Unele opțiuni prietenoase cu mediul, cel puțin din punct de vedere al emisiilor, există de mult timp, iar una dintre acestea este hidroenergia. Dar ce este mai exact hidroenergia și cum funcționează și mai important, este ea o alternativă prietenoasă cu mediul?

Cum funcționează hidroenergia

Hidrocentrala se folosește de apă și de gravitație pentru a produce electricitate, iar modul de funcționare al acestora este destul de simplu: o turbină convertește energia cinetică a apei în cădere în energie mecanică, iar mai apoi aceasta este convertită în energie electrică de către un generator.

Hidrocentralele variază în dimensiune, în funcție de câte gospodării au fost proiectate să alimenteze, hidrocentralele de dimensiuni mici fiind capabile să furnizeze electricitate către câteva locuințe, în vreme ce hidrocentralele de dimensiuni mari, precum Barajul Hoover, furnizează curent electric pentru milioane de oameni.

Care sunt componentele unei hidrocentrale

Majoritatea hidrocentralelor sunt formate din patru componente, prima fiind barajul, care are rolul de a crește nivelul apei, astfel încât aceasta să poată cădea, însă el mai are un rol important, anume controlul fluxului apei. Rezervorul de apă format prin construcția barajului este considerat ca fiind energie stocată.

A doua componentă este turbina, care asemănător centralelor mareomotrice, are rolul de a transforma energia cinetică a apei în energie mecanică, prin mișcarea elicelor.

Apoi, generatorul are rolul de a converti energia mecanică în energie electrică, și reușește să facă acest lucru prin conexiunea cu un ax la turbină, care acționează generatorul.

Nu în ultimul rând, rețeaua de furnizare a energiei, anume stâlpii de electricitate, au rolul de a transporta energia electrică produsă la hidrocentrală către oameni.

Cum pot hidrocentralele să producă mai multă energie

În general, iar acest lucru este poate evident, cantitatea de energie electrică pe care o poate produce o hidrocentrală este determinată de doi factori, anume cât de mult se află apa în cădere (cât de înalt este barajul) și câtă apă trece prin hidrocentrală.

Cele mai mari hidrocentrale din lume

Având în vedere acest lucru, să vedem câteva exemple de hidrocentrale din lume și cantitatea de energie pe care acestea o pot produce.

Hidrocentrala Barajului Hoover din Statele Unite ale Americii, care este una dintre cele mai mari hidrocentrale din lume din punct de vedere al construcției în sine, are o capacitate de 2.080 megawați (MW), în vreme ce hidrocentrala Porțile de Fier I, aflată în România pe fluviul Dunărea, are o capacitate de 1.167 MW.

Cea mai mare hidrocentrală din lume se regăsește în China și se cheamă Three Gorges Dam, iar în prezent are cea mai mare capacitate de producție, marja fiind destul de mare.

Pentru a înțelege mai bine, hidrocentrala Itaipu din Brazilia și Paraguay are o capacitate de producție a energiei hidroelectrice de 14.000 MW, pe când Three Gorges poate produce 22.500 MW, deși pe parcursul unui an, ambele hidrocentrale produc aproximativ aceeași cantitate de hidroenergie, date fiind fluctuațiile sezoniere ale Râului Yangtze.

Astfel, hidrocentrala Three Gorges are o capacitate semnificativ mai mare decât Itaipu, iar diferența dintre cele două este mai mare decât capacitatea celei mai mari hidrocentrale din SUA, numită Grand Coulee Dam, care poate produce 6.800 MW de energie hidroelectrică.

Beneficiile hidroenergiei

Hidroenergia este o sursă curată de energie, din moment ce nu emite gaze cu efect de seră în atmosferă, lucru care reprezintă un avantaj în sine, însă nu singurul.

Apa este una dintre resursele aparent nesfârșite ale planetei, deci tehnic, hidroenergia este o sursă de energie regenerabilă, lucru care prezintă un mare avantaj din punct de vedere al sustenabilității.

Energia hidroelectrică poate fi utilizată de multe țări din lume care au acces la apă, așadar ea poate fi considerată o resursă domestică viabilă de energie.

Apa stocată în rezervor, cunoscută și drept lac de acumulare, poate facilita nu doar producția de energie, ci și activitățile recreaționale, precum pescuitul, înotul sau mersul cu barca.

Energia hidroelectrică este, de asemenea, flexibilă, întrucât hidrocentralele pot atinge capacitatea maximă foarte repede, ceea ce este foarte util în special dacă există întreruperi sau pene de curent ale sistemului public de electrificare. Mulțumită faptului că fluxul de apă este constant, nu trebuie să ne facem griji cu privire la abundența resursei pentru producția energiei, care în acest caz este apa.

Hidroenergia poate fi și o sursă accesibilă de producție a energiei și prezintă și beneficiul durabilității în timp.

Podurile, tunelurile sau barajele pot fi folosite pentru a atenua costurile de construcție, din moment ce pot fi folosite pentru construcția hidrocentralelor.

Dezavantajele hidrocentralelor

Probabil cel mai mare dezavantaj al hidrocentralelor îl constituie modul în care acestea afectează mediul înconjurător. Spre exemplu, construcția unui baraj pentru o hidrocentrală necesită schimbări semnificative ale mediului, care afectează fauna, flora și chiar așezămintele omenești în anumite situații.

De asemenea, este necesară și construirea unei linii publice de electrificare, dacă aceasta nu există deja.

Calitatea apei este și ea afectată, din cauza modificărilor fluxului de apă, care afectează nivelul de oxigen din aceasta. Anumite specii de pești nu se pot adapta la această schimbare, iar acest lucru poate avea consecințe semnificative în lanțul trofic.

Construcția barajelor poate forța mutarea comunităților, lucru care s-a întâmplat de câteva ori în trecut, întrucât barajele sunt de cele mai multe ori necesare pentru a putea construi o hidrocentrală.

Construcția hidrocentralelor poate fi costisitoare dacă nu există deja structuri care să o poată susține, precum poduri sau baraje.

Din anii '50 și până în prezent se estimează că au fost cheltuiți aproximativ 2.000 de miliarde de dolari la nivel global pentru construirea barajelor, majoritatea fiind folosite pentru hidrocentrale.

Hidroenergia în România

În România există mai multe hidrocentrale, cea mai mare fiind Porțile de Fier I, care are o capacitate totală de 1.167 MW, iar potențialul național de hidroenergie este de 6 gigawați (GW). Cu toate acestea, România are capacitatea de a produce mai multă hidroenergie, iar capacitatea curentă reprezintă aproape 30% din totalul de energie electrică produsă în țară.

Capacitatea suplimentară care ar putea fi instalată în România este estimată la 9 GW.

Hidrocentrala Barajul Vidraru este una dintre cele mai mari din țară din punct de vedere al construcției și este un exemplu de hidrocentrală care, pe lângă capacitatea de a produce hidroenergie, 200 MW mai exact, ea a devenit și un important obiectiv turistic, iar Lacul de acumulare Vidraru este, de asemenea, un obiectiv turistic important.

Hidrocentrala Vidraru a fost dată în folosință în 1966, iar la vremea respectivă se clasa pe locul cinci în Europa, respectiv nouă în lume din punct de vedere al construcției.

Printre hidrocentralele mai mici din țară se numără Hidrocentrala Ciunget-Lotru, cu o capacitate de 800 MW, Hidrocentrala Râul Mare, cu 335 MW și Porțile de Fier II, care are un potențial de 321 MW.

Pe măsură ce lumea caută noi moduri prin care să reducă emisiile de carbon și să producă în același timp suficientă energie pentru populație, există o cerere tot mai mare de surse de energie sustenabile și curate.

Hidroenergia poate fi un potențial candidat pentru acest rol, în ciuda dezavantajelor, întrucât poate produce cantități mari de energie curată cu o amprentă destul de mică asupra mediului înconjurător, cel puțin în comparație cu sursele tradiționale de producție a energiei.