6 Biaya Lingkungan (dan 3 Manfaat) dari PLTA

Hydroelectricity adalah sumber daya yang signifikan di banyak wilayah di dunia, menyediakan 24% dari kebutuhan listrik global. Brazil dan Norwegia hampir sepenuhnya mengandalkan tenaga air. Di Amerika Serikat, 7 hingga 12% dari seluruh listrik dihasilkan oleh tenaga air; negara bagian yang paling bergantung padanya adalah Washington, Oregon, California, dan New York.

Tenaga air adalah ketika air digunakan untuk mengaktifkan bagian yang bergerak, yang pada gilirannya dapat mengoperasikan pabrik, sistem irigasi, atau turbin listrik (dalam hal ini kita dapat menggunakan istilah pembangkit listrik tenaga air). Paling umum, pembangkit listrik tenaga air dihasilkan ketika air ditahan oleh a bendungan, membawa turun penstock melalui turbin, dan kemudian dilepaskan di sungai di bawah. Air didorong oleh tekanan dari reservoir di atas dan ditarik oleh gravitasi, dan energi itu memutar turbin yang digabungkan ke generator yang menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga air sungai yang langka juga memiliki bendungan, tetapi tidak ada reservoir di belakangnya; turbin dipindahkan oleh air sungai yang mengalir melewatinya dengan laju aliran alami.

Pada akhirnya, pembangkitan listrik bergantung pada siklus air alami untuk mengisi ulang reservoir, menjadikannya proses yang dapat diperbarui tanpa input bahan bakar fosil yang dibutuhkan. Penggunaan bahan bakar fosil oleh kami dikaitkan dengan banyak masalah lingkungan: misalnya, ekstraksi minyak dari pasir tar menghasilkan polusi udara; Fracking untuk gas alam dikaitkan dengan polusi air; pembakaran bahan bakar fosil menghasilkan perubahan iklim-menginduksi emisi gas rumah kaca. Karenanya, kami memandang sumber-sumber energi terbarukan sebagai alternatif bersih dari bahan bakar fosil. Namun, seperti semua sumber energi, terbarukan atau tidak, ada biaya lingkungan yang terkait dengan pembangkit listrik tenaga air. Berikut ini ulasan beberapa biaya tersebut, beserta beberapa manfaatnya.

• Penghalang Ikan. Banyak spesies ikan yang bermigrasi berenang naik turun sungai untuk menyelesaikan siklus hidupnya. Ikan anadrom, seperti salmon, shad, atau Sturgeon Atlantik, pergi ke hulu untuk menelurkan, dan ikan muda berenang di sungai untuk mencapai laut. Ikan katadrom, seperti belut Amerika, hidup di sungai sampai mereka berenang ke laut untuk berkembang biak, dan belut muda (elver) kembali ke air tawar setelah mereka menetas. Bendungan jelas menghalangi jalannya ikan ini. Beberapa bendungan dilengkapi dengan tangga ikan atau perangkat lain untuk membiarkannya lewat tanpa terluka. Efektivitas struktur ini cukup bervariasi tetapi membaik.
• Perubahan dalam Rezim Banjir. Bendungan dapat menahan volume air yang besar dan tiba-tiba setelah hujan lebat musim semi. Itu bisa menjadi hal yang baik untuk masyarakat hilir (lihat Manfaat di bawah), tetapi juga membuat sungai kelaparan dari masuknya berkala endapan dan mencegah aliran tinggi alami dari penghitungan ulang secara teratur dari dasar sungai, yang memperbaharui habitat untuk perairan kehidupan. Untuk menciptakan kembali proses ekologis ini, pihak berwenang secara berkala melepaskan sejumlah besar air ke Sungai Colorado, dengan efek positif pada vegetasi asli di sepanjang sungai.
• Modulasi Suhu dan Oksigen. Tergantung pada desain bendungan, air yang dilepaskan ke hilir seringkali berasal dari bagian yang lebih dalam dari reservoir. Oleh karena itu air itu memiliki suhu dingin yang sama sepanjang tahun. Ini memiliki dampak negatif pada kehidupan air yang disesuaikan dengan variasi musiman yang luas dalam suhu air. Demikian pula, kadar oksigen yang rendah dalam air yang dilepaskan dapat membunuh kehidupan air di hilir, tetapi masalahnya dapat dikurangi dengan mencampurkan udara ke dalam air di outlet.
• Penguapan. Waduk meningkatkan luas permukaan sungai, sehingga meningkatkan jumlah air yang hilang karena penguapan. Di daerah panas dan cerah, kerugiannya mengejutkan: lebih banyak air yang hilang dari penguapan reservoir daripada yang digunakan untuk konsumsi domestik. Ketika air menguap, garam terlarut tertinggal, meningkatkan kadar salinitas di hilir dan membahayakan kehidupan air.
• Polusi Merkuri. Merkuri diendapkan pada vegetasi jarak jauh di bawah angin dari pembangkit listrik tenaga batu bara. Ketika reservoir baru dibuat, merkuri yang ditemukan di vegetasi yang sekarang terendam dilepaskan dan dikonversi oleh bakteri menjadi metil-merkuri. Metil-merkuri ini menjadi semakin terkonsentrasi karena bergerak naik rantai makanan (proses yang disebut biomagnifikasi). Konsumen ikan pemangsa, termasuk manusia, kemudian terkena konsentrasi berbahaya dari senyawa beracun tersebut.
• Emisi Metana. Reservoir sering menjadi jenuh dengan nutrisi yang berasal dari vegetasi yang membusuk atau ladang pertanian di dekatnya. Nutrisi ini dikonsumsi oleh ganggang dan mikroorganisme yang pada gilirannya melepaskan sejumlah besar metana, gas rumah kaca yang kuat. Masalah ini belum cukup dipelajari untuk memahami tingkat sebenarnya.

• Pengendalian banjir. Tingkat waduk dapat diturunkan untuk mengantisipasi hujan lebat atau pencairan salju, melindungi masyarakat di hilir dari permukaan sungai yang berbahaya.
• Rekreasi. Waduk besar sering digunakan untuk kegiatan rekreasi seperti memancing dan berperahu.
• Alternatif Bahan Bakar Fosil. Memproduksi hidroelektrik melepaskan jumlah bersih dari gas rumah kaca dibandingkan bahan bakar fosil. Sebagai bagian dari portofolio sumber energi, pembangkit listrik tenaga air memungkinkan ketergantungan yang lebih besar pada domestik energi, berbeda dengan bahan bakar fosil yang ditambang di luar negeri, di lokasi dengan lingkungan yang kurang ketat peraturan.

Karena manfaat ekonomi dari bendungan yang lebih tua berkurang sementara biaya lingkungan meningkat, kami telah melihat peningkatan penonaktifan dan pemindahan bendungan. Pemindahan bendungan ini spektakuler, tetapi yang paling penting mereka memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati bagaimana proses alami dipulihkan di sepanjang sungai.

Banyak masalah lingkungan yang dijelaskan di sini terkait dengan proyek pembangkit listrik tenaga air skala besar. Ada banyak proyek berskala sangat kecil (sering disebut "micro-hydro") di mana dengan bijaksana Turbin kecil ditempatkan menggunakan aliran volume rendah untuk menghasilkan listrik untuk satu rumah atau lingkungan. Proyek-proyek ini memiliki dampak lingkungan yang kecil jika dirancang dengan baik.

• Filho, Geraldo Lucio Tiago, Ivan Felipe Silva dos Santos, dan Regina Mambeli Barros. "Perkiraan Biaya Pembangkit Listrik Tenaga Air Kecil Berdasarkan Faktor Aspek." Ulasan Energi Terbarukan dan Berkelanjutan 77 (2017): 229–38. Mencetak.
• Forsund, Finn R. "Ekonomi Tenaga Air." Springer, 2007.
• Hancock, Kathleen J, dan Benjamin K Sovacool. "Ekonomi Politik Internasional dan Energi Terbarukan: Tenaga Hidroelektrik dan Kutukan Sumberdaya." Ulasan Studi Internasional 20.4 (2018): 615–32. Mencetak.
• Johansson, Per-Olov, dan Bengt Kriström. "Biaya Ekonomi dan Sosial Tenaga Listrik." Umeå, Swedia: Departemen Ekonomi, Universitas Umeå, 2018. Mencetak.
• , eds. "Analisis Biaya-Manfaat Modern dari Konflik PLTA." Cheltenham, UK: Edward Elgar, 2011.
• , eds. "Ekonomi Mengevaluasi Proyek Air: Pembangkit Listrik Tenaga Air vs. Penggunaan Lain." Springer, 2012.