Η μετατροπή θερμικής ενέργειας των ωκεανών, που μερικές φορές αναφέρεται ως OTEC, είναι μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας που χρησιμοποιεί τη διαφορά στη θερμοκρασία των ωκεανών σε διάφορα βάθη και τη μετατρέπει σε θερμική μηχανή. Η θερμική μηχανή μετατρέπει αυτή τη θερμική ενέργεια σε μηχανική έξοδο. Οι τύποι συστημάτων μετατροπής θερμικής ενέργειας των ωκεανών περιλαμβάνουν κλειστά, ανοιχτά και υβριδικά.
Ο Γάλλος φυσικός Jacques Arsene d’Arsonval ήταν το πρώτο άτομο που σκέφτηκε να πάρει θερμική ενέργεια από το νερό του ωκεανού το 1881. Μόλις 49 χρόνια αργότερα ο Georges Claude, μαθητής του d’Arsonval, κατασκεύασε πραγματικά την πρώτη μετατροπή θερμικής ενέργειας στον ωκεανό εργοστάσιο στην Κούβα. Το εργοστάσιό του ήταν σε θέση να παράγει 22 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά οι καιρικές συνθήκες κατέστρεψαν το εργοστάσιο προτού μπορέσει να γίνει γεννήτρια καθαρής ενέργειας, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να παράγει περισσότερη ενέργεια από αυτή που απαιτούνταν για τη λειτουργία του εργοστασίου. Οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν ακολούθησαν αυτή τη νέα μέθοδο ανανεώσιμης ενέργειας μέχρι το 1974, όταν δημιουργήθηκε το Εργαστήριο Φυσικής Ενέργειας της Αρχής της Χαβάης.
Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις τύποι συστημάτων μετατροπής θερμικής ενέργειας των ωκεανών: κλειστά, ανοιχτά και υβριδικά. Το σύστημα κλειστού κύκλου χρησιμοποιεί ένα υγρό που έχει πολύ χαμηλό σημείο βρασμού για να μετακινήσει έναν στρόβιλο για να δημιουργήσει ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό επιτυγχάνεται στέλνοντας ζεστό νερό στην επιφάνεια του ωκεανού μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας όπου το ρευστό εξατμίζεται. Όταν ο ατμός διαστέλλεται, κινεί τη γεννήτρια. Το κρύο νερό του ωκεανού, που αντλείται σε πολύ μεγαλύτερο βάθος, αποστέλλεται μέσω ενός διαφορετικού εναλλάκτη θερμότητας, ο οποίος στη συνέχεια μειώνει τους ατμούς πίσω σε υγρή μορφή.
Ένα σύστημα ανοιχτού κύκλου χρησιμοποιεί νερό από τον ωκεανό που βρίσκεται πιο κοντά στον ισημερινό, καθώς είναι συνήθως το θερμότερο. Το ζεστό νερό του ωκεανού που τοποθετείται μέσα σε ένα δοχείο χαμηλής πίεσης θα αρχίσει να βράζει. Καθώς ο ατμός διαστέλλεται και φεύγει από το δοχείο χαμηλής πίεσης, το αλάτι παραμένει. Ο ατμός τροφοδοτεί έναν κινητήρα χαμηλής πίεσης που είναι συνδεδεμένος σε μια συσκευή που παράγει ηλεκτρισμό. Επιστρέφει σε υγρή μορφή με την έκθεσή του σε χαμηλές θερμοκρασίες που δημιουργούνται από το νερό των ωκεανών από χαμηλότερο βάθος.
Το υβριδικό σύστημα συνδυάζει στοιχεία των δύο πρώτων μεθόδων. Το ζεστό νερό του ωκεανού τραβιέται σε ένα δοχείο όπου μετατρέπεται σε ατμό. Στη συνέχεια, ο ατμός μετατρέπει ένα υγρό χαμηλού σημείου βρασμού σε ατμό, ο οποίος τροφοδοτεί έναν στρόβιλο για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας.