Η κατασκευή υδροηλεκτρικής μονάδας προκαλεί μη αναστρέψιμες κοινωνικοπεριβαλλοντικές επιπτώσεις
Ο Dan Meyers στην εικόνα Unsplash
Η υδροηλεκτρική μονάδα σχηματίζεται από ένα σύνολο έργων και εξοπλισμού που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της χρήσης του υδραυλικού δυναμικού που υπάρχει σε ένα ποτάμι. Αυτή η αντοχή παρέχεται από τη ροή του ποταμού και από τη συγκέντρωση της υπάρχουσας ανισότητας κατά μήκος της πορείας του, η οποία μπορεί να είναι φυσική ή χτισμένη με τη μορφή φραγμάτων ή με εκτροπή του ποταμού από τη φυσική του κοίτη για να σχηματίσει δεξαμενές. Παρά τη χρήση ανανεώσιμης πηγής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μια υδροηλεκτρική μονάδα προκαλεί μη αναστρέψιμες κοινωνικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις στην περιοχή όπου είναι εγκατεστημένη.
Τι είναι ένα υδροηλεκτρικό εργοστάσιο;
Το υδροηλεκτρικό εργοστάσιο είναι ένα μηχανολογικό έργο που χρησιμοποιεί τη δύναμη του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Επίσης γνωστό ως υδροηλεκτρικό εργοστάσιο ή υδροηλεκτρικό εργοστάσιο, είναι μια μεγάλη δομή που εκμεταλλεύεται την κίνηση των ποταμών για την απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, η εγκατάσταση μιας υδροηλεκτρικής μονάδας απαιτεί πολύπλοκα τεχνικά έργα που προκαλούν αρκετές κοινωνικο-περιβαλλοντικές επιπτώσεις στην περιοχή.
Πώς λειτουργεί μια υδροηλεκτρική μονάδα;
Για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε υδροηλεκτρικό εργοστάσιο, είναι απαραίτητο να υπάρχει ενοποίηση μεταξύ της ροής του ποταμού, της διαφοράς στο έδαφος και της διαθέσιμης ποσότητας νερού. Εν συντομία, το νερό που αποθηκεύεται στη δεξαμενή διοχετεύεται και διοχετεύεται στις μεγάλες τουρμπίνες. Η ροή αυτού του νερού αναγκάζει τους στροβίλους να γυρίσουν και να ξεκινήσουν τις γεννήτριες που θα παράγουν ηλεκτρισμό.
Έτσι, υπάρχει ένας μετασχηματισμός της μηχανικής ενέργειας, από την κίνηση του νερού, σε ηλεκτρική ενέργεια. Αφού μετατραπούν σε ηλεκτρική ενέργεια, οι μετασχηματιστές αυξάνουν την τάση αυτής της ενέργειας, επιτρέποντάς της να ταξιδεύει μέσω ροών μετάδοσης και να φτάνει σε εγκαταστάσεις που χρειάζονται ηλεκτρική ενέργεια.
Το σύστημα υδροηλεκτρικής εγκατάστασης αποτελείται από:
Φράγμα
Ο σκοπός του φράγματος είναι να διακόψει τον φυσικό κύκλο του ποταμού, δημιουργώντας μια δεξαμενή νερού. Εκτός από την αποθήκευση αυτού του πόρου, η δεξαμενή δημιουργεί το κενό νερού, συλλαμβάνει νερό σε επαρκή όγκο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ρυθμίζει τη ροή των ποταμών σε περιόδους βροχής και ξηρασίας.
Σύστημα πρόσληψης νερού (προσθήκη)
Αυτό το σύστημα αποτελείται από σήραγγες, κανάλια και μεταλλικούς αγωγούς που μεταφέρουν το νερό στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας.
Powerhouse
Σε αυτό το τμήμα του συστήματος βρίσκονται οι στρόβιλοι, συνδεδεμένοι σε γεννήτρια. Αυτό το όργανο επιτρέπει την κίνηση των στροβίλων για να μετατρέψει την κινητική ενέργεια της κίνησης του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν διάφοροι τύποι στροβίλων, με τους κύριους τύπους pelton, kaplan, francis και bulb. Ο καταλληλότερος στρόβιλος για κάθε υδροηλεκτρικό εργοστάσιο εξαρτάται από το ύψος της πτώσης και τη ροή του ποταμού.
Κανάλι διαφυγής
Αφού περάσει από τις τουρμπίνες, το νερό επιστρέφει στη φυσική κοίτη του ποταμού μέσω του καναλιού διαφυγής. Το κανάλι διαφυγής βρίσκεται μεταξύ του σταθμού παραγωγής ενέργειας και του ποταμού και το μέγεθός του εξαρτάται από το μέγεθος του σταθμού παραγωγής ενέργειας και του ποταμού.
Spillway
Η διαρροή επιτρέπει στο νερό να διαφύγει εάν το επίπεδο της δεξαμενής υπερβεί τα συνιστώμενα όρια, τα οποία συμβαίνουν συνήθως κατά τη διάρκεια περιόδων βροχής. Ο υπερχειλιστής ανοίγει όταν η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι μειωμένη επειδή η στάθμη του νερού είναι πάνω από το ιδανικό επίπεδο. ή για την αποφυγή υπερχείλισης και πλημμύρας γύρω από το φυτό, κοινά γεγονότα σε πολύ βροχερές περιόδους.
Τύποι υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων
Φυτά Run-of-River
Για να αποφευχθούν οι απώλειες που προκλήθηκαν από την κατασκευή παραδοσιακών υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων, δημιουργήθηκαν μονάδες ποταμού, μια πιο βιώσιμη επιλογή που δεν χρησιμοποιεί μεγάλες δεξαμενές νερού, μειώνοντας τη δομή των φραγμάτων και το μέγεθος των πλημμυρών. Σε αυτό το μοντέλο, η δύναμη του ρεύματος των ποταμών χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας, χωρίς να χρειάζεται να αποθηκεύεται νερό.
Τα φυτά όπως το Santo Antônio και το Jirau, στον ποταμό της Μαδέρας, και το Belo Monte, στην Pará, έχουν τις δομές τους βασισμένες στην έννοια του run-of-river. Παρόλο που δεν απαιτούν μεγάλες δεξαμενές, αυτές οι εγκαταστάσεις διατηρούν ένα ελάχιστο αποθεματικό για να εγγυηθούν τη λειτουργία και τη σταθερότητά τους.
Παρά το γεγονός ότι έχει κοινωνικοπεριβαλλοντικά πλεονεκτήματα, η εγκατάσταση του ποταμού μειώνει την ενεργειακή ασφάλεια της χώρας. Αυτό συμβαίνει επειδή, σε περιόδους παρατεταμένης ξηρασίας, αυτές οι κατασκευές ενδέχεται να εξαντλούνται από νερό για να παράγουν ηλεκτρισμό, καθώς οι δεξαμενές μικρού μεγέθους τους δεν επιτρέπουν τη λειτουργία για μεγάλες περιόδους.
Σύμφωνα με ειδικούς, μια εναλλακτική λύση για την αντιστάθμιση του περιορισμένου δυναμικού αυτών των εγκαταστάσεων είναι η επένδυση σε συμπληρωματικές πηγές. Έτσι, σε περιόδους όπου οι υδροηλεκτρικές μονάδες παραγωγής ρεύματος ποταμού λειτουργούν με χαμηλή χωρητικότητα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί παραγωγή ενέργειας μέσω αιολικών ή ηλιακών πηγών, διασφαλίζοντας την παροχή και εξισορρόπηση των επιπτώσεων που προκαλεί ο καθένας.
Φυτά με δεξαμενές συσσώρευσης
Τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια με δεξαμενές συσσώρευσης αποθηκεύουν νερό και ρυθμίζουν τη λειτουργία του για την κάλυψη ενεργειακών απαιτήσεων. Η χωρητικότητα αποθήκευσης επιτυγχάνεται μέσω ενός φράγματος που βρίσκεται πριν από το εργοστάσιο και ανάλογα με τη χωρητικότητά του, γίνεται λόγος για εποχιακούς, ετήσιους και υπερ-ετήσιους κανονισμούς.
Υδροηλεκτρικά εργοστάσια στη Βραζιλία
Η Βραζιλία είναι ο τρίτος μεγαλύτερος παραγωγός υδροηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο, μετά τον Καναδά και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Επιπλέον, είναι επίσης η τρίτη χώρα με το μεγαλύτερο υδραυλικό δυναμικό, πίσω από τη Ρωσία και την Κίνα. Περίπου το 90% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στη Βραζιλία προέρχεται από υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις.
Υπάρχουν πάνω από 100 υδροηλεκτρικά εργοστάσια διάσπαρτα σε όλη τη Βραζιλία. Μεταξύ αυτών, πέντε ξεχωρίζουν για την ικανότητά τους να παράγουν ηλεκτρισμό:
- Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Itaipu Binacional: βρίσκεται στον ποταμό Paraná, που καλύπτει μέρος της πολιτείας Paraná και τμήμα της Παραγουάης.
- Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Belo Monte: βρίσκεται στον ποταμό Xingu, στην Pará.
- Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Tucuruí: βρίσκεται στον ποταμό Tocantins, επίσης στην πολιτεία Pará.
- Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Jirau: βρίσκεται στον ποταμό Μαδέρα, στη Ροντόνια.
- Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Santo Antônio: βρίσκεται στον ποταμό Μαδέρα, επίσης στη Rondônia.
Περιέργειες
- Το μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο στον κόσμο είναι το Three Gorges Plant, που βρίσκεται στην Κίνα.
- Η Αμερικανική Εταιρεία Πολιτικών Μηχανικών (ASCE) θεώρησε το εργοστάσιο Itaipu ως ένα από τα «Επτά Θαύματα του Σύγχρονου Κόσμου». Είναι το δεύτερο μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο στον κόσμο και παράγει το 20% της ζήτησης Βραζιλίας και το 95% της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας της Παραγουάης.
- Περίπου το 20% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται παγκοσμίως προέρχεται από υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις.
Κοινωνικοπεριβαλλοντικές επιπτώσεις υδροηλεκτρικής εγκατάστασης
Αν και η υδροηλεκτρική ενέργεια θεωρείται ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η έκθεση της Aneel επισημαίνει ότι η συμμετοχή της στον παγκόσμιο ηλεκτρικό πίνακα είναι μικρή και γίνεται ακόμη μικρότερη. Αυτή η αυξανόμενη έλλειψη ενδιαφέροντος θα ήταν το αποτέλεσμα αρνητικών εξωτερικών συνεπειών από την υλοποίηση σχεδίων αυτού του μεγέθους, σύμφωνα με την έκθεση.
Μία από τις αρνητικές επιπτώσεις της υλοποίησης ενός υδροηλεκτρικού σταθμού είναι η αλλαγή που προκαλεί στον τρόπο ζωής των ανθρώπων που ζουν στην περιοχή. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι κοινότητες είναι συχνά ανθρώπινες ομάδες που αναγνωρίζονται ως παραδοσιακοί πληθυσμοί (αυτόχθονες πληθυσμοί, quilombolas, κοινότητες ποταμών του Αμαζονίου και άλλοι), των οποίων η επιβίωση εξαρτάται από τη χρήση πόρων από τον τόπο όπου ζουν, ειδικά από ποτάμια, και οι οποίοι έχουν συνδέσμους πολιτιστική τάξη με την επικράτεια.
Είναι καθαρή η ενέργεια που παράγεται στο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο;
Παρόλο που θεωρείται καθαρή πηγή ενέργειας, η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας συμβάλλει στην εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου, δύο αέρια που εντείνουν την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Η εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα (CO2) οφείλεται στην αποσύνθεση των δέντρων που παραμένουν πάνω από τη στάθμη του νερού στις δεξαμενές και η απελευθέρωση του μεθανίου (CH4) συμβαίνει με την αποσύνθεση της οργανικής ύλης που υπάρχει στον πυθμένα της δεξαμενής. Καθώς αυξάνεται η στήλη νερού, αυξάνεται επίσης η συγκέντρωση του μεθανίου (CH4). Όταν το νερό φτάνει στις τουρμπίνες του φυτού, η διαφορά πίεσης προκαλεί την απελευθέρωση μεθανίου στην ατμόσφαιρα. Το μεθάνιο απελευθερώνεται επίσης στην υδάτινη οδό μέσω του υπερχειλιστή του φυτού, όταν, εκτός από την αλλαγή στην πίεση και τη θερμοκρασία, το νερό ψεκάζεται σε σταγόνες.
Καθώς το μεθάνιο δεν ενσωματώνεται στις διαδικασίες φωτοσύνθεσης, θεωρείται ότι είναι πιο επιβλαβές για την υπερθέρμανση του πλανήτη σε σύγκριση με το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα μεγάλο μέρος του εκπεμπόμενου διοξειδίου του άνθρακα εξουδετερώνεται μέσω απορροφήσεων που συμβαίνουν στη δεξαμενή.
Ζημιά στην πανίδα και τη χλωρίδα
Οι κύριες επιπτώσεις της κατασκευής υδροηλεκτρικού σταθμού για την τοπική πανίδα και χλωρίδα είναι:
- Καταστροφή της φυσικής βλάστησης;
- Κοπή κοίτης ποταμών
- Κατάρρευση των εμποδίων.
- Εξαφάνιση ειδών ψαριών, λόγω παρέμβασης σε μεταναστευτικές και αναπαραγωγικές διαδικασίες (piracema).
- Η οξίνιση του νερού όταν η περιοχή που θα χρησιμοποιηθεί για τη δεξαμενή του φυτού δεν καθαρίζεται σωστά.
- Απώλεια φυσικής υδρόβιας και χερσαίας χλωρίδας και πανίδας.
- Παρουσία σεισμικών δραστηριοτήτων λόγω του βάρους του νερού στο υποκείμενο βραχώδες υπόστρωμα.
- Αλλαγές στο νερό της δεξαμενής που σχετίζονται με τη θερμοκρασία, την οξυγόνωση (διαλυμένο οξυγόνο) και το pH (εμφάνιση οξίνισης).
- Ρύπανση των υδάτων, μόλυνση και εισαγωγή τοξικών ουσιών στις δεξαμενές από τη ροή φυτοφαρμάκων, ζιζανιοκτόνων και μυκητοκτόνων από προϋπάρχουσες φυτείες στην πλημμυρισμένη περιοχή ·
- Εισαγωγή εξωτικών ειδών στις δεξαμενές, εκτός ισορροπίας με τα οικοσυστήματα της λεκάνης απορροής.
- Απομάκρυνση του παραποτάμιου δάσους ·
- Αύξηση της αρπακτικής αλιείας, από επαγγελματίες αλιείς ή σε δραστηριότητες αναψυχής ·
- Εφαρμογή ενός φυσικού φραγμού που αποτρέπει την εποχιακή μετανάστευση ειδών, διαταράσσοντας την ισορροπία του οικοσυστήματος.
- Μείωση της δέσμευσης άνθρακα από πλημμυρισμένη βλάστηση, συμβάλλοντας στην αύξηση του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Απώλεια εδάφους
Το έδαφος στην πλημμυρισμένη περιοχή θα γίνει άχρηστο για άλλους σκοπούς. Αυτό γίνεται ένα κεντρικό ζήτημα σε κυρίως επίπεδες περιοχές, όπως η περιοχή του Αμαζονίου. Δεδομένου ότι η ισχύς του εργοστασίου δίνεται από τη σχέση μεταξύ της ροής του ποταμού και της ανομοιογένειας του εδάφους, εάν το έδαφος έχει χαμηλή ανομοιογένεια, πρέπει να αποθηκεύεται μεγαλύτερη ποσότητα νερού, πράγμα που συνεπάγεται εκτεταμένη περιοχή δεξαμενής.
Αλλαγές στην υδραυλική γεωμετρία του ποταμού
Οι ποταμοί τείνουν να έχουν δυναμική ισορροπία μεταξύ εκφόρτισης, μέσης ταχύτητας νερού, φορτίου ιζήματος και μορφολογίας κλίνης. Η κατασκευή δεξαμενών επηρεάζει αυτήν την ισορροπία και, κατά συνέπεια, προκαλεί αλλαγές στην υδρολογική και ιζηματογενή τάξη, όχι μόνο στην περιοχή του φράγματος, αλλά και στη γύρω περιοχή και στην κοίτη κάτω από το φράγμα.
Με αυτόν τον τρόπο, ο σχηματισμός υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων φυτών φτάνει γενικά σε πιο εύφορα εδάφη και αρόσιμη γη, αποσυνθέτοντας τον τοπικό πληθυσμό που χάνει τα ιστορικά του χαρακτηριστικά, την πολιτιστική του ταυτότητα και τις σχέσεις του με τον τόπο, εκτός από τις αλλαγές στα υδάτινα οικοσυστήματα και την καταστροφή της χλωρίδας και της πανίδας. της πανίδας.
