6 Umweltkosten (und 3 Vorteile) der Wasserkraft

Wasserkraft ist in vielen Regionen der Welt eine bedeutende Energiequelle und deckt 24% des weltweiten Strombedarfs. Brasilien und Norwegen sind fast ausschließlich auf Wasserkraft angewiesen. In den Vereinigten Staaten werden 7 bis 12% des gesamten Stroms durch Wasserkraft erzeugt. Die Staaten, die am meisten davon abhängen, sind Washington, Oregon, Kalifornien und New York.

Wasserkraft ist, wenn Wasser verwendet wird, um bewegliche Teile zu aktivieren, die wiederum eine Mühle, ein Bewässerungssystem oder eine elektrische Turbine betreiben können (in diesem Fall können wir den Begriff Wasserkraft verwenden). Am häufigsten wird Wasserkraft erzeugt, wenn Wasser von a zurückgehalten wird Dammführte eine Druckleitung durch eine Turbine hinunter und ließ sie dann im Fluss unten frei. Das Wasser wird sowohl durch Druck aus dem darüber liegenden Reservoir gedrückt als auch durch die Schwerkraft gezogen, und diese Energie dreht eine Turbine, die an einen Stromerzeuger gekoppelt ist. Die selteneren Laufwasserkraftwerke haben ebenfalls einen Damm, aber kein Reservoir dahinter; Turbinen werden vom Flusswasser bewegt, das mit der natürlichen Durchflussrate an ihnen vorbeifließt.

Letztendlich hängt die Stromerzeugung vom natürlichen Wasserkreislauf ab, um das Reservoir wieder aufzufüllen, was es zu einem erneuerbaren Prozess macht, bei dem kein fossiler Brennstoff benötigt wird. Unser Einsatz fossiler Brennstoffe ist mit einer Vielzahl von Umweltproblemen verbunden: zum Beispiel der Gewinnung von Öl aus Teersand erzeugt Luftverschmutzung; Fracking denn Erdgas ist mit Wasserverschmutzung verbunden; die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt Klimawandel-induzierend Treibhausgasemissionen. Wir betrachten daher erneuerbare Energiequellen als saubere Alternativen zu fossilen Brennstoffen. Wie bei allen Energiequellen, ob erneuerbar oder nicht, sind mit der Wasserkraft Umweltkosten verbunden. Hier finden Sie eine Übersicht über einige dieser Kosten sowie einige Vorteile.

• Barriere für Fische. Viele wandernde Fischarten schwimmen flussaufwärts und flussabwärts, um ihren Lebenszyklus abzuschließen. Anadrome Fische wie Lachs, Schatten oder Atlantischer StörGehen Sie flussaufwärts, um zu laichen, und junge Fische schwimmen den Fluss hinunter, um das Meer zu erreichen. Katadrome Fische wie der amerikanische Aal leben in den Flüssen, bis sie zum Brüten ins Meer hinausschwimmen und die jungen Aale (Elvers) nach dem Schlüpfen ins Süßwasser zurückkehren. Dämme blockieren offensichtlich den Durchgang dieser Fische. Einige Dämme sind mit Fischleitern oder anderen Geräten ausgestattet, damit sie unversehrt passieren können. Die Wirksamkeit dieser Strukturen ist sehr unterschiedlich, verbessert sich jedoch.
• Änderungen im Hochwasserregime. Dämme können große, plötzliche Wassermengen nach der Frühlingsschmelze starker Regenfälle puffern. Das kann eine gute Sache für nachgelagerte Gemeinden sein (siehe Vorteile unten), aber es hungert den Fluss auch vor einem periodischen Zustrom von Sedimenten und verhindert, dass die natürlichen hohen Ströme regelmäßig dem Flussbett entgegenwirken, was den Lebensraum für Wasser erneuert Leben. Um diese ökologischen Prozesse wiederherzustellen, setzen die Behörden regelmäßig große Wassermengen entlang des Colorado River frei, was sich positiv auf die einheimische Vegetation entlang des Flusses auswirkt.
• Temperatur- und Sauerstoffmodulation. Je nach Ausführung des Damms kommt das stromabwärts freigesetzte Wasser häufig aus den tieferen Teilen des Reservoirs. Das Wasser hat daher das ganze Jahr über fast die gleiche kalte Temperatur. Dies hat negative Auswirkungen auf das Wasserleben, angepasst an große saisonale Schwankungen der Wassertemperatur. In ähnlicher Weise kann ein niedriger Sauerstoffgehalt im freigesetzten Wasser das Leben im Wasser stromabwärts töten, aber das Problem kann durch Einmischen von Luft in das Wasser am Auslass gemindert werden.
• Verdunstung. Stauseen vergrößern die Oberfläche eines Flusses und erhöhen so den Wasserverlust durch Verdunstung. In heißen, sonnigen Regionen sind die Verluste erschütternd: Durch die Verdunstung des Reservoirs geht mehr Wasser verloren als für den Inlandsverbrauch. Wenn Wasser verdunstet, bleiben gelöste Salze zurück, was den Salzgehalt stromabwärts erhöht und das Leben im Wasser schädigt.
• Quecksilberverschmutzung. Quecksilber lagert sich weit hinter dem Wind von Kohlekraftwerken auf der Vegetation ab. Wenn neue Reservoire entstehen, wird das in der jetzt untergetauchten Vegetation gefundene Quecksilber freigesetzt und von Bakterien in Methylquecksilber umgewandelt. Dieses Methylquecksilber wird zunehmend konzentriert, wenn es die Nahrungskette hinaufbewegt (ein Prozess, der als Biomagnifikation bezeichnet wird). Verbraucher von Raubfischen, einschließlich Menschen, sind dann gefährlichen Konzentrationen der toxischen Verbindung ausgesetzt.
• Methanemissionen. Stauseen werden oft mit Nährstoffen gesättigt, die aus der Zersetzung der Vegetation oder aus nahe gelegenen landwirtschaftlichen Feldern stammen. Diese Nährstoffe werden von Algen und Mikroorganismen aufgenommen, die wiederum große Mengen Methan, ein starkes Treibhausgas, freisetzen. Dieses Problem wurde bisher noch nicht ausreichend untersucht, um sein wahres Ausmaß zu verstehen.

• Hochwasserschutz. In Erwartung von starkem Regen oder Schneeschmelze können die Reservoirniveaus gesenkt werden, wodurch die Gemeinden stromabwärts von gefährlichen Flussniveaus gepuffert werden.
• Erholung. Große Stauseen werden häufig für Freizeitaktivitäten wie Angeln und Bootfahren genutzt.
• Alternative zu fossilen Brennstoffen. Bei der Erzeugung von Wasserkraft werden weniger Treibhausgase freigesetzt als bei fossilen Brennstoffen. Als Teil eines Portfolios von Energiequellen ermöglicht die Wasserkraft eine stärkere Abhängigkeit vom Inland Energie im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, die in Übersee an Orten mit weniger strengen Umweltbedingungen abgebaut werden Vorschriften.

Da die wirtschaftlichen Vorteile älterer Staudämme nachlassen, während die Umweltkosten steigen, haben wir eine Zunahme der Stilllegung und Entfernung von Staudämmen festgestellt. Diese Dammentfernungen sind spektakulär, aber vor allem ermöglichen sie Wissenschaftlern zu beobachten, wie natürliche Prozesse entlang der Flüsse wiederhergestellt werden.

Ein Großteil der hier beschriebenen Umweltprobleme hängt mit großen Wasserkraftprojekten zusammen. Es gibt eine Vielzahl von sehr kleinen Projekten (oft als „Mikro-Wasserkraft“ bezeichnet), bei denen dies vernünftig ist Platzierte kleine Turbinen verwenden Ströme mit geringem Volumen, um Strom für ein einzelnes Haus oder ein Haus zu erzeugen Gegend. Diese Projekte haben bei richtiger Planung nur geringe Auswirkungen auf die Umwelt.

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