Интенсивные поиски решения эффективного использования энергии морских волн проводятся в США, ФРГ, Швеции и некоторых других странах.

Кроме энергии волн, ученые пытаются использовать и энергию морских течений. Так, например, американское национальное управление океанских и атмосферных исследований разрабатывает проект установки турбин у берегов полуострова Флорида для использования энергии Гольфстрима. Скорость течения этой могучей «реки в океане» достигает местами 9 км/ч. По мнению специалистов, Гольфстрим обладает колоссальными энергетическими ресурсами. Проект предусматривает установку 200 турбин на расстоянии 20 км и на глубине от 30 до 120 м. Эти турбины смогут использовать лишь 4 % общей мощности течения. Извлечение большого количества энергии могло бы привести к изменению характера Гольфстрима, что в свою очередь могло бы повлечь за собой изменение климата очень больших районов земного шара.

По расчетам французских инженеров, установка большого вращающегося диска на глубине 100 м при высоте лопастей 25 м и скорости течения около 10 узлов ( Узел — мера скорости движения судов, соответствующая скорости одна морская миля (1852 м) в час.) обеспечит мощность электроустановки 110 тыс. кВт, а стоимость полученной энергии будет во много раз меньше, чем на тепловой и даже на атомной электростанции.

С конца 20-х гг. текущего столетия человечество начало использовать и гидротермальную энергию, т. е. энергию, источником которой является разница температуры верхних и нижних горизонтов морской воды. Собственно идея использования солнечной энергии, накопленной в океане в виде тепла, была впервые высказана еще в 1881 г. французским физиком Арсеном д'Арсовалем. Его ученик Жорж Клод в конце 20-х гг. XX в. построил на Кубе небольшую систему преобразования термальной энергии океана.

На Кубе в бухте Матанца очень благоприятные условия для работы такой установки — большие глубины с высоким перепадом температуры воды подходят к самому берегу. Насосы накачивают воду с поверхности моря, где она имеет температуру около +27 °C, в испаритель. В испарителе с частичным вакуумированием образовывалось пониженное давление, в результате чего вода превращается в пар при температуре всего около 30 °С. Полученный пар вращает лопасти турбин, которые соединены с генераторами. Отработанный пар попадает в конденсатор, для охлаждения которого подается вода с глубины с температурой 14 °С.

Аналогичные благоприятные условия имеются и около города Абиджана (Берег Слоновой Кости). Теплая вода здесь поступает в турбины Абиджанской ГТС из лагуны, хорошо прогреваемой солнцем, а холодная вода накачивается из моря с глубины 500 м. Мощность этой станции 14 тыс. кВт. При этом, поскольку в качестве рабочей жидкости использовалась вода, сбрасываемая обратно в океан, энергия производилась в так называемом открытом цикле.

Более эффективным оказывается замкнутый цикл, когда в качестве рабочей жидкости применяется аммиак или пропан. Такие жидкости находятся в герметически закрытых контурах, связанных с турбиной, вращаемой при расширении пара в испарителе.

В настоящее время в США, Японии, Франции и некоторых других странах Европы ведутся активные работы по программе ОТЕК (преобразование термальной энергии океана). Первая опытная гидротермальная станция системы ОТЕК — «мини-ОТЕК» работает вблизи Гавайских островов в Тихом океане. Ее единственное «топливо» — разница температур теплой воды на поверхности и холодных слоев на глубине. Мощность станции — 50 кВт; в качестве рабочей жидкости используется аммиак.

В настоящее время готова к спуску в море электростанция ОТЕК-1, которая будет производить 1 МВт электроэнергии. Она погрузится в воду тоже вблизи Гавайских островов и присоединится к «мини-ОТЕК». Она будет функционировать в течение трех лет, после чего на основе полученных результатов будут внесены соответствующие коррективы и в 1985 г. будет спущена на воду электростанция ОТЕК-2, которая будет вырабатывать 40 МВт электроэнергии. Американская программа ОТЕК развивается наиболее успешно.

Кроме стационарных гидротермальных станций системы ОТЕК по такому же принципу работы американской фирмой «Локхид» разработана плавучая конструкция, которую предполагается использовать в качестве дрейфующей электростанции в открытом океане в местах с наибольшими перепадами температур.

С 1974 г. работы по исследованию термальной энергии океана начались и в Японии. Была создана Ассоциация, включающая в себя множество фирм, компаний и университетов, которые приступили к разработке системы ОТЕК с общей мощностью около 100 МВт. В 1980 г. предполагалось испытать маленькую установку. Затем до 1984 г. намечено построить электростанцию на 25 МВт в качестве последнего этапа перед сооружением в 1990 г. установки на 100 МВт. Она будет расположена близ одного из островов на юге Японии.

В Европе интерес к электростанциям ОТЕК возник значительно позже. В 1977 г. девять европейских компаний, объединенных в ассоциацию Евросеан, решили совместно разработать проект электростанции на 10 МВт. Французская программа, выполняющаяся под руководством Национального центра исследований океана, состоит из трех этапов: теоретические исследования в 1978 —1979 гг., экспериментальное изучение различных компонентов электростанций в 1980—1982 гг., проектирование и строительство электростанций большой мощности в 1983—1985 гг.

Ряд экспертов полагает, что со временем морские электростанции могли бы покрыть около 20 % мировой потребности в энергии.

Районы, где можно использовать гидротермальную энергию в Мировом океане, также достаточно ограничены.

Ведь эти районы должны содержать поверхностные и глубинные воды (до 1000 м глубиной) с разницей температур не менее 20 °С. Основные термальные ресурсы Мирового океана сосредоточены в тропической зоне. При этом наибольшие перепады температур, превышающие 24 °С, наблюдаются в Тихом океане в западной его части между 5° ю. ш. и 15° с. ш. Вдоль экватора эта зона тянется более чем на 6000 км. У берегов Японии и Советского Союза в Тихом океане перепады температур в среднем за год не превышают 10—15 °С. Однако соответствующие глубины здесь чаще всего меньше, чем 1000 м. В ближайшем будущем намечается сооружение гидротермальных станций в районах Африканского побережья, а также на северо-восточном побережье Бразилии, на острове Тринидад и в ряде других районов.

Специалисты рассматривают возможности создания ГТС и у нас на Южном берегу Крыма и Черноморском побережье Кавказа, а также у берегов Каспия. Для этого надо решить проблему создания агрегатов, работающих при разнице поверхностных и глубинных вод в 10°. Действующие ГТС работают при разнице температур не ниже чем в 20°. Создание таких ГТС на юге европейской части СССР имело бы большое народнохозяйственное значение.

Рис.2. Конструкция системы ОТЕК-1, разрабатываемая в США для работы вблизи Гавайских островов.

Надо отметить еще одно своеобразное направление получения электроэнергии, разрабатываемое в США. В конце 1974 г. в американской печати появилось сообщение о том, что ученые США создали примерно в 100 км от города Сан-Диего, расположенного на Тихоокеанском побережье США, подводную плантацию на глубине 12 м из искусственно высаженной гигантской бурой водоросли макроцистис пирифера. Эта водоросль вырастает на 60 см в день. Она очень богата органическими веществами, которые с помощью бактерий легко можно превратить в горючий газ — метан или простым нагреванием в «нефтеподобные» продукты. По подсчетам специалистов, подводная плантация площадью 40 тыс. га может обеспечить энергией город с 50-тысячным населением. Как утверждает доктор Говард Уилкокс, руководитель проекта в Центре океанических исследований в Сан-Диего, «ферма» крупных морских водорослей, протяженностью 750 км. может обеспечить такое количество метана, которого будет достаточно для замены всего потребляемого ныне в США природного газа. Процессы извлечения энергии из растений получили название биоконверсии. По мнению некоторых специалистов, за счет биоконверсии в течение 50 лет удастся удовлетворить примерно десятую часть энергетических потребностей США.