Воды многих районов Мирового океана поглощают большое количество солнечного тепла, большая часть которого аккумулируется в верхних слоях и лишь в небольшой мере распространяется в нижние. Поэтому создаются большие различия температуры поверхностных и глубоко лежащих вод. Они особенно хорошо выражены в тропических широтах, где температура воды на поверхности достигает 28-29°, а на глубине 400-500 метров всего 8-10°. Таким образом, амплитуда температуры составляет примерно 20°. Еще резче проявляется вертикальное различие температуры воды в зонах апвеллинга.
В столь значительной разнице температуры колоссальных объемов воды заключены большие энергетические возможности. Известно, что с уменьшением давления понижается температура кипения воды и соответственно образования пара. Вода с температурой +28° при засасывании вакуумом 0,01 атм начинает кипеть, а образующийся при этом пар может вращать турбину, соединенную с генератором. Отработанный пар поступает в конденсатор, где охлаждается водой, которая подается по трубопроводам из глубин.
На этом принципе основана работа гидротермальной (моретермальной) станции. Первая такая станция была создана в 1927 г. на реке Маас во Франции. В 30-х годах начали строить моретермальную станцию на северовосточном побережье Бразилии, но после аварии строительство прекратили. В послевоенные годы моретермальная станция мощностью 14 тыс. кВт была построена на Атлантическом побережье Африки, близ Абиджана (Берег Слоновой Кости), но из-за технических неполадок она не работает.
Оригинальную энергетическую установку моретермального типа сконструировали японские специалисты. Ее котел заполняется фреоном, который имеет низкую температуру кипения, и погружается в теплые поверхностные воды океана, где газ начинает интенсивно испаряться, а его пар вращает турбину, связанную с генератором. Затем отработанный фреоновый пар охлаждается нижележащими слоями воды и, конденсируясь в жидкость, вновь поступает в котел. Разработки проектов моретермальных станций ведутся и в США, где пытаются создать плавучие варианты таких станций. Усилия специалистов направлены не только на решение технических задач, но и на поиск путей снижения себестоимости оборудования моретермальных станций, для того чтобы увеличить их эффективность. Электроэнергия моретермальных станций должна быть конкурентоспособной по сравнению с электроэнергией других видов электростанций.
Принцип работы моретермальных станций и первые опыты его реализации дают основание полагать, что экономически наиболее целесообразно создавать их в едином энергопромышленном комплексе. Он может включать в себя: выработку электроэнергии, опреснение морской воды, производство поваренной соли, магния, гипса и других химических веществ, создание марикультуры. В этом, вероятно, заключаются основные перспективы развития моретермальных станций.
Диапазон возможностей использования энергетического потенциала Мирового океана довольно широк. Однако реализовать эти возможности весьма непросто и скорее всего малоперспективно для ближайшего будущего.