Розділ 9.4: Гідроенергетика: дамби, енергія припливів і перетворення теплової енергії океану

Гідроенергетика - це форма відновлюваної енергії, яка використовується тисячоліттями. Перше зареєстроване використання гідроенергії відноситься до Стародавньої Греції, де для помелу зерна використовувалися водяні колеса. Пізніше, під час промислової революції, водяні турбіни використовувалися для роботи млинів і фабрик.

Сьогодні гідроенергетика все ще залишається одним із найпоширеніших видів відновлюваної енергії. Існує кілька типів гідроенергетичних технологій, включаючи греблі, приливну енергію та перетворення теплової енергії океану (OTEC).

Дамби є одним із найпоширеніших видів гідроенергетики. Дамби будуються через річки або інші водойми, створюючи за дамбою водосховище. Коли вода випускається з резервуара, вона протікає через турбіни, виробляючи електроенергію. Дамби можуть генерувати велику кількість електроенергії і можуть використовуватися як для пікового, так і для базового навантаження. Однак греблі можуть мати негативний вплив на навколишнє середовище, зокрема порушувати природні середовища існування та змінювати річкові екосистеми.

Енергія припливів і відливів є ще одним видом гідроенергії. Приливна енергія працює за рахунок використання кінетичної енергії приливних течій. Припливні турбіни встановлюють у місцях із сильними припливними течіями, наприклад у вузьких каналах між островами чи лиманами. Коли припливи рухаються і відпливають, турбіни обертаються, виробляючи електроенергію. Енергія припливів і відпливів є передбачуваною формою енергії, при якій припливи і відпливи дотримуються регулярної моделі. Однак припливна сила може мати негативний вплив на навколишнє середовище, зокрема змінювати прибережні екосистеми та руйнувати морське життя.

OTEC є менш поширеною формою гідроенергії. OTEC працює, використовуючи різницю температур між теплими поверхневими водами та холодними глибинними водами. Тепла поверхнева вода використовується для випаровування рідини з низькою температурою кипіння, наприклад аміаку. Випарована рідина приводить в рух турбіну, виробляючи електроенергію. Холодна глибока вода використовується для конденсації рідини назад у рідину, завершуючи цикл. OTEC має потенціал для виробництва великої кількості електроенергії, але все ще знаходиться на експериментальній стадії та ще не є комерційно життєздатним.

Загалом, гідроенергетика має потенціал бути значним джерелом відновлюваної енергії. Однак вплив гідроенергетичних технологій на навколишнє середовище необхідно ретельно розглядати та розглядати.