افزایش انتشار گازهای گلخانه ای و تأثیر آن بر تغییرات آب و هوای جهانی (GCC) باعث شده است که بخش کشاورزی به اقدامات سازگاری مختلف نیاز داشته باشد. اگرچه GCC ممکن است اثرات مثبت و منفی بر روی اکوسیستم های مختلف در سراسر جهان نشان دهد، ویژگی های جغرافیایی مکزیک آن را به کشوری بسیار آسیب پذیر در برابر اثرات نامطلوب تغییرات آب و هوایی تبدیل می کند. [۱]. از جمله اثرات منفی GCC می توان به وقوع بیشتر امواج گرما شدید، خشکسالی و سیل، تکثیر آفات و بیماری ها یا ناهنجاری در دمای خاک اشاره کرد که بر دسترسی و دسترسی به مواد غذایی تأثیر می گذارد و تغییر قیمت محصولات کشاورزی را افزایش می دهد. [۲]. اقدامات انجام شده تاکنون برای کاهش این اثرات کافی نبوده است و انتظار می‌رود میانگین دمای جهانی تا ابتدای سال ۲۰۳۰ به میزان ۱.۵ درجه سانتی‌گراد و تا سال ۲۰۴۰ به ۲ درجه سانتی‌گراد افزایش یابد. یعنی با سرعتی سریعتر از ۲۰۰۰ سال گذشته، با عواقب مخرب بالقوه برای زندگی در این سیاره [۳]. مطالعه دیگری پیش بینی می کند که تا اواسط قرن (۲۰۴۰-۲۰۶۹) افزایش ۲٫۸ درجه سانتی گراد در دمای حداکثر و ۲٫۲ درجه سانتی گراد در دمای حداقل در نقاط مختلف جهان وجود خواهد داشت. [۲]. این افزایش ها باعث تنش گیاه می شود و منجر به کاهش گسترده عملکرد محصول می شود [۳]. از سوی دیگر، برخی محصولات آب و هوای معتدل وجود خواهند داشت که به دلیل افزایش دما و مقدار بیشتر CO2 اتمسفر_۲، می تواند بازده آنها را افزایش دهد [۴]. با توجه به این سناریو، تولید پایدار محصولات کشاورزی نامشخص است و جستجو برای جایگزین هایی که دسترسی به غذاهای ایمن و مغذی را در مقادیر کافی تضمین کند، برای حفظ زندگی و ارتقای سلامتی جمعیت جهان ضروری است. [۵].

در زمینه غذایی جهانی، بهره وری پایین محصول با کاهش به موقع آب، در دسترس بودن بارندگی و الگوهای بارندگی نامنظم و شدید، و همچنین آلودگی بسیاری از آب های قاره ای همراه است. [۶,۷,۸]. اگرچه انقلاب سبز به افزایش تولید جهانی کشاورزی کمک کرد، اما این پارادایم تولید دیگر معتبر نیست. از این رو، توسعه و اجرای استراتژی‌های پایدار دیگر که ممکن است تولید غذای پایدار را اعطا کند و امنیت غذایی را در سناریوهای تغییرات آب و هوایی تضمین کند، همچنان به عنوان وظایف دلهره‌آور باقی می‌ماند. [۹,۱۰,۱۱]. در کشورهای کمتر توسعه‌یافته، آسیب‌های ناشی از GCC می‌تواند امنیت غذایی و اقتصاد خانواده‌ها را به‌ویژه به دلیل کاهش قابل‌توجه در عملکرد محصولات، تهدید کند. [۱۱,۱۲]. در واقع، تحت سناریوهای آب و هوای گرم شدن ملایم تا شدید بدون گزینه های سازگاری، انتظار می رود افزایش دما باعث کاهش عملکرد نسبی اکثر محصولات به میزان -۶٫۲٪ تا -۱۸٫۳٪ در مناطق گرمسیری و معتدل شود. [۱۳,۱۴].

از سوی دیگر، تأثیرات تغییرات آب و هوایی، مشکلات فقر و نابرابری را تشدید می کند [۱۵,۱۶]به ویژه در کشورهای در حال توسعه و کشورهای دارای اقتصادهای نوظهور، مانند مورد مکزیک. در این مناطق، بسیاری از ثروت در طی رویدادهای شدید آب و هوایی از بین می رود و به نوبه خود منابع کمتری برای مقابله با اثرات منفی بلایای طبیعی دارند. [۱۷]. این وضعیت مارپیچی از واکنش‌های نامطلوب را ایجاد می‌کند که در آن جمعیت‌های حاشیه‌نشین بیشتر از اثرات منفی رویدادهای شدید آب و هوایی رنج می‌برند و بیشتر ثروت خود را از دست می‌دهند. [۱۸].

در نتیجه، سیاست‌های عمومی با هدف جستجوی استراتژی‌های کاهش و سازگاری با تغییرات آب و هوایی جهانی باید شاخص‌های فقر و نابرابری را برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار در نظر بگیرند. [۱۹]. در مکزیک، گرمایش بیشتر از میانگین جهانی است. سال ۲۰۲۰ با ۱٫۶ درجه سانتی‌گراد بالاتر از میانگین تاریخی، گرم‌ترین سال ثبت شده بود [۲۰]فشار بیشتری بر شرایط زندگی جمعیت، فعالیت های اقتصادی و تولید مواد غذایی ایجاد می کند. در مکزیک بزرگترین گروه مصرف کننده آب بخش کشاورزی و دامپروری است که ۷۶ درصد آب موجود را مصرف می کند و ۵۴ درصد راندمان مصرف به دلیل تلفات یا نشت است. [۲۱,۲۲]. مشکل دیگر، بهره برداری بی رویه از سفره های زیرزمینی است که باعث تنش آبی و آلودگی به ویژه در شمال و شمال غرب کشور می شود. در مناطق ساحلی مکزیک، دسترسی به آب آشامیدنی و خدمات فاضلاب ناکافی و نامتعادل است. یکی دیگر از عوامل نفوذ آب دریا در مناطق ساحلی و کاهش تغذیه آب (۳۲ توده آبی در حال حاضر نفوذ آب دریا به ویژه در قسمت شمالی کشور و شبه جزیره یوکاتان) و آلودگی بدنه های آبی (دریاچه ها، تالاب ها، رودخانه ها) است. تالاب های ساحلی و سواحل) [۲۱].

اثرات جانبی تغییرات اقلیمی شرایط دسترسی بسیار کم آب را در منطقه وسیعی از مرکز و شمال مکزیک ایجاد کرده است. [۲۱]. همچنین عواملی مانند رشد جمعیت، توسعه اقتصادی منطقه‌ای و تمرکز جمعیت در برخی مناطق شهری، به ویژه در حوضه‌های واقع در مرکز، شمال و شمال غرب کشور، این مشکل را تشدید خواهد کرد. [۲۲,۲۳].

با توجه به ناهمگونی زیاد در شاخص های توسعه انسانی مکزیک، طراحی و اجرای سیاست های عمومی متناسب با زمینه های توسعه هر منطقه از کشور ضروری است. [۲۴]. مطالعات مربوط به فقر و امنیت غذایی در داخل کشور انجام شده است [۲۵,۲۶,۲۷] بر اساس یک تحلیل جزئی و پراکنده در رابطه با حق امنیت غذایی به دلیل پنهان کردن اطلاعاتی که توانایی ما را برای داشتن درک گسترده از مشکل، دید دقیقی از مسائل دسترسی فیزیکی و اقتصادی به غذا مختل می کند، و یک تحلیل مستدل از در دسترس بودن و پایداری آن [۱۸,۲۸,۲۹,۳۰]. برای ریشه کن کردن گرسنگی و فقر و بهبود سطح رفاه اجتماعی مردم، کشورها باید امنیت غذایی را تضمین کنند، یعنی دسترسی فیزیکی، اجتماعی و اقتصادی خانواده ها به غذاهای کافی، ایمن و مغذی را تضمین کنند. که نیازهای انرژی روزانه و ترجیحات غذایی آنها را برای یک زندگی فعال و سالم برآورده می کند [۳۰,۳۱].

در حال حاضر مکزیک ۴۶٫۸ میلیون نفر در فقر دارد که از این تعداد ۳۷٫۷ میلیون نفر در درجاتی از فقر غیر افراطی و ۹٫۱ میلیون نفر در فقر شدید هستند. [۱۸]در حالی که ۶۵ درصد از مناطق ساحلی کشور همچنان کانون فقر هستند [۱۸,۲۲]. در مورد امنیت غذایی، ۲۳٫۴ میلیون مکزیکی هنوز به غذای مغذی و با کیفیت دسترسی ندارند، علی‌رغم اینکه پیشرفت‌های مهمی به‌ویژه در مناطق روستایی صورت گرفته است. [۱۸,۲۲,۳۲].

کشاورزی به عنوان نیروی محرکه اصلی توسعه تمدن ها در جهان به شمار می رود و زیربنای پیشرفت بشریت بوده است. با این حال، اثرات منفی بر محیط زیست داشته است و تخمین زده می شود که هر ساله ۴٫۲ میلیون میلی گرم آلاینده کشاورزی به خاک، آب و هوا ریخته می شود. متأسفانه کشاورزی نیز حدود ۱۰ درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در کشور را تشکیل می دهد [۳۳]. علاوه بر این، فعالیت کشاورزی یکی از عوامل اصلی از بین رفتن تنوع زیستی است [۳۴,۳۵]. کشاورزی به دلیل اثرات آن بر تخریب زمین، شور شدن آب و خاک، بهره برداری بیش از حد از سفره های زیرزمینی و کاهش تنوع ژنتیکی، آینده خود را تهدید می کند. بنابراین، نیاز فوری به اجرای استراتژی های تولید پایدار وجود دارد که امکان معکوس کردن این اثرات منفی را فراهم می کند [۳۴].

انرژی‌های تجدیدپذیر دریایی ممکن است راه‌حل‌هایی را برای توسعه پایدار ارائه دهند، به‌ویژه از طریق سیستم‌های تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس (OTEC) که از اختلاف دمایی (۲۰ درجه سانتی‌گراد یا بیشتر) بین سطح و آب عمیق (حدود ۱۰۰۰ متر) اقیانوس بهره می‌برند. تولید محصولات مختلف، از جمله انرژی الکتریکی، تهویه مطبوع، آب شیرین شده و همچنین کاربردهای دیگر، مانند آبزی پروری و کشاورزی سرد (ColdAg) [36,37,38]. یک سیستم معمولی OTEC در به تصویر کشیده شده است شکل ۱.

در برخی از کشورها مانند ژاپن و کره جنوبی، سیستم های OTEC باعث توسعه آبزی پروری ColdAg و آب سرد شده است. در ژاپن، کار تحقیقاتی بر روی خنک‌سازی خاک برای کشاورزی، از جمله روش‌هایی مانند هیدروپونیک و آکواپونیک، و همچنین آبزی پروری در آب سرد انجام شد. [۴۶]. در گوسونگ، کره جنوبی، سیستم OTEC از توسعه شرکت هایی که به تولید غذا، نمک، آب آشامیدنی، کود و دارو اختصاص داده شده اند، حمایت کرده است. در مورد کشاورزی، تحقیقاتی در حال انجام است که در آن آب عمیق سرد بین ۵۰ تا ۷۰ درصد برای آبیاری گوجه فرنگی رقیق می شود.گوجه فرنگی سولانوم)، فلفل (سیب زمینیهاو کدو سبز (کیک کدو) محصولات زراعی در شرایط گلخانه ای [۳۶]. در مکزیک، ماهیگیری و آبزی پروری فرصت های مهمی را برای توسعه پایدار نشان می دهد، زیرا این کشور ۱۱۵۹۲ کیلومتر خط ساحلی دارد (۷۳٪ مربوط به اقیانوس آرام و ۲۷٪ مربوط به خلیج مکزیک و دریای کارائیب)، با تقریباً ۳ میلیون کیلومتر است.^۲ منطقه انحصاری اقتصادی به وسعت ۳۵۸ هزار کیلومتر^۲ از فلات قاره [۴۷] (شکل ۲). این شرایط همچنین نشان‌دهنده یک مزیت فوق‌العاده برای توسعه سیستم‌های سودآور OTEC، با هر دو روش ColdAg و آبزی پروری در آب سرد به عنوان رویکردهای اولویت‌دار است.

جدا از خط ساحلی وسیع، رودخانه ها و نهرهای مکزیک یک شبکه هیدروگرافی به طول ۶۳۳ هزار کیلومتر را تشکیل می دهند که در مجموع ۲٫۹ میلیون هکتار آب های داخلی دارد. [۴۷,۴۸]. این ویژگی ها تنوع تولیدی زیادی را فراهم می کند و در صورت مدیریت پایدار و استراتژیک ممکن است هم کشاورزی و هم آبزی پروری را تقویت کند. [۴۸,۴۹]. ماهیگیری و آبزی پروری همراه با کشاورزی از مسائل امنیت ملی بوده و جزء ضروری فعالیت های اقتصادی و اجتماعی کشور می باشد. تولید ماهیگیری تا سال ۲۰۲۱ در مکزیک به ۱٫۹۲ میلیون میلی گرم وزن (بر اساس تازه) رسید که سواحل اقیانوس آرام ۸۴٪ را تامین می کند در حالی که سواحل خلیج مکزیک و دریای کارائیب با ۱۶٪ از کل صید سهم دارند. [۴۹]. آبزی پروری با کمی بیش از ۱۸ درصد از کل تولید ماهی در مکزیک با میانگین رشد سالانه ۵٫۳ درصد در تولید ماهی شرکت می کند. [۵۰].

هم کشاورزی و هم آبزی پروری فشار زیادی بر منابع آب و خاک وارد می کنند و در صورت عدم مدیریت صحیح ممکن است اثرات منفی زیست محیطی را به دنبال داشته باشد. بخش کشاورزی-غذایی جهانی مجبور به تولید حجم فزاینده ای از مواد غذایی به جمعیت تخمینی ۹٫۷ میلیارد نفر در سال ۲۰۵۰ است. این تنها بخشی از چالش است، زیرا همچنین به دنبال دستیابی به آن با حداقل تأثیر بر اکوسیستم ها و در جهان است. زمینه تغییرات آب و هوایی جهانی در شرایط جهانی، توسعه فناوری آبزی پروری برای جلوگیری یا کاهش اثراتی که به تخریب اکوسیستم ها کمک می کند بسیار پیشرفته است. با این حال، انتقال فناوری به کشورهایی مانند مکزیک با چالش هایی مواجه است که مانع اجرای آن می شود. به عنوان مثال، کمبود قابلیت ها (حرفه ای شدن فعالیت) و سرمایه گذاری مالی و دسترسی محدود اکثر تولیدکنندگان به فناوری های پیشرفته به دلیل هزینه ها یا قابلیت های فنی وجود دارد. [۲۴]. تولید غذا از طریق آبزی پروری می تواند اثرات تغییر اقلیم در کشور را با تقویت تخریب زیستگاه ها، اصلاح خطوط ساحلی، تغییر کاربری زمین، تخلیه فاضلاب، استفاده از سوخت های فسیلی و درگیری بین کاربرانی که برای فضا و منابع رقابت می کنند، تشدید کند. از این سناریو باید از طریق سرمایه گذاری استراتژیک در برنامه ریزی، مطالعات ظرفیت حمل، توسعه ظرفیت و حرفه ای سازی اجتناب شود. به صورت عرضی، سرمایه گذاری در توسعه علم و فناوری برای نوآوری و انطباق فناوری های پیشرفته با بافت ملی ضروری است، که منجر به طراحی سیستم های تولید جایگزین، مانند آکواپونیک می شود. [۵۱].

اگرچه آبزی پروری و هیدروپونیک از دوران باستان انجام می شده است و در مکزیک بقایای باستان شناسی مهمی از آن وجود دارد، ترکیب این دو عنصر در آکواپونیک نسبتاً جدید است. [۵۲,۵۳]. اولین گزارش ها در این زمینه به دهه ۱۹۷۰ برمی گردد و تا دهه ۱۹۸۰ این پیشرفت ها کاربرد محدودی داشتند. [۵۴]. تا اواسط دهه ۱۹۹۰ بود که اولین سیستم آکواپونیک با ماهی تیلاپیا توسعه یافت.Oreochromis niloticus) و گوجه فرنگی [۵۵]. از آن زمان به بعد، آزمایش ها و سرمایه گذاری های سیستم های آزمایشی و مزارع تجاری آکواپونیک آغاز شد و موفقیت های زیادی در باخا کالیفرنیا، جالیسکو، سونورا و وراکروز به دست آورد. [۴۸,۵۶,۵۷,۵۸,۵۹,۶۰,۶۱]. بر اساس این پانوراما، تجربه مهمی با این فناوری ها به دست آمده است که ممکن است به عنوان بخشی از کاربرد گسترده تر فناوری OTEC باعث توسعه ColdAg در کشور شود.

اولویت و مناطق مناسب تر برای اجرای سیستم OTEC در مکزیک تعیین شده است [۳۶] (شکل ۳اکثر آنها در شیب اقیانوس آرام هستند. همه مناطق دارای معیارهای اساسی هستند: (۱) حداکثر فاصله بین نقطه پمپاژ آب عمیق سرد تا خط ساحلی کمتر از ۱۰ کیلومتر است که ایزوبات عمق ۱۰۰۰ متر را به عنوان مرجع در نظر می گیرد. (۲) اختلاف دما یا گرادیان حرارتی ۲۲ تا ۲۶ درجه سانتیگراد، که به سیستم اجازه می دهد تا ۲۴ هکتار در روز کار کند. (۳) فاصله در برخی از نقاط مورد نظر تا گره توزیع برق نزدیک به ۱۴ کیلومتر است که حداکثر فاصله تا نزدیکترین پست برق در هر یک از مکان های مورد نظر است. [۶۲]; و (۴) وجود جوامعی که مصرف برق آنها کمتر یا مساوی ۲۱۲ مگاوات در سال است. [۶۳,۶۴]. نکته مهم این است که ۱۳٫۲۸ درصد از خانه های منطقه ساحلی اقیانوس آرام برق ندارند. [۶۵]. اشغال هتل نیز باید در نظر گرفته شود زیرا بسیاری از مناطق اولویت دار مکان هایی هستند که پذیرش توریستی بالایی دارند. علاوه بر منازل، هتل ها و سایر مراکز خدماتی نیز می توانند از سیستم تهویه مطبوع آب دریا و تولید آب آشامیدنی بهره مند شوند. بهره برداری یکپارچه از فناوری OTEC، شامل نه تنها تولید انرژی الکتریکی، بلکه همچنین تهویه مطبوع آب دریا، نمک زدایی، کشاورزی با خاک سرد، و آبزی پروری، یک استراتژی عملی برای بهبود اقتصاد کلی کل سیستم خواهد بود و به نوبه خود کمک می کند. برای توسعه پایدار جوامع

از جمله مکان‌های مهم روبروی اقیانوس آرام مکزیکی که چهار معیار فوق را برآورده می‌کنند عبارتند از: Bahía Tangolunda، San Agustín Huatulco، Puerto Ángel، El Coyote، Agua Blanca، Los Naranjos، و El Azufre در Oaxaca. Nuxco، San Luis de la Loma، El Cobano، و Barra de Potosí در Guerrero. کولا و استولا در میچوآکان. Bahía de Banderas در Jalisco; و Los Frailes، Cabo Pulmo، و Cabo San Lucas در Baja California Sur [65]. این سایت ها دارای وقفه های غذایی و اقتصادی قابل توجهی هستند و زیرساخت های صنعتی یا بندری دریایی ندارند. اما با اجرای فناورانه می توان از این امکانات در آینده استفاده کرد و فاصله تا خط ساحلی با توجه به نقطه دستیابی به آب سرد بین ۲ تا ۱۰ کیلومتر است. [۳۶].

در مورد جزایر در سمت اقیانوس آرام، جزیره Cerralvo، مجمع الجزایر Revillagigedo، جزایر Marías، و جزایر Marietas را می توان به عنوان مکان های احتمالی برای نصب سیستم OTEC در نظر گرفت، به ویژه با توجه به این که آنها مکان های کوچکی هستند که غذا از طریق آنها انجام می شود. آبزی پروری و کشاورزی، آب آشامیدنی و تهویه مطبوع می تواند فراهم شود [۶۵]. به طور متوسط، فاصله از خط ساحلی تا منطقه استخراج آب سرد بین ۱ تا ۳ کیلومتر است. با این وجود، گرادیان حرارتی در طول ماه‌های پاییز و زمستان به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد، بنابراین این نیروگاه تنها می‌تواند حداکثر تا شش ماه کار کند، و همچنین این نقطه ضعف را دارند که مناطق طبیعی حفاظت‌شده هستند، با این تفاوت که، در مورد ماریا. جزایر، این منطقه به یک موزه طبیعی تبدیل شد، بنابراین می تواند مورد توجه زیادی قرار گیرد [۴۶].

در مورد خلیج مکزیک و بخش شرقی خلیج Tehuantepec، اشکال بزرگ دسترسی به این فناوری این است که اگرچه آنها مناطقی دارند که اختلاف دما بیشتر از ۲۰ درجه سانتیگراد است، فلات قاره تا ۱۰۰ گسترش می یابد. کیلومتر در فاصله، بنابراین مناطق استخراج آب سرد بسیار دور هستند و هزینه های زیادی برای قرار دادن لوله ها و همچنین برای گسترش آنها ایجاد می کند. [۶۶]. با این حال، در منطقه San Andrés Tuxtla، Veracruz، منطقه ای وجود دارد که می توان از این فناوری، از طریق چرخه بسته، در فاصله ۱۵ کیلومتری از خط ساحلی، استفاده کرد و تا ۱۰۹ مگاوات برق تولید کرد. [۶۷]. در مورد شمال شبه جزیره باخا کالیفرنیا و شمال غربی خلیج کالیفرنیا، اشکال این است که گرادیان حرارتی آنقدر کم است که کارخانه OTEC فقط برای سه یا چهار ماه در تابستان کار می کند. این به این دلیل است که وجود جریان کالیفرنیا خنک کننده بسیار قابل توجهی در سطح ایجاد می کند.

ویژگی‌های فیزیکی دریای کارائیب مکزیک در منطقه انحصاری اقتصادی (EEZ) امکانات گسترده‌ای را برای بهره‌برداری تجاری در یک گرادیان حرارتی که پتانسیل ناخالص حدود ۳۰۰۰۰ مگاوات در اعماق بیشتر از ۸۰۰ متر و کمتر از ۱۰۰۰ متر دارد ارائه می‌کند. [۶۸]. مکان های بالقوه برای ساخت کارخانه OTEC در فواصل کمتر از ۱۰ کیلومتر از ساحل به شرح زیر است: جزیره Cozumel، Punta Allen، Tulum، Sian Ka'an، Xcalac، Mahahual و Banco Chinchorro در ایالت Quintana Ro. برای جزیره کوزومل، ایزوبات با عمق ۷۰۰ متر در ۴ کیلومتری و ۶٫۷ کیلومتری خط ۱۰۰۰ متری در ساحل جنوب شرقی و از ساحل تا شهر کوزومل ۳۰ کیلومتری قرار دارد. پونتا آلن شهری است که فاقد برق، آب آشامیدنی و خدمات فاضلاب است و در ۵۰ کیلومتری تولوم قرار دارد. نقطه مورد علاقه OTEC در ۴۰ کیلومتری ساحل تا تولوم قرار دارد. ایزوباتای ۷۰۰ متری و ۸۰۰ متری نزدیکترین به محدوده ۱۰ کیلومتری هستند. سیان کاآن یک ذخیره‌گاه بیوسفر است، بنابراین نصب یک گیاه می‌تواند پیچیده باشد، اگرچه این نوع گیاه به نمک‌زدایی آب برای مصرف انسان کمک می‌کند. Xcalak، Mahahual و Banco Chinchorro منطقه بزرگی را با پتانسیل زیادی برای نصب کارخانه OTEC، از Xcalak تا Mahahual، با فاصله ۶٫۷ تا ۱۴٫۴ کیلومتر نشان می دهند. نزدیکترین شهر چتومال است که در ۵۵ کیلومتری آن قرار دارد [۶۶].

بنابراین، به طور خلاصه، مناطق اولویت باید از Nayarit تا Oaxaca در اقیانوس آرام و بخش غربی کانال یوکاتان در دریای کارائیب در نظر گرفته شوند. [۳۶].

مکزیک دارای شرایط اقیانوس شناسی لازم برای ساخت سیستم OTEC و استفاده بالقوه از چرخش آب سرد در سیستم های خنک کننده خاک برای تولید محصولات زراعی از آب و هوای معتدل تحت آب و هوای گرمسیری است. تعداد مزایایی که این فناوری ارائه می دهد مشهود است و مراکز تحقیقاتی ملی سهم زیادی در دسترسی و در دسترس قرار دادن آن با هزینه کم دارند. اگرچه در حال حاضر حداکثر پتانسیل انرژی به دست آمده توسط چرخه ۱ مگاوات است (جمهوری کیریباتی، پلی‌نزی فرانسه)، یک نیروگاه می‌تواند استقلال انرژی را به کشورهایی که امروزه به نفت وابسته هستند ارائه دهد و ساخت این نوع نیروگاه اقتصاد محلی را ارتقا می‌دهد. در بازارهای بالقوه جدید که در حال حاضر به عنوان “صنعت اعماق” شناخته می شوند [۳۶]، قبلاً توضیح داده شد (یعنی انرژی، تهویه مطبوع، آلت، آب آشامیدنی، آبزی پروری و کشاورزی و غیره).

هزینه های کارخانه های OTEC را می توان از پارامترهای مختلف تخمین زد [۶۶,۶۷,۶۸,۶۹,۷۰,۷۱,۷۲,۷۳]:

• ظرفیت الکتریکی و طبقه بندی: نیروگاه هایی با ظرفیت الکتریکی بیشتر و ساخته شده بر روی سکوها می توانند هزینه های کمتری داشته باشند (۲۶۵۰ USD kW USD).^-1) نسبت به ظرفیت کمتر (۱ تا ۱۰ مگاوات) ساخته شده بر روی سیستم های شناور (۱۶۴۰۰ تا ۳۵۴۰۰ دلار کیلووات دلار آمریکا)^-۱).

• نوع چرخه: طراحی چرخه بسته کمی اقتصادی تر از چرخه باز است.

• محصولات جانبی: آب شیرین هزینه نصب را افزایش می دهد اما در مناطقی که تقاضای بالایی دارد اقتصاد را بهبود می بخشد.

• فاصله منبع حرارتی تا ساحل: هر چه فاصله خط ساحلی (بیشتر از ۱۰ کیلومتر) و منبع آب سرد بیشتر باشد، هزینه و اتلاف انرژی بیشتر است.

• پتانسیل حرارتی: هرچه پتانسیل حرارتی دریایی در جایی که کارخانه در نظر گرفته شده است بهتر باشد، بازده حرارتی، انرژی و اقتصادی آن بیشتر است.

• در دسترس بودن: برای جلوگیری از ضررهای اقتصادی، باید اطمینان حاصل شود که کارخانه در بیشتر مواقع کار می کند.

پارامترهای دیگری که باید در نظر گرفته شوند به شرح زیر است: زیرساخت های محلی، تأثیرات اکولوژیکی احتمالی، عوامل اقلیمی و محیط فیزیکی که می تواند بر ادامه کار کارخانه تأثیر بگذارد. [۶۶]. هزینه های بهره برداری و نگهداری به طبقه بندی کارخانه بستگی دارد: (الف) در خشکی، حداقل ۱۰ کارگر مورد نیاز است و (ب) سیستم های شناور (دریایی)، ۱۷ کارگر مورد نیاز است. علاوه بر این، باید در نظر داشت که برای کار در تمام طول سال (۲۴ ساعت در ۳۶۵ روز) به ۱۲ اپراتور و حداقل پنج مهندس یا مسئول مدیریت کارخانه نیاز است. [۷۴]. هزینه تولید بستگی به طول عمر نیروگاه دارد و تورم ثابت ۳% باید در نظر گرفته شود، زیرا هر چه اندازه نیروگاه بزرگتر باشد، هزینه تولید برق کمتر می شود. [۶۶].

برای اثبات سودآوری و رقابتی بودن سیستم، لازم است قبل از اجرای آن یک تحلیل اقتصادی انجام شود که شامل تجزیه و تحلیل دقیق هزینه های سرمایه بیان شده (دلار کیلو وات) می باشد.^-۱) هزینه های استخراج سوخت، هزینه های اجتماعی-فرهنگی، هزینه های خوردگی، کاربری زمین و یارانه ها. کارخانه های OTEC نشان دهنده یک سرمایه گذاری بزرگ هستند زیرا آنها همچنین نیازمند تخصص عملیاتی و طراحی هستند. با این حال، صرفه جویی در مقیاس، آن را از نظر مالی مقرون به صرفه تر می کند (سرمایه گذاری در کارخانه های بزرگ). برای توسعه این فناوری در مکزیک، توصیه می‌شود هزینه‌های سرمایه‌گذاری را به حداقل برسانید، بالاترین درصد تأمین مالی ممکن را به دست آورید و محصولات جانبی را تجاری سازی کنید تا تأثیر مثبتی بر شاخص‌های مالی داشته باشید و این نوع فناوری را ارتقا دهید. [۷۵].

در مکزیک، هم سیستم OTEC و هم فناوری ColdAg را می‌توان در میان مدت و بلندمدت در مکان‌های مختلف با گرادیان حرارتی و رطوبت نسبی بهینه اجرا کرد. [۴۰,۶۶,۷۶,۷۷]. مقادیر مناسب رطوبت نسبی و دما در اکثر مناطق ساحلی کشور یافت می شود. [۷۸]. این بسیار مهم است، زیرا اصل ColdAg نشان می‌دهد که رطوبت محیط باید توسط دمای سرد آب عمیق دریا متراکم شود تا آب بتواند محصولات کشاورزی را آبیاری کند و مواد مغذی برای جذب بالقوه به ریشه دسترسی پیدا کنند. [۴۰]. از نظر درک و انتقال سیگنال سلول های گیاهی، زمانی که دمای خاک سردتر از دمای برگ است، گیاه سیگنال را دریافت می کند و با رشد مانند بهار پاسخ می دهد. [۷۹].

در حال حاضر آب سردی که از اعماق دریا می آید برای کشاورزی محصولات آب و هوای معتدل در مکان هایی با آب و هوای گرمسیری استفاده می شود. در چنین مکان هایی، آب سرد از طریق یک سری شیلنگ که در خاک تعبیه شده است پمپ می شود تا آن را خنک کند و از تولید محصولات در هیدروپونیک اطمینان حاصل کند. [۸۰].

در گوسونگ، کره جنوبی، در کنار کارخانه بهره برداری از آب دریا و OTEC، صنایع با فناوری پیشرفته تولید نمک های معدنی، آب های معدنی و لوازم آرایشی ایجاد شده است. آب‌های مرتبط با عملیات OTEC برای تولید محصولات زراعی در سیستم‌های هیدروپونیک، برای مزارع صدف‌ها و ماهی‌ها، و برای کارخانه‌های سردخانه‌ای که آب سرد و تهویه مطبوع را فراهم می‌کنند، استفاده می‌شود که همگی به اهداف توسعه پایدار کمک می‌کنند. در سیستم های هیدروپونیک زراعی، آب عمیق دریا ۷۰ درصد رقیق می شود تا گیاهان بتوانند از مواد معدنی کف دریا بهره ببرند و در عین حال از آب دریا رقیق شده برای آبیاری استفاده کنند. [۸۱].

در ایالات متحده از آب سرد دریا برای آبیاری انگور و تولید انواع سبزیجات و گونه های زینتی استفاده می شود. [۷۹].

در مالزی، استفاده از خنک کننده خاک برای رشد محصولات از آب و هوای معتدل تحت آب و هوای گرمسیری با استفاده از کاهو به عنوان یک مدل گیاهی مفید است. [۸۱]. هنگامی که گیاهان در معرض خاک سرد قرار گرفتند، میانگین وزن و رشد ریشه، ساقه و برگ خود را در سه چرخه رشد نشان دادند، در حالی که میکروبیوتا از چنین شرایطی بهره مند شدند. [۸۲]. محدودیت این مطالعات این بود که سیستم خنک کننده خاک که آنها استفاده می کردند فقط می توانست محصولات در مقیاس کوچک تولید کند.

با سیستم ColdAg امکان تولید محصولات آب و هوایی معتدل در شرایط آب و هوایی گرمسیری در تمام طول سال وجود دارد. همراه با استفاده از چرخش آب سرد عمیق دریا، به دست آمده از فرآیند OTEC و ترکیب با کودهای آلی و سایر روش های کشاورزی، محصولات تجاری را می توان در مقیاس بزرگ تولید کرد که می تواند پاسخی به مشکل فقر غذایی در سواحل باشد. مناطق تخمین زده می شود که ۲۳٫۵ درصد از جمعیت مکزیک در فقر غذایی زندگی می کنند [۱۸] و ۱۸٫۹ درصد از کودکان از سوء تغذیه مزمن رنج می برند [۸۳]اگرچه این رقم با کاهش سه درصدی فقر اقتصادی در سال ۲۰۲۲ به ۱۳٫۹ درصد کاهش یافت. [۱۸]. با وجود این، این موضوع همچنان یک مشکل ریشه‌دار است که باید قاطعانه به آن پرداخته شود.

سوء تغذیه مزمن ۷٫۷ درصد از ساکنان شهری کشور و ۱۱٫۲ درصد از ساکنان روستایی آن را تحت تأثیر قرار می دهد. از کل جمعیت مبتلا به سوء تغذیه در مناطق روستایی، ۵۵ درصد در مناطق ساحلی کشور رخ می دهد. این پانوراما، همراه با اثرات تغییرات آب و هوایی بر دسترسی به غذای تازه و ایمن و همچنین دسترسی به انرژی و آب آشامیدنی، شناخت مدیریت بهینه سیستم‌های تولید محصول را برای جزایر و مناطق ساحلی مکزیک ضروری می‌سازد. خوشبختانه، اقیانوس‌های اطراف جزایر یا مناطق ساحلی ممکن است راه‌حل‌هایی ارائه دهند، زیرا یک پایگاه اقتصادی جدید می‌تواند به این مناطق کمک کند تا نیازهای اساسی خود را از طریق صنعت یا بخش اقتصادی دایره‌ای و پایدار برآورده کنند. [۸۴]. استفاده از رطوبت اتمسفر فرصتی برای کاهش مشکل کمیاب آب با کیفیت خوب است. بنابراین توصیه می‌شود برای بهبود شرایط زندگی و ارتقای رفاه، آزمایش‌های اجرای آن در تولید محصولات محلی در مناطقی که دسترسی محدود به آب وجود دارد، انجام شود.

با این حال، مزایای اقتصادی OTEC بسیار کم است. این فناوری‌ها همچنان با چالش‌های مختلف تحقیق و توسعه مواجه هستند، اگر بخواهند جایگزین‌های قابل دوام و رقابتی شوند و به دولت‌ها اجازه دهند تا مقرراتی برای اجرای آنها وضع کنند. رویکردهای یکپارچه که شامل سیستم های استفاده از آب دریا برای انرژی، آب و غذا می شود، یک استراتژی عملی برای بهبود اقتصاد کلی خواهد بود. [۸۵,۸۶].

فناوری OTEC همچنان در حال توسعه و گسترش است. در حالی که در مکزیک ممکن است در مراحل اولیه خود باشد، این پتانسیل را دارد که در میان مدت و بلند مدت در ماتریس انرژی جهانی گنجانده شود. مکزیک و سایر کشورهای دارای مناطق ساحلی مهم می توانند فناوری های خود را توسعه دهند تا کارخانه های OTEC در حال فعالیت باشند. علاوه بر انرژی، این نیروگاه های OTEC ممکن است تسهیلاتی را برای تولید آب آشامیدنی، تهویه مطبوع، و غذا (به عنوان مثال، کشاورزی و آبزی پروری) از جمله مزایای دیگر فراهم کنند. در مورد کشاورزی در آب سرد (ColdAg)، اطلاعات علمی فعلی کمی وجود دارد. بنابراین، نیاز مبرمی به توسعه، آزمایش و تطبیق فناوری‌ها و نوآوری‌های جدید با هدف بهره‌گیری از این نوع OTEC و کمک به ارائه کالاها و خدمات برای مناطق ساحلی و جزایر در یک محیط پایدار وجود دارد. در نتیجه، این استراتژی ممکن است به طور قابل توجهی به دستیابی به اهداف ۱۷ گانه برای توسعه پایدار، به ویژه اهداف مربوط به مبارزه با فقر، گرسنگی، و نابرابری، و در عین حال کمک به سلامت و رفاه خوب، آب سالم و بهداشتی کمک کند. [۸۷]. علاوه بر این، این فناوری ممکن است توسعه به اصطلاح “صنعت اعماق” را سرعت بخشد، که ممکن است آب، انرژی، مواد معدنی و مواد غذایی تمیز و مقرون به صرفه را به شیوه ای مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست ارائه دهد. صنایع با فناوری پیشرفته با هدف تولید نمک‌های معدنی، آب‌های معدنی و لوازم آرایشی ممکن است از بهره‌برداری پایدار از این فناوری حاصل شود.