Hidroelektrinė energija (HEP), arba hidroelektrinė, yra elektros energija, gaunama naudojant tekančio vandens energiją. Jo pranašumas yra tai, kad naudojami tik atsinaujinantys ištekliai ir nesukuria kenksmingų atliekų ar šalutinių produktų, todėl daugelis jį laiko aplinkai nekenksminga alternatyva iškastinio kuro deginimui, kuris vis dar suteikia didžiąją dalį visame pasaulyje sunaudojamos elektros energijos. Tačiau HEP schemos dažnai susilaukia didelio pasipriešinimo dėl to, kad jos pačios sukelia didelių aplinkosaugos problemų.
Principas
Žmonės šimtmečius naudojo judančio vandens energiją. Senovės Graikijoje ir Kinijoje vandens ratai buvo montuojami srauniose upėse girnų akmenims ir kitai įrangai sukti, kai kuriose pasaulio vietose jie naudojami ir šiandien. Tiesą sakant, šie įrenginiai naudoja gravitaciją, nes vanduo teka iš aukštesnės vietos į žemesnę.
Hidroelektrinės remiasi tuo pačiu principu, tačiau užuot tiesiogiai naudojusi kinetinę energiją, vandens jėga varo turbiną, kuri savo ruožtu maitina generatorių, gamindama elektros energiją, kurią galima naudoti vietoje arba transportuoti į kitus regionus. Kaip ir naudojant kitus turbina varomus elektros generavimo būdus, magnetai turbinoje juda statinių laidininkų atžvilgiu. Dėl to per laidininkus teka elektros srovė.
Yra daug skirtingų hidroelektrinių projektų, tačiau dažniausiai yra pastatyta didelė užtvanka per ežerą gana aukštai, kad būtų suformuotas vandens rezervuaras ir leidžiant vandeniui iš jo tekėti kontroliuojamu būdu. žemyn iki generatoriaus, kuris yra žemesniame aukštyje. Vandens srautą galima maksimaliai padidinti, kai elektros energijos poreikis yra didelis, ir sumažinti, kai poreikis yra mažesnis. Daugeliu atvejų vanduo pasipildo krituliais, tačiau kai kurios elektrinės gali panaudoti elektros perteklių, kad siurbtų vandenį atgal į rezervuarą, kai jų poreikis mažas.
Privalumai
Pagrindiniai hidroelektrinės privalumai yra tai, kad ji yra švari ir atsinaujinanti. Kadangi tai nedegina iškastinio kuro, pvz., anglies, naftos ir gamtinių dujų, jis neišskiria kenksmingų teršalų, tokių kaip suodžiai ir sieros dioksidas. Taip pat svarbu, kad gaminant energiją jis neišskiria anglies dioksido – dujų, sukeliančių „šiltnamio efektą“ ir kurios, kaip manoma, yra atsakingos už klimato kaitą. Jis turi pranašumą prieš branduolinę energiją, kad nesukuria pavojingų atliekų, kurios sukelia ilgalaikių šalinimo problemų.
HEP taip pat atsinaujina, nes nenaudoja ribotų išteklių. Nors baigsis anglis, nafta, gamtinės dujos ir netgi uranas, vanduo yra neišsenkantis. Pastačius elektrinę, jai reikalingas vanduo gaunamas nemokamai, priešingai nei kuras, kurią reikia išgauti iš žemės. Vandens tiekimas daugumoje vietovių nuolat atnaujinamas dėl kritulių, o tai iš tikrųjų reiškia, kad Saulė tiekia energiją, nes jos šiluma išgarina vandenį nuo paviršiaus, kuris patenka kaip lietus.
Trūkumai
Nors HEP yra švarus ir atsinaujinantis, jis nebūtinai yra ekologiškas. Didelio masto projektams, galintiems tiekti didelius elektros energijos kiekius, paprastai reikia užtvenkti ežerus ar upes, o tai užtvindyti didelius žemės plotus. Dėl to žmonės gali būti perkelti ir sunaikinti buveinės. Drastiški upių tėkmės pokyčiai taip pat gali turėti didelį poveikį laukinei gamtai, ekosistemoms ir kai kuriais atvejais žemės ūkiui. Migruojančių žuvų, pvz., lašišų, maršrutus gali užblokuoti užtvankos, nors tai gali būti sumažinta įrengus žuvų kopėčias – žingsnius, kuriuos žuvys gali įveikti.
Vietos, kurios yra tinkamiausios hidroelektrinėms, dažnai yra labai vaizdingos ir gali prarasti dalį savo vertės dėl naujų kelių, pilonų ir kitų konstrukcijų, susijusių su HEP projektu. Kai kurie projektai turėjo nenumatytų pasekmių. Pavyzdžiui, Asuano užtvanka Egipte, kuri labai sėkmingai tiekė elektros energiją, taip pat kontroliavo kasmetinį Nilo upės potvynį pasroviui. Iš pradžių buvo manoma, kad tai dar vienas privalumas, tačiau potvyniai buvo apkrauti maistinių medžiagų turinčiu dumblu, kuris leido ūkininkauti palei Nilą, o įrengus užtvanką, visas tas dumblas nenaudingai susikaupė rezervuare, atimdamas žemė pasroviui būtinų maistinių medžiagų. Kita galima problema, remiantis kai kuriais tyrimais, yra ta, kad nykstanti augmenija vietose, užtvindytose siekiant teikti HEP, gali išskirti daug anglies dioksido, o tai kompensuoja švarios energijos gamybos pranašumus.