Kilometerlange rør skal trække vedvarende energi ud af havet
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Kilometerlange rør skal trække vedvarende energi ud af havet

Flyproducenten Lockheed-Martin har i de seneste 12 måneder arbejdet på konstruktionen af et kraftværk, som udnytter en uudtømmelig energikilde, havets temperaturforskelle. Det amerikanske energiministerium gik for to måneder siden ind og støttede firmaet med tre millioner kroner til den mest kritiske del, koldtvandsrørene nede fra dybet.

Det optimale sted for sådanne kraftværker er de tropiske havområder, hvor temperaturforskellen mellem overfladevand og bundvand er størst.

Lockheed-Martin er derfor gået i kompagniskab med et ingeniørfirma på Hawaii, Makai Ocean Engineering, om at bygge et forsøgsanlæg på 10-20 MW.

Forsøgsanlæg på Hawaii med produktion af elektricitet fra havets temperaturforskelle. (Foto: Wikipedia) Illustration: Wikipedia

Ideen, som kaldes OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion), er omtrent som et omvendt køleskab. Det går i korthed ud på at bruge det kolde bundvand til at nedkøle en passende gasblanding af vanddamp og ammoniak, til den bliver flydende ved køleskabstemperatur.

Det sker med en varmeveksler i et lukket kredsløb. Ved at opvarme blandingen igen med varme fra overfladevandet, fordamper den, og gastrykket kan nu drive en turbine. Derpå køles blandingen igen ned med det kolde bundvand og recirkuleres.

Men selv om temperaturforskellen i troperne kommer over 20 grader, så rummer det ikke meget energi per liter havvand. Så der skal pumpes enorme mængder vand op fra cirka 1000 meters dybde, hvis kraftværket virkelig skal yde noget.

Til gengæld er denne energikilde næsten uudtømmelig. Beregninger viser, at den slags kraftværker kan forsyne verden med 10 millioner megawatt året rundt uden at påvirke havets gennemsnitstemperatur måleligt.

Solen opvarmer hver dag tropehavene mere end 1000 gange så meget som menneskehedens totale energiforbrug per døgn.

Hentet op af mølposen

Ideen er ikke ny, faktisk blev den foreslået i 1881 af en fransk fysiker ved navn Jacques d'Arsoval. Men først i 1970 gjorde Lockheed-Martin og den amerikanske regering et indledende forsøg ved Hawaii.

Forsøgsudstyret var i stand til at producere 50 kW elektricitet. I 1972 blev et japansk forsøgsanlæg på 120 kW opført ved stillehavsøen Nauru.

De lovende resultater fik det amerikanske energiministerium til at planlægge et 40 MW forsøgsanlæg ud for Hawaii, men i 90'erne ebbede interessen ud, da olieprisen gik i bund med 20 dollars per tønde.

Men nu er altså det gamle projekt kommet ud af mølposen igen. Robert Cohen, som i 70'erne var den amerikanske regerings OTEC-projektleder, mener, at det nu er realistisk at bygge flydende kraftværker på 500 MW, som kan sende elektricitet ind til land via undersøiske kraftkabler.

Lockheed-Martins kommende forsøgsanlæg på 10-20 MW skal udstyres med et dybhavsrør på en kilometers længde og fire meter i diameter. Den producerede energimængde skal indgå i Hawaii's elforsyning.

Det er imidlertid ikke sikkert, at Lockheed-Martin når at komme først med sit demoanlæg. Et andet ingeniørfirma på Hawaii, OCEES International, er i færd med at projektere et 8 MW anlæg, som fra slutningen af 2011 skal forsyne den amerikanske militærbase på øen Diego Garcia i det Indiske Ocean med elektricitet og 4,7 millioner liter afsaltet vand dagligt.

Afsaltningsanlægget kører indtil nu på dieselolie.

Sugerør på 10 meter i tværsnit

To andre problemstillinger er afgørende at få løst undervejs, ud over problemet med det lange, isolerede vandrør. Dels fastgørelsen til havbunden, så anlægget ikke driver væk i stormvejr, og dels at varmevekslerne ikke må blive stoppet til at tang og alger.

Opskalering til et kraftværk i fuld skala bliver heller ikke nødvendigvis nemt. Et 100 MW anlæg skal formentlig have et rør på 10 meter i diameter, som også skal fastgøres og sikres mod uvejr og havstrømme.

Indiske ingeniører mistede i 2003 deres 800-meters dybhavsrør, da de var ved at installere det i et 1 MW forsøgsanlæg på en pram i den bengalske havbugt. Året efter skete det samme igen.

Det skræmmer imidlertid ikke ingeniøren Hans Krock, som i 1980 var ansat i USA's energiministerium og som grundlagde OCEES i 1988. Han har nu startet et nyt firma, Energy Harvesting Systems, som planlægger et 100 MW anlæg ved Indonesiens kyst. Han hævder at have fire milliarder kroner i baghånden, og han mener, værket kan være funktionsdygtigt i løbet af to år.

Dokumentation

Artikel i New Scientist
OCEES hjemmeside

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

"Til gengæld er denne energikilde næsten uudtømmelig. Beregninger viser, at den slags kraftværker kan forsyne verden med 10 millioner megawatt året rundt uden at påvirke havets gennemsnitstemperatur måleligt."

  • 0
  • 0

"Til gengæld er denne energikilde næsten uudtømmelig. Beregninger viser, at den slags kraftværker kan forsyne verden med 10 millioner megawatt året rundt uden at påvirke havets gennemsnitstemperatur måleligt."

Jo men det er da også rigtig for kulkraft, det bliver bare gradvist dyre at udvinde de sidste kul.

Når man opvarmer og mindsker trykket på vandet fra verdenshavens dyb, så frigøres en stor mængde CO2!

Hvis man føre røret ned i 4km's dybte så løber vandet af sig selv op i gennem røret til overfladen, når der er kommet bevægelse i røret.

  • 0
  • 0

"Til gengæld er denne energikilde næsten uudtømmelig. Beregninger viser, at den slags kraftværker kan forsyne verden med 10 millioner megawatt året rundt uden at påvirke havets gennemsnitstemperatur måleligt."

Pt sætter man kulreserverne til mellem 100 og 200 år, så ikke uudtømeligt, men mere langsigtet end olie og gas - men iforhold til VE er kul knap så CO_2 neutralt....

  • 0
  • 0

Hvis man varmer det dybe vand for meget op, frigiver man måske en hel masse af den metan der er ophobet i havbunden. Desuden kunne man komme til at sænke iltnivauet så bakterierne der sandsynligvis forårsagede "pre-cambrian extinction" igen får gode betingelser.

Det er MEGET vand der skal flyttes p.g.a. den meget lille temparaturforskel.

  • 0
  • 0

Man kan også bare have en varmeveksler på bunden af havet i stedet for at pumpe vandet op til overfladen. Så slipper man for at co2´en bobler af vandet når det bliver udsat for et mindre tryk. Dog tror jeg at elværket vil blive mindre effektivt ved denne metode.

  • 0
  • 0

Er det ikke netop temperaturforskelle og saltbalance der giver os de havstrømme vi har nu?

Kunne det være en ide at vente med at lege med endnu et grundlæggende system?

Er vi så langt med at forstå atmosfæren og dens mekanismer, at vi også er klar til at lege med temperaturforskelle, saltbalance, og dermed havstrømme?

Hvis Skandinavien kun fik den mængde varme som vores breddegrad berettiger til, så blev det ikke så lidt koldere, og hvem siger at den effekt ikke ville være selvforstærkende?

Brrr.

  • 0
  • 0

Jeg har været i 1995 på besøg hos en OTEC plant nær Kona, Hawaii. Det var den gang den største forsøgsanlæg der fandtes. Interessant var at de brugte ca halvdelen af de 120 kW (?) de fik ud til at pumpe. Økonomisk kunne det ikke løbe rundt, men så havde de jo koldt, næringsrig vand i store mængder til rådighed, som så kunne bruges til air conditioning og aquafarming.

Det var så for mere end 10 år siden, hvor barrel olie lå ved 20 dollars...

Ideen som slog mig var at det kunne bedst bruges til større resorts afsides af de store energinet. Man kan få el og kulde ud af det, som er to vigtige ting til en turistfacilitet i varmen...

  • 0
  • 0

[quote][quote]Hvis man føre røret ned i 4km's dybte så løber vandet af sig selv op i gennem røret til overfladen, når der er kommet bevægelse i røret.

Det lyder interessant. Er det noget du vil forklare nærmere?
[/quote]
Bundvandet er mættet med kulsyre under tryk. Når man så sænker trykket, så er det lidt lige som en sodavandsflaske som er rystet.

  • 0
  • 0

Bundvandet er mættet med kulsyre under tryk. Når man så sænker trykket så er det lidt lige som en sodavandsflaske som er rystet.

Nu har vi da vist gang i en molbohistorie;-) For at mindske co2-udslippet laver man endnu mere co2-udslip.
Bortset fra det, så tror jeg nu ikke at derer så megen kulsyre, at det bruser nok til at processen er selvdreven, men det bør da indgå i diverse beregninger, om hvor megen udslip der er.
Se en selvdreven co2-pumpe her: http://pagesperso-orange.fr/mhalb/nyos/

  • 0
  • 0

[quote][quote][quote]Hvis man føre røret ned i 4km's dybte så løber vandet af sig selv op i gennem røret til overfladen, når der er kommet bevægelse i røret.

Det lyder interessant. Er det noget du vil forklare nærmere?[/quote]

Bundvandet er mættet med kulsyre under tryk. Når man så sænker trykket, så er det lidt lige som en sodavandsflaske som er rystet.[/quote]

  • 0
  • 0

[quote][quote]Hvis man føre røret ned i 4km's dybte så løber vandet af sig selv op i gennem røret til overfladen, når der er kommet bevægelse i røret.

Det lyder interessant. Er det noget du vil forklare nærmere?
[/quote]
Bundvandet er mættet med kulsyre under tryk. Når man så sænker trykket, så er det lidt lige som en sodavandsflaske som er rystet.[/quote]
Konsekvenserne ville være uoverstigelige hvis det passede, for hvis en lille mængde bundvand af en eller anden grund fik en opadgående bevægelse, så ville denne vandmængde opleve et trykfald som fik CO2 til at udfældes, en virtuel akvariepumpe ville være skabt, og i løbet af kort tid ville alt bundvand fra et helt ocean blive suget med af denne selvforstærkende proces.

  • 0
  • 0

[quote][quote][quote]Hvis man føre røret ned i 4km's dybte så løber vandet af sig selv op i gennem røret til overfladen, når der er kommet bevægelse i røret.

Det lyder interessant. Er det noget du vil forklare nærmere?
[/quote]
Bundvandet er mættet med kulsyre under tryk. Når man så sænker trykket, så er det lidt lige som en sodavandsflaske som er rystet.[/quote]
Konsekvenserne ville være uoverstigelige hvis det passede, for hvis en lille mængde bundvand af en eller anden grund fik en opadgående bevægelse, så ville denne vandmængde opleve et trykfald som fik CO2 til at udfældes, en virtuel akvariepumpe ville være skabt, og i løbet af kort tid ville alt bundvand fra et helt ocean blive suget med af denne selvforstærkende proces.[/quote]

Ja, det er det som hedder opvælding, at bundstrømmen møder en ubetydelig forhindring, som skaber et strøm helt op til overfladen 4km højere oppe.

  • 0
  • 0

Når man opvarmer og mindsker trykket på vandet fra verdenshavens dyb, så frigøres en stor mængde CO2!

Hvis man føre røret ned i 4km's dybte så løber vandet af sig selv op i gennem røret til overfladen, når der er kommet bevægelse i røret.

Ligesom overfladehavstrømme som f.eks. golfstrømmen er der havstrømme på havbunden. I praksis er langt størstedelen verdenshavene konstant i bevægelse og har dermed i princippet samme CO2-koncentration som overfladevand. Hvis der skal opnås en sodavandseffekt ved 1 atm. skal CO2-koncentrationen øges med mindst en faktor 2500!

PS. Undskyld mig meget - med farer for at blive upopulær - men er der ikke nogen her, der har sovet i fysiktimen?

  • 0
  • 0

[quote]Når man opvarmer og mindsker trykket på vandet fra verdenshavens dyb, så frigøres en stor mængde CO2!

Hvis man føre røret ned i 4km's dybte så løber vandet af sig selv op i gennem røret til overfladen, når der er kommet bevægelse i røret.

Ligesom overfladehavstrømme som f.eks. golfstrømmen er der havstrømme på havbunden. I praksis er langt størstedelen verdenshavene konstant i bevægelse og har dermed i princippet samme CO2-koncentration som overfladevand. Hvis der skal opnås en sodavandseffekt ved 1 atm. skal CO2-koncentrationen øges med mindst en faktor 2500!

PS. Undskyld mig meget - med farer for at blive upopulær - men er der ikke nogen her, der har sovet i fysiktimen?[/quote]

Havbunds strømmene modtager store mængder organisk affald og havbunden har størstedelen af jordens vulkanske aktivitet som slipper CO2 ud. Havbunds strømmene er meget tykke og langsomme, og man regner med en cirkulations tid på 1400 år. Hvor de 1300 år på havbunden. Varmen fra undergrunden får også store mængder olie og naturgas til at sive ud i bundvandet, hvor det nedbrydes.

  • 0
  • 0

Kunne det være en ide at vente med at lege med endnu et grundlæggende system?

Der bliver næppe forårsaget den helt store omvæltning.

En 4 km rørlængde skal pumpes fra bunden - medmindre det er vacuumrør. En pumpe i den dybde kan nok være noget bævl. Varmeudveksling i dybden? - nope.

  • 0
  • 0

Mansa's Teodynamik s.51 definere Carnot virkningsgrad nykr - for en kraftmaskine mellem en højeste T1 K og en laveste T2 K absolut temperatur som:
nykr=(T1-T2)/T1

Med relativt store vamevekslere kan denne proces måske løbe mellem T1=22+273=295 K og T2=12+273=285 K og allerhøjst opnå en virkningsgrad på:

 nykr=(295-285)/295=0,034

og det (3%) er jo ikke noget at prale af, hilser Tyge

  • 0
  • 0