Close

Waterkracht

Naast zonne-energie en windenergie is ook waterkracht een duurzame bron van energie. De energie wordt opgewekt uit stromend water. Waterkracht is een duurzame energiebron, aangezien er geen schadelijke stoffen vrijkomen tijdens de productie van elektriciteit. Maar toch komen er meer broeikasgassen vrij dan je nu misschien denkt. En ook op andere aspecten is waterkracht niet echt milieuvriendelijk te noemen. Dus hoe duurzaam is waterkracht nu echt? Voordat we antwoord geven op deze vragen, leggen we eerst uit hoe energie opwekken door middel van waterkracht precies werkt.

Hoe werkt waterkracht?

Waterkracht wordt eigenlijk al heel lang gebruikt. Al zo’n 2.300 jaar lang gebruikt men bijvoorbeeld de kracht van het water om waterwielen in beweging te brengen. Deze waterwielen kunnen bijvoorbeeld weer molens laten draaien.

Tegenwoordig hebben we de waterwielen veelal ingeruild voor waterturbines. Deze waterturbines worden niet gebruikt om molens te laten draaien, maar om elektriciteit op te wekken. Het gebruik van waterkracht om energie op te wekken werkt ongeveer hetzelfde als een fietsdynamo. De as van de turbine zit volledig onderwater en lijkt een beetje op een scheepsschroef. Door de stroming van het water wordt de as in beweging gezet. De as is gekoppeld aan een generator, waardoor de as dus elektriciteit opwekt wanneer deze draait.

Om gebruik te maken van waterkracht, voor het opwekken van energie, is het dus belangrijk dat het water stroomt. Bergachtige gebieden zijn daarom heel geschikt hiervoor. Het rivierwater stroomt namelijk relatief snel naar beneden. De waterkrachtcentrales kunnen hier goed gebruik van maken. Om ervan verzekerd te zijn dat er ook in periodes met weinig neerslag of smeltwater voldoende aanvoer van water is, worden stuwmeren aangelegd.

In zo’n stuwmeer ligt het water opgeslagen. Een stuwdam zorgt vervolgens voor een groot hoogteverschil, wat ook wel het verval genoemd wordt. Door dit verval kan het water dus weer relatief snel naar beneden stromen. Waterkrachtcentrales met stuwmeren hebben dan ook vaak een elektrisch vermogen van honderden megawatt.

De kust is overigens ook een geschikte plek om energie op te wekken met behulp van waterkracht. Dit gebeurt dan met een systeem welke golf-getijdenkrachten om kan zetten in elektriciteit.

Werking Waterkracht

De negatieve impact van waterkracht op het milieu

Water is dus een bron van duurzame energie. Tijdens het opwekken van elektriciteit door waterkracht, komen er bijvoorbeeld geen broeikasgassen, zoals CO2, vrij. Hierdoor werkt waterkracht dan ook niet mee aan het versterkte broeikaseffect, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen. Daar komt nog eens bij dat waterkracht een hernieuwbare bron is.

Maar ondanks deze voordelen heeft waterkracht ook enkele negatieve uitwerkingen op het milieu die we niet mogen vergeten. Het gaat hierbij voornamelijk over de invloed van waterkracht op het ecosysteem en over vissterfte.

De invloed van waterkracht op het ecosysteem

In de Alpen en in Scandinavië heb je ontzettend grote waterkrachtcentrales. Maar de aanleg van zulke grote waterkrachtcentrales kunnen een negatieve uitwerking hebben op het milieu. Zo kan de aanleg van stuwmeren er bijvoorbeeld voor zorgen dat ecosystemen en natuurgebieden verstoord raken.

In een stuwmeer staat het water bijvoorbeeld stil. Bij stilstaand water begint vaak een rottingsproces. Tijdens dit rottingsproces wordt methaangas geproduceerd. Methaan is een broeikasgas waarvan de impact nog vele malen zwaarder is dan CO2. Momenteel is echter nog niet helemaal zeker in welke mate methaangas, welke geproduceerd wordt door stuwmeren, bijdraagt aan het versterkte broeikaseffect. Maar de voorlopige resultaten zijn niet heel geruststellend. Zo blijkt uit diverse Amerikaanse onderzoeken dat grote stuwmeren meer broeikasgassen uitstoten dan steenkolencentrales.

Zo zou de Tucurui, één van de grootste stuwmeren van Brazilië meer broeikasgassen uitstoten dan Sao Paulo, één van de grootste stedelijke gebieden ter wereld. Overigens is het ook zo dat een stuwmeer uit beton bestaat en dat er weldegelijk CO2 vrijkomt tijdens de productie van beton. Dus ondanks het feit dat er tijdens de energieproductie geen CO2 in de lucht komt, kan waterkracht wel degelijk bijdragen aan het versterkte broeikaseffect.

Daar komt nog eens bij dat de dammen de natuurlijke oevers van de rivieren erg diep onder water zetten. Als gevolg daarvan sterft de natuurlijke vegetatie op de oever af. Bovendien kunnen de rivieren geen voedselrijk slib meer vervoeren, want dat blijft achter in het stuwmeer. Als gevolg hiervan verdwijnen vruchtbare uiterwaarden en voedselvoorzieningen voor waterleven. Dat geldt niet alleen voor het natuurgebied direct achter de dam, maar soms tot wel duizenden kilometers verderop tot aan de zee. Het gebrek aan slib zorgt ervoor dat het heel moeilijk wordt om in levensonderhoud te voorzien. Vandaar ook dat veel mensen gedwongen worden om te verhuizen na de aanleg van een stuwdam.

Energie opwekken met waterkracht

De invloed van waterkracht op de vissterfte

De stuwdam vormt een fysieke barrière, waardoor vissen niet meer stroomopwaarts kunnen migreren om te paren. Maar de vissterfte is vooral groot onder vissen die stroomafwaarts zwemmen. De vissen komen namelijk maar al te vaak in aanraking met de turbinebladen, waardoor ze vermalen worden. Gelukkig is het wel zo dat visgeleidingssystemen deze vissterfte tegen zouden kunnen gaan. Deze systemen zouden de vissen naar grote buizen en vistrappen kunnen leiden, waardoor ze dus niet in aanraking komen met de turbinebladen. Een dergelijk systeem wordt helaas nog nergens in de praktijk toegepast. Bovendien is het zo dat niet ieder systeem even effectief is in het voorkomen van vissterfte.

Waterkracht in Nederland

Hoewel Nederland bekend staat als een echt waterland, wordt er nog maar weinig gebruik gemaakt van waterkracht voor het opwekken van energie. En de energie die opgewekt wordt door middel van waterkracht, wordt opgewekt door gebruik te maken van enorme hoeveelheden water die in korte tijd passeren, in plaats van energie te halen uit een groot hoogteverschil of uit de snelheid van het water.

In Nederland is het zo dat de waterturbines gebruik maken van het drukverschil voor en na de turbine. Het totaal vermogen aan waterkracht bedraagt in Nederland 37 megawatt. Maar in de praktijk valt de elektriciteitsproductie van waterkrachtcentrales lager uit aangezien alle omstandigheden niet altijd optimaal zijn.

Stuwdam

Hoe duurzaam is waterkracht echt?

Hoewel waterkracht bekend staat als een duurzame energiebron, zijn daar wat vraagtekens bij te stellen. Want hoewel er geen CO2 vrijkomt bij de productie van energie, is het wel zo dat de methaangassen die geproduceerd worden door stuwmeren wel eens een grotere bijdrage zouden kunnen leveren aan het versterkte broeikaseffect dan sommige druk bewoonde steden! Bovendien komt er ook CO2 vrij tijdens het aanleggen van een stuwmeer aangezien daar beton voor nodig is. Daar komt nog eens bij dat stuwmeren ervoor zorgen dat vruchtbaar slib niet langer aangevoerd kan worden naar bepaalde gebieden. Ook sterven er vele vissen door stuwmeren en de turbines.

In Nederland doen we nog niet zo gek veel met waterkracht. En wanneer je de negatieve impact van waterkracht op het milieu zo leest, is dat misschien ook maar beter. Wellicht doen we er beter aan om te investeren in andere duurzame energiebronnen die minder nadelige gevolgen hebben voor het milieu, zoals zonne-energie of windenergie.