Εικ. 20 Παλιρροϊκός κινητήρας σε πειραματικό σταθμό παραγωγής ενέργειας στο Σαν Ντιέγκο.

Είναι η ενέργεια που μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας αποθηκεύεται ως θερμότητα στα ανώτερα στρώματα των θαλασσών. Έτσι αυτά αποκτούν θερμοκρασία 26-30 C που σε συνδυασμό με εκείνη των χαμηλότερων στρωμάτων (περίπου 5 C) μπορεί να αξιοποιηθεί με ειδικές διατάξεις (θαλάσσιους θερμικούς σταθμούς) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ επιφανειακών και βαθύτερων στρωμάτων πρέπει να είναι τουλάχιστον

20 C, ενώ όσο μεγαλύτερη είναι αυτή τόσο μεγαλύτερη είναι και η απόδοση της διάταξης. Η δυνατότητα εκμετάλλευσης της θερμοκρασιακής διαφοράς είχε διατυπωθεί ως ιδέα το 1881 από τον γάλλο φυσικό Ντ' Αρσονβάλ και ερευνήθηκε το 1930 από τον επίσης γάλλο φυσικό Ζορζ Κλοντ. Επανήλθε, όμως, στο προσκήνιο μετά την πετρελαϊκή κρίση του 1973, με νέες έρευνες.
Σήμερα λειτουργούν θαλάσσιοι θερμικοί σταθμοί στη Χαβάη, την Κούβα, την Ταϊτή, το Πόρτο Ρίκο, το Βέλγιο και την Ιαπωνία. Οι χώρες που χρηματοδοτούν τα ανάλογα προγράμματα είναι οι ΗΠΑ, η Γαλλία και η Ιαπωνία, ενώ συμμετέχουν πολλά πανεπιστήμια, ερευνητικά κέντρα και βιομηχανίες.
Η ηλεκτρική ισχύς που παράγεται από το σταθμό μπορεί να μεταφέρεται μέσω καλωδίων στην πλησιέστερη ακτή, ώστε να χρησιμοποιηθεί για ηλεκτροδότηση. Μπορεί ακόμη να χρησιμοποιηθεί επί τόπου, πάνω στο σταθμό ή σε βιομηχανική μονάδα εγκαταστημένη εκεί κοντά, για διάφορες διεργασίες και παρασκευή προϊόντων (αφαλάτωση νερού, παρασκευή αμμωνίας, υδρογόνου, λιπασμάτων κ.λπ.). Ακόμη, μπορεί παράλληλα να λειτουργεί στον ίδιο χώρο μονάδα ιχθυοκαλλιέργειας, που θα ωφελείται από την άντληση του ψυχρού νερού προς τα πάνω, μια και τα βαθύτερα στρώματα είναι πλούσια σε θρεπτικά συστατικά για την εκτροφή των ψαριών. Οι θερμικοί σταθμοί μπορεί να βρίσκονται πάνω σε μετακινούμενες εξέδρες, οπότε υπάρχει το πλεονέκτημα επιλογής τοποθεσίας ανάλογα με τις εποχές του έτους, τη γεωγραφική κατανομή του θερμικού δυναμικού και τα θαλάσσια ρεύματα, και κατά συνέπεια γίνεται η βέλτιστη εκμετάλλευση.
Η θερμότητα που αποθηκεύεται καθημερινά στους ωκεανούς λόγω ηλιακής ακτινοβολίας αποτελεί μια αξιόλογη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας , καθώς ισοδυναμεί, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ερευνητών, με 170 δισεκατομ. βαρέλια πετρέλαιο (1 βαρ. = 159 lit).
Οι θερμικοί σταθμοί δεν βλάπτουν το περιβάλλον και τα περισσότερα τεχνικά προβλήματα, όπως η διάβρωση συστημάτων, η εγκατάσταση και σταθεροποίηση εξέδρας, ο καθαρισμός σωλήνων κ.λπ., έχουν ήδη επιλυθεί με διάφορους τρόπους. Απομένει να αποδειχτεί η αποδοτικότητα των σταθμών αυτών από οικονομική άποψη, ενώ συνεχίζουν να εξελίσσονται τα σχετικά προγράμματα από τις ενδιαφερόμενες χώρες. Τέλος, οι περιοχές που διαθέτουν τις ευνοϊκότερες προϋποθέσεις για εκμετάλλευση αυτού του είδους ενέργειας είναι οι τροπικές θάλασσες.

Τα κύματα προκαλούνται κυρίως από την κίνηση του ανέμου πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Μετά την πετρελαϊκή κρίση του 1973, άρχισαν να αναπτύσσονται από διάφορους ερευνητές μηχανισμοί που μετατρέπουν την κινητική ενέργεια των κυμάτων σε ηλεκτρική. Το ενδιαφέρον επικεντρώνεται κυρίως στα τρέχοντα κύματα, που μεταφέρουν κινητική ενέργεια, και όχι στα κύματα αιώρησης, που απλά ανεβοκατεβαίνουν. Τα συστήματα που έχουν κατά καιρούς προταθεί είναι πλωτά ή βυθιζόμενα πλήρως στο νερό. Η κινητική ενέργεια των

Εικ. 21 Σχηματική παράσταση παραγωγής ενέργειας από κύματα

κυμάτων μπορεί να περιστρέψει τον στρόβιλο, όπως φαίνεται στη διπλανή εικόνα.

Είναι σταθερή κατασκευή που αποτελείται από μια στήλη που περιέχει ένα στρόβιλο. Καθώς το κύμα μπαίνει στη στήλη σπρώχνει τον αέρα της στήλης να περάσει και να κινήσει τον στρόβιλο, αυξάνοντας παράλληλα την πίεση του αέρα μέσα στην στήλη. Όταν το κύμα υποχωρεί ο πιεσμένος αέρας γυρίζει πίσω συνεχίζοντας να δίνει κίνηση στον στρόβιλο. Οι υποθαλάσσιες τουρμπίνες εκμεταλλεύονται τα ωκεάνια ρεύματα και χρησιμοποιούν την ενέργειά τους για να

Εικ. 24 Σχηματική Παράσταση TAPCHAN

Άλλη μέθοδος είναι αυτή του κλειστού καναλιού. Το σύστημα TAPCHAN (tapered channel) το οποίο μέσω ενός καναλιού οδηγεί το νερό των κυμάτων σε μία δεξαμενή. Το στένωμα του καναλιού αυξάνει το ύψος των κυμάτων περνώντας το νερό πάνω από τους τοίχους της δεξαμενής γεμίζοντάς την.  Η κινητική ενέργεια του κινούμενου κύματος καθώς αποθηκεύεται στη δεξαμενή μπορεί να μετατραπεί σε άλλη μορφή ενέργειας. Επιπλέον το αποθηκευμένο νερό μπορεί να τροφοδοτήσει ένα στρόβιλο Kaplan

Εικ. 25 Κατασκευή στην Αγγλία.

Η παλιρροϊκή ενέργεια είναι η μηχανική ενέργεια που παράγει η περιοδική ανύψωση και πτώση της στάθμης του νερού των θαλασσών (πλημμυρίδα και άμπωτη αντίστοιχα), φαινόμενο που γίνεται αντιληπτό κοντά στις ακτές. Η παλίρροια προκαλείται από την έλξη που ασκεί ο Ήλιος και κυρίως η Σελήνη στις υδάτινες μάζες της Γης.

Εικ. 26 Οι παλιρροϊκοί φράχτες μοιάζουν με τεράστιες περιστρεφόμενες πόρτες που μπλοκάρουν εντελώς την είσοδο ενός καναλιού έτσι ώστε όλο το νερό της παλίρροιας να περνάει από αυτές.

Η εκμετάλλευση των παλιρροιών από τον άνθρωπο άρχισε πριν από αιώνες, με πρωτόγονους μηχανισμούς. Τα πρώτα, όμως, εργοστάσια που μετατρέπουν την παλιρροϊκή σε ηλεκτρική ενέργεια εμφανίστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και κυρίως μετά την πετρελαϊκή κρίση του 1973.
Το μεγαλύτερο παλιρροϊκό εργοστάσιο στον κόσμο βρίσκεται στο Σαιν Μαλό, στις εκβολές του Ρανς στη Γαλλία, με 24 στροβίλους και συνολική ισχύ 240 μεγαβάτ. Στον κόλπο Fundy, κοντά στο Ανάπολις Ρόγιαλ του Καναδά, με το μεγαλύτερο  παλιρροϊκό εύρος του κόσμου (17 μέτρα) λειτουργεί σταθμός ισχύος 20 μεγαβάτ, ενώ σχεδιάζεται και δεύτερος, πολύ μεγαλύτερης ισχύος. Άλλα παλιρροϊκά εργοστάσια βρίσκονται

πυρηνικού σταθμού, η πηγή ενέργειας είναι πρακτικά ανεξάντλητη και μη ρυπαντική για το περιβάλλον. Από την άλλη πλευρά, όμως, εκφράζονται επιφυλάξεις για τις ενδεχόμενες αλλαγές στο θαλάσσιο οικοσύστημα της περιοχής.
Εκτός από την παλίρροια, ενεργειακά εκμεταλλεύσιμα είναι και τα παλιρροϊκά ρεύματα, τα οποία μετακινούν υδάτινες μάζες με αξιόλογη ταχύτητα. Τα ρεύματα αυτά παρατηρούνται συνήθως κοντά σε κόλπους και όρμους που η διαμόρφωσή τους ευνοεί το σχηματισμό τους.
Η μέθοδος που προτείνεται για την εκμετάλλευσή τους είναι η εγκατάσταση υδροστροβίλων που θα κινούν γεννήτριες και θα παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα σε βάθος τέτοιο, ώστε να μην επηρεάζεται η ναυσιπλοΐα. Στην Ελλάδα ενδιαφέρον για εκμετάλλευση παρουσιάζει το παλιρροϊκό ρεύμα του πορθμού του Ευρίπου στον Ευβοϊκό Κόλπο.

Εικ. 27 Σχηματική παράσταση εκμετάλλευσης του φαινομένου της παλίρροιας.