• oleodutos: investigação e concepção em curso de condutas de água fria.efeitos ambientais: Estudos hidro – e bio-plumas com descarga múltipla de água.

Makai’s Ocean Energy Research Center will continue to serve as the premier testbed for OTEC technology and a platform for collaboration with the international OTEC community. Makai é um provedor de serviços de engenharia, e assim trabalhamos com vários desenvolvedores de projetos OTEC para fornecer orientação técnica objetiva em todos os níveis, desde engenharia e viabilidade econômica ao Projeto de componentes. Por último, a operação de uma fábrica de OTEC em terra pela Makai proporcionará conhecimentos e conhecimentos inestimáveis para o próximo passo na comercialização da OTEC: a construção de uma fábrica-piloto de grande escala.

a OTEC é, em muitos aspectos muito atraente solução de energia dos EUA (questões de Segurança Energética, a Volatilidade do Preço, Insustentável, Alimentação, Mudanças Climáticas e Riscos Ambientais):

• Imensa de Recursos: OTEC é a energia solar, usando os oceanos como um armazenamento térmico de sistema de 24 horas de produção. Ao contrário de outras energias renováveis, a energia máxima disponível do OTEC não é limitada por terra, litoral, água, impacto ambiental, impacto humano, etc.potência de base: A OTEC produz eletricidade continuamente, 24 horas por dia durante todo o ano. As fontes de energia renováveis intermitentes não são baseload e muitas vezes exigem o armazenamento de sua energia durante as horas de pico de produção para o consumo posterior. Grandes usinas de base OTEC poderiam realmente começar a substituir usinas alimentadas a combustíveis fósseis sem comprometer a estabilidade da rede.poder de expedição: o OTEC é despachável, o que significa que a sua potência pode ser reduzida para cima e para baixo rapidamente (em questão de segundos) para compensar a flutuação da procura de energia ou da oferta a partir de energias renováveis intermitentes. Por esta razão, OTEC é complementar a outras energias renováveis, como solar e eólica, e poderia permitir uma maior penetração na rede, ajudando a manter a sua estabilidade.segurança: OTEC oferece a oportunidade de explorar um imenso recurso energético que não é controlado por outras nações.renovável: acredita-se que a OTEC é conservativamente sustentável em quatro ou mais vezes a produção total de energia elétrica do homem.energia limpa: A OTEC tem o potencial de ser uma energia alternativa muito limpa – única para uma fonte de Energia firme capaz de fornecer necessidades energéticas maciças. O risco ambiental com a OTEC é muito baixo.
• Offshore: a produção de OTEC ocorre no offshore. Os recursos terrestres só são necessários para o desembarque em terra. OTEC não está competindo por outros recursos vitais, como alimentos e água doce.
• baixo risco: ciclo fechado convencional OTEC é um baixo risco

o problema com esta energia renovável notável é o custo. Atualmente, as usinas OTEC podem ser construídas que serão economicamente atraentes para o Havaí, Porto Rico e Guam (a taxas elétricas pouco acima de vinte centavos por kWh de intervalo sem créditos de energia). Makai Ocean Engineering realizou um estudo para o escritório de Pesquisa Naval, olhando para uma indústria OTEC offshore que fornece energia para os EUA continentais via amônia como um transportador de energia. Estes futuros preços OTEC são ligeiramente elevados, mas perto de competir com outras energias renováveis e com margens de erro sobrepostas.

he winners: Island communities, U. S. Departamento de defesa (que têm sido fortes apoiadores da OTEC e querem plantas OTEC menores para locais de base), e o público dos EUA. Uma indústria madura e bem desenvolvida OTEC (que existirá após a construção de dezenas de usinas OTEC apenas para fornecer as ilhas tropicais dos EUA) é uma tremenda tecnologia de backup, como os EUA está apoiando em um canto de energia e torna-se mais dependente de carvão nuclear e limpo para atender às nossas necessidades não-Petróleo. Essas tecnologias têm enormes riscos ambientais. A biomassa, A Energia Eólica e a Solar podem, em alguns casos, proporcionar uma energia de menor custo, mas estes são limitados na quantidade total de energia fornecida. Ter a OTEC como alternativa viável e competitiva em termos de custos seria uma posição muito saudável para os EUA.

Desde 2008, o aumento dos preços da energia, as preocupações ambientais, e o novo Departamento da Marinha política energética levou ao governo e suporte comercial para melhorar a chave OTEC tecnologias. Simultaneamente, Makai Ocean Engineering e Lockheed Martin rekindled seu apoio OTEC anterior da década de 1970, e dirigido interno R&d recursos para criar uma equipe de desenvolvimento de tecnologia OTEC.

Ben Markus da Rádio pública do Havaí publica história “Ocean Power Gains New Life” sobre OTEC R &d de Makai e Lockheed Martin.

Makai instalado avançado de equipamentos de produção para ser utilizado para produzir marinha grau de trocadores de calor no nosso Oceano de Energia Centro de Pesquisas. Instalação necessária para remover parte do telhado!

no final de 2016, Makai completou a instalação de equipamentos avançados de fabricação sofisticados para a prototipagem rápida e fabricação de trocadores de calor de grau marinho em nosso centro de pesquisa de energia oceânica no Laboratório de energia Natural da autoridade do Havaí (NELHA) campus. Este projeto foi possível através de doações do Escritório de Pesquisa Naval (ONR) em parceria com o Instituto de energia natural Havaiano da Universidade do Havaí (UH-LNEI), com fundos correspondentes do Programa de assistência à fabricação da High Technology Development Corporation (MAP).

Esta nova instalação, de última geração, apresenta equipamentos avançados de fabricação a serem utilizados na fabricação de projetos inteiramente novos e inovadores de trocadores de calor. Além de servir de energia térmica Oceânica e de conversão (OTEC) plantas de poder, estas unidades de trocador de calor pode ser usado em uma variedade de aplicações, incluindo:

com uma população cada vez mais eletrificada e preocupações com a eficiência energética e pegada de carbono aumentando em todo o mundo, os usuários industriais e militares estão procurando maneiras de fazer um uso mais eficiente de seus recursos de energia térmica. Os novos trocadores de calor de Makai estão sendo desenvolvidos para atender a essas demandas.

Makai está envolvido na investigação relacionada com OTEC

Makai tem um envolvimento longo e intenso com OTEC. O quadro seguinte mostra os projectos OTEC com uma duração de 30 anos que remontam à primeira Central de produção de energia eléctrica da OTEC em 1979, com a Lockheed Martin e o estado do Havaí.

Navegação

a OTEC de Água Fria Tubo de Garra de Testes no Makai Engenharia Oceânica

100 MW flutuante OTEC usina foi projetada para o NAVFAC estudo. Numa fábrica de OTEC flutuante ao largo, a água do mar fria e profunda é traçada através de um oleoduto de fibra de vidro vertical a uma profundidade de 1000 metros (3300 pés). Este gasoduto de água fria teria um diâmetro de 10 metros, e seu peso na água seria de mais de 2,1 milhões de kg (2300 toneladas). Este tubo é sem precedentes na indústria offshore e a Lockheed Martin desenvolveu um método de fabricação deste tubo de fibra de vidro enquanto em uma plataforma otec flutuante no mar.um grande desafio de engenharia, no entanto, é como baixar com segurança este gasoduto grande, flexível e delicado para o Oceano, uma vez que é fabricado seção a seção no convés da plataforma. Makai projetou um sistema para realizar esta tarefa, e um modelo de escala 1/20 foi construído e testado no Cais de pesquisa Makai.

O aparelho consiste em duas “pinças”, assim chamadas devido à forma como suportam o peso do tubo agarrando-se ao exterior do tubo. Estas grades apertam no exterior do tubo de todos os lados, e mantém o peso vertical do tubo através de placas de borracha reforçadas Kevlar usando fricção. As duas pinças são idênticas em estrutura, exceto que a pinça de baixo se move para cima e para baixo usando cilindros hidráulicos e a pinça de cima é fixada à plataforma. Os carregadores baixam a tubulação por uma sequência de entrega onde os carregadores transferem o peso para a frente e para trás; apenas um carregador deve ser espremido no tubo em todos os momentos.as principais preocupações consideradas no projecto incluem esmagar o tubo e deixar cair o tubo. Todas estas preocupações foram resolvidas com o design desenvolvido por Makai. Testes rigorosos deste modelo mostraram que as grades podem suportar de forma confiável e baixar o tubo (e até mesmo segurar o tubo sem energia!) e as pinças foram projetadas para usinas OTEC de 10 MW e 100 MW com base nessas lições aprendidas.

a OTEC Trocador de Calor Instalações de Teste NELHA

Uma instalação de teste foi construído no Laboratório de Energia Natural do Havaí (NELHA), na Grande Ilha do Havaí. NELHA é um Parque Estatal de tecnologia de negócios que fornece água do mar quente e fria para seus inquilinos. A água do mar profundo é obtida através de um gasoduto de entrada de 40 metros de profundidade de 620 metros, ou um gasoduto de 55 metros de profundidade. NELHA pode fornecer um total de 26.000 gpm água do mar fria, com correspondentes fluxos de água quente. Nenhuma outra instalação em todo o mundo pode fornecer fluxos tão grandes de águas profundas.

a instalação de ensaio do permutador de calor é uma torre de 40’de altura que suporta até três evaporadores diferentes, três condensadores diferentes, tubagem de 24″ água do mar, e um sistema de encanamento de fluido amoníaco de funcionamento preciso com duas bombas e recipientes de pressão. A instalação de ensaio permite à Makai medir o desempenho dos evaporadores e condensadores, em função da velocidade da água, da diferença de temperatura e do caudal de amoníaco. A figura à direita mostra a instalação em construção em meados de outubro de 2010, partes destes sistemas são visíveis.a NAVFAC e a ONR patrocinaram a instalação porque é mais rentável testar o desempenho dos trocadores de calor em terra, em vez de incorrer nos elevados custos incidentais da sua instalação num navio flutuante com o seu sistema de amarração. Os testes em escala “pequena” corretamente concebidos podem ser realizados porque trocadores de calor OTEC são componentes modulares. Por exemplo, um trocador de calor protótipo na instalação terá um pouco menos de um metro quadrado na seção transversal, tem uma altura que varia de 2 – 8 metros de altura, e vai exigir um típico fluxo de água do mar de projeto de 0,25 m3/s (4000 gpm). A instalação nos permitirá confirmar cuidadosamente o desempenho previsto de um trocador de calor, validando trabalhos de design posteriores para instalações muito maiores.

faça o Download do NELHA Instalações Brochura

a OTEC Hidrodinâmica Pluma Modelo no Makai

Makai desenvolveu recentemente uma numérico hidrodinâmico do modelo para avaliar os impactos físicos da OTEC descargas no ambiente oceânico com financiamento da National Defense Centro de Excelência para a Pesquisa em Ciências Oceânicas. Considerando que nenhuma planta OTEC foi construída, é incerto como o ambiente oceânico próximo será afetado pela descarga das águas profundas do oceano rico em nutrientes. O objetivo do projeto era criar um conjunto de ferramentas para usar para o design sustentável de plantas OTEC, que para uma planta de 100MW exigiria 720 m3/s de água do mar rica em nutrientes frios e 420 m3/s de águas de superfície quentes.

O modelo 3D-hidrodinâmico é baseado no código EPA aprovado da Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC), e é personalizado para gerar com precisão os campos de fluxo regional e campos de densidade fornecidos pela Universidade do Havaí data assimilative Regional Ocean Modeling System (ROMS). As plantas OTEC foram “inseridas” no domínio usando um modelo de jato-pluma de elementos finitos dinamicamente acoplados, que simula o entraimento e mistura turbulenta de plumas de grande escala. O desenvolvimento bem sucedido do modelo fornece as ferramentas necessárias para prever o impacto das plantas OTEC na presença de condições oceânicas realistas e variáveis no tempo.

os Resultados do esforço foram apresentados na NOAA OTEC Ambiental workshop em junho, de 2010, e o Departamento de Energia tem financiado uma extensão do projeto (sob a Marinha Hydrokinetics Iniciativa) para desenvolver um componente biológico do modelo para avaliar qualquer bio-estimulação, que pode ocorrer devido aos ricos em nutrientes descargas.

faça o Download do 2011 da Água de Alimentação Tecnologias Peer Review Report

a OTEC Biológica Pluma Modelo

a OTEC Biológica Pluma Modelo

Energia Térmica Oceânica e de Conversão (OTEC) utiliza grandes fluxos de superfície aquecida de água salgada e fria profunda água do mar para gerar eletricidade limpa. O oceano tropical num local típico de OTEC tem duas camadas distintas.: uma camada de superfície quente com baixos níveis de nutrientes, e uma camada fria e profunda que é rica em nutrientes. Introduzir nutrientes profundos nas camadas superiores iluminadas pelo sol do oceano pode potencialmente aumentar o crescimento do plâncton ou causar florescências de algas. Assim, a água do mar descarregada de uma planta OTEC deve ser devolvida ao oceano com profundidade suficiente para que estes nutrientes não provoquem crescimento biológico.o Departamento de Energia DOS EUA divulgou um relatório descrevendo o impacto biológico simulado da operação de grandes plantas OTEC. O estudo foi realizado pela Makai Ocean Engineering sob uma bolsa de custo compartilhado e pode ser baixado aqui. Este relatório foi revisado por peer review por DoE Peer Review for Marine & Hydrocinetic Energy Devices on pages xii and 167 here.este novo software é a ferramenta mais sofisticada para modelar os efeitos ambientais do OTEC até à data. Quando executado com uma planta OTEC, o modelo pode determinar o tamanho, profundidade e fluxos das descargas de água do mar da planta OTEC que minimizariam o aumento do plâncton. Em todos os casos modelados em águas Havaianas, nenhum aumento nos níveis de plâncton ocorreu nos 40 metros superiores (130 pés) do oceano. De 40 a 120 metros (130 – 400 pés) o crescimento do plâncton induzido pelo OTEC é baixo e bem dentro da variabilidade natural. Estes resultados sugerem que as grandes plantas OTEC adequadamente projetadas não causarão aumento significativo no crescimento biológico. Este modelo será importante para desenvolvedores e reguladores à medida que o OTEC comercial se desenvolve.

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