Prednosti i izazovi različitih vrsta vodne energije

Upotreba vode je blisko povezana sa generacijom struje. Neki od veza su očigledni, kao što je korišćenje vode u stvaranju toplotne energije ili u hidroelektranama. Drugi odnosi mogu biti suptilniji, kao što je korišćenje vode za frakcioni prirodni gas , ili za uzgoj usjeva koji se naknadno koriste kao biogoriva . Takvi izvori energije predstavljaju brojne prednosti kao i izazove u nastojanju da razvijemo održivu elektroenergetsku mrežu za budućnost.

Kako voda igra ulogu u proizvodnji električne energije

Hlađenje elektrane: Prema Savezu zabrinutih naučnika, oko 90 posto električne energije proizvedene u Sjedinjenim Državama potiče od termoelektrana, uključujući ugalj, nuklearnu energiju , prirodni gas i naftu. Takvi objekti zahtevaju vodu za hlađenje. Termalne biljke vode vodu za stvaranje parne vode, koja zauzvrat generiše generatore za stvaranje električne energije. Termoelektrane su obično dizajnirane da koriste vodu na sistemima koji se koriste za jednokratnu ili vlažnu recirkulaciju. Iako su nekadašnji sistemi bili popularni (a i dalje vode računa o 43 posto elektrana), zbog njihove jednostavnosti, činjenica da otpadnu vodu vraćaju u vodene tokove predstavljaju rizike po životnu sredinu. Nekoliko novih elektrana dizajnirano je jednom hlađenjem.

Hidroelektrična proizvodnja : Hidroelektrična proizvodnja se odnosi na stvaranje električne energije pomoću pokretne vode za pretvaranje turbina.

Ovaj oblik energije je obnovljiv. Postoje negativni uticaji, međutim, u smislu stvaranja skladištenja vode iza brana, koji može uništiti lokalno stanište i čak zahtijevati preseljenje zajednica. Takođe mogu biti negativni ishodi stakleničkih plinova koji se odnose na izgradnju brana, kao i na poplave i kasnije puštanje gasova ugljen-dioksida i metana iz raspadajuće organske materije.

U ovom pogledu je manja problematična lokacija hidrocentralnih brana u sušnim objektima sa manjom organskom materijom.

Voda koja se koristi u ekstrakciji goriva: upotreba vode ključna je komponenta procesa ekstrakcije uglja, ulja, prirodnog gasa i uranijuma. Pre nego što se neki ugalj može spaliti, mora se oprati vodom kako bi se uklonili sumpor i drugi zagađivači. Rudarstvo uglja, uključujući vodu potrebne za hlađenje mašine za bušenje, kao i za pranje uglja, troši 70 do 260 miliona galona dnevno. Voda je takođe ključna komponenta za ekstrakciju prirodnog gasa iz nanosa plina iz škriljaca i kontraverzni proces frackinga . Gas iz škriljaca postaje sve važniji izvor prirodnog gasa u SAD, rasteći sa oko jedne trećine snabdevanja u 2012. na gotovo pola do 2040. Hidraulično frakturisanje ili hidrofrekiranje podrazumeva slanje smeše vode i hemikalija kroz rupu za bušenje na visoki pritisak kako bi se oslobodio prirodni gas. Proces zahtijeva velike količine vode koje mogu srušiti lokalne snabdevanje. Upotreba hemikalija u procesu frackinga takođe je izazvala zabrinutost zbog kvalitetnog kvaliteta vode.

Prečišćavanje goriva, prerada i transport: Resursi kao što su uranijum, nafta i prirodni gas moraju biti rafinirani pre nego što budu iskorišćeni kao goriva.

Ovi procesi zahtevaju znatne količine vode. Nakon ekstrakcije plina, na primer, više od 400 miliona dodatnih litara vode dnevno se koristi u preradi prirodnog gasa i gasovodima. Vodeni transport je takođe primenjen za transport uglja, ugljenog premoga u kombinaciji sa vodom, kao i za ispitivanje sistema cevovoda za potencijalno curenje.

Kao što kaže Savez zbrinutih naučnika, izbori u tehnologiji su važni kada se radi o izboru najboljeg elektrana za vašu zajednicu. U kratkom roku, energetski objekti mogu naglasiti lokalne ekosisteme pritiskanjem lokalnih zaliha vode i povećanjem temperature vode. Dugoročno, elektrane mogu uticati na klimatske promjene. Kao što napominju, "portfolioti elektrana američkih kompanija imaju veoma različite profile za korišćenje vode i ugljenika.

Komunalne usluge sa nižim vodnim biljem stavljaju manje stresa na lokalne izvore vode. Komunalne usluge sa ugljeničkim elektranama doprinose dugoročnom stresu vode povećavajući klimatske promjene. "

Druge upotrebe vode za proizvodnju energije

Postoje i druge upotrebe vode u proizvodnji energije. Najznačajnije od takvih aplikacija je korišćenje vode za proizvodnju biogoriva. Potrošnja vode u proizvodnji biogoriva može biti vrlo visoka. Prema jednoj proceni, potrebno je 1500 galona vode za kreiranje jednog galona etanola iz kukuruza. Većina vode je potrebna u poljoprivrednoj fazi. Američki poljoprivredni sektor već troši oko 25 - 50 procenata domaćeg snabdevanja svežom vodom. Čak i bez posvećene poljoprivrede za podršku proizvodnji biogoriva, nestašice vode već su faktor u mnogim područjima u kojima raste.

Voda bi mogla potencijalno pomoći u ispunjavanju budućih potreba za energijom putem drugih tehnologija kao što su modularne hidroelektrane ili napajanje desetina hiljada brana u SAD koje trenutno ne proizvode moć. Drugi pristupi koji se i dalje istražuju za hvatanje vodne energije obuhvataju oceanske talase i plime. Jedna nedavna ideja koja se istražuje je potencijal za isparavanje vode za stvaranje energije. Iako spekulativni u prirodi, predlog predlaže da strukture koje plutaju na vodenoj površini, naročito u sušnom području, mogu uhvatiti vodenu pare koja se kreće uzlazno i ​​stvara snagu.

Upotreba vode je presudna za najnoviju generaciju električne energije u SAD. Moramo donijeti pametne odluke o tome kako se odlučujemo za proizvodnju energije dok se krećemo naprijed kako bismo osigurali očuvanje vode za budućnost.