Niagarské vodopády se na konci 19. století staly jedním z rozhodujících projektů nastupující elektroenergetiky. Investice do tunelů, turbín a přenosu střídavého proudu umožnila v listopadu 1896 dopravit elektřinu do 30 kilometrů vzdáleného Buffala. Levná energie pak přilákala průmyslové podniky a proměnila okolí vodopádů v důležité výrobní centrum.

Niagara sice nepatří mezi nejvyšší vodopády světa, její hospodářská hodnota ale vychází z mimořádného objemu vody a spádu. Z výšky 57 metrů zde každou sekundu padá přibližně 3 100 tun vody. Řeka zároveň propojuje jezera Erie a Ontario a navazuje na vodní cestu směrem k řece Svatého Vavřince a Atlantiku. Kontrola bezpečné cesty kolem vodopádů proto dříve znamenala vliv na obchod i výběr poplatků.

Podnikatelé ve Spojených státech v proudu vody postupně spatřili nejen dopravní trasu, ale hlavně levný zdroj síly pro výrobu. Už roku 1759 svedl Francouz Chabert Joncaire část vody na americké straně kanálem ke své pile. V dalších desetiletích přibyly pily, koželužny, železárny a papírny. Proud tehdy poháněl vodní kola a později turbíny, které mechanickou silou roztáčely stroje přímo v továrnách.

Od místních továren k přenosu elektřiny

Dosavadní řešení však s růstem průmyslu přestávala stačit. Inženýr Thomas Evershed proto v roce 1886 navrhl podzemní tunel, který by odváděl vodu z horního toku Niagary pod zemí a vracel ji do řeky až pod vodopády. Návrh měl omezit technické potíže s provozem zařízení u samotných kaskád, kde železné konstrukce trpěly vodní tříští, korozí i zimním namrzáním.

Evershedův plán počítal s přívodními kanály pro 238 továrních stanovišť, každé přibližně o výkonu 500 koní. Vodu měl odvádět jeden velký tunel. Rozpočet činil 2,2 milionu dolarů, což podle srovnání v původním projektu odpovídalo téměř 100 milionům dnešních dolarů. Takový model by ovšem nadále sloužil především místnímu průmyslu. Zásadní příležitost představovala možnost dodávat energii do rychle rostoucího Buffala.

Nejistota kolem hospodárného přenosu elektřiny zpočátku odrazovala investory. Financování nakonec podpořili Edward Dean Adams, J. P. Morgan, John Astor a rodina Vanderbiltů. Adams se stal klíčovou postavou projektu: určoval priority, vybíral technická řešení a přesvědčoval kapitálové partnery, že nákladná stavba má obchodní smysl.

Z jeho podnětu vznikla v roce 1890 mezinárodní komise, která měla vybrat technologii pro využití niagarské energie a její dopravu k odběratelům. Soutěž s odměnou 20 tisíc dolarů přinesla návrhy z několika zemí. Pro turbíny byla vybrána švýcarská firma Faesch & Piccard. Důležitý argument pro přenos na delší vzdálenost poskytl pokus mezi Lauffenem a Frankfurtem z roku 1891, jenž ukázal použitelnost třífázového střídavého proudu na vzdálenost kolem 175 kilometrů. V roce 1893 pak společnost Westinghouse získala objednávku na deset velkých generátorů.

Stavba si vyžádala dvoukilometrový tunel o rozměrech 5,5 krát 6,4 metru, vedený zhruba 50 metrů pod povrchem. Dělníci vytěžili přes 300 tisíc tun horniny, na vyzdění padlo 20 milionů cihel a statisíce trámů. Konstrukci bylo nutné následně vyztužit betonem, protože zdivo nedostatečně odolávalo tlaku a vlhkosti podloží. Turbíny pracovaly ve vertikálních šachtách hlubokých 50 metrů a přes dlouhé hřídele poháněly generátory umístěné výše v elektrárně.

Po prvním dodání proudu do Buffala začal Adams vykupovat pozemky v okolí a pronajímat je energeticky náročným provozům. Mezi první odběratele patřila Pittsburgh Reduction Company, pozdější Alcoa, zaměřená na výrobu hliníku. Přibližně šest milionů dolarů vložených do konstrukce se začalo postupně vracet a úspěch přilákal další investory. Během několika desetiletí vyrostly v oblasti další tři hydroelektrárny.

Výroba proudu se musí dělit s turismem

Ekonomiku regionu dnes netvoří jen energetika. Okolí vodopádů bylo v roce 1885 vyhlášeno státním parkem, vůbec nejstarším ve Spojených státech. Staré průmyslové haly byly odstraněny a prostor se otevřel cestovnímu ruchu. Vodopády nyní přilákají přibližně 14 milionů návštěvníků ročně. Každý z nich zde podle uvedených údajů utratí v průměru 100 až 300 dolarů; spolu s hotely a dalšími službami přináší turismus místní ekonomice asi tři miliardy dolarů ročně.

V létě se proto střetává zájem energetiky s požadavky turistického provozu. Vyšší odběr elektřiny domácnostmi a firmami zvyšuje potřebu vody pro turbíny, avšak odklon větší části toku by oslabil vzhled kaskád. Průtok reguluje systém 18 bran přibližně 800 metrů nad Podkovou, který zasahuje zhruba do poloviny řeky. Na obou stranách hranice fungují také přečerpávací systémy s rezervoáry: při nižší spotřebě ukládají energii čerpáním vody a v odběrových špičkách ji vracejí přes turbíny zpět do výroby.

Regulace pomáhá rovněž omezovat erozi. Okraje vodopádů dnes ustupují jen o desítky centimetrů za desetiletí, zatímco dříve šlo zhruba o metr ročně. Hlavní komplexy na americké a kanadské straně dosahují dohromady téměř pěti gigawattů instalovaného výkonu, tedy více než dvojnásobku Temelína. Kanadské elektrárny Sir Adam Beck 1 a 2 využívají deset, respektive 16 generátorů a tři tunely. Na americké straně pracuje 13 generátorů v elektrárně Robert Moses Niagara Hydroelectric Power Station.

Niagara tak zůstává příkladem území, kde se podařilo spojit výrobu elektřiny, průmyslové podnikání a cestovní ruch. Původně riziková investice do přenosu elektrické energie vytvořila trvalou infrastrukturu, která dodnes ovlivňuje regionální ekonomiku na obou stranách hranice.