Põhja-Šotimaa ääreosas, mandri ja Orkney saarte vahel asub Pentlandi ümbermõõt, umbes kümne miili laiune meretee Põhjamere ja Atlandi ookeani vahel. Koos hüljeste, pringlite ja aeg-ajalt esineva tapmisvaalaga on Firth tuntud oma aeg-ajalt tugevate ja kiirete loodete poolest - neid on registreeritud kiirusega koguni 18 miili tunnis ja see on maailma kiireimate seas - tulemuseks on tohutu kogus vett, mis tormab mööda kitsast käiku edasi-tagasi umbes iga kuue tunni järel.
Neid loodeid on sajandeid peetud ohtlikuks meremeestele ja kalalaevadele. Hiljuti osutasid Šoti ametnikud, et Pentland Füürti võimsad looded võivad tuua ootamatu kasu: kuna riigid otsivad uusi taastuvenergia allikaid, võivad need looded muuta Šotimaa loodejõu “Saudi Araabiaks”.
Vaatlejad on juba ammu spekuleerinud loodete energiat kasutava elektritootmise võimaluste üle ja kuigi maailmas on veel vaid käputäis loodete elektrijaamasid, on paljud muud projektid ehitamisel või juba tehtud ettepanekuid. Neist ei võrdu hinnangulise elektritootmisvõimsuse poolest Pentland Firthiga - Šotimaa on öelnud, et see suudaks päevas pakkuda keskmiselt 10 gigavatti elektrienergiat, mis on piisav veerandi jaoks Euroopa Liidu igapäevastest vajadustest - ning selle tulemusel on mitmed energiaettevõtted hiljuti soetanud rentnikke turbiinide paigaldamiseks veeteele.
Siiani, hoolimata ülbetest ennustustest, ei olnud ükski teadlane süstemaatilist uuringut teinud, et selgitada välja täpselt, kui palju energiat Firth võib tarnida. Täna avaldas grupp Oxfordi ülikoolist ja mujalt veeteede koguvõimsuse ülevaate tulemusi.
Ehkki nende arv ei õigusta Šotimaa võrdlemist Pärsia lahega üldise energiapotentsiaali osas, viitavad nad siiski sellele, et loodejõu jaoks võiks see kindlasti olla Saudi Araabia ja et Pentlandi ümbermõõt võiks mängida suurt rolli Suurbritannia võimu tugevdamisel. Nende analüüs näitab, et meretee võiks potentsiaalselt pakkuda keskmiselt 1, 9 gigavatti elektrit igal ajahetkel, mis vastab umbes poolele Šotimaa elektritarbimisest.
Ajakirjas Proceedings of the Royal Society A avaldatud analüüs modelleeris skeemi maksimaalset potentsiaalset elektritootmist, mis hõlmaks kolme rida veealuseid loodete turbiine, millest igaüks koosneb sadadest postidest, mis ulatuvad üle kogu läbipääsu. Need turbiinid rakendavad mööduvate loodete energiat põhimõtteliselt samal viisil, nagu tuuleturbiinid hõivavad energiat mööduvates tuuleiilides - kasutades veevoolu turbiini keerutamiseks, mis pöörab keskel asuvat magneti, luues seeläbi elektri põld. Kuna vesi on õhust palju tihedam, pöörlevad loodete turbiinid kiiremini ja võivad potentsiaalselt toota palju rohkem energiat kui sama suurusega tuuleturbiinid.
Veealuse loodete turbiini lihtsustatud skeem. (Pilt Wikimedia Commonsi / Feldoncommoni kaudu) Teadlased vaatlesid seda tüüpi turbiinide mitme rea ehitamist, mis paigutati ümberringi mitmesugustesse kohtadesse. Nende mudelid võtsid arvesse vee sügavust igas konkreetses asukohas, täheldasid loodete kiirust ja kõrgust iga kuu jooksul ning mitmeid muid muutujaid.
Lõppkokkuvõttes leidis meeskond, et maksimaalselt 1, 9 gigavatine praktiline võimsus on võimalik kolme turbiinirea abil, mis on ehitatud allpool kaardistatud kohtadesse (kaardil B, C ja D). Kuna iga rida aeglustab seda läbivate loodete liikumist, parandaks rohkem kui kolme ehitamine võimsusvõimsust vaid vähesel määral, suurendades samal ajal projekti üldkulusid püsivalt. (A on kaardil välja pakutud alternatiivne skeem, mis annaks sarnast energiat, kuid suurema kuluga.)
(Pilt ajakirja Royal Society A / Adcock jt kaudu) Muidugi on loodete turbiinide ehitamiseks nii tohutul hulgal takistusi, mis hävitaksid kõik olemasolevad loodete energiaprojektid. Mõned on mures, et loodete turbiinidel võib olla negatiivne ökoloogiline mõju, häirides kalu ja muid eluslooduse kogukondi. Algusjärgus on uurimine, kuidas sellised turbiinid mõjutaksid kohalikke ökosüsteeme. Lisaks tuleks sellistes piirkondades nagu Pentland Firth turbiinid ehitada laevade läbimiseks piisavalt suurte tühimikega, kuna kanal on oluline veetee, kuid käesoleva töö autorid võtsid seda tüüpi vahemaade arvestamisel arvesse arvutused.
Praeguse seisuga on suurim takistus hind: ilma süsiniku saastamise reguleerimise süsteemideta pole enamus taastuvaid energiaallikaid, sealhulgas loodete energia, lihtsalt nii odavad kui kivisöe või muude fossiilsete kütuste põletamine. Kuid paljud energiaettevõtted on juba teadvustanud, et pikaajaliselt suurenevad fossiilkütuste tootmise kulud - seda nii kasvuhoonegaaside heitkoguseid käsitlevate võimalike määruste kui ka fossiilkütuste kaevandamise tõttu järjest kulukamaks muutuva energia kasutamise tõttu ja looded võivad pakkuda usaldusväärset viisi osa meie energiavajadusest.
