Centrali elettriche OTEC: ciclo chiuso, ciclo aperto, ciclo ibrido

Rubrica: Energia
Titolo o argomento: Tipologie di ciclo OTEC
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Ci sono tre tipologie di centrali elettriche basate sull’Ocean Thermal Energy Conversion, quelle a ciclo aperto, quelle a ciclo chiuso e quelle a ciclo ibrido. Nel ciclo aperto il fluido operante nell’impianto è l’acqua di mare aspirata dall’ambiente circostante la centrale. L’acqua di mare calda viene pompata dentro l’evaporatore dove la pressione, grazie ad un’apposita pompa del vuoto, è minore di 0,03 bar. Questa condizione permette all’acqua di raggiungere l’ebollizione alla ridotta temperatura di 22°C. Il vapore acqueo che si ottiene è desalinizzato, esso espande attraverso una turbina a bassa pressione che alimenta un generatore di energia elettrica. Successivamente il vapore attraversa il condensatore refrigerato dall’acqua fredda prelevata dal fondale marino. Il ciclo ricomincia. E’ opportuno sottolineare che l’acqua in uscita dal ciclo aperto è acqua desalinizzata che, specie in zone tropicali dove vi può essere carenza di acqua potabile, può essere fornita alla popolazione risolvendo enormi problemi idrici in concomitanza con la produzione di energia elettrica in modo totalmente pulito e rinnovabile. Nel ciclo chiuso non viene aspirata acqua di mare dall’esterno ma si adopera un fluido che circola ciclicamente nell’impianto e non entra mai in contatto diretto con l’acqua di mare. Tale fluido è caratterizzato da un basso punto di ebollizione, vedi ad esempio l’ammoniaca, o il propano, o un qualunque altro fluido utilizzato nel ciclo Rankine. L’acqua di mare calda cede calore all’evaporatore nel quale il fluido operante cambia il suo stato. Ovviamente l’acqua di mare, calda o fredda, non entra mai a contatto con il fluido operante, ma con esso scambia calore attreverso le pareti dell’impianto. Il ciclo prosegue come nel precedente caso. Il ciclo ibrido, come dice la parola stessa, combina insieme alcune caratteristiche del ciclo aperto e del ciclo chiuso; in esso si evolve un ciclo chiuso nel quale viene adoperata l’acqua di mare come fluido operante.

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Centrale OTEC a ciclo aperto

Schema semplificato di funzionamento del sistema OTEC (ciclo aperto),
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