Come l'acqua gioca una parte nella generazione di elettricità
Raffreddamento delle centrali elettriche: secondo l'Unione degli scienziati interessati, circa il 90% dell'elettricità generata negli Stati Uniti proviene da centrali termoelettriche, tra cui carbone, nucleare , gas naturale e petrolio. Tali strutture richiedono acqua per il raffreddamento. Le piante termali fanno bollire l'acqua per creare vapore, che a sua volta spinge i generatori a creare elettricità. Le centrali termoelettriche sono tipicamente progettate per l'utilizzo di acqua su un sistema di ricircolo una volta o interamente bagnato. Mentre i sistemi one-through sono diventati popolari (e rappresentano ancora il 43% delle centrali elettriche) a causa della loro semplicità, il fatto che scarichi acqua riscaldata nei corsi d'acqua rappresenta un rischio ambientale. Poche nuove centrali elettriche sono progettate con un raffreddamento passante.
Generazione idroelettrica : la generazione idroelettrica si riferisce alla creazione di energia elettrica attraverso l'uso di acqua in movimento per trasformare le turbine.
Questa forma di energia è rinnovabile. Vi sono tuttavia impatti negativi in termini di creazione di riserve idriche dietro le dighe, che possono distruggere l'habitat locale e persino richiedere il trasferimento delle comunità. Possono esserci anche esiti negativi di gas serra legati alla costruzione di dighe, oltre che alle alluvioni e al successivo rilascio di anidride carbonica e gas metano dalla decomposizione della sostanza organica.
La posizione delle dighe idroelettriche in strutture aride con meno materia organica è meno problematica a questo riguardo.
Acqua utilizzata nell'estrazione del combustibile: l' utilizzo dell'acqua è un componente chiave dei processi di estrazione di carbone, petrolio, gas naturale e uranio. Prima che un po 'di carbone possa essere bruciato, deve essere lavato con acqua per rimuovere lo zolfo e altri contaminanti. L'estrazione del carbone, compresa l'acqua necessaria per raffreddare i macchinari di perforazione e per il lavaggio del carbone, consuma 70 - 260 milioni di galloni al giorno. L'acqua è anche un componente chiave dell'estrazione di gas naturale dai depositi di gas di scisto e il controverso processo di fracking . Il gas di scisto sta diventando una fonte sempre più importante di gas naturale negli Stati Uniti, passando da circa un terzo dell'offerta nel 2012 a quasi la metà entro il 2040. La fratturazione idraulica o l'idrofracking comporta l'invio di una miscela di acqua e sostanze chimiche attraverso un foro a alta pressione per rilasciare gas naturale. Il processo richiede grandi quantità di acqua che possono affaticare le forniture locali. L'uso di sostanze chimiche nel processo di fracking ha anche sollevato preoccupazioni sulla qualità dell'acqua risultante.
Raffinazione, lavorazione e trasporto di carburanti: tutte le risorse come l'uranio, il petrolio e il gas naturale devono essere raffinati prima di essere utilizzati come carburanti.
Questi processi richiedono notevoli quantità di acqua. Dopo l'estrazione del gas, ad esempio, oltre 400 milioni di litri di acqua al giorno vengono utilizzati per la raffinazione del gas naturale e le operazioni di pipeline. Il trasporto di acqua è anche impiegato per trasportare fanghi di carbone, carbone finemente macinato combinato con acqua, così come per testare sistemi di condotte per potenziali perdite.
Come osserva l'Unione di scienziati preoccupati, le scelte tecnologiche sono importanti quando si tratta di scegliere la migliore soluzione di centrale elettrica per la propria comunità. A breve termine, le centrali elettriche possono stressare gli ecosistemi locali sfruttando le risorse idriche locali e aumentando le temperature dell'acqua. Nel lungo periodo, le centrali elettriche possono influenzare il cambiamento climatico. Come notano, i "portafogli di centrali elettriche di società statunitensi hanno profili di carbonio e uso idrico ampiamente variabili.
Le utenze con impianti di acqua bassa mettono meno stress sulle fonti d'acqua locali. Le utility con centrali elettriche ad alta intensità di carbonio contribuiscono allo stress idrico a lungo termine esacerbando i cambiamenti climatici ".
Altri usi dell'acqua per la produzione di energia
Ci sono altri usi dell'acqua nella produzione di energia. Il più notevole di tali applicazioni è l'uso di acqua per la produzione di biocarburanti. Il consumo di acqua nella produzione di biocarburanti può essere molto alto. Secondo una stima, sono necessari 1.500 litri di acqua per creare un gallone di etanolo derivato dal mais. La maggior parte dell'acqua è necessaria durante la fase agricola. Il settore agricolo statunitense consuma già circa il 25-50 per cento della fornitura di acqua dolce domestica. Anche senza un'agricoltura specifica per sostenere la produzione di biocarburanti, la scarsità d'acqua è già un fattore in molte aree in crescita.
L'acqua potrebbe potenzialmente contribuire a soddisfare i futuri bisogni energetici attraverso altre tecnologie come dighe idroelettriche modulari o alimentare le decine di migliaia di dighe negli Stati Uniti che attualmente non producono energia. Altri approcci che continuano ad essere esplorati per la cattura di energia idrica includono le onde oceaniche e le maree. Un'idea recente che è stata esplorata è la possibilità di evaporare l'acqua per creare energia. Pur essendo di natura speculativa, la proposta suggerisce che le strutture che galleggiano su una superficie d'acqua, specialmente in un'area arida, potrebbero catturare il vapore acqueo in movimento verso l'alto per creare energia.
L'utilizzo dell'acqua è cruciale per la maggior parte della generazione di energia attuale negli Stati Uniti. Dobbiamo fare scelte sagge su come scegliamo di generare energia mentre andiamo avanti per garantire la conservazione dell'acqua per il futuro.