Hydroelectric

تاریخ انتشار:

1400/12/8

نیروگاه آبی و انرژی پاک

نیروگاه‌ های آبی، 16 درصد از کل برق جهان را تولید می‌کنند. اگر از تمام منابع موجود رودخانه‌ها و دریاچه‌های زمین استفاده کنیم، این میزان می‌تواند سه برابر شود. یعنی تولید سالانه تقریباً 15000 تراوات ساعت انرژی برق آبی!

نگرانی‌های فزاینده در مورد سوخت‌های فسیلی – به‌ویژه سهم بالقوه آن‌ها در آلودگی و گرم شدن زمین – باعث شده افراد و دولت‌ها در سرتاسر جهان به دنبال منابع انرژی جایگزین باشند.

همانطور که می‌دانید انرژی آبی ¾ از انرژی تجدیدپذیر جهان را تولید می‌کند. طبیعتا با ورود به قرن بیست و یکم و افزایش جمعیت زمین، نیاز به انرژی‌های تجدیدپذیر افزایش می‌یابد، زیرا به مرور متوجه محدودیت‌های سوخت‌های فسیلی می‌شویم و به همین دلیل انرژی آبی بار دیگر در کانون توجه قرار خواهد گرفت.

در 150 سال گذشته، در هر پنج قاره، سدهای برق آبی ساخته شده است که دریاچه‌های بزرگی را ایجاد کرده، سیل‌ها را تنظیم می‌کند و از قدرت رودخانه‌ها برای تولید برق استفاده می‌کند. اما به مرور چندین اشکال جدی در این شکل از انرژی کشف کرده‌ایم که یکی از آنها تاثیرات زیست محیطی نیروگاه‌ های آبی است.

نیروگاه آبی بدون سد توسعه جالبی است که در آن تنها بخشی از یک رودخانه منحرف می‌شود و سپس به یک گرداب طبیعی وارد می‌شود که توربین را می‌چرخاند و کانال خروجی دوباره به رودخانه متصل می‌شود. این به ماهی‌ها اجازه می‌دهد تا به راحتی در بالا و پایین دست شنا کند، زیرا سدی در کار نیست، دریاچه ایجاد نمی‌کند و در نتیجه محیط طبیعی اطراف دست نخورده باقی می‌ماند.

مسئله دیگر نیروگاه‌ های آبی، هزینه اولیه آن‌هاست. علاوه بر این، محققان دانشگاه آکسفورد دریافتند که قیمت‌های پروژه‌های سدسازی بزرگ 57 درصد بیشتر از برآورد اولیه آن‌ها به طور متوسط ​​است! این امر، آب را برای بسیاری از کشورهای فقیرتر و جوامعی که پول نقد ندارند، گران می‌کند. البته فناوری‌های جدید این فرآیند را مقرون به صرفه‌تر می کنند. نیروگاه‌های آبی مدولار را می‌توان با هزینه‌های ارزان‌تر در خارج از محل، ساخت و سپس برای نصب به محل پروژه منتقل کرد.

یکی دیگر از گزینه های اقتصادی، برق رسانی به بسیاری از سدهای بدون برق موجود است. تنها در ایالات متحده، تامین انرژی 100 سد بزرگ بدون انرژی کشور، سالانه 45 تراوات ساعت انرژی الکتریکی به ارمغان می آورد.

برق آبی، صنعتی است که به ویژه در برابر تغییرات دمای جهانی آسیب پذیر است. ما در یک واقعیت تغییر آب و هوا زندگی می کنیم که در آن رویدادهای شدید آب و هوایی رایج تر می شوند، میزان بارندگی در سال‌های مختلف به شدت در نوسان است و آب در برخی مناطق به طور فزاینده ای کمیاب می‌شود.

انرژی آبی رابطه دوگانه منحصر به فردی با تغییرات آب و هوایی دارد. از یک طرف منبع انرژی بسیار پاکی است که به کاهش انتشار CO2 و سایر مواد مضر کمک می کند، از طرف دیگر می‌تواند محیط‌های طبیعی را با ساخت سد و … خراب کند.

وضعیت فعلی انرژی برق آبی

در حال حاضر، در ایالات متحده، برق آبی بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر است و تولید حدود 7 درصد از کل تولید انرژی ملی را برعهده دارد.

انرژی آبی همچنین منبع محبوب انرژی‌های تجدیدپذیر در سطح بین المللی است، به ویژه در چین، که یکی از بزرگترین تولیدکنندگان انرژی برق آبی در جهان است. در آنجا، سدها – از جمله سد Three Gorges، بزرگترین نیروگاه در جهان با ظرفیت نصب شده – بیش از 15 درصد از کل انرژی کشور را تولید می کنند.

رشد سالانه برق آبی در چند سال گذشته کند شده است. دولت‌ها یا سوخت‌های فسیلی را مورد بازنگری قرار داده‌اند یا به دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر – مانند باد و خورشید – که تاثیر کمتری نسبت به سدها بر محیط‌زیست دارند، توجه کرده‌اند.

تولید برق آبی احتمالاً در آینده نزدیک شاهد رشد قابل توجهی خواهد بود. با این حال، ممکن است به زودی توسط سایر منابع انرژی تجدیدپذیر که نرخ رشد بسیار سریع‌تری را تجربه می‌کنند، تحت‌الشعاع قرار گیرد.

آنچه ممکن است در آینده برای نیروگاه‌ های آبی رقم بخورد

چالش‌هایی وجود دارد که ممکن است مانع از توسعه بیشتر نیروگاه‌ های آبی شود. نگرانی‌های زیست محیطی و اجتماعی ساخت سدهای جدید را کند کرده یا مانع آن شده است. با محدود کردن عرضه آب و ایجاد مخازن بزرگ، سدهای برق آبی به طور طبیعی برای جوامع و اکوسیستم‌های بالادست مختل می‌شوند. در حوضه رودخانه کلمبیا، سدها بیش از 55 درصد از زیستگاه تخم ریزی و پرورش را که قبلاً در اختیار ماهی قزل آلا بود مسدود کرده‌اند.

یکی از راه‌حل‌های ممکن برای برطرف کردن این مشکلات، ساخت نیروگاه‌ های آبی بدون سد است که گاهی اوقات به آن‌ها نیروگاه‌های رودخانه‌ای نیز گفته می‌شود. نیروگاه‌ های آبی رودخانه‌ای به جای نیاز به آب برای سقوط در مسافت‌های زیاد، با استفاده از سرعت جریان طبیعی آب، برق تولید می‌کنند. از آنجایی که این نیروگاه‌های آبی در هنگام ساخت، مخزن ایجاد نمی کنند یا جریان آب را تغییر مسیر نمی‌دهند، معمولاً نسبت به سدها اختلالات محیطی کمتری ایجاد می‌کنند.

در حال حاضر، این نیروگاه‌ های آبی بدون سد نمی‌توانند تقریباً به اندازه یک نیروگاه آبی دارای سد برق تولید کنند. تولید انرژی این نیروگاه‌ها نیز ممکن است  به دلیل تغییرات فصلی و سالانه در سرعت جریان رودخانه کمتر قابل پیش بینی باشد.

در عین حال، الگوهای جدید آب و هوایی ناشی از تغییرات آب و هوا این پتانسیل را دارد که انرژی آبی را آنقدر غیرقابل اعتماد کند که به کلی ارزش استفاده را نداشته باشد. در برخی مناطق، تغییر الگوهای بارندگی و خشکسالی‌های مکرر باعث کاهش جریان رودخانه‌ها و زهکشی دریاچه‌ها شده است و در نتیجه توجیه پذیری ساخت و تمایل به استفاده از کلیه تاسیسات برق آبی به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.

چالش‌های نیروگاه‌ های آبی در آینده

انرژی آبی به طور فزاینده ای به عنوان یک جایگزین بالقوه تجدیدپذیر برای سوخت‌های فسیلی تولید کننده گازهای گلخانه ای دیده می‌شود.

با این حال، چند مشکل وجود دارد که ممکن است از پذیرش گسترده منبع تغذیه جلوگیری کند. سدهای برق آبی می توانند هم برای جوامع و هم برای اکوسیستم‌ها مخرب باشند و با افزایش دما و شرایط سخت آب و هوا در سال‌های آینده، خروجی انرژی این نیروگاه های آبی ممکن است کمتر شود. این‌ها موانعی هستند که باید قبل از رواج بیشتر استفاده از نیروگاه‌ های آبی بر آنها غلبه کرد.

0 0 رای ها
Article Rating
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 Comments
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها