Wat zijn de verschillende soorten waterkrachtenergie?
Mensen maken al duizenden jaren gebruik van de kracht van stromend water, maar tegenwoordig krijgt waterkrachtenergie een hernieuwde belangstelling als bron van schone, hernieuwbare energie. Waterkrachtdammen zijn het meest bekende type waterkrachtenergie, maar verschillende andere methoden om de kracht van bewegend water te benutten zijn in ontwikkeling. Er wordt naar de oceanen van de aarde gezocht voor nieuwe soorten waterkrachtenergie.
Het idee om water te gebruiken als energiebron dateert althans uit het oude Griekenland, waar de kracht van stromende rivieren werd opgevangen door waterwielen en gebruikt om tarwe tot meel te malen. Soortgelijke apparaten werden in andere delen van de wereld ontwikkeld en vroege Europese en Amerikaanse molens en fabrieken werden aangedreven door waterwielen. Tot het einde van de 19e eeuw leverde water alleen mechanische energie; de beweging van waterwielen werd gebruikt om zagen en andere machines te draaien.
Aan het einde van de 19e eeuw werd snelle vooruitgang geboekt in hydro-elektrische energie, een vorm van waterkrachtenergie waarin de beweging van water wordt omgezet in elektriciteit. Alleen al rond de eeuwwisseling hadden de VS meer dan tweehonderd waterkrachtcentrales. De meeste daarvan bevonden zich bij middelgrote tot grote dammen. Tegenwoordig zijn de meeste van de beste locaties voor grote waterkrachtcentrales in de ontwikkelde wereld geëxploiteerd, dus nieuwe projecten vinden meestal plaats in ontwikkelingslanden zoals China. Kleinere waterkrachtcentrales worden bekeken in zowel de ontwikkelde als de ontwikkelende wereld.
De oceanen van de wereld bevatten ook veel potentiële energiebronnen die de waterkrachtenergie zou kunnen aanboren. Getijdenenergie wil de veranderende niveaus van de oceanen in kustgebieden benutten. Hoewel een grote getijdencentrale in de late jaren zestig in Frankrijk begon te werken, hebben hoge bouwkosten en een beperkt aantal geschikte locaties verhinderd dat getijdenenergie wijdverbreid gebruik kon maken.
Een andere mogelijke optie is golfenergie, die op verschillende manieren kan worden benut. Eén demonstratieproject in Noorwegen gebruikt de beweging van golven om lucht door een pijp te duwen en te trekken, die op zijn beurt een turbine draait om elektriciteit op te wekken. Portugal, Australië en het VK hebben allemaal geëxperimenteerd met golffarms - groepen apparaten die elektriciteit opwekken uit golfenergie. Sommige andere apparaten proberen mariene stromingen te vangen ver onder het wateroppervlak.
De thermische conversie van oceanen (OTEC) verschilt van andere soorten waterkrachtenergie doordat het geen energie rechtstreeks van de beweging van water opneemt. In plaats daarvan profiteert OTEC van de temperatuurverschillen in verschillende diepten van de oceaan. Warm water op het oppervlak van de oceaan wordt onder druk gezet en omgezet in stoom, of gebruikt om een andere vloeistof te verwarmen die in stoom wordt omgezet. De stoom kan vervolgens worden gebruikt om turbines van stroom te voorzien en stroom te genereren, en koel water wordt vervolgens vanuit grotere diepten gepompt, waardoor de stoom weer vloeibaar wordt en de cyclus opnieuw wordt gestart. Experimentele OTEC-systemen zijn gebouwd op plaatsen zoals Hawaii, maar pompen van koud water van grote diepten vermindert de efficiëntie van het systeem, waardoor het moeilijk is voor OTEC-systemen om kosteneffectief te zijn.