В конце 1800-х годов ученые разработали основу для полного использования гидроэлектроэнергии и природного газа, двух форм энергии, которые обеспечивают сегодня большую часть мировой инфраструктуры. Помимо преимуществ, обе формы создают логистические, экономические и этические проблемы, вызывая споры об их долгосрочной жизнеспособности в качестве устойчивых источников энергии.
Обуздание токов
Египетская и греческая цивилизации использовали силу проточной воды тысячи лет назад, впервые применив водяные колеса для вращения жерновов и измельчения пшеницы. Более поздние фабрики в 1700-х годах разработали аналогичные системы для массового производства текстиля и мебели. Сочетание электрогенератора конца 1800-х годов с гидроэнергетикой - вот что позволило создать стабильный источник электроэнергии. В 1881 году Ниагарский водопад стал местом строительства первой гидроэлектростанции, которая использовалась для питания уличных фонарей города. В течение следующих 10 лет в США было построено еще более 200 заводов. После того, как в 1902 году было основано Бюро мелиорации, на западе США было построено более 220 плотин для орошения и электроснабжения, а 56 были оборудованы гидроэлектростанциями.
Гидроэнергетические проблемы
Плотины, используемые для выработки гидроэлектроэнергии, оказывают воздействие на окружающую среду на нескольких уровнях. Виды, которые процветают в речных экосистемах, могут пострадать в водохранилище, созданном плотиной, и богатые питательными веществами отложения, захваченные строительством плотины, могут привести к снижению плодородия пойм и дельты ниже по течению. Удивительно, но плотины также способствуют накоплению парниковых газов, когда живые растения, погруженные в недавно образованный резервуар, умирают и распадаются на углекислый газ или метан. Плотины также сопряжены со значительными расходами на земельные права, где это применимо, строительство и обслуживание.
Нужен трубопровод
Древние записи 200 г. до н. Э. показывают, как китайцы создали системы бамбуковых труб для сжигания природного газа, который они использовали для испарения соленой воды и производства соли. Точно так же строительство инфраструктуры в 1800-х годах позволило транспортировать природный газ по трубам и использовать его для освещения в жилых и деловых зданиях. Спрос на электроэнергию в сочетании с неизбежными трудностями транспортировки природного газа сократился. широкое распространение, хотя производство по-прежнему росло для удовлетворения регионального спроса на воду для отопления, домов и Готовка. Пик добычи природного газа пришелся на 1973 год. около 17 процентов природного газа, используемого в США, в настоящее время импортируется, в основном из Канады.
Естественные соображения
При сжигании природного газа образуется гораздо меньше углекислого газа, что делает его более чистым источником энергии, чем другие ископаемые виды топлива, такие как нефть или уголь. Однако он должен храниться и транспортироваться в герметичных системах герметизации под высоким давлением, иначе он будет протекать. Залежи природного газа часто встречаются около угольных шахт и нефтяных скважин и обычно состоят из метана с другими соединениями, такими как бутан, пропан, водяной пар или диоксид углерода. Природный газ также можно добывать из нетрадиционных источников, таких как метан, извлекаемый со свалок или очистных сооружений, что делает его возобновляемым ресурсом. Природный газ, такой как залежи, обнаруженные в неглубоких угольных пластах, может содержать большое количество воды, создавая проблемы со стоком или удалением для местной окружающей среды.
