Podwodne wiatraki – czy to ma sens?

Koło wodne wymyślono około 280 lat p.n.e., a klasyczny wiatrak z poziomą osią – dopiero w średniowieczu. Co ciekawe, jeśli chodzi o zamianę energii kinetycznej na elektryczną poszliśmy dokładnie w przeciwnym kierunku: najpierw wiatraki napędzał wiatr, a dopiero teraz woda. Najważniejsze jednak, że technologia już istnieje – i nawet jest testowana; na razie na Morzu Północnym.

Jak to ma działać?

Podwodne turbiny prądowe będą wykorzystywać ruch mas wody, a nie powietrza, jak „zwykły” wiatrak. Ich zasadnicza przewaga polega na tym, że prądy morskie są dużo bardziej przewidywalne niż wiatry.

Umiejscowienie takich turbin w miejscu, gdzie mamy do czynienia ze stałym, silnym ruchem mas wody – a więc np. w przesmyku, cieśninie, czy w wodach przybrzeżnych o mocnych pływach – gwarantuje stabilne dostawy energii.

Fakt, że medium napędzającym turbiny jest woda, a nie wiatr, pociąga za sobą jeszcze jeden ważny skutek: jest ona znacznie gęstsza od powietrza, a to oznacza, że jej ruch może skutecznie poruszać łopatami urządzenia przy mniejszych prędkościach.

Wady i zalety podmorskich turbin

Podwodne turbiny mogą być montowane na dnie morskim albo na określonej głębokości. Oznacza to konieczność kotwiczenia ich lub wykorzystania specjalnych systemów wypornościowych, gwarantujących odpowiednie umiejscowienie urządzeń.

Napędzanie wiatraków stałym ruchem mas wody powoduje, że pracują one bez przerwy, 24 godziny na dobę – eliminuje to konieczność magazynowania energii i związane z tym wyzwania. Serwis również nie wymaga wydobywania ich na powierzchnię. Co więcej, podwodne turbiny nie mają wpływu na krajobraz i nie oddziałują na ptaki morskie, a ponadto mogą zostać podstawą morskich raf (podobnie jak platformy wiertnicze), przyczyniając się do wzrostu bioróżnorodności.

Czy zatem nie mają wad? Owszem, mają: trzeba pamiętać o ich wpływie na ryby i ssaki morskie. Być może ruch łopat takiego urządzenia (tym bardziej że nigdy nie będzie użytkowane jedno – turbiny montuje się w zespołach) będzie stanowić dla nich utrudnienie, a potencjalnie także zagrażać ich dobrostanowi.

Jak to sprawdzić?

Obliczenia, symulacje i przewidywania to jedno – ale trzeba pamiętać, że morze to żywe i dynamiczne środowisko, w którym występuje wiele zmiennych. Przed masowym wprowadzeniem podmorskich turbin do użycia konieczne jest więc przeprowadzenie szeregu testów.

Na razie odbywają się one w niewielu miejscach na świecie – m. in. na Dogger Bank w Morzu Północnym. Występujące tam prądy morskie mają prędkość około 1–2 m/s i napędzając turbiny o mocy rzędu do 1 MW. W najbliższych latach planowane jest podniesienie tej wartości do 3 lub więcej MW. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z przewidywaniami, możliwe będzie szersze wykorzystanie tego typu technologii.