Gradnja hidroelektrarne povzroča nepopravljive družbeno-okoljske vplive
Dan Meyers na podobi Unsplash
Hidroelektrarno tvori niz del in opreme, ki se uporablja za proizvodnjo električne energije z uporabo hidravličnega potenciala v reki. To moč zagotavlja pretok reke in koncentracija obstoječih neenakomernosti vzdolž njenega toka, ki so lahko naravne ali zgrajene v obliki jezov ali s preusmeritvijo reke iz naravnega korita v rezervoarje. Kljub uporabi obnovljivega vira energije za proizvodnjo električne energije hidroelektrarna v regiji, kjer je nameščena, povzroča nepopravljive socialne in okoljske vplive.
Kaj je hidroelektrarna?
Hidroelektrarna je inženirsko delo, ki uporablja silo vode za proizvodnjo električne energije. Znana tudi kot hidroelektrarna ali hidroelektrarna, je velika zgradba, ki izkorišča gibanje rek za pridobivanje električne energije. Vendar namestitev hidroelektrarne zahteva zapletena inženirska dela, ki na lokaciji povzročajo več družbeno-okoljskih vplivov.
Kako deluje hidroelektrarna?
Za proizvodnjo električne energije v hidroelektrarni je nujno, da obstaja povezava med pretokom reke, razliko v terenu in količino vode, ki je na voljo. Na kratko se voda, ki je shranjena v rezervoarju, usmeri in odvede do velikih turbin. Pretok te vode povzroči, da se turbine obrnejo in zaženejo generatorje, ki bodo proizvajali električno energijo.
Tako pride do pretvorbe mehanske energije iz gibanja vode v električno. Po pretvorbi v električno energijo transformatorji povečajo napetost te energije, kar ji omogoča potovanje skozi prenosne tokove in doseganje obratov, ki potrebujejo električno energijo.
Sistem hidroelektrarne sestavljajo:
Jez
Namen jezu je prekiniti naravni krog reke in ustvariti vodni zbiralnik. Poleg tega, da rezervoar shrani ta vir, ustvarja vodno režo, zajema vodo v zadostni količini za proizvodnjo električne energije in uravnava pretok rek v deževju in suši.
Sistem za dovajanje vode (addukcija)
Ta sistem je sestavljen iz predorov, kanalov in kovinskih vodov, ki vodijo v elektrarno.
Powerhouse
V tem delu sistema se nahajajo turbine, povezane z generatorjem. Ta instrument omogoča gibanje turbin za pretvorbo kinetične energije gibanja vode v električno energijo. Obstaja več vrst turbin, med katerimi so glavni pelton, kaplan, francis in bulb. Najprimernejša turbina za vsako hidroelektrarno je odvisna od višine padca in pretoka reke.
Kanal za pobeg
Po prehodu skozi turbine se voda po izhodnem kanalu vrne v naravno strugo reke. Izhodni kanal se nahaja med elektrarno in reko, njegova velikost pa je odvisna od velikosti elektrarne in zadevne reke.
Preliv
Preliv omogoča iztekanje vode, če nivo rezervoarja preseže priporočene meje, kar se običajno zgodi v deževnem obdobju. Preliv se odpre, kadar je proizvodnja električne energije motena, ker je vodostaj nad idealnim nivojem; ali da bi se izognili prelivanju in poplavljanju okoli rastline, pogosti dogodki v zelo deževnih obdobjih.
Vrste hidroelektrarne
Tekoča rastlina
Da bi se izognili izgubam, ki jih je povzročila gradnja tradicionalnih hidroelektrarn, so bile ustvarjene tekoče naprave, bolj trajnostna možnost, ki ne uporablja velikih vodnih zbiralnikov, zmanjšuje strukturo jezov in velikost poplav. V tem modelu se sila toka rek uporablja za proizvodnjo energije, ne da bi bilo treba shranjevati vodo.
Rastline, kot sta Santo Antônio in Jirau na reki Madeiri in Belo Monte v Pari, imajo svoje strukture, ki temeljijo na konceptu tekočine. Tudi brez potrebe po velikih rezervoarjih te naprave vzdržujejo minimalno rezervo, ki zagotavlja njihovo delovanje in stabilnost.
Kljub socialno-okoljskim prednostim tokovna elektrarna zmanjšuje energetsko varnost države. To je zato, ker lahko v obdobjih daljše suše tem objektom zmanjka vode za proizvodnjo električne energije, saj njihovi majhni rezervoarji ne omogočajo daljšega obratovanja.
Po mnenju strokovnjakov je alternativa za izravnavo omejenega potenciala teh rastlin vlaganje v dopolnilne vire. Tako se lahko v obdobjih, ko vodne hidroelektrarne delujejo z nizko zmogljivostjo, uporabi energija z vetrom ali sončnimi viri, kar zagotavlja oskrbo in uravnoteži učinke, ki jih povzroča vsaka.
Rastline z akumulacijskimi rezervoarji
Hidroelektrarne z akumulacijskimi rezervoarji shranjujejo vodo in uravnavajo njeno delovanje v skladu z zahtevami po energiji. Skladiščna zmogljivost se pridobi z jezom, ki se nahaja gorvodno od elektrarne, odvisno od njene zmogljivosti pa se govori o sezonski, letni in hiperletni regulaciji.
Hidroelektrarne v Braziliji
Brazilija je tretja največja proizvajalka vodne energije na svetu, za Kanado in ZDA. Poleg tega je tudi tretja država z največjim hidravličnim potencialom, za Rusijo in Kitajsko. Približno 90% električne energije, proizvedene v Braziliji, prihaja iz hidroelektrarn.
Po vsej Braziliji je raztresenih nekaj več kot 100 hidroelektrarn. Med njimi jih pet izstopa po sposobnosti proizvodnje električne energije:
- Hidroelektrarna Itaipu Binacional: nahaja se na reki Paraná, pokriva del države Paraná in del Paragvaja;
- Hidroelektrarna Belo Monte: nahaja se na reki Xingu, v mestu Pará;
- Hidroelektrarna Tucuruí: nahaja se na reki Tocantins, tudi v državi Pará;
- Hidroelektrarna Jirau: nahaja se na reki Madeiri v Rondoniji;
- Hidroelektrarna Santo Antônio: nahaja se na reki Madeiri, prav tako v Rondoniji.
Zanimivosti
- Največja hidroelektrarna na svetu je tovarna Tri soteske na Kitajskem;
- Ameriško združenje gradbenih inženirjev (ASCE) je tovarno Itaipu štelo za eno od "sedmih čudes modernega sveta". Je druga največja hidroelektrarna na svetu, ki proizvaja 20% brazilskega povpraševanja in 95% paragvajskega povpraševanja po električni energiji;
- Približno 20% električne energije, proizvedene po vsem svetu, prihaja iz hidroelektrarn.
Družbeno-okoljski vplivi hidroelektrarne
Čeprav se hidroelektrarna šteje za obnovljiv vir energije, Aneelovo poročilo poudarja, da je njeno sodelovanje v svetovni električni matrici majhno in postaja še manjše. Takšno naraščajoče pomanjkanje zanimanja bi bilo posledica negativnih zunanjih dejavnikov, ki bi bili posledica izvajanja tovrstnih projektov, piše v poročilu.
Eden od negativnih vplivov izvajanja hidroelektrarne je sprememba v načinu življenja prebivalstva v regiji. Pomembno je omeniti, da so te skupnosti pogosto človeške skupine, opredeljene kot tradicionalne populacije (avtohtona ljudstva, kilombole, amazonske obalne skupnosti in druge), katerih preživetje je odvisno od uporabe virov iz kraja, kjer živijo, zlasti iz rek, in ki imajo povezave kulturni red z ozemljem.
Je energija, proizvedena v hidroelektrarni, čista?
Kljub temu, da hidroelektrarne veljajo za čisti vir energije, prispevajo k emisiji ogljikovega dioksida in metana, dveh plinov, ki stopnjujeta globalno segrevanje.
Emisija ogljikovega dioksida (CO2) je posledica razgradnje dreves, ki ostanejo nad gladino vode v zbiralnikih, sproščanje metana (CH4) pa se zgodi z razgradnjo organskih snovi na dnu rezervoarja. S povečanjem vodnega stolpca se poveča tudi koncentracija metana (CH4). Ko voda doseže rastlinske turbine, razlika v tlaku povzroči izpust metana v ozračje. Metan se sprošča tudi v vodno pot skozi preliv rastline, ko poleg spremembe tlaka in temperature vodo poškropimo v kapljicah.
Ker metan ni vključen v procese fotosinteze, je v primerjavi z ogljikovim dioksidom bolj škodljiv za globalno segrevanje. To je zato, ker se velik del izpuščenega ogljikovega dioksida nevtralizira z absorpcijami, ki se pojavijo v rezervoarju.
Škoda na favni in flori
Glavni vplivi gradnje hidroelektrarne na lokalno favno in floro so:
- Uničenje naravne vegetacije;
- Muljenje rečnih strug;
- Rušenje ovir;
- Izumrtje vrst rib zaradi vmešavanja v selitvene in reproduktivne procese (piracema);
- Zakisljevanje vode, kadar območje, ki se uporablja za zbiralnik rastline, ni pravilno očiščeno;
- Izguba domače vodne in kopenske flore in favne;
- Pojav seizmičnih dejavnosti zaradi teže vode na podložni skalnati podlagi;
- Spremembe vode v rezervoarju, povezane s temperaturo, oksigenacijo (raztopljeni kisik) in pH (pojav zakisanja);
- Onesnaževanje vode, onesnaženje in vnos strupenih snovi v rezervoarje s tokom pesticidov, herbicidov in fungicidov z že obstoječih nasadov v poplavnem območju;
- Vnos eksotičnih vrst v rezervoarje, ki niso v ravnovesju z razvodnimi ekosistemi;
- Odstranitev obvodnega gozda;
- Povečanje plenilskega ribolova, poklicnih ribičev ali prostočasnih dejavnosti;
- Izvajanje fizične ovire, ki preprečuje sezonske selitve vrst, ki motijo ravnovesje ekosistema;
- Zmanjšanje sekvestracije ogljika zaradi poplavljene vegetacije, kar prispeva k povečanju učinka tople grede.
Izguba tal
Tla na poplavljenem območju bodo postala neuporabna za druge namene. To postane osrednje vprašanje v pretežno ravninskih regijah, kot je Amazonka. Ker moč elektrarne daje razmerje med pretokom reke in neenakomernostjo terena, je treba, če ima teren nizko neenakomernost, shraniti večjo količino vode, kar pomeni obsežno območje zadrževalnika.
Spremembe hidravlične geometrije reke
Reke imajo ponavadi dinamično ravnovesje med izpustom, povprečno hitrostjo vode, obremenitvijo usedlin in morfologijo struge. Gradnja zadrževalnikov vpliva na to ravnovesje in posledično povzroča spremembe hidrološkega in sedimentnega reda, ne samo na mestu jezu, ampak tudi v okolici in v strugi pod jezom.
Na ta način nastajanje vodnih zbiralnikov hidroelektrarn na splošno doseže bolj rodovitna tla in obdelovalne površine ter razkroji lokalno prebivalstvo, ki poleg sprememb v vodnih ekosistemih in uničenja flore in favne izgubi svoje zgodovinske značilnosti, kulturno identiteto in odnose s krajem. favne.
