ประโยชน์และความท้าทายของชนิดของพลังงานน้ำ

การใช้น้ำมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างพลังงาน บางส่วนของความสัมพันธ์ที่เห็นได้ชัดเช่นการใช้น้ำในการสร้างพลังงานความร้อนหรือในพลังน้ำ ความสัมพันธ์อื่น ๆ อาจลึกซึ้งมากขึ้นเช่นการใช้น้ำเพื่อขัง ก๊าซธรรมชาติ หรือปลูกพืชที่ใช้เป็น เชื้อเพลิงชีวภาพใน ภายหลัง แหล่งพลังงานดังกล่าวก่อให้เกิดประโยชน์มากมายรวมทั้งความท้าทายต่างๆในขณะที่เรามุ่งมั่นที่จะพัฒนาเครือข่ายพลังงานที่ยั่งยืนสำหรับอนาคต

น้ำมีบทบาทอย่างไรในการผลิตไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังงานความเย็น: ตามที่สหภาพนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตในสหรัฐอเมริกามาจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนรวมถึงถ่านหิน นิวเคลียร์ ก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน สิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าวต้องการน้ำเพื่อระบายความร้อน โรงงานความร้อนต้มน้ำเพื่อสร้างไอน้ำซึ่งจะขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้รับการออกแบบโดยทั่วไปเพื่อใช้น้ำในระบบหมุนเวียนครั้งเดียวหรือระบบหมุนเวียนน้ำแบบเปียก แม้ว่าระบบที่ผ่านการได้รับความนิยม (และยังคงเป็นสัดส่วน 43% ของโรงไฟฟ้า) เนื่องจากความเรียบง่ายของพวกเขาความจริงที่ว่าพวกเขาปล่อยน้ำอุ่นลงสู่เส้นทางน้ำก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม โรงไฟฟ้าแห่งใหม่จำนวนน้อยได้รับการออกแบบด้วยการระบายความร้อนครั้งเดียว

การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ (Hydroelectric Generation) : การ ผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ (Hydroelectric Generation ) หมายถึงการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการใช้น้ำที่เคลื่อนที่เพื่อหมุนกังหัน

รูปแบบของพลังงานนี้เป็นพลังงานทดแทน มีผลกระทบเชิงลบอย่างไรก็ตามในแง่ของการสร้างที่เก็บน้ำหลังเขื่อนซึ่งสามารถทำลายที่อยู่อาศัยในท้องถิ่นและแม้กระทั่งการย้ายถิ่นฐานของชุมชน นอกจากนี้ยังมีผลกระทบจากก๊าซเรือนกระจกที่เป็นผลมาจากการสร้างเขื่อนรวมทั้งการเกิดภาวะน้ำท่วมและการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซมีเทนจากสารอินทรีย์ที่ตามมา

สถานที่ตั้งของเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำในสถานที่แห้งแล้งที่มีสารอินทรีย์น้อยเป็นปัญหาน้อยในเรื่องนี้

น้ำที่ใช้ในการสกัดน้ำมันเชื้อเพลิง: การใช้น้ำเป็นองค์ประกอบสำคัญของกระบวนการสกัดสำหรับถ่านหินน้ำมันก๊าซธรรมชาติและยูเรเนียม ก่อนถ่านหินบางชนิดสามารถถูกเผาได้ต้องล้างด้วยน้ำเพื่อขจัดกำมะถันและสารปนเปื้อนอื่น ๆ การทำเหมืองถ่านหินรวมถึงน้ำที่จำเป็นสำหรับการขุดเจาะเครื่องจักรและการล้างถ่านหินทำให้ต้องใช้กำลังการผลิต 70 - 260 ล้านแกลลอนต่อวัน น้ำเป็นส่วนประกอบสำคัญของการสกัดก๊าซธรรมชาติจากแหล่งสะสมของก๊าซจากชั้นหินและ กระบวนการสร้างความขัดแย้งที่แย่ ๆ ก๊าซจากชั้นหินกลายเป็นแหล่งก๊าซธรรมชาติที่สำคัญมากขึ้นในสหรัฐฯโดยเพิ่มขึ้นจากประมาณหนึ่งในสามของปริมาณการผลิตในปี 2555 เป็นเกือบครึ่งหนึ่งของปี 2583 การแตกหักหรือ hydrofracking ด้วยไฮดรอลิกเป็นการส่งน้ำและสารเคมีผ่านหลุมเจาะที่ ความดันสูงเพื่อปล่อยก๊าซธรรมชาติ กระบวนการนี้ต้องการน้ำปริมาณมากซึ่งอาจทำให้เสบียงในท้องถิ่นเสียหายได้ การใช้สารเคมีในกระบวนการ fracking ยังยกความกังวลเกี่ยวกับคุณภาพน้ำที่เกิดขึ้น

การกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิงการแปรรูปและการขนส่ง: ทรัพยากรเช่นยูเรเนียมน้ำมันและก๊าซธรรมชาติทั้งหมดต้องได้รับการขัดเกลาก่อนจึงจะสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้

กระบวนการเหล่านี้ต้องการน้ำจำนวนมาก หลังจากการสกัดก๊าซเช่นมีการใช้น้ำเพิ่มมากกว่า 400 ล้านแกลลอนต่อวันในการกลั่นและดำเนินการท่อส่งก๊าซธรรมชาติ การขนส่งทางน้ำยังใช้ในการขนส่งถ่านหินถ่านหินพื้นดินอย่างประณีตรวมกับน้ำตลอดจนการทดสอบระบบท่อสำหรับการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้น

ในฐานะที่เป็นสหภาพนักวิทยาศาสตร์ที่มีความห่วงใยทางเลือกทางเทคโนโลยีถือเป็นตัวเลือกที่สำคัญในการเลือกใช้โซลูชั่นโรงไฟฟ้าที่ดีที่สุดสำหรับชุมชนของคุณ ในระยะสั้นสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานสามารถเน้นระบบนิเวศในท้องถิ่นโดยการแตะแหล่งน้ำในท้องถิ่นและเพิ่มอุณหภูมิน้ำ ในระยะยาวโรงไฟฟ้าจะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ "พอร์ตโรงไฟฟ้าของ บริษัท สหรัฐมีสัดส่วนการใช้น้ำและคาร์บอนที่แตกต่างกันอย่างมาก

สาธารณูปโภคที่มีพืชน้ำต่ำมีความเครียดน้อยลงต่อแหล่งน้ำในท้องถิ่น สาธารณูปโภคที่ใช้คาร์บอนเป็นจำนวนมากทำให้เกิดความเครียดจากน้ำโดยการเพิ่มการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ "

การใช้น้ำเพื่อการผลิตพลังงานอื่น ๆ

มีการใช้น้ำในการผลิตพลังงานอื่น ๆ สิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดของการใช้งานดังกล่าวคือการใช้น้ำเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ การใช้น้ำในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพอาจสูงมาก ตามประมาณการประมาณ 1,500 แกลลอนน้ำเพื่อสร้างหนึ่งแกลลอนเอทานอลข้าวโพดที่ได้รับ ส่วนใหญ่ของน้ำเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างขั้นตอนทางการเกษตร ภาคการเกษตรของสหรัฐฯใช้น้ำประปาสดประมาณร้อยละ 25 ถึง 50 แม้จะไม่มีการเกษตรที่ทุ่มเทเพื่อสนับสนุนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพปัญหาการขาดแคลนน้ำก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งในหลายพื้นที่ที่กำลังเติบโต

น้ำอาจช่วยเติมความต้องการพลังงานในอนาคตผ่านเทคโนโลยีอื่น ๆ เช่นเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำแบบแยกส่วนหรือเปิดใช้งานหมื่นนับพันแห่งในสหรัฐซึ่งปัจจุบันไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ วิธีการอื่น ๆ ที่ยังคงได้รับการสำรวจเพื่อหาพลังงานน้ำรวมถึงคลื่นและกระแสน้ำในมหาสมุทร หนึ่งความคิดล่าสุดที่ถูกสำรวจคือศักยภาพในการระเหยน้ำเพื่อสร้างพลังงาน ในขณะที่การเก็งกำไรในธรรมชาติข้อเสนอแนะให้เห็นว่าโครงสร้างที่ลอยอยู่บนผิวน้ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่แห้งแล้งสามารถจับไอน้ำเคลื่อนย้ายขึ้นเพื่อสร้างพลังงานได้

การใช้น้ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าในสหรัฐฯส่วนใหญ่เราต้องตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเกี่ยวกับวิธีที่เราเลือกที่จะผลิตพลังงานในขณะที่เราก้าวไปข้างหน้าเพื่อให้มั่นใจว่าการอนุรักษ์น้ำในอนาคต