Diversi tipi di energia idrica

L'uso dell'energia idrica risale all'antichità ed è parte integrante della moderna potenza termica e della produzione di energia idroelettrica. Potrebbe anche venire a svolgere un ruolo importante nelle tecnologie emergenti di generazione di energia. L'energia idroelettrica è uno dei tipi più popolari di produzione di energia pulita.

Vapore acqueo nelle centrali termiche

Il vapore è una potente fonte di energia. In effetti, l'invenzione del motore a vapore nel 1705 fu un catalizzatore chiave per la rivoluzione industriale. Oggi, la maggior parte degli impianti di energia termica fa bollire l'acqua per generare vapore, che è diretto ad alta pressione per creare elettricità. Il vapore acqueo pressurizzato viene utilizzato per girare le turbine delle piante di alimentazione, che generano energia elettrica.

Il calore richiesto per far bollire l'acqua per creare i risultati del vapore dalla combustione di combustibili fossili o fissione nucleare nel caso delle centrali nucleari. Il calore termico è la forma dominante di generazione di elettricità negli Stati Uniti. Secondo la u.S. Energy Information Administration (VIA), combustibili fossili generati 63.6% di u.S. elettricità nel 2018, mentre un altro 19.Il 4% è stato prodotto dall'energia nucleare.

Un altro esempio di utilizzo del vapore per energia elettrica e termica è l'energia geotermica. L'acqua viene riscaldata dall'interno della terra per creare vapore. In alcuni casi, il vapore sale naturalmente fino alla superficie in cui può essere sfruttato per generare elettricità. In altri casi, l'acqua fredda può essere pompata nei pozzi per essere riscaldati, prima di essere estratta.

L'energia geotermica rappresenta solo 0.4% di u.S. generazione. Grazie al suo enorme consumo di energia, tuttavia, l'America vantava la capacità di energia geotermica più installata di qualsiasi paese nel 2018, secondo un'analisi dell'energia NS. Quella produzione di 16.7 miliardi di chilowattora sono in cima anche all'Indonesia, la casa di quattro dei più grandi progetti geotermici del mondo.

Idrotere

Hydropoweris creato cadendo in acqua corrente veloce. In passato, l'acqua fluente veniva utilizzata per girare le ruote d'acqua per alimentare i mulini a grasso e le prime segherie. La relazione tra energia idroelettrica e elettricità risale al primo periodo dell'era elettrica. L'acqua viene generalmente immagazzinata nei bacini e rilasciata a un elevazione inferiore. Viene incanalato attraverso le turbine per generare elettricità. L'energia idroelettrica può anche essere generata dall'acqua fluente nei fiumi (piante run-of-the-fiver) e dall'acqua che scorre dai bacini idrici. Gli impianti run-of-the-fiver vengono utilizzati per fornire elettricità nelle comunità più piccole e causare un impatto ambientale minore rispetto alla conservazione del serbatoio. Sono popolari in Cina.

L'energia idroelettrica è una fonte chiave di generazione elettrica in alcuni paesi. Nell'u.S., Tuttavia, svolge un ruolo secondario. Tiene conto di 7.5% di u.S. produzione elettrica. Questioni come l'acquisizione del terreno e l'impatto ambientale creano ostacoli a nuovi progetti. Degno di nota, anche i bacini svolgono ruoli aggiuntivi come l'approvvigionamento idrico e il controllo delle inondazioni, che possono compromettere il loro ruolo riguardo alla generazione di elettricità.  

Energia di marea

La creazione di energia di marea deriva dal movimento dell'acqua oceanica associata all'ascesa e alla caduta delle maree. La prima centrale elettrica è stata fondata a La Rance, in Francia, e la più grande è nella Corea del Sud, la centrale di marea del lago Sihwa. Secondo National Geographic, l'U.S. non ha impianti di generazione di maree e solo una manciata di luoghi in cui la produzione di energia di marea sarebbe economicamente fattibile. Altri paesi, tra cui Cina, Francia, Inghilterra, Canada e Russia, hanno luoghi più potenzialmente praticabili.

Mentre l'energia delle maree è una fonte rinnovabile, potrebbero esserci impatti ambientali associati alle installazioni. Nell'impianto di La Rance, ad esempio, il tipo di specie a pesce piatto si estinse nell'area, mentre le piante acquatiche native soffocavano nel limo. Il passaggio a un ecosistema nuvoloso e limoso ha favorito la proliferazione di altre specie come le seppie, un parente di calamari.

Altri tipi di energia idrica

Altri tipi di nicchia di energia idrica si riferiscono allo stoccaggio di energia nei corpi idrici o alla generazione di elettricità dalla pioggia che cade. Un'applicazione che viene esaminata con ottimismo custodito è la crescita delle alghe in acqua. Questa crescita delle alghe può essere raccolta e utilizzata per creare biocarburanti.

Un'altra possibilità è la conservazione dell'energia solare nell'acqua, che può essere sfruttata per il ritiro dell'energia. Una nuova applicazione interessante prevede l'uso dell'energia solare per aiutare a desalinare l'acqua oceanica chiusa in grandi serbatoi. Quindi, quando è necessaria energia, il sale può essere reintrodotto nell'acqua per rilasciare energia. Secondo l'inventore, l'elettricità può essere immagazzinata in modo molto più economico rispetto alle batterie al piombo acido.

L'acqua e l'energia hanno una relazione importante, sia direttamente, come indicato negli esempi sopra, sia indirettamente nei processi come il fracking. Nel processo di frattura del fracking o idraulico, ogni pozzetto può richiedere fino a 7 milioni di litri d'acqua. È pompato sottoterra per rilasciare olio intrappolato o gas naturale.

Il rapporto tra energia idrica e civiltà risale ai tempi antichi e insieme ad altre fonti energetiche sostenibili come il solare, fornisce speranza alla fornitura di energia pulita in futuro.