Предности и изазови различитих врста водне енергије

Употреба воде је блиско повезана са генерацијом снаге. Неки од веза су очигледни, као што је коришћење воде у стварању термалне енергије или у хидроелектранама. Други односи могу бити суптилнији, као што је кориштење воде за фракциони природни гас , или за узгој усјева који се накнадно користе као биогорива . Такви извори енергије представљају бројне предности као и изазове у настојању да развијемо одрживу електроенергетску мрежу за будућност.

Како вода игра улогу у производњи електричне енергије

Хлађење електране: према Савезу забринутих научника, око 90 посто електричне енергије произведене у Сједињеним Државама потиче од термоелектрана, укључујући угаљ, нуклеарну енергију , природни гас и нафту. Такви објекти захтевају воду за хлађење. Термалне биљке воде воду за стварање паре, која заузврат генерише генераторе за стварање електричне енергије. Термоелектране су типично дизајниране да користе воду на системима који се користе за једнократно или мокро циркулацију. Некадашњи системи су били популарни (и још увијек имају 43 посто електрана) због њихове једноставности, чињеница да се испуштају загрејану воду у водене токове представља ризик по животну средину. Неколико нових електрана дизајнирано је једном хлађењем.

Хидроелектрична производња : Хидроелектрична производња се односи на стварање електричне енергије помоћу покретне воде за претварање турбина.

Овај облик енергије је обновљив. Постоје негативни утицаји, међутим, у смислу стварања складиштења воде иза брана, који може уништити локално станиште и чак захтијевати пресељење заједница. Такође могу бити негативни исходи стаклене баште који се односе на изградњу брана, као и на поплаве и касније пуштање гасова угљен-диоксида и метана из распадајуће органске материје.

У овом погледу, мање хидролошке бране у сушним објектима са мањом органском материјом мање су проблематичне.

Вода која се користи у екстракцији горива: употреба воде кључна је компонента процеса екстракције угља, уља, природног гаса и урана. Пре него што се неки угаљ може спалити, мора се опрати водом да се уклони сумпор и друге загађиваче. Рударство угља, укључујући воду потребну за хлађење машине за бушење, као и за прање угља, троши 70-260 милиона галона дневно. Вода је такође кључна компонента за екстракцију природног гаса из депоније гаса из шкриљаца и контроверзни процес фрацкинга . Гас из шкриљаца постаје све значајнији извор природног гаса у САД, који расте са око једне трећине снабдевања у 2012. години на готово пола до 2040. Хидраулично фрактурисање или хидрофреквентирање подразумева слање смеше воде и хемикалија кроз бушилицу на високи притисак како би се ослободио природни гас. Процес захтијева велике количине воде које могу срушити локалну потрошњу. Употреба хемикалија у процесу фрацкинга такође је изазвала забринутост због квалитетног квалитета воде.

Пречишћавање горива, прерада и транспорт: Ресурси као што су уранијум, уље и природни гас морају бити рафинирани пре него што постану употребљиви као горива.

Ови процеси захтевају значајне количине воде. Након екстракције гаса, на пример, више од 400 милиона додатних литара воде дневно се користи у преради природног гаса и гасоводу. Водени транспорт је такође примењен за транспорт камена угља, фино млета угља у комбинацији са водом, као и за испитивање система цевовода за потенцијално цурење.

Као што каже Савез збринутих научника, избори у технологији су важни када се ради о избору најбољег електрана за вашу заједницу. У кратком року, енергетски објекти могу нагласити локалне екосистеме притискањем локалних залиха воде и повећањем температуре воде. Дугорочно, електране могу утицати на климатске промјене. Као што напомињу, "портфолиос електрана америчких компанија имају веома различите профиле за коришћење воде и угљеника.

Комунални објекти са нижим водним биљем стављају мање стреса на локалне изворе воде. Комуналне услуге са угљеничким електранама доприносе дуготрајном стресу воде тиме што погоршавају климатске промјене. "

Друге употребе воде за производњу енергије

Постоје и друге употребе воде у производњи енергије. Најзначајније од таквих апликација је коришћење воде за производњу биогорива. Потрошња воде у производњи биогорива може бити врло висока. Према једној процени, потребно је 1500 галона воде да би се створио један галон етанола из кукуруза. Већина воде је потребна током пољопривредног стадијума. Амерички пољопривредни сектор већ троши око 25-50% домаћег снабдевања. Чак и без посвећене пољопривреде за подршку производњи биогорива, несташице воде већ су фактор у многим подручјима у којима расте.

Вода би могла потенцијално помоћи у испуњавању будућих потреба за енергијом путем других технологија као што су модуларне хидроелектране или напајање десетина хиљада брана у САД које тренутно не производе струју. Други приступи који се настављају истраживати за хватање водне енергије обухватају оцеанске таласе и плиме. Једна недавна идеја истражена је потенцијал за испаравање воде за стварање енергије. Иако спекулативни у природи, предлог предлаже да структуре које плутају на воденој површини, нарочито у сушном подручју, могу ухватити водену паро која се креће узлазно и ствара снагу.

Употреба воде је кључна за најновију генерацију електричне енергије у САД. Морамо направити мудре одлуке о томе како одлучујемо да генеришемо енергију док идемо даље како бисмо обезбедили очување воде за будућност.