υδραυλική ενέργεια

Περιεχόμενο

• Πλεονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας
• Μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας
• Παραδείγματα υδροηλεκτρικής ενέργειας
• Άλλοι τύποι ενέργειας

ο υδραυλική ενέργεια (που ονομάζεται επίσης ενέργεια νερού ή υδροηλεκτρική ενέργεια) λαμβάνεται χάρη στην κινητική ενέργεια και τη δυνητική ενέργεια των ρευμάτων νερού (όπως καταρράκτες ή ποτάμια) και παλίρροιες.

Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που διαθέτει κάθε σώμα χάρη στην κίνησή του. Για παράδειγμα, εάν κλίνουμε ένα μολύβι πάνω σε ένα χαρτί και το κρατάμε ακίνητο, το μολύβι δεν μεταδίδει καμία ενέργεια στο χαρτί (χωρίς κινητική ενέργεια).

Από την άλλη πλευρά, εάν χτυπήσουμε το χαρτί με την άκρη του μολυβιού, δηλαδή, το κινούμε με μεγάλη ταχύτητα, το μολύβι σπάει το χαρτί χάρη στην κινητική του ενέργεια. Επομένως, η υδροηλεκτρική ενέργεια Δεν προέρχεται από λίμνες ή λίμνες, αλλά από κινούμενα σώματα νερού, όπως ποτάμια και θάλασσες.

Δυνητική ενέργεια είναι αυτή που βρίσκεται σε ένα αντικείμενο λόγω της σχετικής του θέσης μέσα σε ένα σύστημα. Για παράδειγμα, ένα μήλο σε ένα δέντρο έχει τη δυνητική ενέργεια της πτώσης του, δηλαδή, η πιθανή ενέργεια είναι μεγαλύτερη εάν το μήλο βρίσκεται ψηλότερα.

Χρησιμοποιήστε το πιθανή ενέργεια του νερού σημαίνει ότι χρησιμοποιείται η διαφορά ύψους μεταξύ του τόπου από το οποίο προέρχεται το νερό και του τόπου όπου θα πέσει. Η δύναμη με την οποία πέφτει χάρη στην επιτάχυνση της βαρύτητας μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια.

Δείτε επίσης: Παραδείγματα Ενέργειας στην καθημερινή ζωή

Πλεονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας

• Είναι μια ανανεώσιμη ενέργειαΜε άλλα λόγια, δεν θα εξαντληθεί από τη χρήση του, χάρη στον κύκλο νερού. Ακόμα κι αν μια τεράστια ποσότητα νερού βγαίνει από μια δεξαμενή και διέρχεται από τον υδροηλεκτρικό σταθμό παραγωγής ενέργειας, αυτό το νερό θα επιστρέψει στη δεξαμενή χάρη στον κύκλο νερού, ο οποίος θα αναγκάσει το νερό να εξατμιστεί και να πέσει πίσω με τη μορφή βροχής.
• Υψηλή απόδοση: Σε αντίθεση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (όπως η ηλιακή ενέργεια), λίγος χώρος είναι απαραίτητος για την απόκτηση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.
• Δεν παράγει τοξικές εκπομπές: Όπως αυτές που παράγονται από άλλες πηγές ενέργειας όπως ορυκτά καύσιμα.
• Φτηνός: Η λειτουργία του είναι ανεξάρτητη από τις τιμές του πετρελαίου. Αν και η κατασκευή ενός υδροηλεκτρικού σταθμού μπορεί να είναι πολύ ακριβή, η ωφέλιμη ζωή του μπορεί να ξεπεράσει τα 100 χρόνια.

Μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας

• Παρόλο που υπάρχουν μορφές υδραυλικής ενέργειας που δεν επηρεάζουν το περιβάλλον, οι περισσότερες είναι υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις, οι οποίες σχηματίζουν δεξαμενές, δηλαδή, οι πλημμύρες μεγάλων εκτάσεων γης γύρω από αυτό που ήταν προηγουμένως ποταμός. Αυτό έχει βαθιές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, αναγκάζοντας τη μεταφορά πολλών ειδών και τροποποιώντας δραματικά το τοπίο.
• Το οικοσύστημα τροποποιείται επίσης κατάντη επειδή το νερό που βγαίνει από τα φράγματα δεν έχει καθίζηση, γεγονός που προκαλεί ταχύτερη διάβρωση των όχθων του ποταμού. Επιπλέον, η ροή του ποταμού τροποποιείται δραστικά σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Παραδείγματα υδροηλεκτρικής ενέργειας

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ

Μετατρέπουν την ενέργεια στο νερό σε ηλεκτρική ενέργεια. Χρησιμοποιούν την πιθανή ενέργεια ενός μεγάλου σώματος νερού (της δεξαμενής ή της τεχνητής λίμνης) λόγω της ανισότητας με μια κοίτη του ποταμού. Το νερό πέφτει μέσω ενός στροβίλου, στον οποίο η δυναμική του ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια (κίνηση) και ο στρόβιλος το μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια.

Κατασκευάστηκε το πρώτο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο 1879 στους Καταρράκτες του Νιαγάρα. Αυτή τη στιγμή, αυτή είναι η φθηνότερη μορφή ενέργειας, λόγω της χαμηλής συντήρησης που απαιτείται από τις εγκαταστάσεις και την ποσότητα ενέργειας που λαμβάνεται καθημερινά.

ΝΕΡΟΥΙ

Χρησιμοποιούν την κινητική ενέργεια μιας κοίτης. Ονομάζεται μύλος επειδή στις πρώτες χρήσεις του χρησιμοποιήθηκε για το άλεσμα κόκκων. Το νερό μετακινεί τις λεπίδες ενός τροχού που βρίσκεται ελαφρώς βυθισμένος στην πορεία του νερού. Μέσα από ένα σετ γραναζιών, η κίνηση του τροχού μετακινεί με τη σειρά του ένα ζευγάρι κυκλικών λίθων που ονομάζονται τροχοί λείανσης που πιέζουν τους κόκκους, μετατρέποντάς τους σε αλεύρι.

Επί του παρόντος, οι τροχοί νερού μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ενός μετασχηματιστής, παρόμοια με τη λειτουργία των στροβίλων υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Ωστόσο, η ποσότητα ενέργειας που λαμβάνεται είναι πολύ μικρότερη αφού το νερό κινείται με μεγαλύτερη ταχύτητα λόγω του γεγονότος ότι η φυσική κλίση των ποταμών είναι πολύ μικρότερη από αυτήν που χρησιμοποιείται σε υδροηλεκτρικά εργοστάσια. Οι πρώτοι υδάτινοι τροχοί χτίστηκαν στην αρχαία Ελλάδα, τον 3ο αιώνα π.Χ.

ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Είναι ένας συγκεκριμένος τρόπος χρήσης της ενέργειας του νερού. Κατατάσσεται σε:

• Ενέργεια από ωκεάνια ρεύματα: Τα ωκεάνια ρεύματα είναι επιφανειακές κινήσεις των ωκεανών. Παράγονται από πολλούς παράγοντες, όπως η περιστροφή της Γης και οι άνεμοι. Οι ρότορες χρησιμοποιούνται για να επωφεληθούν από την κινητική ενέργεια των ρευμάτων.
• Οσμωτική ενέργεια: Το θαλασσινό νερό είναι αλμυρό, δηλαδή έχει συγκέντρωση βγες έξω. Οι ποταμοί, από την άλλη πλευρά, δεν έχουν αλάτι. Η διαφορά στη συγκέντρωση αλατιού μεταξύ ποταμών και θάλασσας προκαλεί όσμωση καθυστερημένης πίεσης, όταν οι δύο τύποι νερού διαχωρίζονται από μια μεμβράνη. Η διαφορά πίεσης στις δύο πλευρές της μεμβράνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια τουρμπίνα.
• Θερμική ενέργεια από τη θάλασσα (παλιρροιακό κύμα): Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ βαθύτερων (ψυχρότερων) και ρηχών (θερμότερων) ωκεανών νερών επιτρέπει τη μετακίνηση μιας θερμικής συσκευής για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Άλλοι τύποι ενέργειας