जग शाश्वत ऊर्जा स्रोत शोधत असताना, महासागर थर्मल ऊर्जा रूपांतरण (OTEC) एक आशादायक तंत्रज्ञान म्हणून उदयास आले आहे. ओटीईसी सिस्टीममध्ये खुल्या आणि बंद अशा दोन्ही प्रकारच्या सायकल डिझाईन्सचा समावेश होतो, त्यांच्या विकासात सागरी अभियांत्रिकी महत्त्वाची भूमिका बजावते.
OTEC आणि त्याचे फायदे समजून घेणे
ओटीईसी ही समुद्राच्या खोल थरांमधील उबदार पृष्ठभागावरील समुद्रातील पाणी आणि थंड समुद्रातील पाणी यांच्यातील तापमानातील फरकाचा वापर करून वीज निर्माण करण्याची एक पद्धत आहे. ही संकल्पना स्वच्छ, नवीकरणीय उर्जा निर्मितीसाठी जगातील महासागरांमध्ये साठवलेल्या थर्मल उर्जेचा वापर करण्यावर आधारित आहे. OTEC चे अनेक फायदे आहेत, ज्यात उष्णकटिबंधीय आणि उपोष्णकटिबंधीय प्रदेशांमध्ये त्याची मुबलक उपलब्धता, कमी परिचालन खर्च आणि किमान पर्यावरणीय प्रभाव यांचा समावेश आहे.
ओटीईसी प्रणालीचे दोन प्रकार
ओटीईसी सिस्टीमचे वर्गीकरण खुल्या आणि बंद सायकल डिझाईन्समध्ये केले जाऊ शकते, प्रत्येक त्याच्या अद्वितीय वैशिष्ट्यांसह आणि अनुप्रयोगांसह.
ओपन सायकल ओटीईसी
ओपन सायकल ओटीईसी प्रणालीमध्ये, उबदार समुद्राच्या पाण्याचा वापर अमोनियासारख्या कमी-उकळत्या बिंदूच्या द्रवाचे वाष्पीकरण करण्यासाठी केला जातो. परिणामी वाफ एक टर्बाइन चालवते, जी वीज निर्मितीसाठी जनरेटरशी जोडलेली असते. टर्बाइन चालविल्यानंतर, समुद्राच्या खोलीतील थंड समुद्राच्या पाण्याचा वापर करून वाफ घनरूप होते आणि चक्राची पुनरावृत्ती होते.
ओपन सायकल ओटीईसी सिस्टीम पृष्ठभाग आणि खोल समुद्राच्या पाण्याच्या दरम्यान मोठ्या तापमान ग्रेडियंट असलेल्या क्षेत्रांसाठी सर्वोत्तम अनुकूल आहेत. या प्रणाली अशा प्रदेशांमध्ये कार्यक्षम आहेत जेथे पृष्ठभागावर उबदार पाणी सहज उपलब्ध आहे, ज्यामुळे ते उष्णकटिबंधीय महासागरांमध्ये वीज निर्मितीसाठी एक व्यवहार्य पर्याय बनतात.
बंद सायकल OTEC
क्लोज्ड सायकल ओटीईसी सिस्टीम, दुसरीकडे, जास्त उकळत्या बिंदूसह कार्यरत द्रवपदार्थ वापरतात, जसे की R-134a सारखे रेफ्रिजरंट. उबदार समुद्राचे पाणी कार्यरत द्रवपदार्थ गरम करते, ज्यामुळे ते बाष्पीभवन होते आणि ओपन सायकल सिस्टम प्रमाणेच टर्बाइन चालवते. तथापि, बंद चक्र OTEC मध्ये, बाष्पयुक्त द्रव बंद लूपमध्ये असतो आणि समुद्राच्या पाण्यात मिसळत नाही.
बाष्पयुक्त द्रव टर्बाइन चालवतो आणि नंतर त्याची उष्णता थंड समुद्राच्या पाण्यात हस्तांतरित करून द्रव अवस्थेत परत घनरूप होतो. क्लोज्ड सायकल ओटीईसी सिस्टीम विविध महासागर परिस्थितींशी जुळवून घेण्यायोग्य आहेत आणि तापमानातील लहान फरक असलेल्या ठिकाणी कार्यक्षमतेने कार्य करू शकतात, ज्यामुळे त्या भौगोलिक क्षेत्रांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी योग्य बनतात.
ओटीईसी सिस्टम्समध्ये मरीन इंजिनिअरिंग
सागरी अभियांत्रिकी ओटीईसी प्रणालीच्या डिझाइन, बांधकाम आणि ऑपरेशनमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. अभियंत्यांनी विविध घटकांचा विचार केला पाहिजे, जसे की कठोर सागरी वातावरणाचा सामना करू शकतील अशा सामग्रीची निवड, कार्यक्षम उष्णता हस्तांतरणासाठी हीट एक्सचेंजर्सचे एकत्रीकरण आणि महासागराच्या परिस्थितीला तोंड देण्यास सक्षम असलेल्या मजबूत संरचनांची रचना.
OTEC पॉवर प्लांट्सच्या रचनेसाठी सागरी प्रवाह, लहरी शक्ती आणि गंज प्रतिकार यासह सागरी वातावरणाचे सखोल ज्ञान आवश्यक आहे. सागरी अभियंते ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म, हीट एक्सचेंजर्स आणि सागरी पर्यावरणामुळे निर्माण होणाऱ्या आव्हानांना तोंड देऊ शकतील अशा वीज निर्मिती प्रणाली विकसित करण्यासाठी प्रगत तंत्रज्ञानाचा वापर करतात.
ओटीईसी सिस्टम्स आणि मरीन इंजिनिअरिंगचे भविष्य
स्वच्छ ऊर्जेची जागतिक मागणी वाढत असताना, OTEC प्रणाली शाश्वत ऊर्जा निर्मितीसाठी एक आशादायक मार्ग देतात. नाविन्यपूर्ण साहित्य आणि बांधकाम तंत्रांच्या विकासासह सागरी अभियांत्रिकीमध्ये सुरू असलेल्या प्रगतीसह, ओटीईसी तंत्रज्ञान विकसित होत आहे, जे संशोधक आणि महासागर थर्मल ऊर्जेच्या अफाट क्षमतेचा उपयोग करू पाहणाऱ्या अभियंत्यांसाठी एक मुख्य फोकस बनवत आहे.