În Scoția de Nord extremă, între continent și Insulele Orkney, se află Firth-ul Pentland, o cale navigabilă de aproximativ zece mile între Marea Nordului și Atlantic. Împreună cu sigiliile, perpoizele și balena ocazională ucigașă, Firth este cunoscut pentru marea neobișnuit de puternică și rapidă - au fost înregistrate la viteze de până la 18 mile pe oră, printre cele mai rapide din lume - rezultatul unei enorme cantitatea de apă care se grăbește înainte și înapoi printr-un pasaj îngust aproximativ la șase ore.
Timp de secole, aceste valuri au fost considerate un pericol pentru marinari și nave de pescuit. Mai recent, însă, oficialii scoțieni au subliniat că marile puternice ale Firtului Pentland ar putea prezenta un beneficiu neașteptat: întrucât țările caută noi surse de energie regenerabilă, aceste maree ar putea face ca Scoția să fie „Arabia Saudită” a puterii în mare.
Observatorii au speculat de mult timp despre potențialul de generare a energiei electrice care utilizează energia mareelor și, deși există încă o mână de centrale electrice pe mare finalizate la nivel mondial, multe alte proiecte sunt în apropiere de construcție sau au fost propuse. Dintre aceștia, niciunul nu este egal cu firtul Pentland în ceea ce privește capacitatea estimată de generare a energiei electrice - Scoția a sugerat că ar putea furniza în medie o cantitate de 10 gigawati de electricitate pe parcursul unei zile, suficient pentru a furniza un sfert din nevoile zilnice ale Uniunii Europene - și, ca urmare, o serie de companii energetice au achiziționat recent închirieri pentru instalarea de turbine pe calea navigabilă.
Până acum, însă, în ciuda prognozelor înalte, niciun om de știință nu a efectuat un studiu sistematic pentru a afla exact câtă energie ar putea furniza Firth. Astăzi, un grup de la Universitatea din Oxford și din alte părți a lansat rezultatele revizuirii capacității totale a căilor navigabile.
Deși numerele lor nu pot justifica compararea Scoției cu Golful Persic în ceea ce privește potențialul energetic general, ele sugerează că ar putea fi cu siguranță o Arabie Saudită pentru puterea mareelor și că Firth-ul Pentland ar putea juca un rol major în alimentarea Regatului Unit în analiza lor arată că calea navigabilă ar putea furniza, în orice moment, o medie de 1, 9 gigawati de electricitate, un număr care este egal cu aproximativ jumătate din consumul electric al Scoției.
Analiza, publicată în Proceedings of the Royal Society A, a modelat generația maximă de energie electrică potențială a unei scheme care ar implica trei rânduri de turbine subacvatice subacvatice, fiecare constând din sute de posturi care se întind pe întregul pasaj. Aceste turbine utilizează energia în mareele trecătoare în esență în același mod în care turbinele eoliene captează energia în rafale trecătoare - folosind fluxul de apă pentru a roti turbina, care transformă un magnet situat în centru, generând astfel o energie electrică camp. Deoarece apa este mult mai densă decât aerul, turbinele de maree se vor roti mai repede și pot genera mult mai multă putere decât turbinele eoliene de aceeași dimensiune.
O schemă simplificată a unei turbine de mare mare subacvatice. (Imagine via Wikimedia Commons / Feldoncommon) Cercetătorii au analizat construcția mai multor rânduri din aceste tipuri de turbine, amplasate într-o varietate de locații din incinta Firth. Modelele lor au ținut cont de adâncimea apei în fiecare locație dată, de viteze și înălțimi observate pe parcursul fiecărei luni și de o serie de alte variabile.
În cele din urmă, echipa a constatat că capacitatea practică maximă de 1, 9 gigawati ar fi posibilă cu trei rânduri de turbine, construite în locațiile mapate mai jos (B, C și D pe hartă). Deoarece fiecare rând încetinește mișcarea valurilor care trec prin el, construirea mai mult de trei ar îmbunătăți doar capacitatea de putere, creșterea în același timp a costului general al proiectului. (A, pe hartă, este o schemă alternativă propusă care ar produce un nivel similar de energie, dar la un cost mai mare.)
(Imagine via Proceedings of the Royal Society A / Adcock et al.) Desigur, există numeroase impedimente pentru construirea turbinelor de mare pe o scară atât de mare, ceea ce ar putea arunca orice proiect de energie actuală în mare. Unii sunt îngrijorați de faptul că turbinele de mare pot avea efecte ecologice negative, perturbând peștii și alte comunități de animale sălbatice. Cercetarea despre modul în care aceste tipuri de turbine ar afecta ecosistemele locale este în primele etape. În plus, în zone precum Pentland Firth, turbinele ar trebui să fie construite cu goluri suficient de mari pentru trecerea navelor, deoarece canalul este o cale navigabilă crucială, dar autorii acestei lucrări au luat în considerare acest tip de spațiere la realizarea lor calcule.
În prezent, cel mai mare obstacol este prețul: fără niciun fel de scheme de reglementare a poluării cu carbon, majoritatea surselor regenerabile de energie, inclusiv energia mareelor, nu sunt la fel de ieftine ca arderea cărbunelui sau a altor combustibili fosili. Dar multe companii energetice au recunoscut deja că, pe termen lung, costul producției de combustibili fosili va crește - atât din cauza eventualelor reglementări privind emisiile de gaze cu efect de seră, cât și din cauza combustibililor fosili devin din ce în ce mai costisitoare de extragere - și valorificând puterea de valurile ar putea oferi o modalitate fiabilă de a satisface o parte din cerințele noastre de energie.
