Tidevandssystemer er som det yngre søskende af vindmøller - lidt mindre og langsommere spinding end deres vindelskende brødre. Men i modsætning til vindmøller opererer de under mange fod vand og spinder i den forudsigelige bevægelse af havets tidevand.
I løbet af det sidste årti har en håndfuld virksomheder taget individuelle tidevandsturbiner for en vellykket spin. Men den næste bølge af tidevandsenergi er ved at bryde. For nylig afslørede det britisk-baserede tidevandsenergiselskab MeyGen sine planer for verdens første flerturbine tidevandsenergifelt.
Virksomheden starter med en test af fire turbiner, der snart vil blive udsendt i det uklare farvande i den indre lyd i Pentland Firth, Skotland. Hvis testen svømmer, planlægger de at indsætte godt over hundrede mere i løbet af det næste årti, der ville generere op til 398 megawatt el - med ca. 175.000 boliger i Skotland.
En af de fire møller kommer fra Atlantis, et tidevandskraftteknologiselskab med hovedkontor i Edinburgh, Skotland, og de tre andre blev udviklet af Glasgow-baserede Andritz Hydro Hammerfest. Enhederne er omkring 85 meter høje, omkring højden af et fem etagers hus, og sport tre knive, der roterer med en diameter, der spænder over næsten 60 meter. Mens de er mindre end vindmøller, er turbinerne stadig temmelig tunge, hver vejer ind til 65 ton - omtrent det samme som seks afrikanske buskeelefanter.
Arrayet vil sandsynligvis ramme vandet i oktober, siger Cameron Smith, projektudviklingsdirektør for Atlantis Resources. Turbinerne er allerede sendt til stedet og gennemgået testning på land. ”Alt, hvad vi har brug for nu, er et passende tidevandsvindue og vejrvindue, og vi installerer, ” siger han. Ingeniører samler turbinebaserne på land, og løft dem derefter med en kran fra en pram og sænk dem ned til havbunden. Når de er nedsænket, vil hver have mindst 26 fods afstand ved de laveste tidevand.
Turbinerne er omkring 85 meter høje. (MeyGen) 
De sporter tre klinger, der roterer med en diameter, der spænder over næsten 60 fod. (MeyGen) 
Hver turbin vejer 65 ton. (MeyGen) Tidevandsturbiner har mange fordele i forhold til andre vedvarende energikilder, forklarer Andreas Uihlein, videnskabelig projektleder ved Europa-Kommissionen. Først er turbinerne nedsænket under vand, helt ude af syne.
Selvom nogle mennesker glæder sig over skønheden i sol- eller vindmølleparker, betragter mange dem som øjnene. Offshore-vindmølleparken Block Island, den første af sin art i USA, mødte stort set bred appel, da den blev installeret i sommer på grund af sin lille størrelse og lover at erstatte øens dieselgeneratorer. Men smag for vindmølleparker var rigeligt klart med oprøret omkring det 130-turbine Cape Wind-projekt ud for Marthas Vineyard. Så placeringen af de gigantiske møller godt under bølgebølene betragtes som et plus.
Tidevandsturbinerne genererer også en forudsigelig strømforsyning. I modsætning til vind eller sol, der er afhængig af vejret, kan forskerne faktisk beregne tidevandstrykket og den mængde energi disse systemer vil generere. Selvom strømmen ikke er en konstant forsyning, ebber og strømmer gennem dagen, mindskes dens forudsigelighed behovet for at opbevare store energireserver.
Systemerne hjælper også med lokal beskæftigelse. ”Der er potentiale til at generere 5.300 fuldtidsækvivalente job i løbet af de næste tre eller fire år, ” siger Smith. ”Jeg er meget stolt over, at 43 procent af denne første fase blev fremstillet ved hjælp af lokal forsyningskæde.” Mange af disse nye job kræver de samme færdigheder som olie- og gasindustrien, hvilket betyder, at denne nye industri giver et nyt hjem for talentfuld arbejdskraft .
Pentland Firths indre lyd og de individuelt indsatte turbiner har gennemgået en omfattende overvågning, der viser få miljøpåvirkninger. Støjniveauer for turbiner, der allerede kurerer væk, ligger langt under et niveau, der ville forårsage skade, ifølge MeyGens miljøpåvirkningsanalyse. Den største bekymring ville være kollisioner med havpattedyrene - især havnesælen, hvis populationer er faldet i de senere år. Men der er endnu ikke observeret kollisioner for de enkelte turbineanlæg, ifølge en nylig rapport fra bilag IV, det organ, der er oprettet af Den Internationale Energiforening Ocean Energy Systems for at undersøge miljøpåvirkningerne af marin vedvarende energi.
Det virker næsten for godt til at være sandt.
Det skyldes, at historien slutter naturligvis ikke der. ”Der er altid modregninger inden for energiproduktion. Du kan tage hver enkelt af disse udsagn og sætte en stjerne ved siden af det, ”siger Brian Polagye, co-direktør for Northwest National Marine Renewable Energy Center, et samarbejde mellem University of Washington, Oregon State University og University of Alaska Fairbanks med målet at fremme kommercialiseringen af marin energiteknologi.
Selvom de første test ikke viste nogen miljøpåvirkning, vil selv mindre påvirkninger forstørres, når virksomheden øger antallet af turbiner i marken. Og som bilag IV-rapporten bemærker, har størstedelen af forskningen været fokuseret på at måle mængden af støj, som møllerne genererer, men få har identificeret, hvordan dette støjniveau faktisk kunne påvirke havdyrs opførsel. Selvom støjniveauerne er lave, kan lyden stadig forstyrre dyrets kommunikation, navigation eller påvisning af bytte.
Der er også meget stadig ukendt om turbinernes holdbarhed. Deres placering under vand holder dem ude af syne, men det ætsende havmiljø kan langsomt spise væk ved enhederne. De lider også ved konstant mekanisk belastning, der går rundt i strømme.
Selvom mange virksomheder har indsat individuelle enheder, har ingen været i havet i meget lang tid. Marine Current Turbines installerede den første tidevandsturbine i Nordirlands Strangford Lough i 2008. Nu i det ottende år har denne 1, 2 MW spinner, sammensat af to separate turbiner fastgjort til en centerplatform, fodret nettet siden installationen.
”Den store udfordring for næsten alle virksomheder vil være, hvordan skal du gøre dette til en pris, der konkurrerer med andre energikilder?” Siger Polagye.
Som en ny industri har tidevandsenergi haft sin retmæssige andel af tilbageslag, hvor flere virksomheder, herunder det Irlandsbaserede Wavebob Ltd., foldede sig efter ikke at have sikret finansiering. Men med forbedret design drejer MeyGen og andre sig tilbage op til toppen. Deres langsigtede succes er delvis afhængig af regeringens støtte til udvikling og installation, forklarer Polagye.
Det Forenede Kongeriges regering arbejder på det, der er kendt som ”markedstrækningsmekanismer, ” forklarer Polagye. I dette system betaler regeringen forskellen mellem omkostningerne ved vedvarende energi og standardelektricitet. Dette system trækker de nye virksomheder ud på markedet, så de kan konkurrere med de store energihunde. De Forenede Staters regering bruger imidlertid push-mekanismer, der leverer tilskud til udvikling, men ringe hjælp til at konkurrere med andre energikilder. For at disse systemer skal have en fremtid på det amerikanske marked, siger Polagye, er regeringen nødt til at udvikle lignende trækmekanismer til energi.
Selvom tidevandsstrømme ikke er stærke nok langs hver kyst til at være vært for en af disse spinnere, er der stadig mange steder rundt omkring i verden med potentiale. For at et websted skal være umagen værd, skal de have en form for geografisk begrænsning, såsom stræder og fjorde. Denne indsnævring af strømningsstien øger hastigheden på vandbevægelsen i tilbagetrækning eller fremadgående tidevand og øger derfor energien, der udvindes fra stedet.
”Hvis du ser på et kort over verden og viser alle [potentielle turbine] -steder på skala, ser de virkelig små ud - du har sandsynligvis problemer med at se dem, ” siger Polagye. ”Men hvis du skulle samle dem alle sammen, ville du sandsynligvis ende med et par hundrede gigawatt energi.” Og selvom verden sandsynligvis aldrig kører helt på tidevandsenergi, er et par hundrede gigawatt intet at ryste din iPhone på . For at sætte dette beløb i perspektiv, da 400 MW forventes at drive 175.000 hjem, kunne en gigawatt drive cirka 500.000 hjem.
En rapport fra 2015 fra Europa-Kommissionens fælles forskningscenter antyder, at der inden 2018 vil være omkring 40 MW tidevand og 26 MW bølgenergi under installation. Mens tidevandsenergi drager fordel af tidevandene, udnytter bølgeenergien energien fra bølgende bølger. Stadig i de tidlige udviklingsdage undersøger forskere forskellige måder at gøre dette på - fra lange flydende strukturer, der "kører" bølgerne til massive bobberende bøjer. Skønt bølgenergien hænger bag tidevand, har den ifølge rapporten et globalt potentiale 30 gange det tidevandsenergi på grund af det store antal potentielle steder til udbredelse over hele kloden.
Hvor området for tidevandsturbiner vil gå i de næste par årtier er lidt af et mysterium.
”Meget af det afhænger af MeyGen, ” siger Polagye. ”Møllen skal fungere godt, og den skal ikke dræbe sæler. Hvis de gør det, er de bestemt på en god bane. ”
