De bouw van een waterkrachtcentrale veroorzaakt onomkeerbare sociaal-ecologische gevolgen
Dan Meyers op Unsplash-afbeelding
De waterkrachtcentrale wordt gevormd door een reeks werken en apparatuur die wordt gebruikt om elektrische energie te produceren door gebruik te maken van het hydraulische potentieel dat in een rivier aanwezig is. Deze sterkte wordt geleverd door de stroming van de rivier en door de concentratie van de bestaande oneffenheden langs zijn loop, die natuurlijk kan zijn of gebouwd kan worden in de vorm van dammen of door de rivier om te leiden van zijn natuurlijke bedding om reservoirs te vormen. Ondanks het gebruik van een hernieuwbare energiebron om elektriciteit op te wekken, veroorzaakt een waterkrachtcentrale onomkeerbare sociale en milieueffecten in de regio waar deze is geïnstalleerd.
Wat is een waterkrachtcentrale?
De waterkrachtcentrale is een technisch werk dat de kracht van water gebruikt om elektriciteit te produceren. Ook bekend als een waterkrachtcentrale of waterkrachtcentrale, het is een grote structuur die profiteert van de beweging van rivieren om elektriciteit te verkrijgen. De installatie van een waterkrachtcentrale vereist echter complexe technische werkzaamheden die verschillende sociaal-ecologische gevolgen hebben voor de site.
Hoe werkt een waterkrachtcentrale?
Om elektriciteit op te wekken in een waterkrachtcentrale is het nodig dat er integratie is tussen de stroming van de rivier, de oneffenheden van het terrein en de hoeveelheid water die beschikbaar is. In het kort wordt het water dat in het reservoir is opgeslagen, naar de grote turbines geleid en geleid. De stroom van dit water zorgt ervoor dat de turbines draaien en de generatoren starten die de elektriciteit gaan produceren.
Er is dus een omzetting van mechanische energie, van de beweging van water, in elektrische energie. Eenmaal omgezet in elektrische energie, verhogen transformatoren de spanning van die energie, waardoor deze door transmissiestromen kan reizen en vestigingen kan bereiken die elektrische energie nodig hebben.
Het systeem van een waterkrachtcentrale bestaat uit:
Dam
Het doel van de dam is om de natuurlijke kringloop van de rivier te doorbreken en een waterreservoir te creëren. Naast het opslaan van deze bron, creëert het reservoir het watergat, vangt het water op in een voldoende volume voor de productie van elektriciteit en reguleert het de stroming van rivieren tijdens periodes van regen en droogte.
Waterinlaat (adductie) systeem
Dit systeem bestaat uit tunnels, kanalen en metalen leidingen die het water naar de krachtpatser brengen.
Krachtpatser
In dit deel van het systeem staan de turbines, aangesloten op een generator. Dit instrument laat de beweging van de turbines toe om de kinetische energie van de waterbeweging om te zetten in elektrische energie. Er zijn verschillende soorten turbines, waarvan pelton, kaplan, francis en bulb de belangrijkste zijn. De meest geschikte turbine voor elke waterkrachtcentrale hangt af van de hoogte van de val en de stroming van de rivier.
Escape-kanaal
Na het passeren van de turbines wordt het water via de ontsnappingsgeul teruggevoerd naar de natuurlijke bedding van de rivier. Het ontsnappingskanaal bevindt zich tussen de krachtcentrale en de rivier en de grootte is afhankelijk van de grootte van de krachtcentrale en de betreffende rivier.
Overlaat
Door de overlaat kan water ontsnappen als het reservoirniveau de aanbevolen limieten overschrijdt, wat normaal gesproken voorkomt in periodes van regen. De overlaat wordt geopend wanneer de productie van elektriciteit wordt belemmerd doordat het waterpeil boven het ideale niveau is; of om overstromingen en overstromingen rond de plant te voorkomen, veel voorkomende gebeurtenissen in zeer regenachtige periodes.
Soorten waterkrachtcentrales
Run-of-river-fabriek
Om de verliezen als gevolg van de bouw van traditionele waterkrachtcentrales te voorkomen, werden rivierstroomcentrales gecreëerd, een duurzamere optie die geen gebruik maakt van grote waterreservoirs, waardoor de structuur van dammen en de omvang van overstromingen worden verminderd. In dit model wordt de kracht van de stroming van de rivieren gebruikt om energie op te wekken, zonder water te hoeven bergen.
Planten zoals Santo Antônio en Jirau, aan de rivier de Madeira, en Belo Monte, in Pará, hebben hun structuur gebaseerd op het run-of-river-concept. Zelfs zonder dat er grote reservoirs nodig zijn, houden deze installaties een minimumreserve aan om hun werking en stabiliteit te garanderen.
Ondanks de voordelen op sociaal en milieugebied, vermindert de rivierstroominstallatie de energiezekerheid van het land. Dit komt doordat deze constructies in periodes van langdurige droogte zonder water kunnen komen te staan om elektriciteit op te wekken, aangezien hun kleine reservoirs niet gedurende lange perioden kunnen worden gebruikt.
Volgens experts is een alternatief om het beperkte potentieel van deze planten te compenseren het investeren in complementaire bronnen. Dus in periodes waarin run-of-river waterkrachtcentrales met een lage capaciteit werken, kan energieopwekking door wind- of zonne-energiebronnen worden gebruikt, waardoor de voorziening wordt gegarandeerd en de effecten die door elk worden veroorzaakt, worden gecompenseerd.
Planten met accumulatiereservoirs
Waterkrachtcentrales met accumulatiereservoirs slaan water op en regelen de werking ervan om aan de energiebehoefte te voldoen. De opslagcapaciteit wordt verkregen door middel van een dam die stroomopwaarts van de fabriek is gelegen en afhankelijk van de capaciteit is er sprake van seizoen-, jaar- en hyperjaarregulering.
Waterkrachtcentrales in Brazilië
Brazilië is de derde grootste producent van waterkracht ter wereld, na Canada en de Verenigde Staten. Daarnaast is het ook het derde land met het grootste hydraulische potentieel, na Rusland en China. Ongeveer 90% van de elektriciteit die in Brazilië wordt opgewekt, is afkomstig van waterkrachtcentrales.
Er zijn iets meer dan 100 waterkrachtcentrales verspreid over Brazilië. Onder hen vallen er vijf op door hun vermogen om elektriciteit op te wekken:
- Itaipu Binacional Hydro-elektrische centrale: gelegen aan de rivier de Paraná, beslaat een deel van de staat Paraná en een deel van Paraguay;
- Waterkrachtcentrale Belo Monte: gelegen aan de rivier de Xingu, in Pará;
- Waterkrachtcentrale van Tucuruí: gelegen aan de rivier de Tocantins, ook in de staat Pará;
- Waterkrachtcentrale Jirau: gelegen aan de rivier de Madeira, in Rondônia;
- Waterkrachtcentrale Santo Antônio: gelegen aan de rivier de Madeira, ook in Rondônia.
Curiosa
- De grootste waterkrachtcentrale ter wereld is de Three Gorges Plant, gelegen in China;
- De American Society of Civil Engineers (ASCE) beschouwde de Itaipu-fabriek als een van de "zeven wonderen van de moderne wereld". Het is de op een na grootste waterkrachtcentrale ter wereld en produceert 20% van de Braziliaanse vraag en 95% van de Paraguayaanse elektriciteitsvraag;
- Ongeveer 20% van de elektrische energie die wereldwijd wordt geproduceerd, is afkomstig van waterkrachtcentrales.
Socio-milieueffecten van een waterkrachtcentrale
Hoewel waterkracht wordt beschouwd als een hernieuwbare energiebron, wijst het rapport van Aneel erop dat haar deelname aan de wereldwijde elektrische matrix klein is en zelfs nog kleiner wordt. Volgens het rapport zou zo'n toenemend gebrek aan interesse het gevolg zijn van negatieve externe effecten als gevolg van de uitvoering van projecten van deze omvang.
Een van de negatieve effecten van de implementatie van een waterkrachtcentrale is de verandering die deze veroorzaakt in de manier van leven van de bevolking die in de regio woont. Het is belangrijk op te merken dat deze gemeenschappen vaak menselijke groepen zijn die worden geïdentificeerd als traditionele populaties (inheemse volkeren, quilombola's, gemeenschappen langs de Amazone en andere), waarvan het voortbestaan afhangt van het gebruik van hulpbronnen van de plaats waar ze leven, vooral van rivieren, en die banden hebben. culturele orde met het grondgebied.
Is de energie die wordt opgewekt in de waterkrachtcentrale schoon?
Ondanks dat het wordt beschouwd als een schone energiebron, draagt waterkrachtcentrales bij aan de uitstoot van kooldioxide en methaan, twee gassen die de opwarming van de aarde versterken.
De uitstoot van kooldioxide (CO2) is het gevolg van de afbraak van bomen die boven het waterpeil in de reservoirs blijven, en het vrijkomen van methaan (CH4) vindt plaats door de afbraak van organisch materiaal aanwezig op de bodem van het reservoir. Naarmate de waterkolom toeneemt, stijgt ook de concentratie methaan (CH4). Wanneer het water de turbines van de plant bereikt, zorgt het drukverschil ervoor dat methaan in de atmosfeer vrijkomt. Methaan komt ook vrij in het waterpad via de overlaat van de plant, wanneer het water, naast de verandering in druk en temperatuur, druppelsgewijs wordt gesproeid.
Omdat methaan niet wordt opgenomen in fotosyntheseprocessen, wordt het als schadelijker beschouwd voor het broeikaseffect dan kooldioxide. Dit komt doordat een groot deel van de uitgestoten kooldioxide wordt geneutraliseerd door absorpties die plaatsvinden in het reservoir.
Schade aan fauna en flora
De belangrijkste gevolgen van de bouw van een waterkrachtcentrale voor de lokale fauna en flora zijn:
- Vernietiging van natuurlijke vegetatie;
- Verzilting van de rivierbedding;
- Opstorten van barrières;
- Uitsterven van vissoorten door verstoring van trek- en voortplantingsprocessen (piracema);
- Waterverzuring als het gebied dat wordt gebruikt voor het reservoir van de plant niet goed wordt schoongemaakt;
- Verlies van inheemse aquatische en terrestrische flora en fauna;
- Het optreden van seismische activiteiten als gevolg van het gewicht van het water op het onderliggende rotsachtige substraat;
- Veranderingen in het reservoirwater gerelateerd aan temperatuur, oxygenatie (opgeloste zuurstof) en pH (optreden van verzuring);
- Waterverontreiniging, besmetting en introductie van giftige stoffen in de reservoirs door de stroom van pesticiden, herbiciden en fungiciden van reeds bestaande plantages in het overstroomde gebied;
- Introductie van exotische soorten in de reservoirs, niet in balans met de ecosystemen in het stroomgebied;
- Verwijdering van oeverbos;
- Toename van roofvisserij, door beroepsvissers of in vrijetijdsactiviteiten;
- Implementatie van een fysieke barrière die seizoensmigraties van soorten verhindert, waardoor het evenwicht van het ecosysteem wordt verstoord;
- Afname van koolstofvastlegging door overstroomde vegetatie, wat bijdraagt aan het versterken van het broeikaseffect.
Bodemverlies
De grond in het overstroomde gebied wordt onbruikbaar voor andere doeleinden. Dit wordt een centraal probleem in overwegend vlakke regio's, zoals het Amazonegebied. Omdat de kracht van de plant wordt bepaald door de relatie tussen de stroming van de rivier en de oneffenheden van het terrein, moet bij een lage oneffenheid van het terrein een grotere hoeveelheid water worden geborgen, wat een groot reservoirgebied impliceert.
Veranderingen in de hydraulische geometrie van de rivier
Rivieren hebben doorgaans een dynamisch evenwicht tussen afvoer, gemiddelde watersnelheid, sedimentbelasting en bodemmorfologie. De aanleg van reservoirs beïnvloedt dit evenwicht en veroorzaakt bijgevolg veranderingen in de hydrologische en sedimentaire orde, niet alleen in de dam, maar ook in de omgeving en in de bodem onder de dam.
Op deze manier bereikt de vorming van waterkrachtcentrales in het algemeen meer vruchtbare bodems en akkerland, waardoor de lokale bevolking uiteenvalt die haar historische kenmerken, culturele identiteit en haar relaties met de plaats verliest, naast veranderingen in aquatische ecosystemen en de vernietiging van flora en fauna. van fauna.
