水エネルギーの利用は古代にまで遡り、現代の火力発電や水力発電に不可欠なものとなっています。 また、新たなエネルギー生成技術において重要な役割を果たすようになる可能性もあります。 水力発電は最も人気のある発電方式の 1 つです。 クリーンエネルギーの生産.
火力発電所の水蒸気
蒸気は強力なエネルギー源です。 実際、1705 年の蒸気エンジンの発明は産業革命の重要な触媒となりました。 現在、ほとんどの火力発電施設は水を沸騰させて蒸気を生成し、その蒸気を高圧にして電気を生成します。 加圧された水蒸気は発電所のタービンを回転させるために使用され、電力が生成されます。
水を沸騰させて蒸気を発生させるのに必要な熱は、化石燃料の燃焼、または原子力発電所の場合は核分裂によって生じます。 米国では熱が主な発電形態です。 による 米国エネルギー情報局 (EIA) によれば、2018 年に米国の電力の 63.6% は化石燃料によって生成され、残りの 19.4% は原子力発電によって生成されました。
電気および熱エネルギーとして蒸気を使用する別の例は、地熱エネルギーです。 地球内部から水を加熱して蒸気を発生させます。 場合によっては、蒸気が自然に地表に上昇し、それを利用して発電することができます。 他の場合には、冷水を抽出する前に井戸にポンプで送り込んで加熱することもできる。
地熱エネルギーは米国の発電量のわずか 0.4% を占めています。 しかし、エネルギーを大量に消費するため、 アメリカが最も誇った NSエナジーの分析によると、2018年に設置された各国の地熱発電容量。 その発電量167億キロワット時は、世界最大の地熱プロジェクトの4つが行われているインドネシアをも上回っている。
水力発電
水力発電は、流れの速い水が落ちることによって作られます。 かつては、製粉所や初期の製材所に動力を供給するために、流れる水が水車を回すために使用されていました。 水力発電と電気の関係は、電気時代の初期にまで遡ります。 水は通常、貯水池に蓄えられ、より低い標高に放出されます。 それはタービンを通って送られ、発電されます。 水力発電は川の流れからも発電できます（川の流れの植物）および貯水池から流れる水。 流れ込み発電所は、小規模なコミュニティに電力を供給するために使用されており、貯水池での蓄電よりも環境への影響が少なくなります。 中国では人気があります。
一部の国では水力発電が主要な発電源となっています。 しかし、米国では、それは二次的な役割を果たしています。 米国の電力生産量の 7.5% を占めています。 土地取得や環境への影響などの問題が、新しいプロジェクトの障壁となっています。 また、注目すべきことに、貯水池は給水や治水などの追加の役割を果たすことが多く、そのため発電に関する役割が損なわれる可能性があります。
潮力エネルギー
潮汐エネルギーは、潮の満ち引きに伴う海水の動きによって発生します。 最初の潮力発電所はフランスのラ・ランスに設立され、最大のものは韓国の始華湖潮力発電所です。 ナショナル ジオグラフィックによると、米国には潮力発電所はなく、経済的に潮力エネルギーの生産が可能な場所はほんの数か所しかありません。 中国、フランス、イギリス、カナダ、ロシアを含む他の国には、より潜在的に実行可能な場所があります。
潮力エネルギーは再生可能資源ですが、設置に伴う環境への影響が生じる可能性があります。 たとえば、ラ・ランス施設では、ヒラメの一種であるカレイがその地域で絶滅し、在来の水生植物が沈泥で窒息した。 濁ったシルト質の生態系への移行は、イカの親戚であるイカなどの他の種の増殖を促進しました。
他の種類の水エネルギー
他のニッチなタイプの水エネルギーは、水域でのエネルギーの貯蔵や降雨による発電に関連しています。 慎重な楽観主義を持って検討されている用途の 1 つは、水上の藻類の成長です。 この藻類の成長は収穫され、バイオ燃料の作成に使用できます。
もう一つの可能性は、太陽エネルギーを水に貯蔵し、エネルギーを引き出すために利用できることです。 興味深い新しい用途の 1 つは、大きなタンクに閉じ込められた海水の淡水化を助けるために太陽エネルギーを利用することです。 そして、エネルギーが必要なとき、塩を水に再導入してエネルギーを放出することができます。 発明者によれば、鉛蓄電池よりもはるかに安価に電気を蓄えることができるという。
水とエネルギーは、上記の例で概説したように直接的に、また水圧破砕などのプロセスにおいて間接的にも重要な関係があります。 水圧破砕プロセスでは、各坑井に 700 万ガロンもの水が必要になる場合があります。 地下にポンプで汲み上げて、閉じ込められた石油や天然ガスを放出します。
水エネルギーと文明の関係は古代にまで遡り、太陽光などの他の持続可能なエネルギー源と合わせて、将来のクリーンエネルギーの供給に期待が寄せられています。
