Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», берега великих рек стали колыбелью первых мировых цивилизаций – индийской, шумерской и китайской. Эти народы научились управлять водой, извлекая из нее мощь для развития своего хозяйства. Но каким именно способом наши предки использовали воду для прогресса и почему эта древняя технология снова стала востребованной в наше время?
Для древних египтян Нил был основой жизни: дожди называли «Небесным Нилом», сельское хозяйство зависело от разливов реки, а сезонность отслеживалась по звездному календарю. Уже до нашей эры использовалось водяное колесо, преобразующее энергию течения в механическую работу. Вода вращала лопасти, а греки соединили механизм с жерновами, создав водяную мельницу для получения муки. Римляне усовершенствовали технологию: во II веке в Барбегале (Франция) система из 16 колес производила 25 тонн муки в день, обеспечивая 27 тысяч человек.
Средневековая Европа активно использовала водяной двигатель для производственных нужд. Колеса приводили в движение кузнечные горны, лесопилки, механические прессы и даже станки для обработки шерсти и ткани. Особенно широко использовалось колесо в металлургической промышленности, машиностроении, шахтерском деле и водоотведении шахт.
Уже к началу XI века в Англии почти каждая деревня имела свою собственную мельницу – одно устройство приходилось примерно на каждые пятьдесят хозяйств.
К концу XIX века начался новый этап с созданием генераторов электроэнергии. В 1878 году Уильям Армстронг использовал воду для освещения дуговыми лампами. В 1895-м запустили первую крупную ГЭС мощностью 500 кВт, питавшую 2 000 домов в Нью-Йорке. В XX веке гидроэнергетика стала ключевым источником энергии, обеспечивая 15 % мировой выработки.
«Главное преимущество гидроэлектростанций заключается в способности оперативно регулировать мощность выработки электричества», – поясняет Анастасия Русина, заведующая кафедрой энергетики НГТУ.
Крупнейшая дамба «Три ущелья» в Китае (2,3 км, 185 м) питает 10 провинций. В России лидирует Саяно-Шушенская ГЭС (245 м >1 км). Принцип работы: вода из резервуара давит на турбину, вращающую генератор.
Малые гидроэлектростанции, напоминающие старинные мельницы, используют винты Архимеда для эффективного преобразования энергии. Они работают на природных речных потоках, не требуя больших плотин, и подходят для энергоснабжения труднодоступных регионов благодаря низкой стоимости эксплуатации и экологичности.
«Сейчас наблюдается рост интереса к строительству небольших гидроэлектростанций, особенно в удаленных поселениях», – отмечает профессор Анастасия Русина, подчеркивая, что Россия использует лишь пятую часть потенциала своих рек, что создает перспективы для развития мини-гидроэлектростанций.