Die Wellenenergietechnologie nutzt die steigenden und fallenden Wellenberge von Oberflächenwellen, die durch Gezeitenkräfte auf den Ozean getrieben werden, um elektrische Energie zu erzeugen, entweder aus der direkten Strömung des Wassers oder durch den Druckeffekt, den das Wasser auf die Oberflächenluftströmungen ausüben kann. Während die Wellenenergietechnologie das Versprechen bietet, im Wesentlichen kostenlose Energie und vollständig erneuerbar zu sein, sind ihre Auswirkungen auf die Meeresumwelt weitgehend unbekannt. Die Technologie befindet sich auch in einer Entwicklungsphase, in der Prototypen getestet werden, die schließlich skaliert werden könnten, um Küstenstädte mit großen Strommengen zu versorgen.
Ein Beispiel für eine Wellenenergietechnologie mit Windenergie wurde in Australien entwickelt und wird seit 2008 vor der Küste von Hawaii in den USA getestet. Ankommende Wellen dringen in eine Kammer ein, die Luft in ein und aus einem Zentralrohr drückt, das verwendet wird, um eine Turbine antreiben. Die Turbine ist so konstruiert, dass sie die Rotation als Reaktion auf steigende oder fallende Wellen verschiebt, während sie den Luftstrom so verändern, dass er sich kontinuierlich dreht. Das Verfahren erzeugt jedoch viel Lärm, was einer seiner größten Nachteile ist.
Eine andere Methode verwendet große, schwimmende, längliche Pelamis-Röhren, die auf der Oberfläche auf und ab wippen, wenn Wellen unter ihnen vorbeiziehen. Dadurch wird ein von jedem Rohr angebrachter Hebel zu einer Hydraulikpumpe bewegt, die elektrische Generatoren antreibt. Ein ähnliches hydraulisches Design verwendet Geräte, die auf dem Meeresboden sitzen und an schwimmenden Einheiten befestigt sind, die sich beim Auf- und Absteigen der Wellen wie ein Kolben bewegen, um Meerwasser durch Generatoren zu pumpen. Die Austernschalen-Wellenenergietechnologie nutzt auch die Pumpwirkung von Wellen, um eine Hydraulikplatte zu öffnen und zu schließen, die Flüssigkeit zu einer Landstation pumpt, wo der Druck wieder zum Antrieb eines elektrischen Generators verwendet wird.
In den USA haben ab 2007 experimentelle Wellenenergieprojekte vor der Küste von Oregon ein Fertigstellungsdatum zwischen 5 und 10 Jahren und sollen bei Spitzenkapazität genug Strom produzieren, um 60,000 Haushalte zu versorgen. Die Geräte verwenden Wellenerfassungsbojen, die im Pazifischen Ozean platziert sind, und ergänzen ähnliche Experimente der Bundesstaaten Washington, Hawaii und New Jersey. Die Tests werden durchgeführt, während gleichzeitig versucht wird, die Umweltauswirkungen der Systeme während des Betriebs zu bewerten.
Während US-Programme weitgehend experimentell sind, ist Europa bei der Entwicklung der Wellenenergietechnologie führend. Im gesamten europäischen Sektor wird die Wellenenergietechnologie seit über 25 Jahren mit unterschiedlicher öffentlicher Unterstützung und Erfolg untersucht. Zu den Problemen bei der Skalierung von Gezeitenenergiesystemen auf ein praktisches Niveau gehören Unregelmäßigkeiten in Wellengröße und -richtung, strukturelle Fähigkeiten zur Bewältigung extremer Meereswettermuster und die Anpassung des Designs der Ausrüstung, damit sie langsame und unregelmäßige Wellenbewegungen effizient nutzen kann.
Die Fähigkeit, Energie aus Wellen zu nutzen, ist direkt proportional zum Quadrat ihrer Amplitude oder der Zeitspanne zwischen den Wellenbergen und ihrer Größe. Dies macht Wellen, die in den Breitengraden 30° und 60° nördlicher und südlicher Breite rund um den Globus erzeugt werden, am energiereichsten. Die europäischen Länder mit dem höchsten Potenzial zur Erschließung dieser Energiequelle sind Island, Großbritannien und Irland sowie Nordspanien und Südnorwegen.
Schätzungen gehen davon aus, dass die gesamte verfügbare Meeresenergie entlang der europäischen Küsten in der Größenordnung von 320 Gigawatt liegt. Die Küstenlinie Großbritanniens wird voraussichtlich die Kapazität haben, 67 Gigawatt Strom aus Wellenenergietechnologie zu erzeugen. Zum Vergleich: Großbritannien verfügte 2008 über eine Produktionskapazität von 76 Gigawatt Strom aus traditionellen Öl-, Gas- und erneuerbaren Quellen.
Die Umweltbedenken bei der Platzierung eines Wellenenergiegenerators konzentrieren sich auf fünf große Bereiche. Die Auswirkungen mehrerer Wellenenergiegeräte auf die Küsten- oder Küstenliniendynamik und benthische Ökosysteme am Boden flacher Wasserregionen werden derzeit untersucht. Die Erforschung der elektromagnetischen Felder, die die Wellenenergietechnologie erzeugt und auf die umliegenden Fischlebensräume und Migrationsmuster hat, wird ebenfalls untersucht. Auch die Gesamtauswirkungen auf die lokalen Lebenszyklen von Meeressäugern und Seevögeln werden untersucht.
Weitere Bedenken bei Wellenenergieparks entlang der Küste betreffen ihre Auswirkungen auf Freizeitaktivitäten, ihre Lärmbelästigung und die potenzielle Gefahr für die Schifffahrt. Trotz dieser Nachteile produzierten globale Prototypen ab 2008 zwei Megawatt Leistung. Die prognostizierte weltweite Produktion wurde auf 2,000 Gigawatt pro Jahr oder 10 % des gesamten weltweiten Stromverbrauchs im Jahr 2008 geschätzt. Um ein solches Produktionsniveau tatsächlich zu erreichen, wurden die Investitionskosten auf 820,000,000,000 Euro (1,173,830,000,000 US-Dollar) geschätzt.