La solution énergétique pour une planète en ébullition

Jul 23, 2023

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inventeur, Méthode et appareil pour équilibrer la charge de l'énergie solaire piégée Conversion de l'énergie thermique des océans Système de transfert de chaleur à contre-courant Méthode d'atténuation du réchauffement climatique Assistance nucléaire...

Le chef de l'ONU, Antonio Guterres, a annoncé jeudi que les températures record de juillet montrent que la Terre est passée d'une phase de réchauffement à une "ère d'ébullition mondiale".

L'absorption de chaleur par les océans est la mesure essentielle du climat de la Terre, puisque 93 % de la chaleur du réchauffement climatique est rejetée dans les océans. Là où, sous les tropiques, les océans sont thermiquement stratifiés, avec des eaux plus claires près de la surface et des eaux plus denses à plus grande profondeur.

Cette configuration agit comme une barrière au mélange efficace de la chaleur, du carbone, de l’oxygène et des nutriments essentiels à la vie aquatique.

Un mélange efficace de ces ingrédients éliminerait tous les risques de changement climatique, tout en produisant deux fois plus d’énergie que celle actuellement dérivée des combustibles fossiles.

Un océan thermiquement stratifié se prête à la conversion d'une partie de la chaleur du réchauffement climatique pour fonctionner conformément aux lois de la thermodynamique et au mouvement, à travers des caloducs, de la chaleur de surface vers les eaux profondes où elle n'est plus d'aucune sorte. menace environnementale.

Le réchauffement climatique est un problème de thermodynamique, régi par les lois de la thermodynamique.

La première loi est l’application de la conservation de l’énergie au système et montre comment l’énergie, y compris le réchauffement climatique, peut passer d’une forme à une autre, mais elle ne peut pas être créée ou détruite.

La deuxième loi fixe les limites du rendement possible d'un moteur thermique et détermine la direction du flux d'énergie, qui va toujours d'une région à forte chaleur vers une région plus basse.

La géo-ingénierie est un ensemble de technologies émergentes conçues pour manipuler l'environnement et compenser certains des impacts du changement climatique.

Ces technologies sont généralement divisées en deux catégories : l’élimination du dioxyde de carbone et la gestion du rayonnement solaire.

La géo-ingénierie thermodynamique est une troisième voie. Il s'agit de la conversion de la chaleur du réchauffement climatique en énergie productive, comme l'a démontré pour la première fois le héros grec d'Alexandrie, au premier siècle après JC, avec son Aeolipile.

Alors que Hero montrait que son Aeolipile pouvait soulever un poids, en 1845, le physicien anglais James Prescott Joule utilisait un poids tombant pour faire tourner une roue à aubes dans un tonneau isolé afin de démontrer comment cette énergie mécanique élevait la température de l'eau dans le tonneau.

Son équivalent mécanique à la chaleur était une masse de 427 kilogrammes tombant de 1 mètre contre un champ gravitationnel de 1 G pour augmenter la température d'1 kilogramme d'eau de 1° Celsius.

Cette équivalence entre travail et énergie thermique a conduit à la formulation de la première loi de la thermodynamique.

La stratification thermique de l'océan facilite la conversion d'une partie de la chaleur du réchauffement pour fonctionner conformément à la première loi.

Le processus par lequel la conversion de la chaleur en travail est accompli est appelé conversion de l'énergie thermique des océans ou OTEC, qui est l'une des rares technologies d'énergie renouvelable non polluantes capables de fournir de l'énergie de base.

Mais tous les OTEC ne sont pas créés de la même manière.

Avec l'OTEC conventionnel, l'eau est amenée à la surface par des tuyaux massifs pour condenser un fluide de travail après son passage dans une turbine afin de produire de l'énergie après que le fluide de travail a été vaporisé pour la première fois en utilisant la chaleur de surface. L'efficacité thermodynamique de ce processus n'est que d'environ 3 pour cent et les 97 pour cent de la chaleur de surface diluée par l'eau froide sont dispersés vers les pôles qui, dans le cas de l'Arctique, sont réchauffés de 4 degrés en 1 000 ans. en même temps que les tropiques sont refroidis du même montant.

Cette approche par remontée d'eau est au moins deux fois et demie moins efficace que la géo-ingénierie thermodynamique, qui utilise à la fois de l'eau chaude et froide contiguë à l'évaporateur et au condenseur, ne déverse pas d'eau froide près de la surface de l'océan et utilise des tuyaux d'un ordre de diamètre. plus petit, réduisant ainsi d'un tiers le coût total du système, pompe 1/200ème des fluides, et réduit d'un tiers les pertes parasites par pompage de ces fluides.