Dalam Skotlandia Utara yang melampau, antara tanah besar dan Kepulauan Orkney, terletak di Pentland Firth, kira-kira 10 kilometer di antara Laut Utara dan Atlantik. Bersama dengan anjing laut, porpoise dan ikan paus pembunuh yang kadang-kadang, Firth dikenali dengan pasang surutnya yang kuat dan pantas-mereka telah direkodkan pada kelajuan setinggi 18 batu sejam, antara yang terpantas di dunia-hasil daripada yang besar kuantiti air bergegas ke belakang dan melalui laluan sempit kira-kira setiap enam jam.
Selama berabad-abad, pasang surut ini dianggap bahaya kepada pelaut dan kapal nelayan. Baru-baru ini, walaupun pegawai-pegawai Scotland telah menunjukkan bahawa pasang surut kuat Pentland Firth dapat memberi manfaat yang tidak dijangka: Ketika negara-negara mencari sumber baru tenaga boleh diperbaharui, pasang ini dapat menjadikan Scotland "Arab Saudi" kuasa pasang surut.
Para pemerhati telah lama berspekulasi mengenai potensi untuk penjanaan elektrik menggunakan tenaga pasang surut, dan walaupun masih terdapat segelintir loji kuasa pasang surut diselesaikan di seluruh dunia, banyak projek lain sedang mendekati pembinaan atau telah dicadangkan. Daripada jumlah ini, tidak ada yang sama dengan Pentland Firth dari segi anggaran kapasiti penjanaan kuasa-Scotland telah mencadangkan ia dapat memberi sebanyak 10 gigawatts elektrik secara purata sepanjang hari, cukup untuk membekalkan seperempat keperluan harian Kesatuan Eropah- dan sebagai akibatnya, beberapa syarikat tenaga baru-baru ini memperoleh pajakan untuk memasang turbin di jalan air.
Sehingga sekarang, meskipun, walaupun ramalan yang tinggi, tiada saintis telah menjalankan kajian sistematik untuk mengetahui dengan tepat berapa banyak tenaga yang mungkin dibekalkan Firth. Hari ini, satu kumpulan dari University of Oxford dan di tempat lain membebaskan hasil kajian mereka mengenai kapasiti jumlah laluan air.
Walaupun nombor mereka mungkin tidak membenarkan membandingkan Scotland dengan Teluk Parsi dari segi potensi tenaga keseluruhan, mereka mencadangkan bahawa ia tentunya boleh menjadi Arab Saudi untuk kuasa pasang surut, dan Pentland Firth dapat memainkan peranan utama dalam menggerakkan UK Analisis mereka menunjukkan bahawa laut boleh memberi purata 1, 9 gigawatts elektrik pada masa yang tertentu, jumlah yang sama dengan kira-kira separuh penggunaan elektrik Scotland.
Analisis yang diterbitkan dalam Prosiding Royal Society A, menggambarkan kemungkinan maksimum pembangkitan elektrik skim yang akan melibatkan tiga baris turbin pasang surut air, masing-masing terdiri daripada beratus-ratus jawatan yang merentangi keseluruhan laluan. Turbin-turbin ini memanfaatkan tenaga dalam pasang surut pada dasarnya dengan cara yang sama bahawa turbin angin menangkap tenaga dalam lekukan angin angin-dengan menggunakan aliran air untuk memutar turbin, yang mengubah magnet yang terletak di pusat, sehingga menghasilkan elektrik bidang. Kerana air jauh lebih padat daripada udara, namun, turbin pasang surut akan berputar lebih cepat dan berpotensi menghasilkan lebih banyak tenaga daripada turbin angin dengan saiz yang sama.
Skema yang dipermudahkan dari turbin pasang surut bawah air. (Imej melalui Wikimedia Commons / Feldoncommon) Para penyelidik melihat pembinaan beberapa baris jenis turbin ini, yang diletakkan di pelbagai lokasi di dalam Firth. Model mereka mengambil kira kedalaman air pada setiap lokasi tertentu, memerhatikan kelajuan pasang surut dan ketinggian selama setiap bulan, dan beberapa pembolehubah lain.
Pada akhirnya, pasukan mendapati kapasiti praktikal maksimal 1.9 gigawatt dapat dilakukan dengan tiga baris turbin, dibina di lokasi yang dipetakan di bawah (B, C, dan D pada peta). Kerana setiap baris memperlambat pergerakan pasang surut yang melewatinya, membina lebih banyak maka tiga hanya akan meningkatkan kemampuan daya rendah, sambil meningkatkan biaya keseluruhan proyek pada tingkat yang tetap. (A, pada peta, adalah skim alternatif yang dicadangkan yang akan menghasilkan tahap tenaga yang sama tetapi pada kos yang lebih tinggi.)
(Imej melalui Prosiding Royal Society A / Adcock et al.) Sudah tentu, terdapat banyak halangan untuk membina turbin pasang surut pada skala yang besar, yang akan membendung sebarang projek tenaga pasang surut yang wujud. Ada yang prihatin bahawa turbin pasang surut boleh mempunyai kesan ekologi negatif, mengganggu ikan dan komuniti hidupan liar yang lain. Menyelidiki betapa turbin jenis ini akan menjejaskan ekosistem tempatan dalam peringkat permulaannya. Selain itu, di kawasan-kawasan seperti Pentland Firth, turbin perlu dibina dengan jurang yang cukup besar bagi kapal-kapal untuk melewati, kerana saluran itu adalah saluran air yang penting, tetapi penulis kertas ini mengambil ruang jarak seperti ini apabila membuat pengiraan.
Sehingga kini, halangan terbesar adalah harga: tanpa sebarang skim pengawalan pencemaran karbon di tempat, kebanyakan tenaga boleh diperbaharui, termasuk kuasa pasang surut, tidak semurah membakar arang batu atau bahan bakar fosil lain. Tetapi banyak syarikat tenaga telah mengakui bahawa, jangka panjang, kos pengeluaran bahan api fosil akan meningkat-baik kerana peraturan-peraturan akhirnya pelepasan gas rumah hijau dan kerana bahan api fosil menjadi semakin mahal untuk mengekstrak dan memanfaatkan kuasa pasang surut boleh memberikan cara yang boleh dipercayai untuk memenuhi sebahagian daripada permintaan tenaga kita.
