Jak woda odgrywa rolę w wytwarzaniu energii elektrycznej
Chłodzenie elektrowni: Według Union of Concerned Scientists około 90 procent energii elektrycznej wytwarzanej w Stanach Zjednoczonych pochodzi z elektrowni termoelektrycznych, w tym węgla, energii jądrowej , gazu ziemnego i ropy naftowej. Takie urządzenia wymagają wody do chłodzenia. Rośliny cieplne zagotowują wodę, aby wytworzyć parę, która z kolei napędza generatory do wytwarzania energii elektrycznej. Elektrownie cieplne są zwykle zaprojektowane do wykorzystywania wody w systemie jednokrotnego lub mokrego recyrkulacji. Podczas gdy systemy jednorazowe są popularne (i nadal stanowią 43 procent elektrowni) ze względu na swoją prostotę, fakt, że odprowadzają podgrzaną wodę z powrotem do dróg wodnych stwarza zagrożenie dla środowiska. Niewiele nowych elektrowni zaprojektowano z jednorazowym chłodzeniem.
Generacja hydroelektryczna : Wytwarzanie hydroelektryczne odnosi się do wytwarzania energii elektrycznej poprzez wykorzystanie ruchomej wody do obracania turbin.
Ta forma energii jest odnawialna. Istnieją jednak negatywne skutki, jeśli chodzi o tworzenie zbiorników wodnych za zaporami, które mogą zniszczyć lokalne środowisko, a nawet doprowadzić do przeniesienia społeczności. Mogą również występować negatywne skutki emisji gazów cieplarnianych związane z budową tam, jak również związane z powodzią, a następnie uwalnianiem się dwutlenku węgla i metanu z rozkładającej się materii organicznej.
Lokalizacja zapór wodnych w suchych obiektach o mniejszej zawartości materii organicznej jest mniej problematyczna pod tym względem.
Woda wykorzystywana do ekstrakcji paliwa: zużycie wody jest kluczowym komponentem procesów ekstrakcji węgla, ropy, gazu ziemnego i uranu. Zanim trochę węgla można spalić, należy go przemyć wodą, aby usunąć siarkę i inne zanieczyszczenia. Wydobywanie węgla, w tym woda potrzebna do chłodzenia maszyn wiertniczych, a także do mycia węgla, zużywa 70-260 milionów galonów dziennie. Woda jest również kluczowym składnikiem wydobycia gazu ziemnego ze złóż gazu łupkowego i kontrowersyjnego procesu szczelinowania . Gaz łupkowy staje się coraz ważniejszym źródłem gazu ziemnego w USA, rośnie z około jednej trzeciej podaży w 2012 r. Do prawie połowy do 2040 r. Szczelinowanie hydrauliczne lub hydrokrakowanie obejmuje wysyłanie mieszaniny wody i chemikaliów przez otwór w wysokie ciśnienie w celu uwolnienia gazu ziemnego. Proces wymaga dużych ilości wody, która może obciąć lokalne zapasy. Zastosowanie chemikaliów w procesie szczelinowania wzbudziło również obawy dotyczące jakości wody.
Rafinacja, przetwarzanie i transport paliwa: zasoby takie jak uran, ropa naftowa i gaz ziemny muszą zostać udoskonalone, zanim nadają się do wykorzystania jako paliwa.
Te procesy wymagają znacznych ilości wody. Na przykład po ekstrakcji gazu ponad 400 milionów dodatkowych litrów wody dziennie wykorzystuje się do rafinacji gazu ziemnego i operacji rurociągów. Transport wody jest również wykorzystywany do transportu zawiesin węglowych, drobno zmielonego węgla w połączeniu z wodą, a także do testowania systemów rurociągów pod kątem ewentualnych wycieków.
Jak zauważa Union of Concerned Scientists, wybory technologiczne są ważne, jeśli chodzi o wybór najlepszego rozwiązania dla elektrowni dla twojej społeczności. W krótkim okresie obiekty energetyczne mogą obciążać lokalne ekosystemy, dotykając miejscowych zasobów wody i podnosząc temperaturę wody. W perspektywie długoterminowej elektrownie mogą wpływać na zmianę klimatu. Jak zauważają, "portfele elektrowni firm amerykańskich mają bardzo zróżnicowane zużycie wody i profile węgla.
Zakłady z roślinami o niższych wodach kładą mniejszy nacisk na lokalne źródła wody. Zakłady energetyczne wykorzystujące elektrownie węglowe przyczyniają się do długotrwałego stresu wodnego poprzez zaostrzanie zmian klimatycznych. "
Inne zastosowania wody do produkcji energii
Istnieją inne zastosowania wody w produkcji energii. Najważniejsze z takich zastosowań to wykorzystanie wody do produkcji biopaliw. Zużycie wody w produkcji biopaliw może być bardzo wysokie. Według jednego z oszacowań potrzeba 1500 galonów wody, aby wytworzyć jeden galon pochodzącego z kukurydzy etanolu. Większość wody jest potrzebna podczas etapu rolniczego. Sektor rolniczy w Stanach Zjednoczonych już zużywa około 25-50% krajowego zaopatrzenia w świeżą wodę. Nawet bez dedykowanego rolnictwa do wspierania produkcji biopaliw, niedobór wody jest już czynnikiem na wielu rozwijających się obszarach.
Woda może potencjalnie pomóc zaspokajać przyszłe zapotrzebowanie na energię za pomocą innych technologii, takich jak tamy wodnej energii wodnej lub napędzać dziesiątki tysięcy tam w USA, które obecnie nie wytwarzają energii. Inne podejścia, które są nadal badane w celu wychwytywania energii wodnej, obejmują fale i pływy morskie. Jednym z ostatnich odkrytych pomysłów jest możliwość odparowania wody w celu wytworzenia energii. Z natury spekulatywny wniosek sugeruje, że struktury unoszące się na powierzchni wody, zwłaszcza w obszarze jałowym, mogą wychwytywać wznoszącą się parę wodną, aby wytworzyć energię.
Zużycie wody ma kluczowe znaczenie dla większości obecnych źródeł energii w Stanach Zjednoczonych. Musimy dokonać mądrych wyborów dotyczących sposobu, w jaki decydujemy się wytwarzać energię, gdy posuwamy się naprzód, aby zapewnić ochronę wody w przyszłości.