Įvairių vandens energijos rūšių nauda ir iššūkiai

Vandens naudojimas yra glaudžiai susijęs su galios generavimu. Kai kurie santykiai akivaizdūs, pavyzdžiui, vandens naudojimas kuriant šiluminę energiją arba hidroelektrinėje. Kiti santykiai gali būti labiau subtili, pvz., Vandens naudojimas gamtinėms dujoms suskaidyti arba auginti pasėlius, kurie vėliau naudojami kaip biokuras . Tokie energijos šaltiniai teikia daug naudos ir iššūkių, nes siekiame sukurti tvarią elektros energijos tinklą ateičiai.

Kaip vanduo žaidžia dalį elektros energijos gamybos

Elektros energijos aušinimas. Pasak mokslininkų sąjungos, apie 90 proc. Jungtinėse Amerikos Valstijose pagamintos elektros energijos pagamintos iš termoelektrinių elektrinių, įskaitant anglį, branduolines medžiagas , gamtines dujas ir naftą. Tokiems įrenginiams reikia aušinimo vandens. Terminiai gamyklos verdžia vandenį, kad sukurtų garą, kuris savo ruožtu varo generatorius, kad sukurtų elektros energiją. Šiluminės jėgainės paprastai yra skirtos naudoti vandenį vienkartinės arba šlapios recirkuliacijos sistemoje. Kadangi vienkartinės sistemos buvo populiarios (ir vis dar sudaro 43 proc. Jėgainių) dėl jų paprastumo, tai, kad jie išleidžia šildomą vandenį atgal į vandens kelią, kelia pavojų aplinkai. Nedaug naujų elektrinių yra suprojektuotos vienkartinio aušinimo būdu.

Hidroelektrinė generacija : hidroelektrinė generacija reiškia elektros energijos gamybą, naudojant juda vandenį, norint paversti turbinas.

Ši energijos forma yra atnaujinama. Tačiau yra neigiamų pasekmių, susijusių su vandens užtvankos sukūrimu, kuris gali sunaikinti vietos buveines ir net pareikalauti bendruomenių perkėlimo. Taip pat gali būti neigiamų išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų, susijusių su užtvankų konstrukcija, taip pat susijusi su potvyniais ir vėlesniais anglies dioksido ir metano dujų išsiskyrimo iš organinių medžiagų nykimo.

Hidroelektrinių užtvankų vieta sausose vietose, kuriose yra mažiau organinių medžiagų, šiuo požiūriu yra mažiau problematiška.

Vanduo, naudojamas kurui išgauti : vandens naudojimas yra pagrindinis anglių, naftos, gamtinių dujų ir urano gavybos procesų komponentas. Prieš kai kurią anglį galima sudeginti, ją reikia nuplauti vandeniu, kad būtų pašalinta siera ir kiti teršalai. Anglies gavyba, įskaitant vandenį, reikalingą vėsinti gręžimo mašinas, taip pat anglies plovimui, sunaudoja 70 - 260 milijonų galonų per dieną. Vanduo taip pat yra pagrindinis gamtinių dujų gavybos iš skalūnų dujų telkinių komponentas ir prieštaringas frackingo procesas . Skalūnų dujos tampa vis svarbesniu gamtinių dujų šaltiniu JAV, augančios nuo maždaug trečdalio pasiūlos 2012 m. Iki beveik pusės iki 2040 m. Hidraulinis suskaidymas arba hidrofraketavimas apima vandens ir chemikalų mišinio siuntimą per gręžimo angą didelis slėgis siekiant išlaisvinti gamtines dujas. Procesui reikalingas didelis vandens kiekis, kuris gali įtempti vietos tiekimą. Dėl cheminių medžiagų naudojimo frakcionavimo procese taip pat kilo susirūpinimas dėl vandens kokybės.

Kuro perdirbimas, perdirbimas ir transportavimas: visi ištekliai, tokie kaip uranas, nafta ir gamtinės dujos, turi būti rafinuoti, kad jie taptų tinkami naudoti kaip kuras.

Šie procesai reikalauja daug vandens. Pavyzdžiui, po dujų gavybos, gamtinių dujų rafinavimui ir vamzdynų eksploatavimui naudojami daugiau kaip 400 milijonų papildomų galonų vandens per dieną. Vandens transportavimas taip pat naudojamas angliškų susmulkintų medžiagų, smulkiai įmirkytų akmens anglių kartu su vandeniu transportavimui, taip pat bandymams tikrinti vamzdynų sistemas dėl galimų nuotėkių.

Kaip pažymi susirūpinimą keliančių mokslininkų sąjunga, technologijų pasirinkimas yra svarbus pasirinkus geriausią elektrinės sprendimą savo bendruomenei. Artimiausiu metu energetiniai įrenginiai gali pabrėžti vietos ekosistemas, pasitelkdami vietos vandens tiekimą ir didinant vandens temperatūrą. Ilgainiui elektrinės gali turėti įtakos klimato kaitai. Kaip pažymi, "JAV įmonių elektrinių portfeliuose yra labai skirtingi vandens naudojimo ir anglies profiliai.

Komunalinės paslaugos su žemesnio vandens augalais mažina stresą vietos vandens šaltiniuose. Komunalinės paslaugos, kuriose yra daug anglies turinčių jėgainių, prisideda prie ilgalaikio vandens stygiaus, nes padidėja klimato kaita. "

Kiti vandens naudojimas energijos gamybai

Energijos gamyboje yra kitų vandens naudojimo būdų. Labiausiai pastebimas tokių panaudojimo būdų yra vandens naudojimas biokuro gamybai. Sunaudota vandens biokuro gamyboje gali būti labai didelė. Pagal vieną vertinimą, 1500 galonų vandens yra reikalaujama sukurti vieną galoną kukurūzų gautą etanolį. Dauguma vandens reikia žemės ūkio etape. JAV žemės ūkio sektorius jau suvartoja apie 25-50 proc. Namų ūkio gėlo vandens tiekimo. Net be specialios žemės ūkio, skirto biokuro gamybai remti, vandens trūkumas jau yra veiksnys daugelyje auginimo vietovių.

Vanduo potencialiai gali padėti patenkinti būsimus energijos poreikius kitomis technologijomis, tokiomis kaip modulinės hidroelektrinės užtvankos arba maitinti dešimtys tūkstančių užtvankų JAV, kurios šiuo metu negamina energijos. Kiti metodai, kuriais toliau tiriama vandens energija, apima vandenynų bangas ir potvynius. Išnagrinėta viena naujausia idėja - vandens išgaravimo galimybė kurti energiją. Nors spekuliatyvus pobūdis, pasiūlyme teigiama, kad vandens paviršiuje besiplečiančios struktūros, ypač sausoje teritorijoje, gali užfiksuoti judančius vandens garus, kad būtų sukurta energija.

Vandens naudojimas yra labai svarbus daugumai dabartinių elektros energijos gamybos JAV. Mes turime išmintingai pasirinkti, kaip mes pasirenkame kurti energiją ateityje, siekdami užtikrinti vandens išsaugojimą ateityje.