Thu hoạch năng lượng từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa mặt biển ấm và biển sâu lạnh chắc chắn không phải là một ý tưởng mới - trên thực tế, người ta đã bắt đầu thử phương pháp này sớm nhất là từ 142 năm trước vào năm 1881, và vào năm 1930, một nhà máy điện OTEC 22 kilowatt được xây dựng ở Cuba. Các đại dương nhiệt đới hấp thụ trung bình khoảng 278 petawatt giờ năng lượng mặt trời mỗi ngày. Chỉ cần thu thập 1/4000 trong số đó có thể cung cấp lượng điện tiêu thụ hàng ngày của thế giới và việc chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương mang lại một phương pháp khả thi.
Nguyên tắc cơ bản Vấn đề là thế này: Bạn sắp đến một khu vực có nhiệt độ chênh lệch lớn liên tục - đâu đó ở vùng nhiệt đới, khá gần để hạ cánh, nơi bạn có thể nhận được nước lạnh 4°C (39°F) ở độ sâu khoảng 800 mét (2625 feet) và nước ấm hơn 25°C (77°F) từ biển quanh năm.
Sau đó, bằng cách sử dụng chất lỏng dạng làm lạnh có nhiệt độ sôi nằm giữa hai nhiệt độ này, chẳng hạn như amoniac, một sà lan nổi được chế tạo neo xuống đáy biển và được trang bị hệ thống điện vòng kín. Nước bề mặt ấm làm sôi chất lỏng này, chất lỏng này nở ra thành khí làm quay tua-bin tạo ra điện. Chất lỏng sau đó được làm lạnh và ngưng tụ bằng nước lạnh được đưa từ biển sâu qua các ống cách nhiệt rồi tuần hoàn trở lại.
Hệ thống như vậy có thể tạo ra điện một cách đáng tin cậy suốt ngày đêm với tốc độ không đổi phù hợp cho việc sử dụng phụ tải cơ sở. Nó có thể tăng hoặc giảm công suất đầu ra trong vài giây để đáp ứng nhu cầu cao nhất và thấp nhất. Nếu được triển khai trên quy mô lớn thông qua hàng nghìn sà lan OTEC nổi, phương pháp này có khả năng hạn chế nhiệt độ mặt nước biển tăng cao, vốn đã tăng vọt cho đến năm 2023.
Tuy nhiên, trong lịch sử, phần lớn điện do OTEC tạo ra cũng được sử dụng để chạy máy bơm chở nước lạnh ra biển; năm 1981, Công ty Điện lực Tokyo khởi công xây dựng nhà máy điện ở Nauru. Ví dụ, nó tạo ra khoảng 120 kilowatt điện, nhưng khoảng 90 kilowatt trong số đó được sử dụng để vận hành nhà máy điện. Vì vậy, trong khi nguồn năng lượng hầu như không giới hạn thì hiệu quả khai thác lại thấp.
Còn có những thách thức khác: Ở những vùng nhiệt đới này, bão có thể làm hỏng sà lan nổi hoặc kéo chúng đi vòng quanh, khiến các ống cách nhiệt dài dẫn xuống đáy biển bị vỡ. Giống như bất kỳ dự án biển nào, cũng cần phải giải quyết vấn đề ô nhiễm sinh học và tính chất ăn mòn của nước biển.
Và nền kinh tế kém; đây vẫn là một công nghệ sơ khai và vẫn chưa được hưởng lợi từ quy mô kinh tế. Từ lâu, người ta đã cho rằng để cạnh tranh về mặt chi phí với các phương án sản xuất điện ổn định hơn sẽ đòi hỏi phải xây dựng một hệ thống chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương quy mô 100 megawatt và chưa có ai xây dựng được bất cứ thứ gì gần quy mô đó.
Tuy nhiên, Công ty chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương toàn cầu (GlobalOTEC) có trụ sở tại London cho biết "những thay đổi gần đây trong kinh tế năng lượng toàn cầu và những tiến bộ về hiệu quả thành phần" khiến giờ đây phải thúc đẩy ý tưởng này một lần nữa. Tại Diễn đàn Khí hậu và Năng lượng Quốc tế gần đây ở Vienna, công ty đã đề xuất một khái niệm sà lan OTEC mới có tên "Dominique", dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động thử nghiệm vào năm 2025 ngoài khơi bờ biển Sao Tome và Principe (một quốc đảo nhỏ ở bờ biển phía tây Châu Phi).
Sà lan "Dominic" được thiết kế để cung cấp sản lượng ròng 1,5 triệu kilowatt trong suốt cả năm. Theo tính toán, nó đủ cung cấp gần 17% tổng năng lượng tiêu thụ của cả nước với hơn 78 triệu kilowatt giờ. Rõ ràng GlobalOTEC gọi nó là "nền tảng OTEC quy mô thương mại đầu tiên" là đủ.
Dan Grech, người sáng lập và giám đốc điều hành của GlobalOTEC, cho biết trong một thông cáo báo chí: "Chúng tôi biết rằng Dominica sẽ thay đổi vận mệnh của các hòn đảo nhỏ và các quốc gia ven biển, đó là lý do tại sao chúng tôi tin rằng dự án đang tiến triển tốt. Đây là bài học quan trọng mà chúng tôi muốn chia sẻ với các nhà đầu tư, vì quan hệ đối tác công tư cho phép các nghiên cứu kinh tế, môi trường và xã hội công nghệ quan trọng có thể tiến hành suôn sẻ và đạt được tiến bộ như ngày nay." hoặc vẫn đang tìm kiếm nguồn tài chính, nhưng công ty cho biết xét về mặt chi phí năng lượng quy dẫn (LCoE), các sà lan OTEC đời đầu dự kiến sẽ có giá từ 150-300 USD cho mỗi megawatt giờ truyền tải. Mặc dù khả năng phát điện đáng tin cậy suốt ngày đêm của nó khiến nó phù hợp với một số lưới năng lượng tái tạo nhất định nơi địa lý và các yếu tố khác thuận lợi, nhưng ở mức giá này, nó sẽ gặp khó khăn trong việc cạnh tranh với các nguồn năng lượng khác.
Công ty cho biết, theo thời gian, giá điện từ các nhà máy điện lớn có thể xuống tới 50 USD/MWh, có thể gần với giá điện gió và điện mặt trời, tùy thuộc vào diễn biến của các thị trường đó.
Nhưng để đạt được điều đó sẽ không dễ dàng, bằng chứng là một dự án đầy tham vọng hơn được công bố vào năm 2014 nhằm xây dựng tổng công suất 16 MW và cơ sở OTEC ròng 10 MW gần đảo Martinique thuộc vùng Caribe. Vào tháng 7 năm 2014, AkuoEnergy và DCNS đã nhận được khoản tài trợ khoảng 72,1 triệu euro cho dự án được gọi là NEMO, nhưng 4 năm sau Akuo thông báo rằng DCNS, từ đó đã được đổi tên thành NavalEnergies, đã hoãn dự án do "những khó khăn kỹ thuật liên quan đến đường ống dẫn nước lạnh chính". Trang web của NavalEnergies không nói gì nhiều vì hiện tại nó là một trang web cá cược trông rất đáng nghi với một số bức ảnh về những phụ nữ ăn mặc hở hang.
Ocean Thermal Energy Corporation, một nhà tài trợ khác, đã lưu ý trong một thông cáo báo chí vào tháng 5 rằng "Hiện tại, tiến độ của OTEC đang bị cản trở bởi cái gọi là Thung lũng đổi mới của cái chết (tôi đổi mới là Thung lũng chết), sẽ cần ít nhất 200-300 triệu USD để xây dựng một nhà máy điện OTEC 5-10 MW và vận hành nó ở tình trạng "lỗ hoàn toàn" trong vài năm để chứng minh rằng khái niệm này đáng để nhân rộng lên nhiều hơn nữa
"Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật Hàng hải" đã xuất bản một bài báo đánh giá vào năm 2021, ca ngợi "tiềm năng to lớn" của công nghệ OTEC, nhưng chỉ ra rằng "chi phí cơ sở hạ tầng cao" và "môi trường ăn mòn khắc nghiệt của nước biển" cản trở việc thương mại hóa công nghệ này. Bài báo viết: "Nhiều công ty đang phát triển các giải pháp mới hiệu quả và hoạt động R&D trong lĩnh vực này có thể sẽ tăng lên trong những thập kỷ tới, nhưng ở các khu vực đảo xa, công nghệ này có thể được sử dụng cùng với công nghệ khử muối, nhưng những khu vực này thường không có đủ kinh phí để chi trả cho công nghệ này." để tìm hiểu về các công nghệ thay thế năng lượng sạch và chúc các công ty công nghệ nhiệt đại dương toàn cầu thành công trong việc cung cấp năng lượng nhiệt đại dương cho São Tomé và Príncipe vào năm 2025, chúng ta phải coi đây là một giấc mơ xa vời
.