In 2019 was 6,6% van de opgewekte energie in de Verenigde Staten afkomstig van grootschalige waterkrachtcentrales. Waterkracht, die wordt opgewekt door waterkracht, is een populaire vorm van hernieuwbare energie die de stroom van water gebruikt om elektriciteit op te wekken.
We weten allemaal dat waterkracht zowel hernieuwbaar als groen is, maar wat zijn de andere voordelen van deze technologie? Zijn er nadelen?
Lees de onderstaande lijst met voor- en nadelen van hydro-elektrische energie om erachter te komen.
Waterkracht wordt al generaties lang gebruikt om de VS te voorzien van betrouwbare, fossiele brandstofvrije elektriciteit.
Het is een geweldige hernieuwbare energiebron omdat water meestal erg overvloedig is, maar het heeft ook enkele nadelen voor het milieu. Hoewel de energiebron zelf koolstofdioxidevrij is, kan het bouwen van dammen langs een rivier gevolgen hebben voor de inheemse vissoorten.
Over het algemeen wegen de voordelen op tegen de nadelen voor waterkracht, omdat in tegenstelling tot zonne- of windenergie, 24/7 op water kan worden vertrouwd.
Hoe hydro-elektrische energie werkt
Waterkrachtcentrales wekken energie op door de kracht van water te gebruiken om turbines te laten draaien. Ze werken op dezelfde manier als hoe een kolencentrale wordt gerund.
Wanneer bijvoorbeeld steenkool wordt verbrand in een kolencentrale, drijft de stoom die ontstaat turbines aan die vervolgens elektriciteit opwekken. Bij waterkracht is water de energiebron die stroom opwekt.
De meest populaire vorm van waterkracht, ook wel waterkracht genoemd, is een grote dam die water vasthoudt in een reservoir, zoals op onderstaande afbeelding. Wanneer elektriciteit nodig is, komt er water uit het reservoir, dat vervolgens turbines voortstuwt om elektriciteit te produceren.
Hoewel hydro-elektrische dammen een geweldige manier zijn om elektriciteit te produceren, zijn er enkele nadelen aan verbonden, die we hieronder zullen bespreken.
Voordelen van hydro-elektrische energie
1. Hernieuwbaar
Hydro-elektrische energie is geclassificeerd als een hernieuwbare energiebron omdat het wordt aangedreven door water en water een natuurlijk aanvullend hulpmiddel is.
Aangezien water de energiebron is die een waterkrachtcentrale aandrijft, wordt er geen vervuiling uitgestoten tijdens de opwekking van stroom. Beide factoren maken waterkracht hernieuwbaar, omdat water van nature aanvult en omdat het geen bron van broeikasgasemissies is.
2. Lage uitstoot
De actie van het opwekken van elektriciteit met waterkrachtenergie stoot geen kooldioxide uit, een broeikasgas dat de wereldwijde klimaatverandering veroorzaakt.
Nadat een waterkrachtcentrale is gebouwd, stoot deze geen vervuiling uit in de atmosfeer zoals veel van zijn tegenhangers van niet-hernieuwbare energie, zoals steenkool en aardgas.
3. Betrouwbaar
Waterkracht is een zeer betrouwbare duurzame energiebron.
Waterstroom is meestal zeer voorspelbaar en er wordt rekening mee gehouden bij het bepalen waar een waterkrachtcentrale wordt gebouwd, hetzij op een actief stromende rivier of gebouwd met een dam om de waterstroom te beheersen.
Bovendien kan de output van elektriciteit worden aangepast. Als de energievraag laag is, kan water van de turbines worden afgewend en wordt er minder energie geproduceerd. Het tegenovergestelde is waar als er meer energie nodig is - er kan meer water in de installatie stromen voor elektriciteitsproductie.
4. Veilig
Over het algemeen is waterkracht een zeer veilige vorm van energieopwekking.
Er wordt geen ziekteverwekkende vervuiling uitgestoten tijdens de opwekking van energie en er is geen kans op olielekkages of het breken van gasleidingen, aangezien de enige brandstof die wordt gebruikt voor het aandrijven van een waterkrachtcentrale water is.
Nadelen van hydro-elektrische energie
1. Milieugevolgen
Waterkrachtcentrales kunnen lastig zijn, want als er een wordt gebouwd met een dam, zoals de beroemde Hoover Dam in Nevada, zal een voorheen droog landgebied met water worden overstroomd om als reservoir te worden gebruikt. Dat betekent dat welke habitat dan ook op die locatie zal worden geruïneerd. Ook de natuurlijke stroming van de rivier wordt aangetast.
Een niet-natuurlijke waterstroom leidt tot problemen variërend van minder sediment dat het einde van de rivier bereikt, een natuurlijke manier om land op te bouwen en te onderhouden, tot het beïnvloeden van vismigratiepatronen. Ook reizen veel rivieren door meerdere provincies en als ze worden afgedamd, kunnen stroomopwaartse landen meer water opnemen dan redelijk is en minder water achterlaten voor landen stroomafwaarts.
Alvorens locaties voor waterkrachtcentrales te kiezen, moeten de mogelijke milieueffecten zorgvuldig worden overwogen om ervoor te zorgen dat de centrale zo milieuvriendelijk mogelijk kan zijn.
2. Duur om te bouwen
Het bouwen van elk type energiecentrale is duur - waterkrachtcentrales kunnen wel $ 580 per te bouwen kilowatt kosten, en ze variëren meestal van 10 MW tot 30 MW (waarbij één MW gelijk is aan 1.000 kilowatt).
Dit betekent dat de initiële kosten voor het bouwen van een waterkrachtcentrale miljoenen dollars kunnen bedragen. Vergeleken met de dalende prijzen van zonne-installaties is waterkracht bijvoorbeeld een uitdagender hernieuwbaar project om te financieren.
3. Droogtepotentieel
Het vermogen om elektriciteit op te wekken kan ernstig worden verminderd als er een droogte is en er niet genoeg water in de plant stroomt.
Het goede nieuws is dat de meeste droogteperiodes een kortstondige onderbreking zijn van de typische watercyclus en slechts een kleine vertraging in de elektriciteitsopwekking zouden moeten veroorzaken.
4. Beperkte reservoirs
Het is een uitdaging om een geschikte plek te vinden met een grote watervoorraad het hele jaar door, met de juiste hoeveelheid water en dicht genoeg bij bestaande elektriciteitsleidingen.
Het is ook een delicate evenwichtsoefening om voldoende rivierwater wild te houden (dus zonder dammen), versus het afdammen van veel rivieren voor stroom.
Waterkracht versus andere hernieuwbare energiebronnen
De belangrijkste voordelen van waterkracht zijn dat het 100% hernieuwbaar is, dat het op elk moment dag en nacht elektriciteit kan opwekken en dat de werking ervan over het algemeen veilig is.
Het is echter een uitdaging om waterkrachtcentrales te bouwen omdat je een rivier volledig moet afdammen. Niet veel nutsbedrijven kunnen dit betalen, en meestal betalen overheden de rekening voor waterkrachtcentrales.
Interessant is dat staten met veel waterkrachtcentrales doorgaans goedkopere elektriciteitskosten hebben. Dus als staten bereid zijn de aanloopkosten te betalen om waterkrachtcentrales te bouwen, kunnen ze de elektriciteitsrekening van de consument verlagen.
Zonne-energie is een goedkope bron van hernieuwbare energie, maar waterkracht is consistenter omdat het water 24/7 door de turbines stroomt, in tegenstelling tot de zon die alleen overdag schijnt.
Hoewel windenergie ook een zeer consistente vorm van hernieuwbare energie is, zullen windturbines hogere onderhoudskosten hebben dan waterkrachtcentrales omdat de turbines groter zijn en constant in beweging zijn, wat betekent dat ze gemakkelijker kapot gaan.
Wat biobrandstoffen betreft, is waterkracht superieur, want als de centrale eenmaal is gebouwd en draait, zijn de gevolgen voor het milieu kleiner. Bij biobrandstoffen moet je voortdurend bomen of planten omhakken die als brandstof worden verbrand. Maar bij waterkracht is er water in overvloed en stoot het geen CO2 uit bij het aandrijven van de centrale.
Hoewel geen enkele stroombron perfect is, kan waterkracht een goede balans bieden tussen hernieuwbare energie die betrouwbare stroom produceert met een beperkte impact op het milieu. Om klimaatverandering tegen te gaan, zal waterkracht een noodzakelijk onderdeel zijn van de Amerikaanse energiemix, omdat het zowel broeikasgasemissievrij is als een relatief eenvoudige en betrouwbare manier om schone energie te produceren.