Die Nutzung der Meeresenergie gewinnt aufgrund ihres großen theoretischen Potenzials für die Energieversorgung der Zukunft zunehmend an Bedeutung. Weltweit entstehen Testanlagen zur Erprobung alternativer Konzepte der Energiegewinnung aus dem Meer.

Neben Gezeiten -, Strömungs - und Wellenkraftwerken  existieren noch zwei weitere Technologien zur Nutzung von Meeresenergie: Meereswärme- und Salzgehaltgradientenkraftwerke (Osmosekraftwerke).

Meereswärmekraftwerke

Meereswärmekraftwerke (engl. Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC) nutzen den Temperaturunterschied zwischen kaltem und warmem Wasser in unterschiedlicher Wassertiefe. Das Wasser an der Oberfläche der Ozeane besitzt eine höhere Temperatur als das Wasser in tieferen Schichten. Beträgt die Temperaturdifferenz zwischen oberer und unterer Schicht mehr als 20°C, kann ein Kreislauf in Gang gesetzt werden, der Energie freisetzt. Dieser Vorgang setzt eine ausreichende Wassertiefe voraus. Derartige Bedingungen sind jedoch nur an wenigen Standorten in Äquatornähe zu finden.

Derzeit sind mehrere Meereswärmekraftwerke in Planung, u. a. eine Onshore-Testanlage auf der Insel La Réunion. Die meisten Anlagen basieren auf einem organischen Arbeitsmedium bzw. Ammoniak. Das Arbeitsmedium lässt sich auf einem energetisch niedrigen Niveau durch das Oberflächenwasser verdampfen und kann auf diese Weise eine Turbine antreiben. Die untere Kaltwasserschicht wiederum dient zur Kondensation des Arbeitsmediums.

Beachtlich ist bei einem Meereswärmekraftwerk, dass es im Vergleich zu anderen alternativen Stromerzeugern kontinuierlich Strom erzeugen kann und nicht von der Tageszeit oder anderen Faktoren abhängig ist. Jedoch erreicht es nur niedrige Wirkungsgrade. Der Carnot-Wirkungsgrad bei diesem Prozess, d.h. der höchste theoretisch mögliche Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie, beträgt 5 bis 8 Prozent. Auch sind die ökologischen Folgen, die durch die Umwälzung der Wasserschichten entstehen können, nicht ausreichend untersucht.

Salzgehaltgradientenkraftwerke (Osmose-Kraftwerke)

Osmose-Kraftwerke nutzen den unterschiedlichen Salzgehalt von Süß- bzw. Salzwasser, um daraus elektrische Energie zu gewinnen. Die Technik nutzt das Prinzip der Osmose: Fluss- und Meerwasser werden über eine teilweise durchlässige Membran in Kontakt gebracht. Aufgrund des unterschiedlichen Salzgehalts strömt das Süßwasser durch die Membran zur Salzwasserseite. Dadurch entsteht auf der Meerwasserseite ein Druck, der anschließend in einer Turbine-Generator-Einheit in elektrische Energie umgewandelt werden kann.

Ende 2009 wurde das erste, voll funktionsfähige Osmose-Kraftwerk in der südnorwegischen Kommune Hurum am Oslofjord in Betrieb genommen. Die Prototypanlage hat eine Membranfläche von 2.000 m² und eine Leistung von 2 bis 4 kW_el.

Salzgehaltgradientenkraftwerke befinden sich noch in einem frühen Forschungs- und Entwicklungsstadium. Nicht alle Flussmündungstypen eignen sich für die neue Technologie. Günstige Bedingungen (z. B. die norwegische Fjordküste) liegen in Regionen mit einer guten Wasserqualität und einer möglichst scharfen Trennung zwischen Fluss- und Meerwasser vor.