6 hüdroelektri keskkonnakulud (ja 3 eelist)

Hüdroelektrienergia on oluliseks energiaallikaks paljudes maakera piirkondades, pakkudes 24% kogu maailma elektrivajadusest. Brasiilia ja Norra sõltuvad peaaegu eranditult hüdroenergiast. Ameerika Ühendriikides toodetakse hüdroenergia abil 7–12% kogu elektrist; osariigid, mis sellest kõige rohkem sõltuvad, on Washington, Oregon, California ja New York.

Hüdroenergia on see, kui liikuvate osade aktiveerimiseks kasutatakse vett, mis omakorda võib kasutada veskit, niisutussüsteemi või elektriturbiini (sel juhul võime kasutada mõistet hüdroelektrijaam). Enamasti toodetakse hüdroelektrit siis, kui vett hoiab a tamm, viis läbi turbiini läbi tõstejõu ja vabastati seejärel allpool asuvasse jõkke. Vett surub rõhk ülaltoodud reservuaarist ja tõmmatakse raskusjõu mõjul. See energia keerutab turbiini, mis on ühendatud elektrit tootva generaatoriga. Harvematel jõevoolu hüdroelektrijaamadel on ka tamm, kuid selle taga pole reservuaari; turbiine liigutab neist mööda kulgev jõevesi loodusliku voolukiirusega.

Lõppkokkuvõttes sõltub elektrienergia tootmine reservuaari täitmisel looduslikust veeringlusest, muutes selle taastuvaks protsessiks, kus pole vaja fossiilkütust. Meie fossiilkütuste kasutamine on seotud paljude keskkonnaprobleemidega: näiteks nafta kaevandamine Madalmaadest tõrvaliivad tekitab õhusaastet; pragunemine maagaas on seotud veereostusega; fossiilsete kütuste põletamine annab kliimamuutus-indutseerimine kasvuhoonegaaside emissioon. Seetõttu käsitleme taastuvenergia allikaid kui fossiilsete kütuste puhtaid alternatiive. Nagu kõik taastuvad või mitte taastuvad energiaallikad, on hüdroelektriga seotud ka keskkonnakulud. Siin on ülevaade mõnest nendest kuludest koos eelistega.

• Kala tõke. Paljud rändavad kalaliigid ujuvad jõgedest üles ja alla, et oma elutsüklit lõpule viia. Anadroomsed kalad, nagu lõhe, varjuline või Atlandi tuur, minge ülesvoolu kudema ja noored kalad ujuvad jõest mööda merre jõudmiseks. Katadroomsed kalad, nagu ameerika angerjas, elavad jõgedes, kuni nad ujuvad ookeani äärde sigimiseks, ja noored angerjad (põdrad) jõuavad pärast koorumist tagasi magevette. Tammid blokeerivad ilmselgelt nende kalade läbipääsu. Mõni tamm on varustatud kalatreppide või muude vahenditega, mis lasevad neil vigastamatult mööda pääseda. Nende struktuuride tõhusus on üsna erinev, kuid paraneb.
• Üleujutuse režiimi muutused. Tammid võivad puhverdada suuri järske veekoguseid pärast tugevate vihmade kevadist sulamist. See võib olla kasulik allavoolu kogukondadele (vt Kasu allpool), kuid see ajab jõge ka perioodilisest sissevoolust nälga setete sisaldus ja hoiab ära looduslike kõrgete voogude regulaarse vastutegevuse jõesängile, mis uuendab veekeskkonna elupaika elu. Nende ökoloogiliste protsesside taasloomiseks lasevad võimud Colorado jõest perioodiliselt läbi suuri veekoguseid, millel on positiivne mõju jõe äärsele taimestikule.
• Temperatuuri ja hapniku modulatsioon. Sõltuvalt tammi konstruktsioonist tuleb allavoolu vabanev vesi sageli veehoidla sügavamatest osadest. Seetõttu on vesi kogu aasta vältel küllaltki ühesugune. See avaldab veekeskkonnale negatiivset mõju, mis on kohandatud veetemperatuuri suurtele hooajalistele kõikumistele. Sarnaselt võib madal hapnikusisaldus vabastatud vees tappa vee elujõud allavoolu, kuid probleemi saab leevendada õhu segamisega vette väljalaskeava juures.
• Aurustumine. Veehoidlad suurendavad jõe pindala, suurendades aurustumiseks kaotatud vee hulka. Kuumades ja päikeselistes piirkondades on kaod tohutud: veehoidla aurustumisel läheb rohkem vett kui kodumajapidamises. Vee aurustumisel jäävad lahustunud soolad maha, suurendades soolsuse taset allavoolu ja kahjustades veeorganisme.
• Elavhõbeda saaste. Elavhõbe ladestub söepõletavatest elektrijaamadest tuulega kaugele taimestikule. Uute reservuaaride loomisel vabaneb praeguses veealuses taimestikus leitud elavhõbe ja bakterid muundavad need metüülelavhõbedaks. See metüülelavhõbe muutub üha enam kontsentreerituks, kui see liigub toiduahelas ülespoole (seda protsessi nimetatakse biomagnifikatsiooniks). Seejärel puutuvad röövkalade tarbijad, sealhulgas inimesed kokku toksilise ühendi ohtlike kontsentratsioonidega.
• Metaani heitkogused. Veepaagid küllastuvad sageli taimestiku või lähedalasuvate põldude lagunemisel tekkivate toitainetega. Neid toitaineid tarbivad vetikad ja mikroorganismid, mis omakorda eraldavad suures koguses metaani, mis on võimas kasvuhoonegaas. Seda probleemi pole selle tegeliku ulatuse mõistmiseks veel piisavalt uuritud.

• Üleujutuse kontroll. Veehoidlate taset saab langetada tugeva vihma või lume sulamise ootuses, puhverdades kogukonnad ohtlikest jõetasemetest allavoolu.
• Vaba aeg. Suuri veehoidlaid kasutatakse sageli huvitegevuseks, näiteks kalapüügiks ja paadisõiduks.
• Fossiilkütuste alternatiiv. Hüdroelektri tootmisel eraldub kasvuhoonegaase väiksem netokogus kui fossiilsetel kütustel. Energiaallikate portfelli osana võimaldab hüdroelektrienergia suuremat sõltuvust kodumaisest energiast energia, erinevalt välismaal kaevandatavatest fossiilkütustest vähem leebe keskkonnaga piirkondades määrused.

Kuna vanemate tammide majanduslik kasu väheneb, kui keskkonnakulud suurenevad, oleme näinud, et tammide dekomisjoneerimine ja eemaldamine on suurenenud. Need tammide eemaldamine on tähelepanuväärne, kuid mis kõige tähtsam - need võimaldavad teadlastel jälgida, kuidas jõgede ääres looduslikud protsessid taastatakse.

Suur osa siin kirjeldatud keskkonnaprobleemidest on seotud suuremahuliste hüdroelektriprojektidega. Seal on palju väga väikesemahulisi projekte (sageli nn mikrohüdro-projekte), kus seda mõistlikult tehakse paigutatud väikesed turbiinid kasutavad ühe kodu jaoks elektri tootmiseks väikese mahuga vooge või a naabruskond. Neil projektidel on õigesti kavandatud keskkonnamõju vähe.

• Filho, Geraldo Lucio Tiago, Ivan Felipe Silva dos Santos ja Regina Mambeli Barros. "Väikeste hüdroelektrijaamade kulude kalkulatsioon, lähtudes aspektifaktorist." Taastuvenergia ja säästva energia ülevaated 77 (2017): 229–38. Prindi.
• Forsund, soomlane R. "Hüdroenergia ökonoomika." Springer, 2007.
• Hancock, Kathleen J ja Benjamin K Sovacool. "Rahvusvaheline poliitökonoomia ja taastuvenergia: hüdroelektrijaam ja ressursi needus." Rahvusvaheliste uuringute ülevaade 20.4 (2018): 615–32. Prindi.
• Johansson, Per-Olov ja Bengt Kriström. "Hüdroelektrienergia majanduslikud ja sotsiaalsed kulud." Umeå, Rootsi: Umeå ülikooli majanduse osakond, 2018. Prindi.
• , toim. "Hüdroenergiakonfliktide kaasaegne tasuvusanalüüs." Cheltenham, Suurbritannia: Edward Elgar, 2011.
• , toim. "Veeprojektide hindamise ökonoomika: hüdroelektrienergia versus muud kasutusalad." Springer, 2012.