Hüdroelektrijaama rajamine põhjustab pöördumatuid sotsiaal-keskkonnamõjusid
Dan Meyers Unsplashi pildil
Hüdroelektrijaam moodustub tööde ja seadmete kogumist, mida kasutatakse jões olemasoleva hüdraulilise potentsiaali abil elektrienergia tootmiseks. Selle tugevuse annab jõe vool ja olemasoleva ebatasasuse kontsentratsioon kogu selle kulgemisele, mis võib olla looduslik või ehitatud tammide kujul või suunates jõgi looduslikust sängist reservuaaride moodustamiseks. Hoolimata taastuvenergiaallika kasutamisest elektri tootmiseks, põhjustab hüdroelektrijaam pöördumatuid sotsiaalseid ja keskkonnamõjusid piirkonnas, kuhu see on paigaldatud.
Mis on hüdroelektrijaam?
Hüdroelektrijaam on inseneritöö, mis kasutab vee jõudu elektri tootmiseks. Tuntud ka kui hüdroelektrijaam või hüdroelektrijaam, on see suur ehitis, mis kasutab jõgede liikumist ära elektri saamiseks. Hüdroelektrijaama paigaldamine nõuab aga keerukaid inseneritöid, mis põhjustavad objektile mitmeid sotsiaal-keskkonnamõjusid.
Kuidas hüdroelektrijaam töötab?
Hüdroelektrijaamas elektri tootmiseks on vajalik, et jõe voolu, maa ebaühtluse ja saadaoleva veekoguse vahel oleks integreeritus. Lühidalt, reservuaari ladustatud vesi suunatakse ja suunatakse suurtesse turbiinidesse. Selle vee vool põhjustab turbiinide pöördeid ja käivitab generaatorid, mis toodavad elektrit.
Seega toimub mehaanilise energia muundumine vee liikumisest elektrienergiaks. Pärast muundamist elektrienergiaks suurendavad trafod selle energia pinget, võimaldades sellel liikuda ülekandevoogude kaudu ja jõuda elektrienergiat vajavatesse ettevõtetesse.
Hüdroelektrijaama süsteem koosneb:
Tamm
Paisu eesmärk on katkestada jõe looduslik ringlus, luues veehoidla. Lisaks selle ressursi hoidmisele loob veehoidla veepilu, haarab vee piisavas mahus elektrienergia tootmiseks ning reguleerib jõgede voolu vihma ja põua ajal.
Veevõtu (lisamise) süsteem
See süsteem koosneb tunnelitest, kanalitest ja metalltorudest, mis viivad vee jõujaama.
Jõujaam
Just selles süsteemi osas asuvad turbiinid, mis on ühendatud generaatoriga. See instrument võimaldab turbiinide liikumisel muuta vee liikumise kineetilist energiat elektrienergiaks. Turbiine on mitut tüüpi, peamisteks on pelton, kaplan, francis ja pirn. Iga hüdroelektrijaama jaoks sobivaim turbiin sõltub languse kõrgusest ja jõe voolust.
Põgenemiskanal
Pärast turbiinide läbimist viiakse vesi evakuatsioonikanali kaudu tagasi jõe looduslikku sängi. Põgenemiskanal asub jõujaama ja jõe vahel ning selle suurus sõltub jõujaama ja kõnealuse jõe suurusest.
Spillway
Mahavool võimaldab veest väljuda, kui veehoidla tase ületab soovitatud piire, mis tavaliselt ilmnevad vihmaperioodidel. Mahavool avatakse, kui elektrienergia tootmine on häiritud, kuna veetase on ideaalsest kõrgem; või vältida taime ümbervoolu ja üleujutusi, sagedasi sündmusi väga vihmasel perioodil.
Hüdroelektrijaama tüübid
Run-of-river taim
Traditsiooniliste hüdroelektrijaamade ehitamisest põhjustatud kahjude vältimiseks loodi jõejooksutaimed, säästlikum variant, mis ei kasuta suuri veehoidlaid, vähendades tammide struktuuri ja üleujutuste suurust. Selles mudelis kasutatakse jõgede voolu jõudu energia tootmiseks, ilma et oleks vaja vett varuda.
Selliste taimede nagu Madeira jõel asuvad Santo Antônio ja Jirau ning Pará linnas Belo Monte struktuurid põhinevad jõejooksu kontseptsioonil. Ehkki need ei vaja suuri reservuaare, säilitavad need jaamad oma töö ja stabiilsuse tagamiseks miinimumvaru.
Hoolimata sotsiaal-keskkonnaalastest eelistest, vähendab jõejooksu tehas riigi energiajulgeolekut. Selle põhjuseks on asjaolu, et pikaajalise põuaperioodi jooksul võib nendel ehitistel elektri tootmiseks vesi otsa saada, kuna nende väiksed reservuaarid ei võimalda pikka aega töötada.
Ekspertide sõnul on alternatiiv nende tehaste piiratud potentsiaali kompenseerimiseks investeerimine täiendavatesse allikatesse. Seega võib perioodidel, mil jõgede hüdroelektrijaamad töötavad väikese võimsusega, kasutada tuule- või päikeseallikate abil energiatootmist, mis tagab energiavarustuse ja tasakaalustab igaühe põhjustatud mõjud.
Kumulatsioonireservuaaridega taimed
Akumulatsioonihoidlatega hüdroelektrijaamad hoiavad vett ja reguleerivad selle tööd vastavalt energiavajadusele. Ladustamisvõimsus saadakse tehasest ülesvoolu asuva tammi abil ja sõltuvalt selle võimsusest räägitakse hooajalisest, aasta- ja hüperaastasest reguleerimisest.
Brasiilia hüdroelektrijaamad
Brasiilia on Kanada ja USA järel suuruselt kolmas hüdroenergiatootja maailmas. Lisaks on see Venemaa ja Hiina taga ka kolmas kõige suurema hüdraulilise potentsiaaliga riik. Ligikaudu 90% Brasiilias toodetud elektrist tuleb hüdroelektrijaamadest.
Brasiilias on hajutatud veidi üle 100 hüdroelektrijaama. Neist viis paistab silma elektritootmise võime poolest:
- Itaipu Binacionali hüdroelektrijaam: asub Paraná jõe ääres, hõlmates osa Paraná osariigist ja osa Paraguayst;
- Belo Monte hüdroelektrijaam: asub Xingu jõe ääres Pará linnas;
- Tucuruí hüdroelektrijaam: asub Tocantinsi jõe ääres, samuti Pará osariigis;
- Jirau hüdroelektrijaam: asub Madeira jõe ääres Rondônias;
- Santo Antônio hüdroelektrijaam: asub Madeira jõe ääres, samuti Rondônias.
Kurioosid
- Maailma suurim hüdroelektrijaam on Three Gorges Plant, mis asub Hiinas;
- Ameerika ehitusinseneride selts (ASCE) pidas Itaipu tehast üheks "moodsa maailma seitsmest imest". See on suuruselt teine hüdroelektrijaam maailmas ja toodab 20% Brasiilia nõudlusest ja 95% Paraguay elektrivajadusest;
- Ligikaudu 20% kogu maailmas toodetud elektrienergiast saadakse hüdroelektrijaamadest.
Hüdroelektrijaama sotsiaal-keskkonnamõjud
Ehkki hüdroelektrit peetakse taastuvaks energiaallikaks, osutatakse Aneeli aruandes, et tema osalus maailma elektrimaatriksis on väike ja muutub veelgi väiksemaks. Selline kasvav huvipuudus tuleneks aruande kohaselt negatiivsetest välismõjudest, mis tulenevad sellise suurusega projektide elluviimisest.
Üks hüdroelektrijaama rakendamise negatiivsetest mõjudest on muutused, mida see põhjustab piirkonnas elavate inimeste eluviisis. Oluline on märkida, et need kogukonnad on sageli inimrühmad, mida peetakse traditsioonilisteks populatsioonideks (põlisrahvad, quilombolas, Amazonase jõeäärsed kogukonnad jt), kelle ellujäämine sõltub nende elukohast, eriti jõgedest pärit ressursside kasutamisest ja millel on seosed kultuuriline kord territooriumiga.
Kas hüdroelektrijaamas tekkiv energia on puhas?
Hoolimata sellest, et hüdroelektri tootmist peetakse puhtaks energiaallikaks, aitab see kaasa süsinikdioksiidi ja metaani heitkogustele, mis on kaks kliimasoojenemist intensiivistavat gaasi.
Süsinikdioksiidi (CO2) eraldumine on tingitud puude lagunemisest, mis jäävad veehoidlatest kõrgemale veetasemest, ja metaani (CH4) eraldumine toimub veehoidla põhjas oleva orgaanilise aine lagunemisel. Kui veesammas suureneb, suureneb ka metaani (CH4) kontsentratsioon. Kui vesi jõuab jaama turbiinidesse, põhjustab rõhu erinevus metaani eraldumist atmosfääri. Metaan eraldub veeteele ka taime mahavoolu kaudu, kui lisaks rõhu ja temperatuuri muutusele pihustatakse vett tilkadena.
Kuna metaani ei kaasata fotosünteesi protsessidesse, peetakse seda süsinikdioksiidiga võrreldes kliimasoojenemisele kahjulikumaks. Seda seetõttu, et suur osa eralduvast süsinikdioksiidist neutraliseeritakse reservuaaris toimuvate neeldumiste kaudu.
Loomastiku ja taimestiku kahjustamine
Hüdroelektrijaama ehitamise peamised mõjud kohalikule loomastikule ja taimestikule on järgmised:
- Loodusliku taimestiku hävitamine;
- Jõesängide kallutamine;
- Tõkete kokkuvarisemine;
- Kalaliikide väljasuremine rände- ja paljunemisprotsessidesse sekkumise tõttu (piratsema);
- Vee hapestumine, kui taime veehoidla jaoks kasutatav ala ei ole korralikult puhastatud;
- Kohaliku vee- ja maismaa taimestiku ja loomastiku kadumine;
- Seismiliste tegevuste esinemine vee raskuse tõttu alumisel kivisel substraadil;
- Veehoidla vee muutused, mis on seotud temperatuuri, hapnikuga varustamise (lahustunud hapnik) ja pH-ga (hapestumine);
- Veereostus, saastumine ja mürgiste ainete sattumine veehoidlatesse pestitsiidide, herbitsiidide ja fungitsiidide voolu kaudu üleujutatud piirkonna olemasolevatest istandustest;
- Eksootiliste liikide sissetoomine veehoidlatesse, tasakaalust väljas vesikonna ökosüsteemidega;
- Rannikumetsade eemaldamine;
- Röövpüügi suurenemine kutseliste kalurite poolt või vaba aja veetmisel;
- Füüsilise barjääri rakendamine, mis takistab liikide hooajalist rännet, häirides ökosüsteemi tasakaalu;
- Üleujutatud taimestiku süsiniku sidumise vähenemine, aidates kaasa kasvuhooneefekti suurenemisele.
Pinnase kaotus
Üleujutatud piirkonna pinnas muutub muuks otstarbeks kasutuskõlbmatuks. Sellest saab keskne küsimus valdavalt tasastes piirkondades, näiteks Amazonase piirkonnas. Kuna jaama võimsuse annab seos jõe voolu ja maastiku ebatasasuste vahel, siis kui maastikul on vähe ebatasasusi, tuleb varuda suurem kogus vett, mis tähendab ulatuslikku veehoidla pindala.
Muutused jõe hüdraulilises geomeetrias
Jõgedel on tavaliselt dünaamiline tasakaal vooluhulga, keskmise veekiiruse, settekoormuse ja põhjamorfoloogia vahel. Veehoidlate ehitamine mõjutab seda tasakaalu ja põhjustab seetõttu muutusi hüdroloogilises ja settekorras mitte ainult paisukohas, vaid ka ümbritsevas piirkonnas ja tammi all asuvas sängis.
Sel viisil jõuab hüdroelektrijaamade reservuaaride moodustumine tavaliselt viljakamale pinnasele ja haritavale maale, lagundades lisaks veeökosüsteemide muutumisele ning taimestiku ja loomastiku hävitamisele kohaliku elanikkonna, mis kaotab oma ajaloolised omadused, kultuurilise identiteedi ja suhted kohaga. loomastik.
