OTEC, of voluit Ocean thermal energy conversion is een vorm van energieproductie die gebruik
maakt van het temperatuurverschil tussen verschillende lagen in de oceanen. Deze energie wordt
vervolgens gebruikt om een warmtemachine aan te drijven. Het spreekt vanzelf dat de meeste
energie hierbij wordt geproduceerd door de grootste verschillen in de temperatuur.
Waarom OTEC?
Zoals daarnet reeds omschreven is het principe achter OTEC vrij éénvoudig. Toch is een verdere
uitleg over deze energiewinning nodig om een duidelijker beeld te krijgen van het geheel. Onze
Aardse oceanen worden constant opgewarmd door de zon en bedekken bijna 70% van het hele
aardoppervlak. Het temperatuursverschil die hierbij ontstaat bevat een aanzienlijk gedeelte zonneenergie.
Wanneer het winnen van zonne-energie op een dergelijke manier grootschalig en betaalbaar
kan uitgevoerd worden ligt hier een belangrijke troef naar de toekomst toe. Toch stellen heel wat
partijen zich vragen bij de haalbaarheid van een dergelijk project. Zeker toen de eerste OTEC
constructies op de markt kwamen werd gedacht dat de energiewinning niet efficiënt genoeg kon
verlopen. De dag van vandaag lijkt het tij te keren en is de efficiëntie van het systeem aanzienlijk
toegenomen.
Hoe werkt het?
Er zijn verschillende installaties mogelijk wanneer er gebruik gemaakt wordt van de OTEC
methode. Als eerste is er de gewone landelijke installatie, maar ook een zogenaamde “drijvende
installatie”. Daarnaast zijn er ook (en dat is een aanzienlijk stuk belangrijker) verschillende soorten
cyclussen mogelijk. We onderscheiden de open, gesloten en hybride cyclussen. Het enige ingrediënt
die bij alle drie deze vormen noodzakelijk is, is als vanzelfsprekend het zeewater. Om te
functioneren dient het koude zeewater aan de oppervlakte gebracht te worden. Ook dit kan op
meerdere manieren voor elkaar gekregen worden, zoals door het water omhoog te pompen door
gebruik te maken van gigantische pijpleidingen. Een tweede mogelijke manier is dan weer om het
water te ontzilten, waarna het als het ware automatisch naar boven zal trekken door de
pijpleidingen. Zoals we daarnet reeds aangegeven hebben zijn er drie cyclussen mogelijk. De
systemen bij een gesloten cyclus maken gebruik van vloeistoffen met een laag kookpunt (een
bekend voorbeeld hiervan is amoniak) die ingezet worden om een turbine te laten roteren en op
deze manier elektriciteit te produceren. De manier waarop dit in z'n werk gaat is de volgende. Warm
oppervlaktewater wordt door een warmtewisselaar gepompt, waar de vloeistof met het lage
kookpunt verdampt. Deze damp wordt vervolgens gebruikt om de turbogenerator te laten draaien.
Vervolgens wordt het koude diepe zeewater door een tweede warmtewisselaar gepompt, waarna de
damp opnieuw in een vloeistof condenseert, die door het systeem zelf wordt gerecycleerd.
Een open cyclus gaat anders in z'n werk. In deze cyclus wordt gebruik gemaakt van het warme
oppervlakte water die tropische oceanen te bieden hebben. Het warme zeewater kookt wanneer het
in een lagedrukcontainer wordt geplaatst. De toenemende stoom drijft vervolgens een
lagedrukturbine aan die verbonden is met een elektrische generator. De stoom, welke zijn zout en
verontreinigde stoffen achter heeft gelaten in de lagedrukcontainer, is nu zuiver zoet water. Het
wordt terug in een vloeistof gecondenseerd door blootstelling aan de koude temperaturen van diepoceaanwater.
De hybride cyclus kunnen we eigenlijk zien als een combinatie van de open en gesloten cyclus. Bij
een dergelijk systeem wordt het warme zeewater in een vacuum kamer omgezet tot stoom (open
cyclus). Die stoom zorgt er voor dat de ammoniak komt te verdampen (gesloten cyclus) tegenover
een ammoniakverstuiver. De verdampte vloeistof drijft vervolgens een turbine aan om zo
elektriciteit op te wekken. De stoom condenseert binnen de warmtewisselaar en verstrekt ontzilt
water.
De elektriciteit die door dergelijke systemen wordt geleverd kan meteen worden aangeleverd aan
een nutsnet, maar het kan ook ingezet worden om producten als methanol, waterstof, geraffineerde
metalen en ammoniak te vervaardigen.
“Dure” OTEC
Eerder konden jullie lezen dat er bij de opwekking van elektriciteit door middel van OTEC steeds
gebruik wordt gemaakt van pijpleidingen. Hoewel deze onderdelen natuurlijk noodzakelijk zijn en
niet weg te denken zijn uit een OTEC constructie zijn ze tevens het grote minpunt aan deze
technologie. Waarom? Het kostenplaatje. We moeten er rekening mee houden dat de pijpleidingen
vaak tot meer dan een kilometer in de oceaan gebracht worden. Niet alleen de installatie op zich,
maar ook de daarbij horende opvolging laat het kostenplaatje aanzienlijk hoog oplopen. Voorlopig
is en blijft de toepassing van OTEC echter steeds afhangen van dergelijke leidingen en het ziet er
niet naar uit dat daar in de nabije toekomst meteen verandering in zal komen.
Wettelijke bepalingen
Naast het aanzienlijke prijzenkaartje loopt de technologie ook vaak tegen wettelijke bepalingen aan.
Denk hierbij aan de zogenaamde “United Nations Convention on the Law of the Sea” die een
aanzienlijke invloed uit kan oefenen op de exacte locatie en de status van de stationaire
oppervlakteplatformen. Dit verdrag verleent kunstnaties 3, 12 en 200 kilometer zones die voorzien
zijn van een variërend wettelijk gezag van land, het creëren van potentiële conflicten en
regelgevende barrières aan OTEC installatiebouw en eigendom. Het is vanzelfsprekend dat OTEC
systemen en vergelijkbare constructies aanzien kunnen worden als “kunstmatige eilanden” binnen
het kader van het verdrag, met alle gevolgen van dien. Ook wordt er gefluisterd dat OTEC
constructies aanzien zouden kunnen worden als een bedreiging voor de visserij of voor de
toekomstige verrichtingen van de zeebeddingsmijnbouw die door de Internationale Instantie van de
Zeebedding worden gecontroleerd. Anderen zien dan weer samenwerkingsmogelijkheden. Hoe dit
exact zal uitpakken kan alleen de toekomst duidelijk maken.