Η αξιοποίηση της κίνησης του νερού είναι ένας από τους αρχαιότερους τρόπους που ο άνθρωπος έχει δημιουργήσει δύναμη. Σήμερα, η υδροηλεκτρική ενέργεια αντιπροσωπεύει περίπου το 20% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας, ποσοστό που παρέμεινε το ίδιο από τη δεκαετία του 1990.
σχετικό περιεχόμενο
- Πέντε άγριοι τρόποι να πάρετε ένα ποτό στην έρημο
- Η Κοπεγχάγη μπορεί να εγκαταστήσει μια γιγαντιαία πάλη που συγκεντρώνει ενέργεια στο λιμάνι της
- Υποβρύχια χαρταετοί μπορούν να αξιοποιήσουν τα ρεύματα του ωκεανού για να δημιουργήσουν καθαρή ενέργεια
Αλλά ακόμα και όταν ένα φράγμα δεν εμπλέκεται, το νερό είναι το κλειδί για την παραγωγή του μεγαλύτερου μέρους του ηλεκτρικού ρεύματος στον κόσμο. Στο φυσικό αέριο, στον άνθρακα, στην πυρηνική ενέργεια και σε πολλούς άλλους τύπους μονάδων παραγωγής ενέργειας, το καύσιμο χρησιμοποιείται πραγματικά για να μετατρέψει το νερό σε ατμό και οι γεννήτριες μετατρέπουν την ενέργεια του ατμού σε ηλεκτρική ενέργεια. Προς τιμήν της φετινής Παγκόσμιας Εβδομάδας Υδάτων, εδώ είναι μερικοί απροσδόκητοι τρόποι με τους οποίους το νερό διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στη σύγχρονη παραγωγή ενέργειας και μερικές από τις εκπληκτικές χρήσεις του νερού στις πιθανές πηγές ενέργειας του μέλλοντος:
Βροχή δύναμη
Μπορεί να μην υπάρχει πολλή ενέργεια σε μια πτώση της βροχής - διαφορετικά θα βλάψουν σίγουρα. Αλλά οι Γάλλοι επιστήμονες έχουν βρει έναν τρόπο να αξιοποιήσουν τα διαθέσιμα. Μια ομάδα της Γαλλικής Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας δημιούργησε μια συσκευή που χρησιμοποιεί ένα ειδικό πλαστικό που μετατρέπει τη δόνηση ενέργειας μιας βροχόπτωσης στο ηλεκτρικό ρεύμα. Μια τέτοια εφεύρεση δεν θα μπορούσε να παράγει πολλή δύναμη: μια πτώση παραγόμενη μέχρι 12 milliwatts, ή αρκετά για να τροφοδοτήσει ένα ζευγάρι πρότυπο δείκτες λέιζερ. Αλλά το σύστημα θα είχε ένα πλεονέκτημα έναντι του ηλιακού, καθώς θα λειτουργούσε στο σκοτάδι και, φυσικά, σε μια καταιγίδα.
Καύσιμο υδρογόνου
Με μια συσκευή που ονομάζεται κύτταρο καυσίμου, το υδρογόνο μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό. Αλλά παρόλο που το στοιχείο είναι άφθονο, η απόκτηση καθαρού υδρογόνου από μόνη της είναι από καιρό πρόκληση. Σήμερα, σχεδόν όλη η παγκόσμια προσφορά προέρχεται από ορυκτά καύσιμα, κυρίως από φυσικό αέριο. Οι ερευνητές, ωστόσο, εργάζονται για τρόπους για τη διάσπαση του υδρογόνου από το νερό χωρίς τη χρήση περισσότερης ενέργειας από ότι μπορεί να παράγει η κυψέλη καυσίμου. Ορισμένα έργα, για παράδειγμα, διερευνούν τα βακτηρίδια και τις ηλιακές-θερμικές τεχνικές.
Λάδι Jet που προέρχεται από θαλασσινό νερό
Σε μια πιο ακραία συστροφή της υδρογόνου, το Ναυτικό των ΗΠΑ ανακοίνωσε νωρίτερα αυτό το έτος ότι έχουν αναπτύξει μια μέθοδο για να μετατρέψει το θαλασσινό νερό σε αεριωθούμενο καύσιμο. Η διαδικασία αρχίζει με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας για τη διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο. Στη συνέχεια, το υδρογόνο συνδυάζεται με διοξείδιο του άνθρακα που είχε διαλυθεί στο νερό για να παράγει υδρογονάνθρακες, γνωστός καύσιμο. Όποιος όμως κοιτάζει τους ωκεανούς ως λύση σε όλα τα ενεργειακά μας προβλήματα θα απογοητευτεί. Η διαδικασία είναι έντασης ενέργειας και είναι πραγματικά μόνο μια επιλογή αν έχετε ένα πυρηνικό σκάφος με το χέρι και χρειάζονται πίδακες στον αέρα περισσότερο από την ηλεκτρική ενέργεια στο κατάστρωμα.
Υβριδικό ηλιακό ανέμου
Κατασκευάστε έναν πραγματικά ψηλό πύργο με το άνω χείλος και στη συνέχεια χτυπήστε μια λεπτή ομίχλη με νερό πάνω από το χείλος. Η ομίχλη απορροφά θερμότητα από τον αέρα και εξατμίζεται. Αυτό οδηγεί σε δροσερό, πυκνό αέρα που ρέει στο κάτω μέρος της δομής, όπου γίνεται εκτροπή μέσω τεράστιων ανεμογεννητριών που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η μέθοδος, η οποία κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1975, λειτουργεί καλύτερα σε ζεστούς και ξηρούς χώρους και απαιτεί πολύ νερό. Θα πάρει τελικά την πρώτη δοκιμή του το 2018, με έναν πύργο ψηλότερο από το Empire State Building που προορίζεται για κατασκευή στην Αριζόνα.
Γεωθερμική
Η γεωθερμική ενέργεια στηρίζεται στη θερμότητα από τη Γη για να παράγει ενέργεια. Αλλά δεν μπορείτε απλά να συνδέσετε μια τοστιέρα στην πλησιέστερη τσέπη μάγματος. Σε ορισμένες περιοχές, όπως η Ισλανδία και η Καλιφόρνια, η σεισμική δραστηριότητα διασπά τα πετρώματα, επιτρέποντας στο νερό να κυκλοφορεί κοντά σε γεωλογικά θερμά σημεία. Ο ατμός στη συνέχεια φυσικά ανεβαίνει στην επιφάνεια, όπου μπορεί να οδηγήσει γεννήτριες. Σε τοποθεσίες όπου οι θερμαινόμενοι βράχοι είναι βαθύτερα κάτω από την επιφάνεια, το κρύο νερό μπορεί να αντληθεί κάτω από πηγάδια για να θερμανθεί και το ζεστό νερό μπορεί να εξαχθεί από άλλα πηγάδια. Ορισμένα κτήρια χρησιμοποιούν ακόμη γεωθερμικές αντλίες θερμότητας, αλλά βασίζονται συνήθως στον αέρα ή σε αντιψυκτικά, όχι σε νερό, για να μεταφέρουν ενέργεια.
Βιοκαύσιμα
Τα παραδοσιακά βιοκαύσιμα - όπως το ξύλο - δεν χρειάζονται πρόσθετη εφαρμογή νερού πριν από τη συγκομιδή. Αλλά πολλές από τις νεότερες πηγές βιοκαυσίμων πίνουν ακόμα περισσότερο νερό από ό, τι παρέχει η φύση. Οι καλλιέργειες όπως ο καλαμπόκι και ο ζαχαροκάλαμος καλλιεργούνται τώρα ειδικά για τη δημιουργία αιθανόλης και απαιτούν άρδευση. Το 8% του αμερικανικού γλυκού νερού μπορεί να πάει σε τέτοια παραγωγή βιοκαυσίμων μέχρι το έτος 2030, σύμφωνα με μία εκτίμηση.
Fracking
Στην υδραυλική ρωγμή, το νερό αντλείται βαθιά κάτω από το έδαφος για να δημιουργηθούν ρωγμές που επιτρέπουν την πρόσβαση σε παγιδευμένο λάδι ή φυσικό αέριο. Κάθε πηγάδι μπορεί να απαιτήσει έως και 7 εκατομμύρια γαλόνια νερού για να απελευθερώσει όλα αυτά τα ορυκτά καύσιμα. Σε μερικές περιοχές, όπως η Καλιφόρνια και το Τέξας, η εκτροπή του ύδατος για κλαδίσματα εξαντλείται ήδη άγχος προμήθειες. Τέτοιες εντάσεις ενδέχεται να αυξηθούν, σύμφωνα με νέα έκθεση του Ινστιτούτου Παγκόσμιων Πόρων, η οποία σημειώνει ότι το 40% των χωρών που διαθέτουν περιοχές κατάλληλες για fracking έχουν ήδη περιορισμένους υδάτινους πόρους.
