Was sind die verschiedenen Arten von Wasserkraft?
Der Mensch nutzt seit Tausenden von Jahren die Kraft des fließenden Wassers, aber heute gewinnt die Wasserkraft als Quelle sauberer, erneuerbarer Energie immer mehr an Bedeutung. Staudämme mit Wasserkraft sind die bekannteste Art von Wasserkraft, es werden jedoch noch verschiedene andere Methoden entwickelt, um die Kraft des fließenden Wassers zu nutzen. In den Ozeanen der Erde wird nach neuen Arten von Wasserkraft gesucht.
Die Idee, Wasser als Energiequelle zu nutzen, stammt zumindest aus dem alten Griechenland, wo die Kraft fließender Flüsse von Wasserrädern eingefangen und zum Mahlen von Weizen zu Mehl verwendet wurde. Ähnliche Geräte wurden in anderen Teilen der Welt entwickelt und frühe europäische und amerikanische Mühlen und Fabriken wurden mit Wasserrädern angetrieben. Bis zum späten 19. Jahrhundert lieferte Wasser nur mechanische Energie; Die Bewegung der Wasserräder wurde zum Drehen von Sägen und anderen Maschinen verwendet.
In den späten 1800er Jahren wurden schnelle Fortschritte in der Wasserkraft erzielt, einer Form der Wasserkraft, bei der die Bewegung von Wasser in Elektrizität umgewandelt wird. Allein die USA verfügten um die Jahrhundertwende über zweihundert Wasserkraftwerke, die meisten davon an mittelgroßen bis großen Staudämmen. Heutzutage wurden die meisten der besten Standorte für große Wasserkraftwerke in den Industrieländern ausgebeutet, sodass neue Projekte hauptsächlich in Entwicklungsländern wie China stattfinden. Kleinwasserkraftwerke werden sowohl in den Industrieländern als auch in den Entwicklungsländern geprüft.
In den Weltmeeren gibt es auch viele potenzielle Energiequellen, auf die die Wasserkraftenergie zurückgreifen könnte. Gezeitenkraft zielt darauf ab, die sich ändernden Niveaus der Ozeane in den Küstengebieten auszunutzen. Obwohl in Frankreich Ende der 1960er Jahre ein großes Gezeitenkraftwerk in Betrieb genommen wurde, haben hohe Baukosten und eine begrenzte Anzahl geeigneter Standorte die Verbreitung des Gezeitenkraftwerks verhindert.
Eine weitere mögliche Option ist die Wellenenergie, die auf verschiedene Arten genutzt werden kann. Ein Demonstrationsprojekt in Norwegen nutzt die Bewegung von Wellen, um Luft durch ein Rohr zu drücken und zu ziehen, das wiederum eine Turbine dreht, um Elektrizität zu erzeugen. Portugal, Australien und Großbritannien haben alle mit Wellenfarmen experimentiert - Gruppen von Geräten, die Elektrizität aus Wellenkraft erzeugen. Einige andere Geräte versuchen, Meeresströmungen weit unter der Wasseroberfläche zu erfassen.
Die ozeanische thermische Energieumwandlung (OTEC) unterscheidet sich von anderen Arten von Wasserkraft darin, dass sie keine Energie direkt aus der Bewegung von Wasser aufnimmt. Stattdessen nutzt OTEC die Temperaturunterschiede in verschiedenen Tiefen des Ozeans. Warmes Wasser auf der Oberfläche des Ozeans wird unter Druck gesetzt und in Dampf umgewandelt oder zum Erhitzen einer anderen Flüssigkeit verwendet, die in Dampf umgewandelt wird. Der Dampf kann dann zum Antreiben von Turbinen und zur Stromerzeugung verwendet werden, und dann wird kaltes Wasser aus größeren Tiefen gepumpt, wodurch der Dampf wieder in Flüssigkeit umgewandelt und der Zyklus neu gestartet wird. Experimentelle OTEC-Systeme wurden in Orten wie Hawaii gebaut, aber das Pumpen von kaltem Wasser aus großen Tiefen verringert die Effizienz des Systems, was es für OTEC-Systeme schwierig macht, kostengünstig zu sein.