Nedaleko irského Corku učí větrníky plavat a testují je pro bouřlivý Atlantik

Zmenšený model ve skutečnosti představuje zařízení, které by na moři měřilo téměř 300 metrů - tedy zhruba jako Eiffelova věž. Každá uměle vytvořená vlna, každý poryv simulovaného větru a každý milimetrový pohyb malé elektrárny pomáhá vědcům ověřit, zda budoucí plovoucí větrné turbíny vydrží dlouhá desetiletí v nepříliš příznivém podnebí a zda budou vyrábět levnou elektřinu.

Testovací bazén je součástí Institutu udržitelnosti (Sustainability Institute) při univerzitě v Corku, jedné z nejdůležitějších irských výzkumných institucí zaměřených na udržitelnost. Institut vznikl přejmenováním dlouholetého Institutu pro výzkum životního prostředí (Environmental Research Institute, ERI), který fungoval od roku 2000. Nový název používá od konce roku 2025 a má zdůraznit širší záběr výzkumu a větší propojení s praxí.

Institut sdružuje přes 400 výzkumníků z více než 20 oborů, od klimatologie a energetiky přes biologii, chemii až po ekonomii, právo či společenské vědy. Jeho smyslem je řešit problémy udržitelnosti mezioborově, nejen z pohledu přírodních věd.

Univerzita v irském Corku přitom dlouhodobě patří mezi vysoké školy s velmi silným zaměřením na udržitelnost. Její výzkumníci spolupracují s irskou vládou, Evropskou komisí, podniky i neziskovým sektorem.

Pro Irsko přitom není problémem nedostatek větru, spíše naopak. Vítr totiž bývá až příliš silný a moře velmi hluboké a větrníky tak nemohou být upevněné ke dnu, ale musí plout na vlnách v někdy až extrémních podmínkách. Pro vědce je proto největší výzvou, jak vyrobit obří plovoucí konstrukci, která vydrží obrovské vlny, vítr i mořské proudy a bude možné se o ni spolehlivě starat desítky let.

Testovací centrum Lir National Ocean Test Facility v Ringaskiddy u Corku je jedno z nejlépe vybavených evropských pracovišť pro testování zařízení na moři. Jak to funguje? Nejdřív vznikne velmi přesný model větrné elektrárny, například v měřítku 1:15 nebo 1:50. Nejde jen o samotný stožár a lopatky, modeluje se i plovoucí platforma, kotvící lana, kabel vedoucí ke dnu, hmotnost a těžiště celé konstrukce. Pak je model přemístěn do obrovského bazénu.

Na jedné straně bazénu je řada pohyblivých lopatek, které se pohybují dopředu a dozadu a vytvářejí vlny. Počítač přitom dokáže vytvořit nejen běžné vlnobití Atlantiku, ale i bouři, kombinaci různých směrů vln či extrémní, takzvané stoleté vlny. Vědci simulují i vítr a mořské proudy a senzory na modelu zaznamenávají, jak moc se věž naklání, jak platforma plave nahoru a dolů, jak se kýve do stran, jaké síly působí na kotvící lana či jak velké zatížení přenášejí vlny na konstrukci. Výsledky se pak porovnávají s počítačovými simulacemi.

Počítačové modely jsou dnes velmi pokročilé, ale moře je mimořádně složitý systém, proto jsou fyzické experimenty stále nezbytné pro ověření propočtů.

Irsko má jedny z nejlepších větrných podmínek v Evropě, ale většina vhodných lokalit leží v hlubokých vodách Atlantiku, kde klasické větrníky stavět nelze. Takové turbíny na pevných základech je možné budovat jen asi do hloubky 50 až 60 metrů, u irského západního pobřeží ale hloubka často rychle přesahuje 100 až 200 metrů. Budoucnost proto spočívá právě v plovoucích větrných elektrárnách, které jsou ukotvené lany podobně jako ropné plošiny.

Vedoucím testovacího centra u irského Corku je profesor Jimmy Murphy, který působí i na místní univerzitě. Jeho specializací jsou právě plovoucí větrné elektrárny. "Nejde jen o technologie, ale je třeba propojit univerzity, průmysl a místní komunity," říká Murphy a zdůrazňuje, že výzkum musí vycházet z reálných potřeb společnosti a průmyslu, nestačí jen vymyslet nejlepší větrník v laboratoři.

Vědci se podle něj zaměřují zejména na problém, který by mohlo představovat nečekané selhání celé plovoucí konstrukce či kotevního systému. Oprava zařízení desítky kilometrů od pobřeží může stát miliony eur a vyžadovat speciální lodě. Každá hodina testování v laboratoři je proto mnohonásobně levnější než řešení problémů na otevřeném moři, říká irský výzkumník.

"Navíc každé moře má jiné vlny a turbíny se tomu musí přizpůsobit. Není možné vzít jeden typ plovoucí elektrárny a umístit ho kamkoli," vysvětluje Murphy. Západní pobřeží Irska má přitom extrémně vysoké vlny a rovněž jsou časté i silné zimní bouře. Konstrukce tak musí být jiná než pro klidnější vody.

Na pevnině má Irsko větrných elektráren již velké množství, větrná energie pokrývá přibližně třetinu až dvě pětiny irské spotřeby. Na moři ale zatím nemá v provozu žádné velké komerční větrné farmy.

Irská vláda chce v několika příštích letech výrazně zvýšit výrobu elektřiny z mořských větrných elektráren. Velké projekty se připravují na východním pobřeží v Irském moři, kde je mělčí voda a lze použít klasické základy, později mají právě na západním pobřeží vzniknout plovoucí větrníky, které jsou technologicky náročnější. Cílem je, aby se z Irska stal jeden z lídrů v oblasti plovoucích elektráren.

Několik zemí už plovoucí větrné elektrárny provozuje, například Norsko či Portugalsko, zatím jde ale jen o pilotní nebo malé komerční projekty, ne o rozsáhlé farmy. Světovým lídrem je nyní Skotsko, které má velkou výhodu v tom, že hluboké vody se nacházejí již blízko pobřeží a rovněž má velké zkušenosti s ropnými plošinami v Severním moři.