Getijdenreeksen zijn als het jongere broertje van windmolens - een beetje kleiner en langzamer draaiend dan hun windminnende broeders. Maar in tegenstelling tot windmolens, werken ze onder vele voeten water en draaien ze in de voorspelbare beweging van de getijden van de oceaan.
In de loop van het afgelopen decennium heeft een handvol bedrijven individuele getijdenturbines gebruikt voor een succesvolle spin. Maar de volgende golf van getijdenenergie staat op het punt te breken. Onlangs heeft het Britse getijdenenergiebedrijf MeyGen zijn plannen onthuld voor 's werelds eerste getijdenenergieveld met meerdere turbines.
Het bedrijf begint met een test van vier turbines die binnenkort worden ingezet in de karnen van de Inner Sound in Pentland Firth, Schotland. Als de test op rolletjes loopt, zijn ze van plan het komende decennium ruim honderd meer te implementeren die tot 398 megawatt elektriciteit zouden genereren - waarmee ongeveer 175.000 huizen in Schotland van stroom worden voorzien.
Een van de vier turbines is afkomstig van Atlantis, een bedrijf voor getijdenenergietechnologie met hoofdkantoor in Edinburgh, Schotland, en de drie andere zijn ontwikkeld door het in Glasgow gevestigde Andritz Hydro Hammerfest. De apparaten zijn ongeveer 85 voet lang, ongeveer de hoogte van een huis met vijf verdiepingen, en hebben drie bladen die ronddraaien met een diameter van bijna 60 voet. Hoewel ze kleiner zijn dan windmolens, zijn de turbines nog steeds behoorlijk zwaar en wegen ze elk 65 ton - ongeveer hetzelfde als zes Afrikaanse olifanten.
De array zal waarschijnlijk in oktober in het water vallen, zegt Cameron Smith, directeur projectontwikkeling bij Atlantis Resources. De turbines zijn al naar de locatie verscheept en zijn aan wal getest. "Het enige dat we nu nodig hebben is een geschikt getijdenvenster en weervenster en we zullen installeren, " zegt hij. Ingenieurs assembleren de turbinebases op het land en heffen ze vervolgens met een kraan van een ponton en laten ze op de zeebodem zakken. Eenmaal ondergedompeld, heeft elk bij de laagste getijden minstens 26 voet ruimte.
De turbines staan ongeveer 85 voet lang. (MeyGen) 
Ze hebben drie bladen die ronddraaien met een diameter van bijna 60 voet. (MeyGen) 
Elke turbine weegt 65 ton. (MeyGen) Getijdenturbines hebben veel voordelen ten opzichte van andere hernieuwbare energiebronnen, legt Andreas Uihlein uit, wetenschappelijk projectmedewerker bij de Europese Commissie. Ten eerste zijn de turbines onder water, volledig uit het zicht.
Hoewel sommige mensen genieten van de schoonheid van zonne- of windmolenparken, beschouwen velen ze als doorn in het oog. Het offshore windmolenpark Block Island, het eerste in zijn soort in de Verenigde Staten, trok een brede aantrekkingskracht toen het deze zomer werd geïnstalleerd, vanwege zijn kleine formaat en belofte om de dieselgeneratoren van het eiland te vervangen. Maar de afkeer van windparken was overduidelijk met het tumult rond het 130-turbine Cape Wind-project van Martha's Vineyard. Dus de positionering van de gigantische turbines ver onder de topgolven wordt als een pluspunt beschouwd.
De getijdeturbines genereren ook een voorspelbare stroomtoevoer. In tegenstelling tot wind of zon die afhankelijk zijn van de grillen van het weer, kunnen onderzoekers de getijdentrekking en de hoeveelheid energie die deze systemen genereren daadwerkelijk berekenen. Hoewel de stroom geen constante stroom is, ebt en door de dag stroomt, vermindert de voorspelbaarheid ervan de noodzaak om grote energiereserves op te slaan.
De systemen zullen ook helpen bij de lokale werkgelegenheid. "Er is het potentieel om 5.300 voltijds equivalente banen te genereren in de komende drie of vier jaar, " zegt Smith. "Ik ben enorm trots dat 43 procent van deze eerste fase werd vervaardigd met behulp van de lokale toeleveringsketen." Veel van deze nieuwe banen vereisen dezelfde vaardigheden als de olie- en gasindustrie, wat betekent dat deze jonge industrie een nieuw thuis biedt voor getalenteerde arbeid. .
Het Inner Sound van Pentland Firth en de individueel ingezette turbines hebben uitgebreide monitoring ondergaan, met weinig milieueffecten. Geluidsniveaus voor turbines die al wegdraaien, liggen ver onder een niveau dat schade zou veroorzaken, volgens de milieueffectanalyse van MeyGen. De grootste zorg zou botsingen met de zeezoogdieren zijn - met name de zeehond, waarvan de bevolking de afgelopen jaren is gekelderd. Er zijn echter nog geen botsingen waargenomen voor de afzonderlijke turbine-installaties, volgens een recent rapport van bijlage IV, het orgaan dat is opgericht door de International Energy Association Ocean Energy Systems om de milieueffecten van hernieuwbare mariene energie te onderzoeken.
Het lijkt bijna te mooi om waar te zijn.
Dat komt omdat het verhaal natuurlijk niet eindigt. “Er zijn altijd afwegingen in energieopwekking. Je zou al die uitspraken kunnen nemen en er een asterisk naast zetten ', zegt Brian Polagye, co-directeur van het Northwest National Marine Renewable Energy Center, een samenwerking tussen de University of Washington, Oregon State University en de University of Alaska Fairbanks met als doel de commercialisering van mariene energietechnologie te bevorderen.
Hoewel de eerste tests geen milieu-impact toonden, zullen zelfs kleine invloeden worden vergroot naarmate het bedrijf het aantal turbines in het veld verhoogt. En, zoals in het bijlage IV-rapport wordt opgemerkt, was het grootste deel van het onderzoek gericht op het meten van de hoeveelheid lawaai die de turbines genereren, maar weinigen hebben vastgesteld hoe dit geluidsniveau het gedrag van zeedieren daadwerkelijk kan beïnvloeden. Hoewel de geluidsniveaus laag zijn, kan het geluid nog steeds interfereren met communicatie, navigatie of detectie van prooien door dieren.
Er is ook nog veel onbekend over de duurzaamheid van de turbines. Hun plaatsing onder water houdt ze uit het zicht, maar het corrosieve zeemilieu zou de apparaten langzaam kunnen opeten. Ze lijden ook onder constante mechanische spanning, die in de stroming wordt rondgehouden.
Hoewel veel bedrijven individuele eenheden hebben ingezet, is er nog geen enkele heel lang in de oceaan geweest. Marine Current Turbines installeerde de eerste getijdenturbine in Strangford Lough in Noord-Ierland in 2008. Nu in zijn achtste jaar voedt deze 1, 2 MW-spinner, bestaande uit twee afzonderlijke turbines die zijn bevestigd aan een middenplatform, het net sinds de installatie.
"De grote uitdaging voor bijna elk bedrijf wordt, hoe ga je dit doen tegen een prijs die concurreert met andere energiebronnen?", Zegt Polagye.
Als een nieuwe industrie heeft getijdenenergie een behoorlijk deel van de tegenslagen gehad, waarbij verschillende bedrijven, waaronder het in Ierland gevestigde Wavebob Ltd., vouwden nadat ze er niet in slaagden financiering te verkrijgen. Maar met verbeterde ontwerpen draaien MeyGen en anderen zich een weg terug naar de top. Hun langetermijnsucces is gedeeltelijk afhankelijk van de overheidssteun voor ontwikkeling en installatie, legt Polagye uit.
De regering van het Verenigd Koninkrijk werkt aan wat bekend staat als 'market-pull-mechanismen', legt Polagye uit. In dit systeem betaalt de overheid het verschil tussen de kosten van duurzame energie en die van standaard elektriciteit. Dit systeem trekt de nieuwe bedrijven naar de markt, waardoor ze kunnen concurreren met de grote honden van energie. De regering van de Verenigde Staten gebruikt echter push-mechanismen en verstrekt subsidies voor ontwikkeling, maar weinig hulp om te concurreren met andere energiebronnen. Om ervoor te zorgen dat deze systemen een toekomst hebben op de Amerikaanse markt, zegt Polagye, moet de overheid vergelijkbare pull-mechanismen voor energie ontwikkelen.
Hoewel de getijdenstroming niet sterk genoeg is langs elke kust om een van deze spinners te herbergen, zijn er nog steeds veel plekken op de wereld met potentieel. Om een site de moeite waard te maken, moeten ze een soort geografische beperking hebben, zoals zeestraten en fjorden. Deze vernauwing van het stroompad verhoogt de snelheid van de waterbeweging in de zich terugtrekkende of voortschrijdende getijden, en verhoogt daarom de teruggewonnen energie van de site.
"Als je naar een wereldkaart kijkt en alle [potentiële turbine] locaties op schaal laat zien, zien ze er heel klein uit - je zou er waarschijnlijk moeite mee hebben ze te zien", zegt Polagye. "Maar als je ze allemaal zou verzamelen, zou je waarschijnlijk een paar honderd gigawatt energie krijgen." En hoewel de wereld waarschijnlijk nooit volledig op getijdenenergie draait, is een paar honderd gigawatt niets om je iPhone mee te schudden . Om dat bedrag in perspectief te plaatsen, aangezien 400 MW naar verwachting 175.000 huizen van stroom zal voorzien, kan één gigawatt ongeveer 500.000 huizen van stroom voorzien.
Een rapport uit 2015 van het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek van de Europese Commissie suggereert dat tegen 2018 ongeveer 40 MW getijdenenergie en 26 MW golfenergie zullen worden geïnstalleerd. Terwijl getijdenenergie gebruik maakt van de getijden, gebruikt golfenergie de energie van kolkende golven. Nog in de vroege dagen van ontwikkeling, onderzoeken onderzoekers verschillende manieren om dit te doen - van lange drijvende structuren die de golven "berijden" tot massieve dobberende boeien. Hoewel golfenergie volgens het rapport achterblijft bij getijden, heeft het een wereldwijd potentieel van 30 keer dat van getijdenenergie, vanwege het grote aantal potentiële locaties voor inzet over de hele wereld.
Waar het veld van getijdenturbines de komende decennia naartoe gaat, is een beetje een raadsel.
"Veel daarvan hangt af van MeyGen", zegt Polagye. “De turbine moet goed werken en mag geen zeehonden doden. Als ze dat doen, zijn ze zeker op een goed traject. "
