Jak voda hraje součást výroby elektrické energie
Chlazení elektráren: Podle svazku vědců je asi 90 procent elektrické energie vyrobené ve Spojených státech pochází z termoelektrických elektráren, včetně uhlí, jaderné energie , zemního plynu a ropy. Taková zařízení vyžadují vodu k chlazení. Tepelné elektrárny varí vodu, aby vytvořila páru, která zase pohání generátory, aby vytvořili elektřinu. Tepelné elektrárny jsou typicky navrženy tak, aby používaly vodu na systému s jednou rychlostí nebo na recirkulaci za mokra. Zatímco průhledné systémy byly kvůli jejich jednoduchosti populární (a stále představují 43 procent elektráren), skutečnost, že vypouštějí ohřátou vodu zpátky do vodních cest, představuje riziko pro životní prostředí. Několik nových elektráren je navrženo s jednorázovým chlazením.
Hydroelektrická generace : Hydroelektrická generace se týká vytváření elektřiny pomocí použití vody, která se přemisťuje na turbíny.
Tato forma energie je obnovitelná. Existují však negativní dopady, pokud jde o vytvoření skladování vody za přehradami, které mohou zničit místní stanoviště a dokonce vyžadovat přemístění komunit. Může dojít také k negativním výsledkům v oblasti skleníkových plynů souvisejících s výstavbou hrází, jakož i k zaplavení a následnému uvolnění oxidu uhličitého a metanu z rozkládající se organické hmoty.
Umístění vodních elektráren v suchých zařízeních s méně organickou hmotou je v tomto ohledu méně problematické.
Voda používaná při těžbě paliva: Používání vody je klíčovým prvkem procesu těžby uhlí, ropy, zemního plynu a uranu. Předtím, než je možné spálit některé uhlí, musí být omyt vodou, aby se odstranila síra a další nečistoty. Ťažba uhlí, včetně vody potřebné k chlazení vrtacích strojů, stejně jako umytí uhlí, spotřebovává 70 až 260 mil. Galonů denně. Voda je také klíčovou složkou těžby zemního plynu z ložisek břidlicového plynu a kontroverzního frakčního procesu . Břidlicový plyn se v USA stává stále důležitějším zdrojem zemního plynu, který roste z přibližně jedné třetiny dodávek v roce 2012 na téměř jednu polovinu do roku 2040. Hydraulické štěpení nebo hydrofrakce zahrnují zaslání směsi vody a chemikálií přes vrtnou díru na vysoký tlak pro uvolnění zemního plynu. Proces vyžaduje velké množství vody, které může napálit místní dodávky. Použití chemikálií v frakčním procesu také vyvolalo obavy z výsledné kvality vody.
Zpracování a přeprava paliv: Zdroje jako uran, ropa a zemní plyn musí být rafinovány před tím, než budou použity jako palivo.
Tyto procesy vyžadují značné množství vody. Po těžbě plynu se například používá více než 400 milionů dalších galonů vody za den při rafinaci a potrubí zemního plynu. Vodní doprava je také využívána pro dopravu uhlí, suspenze, jemně mletého uhlí spolu s vodou a také pro testování potrubních systémů pro případné netěsnosti.
Jak uvedla Unie zainteresovaných vědců, výběr technologií je důležitý, pokud jde o výběr nejlepšího řešení elektrárny pro vaši komunitu. V krátkodobém horizontu mohou energetické zařízení zdůrazňovat místní ekosystémy tím, že využijí místní zásoby vody a zvyšují teplotu vody. Z dlouhodobého hlediska mohou elektrárny ovlivnit změnu klimatu. Jak poznamenávají, "portfolia elektráren amerických společností mají značně rozdílné využití vody a uhlíkové profily.
Pomůcky s vodními elektrárnami s nižším obsahem vody méně zatěžují místní zdroje vody. Pomůcky s elektrárnami s vysokým obsahem uhlíku přispívají k dlouhodobému stresu vody tím, že zhoršují změnu klimatu. "
Další využití vody pro výrobu energie
Existuje i jiné využití vody při výrobě energie. Nejpozoruhodnější z těchto aplikací je použití vody pro výrobu biopaliv. Spotřeba vody při výrobě biopaliv může být velmi vysoká. Podle jednoho odhadu je zapotřebí 1,500 galonů vody, aby se vytvořil jeden litr ethanolu odvozeného z kukuřice. Většina vody je potřebná v zemědělské fázi. Americký zemědělský sektor spotřebovává zhruba 25 - 50% domácího zásobování pitnou vodou. Dokonce ani bez vyčleněného zemědělství na podporu výroby biopaliv je nedostatek vody již v mnoha oblastech produkce faktorem.
Voda by mohla potenciálně pomoci při plnění budoucích energetických potřeb prostřednictvím jiných technologií, jako jsou modulární vodní přehrady nebo napájení desítek tisíc přehrad v USA, které v současné době nevyrábějí energii. Jiné přístupy, které se nadále zkoumají při zachycování vodní energie, zahrnují vlny oceánu a přílivy. Jedna poslední myšlenka, kterou zkoumáme, je potenciál odpařování vody k vytvoření energie. Zatímco spekulativní povaha, návrh naznačuje, že struktury plovoucí na vodní hladině, obzvláště ve vyprahlé oblasti, by mohly zachytit vodní páry směřující vzhůru, aby vytvořily energii.
Využívání vody je pro většinu současné výroby elektřiny v USA klíčové. Musíme udělat moudré rozhodnutí o tom, jak se rozhodneme vyrábět energii, když se vydáme kupředu, abychom zajistili zachování vody pro budoucnost.