さまざまなタイプの水エネルギーの利点と課題

水の使用は、力の生成に密接に結びついています。 熱エネルギーの創出や水力発電における水の使用など、関係のいくつかは明白です。 他の関係は、 天然ガス粉砕するための水の使用や、その後バイオ燃料として利用される作物の栽培など、より微妙なものかもしれない。 このようなエネルギー源は、将来のために持続可能な電力網を開発するために努力すると同時に、様々な利益と課題を提起します。

発電が水を発電する方法

発電所の冷却:懸念される科学者連合によれば、米国で発電される電力の約90%は石炭、 原子力 、天然ガス、石油などの熱電発電所からのものです。 このような設備は冷却のために水を必要とする。 火力発電所は水を沸かして蒸気を作り、それが発電機を駆動して電気を作ります。 火力発電所は、典型的には、貫流式または湿式再循環式システムで水を使用するように設計されている。 温水を水路に戻すという事実は、そのシンプルさのために流通システムが普及している(そして依然として発電所の43%を占めている)一方で、環境リスクをもたらす。 一度だけ冷却する新しい発電所はほとんどありません。

水力発電 :水力発電とは、動力を利用してタービンを回すことで発電することを指します。

このエネルギーは再生可能です。 しかし、ダムの背後に貯水を生み出すという意味では、地元の生息地を破壊し、コミュニティの移転を必要とする可能性があるというマイナスの影響があります。 ダム建設に関連した負の温室効果ガスアウトカム、洪水、その後の有機物の腐敗による二酸化炭素とメタンガスの放出にも関連する可能性がある。

この点で、有機物の少ない乾燥施設における水力発電所の位置はそれほど問題にはならない。

燃料抽出に使用される水:石炭、石油、天然ガス、ウランの抽出プロセスでは、水の使用は重要な要素です。 一部の石炭は燃焼する前に、硫黄やその他の汚染物質を除去するために水で洗わなければなりません。 掘削機械の冷却や石炭の洗浄に必要な水を含む石炭採掘は、1日当たり70〜2億6,000万ガロンを消費します。 水は、頁岩ガス鉱床からの天然ガス抽出の重要な要素でもあり、 議論の余地のある粉砕プロセスでもあります 。 シェール・ガスは、米国における天然ガスの重要な供給源となっており、2012年の供給量の約3分の1から2040年にはほぼ半分にまで増加しています。水圧破砕または水素化分解は、水と化学物質の混合物を、天然ガスを放出するための高圧。 このプロセスでは、大量の水が必要となり、地元の消耗品に歪みが生じます。 腐敗過程における化学物質の使用はまた、結果として得られる水質に関する懸念も提起している。

燃料精製、加工、輸送:ウラン、石油、天然ガスなどの資源はすべて、燃料として使用できるようにするためには洗練されていなければなりません。

これらのプロセスは相当量の水を必要とする。 ガス抽出後、例えば、1日当たり4億以上の追加の水が天然ガス精製およびパイプライン操作に使用される。 水輸送はまた、石炭スラリー、水と結合した細かく粉砕した石炭、潜在的な漏出のためのパイプラインシステムの試験にも使用されています。

懸念される科学者の連合が指摘しているように、地域社会に最適な発電所ソリューションの選択に関しては、技術の選択は重要です。 短期的には、電力設備は、地元の水道を汲み、水温を上昇させることによって、地元の生態系にストレスを与える可能性があります。 長期的には、発電所は気候変動に影響を与える可能性があります。 彼らが指摘しているように、「米国企業の発電所ポートフォリオは、水利用と炭素プロファイルが幅広く変化しています。

低水力発電所を持つユーティリティは、地元の水源に与えるストレスを少なくします。 気候変動を悪化させ、長期的な水ストレスの原因となる。

エネルギー生産のための水の他の用途

エネルギー生産には水の他の用途があります。 そのような用途の中で最も顕著なものは、バイオ燃料製造に水を使用することです。 バイオ燃料生産における水の消費量は非常に高くなる可能性がある。 1つの見積もりによれば、1ガロンのトウモロコシ由来エタノールを作るために1,500ガロンの水が必要である。 水のほとんどは農業段階で必要です。 米国の農業部門はすでに国内の清水供給量の約25〜50%を消費している。 バイオ燃料生産を支援する専用の農業がなくても、水不足はすでに多くの栽培地域での要因となっています。

水は、モジュラー水力発電ダムなどの他の技術によって将来のエネルギー需要を満たすのに役立つ可能性があり、現在電力を生産していない米国の数万ダムに電力を供給する可能性があります。 水エネルギーの捕獲のために引き続き探究されている他のアプローチには、海洋波と潮汐が含まれる。 最近探求されている一つのアイデアは、水を蒸発させてエネルギーを作り出す可能性です。 投機的ではあるが、水面に浮かぶ構造物、特に乾燥した地域では、上向きに動く水蒸気を捕らえて発電する可能性があるという提案がある。

水の使用は、米国における現在の発電の大部分に不可欠です。将来の節水を確保するために、私たちがどのようにエネルギーを生み出すかについて賢明な選択をする必要があります。