La mayor parte de la electricidad que utilizamos proviene de motores de calor de un tipo u otro. Un motor térmico es una máquina que alterna entre dos temperaturas diferentes, una caliente y otra fría, que generalmente extraen energía térmica de un combustible de algún tipo. En una máquina de vapor o una turbina de vapor, por ejemplo, el carbón calienta el agua para producir vapor caliente a alta presión, que luego se expande y enfría a una temperatura y presión más bajas, empujando un pistón y girando una rueda como lo hace entonces. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el vapor caliente y el vapor de agua enfriado, más energía se puede extraer (y más eficiente es el motor).
En OTEC, utilizamos la diferencia de temperatura entre la superficie caliente del océano y las capas más frías y más profundas debajo para conducir un motor térmico de una manera muy similar, excepto que no se quema combustible: no necesitamos crear una diferencia en temperatura quemando combustible porque existe un gradiente de temperatura en los océanos de forma natural.
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