Як використовувати енергію води енергія води - урал - інформаційний портал УрФО
З давніх-давен люди, спостерігаючи за перебігом річок і падінням водоспадів, зрозуміли, як можна використовувати енергію води.
Що може бути простіше і геніальніша водяного млина?
Вода, обертаючи колесо, перетворює кінетичну енергію потоку, що рухається в механічну роботу колеса. Сучасні гідроелектростанції працюють на тому ж принципі, але на них механічна енергія додатково перетворюється в електричну.
Енергія припливів і відливів
Довгий час, періодично повторювані, припливи і відливи не могли пояснити. Зараз вже зрозуміло, що Сонце і Місяць своєю гравітацією створюють нерівномірний розподіл води в океані.
З'являються водяні «горби», які за рахунок обертання землі переміщаються до берега. Але через обертання змінюється і положення океану, що викликає зменшення гравітації.
Приплив заповнює спеціальні резервуари, які утворюють дамби на березі. Під час відливу вода рухається назад і цей потік обертає турбіни.
Чим більше різниця висот припливу і відпливу, тим більша енергія використовується. була якомога більше. Тому вигідніше створювати приливні електростанції в вузьких місцях, де різниця висот не менше 10 метрів. Прикладом може служити приливна електростанція в гирлі річки Раніше у Франції.
До недоліків таких станцій можна віднести те, що при створенні дамби збільшується амплітуда припливів, а це призводить до затоплення суші солоною водою і, як наслідок, змінюється екологія.
Енергія морських хвиль
Природа енергії морських хвиль схожа з енергією припливів, але все ж прийнято розглядати її окремо.
У цій енергії досить велика питома потужність - середня потужність хвилювання океану 15 кВт / м, при висоті хвилі близько двох метрів, це значення може досягати 80 кВт / м. Але це приблизні дані, тому що не вся енергія морських хвиль перетворюється в електричну - коефіцієнт перетворення 85%.
Через складність створення установок, використання енергії морських хвиль не знайшло широкого застосування і знаходиться тільки на стадії освоєння.
Але якщо вона буде освоєна, то можна бути впевненим, що сучасна енергетика перестане бути глобально залежною від викопних джерел енергії: вугілля, нафти і газу.
гідроелектроенергетика
Енергія водного потоку доступна людині ще з часів створення млинів.
Зараз на шляху потоків води ставляться гідроелектростанції, які перетворять цю енергію в електричну.
Потужність енергії залежить від висоти падіння, тому на ГЕС будують греблі, які дозволяють регулювати рівень підйому і величину потоку води.
Створення потужної ГЕС занадто багато роботи і дуже дорого, але з часом повністю себе окупає, тому що водні ресурси невичерпні і доступні в будь-який час.
До недоліків створення ГЕС можна віднести:
- залежність будівництва від великих запасів енергії води
- затоплення родючих земель
- небезпека будівництва на гірських річках через високу сейсмічності
- вплив затоплення і нерегульованого скидання води на екосистему.
Зменшують цей вплив нові методи роботи станцій і одним з таких методів стали акумулятори води.
Після того як вода проходить через турбіни вона накопичується у великих резервуарах і коли навантаження на ГЕС мінімальна, то за рахунок енергії теплової або атомної станції накопичена вода перекачується назад наверх і цикл повторюється.
У Франції придумали використовувати енергію падаючого дощу!
Потрапляючи на пьезокерамический елемент, кожна крапля викликає виникнення електричного потенціалу. Потім електричний заряд видозмінюється в коливання, придатні для використання.
Гідроенергетика зараз вже розвинена в багатьох країнах і становить 25% від загального обсягу електроенергії. А темпи її розвитку дозволяють вважати її дуже перспективним напрямком.