Wat is waterkracht en hoe werkt het?

wat is waterkracht

Nederland is een waterland. We hebben veel rivieren, meren en natuurlijk de zee aan de linker- en bovenkant. Regelmatig zijn ze een doorn in het oog, lees overstromingen. Maar wist je dat water een duurzame bron is om stroom op te wekken? Daar wilde ik meer over weten. In dit artikel neem ik je mee en ontdekken we samen wat waterkracht is en hoe het werkt.

Wat is waterkrachtenergie?

Waterkrachtenergie, ook wel hydro-energie genoemd, is een vorm van duurzame energie die wordt opgewekt door de kracht van stromend water. Denk maar eens hoe snel een rivier kan stromen om al het water te vervoeren. Wat een kracht en snelheid! Deze kracht wordt met behulp van waterkrachtcentrales omgezet naar elektriciteit. Waterkrachtenergie is een vorm van duurzame energie.

Waterkracht: de geschiedenis

Het gebruiken van water om stroom op te wekken, is niet nieuw. Sterker nog, het is eeuwenoud. In een publicatie van de studievereniging MONSOON en de Werkgroep OntwikkelingsTechnieken die zijn aangesloten bij Universiteit Twente staat dat er in de tweede of derde eeuw voor Christus waterkracht werd gebruikt voor het bewerken van onder andere graan en hout. Er werd hiervoor een waterrad gebruikt.

In het begin van de negentiende eeuw werd water pas gebruikt voor het opwekken van stroom. Toen werd namelijk de waterturbine uitgevonden. Volgens diezelfde publicatie waren er in 1924 in Zwitserland maar liefst 7000 kleine waterkrachtcentrales. Niet zo gek, want het land heeft door de bergen hoogteverschillen. Water stroomt hierdoor snel naar beneden en kan men dus waterkrachtcentrales inzetten om stroom op te wekken.

De voordelen van waterkracht

Waterkracht heeft verschillende voordelen. Ik heb ze hieronder voor je opgesomd.

  • Hernieuwbaar: Waterkrachtenergie is hernieuwbaar. Zolang er water beschikbaar is, kunnen we deze bron gebruiken om stroom op te wekken.
  • Lage CO2-uitstoot: Waterkrachtcentrales stoten weinig CO2 uit tijdens het produceren van elektriciteit. Dit helpt bij het bestrijden van klimaatverandering.
  • Betaalbaar: Waterkracht is over het algemeen goedkoop. Het plaatsen van een centrale is natuurlijk een investering, maar daarna zijn de kosten laag. 
  • Weersonafhankelijk: Waterkracht is niet afhankelijk van het weer, dat bij zonne-energie en windenergie wel het geval is. Waterkracht kan dus continu worden gebruikt om te voldoen aan de stroomvraag.
  • Lange levensduur: Een waterkrachtcentrale gaat tientallen jaren mee. 

De nadelen van waterkracht

Net zoals andere vormen van duurzame energie, heeft waterkracht een aantal nadelen. Dit zijn ze:

  • Invloed op het ecosysteem: Het aanleggen van stuwmeren kan het ecosysteem beïnvloeden. Bijvoorbeeld door stilstaand water waarbij methaangas ontstaat.
  • Vissterfte: Vissen die stroomafwaarts zwemmen, kunnen in aanraking komen met de turbinebladen. Met de dood als gevolg. Stroomopwaarts zwemmende vissen hebben het makkelijker. Voor hen zijn er vistrappen geplaatst, zodat ze langs de waterkrachtcentrale kunnen zwemmen.
  • Dambreukrisico’s: Hoewel dammen ontworpen zijn om stabiel te zijn, blijven er risico’s bestaan op mogelijke dambreuken. Deze breuken kunnen ervoor zorgen dat dichtbijgelegen dorpen onder water komen te staan met alle gevolgen van dien.

Hoewel waterkracht veel voordelen heeft, is het altijd goed om stil te staan bij de eventuele risico’s.

Is waterkracht duurzame energie?

Waterkracht is duurzaam. Deze vorm van energie is namelijk onuitputtelijk. Dat wil zeggen, bewegend water is er altijd en wordt continu vernieuwd. Daarnaast veroorzaakt waterkracht geen luchtvervuiling tijdens het produceren van elektriciteit, zodat het een milieuvriendelijk alternatief is voor fossiele brandstoffen als steenkool.

Andere vormen van duurzame energie zijn:

Hoe werkt waterkracht?

Om waterkracht om te zetten naar elektriciteit, gebruiken we waterkrachtcentrales met turbines. Je kunt deze turbines vergelijken met een fietsdynamo. Om je goed uit te leggen hoe dit werkt, heb ik het opgesplitst in delen.

  1. Waterinname: Het water wordt verzameld en naar de waterkrachtcentrale gebracht.
  2. Waterregeling: De hoeveelheid water die naar de turbine stroomt, regelt men met een sluis of klep, afgestemd op de stroomvraag.
  3. Waterturbine: Het water komt aan bij de turbine. Dankzij de kracht van het water gaat de turbine draaien. Dit is een soort van grote scheepsschroef.
  4. Generator: De turbine is verbonden met een generator. De generator zet de draaiende beweging van waterkracht om in stroom.
  5. Stroomvervoer: Een transformator zorgt ervoor dat de elektriciteit naar het net stroomt, zodat jij en ik onze wasmachine kunnen aanzetten.
  6. Terugvoer: Het gebruikte water wordt vervoerd naar de rivier of een lager gelegen gebied.

Weetje: In Nederland hebben we 4 waterkrachtcentrales: in Alphen/Lith, Maurik, Linne en Hagestein.

5 verschillende manieren om waterkrachtenergie op te wekken

De meest bekende manier om waterkracht te gebruiken voor energie is de waterkrachtcentrale die gebruikmaakt van een rivier. Er zijn echter meer mogelijkheden die we kunnen gebruiken met behulp van de zee, namelijk:

  1. Wells-luchtturbine
  2. Tapchan
  3. Archimedes Wave Swing
  4. Wave Dragon
  5. Wave Rotor

1. Wells-luchtturbine

De Wells-luchtturbine is een windturbine die de Wells-windmotor gebruikt, vernoemd naar de uitvinder William S. Wells. De turbine is een soort afgesloten doos met een opening boven en onder water, en een ruimte met lucht. Wanneer er een zeegolf de doos binnenstroomt, komt de lege ruimte met lucht in beweging en zet de turbine aan het werk. Deze turbine is gekoppeld aan een generator die vervolgens stroom opwekt.

2. Tapchan

Bij de Tapchan (tapered channel device) stromen golven in een kanaal dat aan het eind smaller is. Vervolgens komt het water in een reservoir terecht en stroomt door naar een turbinehuis met een generator. Op deze plek wordt de kracht van het water omgezet in stroom. Om daarna het water weer naar de zee te laten stromen.

3. Archimedes Wave Swing

De Archimedes Wave Swing is een boei die reageert op de veranderingen in waterdruk die wordt veroorzaakt door golven. De boei zet deze beweging vervolgens om in elektriciteit door een generator.

4. Wave Dragon

De Wave Dragon is een vak apart. Het is namelijk een drijvende golfcentrale. Dankzij 2 tentakels van maar liefst 260 meter lang wordt de golfslag naar een hoger gelegen reservoir gebracht. Wanneer het water langs een turbine gaat, wordt er energie opgewekt.

5. Wave Rotor

Een Wave Rotor zet energie van getijden (eb en vloed) en golven om, zodat een generator gaat werken. Er komen geen andere stappen bij kijken, waardoor het systeem erg eenvoudig is. Er staat een Wave Rotor in de Westerschelde met een vermogen van 30 kWp (kilowattpiek), aldus de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland.

Waterkracht in Nederland

In Nederland is waterkracht nog niet echt populair. Volgens Milieu Centraal gebruiken we waterkracht op kleine schaal. Dit komt doordat we in ons land geen enorme hoogteverschillen hebben waardoor water geen hoge snelheid heeft. Wel kunnen we de enorme hoeveelheid water die in korte tijd passeert, gebruiken om stroom op te wekken.

Reactie-turbines

Via zogenoemde ‘reactie-turbines’ wekken we in Nederland stroom op. Dankzij stuwen, een soort van barrière over de breedte van bijvoorbeeld een rivier, beschikt een waterkrachtcentrale altijd over voldoende water. Vervolgens verloopt het proces vrijwel hetzelfde als wat ik eerder in dit artikel heb uitgelegd: de turbine gaat draaien en de generator zet waterkracht om in elektriciteit.

In het kort: ‘Wat is waterkracht?’

Je bent aan het eind van dit uitgebreide artikel gekomen over wat waterkracht is. Waterkracht is een duurzame bron om energie op te wekken met veel potentie. Hoewel het ons dus veel voordelen biedt, is het belangrijk om de negatieve effecten te minimaliseren. Zo verstoren we het ecosysteem zo min mogelijk. Ik ben zelf meer te weten gekomen over wat waterkracht nu precies is, hoe het werkt en wat de mogelijkheden zijn. Jij ook? 

Heb je vragen of tips over waterkracht? Deel je reactie in de comments!

Veelgestelde vragen over waterkracht

Wat is een waterkrachtcentrale?

Een waterkrachtcentrale is een installatie die wordt gebruikt om de kracht van het water om te zetten in elektriciteit. Doordat water naar de centrale stroomt, komt er een turbine in beweging. Deze turbine staat in verbinding met een generator die waterkracht omzet in stroom. Je kunt het vergelijken met een dynamo van een fiets.

Hoe krijg je waterkracht?

Je krijgt waterkracht door de natuurlijke kracht van stromend water te gebruiken. Deze kracht verzamel je door waterkrachtcentrales te bouwen op plekken waar water in grote hoeveelheden en met veel snelheid passeert. Bijvoorbeeld bij rivieren met grote hoogteverschillen. In zo’n centrale zit een turbine die is gekoppeld aan een generator die de kracht van water omzet in elektriciteit.

Waarom wordt in Nederland niet veel gebruikgemaakt van waterkracht?

In Nederland wordt er niet veel gebruikgemaakt van waterkracht, omdat het land geen grote hoogteverschillen kent. Hierdoor is het lastiger om de kracht van het water om te zetten in stroom. Daarom is zonne-energie en windenergie in Nederland populairder om te gebruiken als duurzame stroombron.


Reacties

Geef een reactie

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