|
|
|
|
Waterenergie
en hidroëlektriese kragsentrales
BO: Die Gariepdam. Met sy hidroëlektriese kragopwekking van tot 360 megawatt, doen die waterkragsentrale hier sy deel om elektrisiteit in die landwye netwerk van Eskom in te voer.
Oorspronklike foto uit Wikitravel, waar dit op hierdie bladsy aangedui word as openbare besit (“public domain”). Die rande van die oorspronklike foto is deur ons weggesny
|
|
|
BO: Binne-in 'n waterkragsentrale.
Foto: United States Army Corps of Engineers
LEKTRISITEIT uit die werking van swaartekrag, meer spesifiek uit water wat as gevolg van swaartekrag na benede stroom—dit in ’n neutedop is wat met hidroëlektrisiteit bedoel word.
Hidroëlektrisiteit word ook waterenergie of waterkrag genoem, en dit is ’n hernieubare energiebron. Daar is geen afvalstowwe, soos by kragopwekking met steenkool of uraan nie, en daar is geen uitpomping van gasse soos die swaweldampe en koolstofdioksied van steenkoolkragsentrales wat die atmosfeer besoedel en tot die sogenaamde kweekhuis-effek bydra nie.
Sowat ’n vyfde van die elektrisiteit wat op die aarde opgewek word, word deur middel van hidroëlektriese kragsentrales verkry. Hidroëlektriese krag kom meestal van die potensiële energie van opgedamde water, wat uitgelaat word en ondertoe stort, waardeur ’n turbine en kragopwekker aan die draai gesit word. Die hoeveelheid elektrisiteit wat opgewek word, hang af van hoeveel water ondertoe vloei en van hoe hoog van die wateroppervlak af dit na benede stroom voordat dit die turbine bereik.
Sowat 99% van die elektrisiteit van ’n land soos Noorweë is waterkrag, terwyl 75% van die vasteland van Suid-Amerika se elektrisiteit hidroëlektries is.
Maar hoe graag bewaringsbewustes ook al waterkrag sou wou gebruik om in al Suid-Afrika se elektrisiteitsbehoeftes te voorsien, is dit doodeenvoudig nie haalbaar nie, Daarvoor is ons land te droog en die rivierlope te wisselvallig. Die beste wat ons kan doen, is om die bestaande riviere en damme waar moontlik vir kragopwekking te probeer benut.
Al die riviere in Suid-Afrika saam stort omtrent maar net soveel water in die see as die enkele rivier die Ryn in Europa. Dit toon hoe bittermin rivierwater ons in werklikheid het. In Suid-Afrika word hidroëlektrisiteit opgewek by die Gariepdam en die Drakensberg-pompopgaarskema van die Tugela-Vaal-projek. Suid-Afrika ontvang ook hidroëlektrisiteit van die Cahora Basa-projek in Mosambiek, terwyl die Lesotho-hooglandwaterprojek eweneens beloof om waterkrag aan Suid-Afrika te voorsien.
Sekere kenners meen as Afrika polities bestenderiger kon word, en die geld vir die installasies beskikbaar sou wees, sou ’n magtige Midde-Afrikaanse rivier soos die Kongo tesame met baie ander riviere in Zambië, Zimbabwe, Angola en Mosambiek bes moontlik in al die elektrisiteitsbehoeftes van die vasteland suid van die Sahara kon voorsien het. Dog baie water sal stellig nog in die see moet loop voordat so iets miskien-miskien net moontlik sal wees.
Maar kom ons kyk na ’n aantal argumente vir en teen die bou van hidroëlektriese kragsentrales.
Die voordele HIDROËLEKTRISTEIT het baie om te bied in ons moderne wêreld. Sy doeltreffendheid en omgewingsvriendelikheid is bewese. Dit is volhoubaar, in plattelandse sowel as stedelike omgewings, stel nie besoedelende gasse vry nie en daar is geen afvalstowwe nie. Hidroëlektrisiteit maak gebruik van bestaande tegnologie en word betreklik goedkoop en baie skoon bedryf vergeleke met kragopwekking met fossielbrandstowwe soos steenkool en olie.
Sekere van hierdie voordele word hieronder in meer besonderhede bespreek.
1. Kostedoeltreffend en standhoudend DIE feit dat daar geen brandstofkoste is nie, maak hidroëlektrisiteit ’n wenner. Terwyl steenkool teen ’n taamlike prys uit myne gewin en per spoor of andersins na die steenkoolkragsentrales aangery moet word, is die krag van water kosteloos op die perseel beskikbaar en altyd reg om benut te word (as daar natuurlik genoeg water is). Waterkragsentrales bly in die reël ook langer bruikbaar as dié wat met steenkool of ander fossielbrandstowwe werk. Trouens, daar is vandag waterkraginstallasies van ’n halfeeu en self ’n eeu oud waarvan die blus steeds nie uit nie. Die outomatisasie by hidroëlektriese kragsentrales bring gewoonlik ook mee dat daar minder werkers is wat betaal moet word. Dan word groot damme in die reël nie slegs gebou om elektrisiteit op te wek nie, maar ook vir besproeiing en waterverskaffing aan stede en dorpe. Waar ’n dam reeds bestaan, kan ’n waterkraginstallasie betreklik goedkoop bygevoeg word. En ná voltooing beloof ’n goed ontwerpte en goed bestuurde waterkragsentrale om jaar in en jaar uit sonder veel onderhoudswerk aan die gang te bly. Wat waterkrag selfs nuttiger maak, is dat die elektrisiteitstoevoer binne minute op aanvraag vermeerder kan word bloot deur die sluise groter oop te draai—pleks van om meer kole op die vuur te gooi soos by steenkoolkragsentrales en geduldig te wag vir meer stoom. 2. Geen afvalstowwe of die vrystelling van skadelike gasse nie DAAR’S water—geen wêreldversmorende gasse nie! Daarom is hidroëlektrisiteit elke bewaringsbewuste se droom. Goed, koolstofdioksied word noodwendig tydens die oprigting van die dam en die kragopwekkingsinstallasie in die atmosfeer vrygelaat, maar dit is nietig in vergelyking met die massiewe hoeveelheid gasse wat ’n steenkoolkragsentrale daagliks en gedurende sy hele lewensduur in die lug laat beland. Ander afvalstowwe is daar ook nie met hidroëlektriese kragopwekking nie. Geen as van uitbrande kole of die hoogs radioaktiewe residu van die verrykte uraan van kernkragsentrales nie. Jy olie net die ratte van die turbines en “skoon” krag stroom onafgebroke deur die hoogspanningdrade van die elektrisiteitsnetwerk. As Suid-Afrika tog maar net meer water gehad het... dit is waarskynlik die versugting van talle bewaringsbewuste mense. 3. Bou van damme kan lei tot ander voordele, soos besproeiingskemas en die skepping van ontspanningsoorde DIE opdamming van riviere kan lei tot besproeiingskemas en die vestiging van vakansieoorde met geriewe vir bootvaart, hengel, ensovoorts.
Ons eie Gariepdam is ’n sprekende voorbeeld. Met sy hidroëlektriese
kragopwekking van tot 360 megawatt, is dit in 1972 in der waarheid
gebou met die primêre doel om water en besproeiing vir ’n dorstige
Suid-Afrikaanse binneland te verskaf. Meer as 200 000 hektaar van
die omringende landstreek ontvang water daaruit by wyse van ’n
enorme netwerk van tonnels van byna 100 kilometer.
Die nadele DIE voordele van waterkrag wat hierbo genoem is, moet teen ’n aantal nadele opgeweeg word:
1. Waterkragsentrales kan slegs gebou word waar daar ’n genoegsame en standhoudende watervoorraad is DROOGTES kan veroorsaak dat damme opdroog of baie leeg raak, met die gevolg dat die waterkragsentrales tot stilstand knars of veel minder krag opwek as wat oorspronklik beplan is. Só het ses damme in Amerika se Missouririvier van Montana tot Nebraska in 2006 omtrent veertig persent minder elektrisiteit gelewer as gevolg van ’n verwoestende droogte.
En die bekendmaking in 2007 dat Australië ál meer nie-herwinbare bronne pleks van byvoorbeeld hidroëlektriese aanlegte verkies om elektrisiteit op te wek, het waarskynlik vir baie mense as geen verrassing gekom nie. Australië is immers grotendeels ’n woestynland met min water. Nader tuis in Afrika het opeenvolgende droogtes in die afgelope dekades ’n land soos Ghana gedwing om sy opwekking van hidroëlektrisiteit te verminder. Ghanese wat gedink het die krag van hul hidroëlektriese kragsentrales Akosombo en Kpong was so onuitputlik as die Bybelse weduwee se kruik, is onaangenaam ontnugter. Die les wat uit die voorafgaande vertellings geleer kan word, is dat waterkrag nooit as heeltemal onfeilbaar beskou behoort te word nie. Enige land (veral buite die vogtige trope) wat alleen op waterenergie staatmaak om in al sy elektrisiteitsbehoeftes te voorsien, sonder enige noodbystandstelsel, kan homself in groot moeilikheid bevind as die reën maande lank wegbly. 2. Hoë aanvangskoste OM damme te bou is duur, en daarmee saam ook die oprigting van die waterkragsentrales, al is dit agterna goedkoop om die kragsentrales aan die gang te hou.
Die oprigting van ’n waterkragsentrale by so’n dam verg baie tyd voooraf vir omgewingstudies en die bepaling van watter impak die dam op die omgewing kan hê. Hierdie studies is grootskaalse projekte as dit vergelyk word met die studies oor kragopwekkingsmoontlikhede wat op fossielbrandstowwe gegrond is. Die aantal plekke wat ekonomies vir die opwekking van waterkrag ontwikkel kan word, is boonop beperk, en nuwe oprigtingsplekke is baiemaal ver van groot woongebiede. Dit bring mee dat uitgebreide kragverspreidingslyne nodig sal wees.
Dit het in die verlede meermale gebeur dat dambeplanners nagelaat het om al die tersaaklike faktore in ag te neem en dat die damme op die ou end baie duurder gekos het as wat oorspronklik geraam is. Een voorbeeld is die Itaipudam in Brasilië wat oor vyftien jaar na raming vir $3.4 miljard (3.4 duisend miljoen Amerikaanse dollar) gebou sou word. Die bouwerk is tot agttien jaar verleng en die boukoste het tot ’n ongehoorde $20 miljard gestyg.
Mense wat teen die bou van damme vir hidroëlektrisiteit gekant is, wys daarop dat die kostedoeltreffendheid van waterenergie deur verskillende faktore geërodeer kan word, soos byvoorbeeld aansienlike aanslikking in die dam. Die opeenhoping van slik beteken nie net minder damwater en minder elektrisiteit nie, maar kan ook baie nadelig wees vir oewerboere onderkant die dam, wat nog altyd die slik as bemestingsbron vir hul landerye benut het.
3. Uitwerking op die habitat DAAR was ’n tyd toe dambouery ’n koors was wat die hele wêreld beetgepak het. Damme het die vernaamste riviere op aarde getem, waaronder die Donau, Nyl, Zambezi, Yangtze en Ganges. Soos die toenmalige Indiese premier Jawaharlal Nehru, het leiers van die na-koloniale tydperk damme beskou as die nuwe “tempels van ontwikkeling”, monumente vir ’n nasionalistiese siening van modernisasie en onbeperkte groei. Die leiers het die bou van damme met groot ywer bevorder. Die era van hidroëlektrisiteit en groot damme het begin ná die ontwerp van die turbine in 1832. Aan die einde van die 1800’s was daar al waterkragsentrales in Amerika, Italië en Noorweë. Verbeterings aan die turbine het die groot damkoors in die 1930’s laat posvat. Vandag is daar damme in die meeste van wêreld se groot riviere. Oor die aardbol heen is sowat 40 000 “groot” damme (met damwalle hoër as 15 meter) en sowat 800 000 kleineres reeds gebou. Die oorspronklike doel met damme was om die lewensgehallte van mense te verbeter met onder meer behoorlike drinkwater- en kragverskaffing, vloedbeheer en besproeiing. Hierin is baiemaal uitmuntend geslaag. Maar baiemaal ook teen ’n prys. Want die groot probleem van skade aan die omgewings sou met die verloop van jare al hoe duideliker word. Damme vir water- en kraglewering verg naamlik die oorstroming van hele valleie en die plaaslike natuurskoon, dit ontwrig die natuurlike seisoensveranderinge in die riviere, en ekosisteme kan vernietig word.
Damwalle stuit oorstromings wat help om die slik in riviere weg te voer, met die gevolg dat die riviere verstop raak. Verstopte riviere veroorsaak op hul beurt ’n verrotting van plantreste, wat ’n groot hoeveelheid kweekhuis-gasse kan vrystel—juis dit wat hidroëlektriese kragopwekking voorgee om nie te doen nie!
Damme verander die chemiese, fisiese en biologiese prosesse van riviere se ekosisteme. Die watervlakke verander, die vloei van voedingstowwe word geblokkeer, die watertemperatuur en suurstofvlakke verander en vis- en wildmigrasie word belemmer.
Kortom, die damwal—’n onverbiddelike muur in die rivier—veroorsaak ’n onderbreking in die lyn, ’n versperring nie net vir die watervloei nie, maar ook vir plante en diere wat die rivier se oorspronklike ononderbroke vloei reeds eeue lank benut het.
4. Gedwonge verskuiwing van die plaaslike bevolking MENSEVERSKUIWINGS weens die bou van ons eie Gariepdam was nie so dramaties nie, maar daar is al berig dat ’n dam wat in Quebec, Kanada, gebou word, uiteindelik ’n gebied groter as Switserland sal oorstroom. In sulke gevalle is dit feitlik vanselfsprekend dat hele gemeenskappe hervestig moet word.
Dikwels kan geen geldelike vergoeding egter kompenseer vir die emosionele verlies wat mense ly wat geslagte lank aan ’n gebied veranker was en waar hul voorouers ook begrawe is nie. Waardevolle argeologiese skatte kan eweneens onder die water verdwyn.
Teen byna 170 kilometer lank, is Egipte se Nassermeer een van die grootste mensgemaakte kolle water op aarde. Dit is geskep deur ’n manjifieke ingenieursprestasie, die Hoë Aswan-stuwal, met sy twaalf hidroëlektriese kragopwekkers en al. Die tronende skanse van die stuwal het ’n einde gebring aan die jaarlikse oorstroming van die Nyl, wat duisende jare lank vir Benede-Egipte sowel ’n vloek as ’n seën was.
Die Nassermeer wat gevorm is agter die stuwal waaraan die bouwerk in 1960 begin is, is ’n enorme waterreservoir vir die veelbewoë woestynland. Maar dit is geskep teen ’n duur prys. ’n Groot deel van Benede-Nubië is oorstroom en meer as 90 000 mense moes hervestig word.
Daar word selfs beweer dat Egipte se destydse president, Gamal Abdel Nasser, die antieke kultuur en beskawing van Nubië vernietig het in sy ywer om die Hoë Aswan-stuwal te bou. Sy ingenieurs sou dit na bewering so vinnig opgerig het dat daar weinig beplanning was om die argeologiese oorblyfsels van die gebied te red.
Honderde mense het ook al elders op aarde gesterf omdat hulle hulle teen die bou van damme verset het. In 1882 is 444 Maja-Indiane, meestal vroue en kinders, na bewering in Guatemala gedood in hul stryd om behoorlike vergoeding te ontvang vir die verlies van hul wonings weens die bou van die Chixoy-dam. In Columbia is ’n aantal inboorlinge gedood omdat hulle die oprigting van die Urrá-dam teengestaan het, en in Brasilië is die leier van ’n versetbeweging vermoor wat die bou van die Belo Monte-dam in die Xingurivier in die Brasiliaanse Amasonegebied wou verhinder.
’n Internasionale groep deskundiges het ’n aantal jare gelede tot die gevolgtrekking gekom dat damme oor die wêreld heen baie voordele gebring het, maar dat die prys dikwels te hoog was. Benewens die feit dat damme byna 20% van die aarde se elektrisiteit genereer, sorg hulle ook vir meer as 10% van die voedselproduksie, maar daar is ander oorwegings wat in aanmerking geneem behoort word, het lede van die Wêreldkommissie vir Damme bevind.
Die kenners het gesê in die besluitneming of damme gebou moet word, moet die belange van alle betrokkenes gerespekteer word. Ongelukkig het die mense wat geraak word, veelal weinig sê oor die beplanning en die bou daarvan. Die lede van die Wêreldkommissie vir Damme, onder voorsitterskap van die Suid-Afrikaanse politikus Kader Asmal, het 125 groot damme ondersoek, agt daarvan in detail.
Een bevinding skets ’n hoogs ontstellende prentjie. Daar word naamlik beweer dat 40-80 miljoen mense reeds deur groot damme ontwortel is en miljoene meer deur die verlies aan grond en visvangste geraak is, terwyl waterverwante siektes soos malaria deur die damme versprei word. Volgens ’n verslag van die Wêreldkommissie vir Damme het die versuim om ontwrigte mense by damme behoorlik te hervestig tot “die verarming en lyding van miljoene” gelei. Stellig die mees opspraakwekkende verskuiwing is deur ’n reusagtige projek in China veroorsaak. In 1993 is begin om die Drieklowe-dam in daardie land te bou, die wêreld se grootste en mees omstrede hidroëlektriese fasiliteit. Wanneer dit in 2009 voltooi is, sal die dam na berig word 22 400 megawatt elektrisiteit kan lewer, terwyl die watermassa 600 kilometer stroom op sal strek. Die dam dompel meer as 20 000 hektaar plaasgrond onder die water, asook onder meer twee stede, 119 dorpies, 6300 klein nedersettinkies en 1300 argeologiese plekke. By voltooing sal meer as 1.2 miljoen mense hervestig wees. Is groot damme die moeite en die geweldige ontwrigting werd, word gevra. 5. Damme kan breek… DAMME kan breek. In ’n skielike massiewe oorstroming, weens konstruksiefoute of selfs in ’n oorlog of weens sabotasie kan die magtige damwal-struktuur verkrummel wat ingenieurs en bouers so lank en sorgvuldig opgerig het. Dan word almal en alles onderkant die wal meedoënloos meegesleur en lê kadawers, karkasse en verwronge puin uiteindelik gesaai oor die vloedvlakte.
’n Te verskriklike beskrywing? Tog kan—en het dit al—gebeur. Nie lank gelede nie nog het Amerikaanse ingenieurs gewaarsku dat ’n kastrofale verbrokkeling van die grootste dam in Irak ’n vloedgolf van sowat 20 meter hoog in die Tigrisriviervallei kan afstuur wat tot 500 000 mense kan dood.
REGS: Die dag toe die dam gebreek het... Die Tetondam in die Tetonrivier in die Amerikaanse staat Idaho het in 1976 dramaties meegegee, en elf mense en duisende stuks vee is gedood. Duisende huise en sakeondernemings is verwoes. Die dam is onder meer gebou om elektrisiteit en besproeiing te verskaf. Dit het gebreek minder as 'n jaar nadat dit in gebruik geneem was en is nooit herbou nie.
Foto: US Department of the Interior, Bureau of Reclamation / “Public Domain”
In China het sowat 3200 damme reeds sedert 1950 gebreek—’n verontrustende vier persent van die 80 000 geklassifiseerde damme in daardie land met sy geweldig baie mense. ’n Rampspoedige reeks dambreuke in 1975 in die Chinese provinsie Henan het 230 000 lewens geëis.
Meer as 13 500 mense is na hul dood meegevoer deur die nagenoeg 200 rampe by damme buite China wat in twintigste-eeu plaasgevind het. Een daarvan was Vajontdam-ongeluk in 1963 in Italië, toe byna 2000 mense omgekom het. Soos gesê, kan damwalle ook die teikens in oorloë wees, asook van sobateurs en terroriste. En met die breek van ’n groot dam word sy moontlike hidroëlektriese installasies tien teen een ook verwoes. Nog meer rede om uiters goed te besin waar en hoe ’n dam gebou word. Die koste van die opwekking van waterenergie IN die onderafdeling 2. Hoë aanvangskoste in die afdeling Die nadele hierbo, is reeds iets van die koste van die opwekking van waterenergie vertel. Ons het gesien dat dambouery ’n duur onderneming is, maar as ’n waterkragsentrale eers daar gevestig word, is die kragopwekking betreklik goedkoop. Maar die koste van dambouery en ’n waterkragsentrale kan moeilik apart van mekaar bereken word, omdat altwee tog deel is van dieselfde projek en daar immers geen waterkragsentrale sonder ’n dam kan wees nie (buiten in uitsonderlike gevalle waar ’n groot natuurlike waterval vir kragopwekking ingespan word). Gevolglik word dam-en-kragsentrale hieronder as ’n eenheid gehanteer in ’n bespreking van die kostes van ’n paar groot damme. Slegs ’n viertal damme word genoem, maar dit gee ’n mens tog ’n idee van die geld wat vir sulke projekte gevind moet word. Die Lesotho-Hoogland-waterprojek in ons eie wêrelddeel is ’n langtermyn-skema wat oor baie jare moet strek, maar die uiteindelike doelwit is die bou van vyf damme, tonnels van sowat 200 kilometer lank deur die Maluti-berge en ’n waterkragsentrale. Twee van die damme en die hidroëlektriese komponent (72 megawatt) is reeds voltooi teen ’n koste van sowat $3.5 miljard (3.5 duisend miljoen Amerikaanse dollar). Die dam van die San Roque- Veeldoelige Projek aan die Arnorivier in die Noord-Filippyne is gebou vir 345 megawatt se waterkragopwekking, die besproeiing van 87 000 hektaar grond, vloedbeheer en die verbetering van die watergehalte. Die projek het altesame $1.19 miljard gekos. Die Drieklowe-dam in China, wat in 2009 voltooi moet word en tot ’n enorme 22 400 megawatt hidroëlektrisiteit beloof (kyk hierbo by Die nadele onder 4. Gedwonge verskuiwing) verdwerg egter die voriges met sy astronomiese koste van omtrent $17 miljard. Wat nog te sê die koste van $20 miljard van die Itaipudam in Brasilië, soos ook reeds vroeër in hierdie artikel genoem is. Veiligheidsaspekte rondom waterenergie ’N VEILIGER soort kragopwekking as die generering van hidroëlektrisiteit is kwalik te bedink. Werkers stook nie vuuroonde soos by steenkoolkragsentrales of werk met radioaktiewe stowwe soos by kernkraginstallasies nie. Gevare is beperk tot interne masjienongelukke en dié is minimaal. Die veiligheid van die omgewing word ook gewaarborg omdat daar geen lugbesoedeling by die kragsentrale is nie en die storting van gevaarlike afvalstowwe elders heeltemal uitgeskakel is. As veiligheid hier ter sprake moet kom, moet dit dus gaan oor die veiligheid van die damme waar die elektrisiteit opgewek word. Is die damwal sterk genoeg om ’n massiewe vloed te weerstaan? Lê die dam nie miskien op ’n geologiese breuk in die aardkors nie? Hoe lank kan die beton van die damwal hou? In watter mate sal die dam miskien beskadig kan raak in ’n oorlog of weens terroriste-aanvalle? Veral die moontlikheid van sabotasie mag in ons huidige tydsbestek nooit buite rekening gelaat word nie en enige dam moet te alle tye genoegsaam bewaak word om skade deur saboteurs tot elke prys te verhinder. Die impak wat die opwekking van waterkrag op die omgewing het HIERDIE aspek is boontoe in taamlike besonderhede bespreek by Die Nadele in onderafdelings 3. Uitwerking op die habitat, 4. Gedwonge verskuiwing en 5. Damme kan breek…
Die praktiese uitvoerbaarheid van die opwekking van waterenergie WATERENERGIE kan oral opgewek word waar daar genoeg water op ’n hoër vlak is wat na ’n laer vlak kan afvloei. Die praktiese uitvoerbaarheid word egter deur sekere belangrike faktore beperk, soos waar dit onwenslik is om ’n reservoir (dam) in ’n bepaalde gebied te bou. As ’n groot en belangrike nywerheidstad byvoorbeeld as gevolg van die dam oorstroom sal word, sal dit hoegenaamd geen sin maak om die dam te bou nie. Ook indien die nodige geld nie beskikbaar is of geïn kan word nie, sal dit vanselfsprekend vir ’n owerheid onsinnig wees om met ’n waterprojek te begin. Lang en uitgebreide studies is dus nodig om te bepaal of dit prakties is om ’n dam met ’n hidroëlektriese installasie op 'n bepaalde plek in ’n rivier te bou. Wat Suid-Afrika betref, is daar nie veel meer water wat vir hidroëlektrisiteit gebruik kan word nie—en weens ons droë klimaat is dit in elk geval by die meeste plekke grootliks onprakties. |
|
