I det ekstreme nordlige Skotland, mellem fastlandet og Orkneyøerne, ligger Pentland Firth, en ca. 10 km bred søvej mellem Nordsøen og Atlanterhavet. Sammen med sæler, marsvin og lejlighedsvis spækhugger, er Firth kendt for sine usædvanligt stærke og hurtige tidevand - de er registreret i hastigheder helt op til 18 mil i timen, blandt de hurtigste i verden - resultatet af en enorm mængde vand, der ruser frem og tilbage gennem en smal passage omtrent hver sjette time.
I tidevis er disse tidevand blevet betragtet som en fare for sejlere og fiskerfartøjer. Mere for nylig har skotske embedsmænd dog påpeget, at Pentland Firths magtfulde tidevand kan give en uventet fordel: Når lande søger efter nye kilder til vedvarende energi, kunne disse tidevand gøre Skotland til “Saudi-Arabien” til tidevandskraft.
Observatører har længe spekuleret i om potentialet for elproduktion ved hjælp af tidevandsenergi, og selvom der stadig kun er en håndfuld tidevandskraftværker, der er afsluttet over hele verden, nærmer mange andre projekter konstruktion eller er blevet foreslået. Af disse er ingen lig med Pentland Firth med hensyn til den anslåede kraftproduktionskapacitet - Skotland har antydet, at den kunne levere så meget som 10 gigawatt elektricitet i gennemsnit i løbet af en dag, nok til at forsyne en fjerdedel af EU's daglige behov - og som et resultat har en række energiselskaber for nylig erhvervet lejekontrakter til installation af turbiner i vandvejen.
Indtil nu, selv om ingen forskere trods de høje forudsigelser havde foretaget en systematisk undersøgelse for at finde ud af, hvor meget energi Firth måtte levere. I dag frigav en gruppe fra University of Oxford og andre steder resultaterne af deres gennemgang af vandvejens samlede kapacitet.
Selv om deres antal muligvis ikke kan retfærdiggøre sammenligning af Skotland med den persiske Golf med hensyn til det samlede energipotentiale, antyder de dog, at det bestemt kunne være et Saudi-Arabien for tidevandskraft, og at Pentland Firth kunne spille en vigtig rolle i at drive Storbritannien. viser, at søvejen potentielt kan give et gennemsnit på 1, 9 gigawat elektricitet til enhver tid, et tal, der svarer til cirka halvdelen af Skotlands elektriske forbrug.
Analysen, der blev offentliggjort i Proceedings of the Royal Society A, modellerede den maksimale potentielle elproduktion af en ordning, der ville involvere tre rækker af tidevandsturbiner under vand, der hver består af hundreder af stillinger, der strækker sig over hele passagen. Disse turbiner udnytter energien i de forbipasserede tidevand på i det væsentlige på samme måde som vindmøller fanger energien i forbipasserende vindkast - ved at bruge strømmen af vand til at dreje turbinen, der drejer en magnet placeret i midten og derved generere en elektrisk Mark. Fordi vand er meget tættere end luft, vil tidevandsturbiner imidlertid dreje hurtigere og kan potentielt generere meget mere strøm end vindmøller af samme størrelse.
Et forenklet skematisk billede af en tidevandsturbin under vandet. (Billede via Wikimedia Commons / Feldoncommon) Forskerne kiggede på konstruktionen af flere rækker af disse slags turbiner placeret i forskellige steder i Firth. Deres modeller tog højde for vanddybden på hvert givet sted, observerede tidevandshastigheder og højder i løbet af hver måned og et antal andre variabler.
I sidste ende fandt teamet, at den maksimale praktiske kapacitet på 1, 9 gigawatt ville være mulig med tre rækker turbiner, der er bygget på de kort, der er kortlagt nedenfor (B, C og D på kortet). Fordi hver række bremser bevægelsen af tidevandene, der passerer gennem den, ville bygning af mere end tre kun marginalt forbedre strømkapaciteten, samtidig med at de samlede omkostninger ved projektet øges med en konstant hastighed. (A på kortet er et foreslået alternativt skema, der ville producere et lignende niveau af energi, men til en højere pris.)
(Billede via Proceedings of the Royal Society A / Adcock et al.) Der er naturligvis adskillige hindringer for at konstruere tidevandsturbiner i så stor skala, som ville dværge ethvert aktuelt tidevandsenergiprojekt, der eksisterer. Nogle er bekymrede for, at tidevandsturbiner kan have negative økologiske virkninger og forstyrre fisk og andre vilde dyresamfund. Undersøgelse af, hvordan disse slags turbiner påvirker de lokale økosystemer, er i begyndelsesfasen. I områder som Pentland Firth måtte turbiner konstrueres med store nok åbninger til, at skibe kan passere, da kanalen er en afgørende skibsfart, men forfatterne af denne artikel tog hensyn til denne form for afstand, når de lavede deres beregninger.
I øjeblikket er den største hindring pris: uden nogen ordninger for regulering af kulstofforurening er de fleste vedvarende energikilder, inklusive tidevandskraft, ikke lige så billige som at brænde kul eller andre fossile brændstoffer. Men mange energiselskaber har allerede erkendt, at omkostningerne til produktion af fossilt brændstof på lang sigt vil stige - både på grund af eventuelle reguleringer af emissioner af drivhusgasser og på grund af fossile brændstoffer bliver stadig mere dyre at udtrække - og udnytte kraften i tidevandet kunne give en pålidelig måde at imødekomme en del af vores energibehov.
