Waterkracht

Waterkracht is het opvangen van de energie van bewegend water voor een nuttig doel.

In de jaren 1830, op het hoogtepunt van het tijdperk van de kanaalbouw, werd waterkracht gebruikt om binnenschepen via hellende spoorwegen steile heuvels op en af te vervoeren. Voor directe mechanische krachtoverbrenging moesten industrieën die waterkracht gebruikten zich in de buurt van de waterval bevinden. In de laatste helft van de 19e eeuw werden bijvoorbeeld veel graanmolens gebouwd bij de Saint Anthony Falls, om gebruik te maken van het verval van 15 meter in de Mississippi. De molens waren belangrijk voor de groei van Minneapolis. Tegenwoordig wordt waterkracht het meest gebruikt voor de opwekking van elektriciteit. Daardoor kan tegen lage kosten energie worden gebruikt op grote afstand van de waterloop.

Soorten waterkracht

Er zijn vele vormen van waterkracht:

  • Waterraderen, al honderden jaren gebruikt om molens en machines aan te drijven
  • Hydro-elektrische energie, een term die gewoonlijk gereserveerd is voor hydro-elektrische dammen.
  • Getijdenenergie, die energie van de getijden in horizontale richting opvangt
  • Getijdenstroom energie, die hetzelfde doet, maar verticaal
  • Golfenergie, die gebruik maakt van de energie in golven

Hydro-elektrische energie

Hoofdartikel: Hydro-elektriciteit

Hydro-elektrische energie is een middel om elektriciteit te maken zonder brandstof te verbranden. Hydro-elektrische energie levert ongeveer 715.000 MWe of 19% van de elektriciteit in de wereld (16% in 2003). Grote stuwdammen worden nog steeds ontworpen. Afgezien van een paar landen waar waterkracht in overvloed aanwezig is, wordt waterkracht gewoonlijk gebruikt voor piekbelastingen omdat zij gemakkelijk kan worden stopgezet en opgestart. Toch is waterkracht waarschijnlijk geen belangrijke optie voor de toekomstige energieproductie in de ontwikkelde landen, omdat de meeste grote locaties in deze landen reeds worden geëxploiteerd of niet beschikbaar zijn om andere redenen, zoals milieuoverwegingen.

Waterkracht produceert in wezen geen kooldioxide of andere schadelijke emissies, in tegenstelling tot de verbranding van fossielebrandstoffen, en levert geen significante bijdrage aan de opwarming van de aarde door CO2.

Hydro-elektrische energie kan veel goedkoper zijn dan elektriciteit uit fossiele brandstoffen of kernenergie. Gebieden met overvloedige waterkracht trekken industrie aan. Milieubezwaren tegen de effecten van stuwmeren kunnen de ontwikkeling van economische waterkrachtbronnen verhinderen.

Getijdenenergie

Het benutten van de getijden in een baai of estuarium is reeds gerealiseerd in Frankrijk (sinds 1966), Canada en Rusland, en zou ook in andere gebieden met een groot getijdenverschil kunnen worden gerealiseerd. Het opgesloten water laat turbines draaien wanneer het door de getijdenstuw in beide richtingen wordt vrijgelaten. Een andere mogelijke fout is dat het systeem het efficiëntst elektriciteit zou opwekken in uitbarstingen om de zes uur (één keer per getij). Dit beperkt de manier waarop getijdenenergie kan worden gebruikt.

Getijdenstroom

Getijdenstroomgeneratoren, een betrekkelijk nieuwe technologie, onttrekken energie aan stromingen op vrijwel dezelfde wijze als windgeneratoren dat doen. De hogere dichtheid van het water betekent dat één enkele generator een aanzienlijk vermogen kan leveren. Deze technologie bevindt zich nog in een vroeg ontwikkelingsstadium en zal meer onderzoek vergen voordat een grotere hoeveelheid energie kan worden geproduceerd.

Maar verschillende prototypes werden getest in het VK, in Frankrijk en in de VS. Reeds in 2003 werd in het VK een turbine getest die 300 kW produceert.

Het Canadese bedrijf Blue Energy heeft plannen om op verschillende plaatsen in de wereld zeer grote arrays getijdenstroomapparaten te installeren, gemonteerd in wat zij een "getijdenhek" noemen, op basis van een turbineontwerp met verticale as.

Golfenergie

Energie uit golfbewegingen aan het zeeoppervlak zou veel meer energie kunnen opleveren dan getijden. Er is getest dat het mogelijk is energie te produceren uit golven, met name in Schotland in het VK. Maar er zijn nog heel wat technische problemen.

In Port Kembla in Australië wordt een prototype van een golfenergiegenerator voor de wal gebouwd, die naar verwachting jaarlijks tot 500 MWh zal opwekken. Golfenergie wordt opgevangen door een luchtgedreven generator en omgezet in elektriciteit. Voor landen met grote kustlijnen en ruwe zee biedt de energie van golven de mogelijkheid om elektriciteit op te wekken in bruikbare hoeveelheden. Overtollige energie tijdens ruwe zee zou kunnen worden gebruikt om waterstof te produceren.

Hydraulische turbine en elektrische generator.
Hydraulische turbine en elektrische generator.

Verwante pagina's


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3