Vassenergi

Mølle i Tyskland driven av vasskraft

Vassenergi, òg kalla hydroelektrisk energi er ei nemning på energi lagra i vatn i eit gravitasjonsfelt. Energien har ofte vorte utnytta direkte, til drift av kvernkallar og vasshjul. Etter kvart har vasskraft meir og meir vorte ei nemning på elektrisk energi generert i eit vasskraftverk.

Fysikk

Vasskraftverk omformar den statiske energien lagra i massen til vatn i eit gravitasjonsfelt til elektrisk energi. Omgrepet «vasskraftverk» er misvisande, etter som det er energi og ikkje kraft som vert omforma.

Energien lagra i eit vassbasseng er

$E = mgh$,

der m er massen til vatnet i bassenget, g er tyngdeakselerasjon (9,81 m/s²) og h er høgdedifferansen mellom bassenget og turbinen. Effekten (energi per tidseining) ein kan ta ut er avhengig av tilstrøyminga av vatn (kg/s) og kan uttrykkast

$P = E/t = \frac{mgh}{t} = \left[ \frac{m}{t} \right] gh$,

der t er tid (s). Leddet m/t er vasstraumen uttrykt som masse per tidseining (kg/s), som òg kan uttrykkast som ρφ, der ρ er tettleiken til vatnet (kg/m³) og φ er vassstraumen uttrykt som volum per tidseining (m³/s), Med desse omformuleringane kan vi uttrykka effekten (i Watt) som

$P = \rho \varphi g h$.

Når vatnet kjem ut av dysa i turbinen har den statiske energien vorte omforma til dynamisk energi:

$E = \frac{1}{2}mv^2$,

der v er farten til vatne. Effekten kan no uttrykkast

$P = E/t = \left[ \frac{m}{t} \right]v^2 = \frac{1}{2}\rho \varphi v^2$.

Når tverrsnittet til dysa A er kjent kan vassstraumen uttrykkast $\varphi = A v$ (m³/s) og effekten kan skrivast

$P = \frac{1}{2}\rho A v^3.$.

Fordelar

Vasskraftverk kan lett handsama svingingar i energietterspurnaden. Når det er låg etterspurnad kan ein ganske enkelt lagre vatnet i dammen til seinare bruk. Vassenergi er særs miljøvenleg. Etter at vasskraftverket er oppført vert det ikkje produsert CO₂, som ved brenninga av fossilt brensel. Vasskraftverk er immune mot svingingar i pris på brensel og er heller ikkje avhengig av import av brensel. Levetida til vasskraftverk er ofte lengre enn andre kraftverk, og prisen for å halde kraftverket ved like er låg.

Ulemper

Problema med vassenergi når det gjeld miljøet er at det kan påverke det akvatiske økosystemet. Det er til dømes påvist at oppdemming av vatn langs aust- og vest-kysten av Nord-Amerika har redusert laksebestanden på grunn av redusering av gyteplassar i elvane, sjølv om mange oppdemde elvar har fisketropper montert. Laksesmolten vert også skada når han må passere turbinar det vert forska på måtar å redusera miljøskadane på.

Andre problem er at vatnet som kjem ut or turbinen ofte er kaldare enn før det kjem inn i kraftverket, noko som kan føre til at heile den akvatiske faunaen vert forandra. Utbygging av vasskraftverk kan føre til at bustader må flyttast, bustader med ein mogleg verdi for ibuarane som ikkje kan erstattast. Ei anna årsak til at vasskraftverk er eit problem for miljøet er det reint estetiske. Eit tørrlagt foss eller eit nedtappa magasin er ikkje eit fint syn i elles urørt natur og er lite ynskjeleg i til dømes eit naturreservat. Difor er mange fossar verna mot vasskraftutbygging.

Andre typar vassenergi

• Bølgjeenergi - utnytting av energien i havbølgjer
• Tidevasskraft - utnytting av energien i tidevatnet
• Saltenergi - Utnytting av energien ved blanding av ferskvatn og saltvatn

Bakgrunnsstoff

Commons har multimedia som gjeld: Vassenergi

Bakgrunnsstoff

• Olje- og Energidepartementet
• Norsk Vasskraft- og Industristadmuseum
  Denne teknologiartikkelen er ei spire. Du kan hjelpe Nynorsk Wikipedia gjennom å utvide han.