Die Umwandlung von thermischer Meeresenergie, manchmal auch als OTEC bezeichnet, ist eine Form erneuerbarer Energie, die den Unterschied der Meerestemperatur in verschiedenen Tiefen nutzt und in eine Wärmekraftmaschine umwandelt. Die Wärmekraftmaschine wandelt diese Wärmeenergie in eine mechanische Leistung um. Die Arten von thermischen Energieumwandlungssystemen für Ozeane umfassen geschlossene, offene und hybride Systeme.
Der französische Physiker Jacques Arsene d’Arsonval dachte 1881 als erster darüber nach, thermische Energie aus dem Meerwasser zu gewinnen. Erst 49 Jahre später konstruierte Georges Claude, ein Schüler von d’Arsonval, tatsächlich die erste thermische Energieumwandlung des Ozeans Werk in Kuba. Seine Anlage konnte 22 Kilowatt Strom produzieren, aber das Wetter zerstörte die Anlage, bevor sie ein Nettostromgenerator werden konnte, was bedeutet, dass sie mehr Energie produzieren konnte, als für den Betrieb der Anlage erforderlich war. Die Vereinigten Staaten haben diese neue Methode der erneuerbaren Energie erst 1974 aufgegriffen, als das Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority gegründet wurde.
Derzeit gibt es drei Arten von thermischen Energieumwandlungssystemen für Ozeane: geschlossen, offen und hybrid. Das geschlossene Kreislaufsystem verwendet eine Flüssigkeit mit einem sehr niedrigen Siedepunkt, um eine Turbine zur Stromerzeugung zu bewegen. Dies wird erreicht, indem warmes Meeresoberflächenwasser durch einen Wärmetauscher geleitet wird, in dem die Flüssigkeit verdampft wird. Wenn sich der Dampf ausdehnt, bewegt er den Generator. Kaltes Meerwasser, das in viel tieferer Tiefe angesaugt wird, wird durch einen anderen Wärmetauscher geleitet, der dann den Dampf wieder in flüssige Form reduziert.
Ein offenes Kreislaufsystem verwendet Wasser aus dem Ozean, der dem Äquator am nächsten ist, da es normalerweise am wärmsten ist. Warmes Meerwasser, das in einen Niederdruckbehälter gefüllt wird, beginnt zu kochen. Wenn sich der Dampf ausdehnt und den Niederdruckbehälter verlässt, bleibt das Salz zurück. Der Dampf treibt einen Niederdruckmotor an, der an ein Gerät angeschlossen ist, das Strom erzeugt. Es wird in die flüssige Form zurückverwandelt, indem es kalten Temperaturen ausgesetzt wird, die durch Meerwasser aus geringerer Tiefe erzeugt werden.
Das Hybridsystem kombiniert Komponenten der ersten beiden Verfahren. Warmes Meerwasser wird in einen Behälter gezogen, wo es in Dampf umgewandelt wird. Der Dampf verwandelt dann eine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt in Dampf, der eine Turbine antreibt, um Elektrizität zu erzeugen.