Nell'estrema Scozia settentrionale, tra la terraferma e le Isole Orcadi, si trova il Pentland Firth, una via di circa dieci miglia tra il Mare del Nord e l'Atlantico. Insieme alle foche, alle focene e all'occasionale balena assassina, il Firth è noto per le sue maree straordinariamente forti e veloci - sono state registrate a velocità fino a 18 miglia all'ora, tra le più veloci del mondo - il risultato di un enorme quantità di acqua che scorreva avanti e indietro attraverso uno stretto passaggio all'incirca ogni sei ore.
Per secoli, queste maree sono state considerate un pericolo per i marinai e le navi da pesca. Più recentemente, però, i funzionari scozzesi hanno sottolineato che le potenti maree della Pentland Firth potrebbero presentare un vantaggio inaspettato: poiché i paesi cercano nuove fonti di energia rinnovabile, queste maree potrebbero rendere la Scozia "Arabia Saudita" di energia delle maree.
Gli osservatori hanno a lungo ipotizzato il potenziale per la generazione di elettricità utilizzando l'energia delle maree, e sebbene ci siano ancora solo una manciata di centrali di marea completate in tutto il mondo, molti altri progetti si stanno avvicinando alla costruzione o sono stati proposti. Di questi, nessuno è uguale al Pentland Firth in termini di capacità stimata di generazione di energia - la Scozia ha suggerito che potrebbe fornire fino a 10 gigawatt di elettricità in media nel corso di una giornata, abbastanza per soddisfare un quarto delle esigenze quotidiane dell'Unione europea— e, di conseguenza, alcune società energetiche hanno recentemente acquisito contratti di locazione per l'installazione di turbine nel canale navigabile.
Fino ad ora, tuttavia, nonostante le elevate previsioni, nessuno scienziato aveva condotto uno studio sistematico per capire esattamente quanta energia il Firth potesse fornire. Oggi, un gruppo dell'Università di Oxford e altrove ha pubblicato i risultati della sua revisione della capacità totale della via navigabile.
Sebbene il loro numero potrebbe non giustificare il confronto tra la Scozia e il Golfo Persico in termini di potenziale energetico complessivo, suggeriscono che potrebbe certamente essere un'Arabia Saudita per il potere delle maree e che il Pentland Firth potrebbe svolgere un ruolo importante nel potenziamento del Regno Unito. La loro analisi mostra che la via marittima potrebbe potenzialmente fornire una media di 1, 9 gigawatt di elettricità in un dato momento, un numero pari a circa la metà del consumo elettrico della Scozia.
L'analisi, pubblicata negli Atti della Royal Society A, ha modellato la massima potenziale generazione di elettricità di uno schema che coinvolgerebbe tre file di turbine di marea sottomarine, ciascuna composta da centinaia di post che si estendono su tutto il passaggio. Queste turbine sfruttano l'energia delle maree che passano essenzialmente nello stesso modo in cui le turbine eoliche catturano l'energia nel passare raffiche di vento, usando il flusso d'acqua per far girare la turbina, che trasforma un magnete situato al centro, generando così un campo. Poiché l'acqua è molto più densa dell'aria, tuttavia, le turbine di marea gireranno più velocemente e potrebbero potenzialmente generare molta più energia rispetto alle turbine eoliche della stessa dimensione.
Uno schema semplificato di una turbina di marea subacquea. (Immagine via Wikimedia Commons / Feldoncommon) I ricercatori hanno esaminato la costruzione di più file di questo tipo di turbine, collocate in una varietà di posizioni all'interno del Firth. I loro modelli hanno preso in considerazione la profondità dell'acqua in ciascuna posizione, le velocità delle maree e le altezze osservate nel corso di ogni mese e una serie di altre variabili.
Alla fine, il team ha scoperto che la massima capacità pratica di 1, 9 gigawatt sarebbe stata possibile con tre file di turbine, costruite nelle posizioni mappate di seguito (B, C e D sulla mappa). Poiché ogni fila rallenta il movimento delle maree che la attraversano, costruirne più di tre migliorerebbe solo marginalmente la capacità di potenza, aumentando il costo complessivo del progetto a un ritmo costante. (A, sulla mappa, è uno schema alternativo proposto che produrrebbe un livello simile di energia ma a un costo più elevato.)
(Immagine tramite Atti della Royal Society A / Adcock et. Al.) Naturalmente, ci sono numerosi impedimenti alla costruzione di turbine di marea su una scala così grande, che farebbe impallidire qualsiasi progetto di energia delle maree in corso. Alcuni temono che le turbine di marea possano avere effetti ecologici negativi, sconvolgendo i pesci e altre comunità faunistiche. La ricerca di come queste turbine influenzerebbero gli ecosistemi locali è nelle sue fasi iniziali. Inoltre, in aree come Pentland Firth, le turbine dovrebbero essere costruite con spazi sufficientemente ampi da consentire il passaggio delle navi, poiché il canale è una via navigabile cruciale, ma gli autori di questo documento hanno tenuto conto di questo tipo di spazio quando hanno fatto il loro calcoli.
A partire da ora, il più grande ostacolo è il prezzo: senza alcun sistema di regolamentazione dell'inquinamento da carbonio in atto, la maggior parte delle fonti energetiche rinnovabili, compresa l'energia delle maree, non sono economiche come bruciare carbone o altri combustibili fossili. Ma molte compagnie energetiche hanno già riconosciuto che, a lungo termine, il costo della produzione di combustibili fossili aumenterà, sia a causa di eventuali normative sulle emissioni di gas a effetto serra sia a causa dei combustibili fossili che stanno diventando sempre più costosi da estrarre e sfruttando il potere di le maree potrebbero fornire un modo affidabile per soddisfare una parte delle nostre esigenze energetiche.
