Vattenkraft är omvandling av vattenkraft till elektricitet. Med vattenkraft avses kraften i vattenflödet som driver turbiner och generatorer, som sedan lagrar elen i elnätet för masskonsumtion. Vattenkraftprocessen är en ren förnybar energikälla eftersom vattnets kretslopp sker naturligt. Vattnets rörelse i jordens system kallas den hydrologiska cykeln. Denna cykel påverkas av solenergi liksom andra rena energikällor. Detta beror på att mängden värme från solen gör att vattnet förändras i atmosfären och blir fast, flytande eller gasformigt.
Det finns olika typer av konstruktioner för att skapa vattenkraft och de inkluderar uppdämning, avledning och pumpad lagring. Den mest använda metoden för att skapa vattenkraft är uppdämningsdesignen, som fungerar inom en damm och reservoar. Uppdämningsdesignen kontrollerar mängden vatten som rinner genom en öppning i dammen och sedan passerar förbi och driver turbiner som är anslutna till en generator. Avledningskonstruktioner producerar vattenkraft genom att låta delar av ett strömmande vattendrag rinna genom en tratt fylld med turbiner och sedan fortsätta på en naturlig väg. Den sista konstruktionen, som kallas pumpad lagring, fungerar med hjälp av två reservoarer, en på hög höjd och en på låg höjd. Denna typ av anläggning lagrar el under perioder med låg efterfrågan genom att pumpa vatten till den högt belägna reservoaren. När det finns ett stort energibehov släpps vattnet från den övre delen av berget ner till den lägre belägna reservoaren och rör sig genom turbiner som är anslutna till en generator.
-
Imponering.
-
Avledning.
-
Pumpad lagring.
Historia
Hydroenergi har historiskt sett använts så långt tillbaka som 202 f.Kr. i Kina. Vattenkraft användes för att krossa spannmål och spelade till och med en roll i produktionen av papper. Den första storskaliga användningen av vattenkraft skedde 1771 i England i Richard Arkwrights bomullsspinneri. Detta tekniska framsteg uppmuntrade Arkwright att senare börja använda ångmaskiner för att förbättra sin verksamhet. Spinnturbiner som fungerade som föregångare till dem som används i dagens hydroenergimekanismer dök upp för första gången 1827 tack vare en fransk ingenjör vid namn Benoit Fourneyron. Turbinsystemet förfinades senare för att effektivt skapa vattenkraft av James Francis i mitten av 1800-talet. Francis konstruktion är fortfarande populär i dag. Under de följande decennierna skapade uppfinnare och innovatörer modifierade versioner av vattenkraftsturbiner, som var och en kunde skapa vattenkraft effektivt.
Hydroenergi utnyttjades för första gången för att generera elektricitet 1878 i England. Energin användes för att tända en lampa i Cragside country house. Några år senare byggdes många vattenkraftverk i hela USA för att leverera ljus till medborgarna och driva kvarnar. I slutet av 1800-talet spreds vattenkraften följande över hela världen med anläggningar som skapades i Tyskland, Australien och Kina. Den största vattenkraftsproducenten i dag är Kinas Three Gorges Dam som producerar 22 500 megawatt elektricitet. Vattenkraften är fördelaktig både ekonomiskt och resursmässigt. Brasilien använde till exempel vatten för att generera 80 procent av elektriciteten under 2011 och på grund av denna enastående produktion ökade värdet på landets bruttonationalprodukt (BNP).