Wasserkraftenergie: Quellen, Ursachen und erneuerbare Energie erklärt

Wasserkraft ist die führende erneuerbare Energiequelle und trägt zu 81 Prozent der Nutzung erneuerbarer Energien in den Vereinigten Staaten bei. Ungefähr 90 Prozent der erzeugten Wasserkraftenergie werden zu einem Drittel der Kosten fossiler Brennstoffe und zu einem Sechstel der Kosten von Erdgas in Elektrizität umgewandelt. Energie wird erzeugt, indem eine Turbine und ein Generator genutzt werden, um die kinetische Energie des Wasserflusses in elektrische Energie umzuwandeln. Es gibt mehrere Ursachen für Wasserkraftressourcen, darunter Dämme, Run of River, Gezeiten und Pumpspeicherkraftwerke.

Dämme

Es gibt nur einen ungestauten Fluss in den USA, der länger als 600 Meilen ist. Es gibt mehr als 75.000 Dämme, aber weniger als 3 Prozent werden zur Stromerzeugung genutzt. Wasser wird im Damm mit einem Tor gespeichert, um die Menge des freigegebenen Wassers gemäß dem Energiebedarf zu regulieren. Dämme verändern den natürlichen Fluss von Flüssen und beeinträchtigen die Lebensräume von Wasserarten. Sie überschwemmen zudem große Landflächen, was Flussufergemeinden beeinträchtigt.

Run of River

Run of River leitet den Flussfluss zu Turbinen, die Elektrizität erzeugen. Danach wird das Wasser wieder in seinen natürlichen Lauf umgeleitet. Die Niederdrucktechnik speichert vorübergehend Wasser in einem kleinen Damm, während die Hochdrucktechnik auf die Schwerkraft aus Gebirgsregionen zurückgreift. Run of River reduziert die Auswirkungen auf Wasserstände und den natürlichen Fluss im Vergleich zu herkömmlichen Dämmen und verursacht keine Überschwemmungen.

Gezeitenenergie

Gezeitenenergie wird aus den sich ändernden Gezeiten in Meerbusen gewonnen. Hereingehende Gezeiten fließen durch niedrige Dämme oder Barrieren mit Einwegtoren. Wenn die Gezeit abfließt, passiert das Wasser eingebaute Turbinen. Diese Methode ist nicht so kosteneffektiv wie andere, da Barrieren teuer im Bau sind. Mondzyklen und saisonale Schwankungen der Gezeiten beeinflussen ebenfalls die Menge der erzeugten Energie.

Pumpspeicherkraftwerke

In diesem System wird Wasser von einem oberen Reservoir durch eine Turbine gepumpt und sammelt sich dann im unteren Reservoir. Wenn der Energiebedarf gering ist, wird Wasser rückwärts gepumpt und im oberen Reservoir gespeichert, wodurch große Energiemengen für lange Zeiträume gespeichert werden können. Gebiete, in denen zwei Reservoirs existieren, sind schwer zu finden. Dies wird durch die Entwicklung von unterirdischen Speichersystemen überwunden, sodass nur ein Reservoir an der Oberfläche sein muss.