Ocena brak

Czym jest energia wodna?

Autor /road Dodano /31.01.2012

Drugim pod względem wykorzystania przez czło­wieka (po paliwach pochodzenia organicznego), a jednocześnie najstarszym źródłem energii, jest woda. Już dwa tysiące lat temu wykorzystywano koła napędowe wprawiane w ruch przez prąd pły­nącej rzeki. W czasach rewolucji przemysłowej, która rozpoczęła się w 1700 roku, woda wciąż była podstawowym źródłem energii. Pod koniec XVH1 wieku w Europie istniało około pół miliona wod­nych młynów, które mełły ziarno, naciskały mie­chy i wprawiały w ruch młoty kowalskie, drążyły lufy armatnie oraz napędzały przędzalnie i warsz­taty tkackie. Odpowiednio silny przepływ wody zapewniano w dwojaki sposób - albo poprzez budowanie tam i spiętrzanie wody w sztucznych stawach, albo kierując część wód rzeki lub stru­mienia przez młyńskie koło.
W obecnych czasach odzyskiwanie energii z wód również stosowane jest na szeroką skalę i nosi nazwę hydroenergetyki. Nowoczesne hydro­elektrownie wykorzystują olbrzymie zapory oraz zbiorniki wodne, dzięki którym powstaje znaczna różnica poziomów, a to z kolei zapewnia stały spad wody z dużej wysokości.
Wielkie, niewygodne w użyciu koła młyńskie o bardzo niskiej wydajności zostały wyparte przez turbiny wodne, czyli silniki wprawiane w ruch przez przepływającą wodę; każda turbina napędza prądnicę elektryczną. Cały system złożony z tur­biny oraz prądnicy nosi nazwę hydrogeneratora. Elektrownie wodne wykorzystują 3 rodzaje turbin.
Turbina Peltona zbudowana jest z pionowo umocowanego kola. Na jego brzegu umieszczone są czarki. Rwący strumień wody silnie uderza w poszczególne czarki i w ten sposób wprawia w ruch koło, które z kolei napędza prądnicę elek­tryczną. Ten typ hydrogeneratora używany jest w miejscach, gdzie różnica poziomów wody wy­nosi ponad 300 metrów.
Jeśli różnica poziomów wody nie przekracza 300, lecz nie spada poniżej 30 metrów stosuje się innego rodzaju urządzenie, tzw. turbinę Francisa, to jest kolo zamocowane w poziomie, całkowicie zanurzone w wodzie. Zamiast czarek, wokół jego krawędzi przyczepione są zakrzywione łopatki. Wszystkie one bezustannie napędzane są przez płynącą wodę. Na podobnej zasadzie działa turbi­na Kapłana, jednak zamiast koła z łopatkami sto­suje się urządzenie przypominające śrubę okręto­wą. Jest to turbina, która świetnie funkcjonuje, gdy różnica poziomów wody nie przekracza 30 m. Na­ukowcy są zdania, że przy maksymalnym wyko­rzystaniu energii wód na Ziemi, można by uzyskać aż 2,25 mld kW energii elektrycznej. Tymczasem w 1990 roku, w hydroelektrowniach uzyskano jedynie 363 miliony kW. Niewykorzystane zasoby energii wodnej znajdują się przede wszystkim w Afryce, Azji oraz w Ameryce Południowej.
Największe w świecie elektrownie wodne zbu­dowano na rzekach Parana na granicy pomiędzy Brazylią i Paragwajem (moc 12,6 min kW), Ko­lumbia w USA, oraz na Jeniseju w Rosji.
Podstawową zaletą energii wód, w przeciwień­stwie do tej uzyskiwanej z paliw pochodzenia organicznego, tzn. ropy naftowej i gazu ziemnego, jest fakt, iż jej zasoby są praktycznie niewyczerpalne, a jej wytwarzanie nie zanieczyszcza śro­dowiska. Z drugiej strony stworzenie tysięcy sztucznych zbiorników wodnych stwarza niebez­pieczeństwo zachwiania naturalnej równowagi w przyrodzie.

Podobne prace

Do góry