Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας
Η Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που το καθιστούν μια ενδιαφέρουσα επιλογή ανάλογα με την κάθε κατάσταση. Μερικοί επαγγελματίες υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι η σχεδόν συνεχής παροχή ενέργειας, το χαμηλό κόστος συντήρησης και η ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Ορισμένα μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι το υψηλό αρχικό κόστος, ο αντίκτυπος στα οικοσυστήματα και η ανάγκη αποθήκευσης της ενέργειας που δημιουργείται.
Καθώς ο καιρός γίνεται όλο και πιο κρύος και σκοτεινιάζει, απευθυνόμαστε στις θερμάστρες μας για να μας κρατήσουν ζεστούς όλο τον χειμώνα. Όμως, καθώς ο καιρός αντιμετωπίζει τη ζεστασιά της άνοιξης και τη ζέστη του καλοκαιριού, πρέπει να βρούμε τρόπους να δροσιστούμε. Για πολλούς από εμάς, αυτό σημαίνει να ανατινάξουμε τα κλιματιστικά μας ή να ενεργοποιήσουμε τα κεντρικά μας συστήματα αέρα για να καταπολεμήσουμε τη ζέστη.
Όσο κι αν προσαρμοστούμε στο κρύο ή τη ζέστη, χρησιμοποιούμε πολύ ρεύμα. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για το χειμώνα, όταν χρησιμοποιούμε, κατά μέσο όρο, περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια σε σύγκριση με το καλοκαίρι. Χρησιμοποιούμε περισσότερο το χειμώνα λόγω ειδών όπως οι θερμοσίφωνες, που καίνε τεράστια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας και ακόμη περισσότερο το χειμώνα, όταν είναι υπό ζήτηση. Όλη αυτή η ενέργεια πρέπει να προέρχεται από κάπου.
Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια και υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους μπορεί να επιλέξουμε μια μέθοδο έναντι μιας άλλης. Μερικά από τα κοινώς γνωστά είναι τα ορυκτά καύσιμα, η πυρηνική ενέργεια, οι ηλιακοί συλλέκτες και οι ανεμογεννήτριες. Καθώς αναπτύσσουμε καλύτερες τεχνολογίες για την παραγωγή ενέργειας για την κατανάλωσή μας, αναλύουμε τις διαφορετικές μεθόδους που χρησιμοποιούμε και ελπίζουμε να βρούμε κάτι που μπορεί να κερδίσει έναντι όλων των άλλων.
Το μέσο παραγωγής ενέργειας που συζητείται εδώ είναι η υδροηλεκτρική ενέργεια, η οποία χρησιμοποιεί το νερό για την παραγωγή ενέργειας.
Πώς λειτουργεί
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια μορφή υδροηλεκτρικής ενέργειας που μετατρέπει το κινούμενο νερό σε ενέργεια με παρόμοιο τρόπο με τον τρόπο που ο άνθρακας παράγει ενέργεια. Υπάρχουν διάφορες μορφές υδροηλεκτρικής ενέργειας, αλλά ο πιο συνηθισμένος τρόπος είναι η χρήση ενός φράγματος για την εκμετάλλευση της δυνητικής ενέργειας του φραγμένου νερού.
Σε αυτή τη συμβατική μέθοδο, ένα φράγμα χτίζεται σε ένα ποτάμι που έχει μεγάλη πτώση υψομέτρου, η οποία μας δίνει τη δυναμική μας ενέργεια, και αυτό δημιουργεί μια δεξαμενή νερού. Στο κάτω μέρος του φράγματος υπάρχει ένα σύστημα εισαγωγής νερού που επιτρέπει την είσοδο του νερού λόγω της βαρύτητας και της πτώσης του υψομέτρου. Μόλις εισέλθει το νερό περνάει από την εισαγωγή, περνά μέσα από έναν άξονα που οδηγεί σε μια τουρμπίνα. Το νερό που ρέει περιστρέφει τον στρόβιλο, ο οποίος δημιουργεί μηχανική ενέργεια. Αυτή η τουρμπίνα είναι συνδεδεμένη με μια γεννήτρια που παράγει ισχύ από την κινούμενη τουρμπίνα. Μόλις παραχθεί ενέργεια, τα καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος τη μεταφέρουν σε σπίτια, κέντρα ισχύος και όπου αλλού χρειάζεται. Το νερό τελικά απελευθερώνεται σε ένα ποτάμι κάτω από το φράγμα.
Μια άλλη μέθοδος είναι η αντλία-αποθήκευση, η οποία είναι παρόμοια με τη μέθοδο του φράγματος. Η διαφορά είναι ότι έχει δύο δεξαμενές σε διαφορετικά υψόμετρα και το νερό κινείται μεταξύ των δύο για να παράγει ενέργεια σε σχετικά μικρότερη κλίμακα και τιμή. Άλλες μέθοδοι περιλαμβάνουν τη ροή του ποταμού και την παλίρροια.
Δημογραφικά στοιχεία της υδροηλεκτρικής ενέργειας
Από το 2011, το 16% του κόσμου χρησιμοποιεί κάποια μορφή υδροηλεκτρικής ενέργειας για να παράγει ενέργεια και να την προμηθεύει σε σπίτια και άλλες περιοχές. Αυτό είναι το δεύτερο μετά τα ορυκτά καύσιμα, τα οποία είναι η κύρια πηγή ενέργειας αυτή τη στιγμή. Ένας από τους μεγαλύτερους παραγωγούς υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι η Κίνα, η οποία παράγει το 24% της ενέργειάς της χρησιμοποιώντας υδροηλεκτρική ενέργεια. Στην πραγματικότητα, το φράγμα Three Gorges στην Κίνα είναι ο μεγαλύτερος σταθμός παραγωγής ενέργειας στον κόσμο.
Το φράγμα Three Gorges κατασκευάστηκε για να μειώσει τις εκπομπές άνθρακα της Κίνας και να είναι μια καθαρότερη και φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα και άλλους παραγωγούς ενέργειας.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η υδροηλεκτρική ενέργεια αντιπροσωπεύει μόνο το 7% της ενέργειάς μας από το 2012, επειδή συνεχίζουμε να χρησιμοποιούμε ορυκτά καύσιμα καθώς και άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ήταν περίπου 12% στη δεκαετία του 1970, αλλά καθώς αυξανόταν το ενδιαφέρον για άλλους παραγωγούς ενέργειας, απομακρυνθήκαμε από την υδροηλεκτρική ενέργεια και σε πράγματα όπως η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια. Όπως όλα, υπάρχουν καλά και κακά στην υδροηλεκτρική ενέργεια, γεγονός που αυξάνει την αργή αποδοχή της στον κόσμο.
Επαγγελματίες Hydropower
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι ότι αποτελούν ανανεώσιμους πόρους. Πράγματα όπως τα ορυκτά καύσιμα είναι περιορισμένα σε ποσότητες και τελικά θα ξεμείνουμε από αυτά. Εφόσον έχουμε κάποια πηγή νερού, θα μπορούμε να φτιάξουμε φράγματα και να δημιουργήσουμε υδροηλεκτρική ενέργεια. Καθώς αντιμετωπίζουμε αυξημένες απαιτήσεις για πόρους, θα ξεμείνουμε από περιορισμένες πηγές ενέργειας και θα χρειαστούμε κάτι που μπορεί να αναπτυχθεί ανάλογα με τις απαιτήσεις της κοινωνίας αντί να το περιορίσει.
Επαγγελματίες Hydropower:
- Ανανεώσιμη πηγή ενέργειας
- Δεν εκπέμπει αέρια θερμοκηπίου όπως CO2
- Συνεπής και αξιόπιστη ενέργεια
- Χαμηλό λειτουργικό κόστος
- Μπορεί να διαφοροποιήσει την παραγωγή ενέργειας ελέγχοντας την παραγωγή νερού
- Ένας ασφαλής τρόπος παραγωγής ενέργειας
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι επίσης μια «πράσινη» τεχνολογία, εκτός από την κατασκευή της, γιατί δεν παράγει ρύπους, όπως ορυκτά καύσιμα ή επικίνδυνα και ραδιενεργά υλικά, όπως η πυρηνική ενέργεια. Θα μείωνε την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και άλλα αέρια θερμοκηπίου που συμβάλλουν στην κλιματική αλλαγή. Αυτό είναι σημαντικό καθώς ο κόσμος θέλει να επιβραδύνει και να μετριάσει τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.
Δύο πλεονεκτήματα που λειτουργούν συνεργικά μεταξύ τους είναι το χαμηλό κόστος και η ευελιξία των φραγμάτων. Η συντήρηση των φραγμάτων είναι σχετικά φθηνή, γεγονός που μειώνει την οικονομική επιβάρυνση που συνήθως αναμένεται κατά την κατασκευή μεγάλων έργων για μακροπρόθεσμη χρήση. Η ικανότητά τους να παράγουν υψηλές ποσότητες ενέργειας βοηθά στην αντιμετώπιση του κόστους των φραγμάτων. Η ευελιξία τους επιτρέπει να χτίζονται σε πολλά διαφορετικά σώματα νερού καθώς μπορεί να είναι μεγάλα ή μικρά για να ανταποκρίνονται στις ανάγκες των ανθρώπων για τους οποίους παράγει ενέργεια.
Μειονεκτήματα υδροηλεκτρικής ενέργειας
Παρά τα πολλά πλεονεκτήματα που παρέχουν τα υδροηλεκτρικά φράγματα, υπάρχουν και μειώσεις. Ένα από τα μεγαλύτερα μειονεκτήματα είναι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της κατασκευής ενός φράγματος. Το φράγμα Three Gorges πλημμύρισε μια μεγάλη περιοχή γύρω του, εκτοπίζοντας πάνω από 1 εκατομμύριο άτομα και μεταμορφώνοντας το οικοσύστημα. Η περιοχή είναι πλέον επιρρεπής σε περισσότερες κατολισθήσεις από πριν. Αυτές οι πλημμύρες είναι συνηθισμένες για τα φράγματα και μπορούν να οδηγήσουν σε αύξηση της παραγωγής μεθανίου καθώς αποσυντίθενται τα πλημμυρισμένα φυτά και οργανικές ουσίες.
Μειονεκτήματα υδροηλεκτρικής ενέργειας:
- Περιβαλλοντικές επιπτώσεις:τροποποιεί σημαντικά τις πλωτές οδούς
- Εκτοπίστε ανθρώπους, ζώα και οικοσυστήματα
- Επηρεάζουν μεταναστευτικά μονοπάτια ψαριών και υδρόβιων ειδών
- Υψηλό αρχικό κόστος κατασκευής
- Ευαίσθητο σε μακροχρόνιες ξηρασίες
- Περιορισμένη συνολική χωρητικότητα ανάλογα με την εγκατάσταση και την πλωτή οδό
Δεδομένου ότι τα φράγματα χτίζονται συνήθως σε ποτάμια, αλλάζουν τις ροές του νερού και δημιουργούν τεχνητές ροές επίσης λόγω της περιοχής εισαγωγής. Αυτές οι αλλοιωμένες ροές νερού μπορούν να επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό τη ζωή των ψαριών και άλλων υδρόβιων πλασμάτων στα κατάντη του φράγματος, επειδή μπορεί να λανθάνουν εάν οι ροές νερού είναι πολύ χαμηλές ή να μην μπορούν να επιβιώσουν από τις ροές εάν είναι πολύ υψηλές. Μπορούν επίσης να εμποδίσουν τα ψάρια από τα κανονικά μοτίβα μετανάστευσης, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μείωση του πληθυσμού.
Άλλα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος κατασκευής, το οποίο μπορεί να μετριαστεί μετά από μακροχρόνια χρήση της εγκατάστασης. Τα φράγματα εξαρτώνται από την ύπαρξη ορισμένης ποσότητας νερού στους ταμιευτήρες και ως εκ τούτου μπορούν να ακρωτηριαστούν από την ξηρασία. Περιορίζονται επίσης από την ποσότητα νερού που μπορεί να αποθηκεύσει μια δεξαμενή.
Παρά τα μειονεκτήματα αυτών των φραγμάτων, συνεχίζουν να αναπτύσσονται και να επεκτείνουν τη θέση τους ως σταθερή γεννήτρια ενέργειας. Με αρκετό χρόνο και πόρους, μπορούμε ενδεχομένως να μειώσουμε τα μειονεκτήματα και να μετατρέψουμε την υδροηλεκτρική ενέργεια σε αξιόπιστη πηγή ενέργειας.
