hydro-elektrische energie wordt geproduceerd door bewegend water. Hydro komt van het Griekse woord voor water.
waterkracht wordt al duizenden jaren gebruikt. Oude Romeinen bouwden turbines, die wielen draaien door stromend water. Romeinse turbines werden niet gebruikt voor elektriciteit, maar voor het Malen van granen om meel en brood te maken.
watermolens leveren een andere bron van hydro-elektrische energie. Watermolens, die gebruikelijk waren tot de Industriële Revolutie, zijn grote wielen meestal gelegen aan de oevers van matig stromende rivieren. Watermolens genereren energie die de bevoegdheden van dergelijke diverse activiteiten zoals het Malen van graan, het snijden van hout, of het creëren van hete branden om staal te creëren. De eerste waterkrachtcentrale van de Verenigde Staten werd gebouwd aan de Fox River in 1882 in Appleton, Wisconsin. Deze fabriek aangedreven twee papierfabrieken en een huis.
gebruik maken van waterkracht
om de energie uit stromend water te benutten, moet het water onder controle worden gehouden. Een groot reservoir wordt gecreëerd, meestal door het afdammen van een rivier om een kunstmatig meer, of reservoir te creëren. Water wordt gekanaliseerd door tunnels in de dam.
de energie van het water dat door de tunnels van de dam stroomt, zorgt ervoor dat turbines draaien. De turbines laten generatoren bewegen. Generatoren zijn machines die elektriciteit produceren.
ingenieurs controleren de hoeveelheid water die door de dam wordt gelaten. Het proces dat wordt gebruikt om deze stroom van water te controleren wordt het inlaatsysteem genoemd. Wanneer er veel energie nodig is, zijn de meeste tunnels naar de turbines open en stromen er miljoenen liters water doorheen. Als er minder energie nodig is, vertragen ingenieurs het inlaatsysteem door sommige tunnels te sluiten.
bij overstromingen wordt het inlaatsysteem geholpen door een overloop. Een overloop is een structuur die het mogelijk maakt om water direct in de rivier of een ander waterlichaam onder de dam te stromen, waarbij alle tunnels, turbines en generatoren worden omzeild. Lekkages voorkomen dat de dam en de gemeenschap beschadigd raken. Lekkages, die eruit zien als lange hellingen, zijn meestal leeg en droog.
van waterstromen naar elektrische stromen
Grote, snelstromende rivieren produceren de meeste hydro-elektriciteit. De Columbia River, die deel uitmaakt van de grens tussen de Amerikaanse Staten Washington en Oregon, is een grote rivier die enorme hoeveelheden hydro-elektrische energie produceert. De Bonneville Dam, een van de vele Dammen op de Columbia rivier, heeft 20 turbines en genereert jaarlijks meer dan een miljoen watt vermogen. Dat is genoeg energie om honderdduizenden huizen en bedrijven van stroom te voorzien.Waterkrachtcentrales in de buurt van watervallen kunnen ook enorme hoeveelheden energie genereren. Water dat over de vallijn valt, zit vol energie. Een beroemd voorbeeld hiervan is de waterkrachtcentrale bij de Niagara Falls, die de grens tussen de Verenigde Staten en Canada overspant. De waterkracht van de Niagara Falls wordt verdeeld tussen de Amerikaanse staat New York en de Canadese provincie Ontario. Ingenieurs bij Niagara Falls kunnen de watervallen niet uitschakelen, maar ze kunnen de inname ernstig beperken en de hoeveelheid water die over de waterval stroomt, beheersen.De grootste waterkrachtcentrale ter wereld is de enorme Three Gorges Dam, die de Yangtze rivier in China overspant. Het is 185 meter (607 voet) hoog en 115 meter (377 voet) dik aan de basis. Het heeft 26 turbines en zal in staat zijn om meer dan een miljard watt vermogen te genereren. De Three Gorges Dam werkt, maar de ingenieurs werken nog aan het systeem. Ze voegen nog meer turbines en generatoren toe aan het project.
waterkracht en milieu
waterkracht is afhankelijk van water, een schone, hernieuwbare energiebron. Een hernieuwbare energiebron zal niet opraken. Hernieuwbare energie komt uit natuurlijke bronnen, zoals wind, zonlicht, regen, getijden en geothermische energie (de warmte die in de Aarde wordt geproduceerd). Niet-hernieuwbare energiebronnen omvatten steenkool, olie en aardgas.
Water is hernieuwbaar omdat de watercyclus zichzelf voortdurend recyclet. Water verdampt, vormt wolken, en dan regent het op de aarde, het starten van de cyclus opnieuw.

Reservoirs gemaakt door Dammen kunnen grote, veilige recreatieve ruimte bieden voor een gemeenschap. Watersporters en waterskiërs kunnen genieten van het meer. Veel reservoirs zijn ook gevuld met vis. Het gebied rond een stuwmeer is vaak een beschermde natuurlijke ruimte, waardoor kampeerders en wandelaars kunnen genieten van de natuurlijke omgeving.
het gebruik van water als energiebron is over het algemeen een veilige keuze voor het milieu. Maar het is niet perfect. Waterkrachtcentrales hebben een dam en een reservoir nodig. Deze door de mens gemaakte structuren kunnen obstakels zijn voor vissen die stroomopwaarts proberen te zwemmen. Sommige Dammen, waaronder de Bonneville Dam, hebben visladders geïnstalleerd om vissen te helpen migreren. Visladders zijn een reeks brede trappen gebouwd aan de kant van de rivier en de dam. Door de ladder kunnen vissen langzaam stroomopwaarts zwemmen in plaats van volledig geblokkeerd te worden door de dam.
Dammen overspoelen rivieroevers en vernietigen de habitat van drasland voor duizenden organismen. Watervogels zoals kraanvogels en eenden lopen vaak gevaar, evenals planten die afhankelijk zijn van de moerassige habitat van een rivieroever. De werking van de centrale kan ook de temperatuur van het water in het reservoir verhogen. Planten en dieren in de buurt van de dam moeten zich aan deze verandering aanpassen of elders migreren. De OShaughnessy Dam op de Tuolumne River in de Verenigde Staten de staat Californië was een van de eerste waterkrachtprojecten die wijdverbreide kritiek kreeg op de impact ervan op het milieu. De dam, gebouwd in 1913, overstroomde een regio genaamd Hetch Hetchy Valley, onderdeel van Yosemite National Park. (Het door de OShaughnessy Dam gecreëerde meer heet Hetch Hetchy Reservoir.) Milieucoalities verzetten zich tegen de dam, verwijzend naar de vernietiging van het milieu en de habitats die het verschafte. De centrale leverde echter betaalbare hydro-elektrische energie aan het bloeiende stedelijke gebied rond San Francisco.
het Hetch Hetchy Reservoir is nog steeds een controversieel project. Veel mensen geloven dat de OShaughnessy Dam moet worden vernietigd en de vallei moet terugkeren naar zijn oorspronkelijke habitat. Anderen beweren dat het vernietigen van een energiebron voor zo ‘ n groot stedelijk gebied de levenskwaliteit van de bewoners van de Bay Area zou verminderen.
er zijn grenzen aan de hoeveelheid waterkracht die een dam kan leveren. De meest beperkende factor is slib dat zich opbouwt op het reservoirbed. Dit slib wordt gedragen door de stromende rivier, maar verhinderd zijn normale bestemming te bereiken in een delta of riviermonding door de dam. Honderden meters slib opbouwen op de bodem van het reservoir, waardoor de hoeveelheid water in de faciliteit. Minder water betekent minder krachtige energie om door de systeemturbines te stromen. De meeste Dammen moeten een aanzienlijke hoeveelheid geld uitgeven om slibvorming te voorkomen, een proces dat slibvorming wordt genoemd. Sommige elektriciteitscentrales kunnen slechts 20 of 30 jaar elektriciteit leveren vanwege verzilting.
waterkracht en mensen
miljarden mensen zijn dagelijks afhankelijk van waterkracht. Het voedt huizen, kantoren, fabrieken, ziekenhuizen en scholen. Hydro-elektrische energie is meestal een van de eerste methoden die een ontwikkelingsland gebruikt om betaalbare elektriciteit naar landelijke gebieden te brengen.
Hydro-elektriciteit draagt bij tot de verbetering van de hygiëne, het onderwijs en de werkgelegenheid die een gemeenschap ter beschikking staan. China en India, bijvoorbeeld, hebben tientallen dammen gebouwd in de afgelopen tien jaar, als hun ontwikkeling is snel gegroeid.
de Verenigde Staten waren afhankelijk van hydro-elektrische energie om elektriciteit naar veel landelijke of arme gebieden te brengen. Het grootste deel van deze constructie vond plaats in de jaren 1930. Dammen waren een groot deel van de New Deal, een reeks overheidsprogramma ‘ s die mensen aan het werk zetten en elektriciteit brachten aan miljoenen Amerikanen tijdens de Grote Depressie. De Bonneville Dam op de Columbia River, de Shasta Dam op de Sacramento River en de Hoover Dam op de Colorado River zijn enkele dammen gebouwd als onderdeel van de New Deal.Het bekendste waterkrachtproject van de New Deal is waarschijnlijk de Tennessee Valley Authority (TVA). De TVA bouwde een reeks Dammen langs de Tennessee rivier en haar zijrivieren. Tegenwoordig is de TVA het grootste publieke elektriciteitsbedrijf in de VS, dat betaalbare elektriciteit levert aan inwoners van de staten Alabama, Georgia, Kentucky, Mississippi, North Carolina, Tennessee en Virginia.
waterkracht komt echter vaak ten koste van de mens. De enorme Dammen die nodig zijn voor waterkrachtprojecten creëren reservoirs die hele valleien onder water zetten. Huizen, gemeenschappen en steden kunnen worden verplaatst als de bouw van de dam begint. Egypte begon in 1960 met de bouw van de Aswan Dam aan de Nijl. Ingenieurs realiseerden zich dat oude tempels van Abu Simbel zouden worden overspoeld door het reservoir, genaamd Lake Nasser. Deze monumenten werden direct gebouwd in kliffen meerdere verdiepingen hoog. De Abu Simbel tempels zijn een onderdeel van Egyptisch cultureel erfgoed en een belangrijke toeristische bestemming. In plaats van de monumenten overstroomd te hebben, verplaatste de regering van Egypte de hele berghelling naar een kunstmatige heuvel in de buurt. Vandaag, Abu Simbel zit boven de Aswan Dam.
China ‘ s massive Three Gorges Dam project zal Veilige, betaalbare elektriciteit brengen aan miljoenen mensen. Hierdoor kunnen ziekenhuizen, scholen en fabrieken langer en betrouwbaarder werken. Het zal mensen ook in staat stellen om een gezondere levensstijl te behouden door schoon water te leveren. De bouw van de dam kwam ook rechtstreeks ten goede aan de werknemers. Meer dan een kwart miljoen mensen hebben werk gevonden met het project.
het project heeft echter meer dan een miljoen mensen gedwongen te verhuizen. Levensstijlen werden verstoord. Veel gezinnen werden verplaatst van landelijke steden aan de oevers van de rivier de Jangtze naar Chongqing, een groot stedelijk gebied met 31 miljoen inwoners. Andere mensen werden volledig uit de provincie verplaatst.