Wie Wasser in der Stromerzeugung eine Rolle spielt
Kraftwerkskühlung: Nach Angaben der Union of Concerned Scientists stammen etwa 90 Prozent der in den USA erzeugten Elektrizität aus thermoelektrischen Kraftwerken, darunter Kohle, Kernkraft , Erdgas und Öl. Solche Einrichtungen benötigen Wasser zum Kühlen. Thermische Anlagen kochen Wasser, um Dampf zu erzeugen, der wiederum Generatoren antreibt, um Strom zu erzeugen. Wärmekraftwerke sind typischerweise so konstruiert, dass sie Wasser auf einem Durchlauf- oder einem Nassumlaufsystem verwenden. Während On-Through-Systeme aufgrund ihrer Einfachheit populär sind (und immer noch 43 Prozent der Kraftwerke ausmachen), birgt die Tatsache, dass sie erwärmtes Wasser zurück in die Wasserwege leiten, ein Umweltrisiko. Wenige neue Kraftwerke sind mit Durchlaufkühlung ausgeführt.
Hydroelektrische Erzeugung : Die Erzeugung von Wasserkraft bezieht sich auf die Erzeugung von Elektrizität durch den Einsatz von Wasser, um Turbinen zu drehen.
Diese Form der Energie ist erneuerbar. Es gibt jedoch negative Auswirkungen im Hinblick auf die Schaffung von Wasserspeicher hinter Staudämmen, die lokale Lebensräume zerstören und sogar die Umsiedlung von Gemeinden erforderlich machen. Es kann auch negative Treibhausgasresultate geben, die mit dem Bau von Staudämmen sowie mit Überschwemmungen und der nachfolgenden Freisetzung von Kohlendioxid und Methangas aus zerfallender organischer Substanz zusammenhängen.
Die Lage von Staudämmen in ariden Anlagen mit weniger organischer Substanz ist in dieser Hinsicht weniger problematisch.
Wasser für die Brennstoffgewinnung: Der Wasserverbrauch ist eine Schlüsselkomponente von Extraktionsprozessen für Kohle, Öl, Erdgas und Uran. Bevor etwas Kohle verbrannt werden kann, muss es mit Wasser gewaschen werden, um Schwefel und andere Verunreinigungen zu entfernen. Kohlebergbau, einschließlich Wasser, das benötigt wird, um Bohrmaschinen zu kühlen und Kohle zu waschen, verbraucht 70 bis 260 Millionen Gallonen pro Tag. Wasser ist auch eine Schlüsselkomponente bei der Erdgasförderung aus Schiefergaslagerstätten und dem umstrittenen Fracking-Prozess . Schiefergas wird in den USA zu einer immer wichtigeren Erdgasquelle und wächst von etwa einem Drittel des Angebots im Jahr 2012 auf fast die Hälfte bis 2040. Beim Hydraulic Fracturing oder Hydrofracking wird eine Mischung aus Wasser und Chemikalien durch ein Bohrloch bei Hochdruck, um Erdgas freizusetzen. Der Prozess erfordert große Mengen an Wasser, die lokale Vorräte belasten können. Der Einsatz von Chemikalien im Fracking-Prozess hat auch Bedenken hinsichtlich der resultierenden Wasserqualität aufgeworfen.
Kraftstoffaufbereitung, -verarbeitung und -transport: Ressourcen wie Uran, Öl und Erdgas müssen raffiniert werden, bevor sie als Brennstoffe verwendet werden können.
Diese Prozesse erfordern erhebliche Mengen an Wasser. So werden beispielsweise nach der Gasextraktion täglich mehr als 400 Millionen Gallonen Wasser für die Erdgasraffination und den Pipelinebetrieb verwendet. Der Wassertransport wird auch zum Transport von Kohleschlämmen, fein gemahlener Kohle in Kombination mit Wasser sowie zum Testen von Pipelinesystemen auf mögliche Leckagen eingesetzt.
Wie die Union of Concerned Scientists feststellt, sind Technologieentscheidungen wichtig, wenn es um die Auswahl der besten Kraftwerkslösung für Ihre Gemeinde geht. Kurzfristig können Kraftwerke die lokalen Ökosysteme durch lokale Wasserversorgung und steigende Wassertemperaturen belasten. Auf lange Sicht können Kraftwerke den Klimawandel beeinflussen. Wie sie bemerken, haben die "Kraftwerksportfolios" von US-Unternehmen sehr unterschiedliche Wassernutzungs- und Kohlenstoffprofile.
Versorgungsanlagen mit Niedrigwasseranlagen belasten lokale Wasserquellen weniger. Energieversorger mit CO2-intensiven Kraftwerken tragen langfristig zu Wasserstress bei, indem sie den Klimawandel verschärfen. "
Andere Verwendungen von Wasser für die Energieproduktion
Es gibt andere Verwendungen von Wasser in der Energieproduktion. Am bemerkenswertesten von solchen Anwendungen ist die Verwendung von Wasser für die Biokraftstoffproduktion. Der Wasserverbrauch in der Biokraftstoffproduktion kann sehr hoch sein. Nach einer Schätzung werden 1.500 Gallonen Wasser benötigt, um eine Gallone Mais-abgeleiteten Ethanol zu erzeugen. Das meiste Wasser wird während der landwirtschaftlichen Phase benötigt. Der US-Agrarsektor verbraucht bereits heute rund 25 - 50 Prozent der heimischen Frischwasserversorgung. Auch ohne engagierte Landwirtschaft zur Unterstützung der Biokraftstoffproduktion ist Wasserknappheit in vielen Anbaugebieten bereits ein Faktor.
Wasser könnte möglicherweise dazu beitragen, den zukünftigen Energiebedarf durch andere Technologien wie modulare Wasserkraftdämme zu decken oder die Zehntausende von Staudämmen in den USA anzutreiben, die derzeit keinen Strom erzeugen. Andere Ansätze, die weiterhin für die Gewinnung von Wasserenergie erforscht werden, sind Meereswellen und Gezeiten. Eine neuere Idee, die untersucht wird, ist das Potenzial, Wasser zu verdunsten, um Energie zu erzeugen. Der Vorschlag ist zwar spekulativer Natur, legt jedoch nahe, dass Strukturen, die auf einer Wasseroberfläche schweben, insbesondere in einem trockenen Gebiet, aufwärts strömenden Wasserdampf aufnehmen könnten, um Energie zu erzeugen.
Der Wasserverbrauch ist für die meisten Stromerzeugungsanlagen in den USA von entscheidender Bedeutung. Wir müssen kluge Entscheidungen darüber treffen, wie wir Energie gewinnen wollen, während wir weitermachen, um den Wasserschutz für die Zukunft sicherzustellen.