Koło wodne

gatro
Alternatywne

Koło wodne, gatro to urządzenie przekształcające energię przepływu lub spadku wody w inne użyteczne formy energii. Składa się ze zwykle drewnianego lub metalowego koła mającego na obwodzie łopatki, przegrody lub zbiorniki poruszane siłą naporu wody. Koła wodne były w powszechnym użyciu od III wieku p.n.e., aż do XX wieku i aktualnie są rzadko wykorzystywane komercyjnie. Najczęściej były wykorzystywane do napędu młynów wodnych, narzędzi wykorzystywanych w tartakach, papierniach, kuźniach, międlarkach w przemyśle włókienniczym, kruszenia urobku itd.

Pod koniec XVIII wieku John Smeaton dokonał opisu fizyki kół wodnych, co przyczyniło się do znacznej poprawy ich wydajności. Koła wodne ostatecznie zostały wyparte przez mniejsze i bardziej efektywne turbiny – wynalazek Benoît Fourneyrona, które były w stanie wytrzymać wyższy napór hydrauliczny niż koła wodne o konwencjonalnym rozmiarze.

Głównym czynnikiem ograniczającym możliwość konstrukcji koła wodnego jest dostępność płynącej wody lub możliwości budowy kanału lub zapory spiętrzających wodę.
Współczesne elektrownie wodne korzystają z napędu wykorzystującego przepływ grawitacyjny wody, analogicznie do koła wodnego.

Koła wodne można podzielić na dwa podstawowe rodzaje konstrukcji:

poziome koło z pionową osią,
pionowe koło z poziomą osią.

Pionowe koła wodne można podzielić na dalsze podtypy, w zależności od sposobu dostarczania wody do mechanizmu:

Koła nadsiębierne – zasilane wodą od góry, obracają się w przód lub w tył. Wykorzystują głównie energię potencjalną wody i cechującą się największą wydajnością ze wszystkich rodzajów kół wodnych. Wymagają relatywnie niewielkiej objętości oraz dużego spadku wody – około 4,5 m. Koło o ruchu zgodnym z kierunkiem przepływu wody cechuje się niższą wydajnością oraz wymaga większego spadku wody niż koło o ruchu wstecznym i z tego powodu było mniej popularne podczas rewolucji przemysłowej. Konstrukcja kół nadsiębiernych wiązała się z wyższymi kosztami inwestycyjnymi, wynikającymi głównie z potrzeby budowy specjalnego kanału lub systemu doprowadzania wody i była możliwa jedynie w obecności dużych spadków terenu.
Koła śródsiębierne – zasilane wodą dostarczaną do koła poniżej połowy jego wysokości. Wykorzystują energię potencjalną oraz kinetyczną wody. Były najczęściej wykorzystywanym typem koła wodnego podczas rewolucji przemysłowej, ponieważ wymagają niższego spadku wody, niż koła nadsiębierne.
Koła podsiębierne – zasilane wodą przepływającą bezpośrednio pod kołem. Wykorzystują głównie energię kinetyczną wody i cechują się niższą wydajnością, niż pozostałe typy kół wodnych. Były wykorzystywane głównie na zasobnych w wodę płynącą, płaskich terenach, na których nie było możliwości budowy innego rodzaju kół wodnych.

wytwarzane z glonów
Alternatywne
Paliwo z glonów

Paliwo z glonów to biopaliwo trzeciej generacji, wytwarzane z glonów. Postuluje się produkcje paliwa z glonów ponieważ: glony skuteczniej wykorzystują energię glony maja mniejsze wymagania co do jakości wody (możliwa hodowla na pustyni; z użyciem słonej wody; z użyciem ścieków) algi wychwytują dwutlenek węgla Hodowla glonów napotyka problemy takie jak: …

mieszanina gazów
Alternatywne
Biogaz

Biogaz to mieszanina gazów będąca produktem beztlenowego rozkładu materii organicznej (np. ścieki, organiczne odpady komunalne, odchody zwierzęce, odpady przemysłu rolno- spożywczego, materiał roślinny) a częściowo także ich rozpadu gnilnego. Biogaz wytwarzany w procesie fermentacji metanowej przez mikroorganizmy anaerobowe, składa się głównie z metanu i dwutlenku węgla, może zawierać niewielkie ilości …

karbonizat
Alternatywne
Biowęgiel

Biowęgiel, karbonizat, biokarbon, agrikarbon, toryfikat to substancja o właściwościach zbliżonych do węgla drzewnego uzyskiwana w procesie pirolizy z roślin energetycznych, odpadów leśnych, biomasy rolniczej, odpadów z przetwórstwa rolno-spożywczego, osadów ściekowych, odpadów komunalnych. Produkt ten może być wykorzystywany jako paliwo odnawialne, w rolnictwie w celu poprawy właściwości gleby oraz w ochronie …