Fordele og udfordringer af forskellige typer vandenergi

Brug af vand er tæt knyttet til genereringen af ​​magt. Nogle af forholdene er indlysende, såsom brugen af ​​vand i skabelsen af ​​termisk energi eller i vandkraft. Andre forhold kan være mere subtile, såsom brugen af ​​vand til fracking naturgas , eller at dyrke afgrøder, der efterfølgende anvendes som biobrændstoffer . Sådanne energikilder udgør en række fordele såvel som udfordringer, da vi stræber efter at udvikle et bæredygtigt elnet til fremtiden.

Hvordan vand spiller en rolle i elproduktion

Kraftværkskøling: Ifølge Union of Concerned Scientists kommer ca. 90 procent af den elektricitet, der produceres i USA, fra termoelektriske kraftværker, herunder kul, atomkraft , naturgas og olie. Sådanne faciliteter kræver vand til afkøling. Termiske planter koger vand for at skabe damp, som igen driver generatorer for at skabe elektricitet. Termiske kraftværker er typisk designet til at bruge vand på engangs- eller vådcirkulationssystem. Mens engangssystemer har været populære (og stadig udgør 43 procent af kraftværkerne) på grund af deres enkelhed, udgør det faktum, at de udleder opvarmet vand tilbage i vandveje miljømæssige risici. Få nye kraftværker er designet med engangskøling.

Vandkraftproduktion : Hydroelektrisk generation refererer til dannelsen af ​​elektricitet gennem brug af flydende vand for at dreje turbiner.

Denne form for energi kan fornys. Der er imidlertid negative konsekvenser for at skabe vandopbevaring bag dæmninger, som kan ødelægge lokal habitat og endda kræve flytning af lokalsamfund. Der kan også være negative drivhusgasresultater relateret til dæmningskonstruktion, samt relateret til oversvømmelse og efterfølgende frigivelse af carbondioxid og metangas fra forfaldne organiske stoffer.

Placeringen af ​​vandkraftige dæmninger i tørre anlæg med mindre organisk materiale er mindre problematisk i denne henseende.

Vand anvendt i brændstofudvinding: Vandforbrug er en nøglekomponent i udvinding af kul, olie, naturgas og uran. Før noget kul kan brændes, skal det vaskes med vand for at fjerne svovl og andre forurenende stoffer. Kulminedrift, herunder vand, der er nødvendigt til afkøling af boremaskiner samt for kulvask, forbruger 70-260 millioner gallon om dagen. Vand er også en nøglekomponent i naturgasudvinding fra skifergasaflejringer og den kontroversielle fracking-proces . Skifergas bliver en stadig vigtigere kilde til naturgas i USA, der vokser fra ca. en tredjedel af forsyningen i 2012 til næsten halvdelen i 2040. Hydraulisk brud eller hydrofracking indebærer at sende en blanding af vand og kemikalier gennem et boringhul ved højt tryk for at frigive naturgas. Processen kræver store mængder vand, der kan spænde lokale forsyninger. Anvendelsen af ​​kemikalier i fracking-processen har også givet anledning til bekymring over den resulterende vandkvalitet.

Brændstofaffinering, -forarbejdning og -transport: Ressourcer som uran, olie og naturgas skal alle raffineres, inden de kan bruges som brændstoffer.

Disse processer kræver betydelige mængder vand. Efter gasudvinding anvendes f.eks. Mere end 400 millioner ekstra liter vand pr. Dag til naturgasraffinering og rørledning. Vandtransport er også ansat til transport af kulopslæmninger, fintmalet kul kombineret med vand samt at teste rørledningssystemer for potentielle lækager.

Som Union of Concerned Scientists bemærker, er teknologivalg vigtige, når det gælder valg af den bedste kraftværksløsning til dit samfund. På kort sigt kan kraftværker stresse lokale økosystemer ved at tappe lokale vandforsyninger og stigende vandtemperaturer. På lang sigt kan kraftværker påvirke klimaændringer. Som de bemærker, har de amerikanske virksomheders kraftværksporteføljer meget forskellig vandforbrug og carbonprofiler.

Hjælpeprogrammer med lavere vandplanter sætter mindre stress på lokale vandkilder. Hjælpemidler med kulstofintensive kraftværker bidrager til langsigtet vandspænding ved at forværre klimaændringerne. "

Andre anvendelser af vand til energiproduktion

Der er andre anvendelser af vand i energiproduktionen. Mest bemærkelsesværdige af sådanne applikationer er brugen af ​​vand til produktion af biobrændstoffer. Vandforbruget i biobrændstofproduktionen kan være meget høj. Ifølge et skøn er der brug for 1.500 liter vand for at skabe en gallon majsafledt ethanol. Det meste af vandet er nødvendigt under landbrugsstadiet. Den amerikanske landbrugssektor bruger allerede ca. 25-50 procent af den indenlandske ferskvandsforsyning. Selv uden dedikeret landbrug til støtte for produktion af biobrændstoffer er vandmangel allerede en faktor i mange voksende områder.

Vand kunne potentielt hjælpe med at udfylde fremtidige energibehov gennem andre teknologier som modulære vanddæmmer eller strømme titusindvis af dæmninger i USA, som i øjeblikket ikke producerer strøm. Andre tilgange, der fortsat udforskes for indfangning af vandenergi, omfatter havbølger og tidevand. En nylig ide, der udforskes, er potentialet for fordampning af vand for at skabe energi. Selv om det spekulerer naturligt, foreslår forslaget, at strukturer, der flyder på en vandoverflade, især i et tørt område, kunne fange opadgående vanddamp til at skabe strøm.

Vandforbrug er afgørende for den nuværende strømforsyning i USA Vi skal gøre kloge valg om, hvordan vi vælger at generere energi, når vi bevæger os fremad for at sikre vandbevarelse for fremtiden.