Bazen OTEC olarak da adlandırılan okyanus termal enerji dönüşümü, okyanus sıcaklığı farkını çeşitli derinliklerde kullanan ve onu bir ısı motoruna dönüştüren yenilenebilir bir enerji şeklidir. Isı motoru, bu ısı enerjisini mekanik bir çıktıya dönüştürür. Okyanus termal enerji dönüşüm sistemlerinin türleri arasında kapalı, açık ve melez bulunmaktadır.
Fransız fizikçi Jacques Arsene d'Arsonval, 1881 yılında okyanus suyundan termal enerji almayı düşünen ilk kişiydi. 49 yıl sonra, d'Arsonval'ın öğrencisi olan Georges Claude, aslında ilk okyanus termal enerji dönüşümünü yaptı. Küba'da bitki. Santrali 22 kilovat elektrik üretebildi, ancak hava net bir jeneratör olmadan önce tesisi tahrip etti, bu da tesisi çalıştırmak için gerekenden daha fazla enerji üretebileceği anlamına geliyordu. Amerika Birleşik Devletleri, Hawaii Otoritesi'nin Doğal Enerji Laboratuvarı'nın kurulduğu 1974'e kadar bu yenilenebilir enerji yöntemini seçmedi.
Şu anda üç tür okyanus termal enerji dönüşüm sistemi bulunmaktadır: kapalı, açık ve melez. Kapalı çevrim sistemi, elektrik üretmek üzere türbini hareket ettirmek için çok düşük kaynama noktasına sahip bir sıvı kullanır. Bu, sıvının buharlaştığı bir ısı eşanjöründen ılık okyanus yüzey suyu göndererek gerçekleştirilir. Buhar genişlediğinde jeneratörü hareket ettirir. Çok daha derinlerde çekilmiş soğuk okyanus suyu, farklı bir ısı eşanjöründen gönderilir, bu da buharı tekrar sıvı hale getirir.
Açık çevrimli bir sistem, ekvatorlara en yakın olan okyanustan su kullanır, çünkü tipik olarak en sıcak olanıdır. Düşük basınçlı bir kabın içine yerleştirilen ılık okyanus suyu kaynamaya başlayacaktır. Buhar genleşip alçak basınçlı kabı terk ederken, tuz kalır. Buhar, elektrik üreten bir cihaza bağlı düşük basınçlı bir motora güç sağlar. Okyanus suyunun düşük derinlikten yarattığı soğuk hava sıcaklıklarına maruz bırakılarak tekrar sıvı haline getirilir.
Hibrit sistem ilk iki yöntemin bileşenlerini birleştiriyor. Ilık okyanus suyu, buhara dönüştürüldüğü bir kaba alınır. Buhar daha sonra düşük kaynama noktalı bir sıvıyı elektrik haline getirmek için bir türbine güç veren buhara dönüştürür.
