Oceangas termisk energiomvandling (OTEC), form av energiomvandling som utnyttjar temperaturskillnaden mellan det varma ytvattnet i haven, som värms upp av solstrålning, och det djupare kalla vattnet för att generera kraft i en konventionell värmekraftmotor. Temperaturskillnaden mellan ytan och det lägre vattenskiktet kan vara så stor som 50 °C (90 °F) över vertikala avstånd på så lite som 90 meter (ca 300 fot) i vissa havsområden. För att vara ekonomiskt genomförbar bör temperaturskillnaden vara minst 20 °C (36 °F) i de första 1 000 metrarna (ca 3 300 fot) under ytan. Under 2000-talets första decennium ansågs tekniken fortfarande vara experimentell, och hittills har inga kommersiella OTEC-anläggningar byggts.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Otekonceptet för OTEC föreslogs först i början av 1880-talet av den franske ingenjören Jacques-Arsène d’Arsonval. Hans idé krävde ett system med sluten kretslopp, en konstruktion som har anpassats för de flesta av dagens OTEC-pilotanläggningar. I ett sådant system används en sekundär arbetsvätska (ett köldmedium), t.ex. ammoniak. Den värme som överförs från det varma ytvatten som finns i havet får arbetsvätskan att förångas genom en värmeväxlare. Ångan expanderar sedan under måttligt tryck och driver en turbin som är kopplad till en generator och producerar därmed elektricitet. Kallt havsvatten som pumpas upp från havsdjupet till en andra värmeväxlare ger en yta som är tillräckligt kall för att få ångan att kondensera. Arbetsvätskan förblir i det slutna systemet och förångas och återförenas kontinuerligt.
En del forskare har koncentrerat sig på ett OTEC-system med öppen cykel där vattenånga används som arbetsvätska och där man slipper använda ett köldmedium. I den här typen av system förångas varmt havsvatten på ytan delvis när det sprutas in i ett nästan vakuum. Den ånga som bildas expanderas genom en ångturbogenerator med lågt tryck för att producera elkraft. Kallt havsvatten används för att kondensera ångan, och en vakuumpump upprätthåller rätt systemtryck. Det finns också hybridsystem som kombinerar delar av system med sluten och öppen cykel. I dessa system används ånga som produceras av varmt vatten som passerar genom en vakuumkammare för att förånga en sekundär arbetsvätska som driver en turbin.
Under 1970- och 1980-talen började USA, Japan och flera andra länder experimentera med OTEC-system i ett försök att utveckla en livskraftig källa till förnybar energi. År 1979 satte amerikanska forskare i drift den första OTEC-anläggningen som kunde generera användbara mängder elkraft – cirka 15 kilowatt nettoeffekt. Anläggningen, som kallades Mini-OTEC, var ett system med sluten cykel som monterades på en pråm från den amerikanska flottan några kilometer utanför Hawaiis kust. Under 1981-82 testade japanska företag en annan experimentell OTEC-anläggning med sluten cykel. Denna anläggning, som låg i örepubliken Nauru i Stilla havet, producerade 35 kilowatt nettoeffekt. Sedan dess har forskarna fortsatt utvecklingsarbetet för att förbättra värmeväxlarna och för att hitta sätt att minska korrosionen av havsvatten på systemets hårdvara. År 1999 hade Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority (NELHA) skapat och testat en anläggning på 250 kilowatt.
Utsikterna för kommersiell tillämpning av OTEC-teknik verkar ljusa, särskilt på öar och i utvecklingsländer i de tropiska regionerna där förhållandena är mest gynnsamma för drift av OTEC-anläggningar. Det har uppskattats att det tropiska havsvattnet absorberar solstrålning som i värmeinnehåll motsvarar den som produceras av cirka 250 miljarder fat olja varje dag. Att ta bort så mycket värme från havet skulle inte förändra dess temperatur nämnvärt, men det skulle göra det möjligt att generera tiotals miljoner megawatt el kontinuerligt.
Ovanpå produktionen av ren el ger OTEC-processen också flera användbara biprodukter. Leverans av kallt vatten till ytan har använts i luftkonditioneringssystem och i jordbruk med kyld jord (vilket gör det möjligt att odla växter från tempererade zoner i tropiska miljöer). Processer med öppen cykel och hybridprocesser har använts för avsaltning av havsvatten, och OTEC-infrastrukturen ger tillgång till spårämnen som finns i havsvatten från djupa hav. Dessutom kan väte utvinnas ur vatten genom elektrolys för användning i bränsleceller.
OTEC är en relativt dyr teknik, eftersom det krävs byggande av kostsamma OTEC-anläggningar och infrastruktur innan el kan genereras. När anläggningarna väl är i drift kan det dock vara möjligt att generera relativt billig el. Flytande anläggningar kan vara mer genomförbara än landbaserade anläggningar, eftersom antalet landbaserade platser med tillgång till djupt vatten i tropikerna är begränsat. Det finns få kostnadsanalyser, men i en studie från 2005 anges kostnaden för el producerad med OTEC till 7 cent per kilowattimme. Även om denna siffra baserades på en OTEC-anläggning på 100 megawatt som ligger cirka 10 km utanför Hawaiis kust, är den jämförbar med kostnaden för energi från fossila bränslen. (Kostnaden för kolproducerad el uppskattas till 4-8 cent per kilowattimme)
.