To nye energiformer på slutten av 1800-tallet

På slutten av 1800-tallet utviklet forskerne grunnlaget for å utnytte vannkraft og naturgass fullt ut, to former for energi som driver mye av verdens infrastruktur i dag. I tillegg til fordelene, utgjør begge former logistiske, økonomiske og etiske utfordringer, noe som fremmer en del debatt om deres langsiktige levedyktighet som bærekraftige energikilder.

Egyptiske og greske sivilisasjoner brukte kraften i rennende vann for tusenvis av år siden, først med vannhjul for å snu kvernstein og male hvete. Senere fabrikker på 1700-tallet utviklet lignende systemer for masseproduksjon av tekstiler og møbler. Å gifte den elektriske generatoren på slutten av 1800-tallet med vannkraft er det som muliggjorde en jevn strømkilde. I 1881 ble Niagara Falls stedet for det første vannkraftverket som ble brukt til å drive byens gatelys. Over 200 flere planter ble bygget i USA i løpet av de neste 10 årene. Etter at Bureau of Reclamation ble grunnlagt i 1902, ble det bygget over 220 demninger for vanning og kraft over hele det vestlige USA, og 56 var utstyrt med vannkraftverk.

Dammene som brukes til å generere vannkraft, påvirker miljøet på flere nivåer. Arter som trives i elveøkosystemer kan lide i reservoaret som er opprettet av en demning, og næringsrike sedimenter fanget av damkonstruksjon kan føre til mindre fruktbarhet for flomslett og deltas nedstrøms. Overraskende bidrar dammer også til oppbygging av klimagasser når levende planter nedsenket av et nydannet reservoar dør og brytes ned til karbondioksid eller metan. Demninger har også betydelige kostnader for landrettigheter der det er aktuelt, bygging og vedlikehold.

Gamle opptegnelser fra 200 f.Kr. angi hvordan kineserne opprettet bambusrørsystemer for å forbrenne naturgass, som de brukte for å fordampe saltvann og produsere salt. Likeledes tillot bygging av infrastruktur på 1800-tallet naturgass å transporteres med rør og brukes til lys i husholdnings- og forretningsstrukturer. Etterspørselen etter elektrisitet kombinert med de iboende vanskene ved transport av naturgass, ble redusert utbredt adopsjon, selv om produksjonen fremdeles steg for å møte den regionale etterspørselen etter oppvarming av vann, boliger og matlaging. Produksjonen av naturgass toppet seg i USA i 1973; 17 prosent av naturgassen som brukes i USA importeres nå, hovedsakelig fra Canada.

Naturgass produserer langt mindre karbondioksid når den brennes, noe som gjør den til en renere energikilde enn andre fossile brensler som olje eller kull. Det må imidlertid lagres og transporteres i høytrykksforseglbare oppsamlingssystemer, ellers lekker det. Naturgassforekomster forekommer ofte nær kullgruver og oljebrønner, og består vanligvis av metan med andre forbindelser som butan, propan, vanndamp eller karbondioksid. Naturgass kan også utvinnes fra ukonvensjonelle kilder, for eksempel metan ekstrahert fra deponier eller renseanlegg, noe som gjør den til en fornybar ressurs. Naturgass som avleiringer som finnes i grunne kullbed kan inneholde store mengder vann, noe som skaper avrenning eller avhendingskomplikasjoner for lokalmiljøet.