Utilizarea energiei apei datează din antichitate și este parte integrantă a producției moderne de energie termică și hidroenergie. De asemenea, poate ajunge să joace un rol important în tehnologiile emergente de generare a energiei. Hidroenergia este unul dintre cele mai populare tipuri de producerea de energie curată.
Vaporii de apă în centrale termice
Aburul este o sursă puternică de energie. De fapt, inventarea motorului cu abur în 1705 a fost un catalizator cheie pentru Revoluția Industrială. Astăzi, majoritatea instalațiilor de energie termică fierb apa pentru a genera abur, care este direcționat la presiune înaltă pentru a crea electricitate. Vaporii de apă sub presiune sunt utilizați pentru a transforma turbinele centralei electrice, care generează energie electrică.
Căldura necesară fierberii apei pentru a crea abur rezultă din arderea combustibililor fosili sau din fisiunea nucleară în cazul centralelor nucleare. Căldura termică este forma dominantă de producere a energiei electrice în Statele Unite. In conformitate cu
Un alt exemplu de utilizare a aburului pentru energie electrică și termică este energia geotermală. Apa este încălzită din interiorul Pământului pentru a crea abur. În unele cazuri, aburul se ridică în mod natural la suprafață, unde poate fi valorificat pentru a genera electricitate. În alte cazuri, apa rece poate fi pompată în puțuri pentru a fi încălzită, înainte de a fi extrasă.
Energia geotermală reprezintă doar 0,4% din producția americană. Cu toate acestea, datorită consumului masiv de energie, America s-a lăudat cel mai mult capacitatea de energie geotermală instalată a oricărei țări în 2018, conform unei analize NS Energy. Acea producție de 16,7 miliarde de kilowați-oră depășește chiar și Indonezia, casa a patru dintre cele mai mari proiecte geotermale din lume.
Hidroenergie
Hidroenergia este creată prin căderea rapidă a apei curgătoare. În trecut, apa curgătoare era folosită pentru a învârti roțile de apă pentru a alimenta morile de măcinat și gaterele timpurii. Relația dintre hidroenergie și electricitate datează din perioada cea mai timpurie a erei electrice. Apa este de obicei stocată în rezervoare și eliberată la o altitudine mai joasă. Este canalizat prin turbine pentru a genera energie electrică. Hidroenergia poate fi, de asemenea, generată din apa care curge în râuri (plante la cursul râului) precum și apa care curge din rezervoare. Centralele la cursul râului sunt folosite pentru a furniza energie electrică în comunitățile mai mici și au un impact mai mic asupra mediului decât depozitarea rezervorului. Sunt populare în China.
Energia hidroelectrică este o sursă cheie de producere a energiei electrice în unele țări. În S.U.A., totuși, joacă un rol secundar. Reprezintă 7,5% din producția de electricitate din SUA. Probleme precum achiziția de terenuri și impactul asupra mediului creează bariere în calea noilor proiecte. De asemenea, de remarcat, rezervoarele îndeplinesc adesea roluri suplimentare, cum ar fi alimentarea cu apă și controlul inundațiilor, ceea ce le poate compromite rolul în ceea ce privește generarea de energie electrică.
Energia valurilor
Crearea energiei mareelor rezultă din mișcarea apei oceanului asociată cu creșterea și scăderea mareelor. Prima centrală maremotrică a fost înființată în La Rance, Franța, iar cea mai mare se află în Coreea de Sud - Centrala maremotrică Sihwa Lake. Potrivit National Geographic, SUA nu are instalații de generare a mareelor și doar câteva locații în care producția de energie mareelor ar fi fezabilă din punct de vedere economic. Alte țări, inclusiv China, Franța, Anglia, Canada și Rusia au locații potențial mai viabile.
În timp ce energia mareelor este o sursă regenerabilă, pot exista impacturi asupra mediului asociate cu instalațiile. La instalația La Rance, de exemplu, cambula – un tip de specie de pești plat – a dispărut în zonă, în timp ce plantele acvatice native s-au sufocat în mâl. Trecerea către un ecosistem tulbure, lătimoasă a favorizat proliferarea altor specii precum sepia, rudă a calmarilor.
Alte tipuri de energie apei
Alte tipuri de nișă de energie apei se referă la stocarea energiei în corpurile de apă sau la generarea de energie electrică din ploaia cădere. O aplicație care este privită cu optimism păzit este creșterea algelor pe apă. Această creștere a algelor poate fi recoltată și utilizată pentru a crea biocombustibil.
O altă posibilitate este stocarea energiei solare în apă, care poate fi folosită pentru retragerea energiei. O nouă aplicație interesantă implică utilizarea energiei solare pentru a ajuta la desalinizarea apei oceanice închise în rezervoare mari. Apoi, când este nevoie de energie, sarea poate fi reintrodusă în apă pentru a elibera energie. Potrivit inventatorului, electricitatea poate fi stocată mult mai ieftin decât în bateriile plumb-acid.
Apa și energia au o relație importantă, atât direct, așa cum este subliniat în exemplele de mai sus, cât și indirect în procese precum fracking. În procesul de fracturare sau fracturare hidraulică, fiecare puț poate necesita până la 7 milioane de galoane de apă. Este pompat în subteran pentru a elibera petrol sau gaze naturale.
Relația dintre energia apei și civilizația datează din cele mai vechi timpuri și împreună cu alte surse de energie durabilă, cum ar fi solarul, oferă speranță pentru furnizarea de energie curată în viitor.
