Z tej wielkiej trójki najmniejszy potencjał mają elektrownie słoneczne; promienie naszej gwiazdy są kapryśne, w większości regionów naszej planety przez większą część roku niebo pozostaje zachmurzone. Ale i tak energetyka domowa rozwija się prężnie, baterie słoneczne instalowane są nawet na jachtach turystycznych. Inżynierowie konstruują różnego rodzaju „solary” – łodzie i samoloty okrążające glob z pomocą promieni słonecznych. Rządy najbogatszych państw finansują lokalne solarne elektrownie – w Europie, zwłaszcza w Niemczech i Francji. Mają one znaczenie dla użytkowania energii na poziomie gminy. Japończycy wysyłają w kierunku Wenus sondę, kosmiczną żaglówkę, bez żadnych zapasów paliwa, napędzaną wyłącznie energią słoneczną. Mimo to już teraz widać, że nie tym torem potoczy się rozwój ziemskiej energetyki w XXII stuleciu.

[srodtytul]Z szumem wiatru [/srodtytul]

O wiele większy potencjał kryje się w ruchu powietrza. Do wiatraków ustawianych na lądzie, pojedynczo i grupami, już przywykliśmy. Ich liczba rośnie, ale nie tak szybko, jak jeszcze dwie dekady temu zapowiadali futuryści. I nie zrewolucjonizowały energetyki. Jest coraz więcej zastrzeżeń wobec nich. Nie podobają się architektom i urbanistom, nie upiększają krajobrazu. Nie zyskały sympatii ekologów, gdyż zagrażają ptakom.

Toteż mogło się wydawać, że przełomu dokonają wiatraki instalowane w morzu, w strefie przybrzeżnej. Szybko okazało się jednak, że też nie poprawiają walorów krajobrazu, w dodatku przeszkadzają żegludze.

Toteż tym większe nadzieje wiązane są z ostatnim pomysłem instalowania wiatraków nie przy brzegu, ale na pełnym morzu. Wpadli na to inżynierowie z koncernu Statoil. Zbudowali pełnomorski pływający wiatrak o wydajności 2,3 megawatów. Nazywa się Hywind, obraca się na Morzu Norweskim.

Tym tropem, ale na większą skalę, zamierzają pójść amerykańscy inżynierowie z Instytutu Politechnicznego Worcester koło Bostonu. Wiatraki stojące już w morzu, jakie można oglądać u wybrzeży Niemiec czy Danii (widział je każdy, kto korzystał z lotniska w Kopenhadze) stoją w płytkiej wodzie, na głębokości nie większej niż 40 m. Amerykanie chcą je lokalizować z dala od brzegów, gdzie wiatry są silniejsze i bardziej regularne. Z ich szacunków wynika, że ten typ wiatraków mógłby w znacznym stopniu zaspokoić zapotrzebowanie na energię takiego kolosa jak Stany Zjednoczone. Tylko 28 stanów leżących na wybrzeżach kontynentu, ale najbardziej uprzemysłowionych, zużywa 80 proc. energii elektrycznej wytwarzanej w USA. Maksymalna eksploatacja wiatraków lądowych pokryłaby 20 proc. zapotrzebowania w sześciu spośród stanów nadbrzeżnych. Tymczasem wiatraki pełnomorskie pokryłyby 100 proc. zapotrzebowania 26 spośród tych stanów.

Dlatego David Olinger i Gretar Tryggvason z Instytutu Politechnicznego Worcester zaprojektowali grupę 100 pływających wiatraków, każdy o wydajności 5 MW, wadze 7000 ton i wysokości 90 m. Korpus wiatraka, częściowo wypełniony piaskiem i wodą, będzie się utrzymywał w pozycji pionowej. Kotwice sięgną dna na głębokości do 700 m. Konstruktorzy sprawdzają teraz (symulacja komputerowa) jak powinny być zbudowane kotwice, aby wytrzymać sztormy i związane z nimi potężne falowanie.

[srodtytul]Z pluskiem fal[/srodtytul]

Ale najwięcej mocy kryje się w oceanach. 2 tysiące lat temu w okolicach Londynu działały młyny poruszane siłą pływów morskich. W Nendrum Monastery w Irlandii archeolodzy odkryli taki młyn z VIII wieku. Dwa stulecia później zaczęto je budować w Portugalii, Hiszpanii, Francji. Zniknęły razem z młynami rzecznymi, wraz z rozpowszechnieniem energii elektrycznej.

Do tego pomysłu powrócono dopiero w latach 60. XX w. W Rance w Bretanii powstała pierwsza na świecie elektrownia pływowa, otwierał ją Charles de Gaulle. Zaspokaja 0,12 proc. francuskiego zapotrzebowania energetycznego.

Inżynierowie na większą skalę zajęli się tym problemem w latach 90. Najpierw w Szkocji. Ale pierwszy poważny sukces osiągnęli Norwegowie. W 2003 roku do sieci energetycznej tego kraju popłynął prąd z podwodnego wiatraka z turbiną koło Hammerfest, za kołem podbiegunowym (300 kW). Zasada działania takiego urządzenia jest następująca: Skrzydła (śmigła) sprzężone z turbiną poruszają się pod naporem przypływu. Gdy zaczyna się odpływ, urządzenie obracane jest o 180 stopni i śmigła w dalszym ciągu wirują. Zanurzone są na tyle głęboko, że nie przeszkadzają w żegludze, obracają się wystarczająco wolno (około 15 razy na minutę), aby nie zagrażać morskim zwierzętom. Technologia jest tak kusząca, że trwają próby z około 60 opatentowanymi urządzeniami tego typu na całym świecie.

San Francisco planuje umieszczenie podwodnych turbin w cieśninie Golden Gate. – Nie chcę widzieć ani jednej platformy wiertniczej u wybrzeży Kalifornii, w produkcji elektryczności możemy się obyć bez ropy, zastąpi ją ocean – deklaruje burmistrz Gavin Newson. Sześć prototypowych turbin umieszczono w ujściu East River w Nowym Jorku. Projekt przewiduje umieszczenie tam 294 takich urządzeń. Burmistrz Michael Bloomberg ogłosił, że dzięki nim Nowy Jork zredukuje emisję gazów cieplarnianych o jedną trzecią.

W Bretanii u ujścia rzeki Odet zainstalowano prototypową, w skali jeden do trzech, turbinę Sabella (od nazwy robaka z przybrzeżnych wód Bretanii), na głębokości 19 m. Waży 7 ton, ma 5,5 m wysokości, śmigła o rozpiętości 3,3 m wirują dziesięć razy na minutę. Jeśli próby wypadną pomyślnie, firma Hydrohelix Energies zainstaluje przy brzegach Bretanii sześć turbin, z których każda dostarczy 200 kW.

Tego typu turbin będzie przybywać lawinowo. Instaluje się je aktualnie w Irlandii, Nowej Zelandii, mają się pojawić w Rosji na Morzach: Ochockim i Białym. Najlepsze warunki do ich instalowania znajdują się tam, gdzie występują silne pływy, a jednocześnie do morza czy oceanu wpadają rzeki o silnym prądzie. Na Bałtyku pływy są minimalne, jednak turbiny można instalować także na rzekach w głębi lądu. W Polsce warunki takie występują na rzekach Pomorza, Wiśle, Odrze, Sanie. Idealne do tego są wielkie rzeki Syberii, Chin, Indii, Ameryki.

Inżynierowie “od zawsze” marzyli o zamianie energii fal morskich na energię elektryczną. Z tych marzeń teraz rodzą się węże morskie.

W wodach Portugalii, 5 km od brzegu, koło miejscowości Povoa de Varzim pojawiły się w 2006 roku trzy morskie węże, każdy długości 120 m. Nazwano je Pelamis (od węża morskiego Pelamis platurus). Wąż składa się z cylindrów złączonych przegubami. Pod wpływem fal (Atlantyk u wybrzeży Portugalii faluje nieustannie) poszczególne segmenty poruszają się cały czas. Układ hydrauliczny zamienia te ruchy na energię elektryczną przesyłaną na ląd kablem ułożonym na dnie. Łączna moc węży wynosi około 2 MW.

Ponieważ eksperyment się powiódł, firma Ocean Power Delivery, budująca Pelamisy, ma portfel wypchany zamówieniami, u wybrzeży Szkocji już instaluje kilkadziesiąt. Przy wybrzeżach Anglii niedługo zaczną pływać gumowe węże systemu Anaconda Wave Converter długości 200 m. Będą połykać fale. Woda w ciele węża przepłynie od głowy do ogona, gdzie napotka turbinę i poruszy ją. Kinetyczna energia połkniętej fali zostanie zamieniona na energię elektryczną. Im większe falowanie, tym więcej prądu.