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OTEC - Conversión energética termal del oceano


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hemp

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Acabo de encontrar un sistema de conversión energética que parece que funciona..

The Mad Genius from the Bottom of the Sea

Basicamente es aprovechar la diferencia entre la temperatura del fondo del oceano y el superficie para producir no solanmente energía..



The key to Craven's cool world is converting the ocean's thermal energy. The first step: Sink a pipe at least 3,000 feet deep and start pumping up seawater. The end result: an environmentally sustainable, virtually inexhaustible supply of electricity, freshwater for drinking and irrigation, even air-conditioning. Here's how it works:

Refrigeration:
Cold seawater circulates through a closed loop of pipes that replace the coolant and compressor found in conventional air-conditioning units.

Irrigation:
Pipes carrying cold water run beneath fields of crops, sweating freshwater to irrigate plants and chilling their roots, promoting faster crop cycles.

Desalination:
Cold seawater passes through Craven's "skytowers," which contain closely packed radiator-like networks of pipes. The frigid pipes sweat in the tropical heat, producing­ freshwater condensate.

Power Generation:
Pipes draw warm water from the ocean surface and cold water from the seabed. The warm water enters a vacuum chamber and is evaporated into steam that drives an electricity-producing turbine. The cold water condenses the steam back into water for drinking and irrigation.


Por lo menos en Canarias puede ser muy interesante









El chollo se acaba y ver que hacemos...

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Alb

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Hola Hemp.

Como acabo de decir en arbol del motor de aire. Este tipo de inventos es sumamente interesantes por que permiten apreder mucho sobre ciencia e ingeneria al preguntarse por que no funcionan.

Su inventor atribuye el poco exito de su invento a " but that's because innovation is the enemy of the status quo - it puts people out of business." Casi todos los inventores de este tipo suelen atribuir su fracaso a "intereses economicos ocultos"

Pero preguntemonos ¿Por que no funcina este invento?.

La respuesta es que si funciona, pero ¿a que precio?. Si bombeas agua a 5 grados del fondo del mar,y la llegas a tierra en una tuberia, la humedad del aire condensara en la tuberia, formando agua liquida que puede usarse para regar las plantas.

El problema es que obtener un poco de auga, necesitas kilometros de tuberias resistentes a la corroxion del agua marina, ademas de bombas, valvulas, etc.
Seguramente salga mas economico y gaste menos energia comprar el agua en botellas de 0,5 litros y regar con ellas las plantas.

Este invento magico, podemos clasificarlo entre los inventos que funcionan si se olvidan de los costes de inmobilizado.
En toda planta y equipo hay dos tipos de costes. De inmobilizado y de operacion.
Por ejemplo, coste de inmobilizado es el precio del coche y los costes de operacion es el precio de la gasolina, el seguro, el mantenimiento...

Los costes de operacion de este invento pueden ser bajos, pero requieren unos costes de inmobilizado inmensos.

Otro invento de este tipo es la desaladora de Alberto Vazquez Figeroa, que consigue reducir levisimamente los costes de operación a costa de aumentar muchisimo los costes de inmobilizado. Evidentemente tampoco ha logrado montar ninguna planta y por eso denuncia corrupcion e intereses ocultos.


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kalevala

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Si el problema de estos inventos son los costes del inmovilizado en realidad el problema se transforma en cuanto tiempo/produccion se necesita para amortizar ese inmovilizado.
Seguro que regar con agua Perrier sale mas barato, (ahora al precio que esta) pero estamos hablando de soluciones sostenibles a largo plazo, no? en crisis de abastecimiento.

Tal vez a largo plazo sea rentable. Si antes no hay que re inmovilizar todo nuevamente :)

Un saludo



Piensa globalmente pero actua localmente

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Millenium2004

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Hemp:

Ese modelo de obtención de energía, está descubierto desde 1920 o mas o menos.
Hubo una planta que producía electricidad, creo que en Italia y funcionó muchísimos años.
Hubo otro intento en Cuba, pero un huracán destruyó el proyecto y no volvieron a retomarlo.
Un conforero, presentó hace más de un año un modelo de desaladora que usaba la gravedad para extraer el agua de las profundidades evaporarla y luego condensarla.
Hay una central experimental en Hawai, que parece ser la mas grande del mundo en este momento.
Yo he visto folletos de empresas americanas, que venden llave en mano centrales parecidas que utilizan lagos de buena profundidad, expuestos por su latitud a soles muy intensos, y que usan un compuesto orgánico de bajo punto de ebullición para generar energía mecánica.

Si buscas en google "maremotriz" encontrarás mucha info.
Y ten por seguro que en algunas zonas y en determinadas condiciones pueden ser muy buenos artefactos, y aportar su granito de arena al sustento de un mundo con poco petróleo.

Pero obviamente, tambien tienen sus inconvenientes. Y muchos.
En el caso de las marítimas, su construcción y posterior mantenimiento, suelen ser muy costosos, dado que el mar tiene la mala costumbre de corroerlo todo.
Las potencias obtenidas son realmente bajas. Al igual que la cantidad de agua desalinizada.
En fin, son elementos para tener en cuenta, al igual que las eolicas, las fotovoltaicas, los bio combustibles, etc.
Pero solo serán útiles en determinadas circunstancias y lugares.

Saludos.




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Otuka

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En el caso de las marítimas, su construcción y posterior mantenimiento, suelen ser muy costosos, dado que el mar tiene la mala costumbre de corroerlo todo.
Por lo que he estado leyendo las tuberías que se prevé emplear son de polietileno de alta densidad, fibra de vidrio reforzada, acero u hormigón. Recuerdo, en cualquier caso y en lo que pueda referirse a las tuberías y elementos metálicos, que el ritmo de oxidación de los metales por debajo de la capa de oscilación de mareas es bastante bajo (por las condiciones electroquímicas existentes).
Las potencias obtenidas son realmente bajas. Al igual que la cantidad de agua desalinizada.
Por lo que he visto la potencia y la producción de agua son bajas porque las instalaciones son relativamente pequeñas, de investigación y prueba, no porque haya ninguna cuestión técnica que radicalmente impida escalarlas. Es cierto que el rendimiento energético es bajo, pero el desplazamiento de grandes masas de agua no es ningún problema ingenieril (10 m3/s de agua para producir 1 MW no es tontería, pero nada del otro mundo).

Lo que las hace difícil es la sensibilidad del rendimiento a las diferencias de temperatura (sólo hay pocos sitios donde el gradiente térmico sea suficientemente bueno) y, sobre todo, que el coste de inversión parece ser del orden de 10 M$/MW (comparar con las cifras de orden de magnitud dadas aquí)

Esta página me parece, por lo que he ojeado, razonable.

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jarp

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Localización:Cádiz (España)
Después de tres años sin decirse nada sobre el tema de la energía térmica oceánica quiero reabrir este hilo porque merece ser estudiado más a fondo, ya que ofrece muchas posibilidades (no solo energéticas, por ejemplo desalinización) que deben ser tenidas muy en cuenta como soluciones a la crisis que nos engulle.



Se trata de una de las fuentes de energía renovables más previsibles (al contrario del viento o la solar, que dependen de la meteorología) y que menos impacto provoca en la naturaleza. Y no es tan cara en comparación con otras energías renovables, siendo su coste actual (sin apenas desarrollar la tecnología) de 0.07$ por kw/hora. Por ello creo que debería incentibarse desde los gobiernos para que se investigue mejor e intentar reducir sus costes.

En el siglo XX se construyeron varias centrales eléctricas que aprovechaban este tipo de enegía, por lo que no es una idea tan descabellada. En la siguiente imagen se muestra una plataforma diseñada por una de las empresas que investigan esta tecnología.



Os dejo estos interesantes links para que le echeis un vistazo y continuemos discutiendo este tema:

¡enlace erróneo!
Ocean thermal energy conversion - Wikipedia, the free encyclopedia (muy completo)
¡enlace erróneo!



¿Les habéis dicho a vuestros hijos que les estamos robando el futuro?
www.paraloshijosdetushijos.org

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elmismodeantes

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Se trata de una de las fuentes de energía renovables más previsibles (al contrario del viento o la solar, que dependen de la meteorología)











¿ como que es estable? ,...¿ y los dias sin sol ? ahi se ve como se usa el sol para evaporar el agua y crear el vapor necesario.
A lo mejor lo interpreté mal, si es así no tomeis en cuenta mi pregunta, saludos.

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jarp

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Mensajes: 581
Localización:Cádiz (España)
Elmismodeantes, el gradiante térmico de los mares y lagos puede utilizarse de muchas formas y para muchas posibilidades. En el esquema de la imagen se aprovecha el gradiante térmico del mar pero también se suma la energía solar directa, y claro, en este caso el sistema dependería del día y la noche y de la meteorología, y por tanto no sería tan estable.

Pero si nos ceñimos exclusivamente al gradiante térmico oceánico, este apenas varía entre el día y la noche, así como a lo largo del año, ya que el agua es un magnífico acumulador térmico (recordemos que su calor específico es muy alto). Y como el mar es inmenso, pues disponemos de inmensas cantidades de energía térmica (proveniente del sol) acumuladas en toda la superficie del océano.

Por tanto, el sistema del esquema anterior también funcionaría sin que el sol incidiera directamente sobre el, pero claro, en menor medida. Y dado que el coste de la estructura no se incrementaría demasiado con aprovechar también la energía solar directa, pues lo hacemos y obtenemos un mayor rendimiento extra.

En definitiva, allí donde hay diferencias de temperatura hay posibilidades de aprovechamiento energético, consistiendo todo en crear un sistema viable. El agua tiene la ventaja de tener un calor específico muy alto, con lo cual, un gradiante de pocos grados ofrece una relativamente alta cantidad de energía. Si por ejemplo quisieramos aprovechar el gradiante térmico de la atmósfera (a mayor altura menor temperatura), la energía sería muchísimo menor que el agua a misma diferencia térmica, ya que el aire es menos denso y su calor específico muy bajo.

Sea como sea, el gradiante térmico de mares y lagos es un gran potencial energético que supera inmensamente nuestro consumo energético actual, y lo único que hay que hacer es desarrollar métodos para aprovecharlo.

A mí, que vivo en una zona de amplias marismas y por experiencia sé que el agua en estas está bastante caliente por el sol, se me ocurre instalar una planta en tierra sobre uno de los "diques" o límites de la marisma con el mar, captando por un lado el agua caliente de la marisma y por otro el agua fría del fondo marino mediante una tubería. Esto mismo también podría hacerse en una bahía, ría o fiordo. Y también podría aprovecharse la desembocadura de ríos, los cuales suelen tener el agua "caliente" por el sol absorbido en su recorrido y los residuos urbanos.

Si no contamos con ríos, bahías, marismas, etc... se me ocurre construir una especie de acumulador de agua de superficie mediante simples barreras flotantes en forma de embudo que encararan a la corriente de deriva. Sería algo parecido a una almadraba de atún, solo que sin red y formada por barreras similares a las de contención de escapes de fuel y petróleo en el mar. La corriente empujaría el agua hacia el fondo del embudo, concentrando el agua caliente y haciendo que esta se caliente aún más con el sol, ya que estaríamos incrementando el espesor de la capa de agua caliente superficial, alejando al agua fría inferior, con lo cual se incrementaría el gradiante térmico. Dentro de este gran embudo también se dispondrían otras barreras para calmar el oleaje y hacer que el agua no se agite, lo cual incrementa aún más el calentamiento de la superficie.

Respecto al bombeo de agua fria desde el fondo, hay que tener en cuenta que este consume muy poca energía porque la planta está instalada en la misma superficie del océano, con lo cual la única fuerza que debe vencer la bomba es el rozamiento de la tubería, ya que no hay que elevar el agua por encima del nivel del mar.

Bueno, que me enrollo y al final patentan mis ideas :)



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eduardo37

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Por lo que se puede leer de este sistema uno de sus grandes inconvenientes es el bajo gradiente térmico que se puede lograr utilizando solo la diferencia de temperaturas naturales existentes en distintos niveles del agua marina, por lo que me parece aceptable incrementar la temperatura del agua utilizando energía solar.
Había leído que esto ya se intentó sobrecalentando el agua en piletas cubiertas de cristales, con fondos negros y rocas en el interior del agua que ayudaban a conservar el calor, pero de todos modos la eficiencia sigue siendo baja y las instalaciones necesarias son muy costosas.
Pero creo que el gradiente térmico podría aumentar mucho si conseguimos calentar agua en forma masiva, mediante energía solar, hasta unos 50 o 60 grados centígrados (los israelíes han conseguido casi 100º en piletas salinas) y tenemos cerca un curso de agua fría a 15 grados, el gradiente puede aumentar hasta alcanzar unos 40 o 50º.
¿cuál sería la eficiencia que se puede lograr en ese caso?

La diferencia con el sistema natural es que el agua en el mar se refrigera mediante la evaporación, el contacto con el viento y el agua más fría de las capas profundas, pero si confinamos el agua en un lugar donde se disminuya la pérdida de calor por los factores citados, su temperatura puede aumentar mucho, hasta alcanzar casi los 100º (esto es lo que pasa en los paneles solares). Fundamentalmente creo que habría que impedir la evaporación y el contacto del agua caliente con el aire, y las piletas o diques adyacentes a la costa, que menciona Jarp, no deberían ser muy profundos para que aumente más su temperatura, y se las podría cubrir con un polímero transparente que flotara sobre su superficie.

En este artículo dice:
La conversión de energía térmica oceánica es un método de convertir en energía útil la diferencia de temperatura entre el agua de la superficie y el agua que se encuentra en las profundidades (se considera sufiente una diferencia de 20º centígrados). O, como en el método de Uehara, que ha advertido que no sólo a partir del agua marina se puede obtener la energía, también se genera con las aguas termales y las residuales de la industria, lo que, además, abarata los costes.


http://www.ison21.es/index.php/2008/01/14/el-renacer-de-los-conversores-de-energia-termica-oceanica/

Saludos.

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Gaizka0

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Hola me gustaría saber que es de este proyecto.
https://www.youtube.com/watch?v=OrzY6cs9Jic
He visto un documental en el que dicen que podría ser un sistema para la obtención de hidrógeno mediante la electricidad producida por energías renovables y el agua potable proveniente de la condensación entre el agua caliente de la superficie y el del fondo.
Saber más

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Gaizka0

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Mensajes: 85
¿Se podría hacer esto mismo pero con aire utilizando la diferencia de Tª entre la superficie y una altura de 3000 metros o más?

Tambien podría se esto, energía para rascacielos:
¡enlace erróneo!


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isgota

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Gaizka0, eso que describes es una torre o chimenea solar.

Solo se ha llegado a construir el prototipo experimental de Manzanares, pero los sistemas comerciales de momento no pasan de las simples intenciones.

Un saludo.



El camino de los mil pasos empieza con un solo paso (proverbio chino).

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Alb

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Mensajes: 2195
Hagamos unos pocos numeros.

La capacidad calorifica del agua es de 4,18KJ/kgºC
La variacion maxima de temperatura en el oceano es de 24ºC.(que unicamente se da al norte de nueva zelanda)
El rendimiento maximo teorico, dado por el ciclo de carnot es del 8%

La cantidad maxima ideal de energia obtenible es de 2,2wh/kg
En la practica, teniendo en cuenta las perdidas de energía(el agua se va calentado segun asciende ya que esta rodeada por agua mas caliente), los intercabiadores de calor necesitan unos diferencias de temperatura minimas(como poco 3ºC), etc etc. tenemos que el incremento real de temperatura dificilmente llegara a los 18ºC, lo que reduce en rendimiento maximo teorico a 6% y la maxima energia obtenible en 1,2wh/kg.

Suponiendo una generador real , con un redimiento del 80% sobre el maximo teorico, la energia obtenible se queda en 1wh/kg.
Bombear el agua atraves de 1km de tuberia se requiere 0,2wh/kg. Tenemos como minimo 1km para traer el agua a la superficia, bombear el agua caliente, y el agua templada para verterla lejos de las tomas de agua(si no acabariamos tomando agua templada y no se mantendria en gradiente de temperatura). La generación se nos cae a 0,6wh/kg

Para una planta con una potencia de 1MW(una aerogenerador normalito) es necesario bombear 0,920m3/s, para el que necesitamos una tuberia de un diametro de 1m. A 100kg/m de tuberia, se necesitan cientos de toneladas de acero simplemente para llevar el agua a la planta. Los aerogeneradores, como mucho necesitan 30 o 40tn de acero.

En mi opinión esta tecnologia es completamente inviable




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