A vízenergia 6 környezeti költsége (és 3 előnye)

A vízenergia a világ számos régiójában jelentős energiaforrás, amely a globális villamosenergia-igény 24% -át biztosítja. Brazília és Norvégia szinte kizárólag a vízenergiára támaszkodik. Az Egyesült Államokban az összes villamos energia 7–12% -át vízenergia termeli; az államok, amelyektől leginkább függ Washington, Oregon, Kalifornia és New York.

Hidroenergia akkor jelentkezik, amikor vizet használnak mozgó alkatrészek aktiválására, amelyek viszont működhetnek malom, öntözőrendszer vagy elektromos turbina (ebben az esetben használhatjuk a hidroelektromosság kifejezést). A hidroelektromos energiát leggyakrabban akkor állítják elő, ha a vizet visszatartja a gát, egy turbinán keresztül vezetett egy tolóállványon, majd engedték el az alatti folyóban. A vizet mind a fenti tartályból a nyomás nyomja, mind a gravitáció meghúzza, és ez az energia egy turbinát forgat egy villamos energiát előállító generátorhoz. A ritkábban folyóhoz folyó vízerőműveknek is van gátja, de nincs tározója mögötte; a turbinákat a természetes áramlási sebesség mellett az általuk átfolyó folyóvíz mozgatja.

Végső soron az elektromos áram előállítása a természetes vízkörforgáson alapszik, hogy feltöltse a tározót, és megújíthatóvá teszi ezt a folyamatot fosszilis tüzelőanyagok nélkül. A fosszilis tüzelőanyagok használatával számos környezeti probléma merül fel: például az olaj kinyerése a olajhomok levegőszennyezést okoz; fracking a földgáz esetében a vízszennyezés társul; a fosszilis tüzelőanyagok elégetése termel klímaváltozásindukáló üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának. Ezért a megújuló energiaforrásokat tekintjük a fosszilis tüzelőanyagok tiszta alternatíváinak. Mint minden energiaforrás, akár megújítható, akár nem, a vízenergiához kapcsolódó környezeti költségek is vannak. Itt van néhány költség áttekintése, néhány előnnyel együtt.

• Akadály a halak számára. Számos vándorló halfaj úszik fel és le a folyókon, hogy teljes életciklusát befejezze. Anadrom hal, például lazac, árnyék vagy Atlanti tok, felmegynek az ívásra, és a fiatal halak úsznak a folyón, hogy elérjék a tengert. A katadrom halak, akárcsak az amerikai angolna, a folyókban élnek, amíg ki nem úsznak az óceánba, hogy tenyészkedjenek, és a fiatal angolnák (tündék) visszatérnek édesvízi vízbe, miután kikelték őket. A gátak nyilvánvalóan blokkolják e halak áthaladását. Egyes gátak hallétrákkal vagy más eszközökkel vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik, hogy sértetlenül menjenek át. Ezen struktúrák hatékonysága meglehetősen változó, de javuló.
• Az árvízrendszer változásai. A gátak nagy hirtelen vízmennyiségeket pufferolhatnak a heves esőzések tavaszi olvadása után. Ez jó dolog lehet a downstream közösségek számára (lásd az előnyeket lentebb), de az is rendszeres beáramlástól éhezteti a folyót. és megakadályozza a természetes magas áramlásokat a folyómeder rendszeres visszaszámlálásával, amely megújítja a vízi élőhelyet élet. Ezeknek az ökológiai folyamatoknak a helyrehozása érdekében a hatóságok időszakonként nagy mennyiségű vizet engednek a Colorado folyón, pozitív hatással van a folyó melletti natív növényzetre.
• Hőmérséklet és oxigén moduláció. A gát kialakításától függően a folyásirányban felszabaduló víz gyakran a tározó mélyebb részeiből származik. Ez a víz tehát egész évben azonos hideg hőmérsékleten van. Ennek negatív hatása van a vízi élővilágra, amelyet a víz hőmérsékletének szezonális változásaihoz igazítanak. Hasonlóképpen, a felszabadult víz alacsony oxigénszintje elpusztíthatja a vízben élő víz életét, de a problémát enyhítheti, ha a levegőt a kivezető vízbe keverjük.
• Párolgás. A tározók megnövelik a folyó felületét, ezáltal növelve a párolgáshoz elvesztett víz mennyiségét. Forró, napos régiókban a veszteségek megdöbbentőek: több vizet veszítenek a tározó párolgása miatt, mint a háztartási fogyasztásra fordítják. Amikor a víz elpárolog, az oldott sók elmaradnak, növelve a sósságot az áramlás utáni szakaszában és károsítva a vízi élővilágot.
• Higanyszennyezés. A higanyt a széntüzelésű erőművektől nagy távolságra fekvő vegetatívum rakja le. Új tartályok létrehozásakor a már elmerült növényzetben található higany felszabadul, és a baktériumok metil-higanymá alakulnak. Ez a metil-higany egyre inkább koncentrálódik, amikor mozog az élelmiszerláncban (ezt a folyamatot biomágításnak nevezik). A ragadozó halak fogyasztói, beleértve az embereket, ezután ki vannak téve a mérgező vegyület veszélyes koncentrációinak.
• Metánkibocsátás. A tározók gyakran megtelnek a növényzet bomlásából vagy a közeli mezőgazdasági mezőkből származó tápanyagokkal. Ezeket a tápanyagokat az algák és a mikroorganizmusok fogyasztják, amelyek viszont nagy mennyiségű metánt bocsátanak ki, amely egy erős üvegházhatású gáz. Ezt a problémát még nem vizsgálták eléggé annak valódi mértékének megértéséhez.

• Árvízellenőrzés. A tározó szintjét enyhe esõ vagy hóolvadás elõtt csökkenthetjük, pufferolva a veszélyes folyószinttõl az áramlás utáni közösségeket.
• Pihenés. A nagy tartályokat gyakran használják szabadidős tevékenységekhez, például horgászáshoz és csónakázáshoz.
• A fosszilis tüzelőanyagok alternatívája. A vízenergia előállítása alacsonyabb nettó mennyiségű üvegházhatást okozó gázt bocsát ki, mint a fosszilis tüzelőanyagok. Az energiaforrások portfóliójának részeként a vízenergia nagyobb mértékben támaszkodhat a háztartásra az energia, szemben a tengerentúlon bányászott fosszilis tüzelőanyagokkal, kevésbé szigorú környezeti feltételek mellett előírások.

Mivel az idősebb gátak gazdasági előnyei csökkennek, míg a környezeti költségek megemelkednek, a gát leszerelésének és eltávolításának növekedése tapasztalható. Ezek a gátak eltávolítása látványos, de ami a legfontosabb, lehetővé teszik a tudósok számára, hogy megfigyeljék, hogyan helyreállítják a természetes folyamatokat a folyók mentén.

Az itt leírt környezeti problémák nagy része nagyszabású vízenergia-projektekkel kapcsolatos. Számos nagyon kis léptékű projekt létezik (gyakran „mikrohidro” -nak nevezik), ahol mérlegelhető az elhelyezett kis turbinák kis mennyiségű áramot használnak villamos energia előállításához egyetlen házban vagy a szomszédság. Ezeknek a projekteknek a tervezésekor csekély környezeti hatása van.

• Filho, Geraldo Lucio Tiago, Ivan Felipe Silva dos Santos és Regina Mambeli Barros. "A kicsi vízierőművek becsült becslése a tényező alapján." Megújuló és fenntartható energia áttekintés 77 (2017): 229–38. Nyomtatás.
• Forsund, Finn R. "Vízenergia-gazdaságtan." Springer, 2007.
• Hancock, Kathleen J és Benjamin K Sovacool. "Nemzetközi politikai gazdaságtan és megújuló energia: vízenergia és az erőforrás-átok." Nemzetközi tanulmányok áttekintése 20.4 (2018): 615–32. Nyomtatás.
• Johansson, Per-Olov és Bengt Kriström. "A vízenergia gazdasági és társadalmi költségei." Umeå, Svédország: Umeå University Gazdaságtudományi Tanszék, 2018. Nyomtatás.
• , szerk. "A vízenergia-konfliktusok modern költség-haszon elemzése." Cheltenham, Egyesült Királyság: Edward Elgar, 2011.
• , szerk. "A vízügyi projektek értékelésének közgazdaságtan: a vízenergia és más felhasználások összehasonlítása." Springer, 2012.