Pembinaan loji hidroelektrik menyebabkan kesan sosio-persekitaran yang tidak dapat dipulihkan
Dan Meyers pada gambar Unsplash
Loji hidroelektrik dibentuk oleh sekumpulan kerja dan peralatan yang digunakan untuk menghasilkan tenaga elektrik melalui penggunaan potensi hidraulik yang ada di sungai. Kekuatan ini diberikan oleh aliran sungai dan oleh konsentrasi ketidaksamaan yang ada di sepanjang jalannya, yang boleh menjadi semula jadi atau dibangun dalam bentuk empangan atau dengan mengalihkan sungai dari dasar semula jadi untuk membentuk takungan. Walaupun menggunakan sumber tenaga yang boleh diperbaharui untuk menjana elektrik, loji hidroelektrik menyebabkan kesan sosial dan persekitaran yang tidak dapat dipulihkan di wilayah tempat ia dipasang.
Apa itu loji hidroelektrik?
Loji hidroelektrik adalah kerja kejuruteraan yang menggunakan kekuatan air untuk menghasilkan elektrik. Juga dikenal sebagai loji hidroelektrik atau hidroelektrik, ini adalah struktur besar yang memanfaatkan pergerakan sungai untuk mendapatkan elektrik. Walau bagaimanapun, pemasangan loji hidroelektrik memerlukan kerja-kerja kejuruteraan yang kompleks yang menyebabkan beberapa kesan sosio-persekitaran di laman web ini.
Bagaimana loji hidroelektrik berfungsi?
Untuk menghasilkan elektrik di loji hidroelektrik, perlu ada integrasi antara aliran sungai, perbezaan medan dan jumlah air yang ada. Secara ringkas, air yang disimpan di takungan disalurkan dan dibawa ke turbin besar. Aliran air ini menyebabkan turbin berpusing dan menghidupkan generator yang akan menghasilkan elektrik.
Oleh itu, terdapat transformasi tenaga mekanikal, dari pergerakan air, menjadi tenaga elektrik. Setelah ditukarkan menjadi tenaga elektrik, pengubah meningkatkan voltan tenaga itu, memungkinkannya bergerak melalui aliran penghantaran dan menjangkau tempat yang memerlukan tenaga elektrik.
Sistem loji hidroelektrik terdiri daripada:
Empangan
Tujuan empangan adalah untuk mengganggu kitaran semula jadi sungai, mewujudkan takungan air. Sebagai tambahan untuk menyimpan sumber ini, takungan ini mewujudkan jurang air, menangkap air dalam jumlah yang mencukupi untuk pengeluaran tenaga elektrik dan mengatur aliran sungai semasa musim hujan dan kemarau.
Sistem pengambilan air (penambahan)
Sistem ini terdiri daripada terowong, saluran dan saluran logam yang membawa air ke pusat kuasa.
Rumah Kuasa
Di bahagian sistem inilah turbin berada, disambungkan ke penjana. Instrumen ini membolehkan pergerakan turbin menukar tenaga kinetik pergerakan air menjadi tenaga elektrik. Terdapat beberapa jenis turbin, dengan pelton, kaplan, francis dan mentol menjadi yang utama. Turbin yang paling sesuai untuk setiap loji hidroelektrik bergantung pada ketinggian musim gugur dan aliran sungai.
Saluran melarikan diri
Setelah melalui turbin, air dikembalikan ke dasar sungai melalui saluran pelarian. Saluran pelarian terletak di antara pusat kuasa dan sungai dan ukurannya bergantung pada ukuran pusat kuasa dan sungai yang dimaksudkan.
Jalan Spillway
Limpahan air memungkinkan air keluar jika paras takungan melebihi had yang disyorkan, yang biasanya terjadi pada waktu hujan. Spillway dibuka apabila pengeluaran elektrik terganggu kerana paras air di atas paras ideal; atau untuk mengelakkan limpahan dan banjir di sekitar kilang, kejadian biasa pada waktu hujan.
Jenis loji hidroelektrik
Loji larian sungai
Untuk mengelakkan kerugian yang disebabkan oleh pembinaan loji hidroelektrik tradisional, diciptakan loji sungai, pilihan yang lebih lestari yang tidak menggunakan takungan air yang besar, mengurangkan struktur empangan dan ukuran banjir. Dalam model ini, daya arus sungai digunakan untuk menghasilkan tenaga, tanpa perlu menyimpan air.
Tumbuhan seperti Santo Antônio dan Jirau, di Sungai Madeira, dan Belo Monte, di Pará, mempunyai strukturnya berdasarkan konsep run-of-river. Walaupun mereka tidak memerlukan takungan yang besar, kilang ini mengekalkan simpanan minimum untuk menjamin operasi dan kestabilannya.
Walaupun mempunyai kelebihan dari segi sosioekonomi, loji larian sungai mengurangkan keselamatan tenaga negara. Ini kerana, dalam musim kemarau yang berpanjangan, struktur ini mungkin kehabisan air untuk menghasilkan elektrik, kerana takungan bersaiz kecil mereka tidak membenarkan operasi untuk jangka masa yang panjang.
Menurut para pakar, alternatif untuk mengimbangi potensi tanaman ini yang terbatas adalah dengan melabur dalam sumber yang saling melengkapi. Oleh itu, pada masa-masa ketika pembangkit listrik tenaga air sungai beroperasi dengan kapasiti rendah, penjanaan tenaga melalui sumber angin atau suria dapat digunakan, menjamin bekalan dan menyeimbangkan impak yang disebabkan oleh masing-masing.
Tumbuhan dengan takungan pengumpulan
Loji hidroelektrik dengan takungan pengumpulan menyimpan air dan mengatur operasinya untuk memenuhi permintaan tenaga. Kapasiti penyimpanan diperoleh dengan menggunakan empangan yang terletak di hulu kilang dan bergantung pada kapasitinya, terdapat pembicaraan mengenai peraturan musiman, tahunan dan hiper-tahunan.
Loji hidroelektrik di Brazil
Brazil adalah pengeluar tenaga hidro ketiga terbesar di dunia, selepas Kanada dan Amerika Syarikat. Di samping itu, ia juga merupakan negara ketiga dengan potensi hidraulik terbesar, di belakang Rusia dan China. Sebanyak 90% elektrik yang dihasilkan di Brazil berasal dari loji hidroelektrik.
Terdapat lebih dari 100 loji hidroelektrik yang tersebar di seluruh Brazil. Antaranya, lima yang terkenal dengan kemampuan mereka untuk menjana elektrik:
- Loji Hidroelektrik Itaipu Binacional: terletak di Sungai Paraná, meliputi sebahagian dari negeri Paraná dan sebahagian Paraguay;
- Loji Hidroelektrik Belo Monte: terletak di Sungai Xingu, di Pará;
- Loji Hidroelektrik Tucuruí: terletak di Sungai Tocantins, juga di negeri Pará;
- Loji Hidroelektrik Jirau: terletak di Sungai Madeira, di Rondônia;
- Loji Hidroelektrik Santo Antônio: terletak di Sungai Madeira, juga di Rondônia.
Rasa ingin tahu
- Loji hidroelektrik terbesar di dunia ialah Loji Three Gorges, yang terletak di China;
- Persatuan Jurutera Awam Amerika (ASCE) menganggap Loji Itaipu sebagai salah satu "Tujuh Keajaiban Dunia Moden". Ia adalah loji hidroelektrik kedua terbesar di dunia dan menghasilkan 20% permintaan Brazil dan 95% permintaan elektrik Paraguay;
- Sebanyak 20% tenaga elektrik yang dihasilkan di seluruh dunia berasal dari loji hidroelektrik.
Kesan sosio-persekitaran loji hidroelektrik
Walaupun hidroelektrik dianggap sumber tenaga yang boleh diperbaharui, laporan Aneel menunjukkan bahawa penyertaannya dalam matriks elektrik dunia adalah kecil dan semakin kecil. Kurangnya minat seperti itu akan menjadi akibat dari luaran negatif yang timbul dari pelaksanaan proyek sebesar ini, menurut laporan itu.
Salah satu kesan negatif dari pelaksanaan loji hidroelektrik adalah perubahan yang ditimbulkannya dalam cara hidup masyarakat yang tinggal di rantau ini. Penting untuk diperhatikan bahawa komuniti ini sering merupakan kumpulan manusia yang dikenal sebagai populasi tradisional (penduduk asli, quilombolas, komuniti tepi sungai Amazon dan lain-lain), yang kelangsungan hidupnya bergantung pada penggunaan sumber dari tempat mereka tinggal, terutama dari sungai, dan yang mempunyai hubungan ketertiban budaya dengan wilayah.
Adakah tenaga yang dihasilkan di loji hidroelektrik bersih?
Walaupun dianggap sebagai sumber tenaga yang bersih, penjanaan tenaga hidroelektrik menyumbang kepada pelepasan karbon dioksida dan metana, dua gas yang meningkatkan pemanasan global.
Pelepasan karbon dioksida (CO2) disebabkan oleh penguraian pokok yang berada di atas permukaan air di takungan, dan pelepasan metana (CH4) berlaku oleh penguraian bahan organik yang terdapat di dasar takungan. Apabila tiang air meningkat, kepekatan metana (CH4) juga meningkat. Apabila air mencapai turbin tumbuhan, perbezaan tekanan menyebabkan pelepasan metana ke atmosfera. Metana juga dilepaskan ke jalur air melalui limpahan tanaman, ketika, selain perubahan tekanan dan suhu, air disemprotkan secara tetes.
Oleh kerana metana tidak dimasukkan ke dalam proses fotosintesis, ia dianggap lebih berbahaya bagi pemanasan global berbanding dengan karbon dioksida. Ini kerana sebahagian besar karbon dioksida yang dipancarkan dinetralkan melalui penyerapan yang berlaku di takungan.
Kerosakan pada fauna dan flora
Kesan utama pembinaan loji hidroelektrik untuk fauna dan flora tempatan adalah:
- Pemusnahan tumbuh-tumbuhan semula jadi;
- Silting dari dasar sungai;
- Keruntuhan runtuh;
- Kepupusan spesies ikan, kerana gangguan dalam proses migrasi dan pembiakan (piracema);
- Pengasidan air apabila kawasan yang akan digunakan untuk takungan kilang tidak dibersihkan dengan betul;
- Kehilangan flora dan fauna akuatik dan daratan;
- Berlakunya aktiviti seismik kerana berat air pada substrat berbatu yang mendasari;
- Perubahan air takungan yang berkaitan dengan suhu, pengoksigenan (oksigen terlarut) dan pH (berlakunya pengasidan);
- Pencemaran air, pencemaran dan pengenalan bahan toksik di takungan oleh aliran racun perosak, racun rumpai dan racun kulat dari ladang yang sudah ada di wilayah banjir;
- Pengenalan spesies eksotik di takungan, tidak seimbang dengan ekosistem DAS;
- Penebangan hutan riparian;
- Peningkatan memancing pemangsa, oleh nelayan profesional atau dalam aktiviti riadah;
- Pelaksanaan penghalang fizikal yang menghalang migrasi spesies bermusim, mengganggu keseimbangan ekosistem;
- Penurunan penyerapan karbon oleh tumbuh-tumbuhan yang dibanjiri, menyumbang untuk meningkatkan kesan rumah hijau.
Kehilangan tanah
Tanah di kawasan banjir akan menjadi tidak dapat digunakan untuk tujuan lain. Ini menjadi isu utama di kawasan yang rata-rata rata, seperti wilayah Amazon. Oleh kerana kuasa kilang ini diberikan oleh hubungan antara aliran sungai dan ketidakseragaman tanah, jika tanah tersebut memiliki kerataan yang rendah, jumlah air yang lebih besar harus disimpan, yang menyiratkan kawasan takungan yang luas.
Perubahan dalam geometri hidraulik sungai
Sungai cenderung mempunyai keseimbangan dinamik antara debit, kelajuan air rata-rata, muatan sedimen dan morfologi dasar. Pembinaan takungan mempengaruhi keseimbangan ini dan, akibatnya, menyebabkan perubahan susunan hidrologi dan sedimen, tidak hanya di kawasan empangan, tetapi juga di kawasan sekitarnya dan di dasar di bawah empangan.
Dengan cara ini, pembentukan takungan tanaman hidroelektrik pada umumnya mencapai tanah yang lebih subur dan tanah yang dapat ditanami, menghancurkan penduduk tempatan yang kehilangan ciri-ciri sejarah, identiti budaya dan hubungannya dengan tempat tersebut, selain perubahan dalam ekosistem akuatik dan pemusnahan flora dan fauna. fauna.
