Vuorovesiryhmät ovat kuin tuulimyllyjen nuorempi sisar - hieman pienempi ja hitaampi pyöritys kuin heidän tuulia rakastavien veljiensä. Mutta toisin kuin tuulimyllyt, ne toimivat monien vesien alla, pyörittäen meren vuoroveden ennustettavissa olevaa liikettä.
Viime vuosikymmenen aikana kourallinen yrityksiä on ottanut yksittäisiä vuorovesiturbiineja menestyvän pyörähdyksen aikaansaamiseksi. Mutta seuraava vuoroveden energian aalto on hajoamassa. Äskettäin Isossa-Britanniassa toimiva vuorovesienergiayhtiö MeyGen julkisti suunnitelmansa maailman ensimmäiseen moniturbiiniseen vuorovesienergiakenttään.
Yhtiö aloittaa neljän turbiinin testillä, jotka otetaan pian käyttöön Sisääänen kuohuttavissa vesissä Pentland Firthissä, Skotlannissa. Jos testi menee uimaveteen, he suunnittelevat seuraavan vuosikymmenen aikana käyttöönsä yli sata uutta, mikä tuottaa jopa 398 megawattia sähköä - virtaa Skotlannissa noin 175 000 koteihin.
Yksi neljästä turbiinista on peräisin Atlantisilta, vuorovesienergiateknologiayritykseltä, jonka pääkonttori sijaitsee Edinburghissa, Skotlannissa. Kolme muuta turbiinia on kehittänyt Glasgow'ssa toimiva Andritz Hydro Hammerfest. Laitteet ovat noin 85 jalkaa korkeita, noin viiden kerroksisen talon korkeudella, ja urheilevat kolme terää, jotka pyörittävät läpimitaltaan lähes 60 jalkaa. Vaikka turbiinit ovat pienempiä kuin tuulimyllyjä, ne ovat silti melko painavia, ja niiden paino on 65 tonnia - suurin piirtein sama kuin kuuden afrikkalaisen pensas-elefantin.
Ryhmä todennäköisesti osuu veteen tämän vuoden lokakuussa, sanoo Atlantis Resourcesin projektikehitysjohtaja Cameron Smith. Turbiinit on jo lähetetty alueelle ja testattu rannalla. "Tarvitsemme nyt vain asianmukaisen vuorovesi- ja sääikkunan ja asennamme", hän sanoo. Insinöörit kokoavat turbiiniperustat maahan ja nostavat nosturilla nosturilla ja laskevat ne merenpohjaan. Uppoamisen jälkeen jokaisella on vähintään 26 jalkaa vapaata tilaa alimmilla vuorovesillä.
Turbiinit ovat noin 85 jalkaa korkeita. (MeyGen) 
He urheilevat kolme terää, jotka pyörittävät ja joiden halkaisija on lähes 60 jalkaa. (MeyGen) 
Jokainen turbiini painaa 65 tonnia. (MeyGen) Vuorovesiturbiineilla on monia etuja muihin uusiutuviin energialähteisiin verrattuna, selittää Euroopan komission tieteellinen projektipäällikkö Andreas Uihlein. Ensinnäkin turbiinit upotetaan vedenalaiseen, täysin poissa näkyvistä.
Vaikka jotkut ihmiset nauttivat aurinko- tai tuulimyllyjen kauneudesta, monet pitävät heitä silminnäkijöinä. Block Islandin offshore-tuulimylly, joka on ensimmäinen laatuaan Yhdysvalloissa, vastasi pääosin laajaa vetovoimaa, kun se asennettiin tänä kesänä, koska se on pieni koko ja lupaus korvata saaren dieselgeneraattorit. Mutta tuulenpuistojen tarve oli aivan selvästi, kun 130-turbiininen Cape Wind -projekti ympäröi hälinää Martan viinitilalta. Joten jättiläisten turbiinien sijoittamista selvästi rintakehän aaltojen alapuolelle pidetään plussaa.
Vuorovesiturbiinit tuottavat myös ennakoitavissa olevan virransyötön. Toisin kuin tuuli tai aurinko, jotka riippuvat säähajuista, tutkijat voivat tosiasiallisesti laskea vuoroveden vetämisen ja energian määrän, jota nämä järjestelmät tuottavat. Vaikka teho ei ole vakiovirta, juoksee ja virtaa päivän läpi, sen ennustettavuus vähentää tarvetta varastoida suuria energiavarantoja.
Järjestelmät auttavat myös paikallisessa työllisyydessä. "On potentiaalia luoda 5300 kokopäiväistä työpaikkaa seuraavan kolmen tai neljän vuoden aikana", Smith sanoo. ”Olen erittäin ylpeä siitä, että 43 prosenttia tästä ensimmäisestä vaiheesta valmistettiin paikallisen toimitusketjun avulla.” Monet näistä uusista työpaikoista vaativat samat taidot kuin öljy- ja kaasuteollisuus, mikä tarkoittaa, että tämä aloittava teollisuus tarjoaa uuden kodin lahjakkaille työntekijöille. .
Pentland Firthin sisäääni ja erikseen käytettävät turbiinit ovat käyneet läpi laajan seurannan, ja niissä on vain vähän ympäristövaikutuksia. MeyGenin ympäristövaikutusten arvioinnin mukaan jo jauhenevien turbiinien melutasot ovat selvästi alle tason, joka aiheuttaisi vahinkoa. Suurimpana huolenaiheena olisivat törmäykset merinisäkkäiden kanssa - etenkin sataman hylkeisiin, joiden populaatiot ovat romahtaneet viime vuosina. Mutta yksittäisten turbiinilaitteiden kanssa ei vielä ole havaittu törmäyksiä, tuoreen raportin liitteestä IV, kansainvälisen energiayhdistyksen valtamerienergiajärjestelmien perustaman elimen perustaman tutkimuksen mukaan, tutkimaan merien uusiutuvan energian ympäristövaikutuksia.
Vaikuttaa melkein liian hyvältä ollakseen totta.
Tämä johtuu siitä, että tarina ei tietenkään lopu siihen. ”Energiantuotannossa on aina kompromisseja. Voit ottaa jokaisen näistä lausunnoista ja laittaa tähden sen viereen ”, sanoo Brian Polagye, Luoteisen kansallisen uusiutuvan energian merenkulkukeskuksen, joka on Washingtonin yliopiston, Oregonin osavaltion yliopiston ja Alaskan Fairbanksin yliopiston yhteistyön johtaja. tavoitteena edistää merienergiateknologian kaupallistamista.
Vaikka alustavat testit eivät osoittaneet ympäristövaikutuksia, pienetkin vaikutukset kasvavat, kun yritys lisää turbiinien määrää kentällä. Ja kuten liitteen IV raportissa todetaan, suurin osa tutkimuksesta on keskittynyt turbiinien aiheuttaman melun määrän mittaamiseen, mutta harvat ovat havainneet, miten tämä melutaso voisi todella vaikuttaa merieläinten käyttäytymiseen. Vaikka melutasot ovat alhaiset, ääni saattaa silti häiritä eläinten kommunikointia, navigointia tai saaliin havaitsemista.
Turbiinien kestävyydestä on vielä paljon tuntematonta. Niiden sijoittaminen vedenalaiseksi pitää heidät poissa näkyvistä, mutta syövyttävä meriympäristö voi syödä laitteita hitaasti. He kärsivät myös jatkuvasta mekaanisesta rasituksesta, jota puskuroidaan virtauksissa.
Vaikka monet yritykset ovat lähettäneet yksittäisiä yksiköitä, yksikään ei ole ollut meressä kauan. Marine Current Turbines asensi ensimmäisen vuorovesiturbiinin Pohjois-Irlannin Strangford Loughiin vuonna 2008. Nyt kahdeksantena vuonna tämä 1, 2 MW: n kehruu, joka koostuu kahdesta erillisestä turbiinista, jotka on kiinnitetty keskialustalle, on syöttänyt verkkoa sen asennuksen jälkeen.
"Suuri haaste melkein jokaiselle yritykselle tulee olemaan. Kuinka aiot tehdä tämän kustannuksella, joka kilpailee muiden energialähteiden kanssa?", Polagye sanoo.
Uudella toimialalla vuorovesienergialla on ollut kohtuullinen osuus takaiskuista. Useat yritykset, kuten Irlannissa toimiva Wavebob Ltd., taittuvat rahoituksen saamisen jälkeen. Mutta parannetuilla malleilla MeyGen ja muut ovat kääntämässä tiensä takaisin huipulle. Heidän pitkäaikainen menestys riippuu osittain valtion tuesta kehitykselle ja asennukselle, Polagye selittää.
Yhdistyneen kuningaskunnan hallitus työskentelee niin kutsuttujen markkinoiden vetämismekanismien parissa, Polagye selittää. Tässä järjestelmässä hallitus maksaa uusiutuvan energian ja tavanomaisen sähkön kustannusten eron. Tämä järjestelmä vetää uudet yritykset markkinoille, jolloin ne voivat kilpailla energian suurten koirien kanssa. Yhdysvaltain hallitus kuitenkin käyttää työntömekanismeja, toimittaen kehitysapua, mutta ei juurikaan apua muiden energialähteiden kanssa kilpailemisessa. Polagye sanoo, että näillä järjestelmillä on tulevaisuus Yhdysvaltain markkinoilla, hallituksen on kehitettävä samanlaisia energian vetomekanismeja.
Vaikka vuorovesivirrat eivät ole riittävän voimakkaita jokaisella rannikolla yhden tällaisen kehruun ylläpitämiseksi, ympäri maailmaa on edelleen monia paikkoja, joilla on potentiaalia. Jotta sivusto olisi kannattava, niillä on oltava jonkinlainen maantieteellinen rajoitus, kuten salmit ja vuonot. Tämä virtaustien kaveneminen lisää veden liikkumisen nopeutta vetäytyvissä tai etenevissä vuorovesissä ja lisää siten paikalta talteen otettua energiaa.
"Jos katsot maailmankarttaa ja näet kaikki [potentiaaliset turbiini] sivustot mitoitettuna, ne näyttävät todella pieniltä - sinulla todennäköisesti olisi vaikeuksia nähdä niitä", Polagye sanoo. "Mutta jos yhdistäisit ne kaikki yhteen, sinulla olisi todennäköisesti lopussa muutama sata gigawattia energiaa." Ja vaikka maailma ei todennäköisesti koskaan toimi kokonaan vuorovesienergialla, muutama sata gigawattia ei ole mikään, mikä ravistaisi iPhoneasi . Tätä määrää ajatellen voidaan todeta, että koska 400 MW: n odotetaan tuottavan 175 000 asuntoa, yhden gigawatin voima voisi tuottaa noin 500 000 kotia.
Euroopan komission yhteisen tutkimuskeskuksen vuoden 2015 raportissa esitetään, että vuoteen 2018 mennessä asennuksessa on noin 40 MW vuorovesi- ja 26 MW aaltoenergiaa. Vaikka vuoroveden energia hyödyntää vuorovesiä, aaltoenergia käyttää valuttavien aaltojen energiaa. Vielä kehitystyön varhaisina aikoina tutkijat etsivät erilaisia tapoja tehdä tämä - pitkistä kelluvista rakenteista, jotka “ajavat” aallot, massiivisiin bobooihin. Vaikka aaltoenergia jää vuoroveden taakse, raportin mukaan sillä on globaalia potentiaalia 30 kertaa vuoroveden energiaan verrattuna, koska potentiaalisia sijaintipaikkoja on paljon ympäri maailmaa.
Mihin vuorovesiturbiinien kenttä menee seuraavien parin vuosikymmenen aikana, on vähän mysteeri.
"Paljon siitä riippuu MeyGenistä", Polagye sanoo. ”Turbiinin on toimittava hyvin ja sen ei saa tappaa hylkeitä. Jos he tekevät niin, he ovat ehdottomasti hyvällä radalla. "
