พลังงานน้ำ ตั้งแต่สึนามิทำลายล้างจนถึงการถูกกระแสน้ำดึงขณะว่ายน้ำที่ชายหาด คุณคงคุ้นเคยกับแรงและพลังของน้ำที่เคลื่อนไหวโดยกำเนิด ชาวโรมันโบราณใช้เครื่องปั่นพลังน้ำเพื่อเปลี่ยนเมล็ดพืชให้เป็นแป้ง คนงานเหมืองชาวเวลส์ใช้พลังน้ำสกัดโลหะมีค่าออกจากโลกตั้งแต่ช่วงต้นศตวรรษที่ 1 ทุกวันนี้เขื่อนขนาดใหญ่อย่างเขื่อนฮูเวอร์และเขื่อนแกรนด์คูลีเป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
แต่เวลาของพวกมันกำลังจะหมดลงประวัติอันยาวนานของการพังทลายของเขื่อน และการทำลายสิ่งแวดล้อมขนาดใหญ่ได้ทำลายเขื่อนขนาดใหญ่ ในฐานะแหล่งผลิตไฟฟ้าที่ใช้น้ำและมีการพัฒนาวิธีการและเทคโนโลยีใหม่ๆมากมายเพื่อให้ไฟฟ้าพลังน้ำเป็นพลังงานแห่งอนาคตการค้นหาพลังงานที่ดีกว่า ปัจจุบันไฟฟ้าพลังน้ำเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใหญ่ที่สุดในประเทศ
และกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกากำลังดำเนินการเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สี่พื้นที่แสดงถึงอนาคตของพลังงานน้ำ ได้แก่ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานกระแสน้ำในทะเล พลังงานคลื่นและพลังงานออสโมติก ในบันทึกหน้าการวิจัยกระทรวงพลังงานยอมรับว่าโครงการกระแสน้ำขึ้นน้ำลงและกระแสน้ำในทะเลทุกโครงการประสบปัญหาด้านต้นทุนอย่างมีประสิทธิภาพ
และสุสานแห่งสิ่งประดิษฐ์ก็เต็มไปด้วยโครงการที่มีศักยภาพทางเทคนิคแต่ต้องตายทางเศรษฐกิจ แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าเขาไม่พยายาม เพราะมากกว่า 2 ใน 3 ของงบประมาณ การวิจัยของโครงการ พลังงานน้ำ นั้นทุ่มเทให้กับการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ โดยแสดงรายการมากกว่า 300 โครงการ ในขั้นตอนต่างๆที่กำลังทำงานเพื่อเปลี่ยนพลังงานจากน้ำที่เคลื่อนที่เป็นไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับบ้าน
รวมถึงอุปกรณ์และรถยนต์ โดยเคลื่อนผ่านเขื่อนขนาดใหญ่ที่แตกต่างจากเขื่อนทั่วไปที่หยุดการไหลของแม่น้ำและค่อยๆปล่อยน้ำ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าแนวคิดใหม่เกี่ยวกับพลังงานน้ำมุ่งเน้นไปที่การได้รับประโยชน์จากการเคลื่อนที่ของน้ำมากกว่าการควบคุม แนวคิดพื้นฐานนั้นเรียบง่ายและทำงานคล้ายกับพลังงานลม โดยวางกังหันในบริเวณที่น้ำจะเปลี่ยนและผลิตพลังงาน
แม้ว่าน้ำจะไม่เคลื่อนที่เร็วเท่าลมแต่ก็มีความหนาแน่นมากกว่าและสร้างพลังงานต่อตารางฟุตได้มากกว่า ข้อเสียของพลังงานนี้คือต้องสร้างกังหันใต้น้ำเพื่อให้ทนแรงได้มากกว่ากังหันลม และมันพึ่งพาได้มากกว่าพลังงานลมและแสงอาทิตย์ กระแสน้ำ กระแสน้ำในมหาสมุทรและคลื่นสามารถคาดเดาได้ และไม่ลดลงเมื่อมีเมฆปกคลุม แม้ว่าประตูระบายน้ำจะถูกออกแบบให้เป็นกำแพงที่มีรูพรุน
แต่ก็ยังทำให้ระดับน้ำในบริเวณปากแม่น้ำเปลี่ยนแปลงและก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมเช่นเดียวกับที่เกิดจากเขื่อนขนาดใหญ่ รั้วป้องกันน้ำขึ้นน้ำลงที่มีกังหันแกนตั้งมีราคาถูกและสร้างความเสียหายน้อยกว่าเขื่อนกั้นน้ำแต่สามารถรบกวนสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ได้ กังหันน้ำทำงานเหมือนกับกังหันลม เสาแต่ละต้นฝังอยู่ในก้นทะเล กระแสไฟฟ้าทางทะเลในการประเมินศักยภาพของพลังงานที่อาจเกิดจากกระแสน้ำ
ในมหาสมุทรกระทรวงมหาดไทยตั้งข้อสังเกตว่าการกักเก็บพลังงานเพียง 0.1 เปอร์เซ็นต์ของกระแสน้ำ กัลฟ์สตรีมสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าประจำปีของรัฐฟลอริดาได้ 35 เปอร์เซ็นต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งกัลฟ์สตรีมมีพลังงานมากกว่าน้ำตกไนแอการาถึง 21,000 เท่า ความท้าทายคือการนำกังหันลงสู่ก้นทะเลหรือบนแพลตฟอร์มใต้น้ำและทำให้มันอยู่ในสภาพการทำงาน
แนวคิดหนึ่งจาก ดาร์ริส ไวท์ แห่งมหาวิทยาลัยการบินเอ็มบรีริดเดิลในฟลอริดา การยึดติดกับการรักษากังหันให้อยู่กับที่ไวท์กำลังทำงานเกี่ยวกับกังหันอัตโนมัติที่จะทำหน้าที่เหมือนฝูงปลาเดินทางตามกระแสน้ำและสื่อสารกันผ่านเซนเซอร์ พลังคลื่นนักเล่นกระดานโต้คลื่นและนักเล่นบอดี้บอร์ดรู้ดีว่าคลื่นลูกใหญ่นั้นทรงพลังเพียงใด และนักวิทยาศาสตร์ก็สนใจกลิ่นนี้เช่นกัน
จนถึงตอนนี้เครื่องแปลงพลังงานเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดสำหรับการแปลงคลื่นเป็นไฟฟ้า เครื่องจักรสีแดงยาว 600 ฟุต ประกอบด้วยส่วนทรงกระบอกที่เชื่อมเข้าด้วยกันลอยอยู่บนพื้นผิวมหาสมุทร คลื่นทำให้ส่วนต่างๆโค้งงอและทำให้เกิดพลังงาน ในเดือนพฤษภาคม 2553 ได้เปิดตัวอุปกรณ์ดังกล่าวนอกชายฝั่งสกอตแลนด์และหวังว่าจะมีอีกหลายร้อยแห่งในทะเลทั่วโลกในทศวรรษหน้า
เมื่อเร็วๆนี้จะมีการเสนอเทคโนโลยีที่น่าประทับใจยิ่งขึ้น นักออกแบบชาวอังกฤษ ฟิล พอลลีย์ กำลังทำงานเกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์ในทะเลที่จะเชื่อมต่อกันด้วยเว็บ ซึ่งจะรวบรวมทั้งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานคลื่น พลังออสโมติก กระแสน้ำที่ไหลเชี่ยว กระแสน้ำในมหาสมุทรและคลื่นกระทบฝั่ง ล้วนเข้าใจได้ง่ายแต่ก็ยากกว่าเล็กน้อยในการดูว่าออสโมซิสซึ่งอาจจะเข้ากับอนาคตของไฟฟ้าพลังน้ำได้อย่างไร
เมื่อน้ำทะเลและน้ำในแม่น้ำถูกแยกออกจากกันโดยเมมเบรนที่มีเพียงส่วนหลังเท่านั้นที่สามารถข้ามผ่านได้ออสโมซิส มันจะดึงทั้งสองเข้าด้วยกันโดยธรรมชาติและส่งผลให้น้ำกร่อยมีพลังงานจลน์มากพอที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ถ้ามันดูซับซ้อนไปหน่อยลองนึกภาพว่าพยายามทำให้มันเกิดขึ้นจริง แต่ไม่กี่ปีที่ผ่านมามีความก้าวหน้าอย่างมากในเทคโนโลยี
โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาเมมเบรนราคาถูกและเชื่อถือได้เพียงพอสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ ข้อดีคือเวลาของวัน สภาพอากาศและฤดูกาลไม่ได้มีส่วนในกระบวนการนี้หมายความว่าทุกอย่างจะควบคุมได้ง่ายกว่า ข้อเสียคือระดับความเค็มในแหล่งน้ำจะเปลี่ยนแปลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ทำให้ปลาและสัตว์ทะเลชนิดอื่นๆอยู่รอดได้ยากขึ้น แล้วอนาคตจะเป็นอย่างไร
แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้ว่าวิธีใดจะได้ผลมากกว่าวิธีอื่นและเทคโนโลยีใดที่จะคิดค้นขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานน้ำใหม่ น้ำที่ถูกแทนที่ในอนาคตจากพลังงานนี้จะมากขึ้นจากร้อยละ 70 ของโลกที่ปกคลุมด้วยน้ำ ต้องมีการพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมอย่างรอบคอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าแรงจูงใจหลักในการพัฒนาแหล่งพลังงานใหม่คือการเลิกใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
บทความที่น่าสนใจ : ภาวะไตวาย ข้อสรุปของภาวะไตวายที่สามารถป้องกันไว้ก่อนที่จะสาย
