Energia wodna
Energetyka wodna polega na wykorzystaniu energii poruszającej się wody do jakiegoś użytecznego celu.
W latach trzydziestych XIX wieku, w szczytowym okresie budowy kanałów, energia wodna była wykorzystywana do transportu barek w górę i w dół stromych wzgórz za pomocą kolejek skośnych. W przypadku bezpośredniego mechanicznego przesyłu energii, branże wykorzystujące energię wodną musiały znajdować się w pobliżu wodospadu. Na przykład w ostatniej połowie XIX wieku przy wodospadzie Saint Anthony Falls zbudowano wiele młynów do mielenia zboża, aby wykorzystać spadek rzeki Missisipi wynoszący 15 metrów (50 stóp). Młyny te były ważne dla rozwoju Minneapolis. Obecnie największym zastosowaniem energii wodnej jest wytwarzanie energii elektrycznej. Pozwala to na wykorzystanie taniej energii w dużych odległościach od cieku wodnego.
Rodzaje energii wodnej
Istnieje wiele form energii wodnej:
- Koła wodne, używane od setek lat do napędzania młynów i maszyn
- Energia wodna, termin zwykle zarezerwowany dla zapór wodnych.
- Energia pływów, która przechwytuje energię z pływów w kierunku poziomym
- Energia pływów, która robi to samo, ale pionowo
- Energia fal, która wykorzystuje energię fal morskich
Energia hydroelektryczna
Główny artykuł: Elektrownia wodna
Energia wodna jest sposobem wytwarzania energii elektrycznej bez spalania paliwa. Energia wodna dostarcza około 715.000 MWe lub 19% światowej energii elektrycznej (16% w 2003 r.). Duże zapory wodne są wciąż projektowane. Poza kilkoma krajami, w których jest ich pod dostatkiem, energia wodna jest zwykle stosowana do zasilania szczytowego obciążenia, ponieważ łatwo ją zatrzymać i uruchomić. Niemniej jednak, energia wodna nie jest prawdopodobnie głównym rozwiązaniem dla przyszłej produkcji energii w krajach rozwiniętych, ponieważ większość głównych lokalizacji w tych krajach jest już wykorzystywana lub jest niedostępna z innych powodów, takich jak względy środowiskowe.
W przeciwieństwie do spalania paliwkopalnych, energetyka wodna nie wytwarza dwutlenku węgla ani innych szkodliwych emisji i nie przyczynia się w znaczący sposób do globalnego ocieplenia poprzez emisję CO2.
Energia hydroelektryczna może być znacznie tańsza niż energia elektryczna wytwarzana z paliw kopalnych lub energii jądrowej. Obszary obfitujące w energię wodną przyciągają przemysł. Obawy związane z ochroną środowiska dotyczące skutków budowy zbiorników wodnych mogą uniemożliwić rozwój ekonomicznych źródeł energii wodnej.
Energia pływów
Wykorzystanie pływów w zatoce lub ujściu rzeki zostało już osiągnięte we Francji (od 1966 r.), Kanadzie i Rosji, a mogłoby zostać osiągnięte na innych obszarach o dużym zasięgu pływów. Uwięziona woda obraca turbiny, gdy jest wypuszczana przez zaporę pływową w dowolnym kierunku. Innym możliwym błędem jest to, że system ten wytwarzałby energię elektryczną najefektywniej w zrywach co sześć godzin (raz na każdy przypływ). Ogranicza to możliwości wykorzystania energii pływów.
Energia prądów pływowych
Generatory pływowe, będące stosunkowo nową technologią, czerpią energię z prądów morskich w podobny sposób, jak generatory wiatrowe. Większa gęstość wody oznacza, że pojedynczy generator może dostarczyć znaczną moc. Technologia ta jest na wczesnym etapie rozwoju i będzie wymagała dalszych badań, zanim będzie w stanie wyprodukować większą ilość energii.
Jednak kilka prototypów zostało przetestowanych w Wielkiej Brytanii, Francji i USA. Już w 2003 roku w Wielkiej Brytanii testowano turbinę o mocy 300 kW.
Kanadyjska firma Blue Energy planuje zainstalowanie w różnych miejscach na świecie bardzo dużych tablic urządzeń wykorzystujących prąd pływowy, zamontowanych w tak zwanym "ogrodzeniu pływowym", opartym na konstrukcji turbiny o osi pionowej.
Moc fal
Energia pochodząca z ruchu fal powierzchniowych oceanu może wytwarzać znacznie więcej energii niż pływy morskie. Sprawdzono, że możliwe jest wytwarzanie energii z fal, szczególnie w Szkocji w Wielkiej Brytanii. Wciąż jednak istnieje wiele problemów technicznych.
Prototypowy przybrzeżny generator energii fal jest budowany w Port Kembla w Australii i oczekuje się, że będzie on generował do 500 MWh rocznie. Energia fal jest przechwytywana przez generator napędzany powietrzem i przekształcana w energię elektryczną. Dla krajów o dużych liniach brzegowych i wzburzonym morzu, energia fal oferuje możliwość generowania energii elektrycznej w ilościach użytkowych. Nadmiar energii podczas wzburzonego morza może być wykorzystany do produkcji wodoru.
Turbina hydrauliczna i generator elektryczny.
Powiązane strony
- Energia odnawialna
- Zasoby odnawialne
- Turbina wodna
- Koło wodne
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest energia wodna?
O: Energia wodna to przechwytywanie energii poruszającej się wody w jakimś użytecznym celu.
P: Jakie było zastosowanie energii wodnej w latach trzydziestych XIX wieku?
W latach trzydziestych XIX wieku energia wodna była wykorzystywana do transportu barek w górę i w dół stromych wzgórz za pomocą pochyłych linii kolejowych.
P: Jakie branże wykorzystywały energię wodną do bezpośredniego mechanicznego przenoszenia mocy?
Branże, które wykorzystywały energię wodną do bezpośredniego mechanicznego przenoszenia mocy, musiały znajdować się w pobliżu wodospadu.
P: Gdzie zbudowano wiele młynów zbożowych w ostatniej połowie XIX wieku?
O: W ostatniej połowie XIX wieku przy wodospadzie Saint Anthony zbudowano wiele młynów, aby wykorzystać 15-metrowy spadek rzeki Missisipi.
P: Dlaczego młyny zbudowane w Saint Anthony Falls były ważne dla rozwoju Minneapolis?
O: Młyny były ważne dla rozwoju Minneapolis, ponieważ wykorzystywały do działania energię wodną, która była tanią formą energii wysoce dostępną w rzece.
P: Jakie jest obecnie największe wykorzystanie energii wodnej?
O: Obecnie największym zastosowaniem energii wodnej jest wytwarzanie energii elektrycznej.
P: Na co pozwala wykorzystanie energii wodnej do wytwarzania energii elektrycznej?
O: Wykorzystanie energii wodnej do wytwarzania energii elektrycznej pozwala na wykorzystanie taniej energii w dużych odległościach od cieku wodnego.
