V extrémním severním Skotsku, mezi pevninou a Orkneyskými ostrovy, leží Pentland Firth, zhruba deset kilometrů široká námořní cesta mezi Severním mořem a Atlantikem. Spolu s pečetí, porpoises a občasnou velrybou je Firth známá svými neobvykle silnými a rychlými odlivy - byly zaznamenány rychlostí až 18 mil za hodinu, mezi nejrychlejšími na světě - výsledek obrovského množství vody proudící tam a zpět úzkým průchodem zhruba každých šest hodin.
Po staletí jsou tyto přílivy považovány za nebezpečí pro námořníky a rybářská plavidla. V poslední době však skotští úředníci zdůraznili, že silné přílivy Pentland Firth by mohly přinést neočekávanou výhodu: Jak země hledají nové zdroje obnovitelné energie, mohly by tyto přílivy učinit ze Skotska „Saudskou Arábii“ přílivové energie.
Pozorovatelé dlouho spekulovali o potenciálu výroby elektřiny pomocí přílivové energie, a přestože po celém světě je stále jen hrstka přílivových elektráren, mnoho dalších projektů se blíží k výstavbě nebo bylo navrženo. Žádný z nich se nevyrovná Pentland Firth, pokud jde o odhadovanou kapacitu výroby energie - Skotsko navrhlo, že by v průměru mohlo v průběhu dne poskytnout až 10 gigawattů elektřiny, což je dost na zásobování čtvrtiny denních potřeb Evropské unie - a v důsledku toho několik energetických společností nedávno získalo pronájem instalací turbín do vodní cesty.
Až dosud však žádný vědec navzdory vznešeným předpovědím neprováděl systematickou studii, aby zjistil, kolik energie by Firth mohla dodat. Dnes skupina z University of Oxford a jinde zveřejnila výsledky svého přezkumu celkové kapacity vodní cesty.
Ačkoli jejich počty nemusí ospravedlňovat srovnání Skotska s Perským zálivem, pokud jde o celkový energetický potenciál, naznačují, že by to určitě mohla být Saúdská Arábie pro přílivovou energii a že Pentland Firth by mohl hrát hlavní roli při napájení Spojeného království. Jejich analýza ukazuje, že námořní cesta by mohla v každém daném okamžiku potenciálně poskytnout průměrně 1, 9 gigawattů elektřiny, což je číslo, které se rovná přibližně polovině skotské spotřeby elektřiny.
Analýza, publikovaná ve Sborníku královské společnosti A, modelovala maximální potenciální výrobu elektřiny v systému, který by zahrnoval tři řady podvodních přílivových turbín, z nichž každá sestávala ze stovek sloupů, které se táhnou napříč celým průchodem. Tyto turbíny využívají energii v procházejícím přílivu v podstatě stejným způsobem, jakým větrné turbíny zachycují energii v procházející nárazech větru - pomocí proudu vody točí turbínu, která otáčí magnetem umístěným ve středu, čímž vytváří elektrickou energii pole. Protože je voda mnohem hustší než vzduch, přílivové turbíny se budou točit rychleji a mohou potenciálně vytvářet mnohem více energie než větrné turbíny stejné velikosti.
Zjednodušené schéma podvodní přílivové turbíny. (Obrázek přes Wikimedia Commons / Feldoncommon) Vědci se podívali na konstrukci několika řad těchto turbín umístěných na různých místech v Firthu. Jejich modely zohledňovaly hloubku vody v každém daném místě, pozorovaly přílivové rychlosti a výšky v průběhu každého měsíce a řadu dalších proměnných.
Tým nakonec zjistil, že maximální praktická kapacita 1, 9 gigawattů by byla možná se třemi řadami turbín, postavenými na místech mapovaných níže (B, C a D na mapě). Protože každý řádek zpomaluje pohyb přílivů, které jím procházejí, výstavba více než tří by jen nepatrně zlepšila energetickou kapacitu, zatímco celkové náklady na projekt se zvyšovaly konstantní rychlostí. (A na mapě je navrhované alternativní schéma, které by produkovalo podobnou úroveň energie, ale s vyššími náklady.)
(Obrázek prostřednictvím sborníku Královské společnosti A / Adcock et al.) Samozřejmě existuje mnoho překážek při stavbě přílivových turbín v tak velkém měřítku, které by zakrývalo jakýkoli stávající projekt přílivové energie. Někteří se obávají, že přílivové turbíny by mohly mít negativní ekologické účinky, což by narušilo ryby a jiná společenství volně žijících živočichů. Výzkum toho, jak by tyto druhy turbín ovlivňovaly místní ekosystémy, je v počátečních fázích. Navíc v oblastech, jako je Pentland Firth, by musely být turbíny konstruovány s dostatečně velkými mezerami, aby mohly projít lodě, protože kanál je rozhodující lodní vodní cestou, ale autoři tohoto dokumentu vzali tento druh mezer v úvahu při vytváření svých výpočty.
Nyní je největší překážkou cena: bez jakýchkoli zavedených systémů regulace znečištění uhlíku není většina obnovitelných zdrojů energie, včetně přílivové energie, tak levná jako spalování uhlí nebo jiných fosilních paliv. Mnoho energetických společností však již uznalo, že z dlouhodobého hlediska se náklady na výrobu fosilních paliv zvýší - a to jak kvůli možné regulaci emisí skleníkových plynů, tak kvůli fosilním palivům, jejichž těžba je stále těžší - a využívají sílu přílivy mohou poskytnout spolehlivý způsob, jak uspokojit část našich energetických požadavků.
