Hidroelektrinės statyba sukelia negrįžtamą socialinį ir aplinkos poveikį
Danas Meyersas dėl „Unsplash“ vaizdo
Hidroelektrinę sudaro darbų ir įrangos rinkinys, naudojamas elektros energijai gaminti naudojant upės hidraulinį potencialą. Šią jėgą suteikia upės tėkmė ir esamos nelygumų koncentracija jos eigoje, kuri gali būti natūrali arba pastatyta užtvankų pavidalu arba nukreipiant upę nuo natūralios vagos, kad susidarytų rezervuarai. Nepaisant atsinaujinančių energijos šaltinių panaudojimo elektros energijai gaminti, hidroelektrinė sukelia negrįžtamą socialinį ir aplinkos poveikį regione, kuriame ji įrengta.
Kas yra hidroelektrinė?
Hidroelektrinė yra inžinerinis darbas, kuris naudoja vandens jėgą elektrai gaminti. Taip pat žinomas kaip hidroelektrinė arba hidroelektrinė, tai yra didelė konstrukcija, kuri naudojasi upių judėjimu, kad gautų elektrą. Tačiau norint įrengti hidroelektrinę reikia atlikti sudėtingus inžinerinius darbus, kurie aikštelėje daro kelis socialinius ir aplinkos padarinius.
Kaip veikia hidroelektrinė?
Norint gaminti elektrą hidroelektrinėje, būtina integruoti upės tėkmę, žemės nelygumus ir turimą vandens kiekį. Trumpai tariant, rezervuare laikomas vanduo nukreipiamas į dideles turbinas. Šio vandens srautas priverčia turbinas pasukti ir paleisti generatorius, kurie gamins elektrą.
Taigi vyksta mechaninės energijos transformacija iš vandens judėjimo į elektros energiją. Transformatoriai, paversti elektros energija, padidina tos energijos įtampą, leisdami jai keliauti per perdavimo srautus ir pasiekti įmones, kurioms reikia elektros energijos.
Hidroelektrinės sistemą sudaro:
Užtvanka
Užtvankos tikslas - nutraukti upės natūralų ciklą, sukuriant vandens rezervuarą. Be šio ištekliaus kaupimo, rezervuaras sukuria vandens tarpą, sulaiko vandenį pakankamu kiekiu elektros energijai gaminti ir reguliuoja upių srautus lietaus ir sausros laikotarpiais.
Vandens paėmimo (papildymo) sistema
Ši sistema susideda iš tunelių, kanalų ir metalinių vamzdžių, kurie nuneša vandenį į jėgainę.
„Powerhouse“
Šioje sistemos dalyje yra turbinos, prijungtos prie generatoriaus. Šis instrumentas leidžia judėti turbinoms, kad vandens judėjimo kinetinė energija būtų paversta elektros energija. Yra keletas turbinų tipų, kurių pagrindinis yra peltonas, kaplanas, frankis ir lemputė. Kiekvienai hidroelektrinei tinkamiausia turbina priklauso nuo kritimo aukščio ir upės tėkmės.
Pabėgimo kanalas
Pravažiavus turbinas, vanduo pabėgimo kanalu grąžinamas į natūralią upės vagą. Pabėgimo kanalas yra tarp elektrinės ir upės, o jo dydis priklauso nuo elektrinės ir aptariamos upės dydžio.
Išsiliejimas
Išpylimas leidžia vandeniui išbėgti, jei rezervuaro lygis viršija rekomenduojamas ribas, kurios paprastai būna lietaus metu. Išpylimas atidaromas, kai sutrinka elektros gamyba, nes vandens lygis yra aukštesnis už idealų lygį; arba siekiant išvengti perpildymo ir potvynių aplink augalą, dažnų įvykių labai lietingais laikotarpiais.
Hidroelektrinės tipai
Upės bėgimo augalas
Siekiant išvengti nuostolių, patirtų statant tradicines hidroelektrines, buvo sukurtos upių bėgių jėgainės - tvaresnis variantas, kuriame nenaudojami dideli vandens rezervuarai, sumažinama užtvankų struktūra ir potvynių dydis. Šiame modelyje upių srovės jėga naudojama energijai generuoti, nereikia kaupti vandens.
Tokių augalų kaip Santo Antônio ir Jirau prie Madeiros upės ir Belo Monte Paroje struktūra yra pagrįsta upių bėgimo koncepcija. Nors joms nereikia didelių rezervuarų, šios gamyklos turi minimalų rezervą, kad garantuotų jų veikimą ir stabilumą.
Nepaisant socialinių ir aplinkosauginių pranašumų, upių įrengimas sumažina šalies energetinį saugumą. Taip yra todėl, kad užsitęsusios sausros metu šioms konstrukcijoms gali pritrūkti vandens, kad būtų sukurta elektros energija, nes dėl mažų jų rezervuarų negalima eksploatuoti ilgą laiką.
Ekspertų teigimu, alternatyva kompensuoti ribotą šių gamyklų potencialą yra investuoti į papildomus šaltinius. Taigi laikotarpiais, kai upių hidroelektrinės veikia mažai, gali būti naudojama energijos gamyba per vėjo ar saulės šaltinius, užtikrinant tiekimą ir subalansuojant kiekvieno sukeliamą poveikį.
Augalai su kaupimosi rezervuarais
Hidroelektrinės su akumuliaciniais rezervuarais kaupia vandenį ir reguliuoja jo veikimą, kad patenkintų energijos poreikius. Sandėliavimo talpa gaunama naudojant užtvanką, esančią priešais gamyklą, ir, atsižvelgiant į jos pajėgumą, kalbama apie sezoninį, metinį ir hipermetinį reguliavimą.
Hidroelektrinės Brazilijoje
Brazilija yra trečia pagal dydį hidroenergijos gamintojų pasaulyje po Kanados ir JAV. Be to, ji taip pat yra trečioji šalis, turinti didžiausią hidraulinį potencialą, už Rusijos ir Kinijos. Apie 90% Brazilijoje pagamintos elektros energijos gaunama iš hidroelektrinių.
Brazilijoje yra išsibarsčiusių daugiau nei 100 hidroelektrinių. Tarp jų penki išsiskiria gebėjimu gaminti elektrą:
- Itaipu Binacional hidroelektrinė: įsikūrusi prie Paraná upės, apima dalį Paraná valstijos ir dalį Paragvajaus;
- Belo Monte hidroelektrinė: įsikūrusi prie Xingu upės, Paroje;
- Tucuruí hidroelektrinė: įsikūrusi prie Tocantins upės, taip pat Pará valstijoje;
- Jirau hidroelektrinė: įsikūrusi prie Madeiros upės, Rondonijoje;
- „Santo Antônio“ hidroelektrinė: įsikūrusi prie Madeiros upės, taip pat Rondonijoje.
Įdomybės
- Didžiausia hidroelektrinė pasaulyje yra Trijų tarpeklių gamykla, esanti Kinijoje;
- Amerikos statybos inžinierių draugija (ASCE) Itaipu gamyklą laikė vienu iš „septynių šiuolaikinio pasaulio stebuklų“. Tai yra antra pagal dydį hidroelektrinė pasaulyje, gaminanti 20% Brazilijos paklausos ir 95% Paragvajaus elektros energijos paklausos;
- Apie 20% visos pasaulyje pagaminamos elektros energijos gaunama iš hidroelektrinių.
Hidroelektrinės socialinis ir aplinkos poveikis
Nors hidroelektrinė yra laikoma atsinaujinančiu energijos šaltiniu, Aneel pranešime pabrėžiama, kad jos dalyvavimas pasaulio elektrinėje matricoje yra nedidelis ir tampa dar mažesnis. Toks didėjantis nesidomėjimas būtų neigiamų išorinių padarinių, atsirandančių įgyvendinant tokio dydžio projektus, rezultatas, sakoma pranešime.
Vienas iš neigiamų hidroelektrinės įgyvendinimo padarinių yra pokyčiai, kuriuos sukelia regione gyvenančių žmonių gyvenimo būdas. Svarbu pažymėti, kad šios bendruomenės dažnai yra žmonių grupės, įvardijamos kaip tradicinės populiacijos (čiabuviai, kvilombolos, Amazonės paupio bendruomenės ir kitos), kurių išlikimas priklauso nuo išteklių naudojimo iš jų gyvenamos vietos, ypač iš upių, ir kurie turi ryšių kultūrinė tvarka su teritorija.
Ar hidroelektrinėje sukurta energija yra švari?
Nepaisant to, kad hidroelektros energija laikoma švariu energijos šaltiniu, išmetama anglies dvideginio ir metano, dviejų dujų, kurios sustiprina visuotinį atšilimą.
Anglies dioksido (CO2) išsiskyrimą lemia medžių, kurie lieka virš vandens lygio rezervuaruose, skilimas, o metano (CH4) išsiskyrimas vyksta skaidant organines medžiagas, esančias rezervuaro dugne. Didėjant vandens stulpeliui, didėja ir metano (CH4) koncentracija. Kai vanduo pasiekia elektrinės turbinas, dėl slėgio skirtumo metanas patenka į atmosferą. Metanas taip pat išleidžiamas į vandens kelią per augalo išsiliejimo angą, kai, be slėgio ir temperatūros pokyčių, vanduo purškiamas lašais.
Kadangi metanas nėra įtrauktas į fotosintezės procesus, manoma, kad jis yra kenksmingesnis globaliniam atšilimui, palyginti su anglies dioksidu. Taip yra todėl, kad didelė dalis išmetamo anglies dioksido neutralizuojama absorbcijomis, kurios vyksta rezervuare.
Faunos ir floros pažeidimai
Pagrindinis hidroelektrinės statybos poveikis vietinei faunai ir florai yra:
- Natūralios augalijos naikinimas;
- Upės vagos pasvirimas;
- Barjerų griūtis;
- Žuvų rūšių išnykimas dėl kišimosi į migracijos ir reprodukcijos procesus (piracema);
- Vandens parūgštinimas, kai netinkamai išvaloma augalų rezervuarui naudojama teritorija;
- Vietinės vandens ir sausumos floros ir faunos praradimas;
- Seisminės veiklos atsiradimas dėl vandens svorio ant pagrindinio uolingo pagrindo;
- Rezervuaro vandens pokyčiai, susiję su temperatūra, deguonimi (ištirpusiu deguonimi) ir pH (parūgštėjimu);
- Vandens užterštumas, užteršimas ir nuodingų medžiagų patekimas į rezervuarus tekant pesticidams, herbicidams ir fungicidams iš jau esančių plantacijų potvynio regione;
- Egzotinių rūšių įvedimas į rezervuarus, nesubalansuotas su vandens telkinio ekosistemomis;
- Pakrantės miško pašalinimas;
- Plėsti grobuonišką žvejybą profesionalių žvejų ar laisvalaikio metu;
- Fizinio barjero, užkertančio kelią sezoninei rūšių migracijai, įgyvendinimas, sutrikdantis ekosistemos pusiausvyrą;
- Anglies sekvestracijos sumažėjimas dėl užlietos augmenijos prisideda prie šiltnamio efekto padidėjimo.
Dirvožemio praradimas
Užliejamos teritorijos dirvožemis taps netinkamas naudoti kitiems tikslams. Tai tampa pagrindine problema plokščiuose regionuose, pavyzdžiui, Amazonės regione. Kadangi jėgainės jėgą suteikia upės tėkmės ir reljefo nelygumų santykis, jei reljefo nelygumai nedaug, reikia laikyti didesnį vandens kiekį, o tai reiškia didelę rezervuaro teritoriją.
Hidraulinės upės geometrijos pokyčiai
Upėse paprastai būna dinamiškas balansas tarp išleidimo, vidutinio vandens greičio, nuosėdų apkrovos ir vagų morfologijos. Rezervuarų statyba daro įtaką šiai pusiausvyrai ir dėl to sukelia hidrologinės ir nuosėdinės tvarkos pokyčius ne tik užtvankos vietoje, bet ir aplinkiniame rajone bei vagoje žemiau užtvankos.
Tokiu būdu, formuojant hidroelektrinių augalų rezervuarus, paprastai pasiekiamas derlingesnis dirvožemis ir ariama žemė, suyra vietiniai gyventojai, kurie praranda istorines savybes, kultūrinį identitetą ir santykius su vietove, be to, pasikeičia vandens ekosistemos ir sunaikinama flora ir fauna. faunos.
