Sigurno se pitaš kako se u hidroelektranama proizvodi električna energija? Sve hidroelektrane imaju visoku branu koja se izgradi preko riječnog toka kako bi zadržala veliku količinu vode i postrojenje u kojoj se odvija pretvorba energije. Shematski prikaz hidroelektrane možeš pogledati ovdje.

Prvi korak u proizvodnji energije je skupljanje vode koja prirodnim hidrološkim ciklusima dospijeva u jezera, potoke i rijeke. Ta voda dospijeva u akumulaciju ograničenu branom. Voda zatim pada niz branu u postrojenja hidroelektrane u kojima se nalaze velike turbine. Turbina pretvara energiju pada vode u mehaničku energiju koja pokreće generator, a mehanička energija pokreće poluge koje okreću veliki broj magneta u generatoru. Kada magneti prolaze uz bakrene kolutove, stvara se magnetno polje koje potom stvara električnu struju. Pomoću posebnih uređaja, transformatora, jačina struje se postupno povećava kako bi dosegla razinu potrebnu za opskrbu u električnoj mreži koja struju dovodi do naših domova. Nakon tog procesa voda se, bez ikakvih dodataka ili zagađivala, ponovno ispušta i vraća u jezera, potoke ili rijeke. Kako izgleda taj proces pogledaj u kratkoj animaciji:

Najveća hidrocentrala nalazi se u Kini, na rijeci Yangtze, njezina brana je dugačka 2 335 m, vrh joj je na 185 m nadmorske visine, a na njezinu izgradnju utrošeno je 27, 2 milijuna m³ betona i 463 000 t čelika. Ako te zanimaju i ostale najveće hidrocentrale na svijetu pogledaj ovu stranicu. Možda i sama/sam dobiješ ideju kako napraviti svoj mali model hidrocentrale nakon što pogledaš filmove ovdje i ovdje.

Oko 20 % ukupne električne energije proizvedene u svijetu dobiva se upravo iz hidrocentrala, a u nekim državama svijeta  to je prevladavajući način proizvodnje električne energije. Tako npr. Norveška dobiva čak oko 98 % svoje energije iz hidrocentrala, Novi Zeland oko 75 %, a u zemljama u razvoju se oko 50 % proizvedene energije dobiva iskorištavanjem energije vode. Hidrocentrale se najčešće grade istovremeno s termocentralama koje dobivaju struju sagorijevanjem fosilnih goriva (nafte, ugljena, plina). Razlog tomu je osiguranje stalne opskrbe strujom, i u vrijeme suša i nedostatka vode.

Potencijalna teorijska snaga vode u svijetu je četiri puta veća od one koja se trenutno iskorištava, ali nikad neće biti u potpunosti iskorištena radi ekoloških i ekonomskih ograničenja. Najveći dio tog vodnog potencijala nalazi se u zemljama afričkog i azijskog kontinenta.

Negativna strana hidrocentrala - uništenje ekosustava i poplavljivanje staništa za velik broj vrsta

Osim već ranije navedenih poznatih negativnih ekoloških učinaka hidrocentrala, neki se tek u novije vrijeme otkrivaju te rašireno mišljenje kako su hidrocentrale čist i ekološki siguran način dobivanja energije više ne stoji. Iako one ne emitiraju štetne plinove niti radioaktivnošću zagađuju okoliš, kao što je to slučaj s termo i nuklearnim elektranama, jedno od novijih istraživanja pokazalo je da truljenje vegetacije koja je potopljena izgradnjom brane može proizvesti iste količine plinova koji nastaju iskorištavanjem drugih oblika energije. Ipak, najočitiji učinak hidrocentrala je poplavljivanje ogromnih područja koja mogu obuhvaćati i naselja kao što je to bio slučaj u Kini prilikom izgradnje najveće svjetske hidrocentrale. Više o tome možeš pročitati ovdje.

Vrlo često izgradnja hidrocentrala ugrožava rijetke ekosustave, a ima utjecaja i na cijelo slivno područje i kvalitetu vode nizvodno od brane. Tako npr. brane onemogućuju prirodan nizvodni prijenos sedimenta pa se on postupno taloži u akumulaciji smanjujući količinu vode iskoristive za proizvodnju energije, a ujedno se smanjuje njegova količina nizvodno od brane što dovodi do promjena u sastavu životnih zajednica.

Očito je da će hidroenergija uvijek biti važan dio u proizvodnji električne energije, ali će njeno iskorištavanje u budućnosti uvelike ovisiti o potrebama za energijom, kao i o procjeni  negativnih ekoloških učinaka hidrocentrala.