Vilka är de olika typerna av vattenkraft?

Människor har utnyttjat kraften i rörligt vatten i tusentals år, men i dag får vattenkraften ett förnyat intresse som en källa till ren, förnybar energi. Vattenkraftsdammar är den mest kända typen av vattenkraften, men flera andra metoder för att utnyttja kraften i rörligt vatten är under utveckling. Jordens hav söks efter nya typer av vattenkraft.

Idén att använda vatten som energikälla går tillbaka till åtminstone antikens Grekland, där kraften i flödande floder fångades av vattenhjul och användes för att slipa vete till mjöl. Liknande enheter utvecklades i andra delar av världen, och de tidiga europeiska och amerikanska fabrikerna och fabrikerna drivs av vattenhjul. Fram till slutet av 1800-talet levererade vatten endast mekanisk energi; rörelsen av vattenhjul användes för att vända sågar och andra maskiner.

I slutet av 1800-talet gjordes snabba framsteg inom vattenkraft, en form av vattenkraftenergi där vattenrörelsen omvandlas till el. Enbart USA hade över två hundra vattenkraftverk vid sekelskiftet, de flesta av dem låg vid medelstora till stora dammar. Idag har de flesta av de bästa platserna för stora vattenkraftverk utnyttjats i den utvecklade världen, så nya projekt pågår för det mesta i utvecklingsländer som Kina. Vattenkraftverk med mindre skala tittas på i både den utvecklade och utvecklande världen.

Världens hav innehåller också många potentiella kraftkällor som vattenkraften kan utnyttja. Tidvattenmakt syftar till att utnyttja havets föränderliga nivåer i kustområden. Även om ett stort tidvattenkraftverk började fungera i Frankrike i slutet av 1960-talet, har höga byggkostnader och ett begränsat antal lämpliga platser förhindrat tidvattenkraften från att få omfattande användning.

Ett annat potentiellt alternativ är vågenergi, som kan utnyttjas på flera olika sätt. Ett demonstrationsprojekt i Norge använder vågens rörelse för att trycka och dra luft genom ett rör, som i sin tur snurrar en turbin för att generera el. Portugal, Australien och Storbritannien har alla experimenterat med vågparker - grupper av enheter som genererar elektricitet från vågkraften. Vissa andra enheter försöker fånga marinströmmar långt under vattenytan.

Havets termiska energiomvandling (OTEC) skiljer sig från andra typer av vattenkraften genom att den inte fångar upp energi direkt från vattenrörelsen. Istället utnyttjar OTEC de temperaturskillnader som finns i olika havsdjup. Varmt vatten på havets yta trycksätts och förvandlas till ånga eller används för att värma en annan vätska som förvandlas till ånga. Ångan kan sedan användas för att driva turbiner och generera kraft, och kallt vatten pumpas sedan från större djup, varvid ångan återgår till vätska och startar om cykeln. Experimentella OTEC-system har byggts på platser som Hawaii, men pumpning av kallt vatten från stora djup minskar systemets effektivitet, vilket gör det svårt för OTEC-systemen att vara kostnadseffektiva.