vandkraft er lavet ved at flytte vand. Hydro kommer fra det græske ord for vand.
vandkraft har været i brug i tusinder af år. Gamle romere byggede turbiner, som er hjul drejet af strømmende vand. Romerske turbiner blev ikke brugt til elektricitet, men til slibning af korn til fremstilling af mel og brød.
vandmøller giver en anden kilde til vandkraft. Vandmøller, som var almindelige indtil den industrielle Revolution, er store hjul, der normalt ligger på bredden af moderat flydende floder. Vandmøller genererer energi, der driver så forskellige aktiviteter som slibning af korn, skæring af tømmer eller oprettelse af varme brande for at skabe stål.
det første amerikanske vandkraftværk blev bygget på Rævfloden i 1882. Dette anlæg drev to papirfabrikker og et hjem.
udnyttelse af vandkraft
for at udnytte energi fra strømmende vand skal vandet styres. Et stort reservoir oprettes, normalt ved at dæmme op for en flod for at skabe en kunstig sø eller reservoir. Vand kanaliseres gennem tunneler i dæmningen.
energien fra vand, der strømmer gennem dæmningens tunneler, får turbinerne til at dreje. Turbinerne får generatorer til at bevæge sig. Generatorer er maskiner, der producerer elektricitet.
ingeniører styrer mængden af vand, der slipper gennem dæmningen. Processen, der bruges til at kontrollere denne vandstrøm, kaldes indsugningssystemet. Når der er brug for meget energi, er de fleste tunneler til turbinerne åbne, og millioner af liter vand strømmer gennem dem. Når der er brug for mindre energi, bremser ingeniører indsugningssystemet ved at lukke nogle af tunnellerne.
under oversvømmelser hjælpes indtagssystemet af en overløb. En overløb er en struktur, der tillader vand at strømme direkte ind i floden eller anden vandmasse under dæmningen og omgå alle tunneler, turbiner og generatorer. Udslip forhindrer dæmningen og samfundet i at blive beskadiget. Udslip, der ligner lange ramper, er tomme og tørre det meste af tiden.
fra vandstrømme til elektriske strømme
store, hurtigtstrømmende floder producerer mest vandkraft. Columbia River, som er en del af grænsen mellem USA og Oregon, er en stor flod, der producerer enorme mængder vandkraft.
Bonneville-dæmningen, en af mange dæmninger ved Columbia-floden, har 20 turbiner og genererer mere end en million vandkraft hvert år. Det er nok energi til at drive hundreder af tusinder af hjem og virksomheder.
vandkraftværker nær vandfald kan også skabe enorme mængder energi. Vand, der styrter ned over efterårslinjen, er fuld af energi. Et berømt eksempel på dette er vandkraftværket ved Niagara Falls, der spænder over grænsen mellem USA og Canada.
vandkraft, der genereres af Niagara Falls, er delt mellem den amerikanske stat og den canadiske provins Ontario. Ingeniører ved Niagara Falls kan ikke slukke for faldet, men de kan alvorligt begrænse indtaget og kontrollere mængden af vand, der skynder sig over vandfaldet.
det største vandkraftværk i verden er den enorme Three Gorges-dæmning, der spænder over Yangts-floden i Kina. Det er 185 meter (607 fod) højt og 115 meter (377 fod) tykt ved sin base. Det har 26 turbiner og vil være i stand til at generere mere end en milliard vandkraft. Three Gorges-dæmningen fungerer, men ingeniører arbejder stadig på systemet. De tilføjer endnu flere turbiner og generatorer til projektet.
vandkraft og miljø
vandkraft er afhængig af vand, som er en ren, vedvarende energikilde. En vedvarende energikilde er en, der ikke løber tør. Vedvarende energi kommer fra naturlige kilder, som vind, sollys, regn, tidevand og geotermisk energi (den varme, der produceres inde i jorden). Ikke-vedvarende energikilder omfatter kul, olie og naturgas.
vand kan fornyes, fordi vandkredsløbet hele tiden genbruger sig selv. Vand fordamper, danner skyer og regner derefter ned på jorden og starter cyklussen igen.
reservoirer skabt af dæmninger kan give stort, sikkert rekreativt rum til et samfund. Sejlere og vand skiløbere kan nyde søen. Mange reservoirer er også fyldt med fisk. Området omkring et reservoir er ofte et beskyttet naturligt rum, så campister og vandrere kan nyde det naturlige miljø.
brug af vand som energikilde er generelt et sikkert miljøvalg. Det er dog ikke perfekt. Vandkraftværker kræver en dæmning og et reservoir. Disse menneskeskabte strukturer kan være hindringer for fisk, der prøver at svømme opstrøms. Nogle dæmninger, herunder Bonneville Dam, har installeret fiskestiger for at hjælpe fisk med at migrere. Fiskestiger er en række brede trin bygget på siden af floden og dæmningen. Stigen giver fisk mulighed for langsomt at svømme opstrøms i stedet for at blive helt blokeret af dæmningen.
dæmninger oversvømmer flodbredder og ødelægger vådområder for tusinder af organismer. Vandfugle som kraner og ænder er ofte i fare, såvel som planter, der afhænger af en flodbredds sumpede habitat. Drift af kraftværket kan også hæve temperaturen på vandet i reservoiret. Planter og dyr i nærheden af dæmningen skal tilpasse sig denne ændring eller migrere andre steder.
OShaughnessy-dæmningen ved Tuolumne-floden i USA. staten Californien var et af de første vandkraftprojekter, der fik bred kritik for dens indvirkning på miljøet. Dæmningen, bygget i 1913, oversvømmede en region kaldet Hetch Hetchy Valley, en del af Yosemite National Park. (Søen skabt af OShaughnessy Dam kaldes Hetch Hetchy Reservoir.) Miljøkoalitioner modsatte dæmningen med henvisning til ødelæggelsen af miljøet og de levesteder, det leverede. Imidlertid leverede kraftværket overkommelig vandkraft til det blomstrende byområde omkring San Francisco.
Hetch Hetchy Reservoir er stadig et kontroversielt projekt. Mange mennesker mener, at OShaughnessy-dæmningen skal ødelægges, og dalen vender tilbage til sit oprindelige habitat. Andre hævder, at ødelæggelse af en energikilde til et så stort byområde ville reducere livskvaliteten for beboere i Bay Area.
der er grænser for mængden af vandkraft en dæmning kan give. Den mest begrænsende faktor er silt, der bygger sig op på reservoirlejet. Denne silt bæres af den strømmende flod, men forhindres i at nå sin normale destination i et delta eller flodmunding ved dæmningen. Hundredvis af meter silt opbygges på bunden af reservoiret, hvilket reducerer mængden af vand i anlægget. Mindre vand betyder mindre kraftig energi til at strømme gennem systemturbinerne. De fleste dæmninger skal bruge en betydelig mængde penge for at undgå siltopbygning, en proces kaldet siltation. Nogle kraftværker kan kun levere elektricitet i 20 eller 30 år på grund af siltning.
vandkraft og mennesker
milliarder af mennesker er afhængige af vandkraft hver dag. Det driver hjem, kontorer, fabrikker, hospitaler og skoler. Vandkraft er normalt en af de første metoder, et udviklingsland bruger til at bringe overkommelig elektricitet til landdistrikterne.
vandkraft hjælper med at forbedre hygiejne -, uddannelses-og beskæftigelsesmulighederne for et samfund. Kina og Indien har for eksempel bygget snesevis af dæmninger i løbet af det sidste årti, da deres udvikling hurtigt er vokset.
USA var afhængig af vandkraft for at bringe elektricitet til mange landdistrikter eller fattige områder. Det meste af denne konstruktion fandt sted i 1930 ‘ erne. Dæmninger var en stor del af den nye aftale, en række regeringsprogrammer, der satte folk i arbejde og bragte elektricitet til millioner af amerikanere under den store Depression. Bonneville-dæmningen ved Columbia-floden, Shasta-dæmningen ved Sacramento-floden og Hoover-dæmningen ved Colorado-floden er nogle dæmninger konstrueret som en del af ny aftale.
det mest berømte vandkraftprojekt i den nye aftale er sandsynligvis Tennessee Valley Authority (TVA). TVA konstruerede en række dæmninger langs Tennessee-floden og dens bifloder. I dag er TVA det største offentlige elselskab i USA, der leverer overkommelig elektricitet til beboere i staterne Alabama, Georgia, Kentucky, Mississippi, North Carolina, Tennessee og Virginia.
vandkraft kommer dog ofte til en menneskelig pris. De enorme dæmninger, der kræves til vandkraftprojekter, skaber reservoirer, der oversvømmer hele Dale. Boliger, samfund og byer kan flyttes, når dæmningskonstruktionen begynder.
Egypten påbegyndte opførelsen af Dæmningskomplekset ved Nilen i 1960. Ingeniører indså, at de gamle templer i Abu Simbel ville blive oversvømmet af reservoiret, kaldet Nasser-søen. Disse monumenter blev bygget direkte ind klipper flere historier høje. Abu Simbel-templerne er en del af Egyptens kulturarv og et stort turistmål. I stedet for at monumenterne oversvømmes, flyttede Egyptens regering hele bjergsiden til en kunstig bakke i nærheden. I dag sidder Abu Simbel over dæmningen.
Chinas massive Three Gorges Dam project vil bringe Sikker, overkommelig elektricitet til millioner af mennesker. Det vil gøre det muligt for hospitaler, skoler og fabrikker at arbejde længere og mere pålidelige timer. Det vil også give folk mulighed for at opretholde en sundere livsstil ved at give rent vand. Opførelsen af dæmningen gav også arbejdstagere direkte gavn. Mere end en kvart million mennesker har fundet arbejde med projektet.
projektet har imidlertid tvunget mere end en million mennesker til at flytte. Livsstilen blev forstyrret. Mange familier blev flyttet fra landlige byer ved bredden af Yangtse-floden til Chongking, et stort byområde med 31 millioner indbyggere. Andre mennesker blev flyttet helt ud af provinsen.