انرژی هیدرولیک

محتوا

• مزایای استفاده از انرژی برق آبی
• مضرات نیروگاه آبی
• نمونه هایی از انرژی برق آبی
• انواع دیگر انرژی

انرژی هیدرولیک (انرژی آب یا انرژی آبی نیز نامیده می شود) به لطف انرژی جنبشی و انرژی بالقوه جریان های آب (مانند آبشارها یا رودخانه ها) و جزر و مد به دست می آید.

انرژی جنبشی انرژی است که هر جسمی به لطف حرکت خود آن را در اختیار دارد. به عنوان مثال ، اگر یک مداد را به کاغذی تکیه دهیم و آن را بی حرکت نگه داریم ، مداد هیچ انرژی را به کاغذ منتقل نمی کند (بدون انرژی جنبشی).

از طرف دیگر ، اگر کاغذ را با نوک مداد بزنیم ، یعنی آن را با سرعت بالا حرکت دهیم ، مداد به لطف انرژی جنبشی ، کاغذ را می شکند. بنابراین ، نیروگاه آبی این ماده از دریاچه ها یا حوضچه ها حاصل نمی شود بلکه از آب های متحرک مانند رودخانه ها و دریاها حاصل می شود.

انرژی پتانسیل همان انرژی است که به دلیل موقعیت نسبی درون یک سیستم در یک جسم قرار دارد. به عنوان مثال ، یک سیب روی درخت انرژی بالقوه سقوط خود را دارد ، یعنی اگر سیب بالاتر واقع شود ، انرژی بالقوه بیشتر خواهد بود.

استفاده از انرژی بالقوه آب به این معنی است که اختلاف ارتفاع بین مکانی که آب از آن می آید و محل سقوط آن استفاده می شود. نیرویی که به لطف شتاب گرانش با آن می افتد به انرژی جنبشی تبدیل می شود.

همچنین مشاهده کنید: نمونه هایی از انرژی در زندگی روزمره

مزایای استفاده از انرژی برق آبی

• این یک انرژی تجدید پذیر است: به عبارت دیگر ، به لطف چرخه آب ، با استفاده از آن خسته نخواهد شد. حتی اگر مقدار زیادی آب از یک مخزن خارج شود و از طریق نیروگاه برق آبی عبور کند ، آن آب به لطف چرخه آب به مخزن باز خواهد گشت که باعث تبخیر و سقوط آب به شکل باران می شود.
• عملکرد بالا: برخلاف سایر انرژی های تجدید پذیر (مانند انرژی خورشیدی) ، فضای کمی برای به دست آوردن مقادیر زیادی انرژی لازم است.
• انتشار سمی ایجاد نمی کند: مانند آنهایی که توسط سایر منابع انرژی تولید می شوند مانند سوخت های فسیلی.
• ارزان: عملکرد آن مستقل از قیمت نفت است. اگرچه ساخت نیروگاه برق آبی می تواند بسیار گران باشد ، اما عمر مفید آن می تواند از 100 سال فراتر رود.

مضرات نیروگاه آبی

• اگرچه اشکالی از انرژی هیدرولیکی وجود دارد که بر محیط زیست تأثیر نمی گذارد ، اما بیشتر آنها نیروگاه های برق آبی هستند که مخازنی را تشکیل می دهند ، یعنی طغیان مناطق وسیعی از زمین در اطراف آنچه که در گذشته رودخانه بود. این یک اثر زیست محیطی عمیق دارد ، و باعث انتقال گونه های بی شماری می شود و چشم انداز را به طرز چشمگیری تغییر می دهد.
• اکوسیستم همچنین در پایین دست اصلاح می شود زیرا آبی که از سدها خارج می شود رسوبی ندارد و این باعث فرسایش سریعتر حاشیه رودخانه می شود. علاوه بر این ، جریان رودخانه در مدت زمان کوتاهی به شدت اصلاح می شود.

نمونه هایی از انرژی برق آبی

ایستگاه های برق آبی

آنها انرژی موجود در آب را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. آنها به دلیل ناهمواری با بستر رودخانه از انرژی بالقوه یک توده بزرگ آب (مخزن یا دریاچه مصنوعی) استفاده می کنند. آب از طریق یک توربین ریخته می شود ، در این حالت انرژی بالقوه آن به انرژی جنبشی (حرکت) تبدیل می شود و توربین آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

اولین نیروگاه برق آبی در سال ساخته شد 1879 در آبشارهای نیاگارا. در حال حاضر ، این ارزان ترین شکل انرژی است ، به دلیل تعمیر و نگهداری کمی که امکانات لازم دارند و مقدار انرژی روزانه به دست می آید.

آب های آبی

آنها از انرژی جنبشی یک مسیر آب استفاده می کنند. این آسیاب نامیده می شود زیرا در اولین استفاده از آن برای آسیاب غلات استفاده می شد. آب پره های چرخ را که کمی در زیر آب غرق شده است حرکت می دهد. از طریق مجموعه ای از چرخ دنده ها ، حرکت چرخ به نوبه خود یک جفت سنگ دایره ای به نام چرخ سنگزنی را حرکت می دهد که دانه ها را فشار می دهد ، آنها را به ارد.

در حال حاضر ، می توان از چرخ های آب برای به دست آوردن برق از طریق a استفاده کرد تبدیل کننده، مشابه عملکرد توربین های نیروگاه های برق آبی است.

با این حال ، از آنجا که آب با سرعت بیشتری حرکت می کند ، به دلیل اینکه شیب طبیعی رودخانه ها بسیار کمتر از نیروگاه های برق آبی است ، مقدار انرژی به دست آمده بسیار کمتر است. اولین چرخ های آب در یونان باستان ، در قرن 3 قبل از میلاد ساخته شده است.

انرژی دریایی

این یک روش خاص برای استفاده از انرژی آب است. این در:

• انرژی از جریان های اقیانوس: جریانهای اقیانوس حرکات سطحی آبهای اقیانوس است. آنها توسط عوامل مختلفی مانند چرخش زمین و بادها تولید می شوند. از روتورها برای استفاده از انرژی جنبشی جریانها استفاده می شود.
• انرژی اسمزی: آب دریا شور است ، یعنی دارای غلظت است بیرون میری. از طرف دیگر رودخانه ها نمکی ندارند. اختلاف غلظت نمک بین رودخانه ها و دریاها ، وقتی دو نوع آب توسط یک غشا از هم جدا می شوند ، اسمز تأخیری ایجاد می کند. اختلاف فشار در دو طرف غشا را می توان در یک توربین استفاده کرد.
• انرژی گرمایی از دریا (موج جزر و مدی): اختلاف دما بین آبهای عمیق تر (سردتر) و کم عمق (گرمتر) اقیانوس باعث می شود که دستگاه حرارتی برای تولید برق منتقل شود.

انواع دیگر انرژی