महासागर तापीय ऊर्जा रूपांतरण (ओटीईसी) का परिचय
महासागर तापीय ऊर्जा रूपांतरण (ओटीईसी) एक नवीकरणीय ऊर्जा तकनीक है जो बिजली उत्पन्न करने के लिए समुद्र की गर्म सतह के पानी और ठंडे गहरे पानी के बीच तापमान के अंतर का उपयोग करती है। यह प्रक्रिया समुद्र में पाए जाने वाले प्राकृतिक तापमान भिन्नता का लाभ उठाती है।
ओटीईसी प्रणालियां बिजली चक्र को चलाने के लिए आमतौर पर उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में पाए जाने वाले गर्म सतह के पानी और अधिक ठंडे गहरे समुद्री पानी के बीच थर्मल ग्रेडिएंट का उपयोग करती हैं। ओटीईसी की अवधारणा लगभग एक शताब्दी से अधिक समय से चली आ रही है, और इसमें स्वच्छ, विश्वसनीय और वस्तुतः असीमित ऊर्जा का उत्पादन करने की क्षमता है।
ओटीईसी प्रक्रिया को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
- बंद चक्र OTEC
- ओपन-साइकिल OTEC
- हाइब्रिड-चक्र OTEC
ओटीईसी प्रौद्योगिकी और कार्य सिद्धांत
ओटीईसी सिस्टम मुख्य रूप से गर्म सतही पानी (लगभग 25°C) और ठंडे गहरे पानी (लगभग 5°C) के बीच तापमान के अंतर पर निर्भर करते हैं।
ओटीईसी प्रणाली के प्रमुख घटकों में शामिल हैं:
- हीट एक्सचेंजर्स
- टर्बाइन या इंजन
- पंप्स
- बिजली पैदा करने वाले उपकरण
- पाइपलाइन
- संघनित्र
ये घटक गर्म सतह के पानी से ठंडे गहरे पानी में तापीय ऊर्जा के हस्तांतरण की सुविधा के लिए एक साथ काम करते हैं, जिससे बिजली का उत्पादन करने के लिए थर्मोडायनामिक चक्र चलता है। बंद-चक्र ओटीईसी में, गर्म समुद्री जल का उपयोग कम क्वथनांक वाले कार्यशील तरल पदार्थ (जैसे अमोनिया) को वाष्पीकृत करने के लिए किया जाता है, जो बिजली उत्पन्न करने के लिए टरबाइन में विस्तारित होता है। फिर ठंडे समुद्री जल का उपयोग वाष्प को संघनित करके वापस तरल में बदलने के लिए किया जाता है। दूसरी ओर, ओपन-साइकिल ओटीईसी गर्म समुद्री जल को सीधे कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में उपयोग करता है।
समुद्री इंजीनियरिंग में ओटीईसी अनुप्रयोग
समुद्री इंजीनियरिंग में जहाजों, अपतटीय संरचनाओं और बंदरगाह सुविधाओं के डिजाइन, निर्माण और रखरखाव शामिल है। ओटीईसी समुद्री इंजीनियरिंग में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण संभावनाएं रखता है, जो निम्नलिखित लाभ प्रदान करता है:
- जहाजों और जहाजों को शक्ति प्रदान करना: ओटीईसी प्रणोदन प्रणालियों के लिए एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत प्रदान कर सकता है, जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम कर सकता है और समुद्री परिवहन से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम कर सकता है।
- अपतटीय प्लेटफॉर्म और संरचनाएं: ओटीईसी का उपयोग अपतटीय सुविधाओं के लिए बिजली और शीतलन की आपूर्ति के लिए किया जा सकता है, जिससे पारंपरिक बिजली उत्पादन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम की आवश्यकता कम हो जाती है।
- अलवणीकरण: ओटीईसी के ठंडे समुद्री जल का उपयोग समुद्री जल अलवणीकरण के लिए किया जा सकता है, जो समुद्री संचालन के लिए एक स्थायी मीठे पानी का स्रोत प्रदान करता है।
परिवहन इंजीनियरिंग में ओटीईसी
ट्रांसपोर्ट इंजीनियरिंग में वाहन, बुनियादी ढांचे और लॉजिस्टिक्स सहित परिवहन प्रणालियों का डिजाइन और विकास शामिल है। ओटीईसी में परिवहन इंजीनियरिंग को निम्नलिखित तरीकों से प्रभावित करने की क्षमता है:
- इलेक्ट्रिक वाहन: ओटीईसी-व्युत्पन्न बिजली इलेक्ट्रिक वाहनों को शक्ति प्रदान कर सकती है, जो परिवहन के विद्युतीकरण में योगदान देती है और जीवाश्म ईंधन से चलने वाले वाहनों पर निर्भरता कम करती है।
- ऊर्जा-कुशल शीतलन प्रणाली: ओटीईसी परिवहन बुनियादी ढांचे के लिए स्थायी शीतलन समाधान प्रदान कर सकता है, जैसे प्रशीतित भंडारण सुविधाएं और वाहनों के लिए शीतलन प्रणाली।
- रसद और आपूर्ति श्रृंखला: नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन करने की ओटीईसी की क्षमता टिकाऊ परिवहन और रसद नेटवर्क के विकास को प्रभावित कर सकती है, जिससे कार्गो और यात्री परिवहन के पर्यावरणीय प्रभाव को कम किया जा सकता है।