«Основная энергия» – это энергия, которая доступна в режиме 24/7/365, т.е. 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и 365 (366) дней в году. Из всех альтернативных источников энергии, известных сегодня человечеству, только геотермальная энергия отвечает этому важнейшему требованию энергетики. Однако, недавно Национальная лаборатория в Ок-Ридже (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) объявила о том, что разработала новую альтернативу «основной энергии». ORNL планирует производить электричество из энергии морской воды путем преобразования тепловой энергии океана (Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC).

Как говорит Джеймс Клетт, представитель отдела материаловедения и технологий ORNL, температура воды на поверхности океана значительно выше температуры воды на большой глубине. Именно эта разница температур может быть использована для выработки альтернативной электроэнергии. 

Электростанция OTEC работает по замкнутому циклу Ренкина, используя разницу температур воды нижних и верхних слоев. Насосы качают поверхностные теплые воды (около 25 градусов по Цельсию) в теплообменник, через который пропускают жидкость с низкой температурой кипения, например, аммиак. Аммиак превращается в пар и приводит в действие турбину для генерации электричества. Затем парообразный аммиак охлаждается с помощью глубинных холодных вод до жидкого состояния, и цикл повторяется заново. В тропиках, где разница температур воды в нижних и верхних слоях составляет 20 градусов и выше, электростанция ОТЕС может выработать 3 – 5 тераватт электричества без причинения ущерба окружающей среде. 

Все было бы хорошо, но учитывая нынешнее состояние технологии ОТЕС, ученые NREL отмечают, что для запуска электростанции на коммерческой основе необходима установка, по крайней мере, 20-ти очень больших теплообменников, что, безусловно, снижает рентабельность производства электричества. В качестве альтернативы традиционному теплообменнику Клетт и его команда ученых разработали теплообменник на основе графитовой пены, которая имеет высокие показатели теплопроводности, что значительно увеличивает эффективность теплообмена. Таким образом, новый теплообменник в два раза более эффективен, чем стандартные аналоги, а размер его, а значит, и размер самой электростанции ОТЕС, можно уменьшить наполовину. 

В настоящее время пробный теплообменник построен для тестирования в Национальной энергетической государственной лаборатории Гавайи (NELHA).