Vandkraft

I dag er jagten efter fremtidens energikilder blevet et stort emne. Dette sker særligt på baggrund af en øget mængde af CO2 i atmosfæren samt behovet for mere vedvarende energikilder, der ikke slipper op. Foruden solenergi og vindenergi finder vi også vandkraft, der er udnyttelse af vandet kraft.

I dag finder vi forskellige teknikker, der omsætter vand, og dermed gør det muligt at udnytte vand som energikilde. Dette har også gjort vandkraft til én af verdens mest udbredte former for vedvarende energi, og denne form anvendes i mere end 150 lande på verdensplan. I denne artikel kan du læse mere om, hvad der egentlig er tale om, når vi taler om vandkraft, og hvorfor dette ses som én af de vigtigste energikilder i fremtiden.

Hvad er vandkraft?

Hvad er vandenergi? Starter vi med at se nærmere på, hvad vandkraft egentlig er, kan det helt overordnet beskrives som kombinationen mellem vand og energi. Her bliver vandkraft omsat til energi ved at lade strømmende eller faldende vand løbe gennem en vandturbine. Vandet får turbinen til at rotere, som vil generere energi og dermed elektricitet. Derfor anvendes store nedfald eller strømninger ofte til at levere energi i dag.

Før i tiden så vi udnyttelse af vandkraften i form af tunge møllekværne, hvor vandmøllen og dens energi også blev udnyttet i forskellige industrivirksomheder. Disse var drevet af drivremme og tandhjul, der kunne producere energi ud af vandmøllernes rotation.

I dag ser situationen helt anderledes ud, og vi anvender et væld af forskellige teknikker til at producere vandenergi. Foruden de velkendte dæmninger er der i dag forskellige systemer, der kan omdanne kraft fra både bølger og tidevand. Disse systemer omdanner disse fænomener i havet til elektricitet.

Vandkraft i Danmark

Tager vi et kig på Danmarks udnyttelse af vandenergi, er der ikke meget energipotentiale her. Vi har ingen bjerge eller store floder, men alligevel formår vi at producere 0,1 % af vores energiforbrug gennem vandenergi. Dette er et geografisk aspekt, som kan være svært at gøre noget ved i landet.

Derimod vælger vi at indkøbe store mængder af vandenergi fra vores skandinaviske naboer. Deres landskaber skaber gode forudsætninger for udnyttelse af vandkraft, og dette nyder danskerne godt af. I bytte får de vindmølleenergi fra Danmark, og dette skaber et grønnere Skandinavien, hvor vi kan udveksle energikilder, alt efter hvilken årstid der er tale om.

Vandkraft er dermed ikke en hyppigt anvendt energikilde herhjemme, da vi ikke har de landskabsmæssige forudsætninger for udnyttelse af dette.

Dæmninger og vandturbiner

Den mest velkendte måde at producere vandenergi på er gennem dæmninger og vandturbiner. Denne metode er mere traditionel, men ikke desto mindre en særdeles effektiv og populær metode. Her bliver energien skabt gennem store mængder af vand, der kan drive en vandturbine rundt. Dæmninger konstrueres for at kunne få så meget ud af vandets potentiale som muligt. Her bliver der skabt en højdeforskel, der kan gøre det endnu nemmere at få vandturbinerne til at rotere – og dermed producere mere energi.

Derudover har vi tidevandsturbiner, der er en nyere teknologi inden for udnyttelse af vandkraft. Disse turbiner udnytter tidevandets bevægelser og fungerer bedst i områder, hvor de kan dække hele vandområdet. Denne teknologi er dog stadigvæk på et stadie, hvor der skal forskes og optimeres markant.

Bølger og deres energipotentiale

Bølgeenergi betegner en gruppe af teknikker, hvor bølgernes kraft og energi anvendes til at producere elektricitet. Bølger rummer en stor mængde af energi, og disse ses året rundt langs kysten. Derfor er dette også en yderst attraktiv måde at producere vandenergi på, i og med at den er der hele døgnet og hele året rundt.

De anlæg, der producerer elektricitet ud fra bølger, forekommer ofte som flydende strukturer, hvor der er monteret en turbine. Når bølgerne rammer den givne struktur, vil en generator i turbinen forvandle bevægelsesenergien til elektrisk energi, og dermed vil tidevandet have samme effekt som både dæmninger og tidevandsturbiner.

Der er dog nogle helt særlige fordele ved bølgeenergi, som også er et fokusområde inden for forskning i vedvarende energikilder. Det installerede anlæg er nemlig placeret steder, hvor de har en minimal påvirkning på miljøet, og de kan ligeledes producere energi i både stille vejr og stormvejr.

Vandkraft og miljø

I dag bliver der forsket meget inden for miljørigtige energikilder, samtidig med at vi er afhængige af mere vedvarende energikilder. I dag er det særligt kul, gas og olie, der anvendes som fossile brændstoffer. Disse resulterer i en stor udledning af CO2, der har skabt nogle alvorlige konsekvenser for vores miljø og natur. Samtidig er disse energikilder kendt som fossile brændstoffer, der antyder deres udløbsdato. Disse er produceret gennem mange millioner år, og derfor bruger vi dem hurtigere, end de bliver produceret.

I dag udgør vandkraft i Danmark ikke nogen stor produktion af energi, men det er dog den vedvarende energikilde, som bliver udnyttet mest på verdensplan. Dermed er vandkraft én af de mest anvendte energikilder, og dette er også tilfældet, når vi ser på, hvor mange år dette har stået på. Vi kan nemlig datere vandkraft helt tilbage til de gamle grækere, der benyttede vandkraft til at drive møllesten.

Det blev dog først i 1879, at det første værk til vandkraft blev til, hvilket blev bygget ved Niagara Falls i USA. Vandkraft toppede allerede i 1940’erne, hvor det efterfølgende blev udkonkurreret i forhold til billigere – og mere forurenende – alternativer.

Produktion af vandkraft

I ovenstående har vi nævnt for dig, at vandenergi produceres gennem en turbine, men i det følgende vil vi uddybe nærmere, hvordan det helt grundlæggende sker. Med mere end 70 % af jordens overflade, der er dækket af vand, er vandkraft en yderst effektiv energikilde. Til formålet er der skabt vandkraftværker, der består af tre dele.

Disse kraftværker består typisk af et vandreservoir, en dæmning og et kraftværk, der kan producere den ønskede strøm. Her åbnes dæmningen, hvilket resulterer i vand, der kan løbe ind i de rør, der fører hen til turbinen. Turbinerne er forbundet til en generator, der producerer den ønskede elektricitet, hvorefter dette transporteres ud til husstande.

Der er altså tale om en simpel proces, der typisk er afhængig af to forskellige faktorer. Her spiller højdeforskel på turbine og vand samt mængden af vand en stor rolle. Jo større fald eller mere vand der er anvendt, desto størrelse bevægelse og kraft vil det komme med. Dette vil nemlig betyde en øget mængde af elektricitet, der bliver produceret.

Fordele ved vandkraft

Efter produktion af vandenergi er det nødvendigt at kunne oplagre energien, og her finder vi den første store fordel ved vandkraft. Det er nemlig afgørende for denne energikilde, at vandet i reservoiret ses som oplagret energi. Her kan du selv styre, om du vil åbne op for dæmningen eller ej og på den måde kontrollere produktionsmængden. Dermed er vandet potentiel energi, som du kan frigive, hvis der er brug for mere energi i bestemte perioder. Omvendt er det muligt at tilbageholde vand, hvis der ikke er brug for mere strøm.

Derudover er vandkraft én af de mest miljøvenlige måder at producere energi på. Her undgår du udledning af CO2 og dermed minimal belastning af miljøet. Dermed er vandkraft en af de reneste måder at producere energi på, når det kommer til miljøpåvirkninger.

Økonomisk er der også en fordel ved vandkraft, og dette gælder også for danskerne. I og med at vi kan bytte strøm med vores naboer, kan vi få den mængde af energi, vi har brug for. Samtidig med det er der ikke behov for store kraftværker eller indkøb af fossile brændstoffer, hvilket kan gøre din strøm billigere.

Dermed er vandenergi en energikilde, der løser nogle af de største udfordringer inden for miljø og klima i dag. Dette er også årsagen til, at denne energikilde er én af de mest udbredte på verdensplan, og som interesserer forskere og eksperter særligt meget.

Ulemper ved vandkraft

Der er særligt én ulempe ved vandkraft, der kan gøre det vanskeligt at gå 100 % med på idéen. Forskningen sætter nemlig spørgsmålstegn ved, om vandkraft rent faktisk udleder drivhusgasser, i og med at der oplagres plantemateriale og andre organiske materialer i bunden af de opdæmmende søer og floder. Dette vil nemlig danne metangas på sigt, og denne gasart udskiller meget store mængder af CO2.

Derudover har vandkraft en negativ påvirkning på forskellige økosystemer. Opdæmning kan resultere i forstyrrelser i lokale økosystemer, og dette gælder særligt for fisk, der vandrer lange strækninger. Falder fiskeandelen i vandet, vil dette også gå ud over rovdyr i flodens økosystem.  Dog bliver der her arbejdet på at åbne såkaldte stiger, der giver fiskene mulighed for at vandre uden om dæmningerne.

Vandkraft kan også i værste tilfælde have store konsekvenser for menneskeliv. Bliver byer oversvømmet på grund af fejl eller lignende, kan hele byer blive ødelagt og tvinge byer ud i en økonomisk krise. Det samme gør sig gældende ved konstruktion af dæmninger, hvor der tilbage i 2006 blev tvangsflyttet mere end en million beboere i Kina i takt med opførelse af et slusesystem.

Vandenergi kan altså gøre meget godt, men der er også nogle fundamentale udfordringer i nogle lande, der skal løses, for at få det til at blive den mest eftertragtede vedvarende energikilde.