Vatnsafl
Hringrás vatns
Hringrás vatns er ein mikilvægasta hringrás jarðar þar sem sólin og
aðdráttarafl tunglsins er aðal drifkrafturinn.
Vatnið er í hringrás frá jarðlögum og upp í himinhvolfið og streymir frá einum stað til annars og frá einni lífveru til annarra án þess að virða nein mörk.
Á þessari hringrás hefur vatnið nokkra viðkomustaði í formi regns, snjós, jökuls, jarðvatns, ferskvatns, áa, fljóta og sjós. Jafnvel sem uppgufun í skýi.
Allt vatn sem er á jörðinni hefur verið hér í milljarða ára því vatnið er í stöðugri hringrás. Vatn gufar upp frá sjónum, vötnum, jarðvegi og plöntum. Það vatn verður að ósýnilegum vatnsgufum sem stíga upp í lofthhjúpinn. Lofthjúpurinn kólnar eftir því sem ofar dregur og því þéttast þessar vatnsgufur og verða að úrkomu sem fellur aftur til jarðar. Mikil úrkoma fellur beint í sjóinn, sumt fellur á yfirborð og rennur þaðan út í næsta vatnsfall, jöklar geyma hluta af úrkomunni í formi snjós en sumt vatn sígur niður í jörðina. Hluta af því vatni nota rætur plantna til þess að ná í vatn en vatnið sígur niður í jörðina, safnast saman neðanjarðar og myndar grunnvatn.
Vatnsorka
Vatnsorkan felst í því að breyta orkunni í vatninu úr stöðuorku í hreyfiorku. Jöklar hafa t.d. stöðuorku sem breytist í hreyfiorku þegar ísinn bráðnar og verður að vatni sem rennur í jökulám út í sjó.
Vatnsorkan er endurnýjanleg orka vegna þess að orkuvinnsla úr fallvötnum (fossum) er hluti af hringrásarferli sem getur í raun ekki hætt.
Það er ógerningur að geyma raforku en vatnið er hagstæður geymslustaður þar sem vatninu er safnað í uppistöðulón sem geymir orkuna í formi stöðuorku og er henni breytt í hreyfiorku eftir þörfum og þaðan í flytjanlega raforku.
Vatnsaflsvirkjanir
Á Íslandi fellur mikil úrkoma sem safnast saman í ár og læki. Hér eru því góðar aðstæður til þess að nýta orkuna sem er bundin í þessu vatni til raforkuframleiðslu.
Við hverja virkjun eru uppistöðulón, sem er tilbúið stöðuvatn en þar geymist orkan í formi stöðuorku sem breytist í hreyfiorku þegar vatnið fellur í aðrennslispípu að stöðvarhúsi. Í stöðvarhúsinu breytist hreyfiorka vatnsins í raforku þannig að vatnið snýr hverflum sem snúa seglum í tæki sem nefnist rafall.
Hérna er myndband frá Landsvirkjun sem útskýrir þetta vel.
Á Íslandi eru um 50 vatnsaflsvirkjanir sem reknar eru af stórum fyrirtækjum eins og Landsvirkjun, Orkusölunni, Orkubúi Vestfjarða og Orku náttúrunnar.
Við nokkrar vatnsaflsvirkjanir hafa verið settar upp sýningar sem gaman er að heimsækja en þar er ýmis fróðleikur um vatn, vatnsorku og vatnsaflsvirkjanir, orkunotkun og fl.
Hér er myndbrot með útskýringum á hvernig vatnsafsvirkjanir virka.