8.3 Waterkracht
8.3.1 Hoe werkt het?
Dit is energie opgewekt uit stromend water. Het principe van waterkracht is al eeuwen oud. Ongeveer 2300 jaar geleden maakten de mensen al gebruik van waterwielen om bijvoorbeeld molens te laten draaien. Vandaag de dag gebruiken we waterkracht om waterturbines aan te drijven. Zoals je in figuur 8.3.1 kan zien valt het water op de schoepen van een turbine. Hierdoor gaat de as van het waterrad draaien. De as is gekoppeld aan een generator waar vervolgens stroom wordt opgewekt. Dit principe is te vergelijken met de werking van je dynamo.
Figuur 8.3.1, energie opwekking door waterkracht, bron: www.kta1-hasselt.be
Zoal je weet stoomt water in rivieren niet altijd even snel. Om water harder te laten stromen is hoogteverschil nodig. Daarom vindt je de meeste waterkrachtcentrales in de bergen. Als het regent kunnen bergstromen redelijk wild zijn. Ten tijde van droogte kunnen bergrivieren echter droog komen te liggen. Om toch zeker te zijn van voldoende aanvoer van water wordt er meestal een ‘stuwmeer’ aangelegd. Dit is een kunstmatig aangelegd meer dat is ontstaan doordat er een dam in een rivier is gebouwd. Met behulp van de stuwdam wordt de waterhoogte in het meer en de hoeveelheid water die door de waterturbine stroomt geregeld. Een ander voordeel is dat er met behulp van zo’n stuwdam een enorm hoogteverschil gerealiseerd kan worden. Zoals je ziet bevindt het water aan de rechterkant van afbeelding 8.3.1 zich op veel grotere hoogte dan het water aan de linkerkant. Door dit hoogteverschil stroomt het water met extra veel kracht door de turbine en kan meer elektriciteit worden opgewekt.
- Animatie over hoe waterkracht centrale werkt: http://www.youtube.com/watch?v=rE2VKRCjEqo
- Engels filmpje met duidelijke uitleg over de werking van een waterkrachtcentrale: http://nl.youtube.com/watch?v=htT_8sFJx1w
8.3.2 Waterkracht in Nederland.
In Nederland staan 4 middelgrote waterkrachtcentrales en 2 kleinere. Deze waterkrachtcentrales werken iets anders dan de centrales in de bergen. Omdat Nederland redelijk plat is wordt gebruik gemaakt van de druk van het water in plaats van het hoogteverschil. Er passeren grote hoeveelheden water in korte tijd en de centrales maken gebruik van de druk vóór en achter de turbine. In de bergen wordt de snelheid van het water meer benut. Omdat de aanvoer van water in Nederland constanter is dan in de bergen hoeven hier geen stuwmeren gebouwd te worden. De meeste centrales worden wel in de buurt van een kleine stuwdam gebouwd om toch van een klein hoogteverschil te kunnen profiteren. In 2005 bedroeg de energieproductie van de Nederlandse waterkrachtcentrales samen 88 GWh. Met deze hoeveelheid kunnen ongeveer 26.000 huishoudens van elektriciteit worden voorzien.
Figuur 8.3.2, waterkrachtcentrales in Nederland, bron: www.milieucentraal.nl
8.3.3 Voor en nadelen
Het grote voordeel van waterkracht is dat het een duurzame energiebron is. De bron is onuitputtelijk en bovendien ontstaan er geen schadelijke stoffen bij het opwekken van elektriciteit. Een nadeel is dat stuwdammen ecosystemen kunnen aantasten. Verschillende vissoorten zwemmen met de stroom mee en kunnen daardoor tussen de turbinebladen terecht komen en vermalen worden. Dit zorgt voor grote vissterfte. De vissen kunnen beschermd worden door ‘Visgeleidingssystemen’ te plaatsen. Dergelijke systemen leiden de vissen via vistrappen en buizen langs de waterkrachtcentrale. Ze worden nu nog nauwelijks toegepast maar dit moet in de toekomst veranderen.
Figuur 8.3.3, vistrap