Ở hai đầu của Đại Tây Dương hiện có hai công ty đang nỗ lực khai thác lực chảy các dòng hải lưu theo những cách khác nhau để tạo ra một thứ năng lượng sạch đáng tin cậy.

Trước tiên, ngoài khơi Scotland, Orbital Marine Power đã cho vận hành đại thiết bị được xem là tuabin thủy triều mạnh nhất thế giới. Dàn máy có kích thước và hình dáng tương đương với một chiếc phi cơ hàng không dân dụng, với bệ trung tâm nổi trên mặt nước và cặp cánh trải dài xuống hai bên. Đầu mút mỗi cánh, cách bề mặt khoảng 19m là những quạt cỡ lớn quay đều nhờ vào chuyển động của sóng. Các tuabin nổi này sản xuất năng lượng đủ để cung cấp điện sạch cho 2.000 ngôi nhà mỗi năm.

Theo Andrew Scott, CEO của Orbital, ngày nay người ta đã quá quen với bản chất năng lượng của các dòng thủy triều, đó là động năng, chẳng khác gì với sức gió. Các yếu tố công nghệ tạo ra năng lượng từ nước cũng gần như tương tự với tuabin gió, ngoài vài điểm phân biệt chính. Chẳng hạn, nếu so sánh về dự báo, sóng dễ đoán hơn nhiều so với gió. Sự lên xuống và dòng chảy của thủy triều hiếm khi có cách biệt đáng kể, và có thể tính được thời gian chính xác hơn nhiều so với biến động của gió.

Trong khi với các tuabin điện phong người ta phải tính đến gió thổi đến từ nhiều hướng khác nhau cùng một lúc, thì ở vận hành thủy điện ngầm, ta có thể dự đoán trước những chuyển động đó chỉ nhờ hai góc độ định hướng khoảng 180º, và tính trước được hàng năm, thậm chí hàng thập kỷ.

Sóng thủy triều cũng có khả năng tạo ra nhiều năng lượng hơn tận dụng sức gió. Lý do là nước biển có mật độ kết dính các phân tử tạo thành luồng chảy “đậm đặc” gấp 800 lần so với ở gió, vì vậy tuy tốc độ dòng chảy chậm hơn rất nhiều nhưng lại tạo ra nhiều năng lượng hơn.

Dàn tuabin Orbital, được kết nối với lưới điện ở Orkney của Scotland, có thể sản xuất tới hai megawatt. Dẫu công nghệ này vẫn chưa được hoàn chỉnh một cách chính thống, và một số trở ngại vẫn còn thách thức như chi phí công nghệ cao, nhưng độ tin cậy và tiềm năng của năng lượng thủy triều sẽ đạt được khiến dự án này trở thành một công cụ hữu ích trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.

Thứ đến, ở đầu kia Đại Tây Dương, cách hệ thống tuabin của Orbital Marine Power khoảng 4.800km gần Roosevelt Island ở lưu vực sông Đông thành phố New York, công ty Verdant Power cũng đang sử dụng công nghệ tương tự để tạo năng lượng. Mặc dù chưa chính thức có mặt trên thị trường nhưng các dàn động cơ của Verdant đang được thực hiện dưới hình thức một dự án thử nghiệm để cung cấp năng lượng cho lưới điện của New York. Tuy nhiên, thay vì đặt nổi gần mặt nước, chúng được gắn trên một giàn khung rồi hạ xuống đáy sông, có thể xem là “những tuabin gió dưới nước".

Các dòng ngầm chảy mạnh của một số con sông cũng có xu hướng mang lại những lợi thế tương tự cho việc tạo ra năng lượng như ở các dòng hải lưu biển cả, nên có thể giúp hệ thống Verdant Power cung cấp điện liên tục 24/7. Sức gió hay năng lượng mặt trời đều tạo được điện, nhưng không phải lúc nào gió và mặt trời cũng thổi và chiếu sáng, trong khi dòng chảy của một số con sông đặc biệt lại liên tục chuyển dịch.

Trong suốt 8 tháng, Verdant thử nghiệm hiện nay tạo ra đủ năng lượng để cung cấp điện cho khoảng 60 ngôi nhà. Còn một khi nhà máy chính thức được xây dựng, công nghệ này có khả năng tạo ra đủ điện cho 6.000 căn. Theo các chuyên gia ước tính, tiềm năng toàn cầu về năng lượng thủy triều là 250 gigawatt, đủ để cung cấp điện sinh hoạt cho 250 triệu ngôi nhà trong một năm. Thế nên còn rất nhiều dư địa cho các công ty thuộc lĩnh vực công nghệ này khát triển để phục vụ lợi ích cộng đồng.

Ở thời điểm hiện tại, trở ngại lớn nhất để đạt được mục tiêu đó là việc thiết lập và mở rộng quy mô hệ thống điện thủy triều – cho dù triển khai ở sông, biển hay đại dương - rất tốn kém. Theo số liệu năm 2019 từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, dự án năng lượng thủy triều thương mại trung bình có chi phí lên tới 280 USD mỗi megawatt giờ. Trong khi đó cũng theo cơ quan này, năng lượng gió hiện có giá thấp nhất hiện nay, chỉ khoảng 20 USD/megawatt giờ.

Thực ra, về mức độ áp dụng và quy mô, công nghệ khai thác năng lượng thủy triều đã đi sau năng lượng gió từ hai đến ba thập kỷ, cộng thêm khó khăn về mức chi phí cao và các thách thức khi hoạt động dưới nước nên tiến độ phát triển tất không thể nhanh. Mặt trời và gió đều ở trên mặt đất, và rất dễ để người ta làm việc với những thứ họ nhìn thấy được, còn hoạt động dưới nước lại khác hoàn toàn.

Tuy nhiên, ai cũng chân nhận một điều, kết quả thu được điện từ mặt trời và gió là khá thấp, nên rõ ràng mục tiêu của năng lượng thủy triều chính là để giúp tăng trưởng nhanh lượng điện toàn cầu, góp thêm một tay giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Do đó dù đắt đỏ, công nghệ này vẫn hoàn toàn xứng đáng để con người đầu tư khai thác!