La sfârșitul anilor 1800, oamenii de știință au dezvoltat bazele pentru valorificarea completă a energiei hidroelectrice și a gazului natural, două forme de energie care alimentează o mare parte din infrastructura lumii de astăzi. În plus față de beneficiile lor, ambele forme prezintă provocări logistice, economice și etice, favorizând unele dezbateri cu privire la viabilitatea lor pe termen lung ca surse de energie durabile.
Valorificarea curenților
Civilizațiile egiptene și grecești au folosit puterea apei curgătoare cu mii de ani în urmă, folosind mai întâi roți de apă pentru a transforma pietrele de moară și a măcina grâul. Ulterior, fabricile din anii 1700 au dezvoltat sisteme similare pentru a produce în masă textile și mobilier. Conectarea generatorului electric de la sfârșitul anilor 1800 cu hidroenergia este ceea ce a permis o sursă constantă de electricitate. În 1881, Cascada Niagara a devenit locul primei centrale hidroelectrice, folosită pentru alimentarea farurilor orașului. Peste 200 de alte plante au fost construite în Statele Unite în următorii 10 ani. După înființarea Biroului Reclamării în 1902, peste 220 de baraje au fost construite pentru irigații și energie electrică în vestul SUA, iar 56 au fost echipate cu centrale hidroelectrice.
Provocări hidroelectrice
Barajele utilizate pentru a genera energie hidroelectrică au impact asupra mediului pe mai multe niveluri. Speciile care se dezvoltă în ecosistemele fluviale pot suferi în rezervorul creat de un baraj și sedimentele bogate în substanțe nutritive prinse de construcția barajului pot duce la o fertilitate mai redusă pentru câmpiile inundabile și delte în aval. În mod surprinzător, barajele contribuie, de asemenea, la acumularea de gaze cu efect de seră atunci când plantele vii scufundate de un rezervor nou format mor și se descompun în dioxid de carbon sau metan. Barajele au, de asemenea, costuri considerabile pentru drepturile funciare, acolo unde este cazul, construcție și întreținere.
Ai nevoie de o conductă
Înregistrări antice din 200 î.Hr. indică modul în care chinezii au creat sisteme de țevi de bambus pentru a arde gazul natural, pe care l-au folosit pentru a evapora apa sărată și a produce sare. De asemenea, construcția infrastructurii în anii 1800 a permis transportul gazelor naturale prin conducte și folosirea luminilor în structurile de uz casnic și de afaceri. Cererea de energie electrică combinată cu dificultățile inerente de transport al gazelor naturale s-au redus adoptarea pe scară largă, deși producția a crescut în continuare pentru a satisface cererea regională de încălzire a apei, a locuințelor și gătit. Producția de gaze naturale a atins apogeul în SUA în 1973; aproximativ 17% din gazul natural utilizat în SUA este acum importat, în special din Canada.
Considerații naturale
Gazul natural produce mult mai puțin dioxid de carbon atunci când este ars, făcându-l o sursă de energie mai curată decât alți combustibili fosili precum petrolul sau cărbunele. Cu toate acestea, trebuie depozitat și transportat în sisteme de izolare cu presiune ridicată, sigilabile sau se va scurge. Depozitele de gaze naturale apar frecvent în apropierea minelor de cărbune și a puțurilor de petrol și constau de obicei din metan cu alți compuși precum butan, propan, vapori de apă sau dioxid de carbon. Gazul natural poate fi extras și din surse neconvenționale, cum ar fi metanul extras din depozitele de deșeuri sau stațiile de epurare a apelor uzate, făcându-l o resursă regenerabilă. Gazele naturale, cum ar fi zăcămintele găsite în albiile de cărbune puțin adânci, pot conține cantități mari de apă, creând complicații de scurgere sau eliminare pentru mediul local.