Alles over hydraulische energie of waterkracht

Waterkracht is de meest gebruikte bron van duurzame energie ter wereld. Foto: Pixabay

U denkt misschien dat hydraulische energie een nieuwe bron van duurzame energie is, maar niets is minder waar. In de Oudheid gebruikte men de kracht van water om graan te malen en papier te produceren. Vandaag heeft waterkracht een andere toepassing, nl. het opwekken van elektriciteit. Lees er hier meer over.

Wat is hydraulische energie?

Als men spreekt over duurzame energie, denken de meesten aan zonne-energie en windenergie. Toch is waterkracht is de belangrijkste bron van hernieuwbare energie ter wereld.

Hydraulische energie is een kinetische energie. Die energie komt tot stand door de beweging en de kracht van water, in welke vorm dan ook: watervallen, waterstroom, onderzeese stromen, golven, getij… Hoe? De kinetische energie wordt omgezet in mechanische energie door middel van turbines en vervolgens in elektrische energie aan de hand van generators.

Ging dat allemaal een beetje te snel? Lees dan zeker verder en leer meer over dit proces, stap voor stap.

Waterkracht in België

België heeft een aantal waterkrachtcentrales, 118 planten in Wallonië en 17 in Vlaanderen. De belangrijkste is de centrale van Coo-Trois-Ponts, gelegen tussen Coo en Trois-Ponts in de provincie Luik. Deze centrale werd gebouwd tussen 1967 en 1979. Interessant om weten: de centrale was bedoeld als buffer voor de kerncentrale van Tihange.

Een schematische voorstelling van de bekken in Coo.
Een schematische voorstelling van de bekken in Coo-Trois-Ponts. Foto: Pixabay

De centrale wordt automatisch beheerd vanuit een controlecentrum in Brussel en kan in enkele minuten opgestart worden. Het totale vermogen van de centrale is meer dan 1100 MW. De centrale kan haar maximumcapaciteit gedurende 5 uur aanhouden.

Hoe wordt elektriciteit opgewekt?

Laten we eerst beginnen met het onderscheid te maken tussen de verschillende manieren waarop water gebruikt kan worden om elektriciteit op te wekken.

Door middel van golfenergie

Golfenergie valt te winnen is uit de snel wisselende waterhoogte op zee door aanwezigheid van golven. Er bestaan verschillende methodes om golfenergie waar te nemen en te gebruiken. Een eerste methode gebruikt van vlotters die op een as bevestigd zijn met een vrijloop mechanisme: als de vlotter omhoog gaat neemt hij de as mee, als de vlotter weer omlaag gaat loopt hij vrij. De Pelamis – letterlijk “de tuinslang” – is een bekend voorbeeld van een boei of vlotter die door beweging een hydraulische pomp aandrijft. Deze “tuinslang” ligt voor de kust van Portugal.

Er bestaan nog vier andere methodes, maar geen enkele is voorlopig winstgevend. Golfenergie wordt om die reden nog weinig toegepast.

Door middel van een waterkrachtcentrale

Een waterkrachtcentrale of hydraulische centrale gebruikt het water om een turbine in beweging te brengen. Deze centrales bevinden zich op stromen en rivieren, vaak met een kunstmatige dam. Het verval (het hoogteverschil tussen twee punten) en het debiet (de hoeveelheid water die doorstroomt per seconde) zijn hierbij uiterst belangrijk.

Er bestaan vier soorten centrales:

  1. de riviercentrale: een riviercentrale heeft een licht verval, tussen 3 en 15 meter. Het debiet van de rivier bepaalt het volume en de stroomsnelheid.
  2. de stuwdamcentrale: deze centrale verzamelt eerst een grote hoeveelheid water in een artificieel stuwmeer. De turbine bevindt zich ofwel aan de voet van de dam of stroomafwaarts langs de rivier. In het laatste geval verbindt een pijpleiding de stuwdam en de machinezaal waar de turbines zich bevinden. In die machinezaal drijft het water een alternator aan. Als het water de turbine verlaat, heeft het zijn energie afgestaan en stroomt daarna verder naar de benedenloop van de rivier. De stuwdam wordt ook gebruikt als reservoir voor drinkwater.
  3. de pompcentrale: deze centrales vindt u terug in bergachtige gebieden zoals Zwitserland. Het water wordt tijdens perioden met een lager energieverbruik (’s nachts en in het weekend) naar een hoger gelegen waterbekken gepompt. Als er nood is aan elektriciteit dan stroomt het water van het boven- naar het benedenbekken via turbines die elektriciteit opwekken.
  4. de getijdencentrale: er wordt energie gewonnen door gebruik te maken van het verschil in waterhoogte tussen eb en vloed. Dit kan op sommige plaatsen tot vele meters oplopen. Bij vloed wordt het hoge water achter een dam gevangen. Bij eb wordt water via turbines, die gekoppeld zijn aan generatoren, terug te laten lopen naar zee.

Door middel van een hydraulische turbine

Een hydraulische turbine gebruikt de grote onderzeese stromen. Ze lijkt op een windturbine die men vaak op het platte land tegenkomt, maar bevindt zich onder water. Ze is vaak kleiner dan de bovengrondse windturbines. Dit komt omdat de massadichtheid van water groter is dan de massadichtheid van lucht.

Door middel van getijdenenergie

Het woord zegt het zelf. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het getij. Het is dankzij het verschil van het niveau van de zee dat energie zal worden opgewekt. Het principe van de stuwdam wordt hier weer toegepast, zijnde: een waterreservoir zal vullen bij vloed en leeglopen bij eb. Het water vloeit binnen en buiten langs ventielen die een generator zullen opwekken en die op zijn beurt elektriciteit zal produceren.

Comments of the page

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

KillMyBill gebruikt cookies om de gebruikerservaring te verbeteren. KillMyBill gebruikt cookies om de gebruikerservaring te verbeteren. Meer informatie.