Wasserkraft war schon immer eine Schlüsselressource für die Entwicklung der Menschheit. Seit zwanzig Jahrhunderten wissen Menschen, wie man Wasserfälle nutzt, um mechanische Arbeiten auszuführen.
Heute wird die Kraft des Wassers hauptsächlich in Wasserkraftwerken als erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung genutzt. Es gibt verschiedene Arten von Wasserkraftwerken, die Strom erzeugen, wie beispielsweise Fließwasserkraftwerke oder Stauseekraftwerke.
Wir werden jedoch sehen, wie sich diese Technologie im Laufe der Geschichte entwickelt hat.
Die Geschichte der Wasserkraft reicht zurück bis ins 4. Jahrhundert v. Chr. mit Wasserrädern und Wassermühlen aus dem 4. Jahrhundert v. Insbesondere im Persischen Reich vor 350 v. Chr. In den Regionen Irak, Iran und Ägypten.
Das Wasserrad des Römischen Reiches
Im Römischen Reich begann man, die Energie des Wassers durch Mühlen nutzbar zu machen. Diese wasserbetriebenen Mühlen wurden im 1. Jahrhundert v. Chr. von Vitruv beschrieben.
Die Griechen und Römer nutzten diese erneuerbare Energie zunächst nur, um einfache Wassermühlen zum Mahlen von Getreide zu betreiben. Römische Wasserräder wurden auch zum Sägen von Marmor verwendet.
Entstehung der Wasserkraft in China
In China wurde vermutet, dass ihre wasserbetriebenen Hämmer und Bälge bis in die Han-Dynastie (202 v. Chr. - 220 n. Chr.) zurückreichen. Diese Mechanismen wurden von Wasserschaufeln angetrieben, aber spätere Historiker glaubten, dass sie von Wasserrädern angetrieben wurden.
Goldenes Zeitalter des Islam
In der muslimischen Welt während des islamischen Goldenen Zeitalters und der arabischen Landwirtschaftsrevolution (8. bis 13. Jahrhundert) machten Ingenieure ausgiebigen Gebrauch von Wasserkraft, sowie früh von Gezeitenkraft und großen Fabrikkomplexen.
Industrielle Impulse am Ende des Mittelalters
Am Ende des Mittelalters wurden mit den Entdeckungen der Araber aus Nordafrika andere Methoden zur Nutzung der Wasserkraft genutzt. Das Wasserrad wurde zunehmend sowohl zur Bewässerung von Feldern als auch zur Urbarmachung ausgedehnter Sumpfgebiete eingesetzt.
Entstehung der hydraulischen Turbine
Ende des 19. Jahrhunderts vollzog sich ein technischer Fortschritt enormen Ausmaßes. Etwa zu Beginn der zweiten industriellen Revolution entwickelte sich das Wasserrad zur Wasserturbine.
Die hydraulische Turbine ist eine Maschine, die aus einem schwenkbaren Rad auf einer Achse besteht. Zuerst war es eine grobe und schematische Achse. Die Turbine verbesserte die Effizienz der Umwandlung der potenziellen Energie von Wasser in kinetische Rotationsenergie, die auf eine Welle aufgebracht wird.
1848 verbesserte James B. Francis diese Konstruktionen, um eine Turbine mit einem Wirkungsgrad von 90 % zu schaffen. Francis-Turbine. In der Folge, in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts, wurde es immer raffinierter und funktionaler.
Die Francis-Reaktionsturbine ist noch heute weit verbreitet.
Stromerzeugung
Der Vorteil von hydraulischen Turbinen besteht darin, dass sie die Übertragung der Rotationsenergie der Welle auf einen elektrischen Generator zur Stromerzeugung ermöglichen.
Das erste Wasserkraftwerk wurde von der Niagara Hydroelectric Company entwickelt, die das fallende Wasser der Niagarafälle zur Stromerzeugung nutzte.
