Pridobivanje gibanja vode je eden najstarejših načinov, kako so ljudje ustvarili moč. Danes hidroelektrarne predstavljajo približno 20 odstotkov električne energije na svetu, kar je ostalo enako kot od devetdesetih let.
Sorodne vsebine
- Pet divjih načinov za pijačo v puščavi
- København lahko v svoje pristanišče namesti velikansko, energično nabirajočo se raco
- Podvodni zmaji lahko izkoristijo oceanske tokove za ustvarjanje čiste energije
Toda tudi ko jez ni vključen, je voda ključna za proizvodnjo večine električne energije na svetu. V plinskih, premogovnih, jedrskih in mnogih drugih vrstah elektrarn se gorivo dejansko uporablja za pretvorbo vode v paro, generatorji pa pretvorijo energijo pare v električno energijo. V čast letošnjemu svetovnemu tednu vode je nekaj nepričakovanih načinov, kako voda igra ključno vlogo v sodobni proizvodnji energije, in nekatere presenetljive uporabe vode v možnih prihodnjih virih energije:
Moč dežja
Pri padajoči dežni kapljici morda ni veliko energije - sicer bi zagotovo škodovali. Toda francoski znanstveniki so si zamislili, kako izkoristiti razpoložljivo. Ekipa pri francoski komisiji za atomsko energijo je zgradila napravo s posebno plastiko, ki pretvarja vibracijsko energijo dežne kaplje, ki jo zadene v električno energijo. Tak izum ne bi mogel ustvariti veliko energije: naliv, ustvarjen do 12 milivatov, ali dovolj za napajanje nekaj standardnih laserskih kazalcev. Toda sistem bi imel prednost pred soncem, saj bi deloval v temi in seveda v deževnem neurju.
Vodikovo gorivo
Z napravo, imenovano gorivna celica, se vodik lahko pretvori v električno energijo. A čeprav je elementov v izobilju, je že samo pridobivanje čistega vodika izziv. Danes skoraj vsa svetovna dobava prihaja iz fosilnih goriv, večinoma zemeljskega plina. Raziskovalci pa si prizadevajo za načine cepljenja vodika iz vode, ne da bi porabili več energije, kot jo lahko proizvede gorivna celica. Nekateri projekti, na primer, raziskujejo bakterije in sončno-toplotno tehniko.
Mlazno gorivo, pridobljeno iz morske vode
Ameriška vojna mornarica je v skrajnem zasuku z vodikovo močjo v začetku tega leta napovedala, da so razvili metodo za pretvorbo morske vode v reaktivno gorivo. Postopek se začne z uporabo električne energije za delitev vode na vodik in kisik. Nato se vodik združi z ogljikovim dioksidom, ki je bil raztopljen v vodi, da nastane ogljikovodik, tudi jet gorivo. Toda kdor gleda na oceane kot rešitev za vse naše energetske težave, bo razočaran. Postopek je energijsko intenziven in resnično je le možnost, če imate na voljo ladjo z jedrskim pogonom in v zraku potrebujete curke v zraku več kot električne energije.
Sončni-vetrni hibrid
Zgradite res visok stolp z zgornjo ustnico, nato pa na ustnico pihajte lepo meglico vode. Megla absorbira toploto iz zraka in izhlapi. Zaradi tega hladen, gost zrak priteka na dno konstrukcije, kjer se preusmeri skozi ogromne vetrne turbine, ki proizvajajo električno energijo. Ta metoda, ki je bila patentirana leta 1975, najbolje deluje na vročih, sušnih mestih in zahteva veliko vode. Končno bo dobil svoj prvi preizkus v letu 2018, stolp pa bo višji od obličja Empire State Buildinga za gradnjo v Arizoni.
Geotermalno
Geotermalna energija se za proizvodnjo energije zanaša na toploto znotraj Zemlje. Toda ne morete preprosto vstaviti toasterja v najbližji žep magme. Ponekod, na primer Islandija in Kalifornija, potresna aktivnost razbije skale, kar omogoča kroženje vode v bližini geoloških žarišč. Par se nato naravno dvigne na površino, kjer lahko poganja generatorje. Na mestih, kjer so vroče kamnine globlje pod površjem, se hladna voda lahko črpa skozi vodnjake, ki jih je treba ogreti, toplo vodo pa lahko črpamo iz drugih vrtin. Nekatere stavbe celo uporabljajo geotermalne toplotne črpalke, vendar se za premikanje energije navadno zanašajo na zrak ali antifriz, ne na vodo.
Biogoriva
Tradicionalna biogoriva - na primer les - pred spravilom ne potrebujejo dodatnega nanosa vode. Toda številni novejši viri biogoriv spijejo še več vode, kot jo zagotavlja narava. Pridelki, kot sta koruza in sladkorna trsa, se zdaj pridelujejo posebej za ustvarjanje etanola in jih je treba namakati. Po eni od ocen se lahko do leta 2030 na tako proizvodnjo biogoriv odpravi kar 8 odstotkov ameriške sladke vode.
Fracking
Pri hidravličnem lomu se voda črpa globoko pod zemljo, da se ustvarijo razpoke, ki omogočajo dostop do ujete nafte ali zemeljskega plina. Vsaka vrtina lahko zahteva do 7 milijonov litrov vode, da se sprosti vse to fosilno gorivo. Na nekaterih območjih, na primer v Kaliforniji in Teksasu, je preusmeritev vode za razgrajevanje že tako izčrpana. Takšna napetost se lahko poveča, kaže novo poročilo Svetovnega inštituta za svetovne vire, ki ugotavlja, da ima 40 odstotkov držav, ki imajo območja, primerna za razvrščanje, že omejene vodne vire.
