Wykorzystanie ruchu wody jest jednym z najstarszych sposobów, w jaki ludzie wytwarzali moc. Obecnie energia wodna stanowi około 20 procent światowej energii elektrycznej, a liczba ta pozostała taka sama od lat 90. XX wieku.
powiązana zawartość
- Pięć dzikich sposobów na drinka na pustyni
- Kopenhaga może zainstalować gigantyczną, zbierającą energię kaczkę w swoim porcie
- Podwodne latawce mogą wykorzystać prądy oceaniczne do wytworzenia czystej energii
Ale nawet gdy tama nie jest zaangażowana, woda jest kluczem do produkcji większości światowej energii elektrycznej. W elektrowniach gazowych, węglowych, jądrowych i wielu innych rodzajach paliwa paliwo jest faktycznie wykorzystywane do zamiany wody w parę, a generatory przetwarzają energię pary w energię elektryczną. Na cześć tegorocznego Światowego Tygodnia Wody przedstawiamy niektóre z nieoczekiwanych sposobów, w jakie woda odgrywa istotną rolę w nowoczesnej produkcji energii, a także niektóre z zaskakujących zastosowań wody w możliwych źródłach energii w przyszłości:
Moc deszczu
W spadającej kropli deszczu może nie być dużo energii - w przeciwnym razie z pewnością by bolały. Ale francuscy naukowcy wymyślili sposób na wykorzystanie tego, co jest dostępne. Zespół francuskiej Komisji Energii Atomowej zbudował urządzenie przy użyciu specjalnego plastiku, który przekształca energię wibracji kropli deszczu uderzającej w elektryczność. Taki wynalazek nie byłby w stanie wytworzyć dużej mocy: ulewa wygenerowana do 12 miliwatów lub wystarczająca do zasilania kilku standardowych wskaźników laserowych. Ale system miałby przewagę nad energią słoneczną, ponieważ działałby w ciemności i, oczywiście, podczas burzy.
Paliwo wodorowe
Za pomocą urządzenia zwanego ogniwem paliwowym wodór można przekształcić w elektryczność. Ale pomimo tego, że pierwiastek jest obfity, uzyskanie czystego wodoru jako takiego od dawna stanowi wyzwanie. Obecnie prawie cała światowa podaż pochodzi z paliw kopalnych, głównie gazu ziemnego. Naukowcy pracują jednak nad sposobami rozdzielenia wodoru z wody bez użycia większej ilości energii niż ogniwo paliwowe może wytworzyć. Niektóre projekty, na przykład, badają bakterie i techniki solarno-termiczne.
Paliwo do silników odrzutowych pochodzące z wody morskiej
W bardziej ekstremalnym zrządzeniu energią wodorową amerykańska marynarka wojenna ogłosiła na początku tego roku, że opracowała metodę przekształcania wody morskiej w paliwo lotnicze. Proces rozpoczyna się od wykorzystania energii elektrycznej do podziału wody na wodór i tlen. Następnie wodór łączy się z dwutlenkiem węgla, który został rozpuszczony w wodzie, z wytworzeniem węglowodoru, czyli paliwa do silników odrzutowych. Ale każdy, kto patrzy na oceany jako rozwiązanie wszystkich naszych problemów energetycznych, będzie rozczarowany. Proces ten jest energochłonny i naprawdę jest tylko opcją, jeśli masz pod ręką statek napędzany energią jądrową i potrzebujesz samolotów w powietrzu bardziej niż elektryczności na pokładzie.
Hybryda słoneczno-wiatrowa
Zbuduj naprawdę wysoką wieżę z górną wargą, a następnie dmuchnij na nią drobną mgiełkę wody. Mgła pochłania ciepło z powietrza i paruje. Powoduje to, że chłodne, gęste powietrze przepływa na dno konstrukcji, gdzie jest kierowane przez ogromne turbiny wiatrowe wytwarzające energię elektryczną. Ta metoda, opatentowana w 1975 r., Działa najlepiej w gorących, suchych miejscach i wymaga dużej ilości wody. W końcu otrzyma swój pierwszy test w 2018 roku, z wieżą wyższą niż Empire State Building, który ma zostać wybudowany w Arizonie.
Geotermia
Energia geotermalna polega na wytwarzaniu energii z ciepła z Ziemi. Ale nie można po prostu podłączyć tostera do najbliższej kieszeni magmy. W niektórych miejscach, takich jak Islandia i Kalifornia, aktywność sejsmiczna rozbija skały, umożliwiając cyrkulację wody w pobliżu gorących punktów geologicznych. Para naturalnie unosi się na powierzchnię, gdzie może napędzać generatory. W miejscach, w których gorące skały znajdują się głębiej pod powierzchnią, zimną wodę można przepompowywać przez studnie w celu ich podgrzania, a gorącą wodę można pobierać z innych studni. Niektóre budynki używają nawet geotermalnych pomp ciepła, ale zwykle do przemieszczania energii wykorzystują powietrze lub środek przeciw zamarzaniu, a nie wodzie.
Biopaliwa
Tradycyjne biopaliwa - takie jak drewno - nie wymagają dodatkowego nakładania wody przed ich pozyskaniem. Ale wiele nowszych źródeł biopaliw pije jeszcze więcej wody niż zapewnia natura. Uprawy takie jak kukurydza i trzcina cukrowa są obecnie uprawiane specjalnie w celu wytworzenia etanolu i wymagają nawadniania. Według jednego szacunku nawet 8 procent słodkiej wody w USA może zostać przeznaczone na taką produkcję biopaliw do roku 2030.
Szczelinowanie
Podczas szczelinowania hydraulicznego woda jest pompowana głęboko pod ziemię, tworząc pęknięcia, które umożliwiają dostęp do uwięzionej ropy naftowej lub gazu ziemnego. Każda studnia może wymagać do 7 milionów galonów wody do uwolnienia całego paliwa kopalnego. W niektórych obszarach, takich jak Kalifornia i Teksas, kierowanie wody do szczelinowania wyczerpuje już napięte zapasy. Takie napięcie może wzrosnąć, zgodnie z nowym raportem World Resources Institute, który zauważa, że 40 procent krajów, w których istnieją obszary odpowiednie do szczelinowania, ma już ograniczone zasoby wody.
