Η δύναμη τη υδατόπτωσης

Η υδροηλεκτρική ενέργεια αξιοποιεί τη μηχανική ενέργεια που έχουν τα νερά των ποταμών και των λιμνών.

Όπως ξέρουμε το νερό στη φύση είναι πεπερασμένο. Αυτό το οποίο συμβαίνει είναι η μετατροπή του από την υγρή ή στερεά φάση σε αέρια και αντιστρόφως με μια συνεχή ατέρμονη διαδικασία. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται κύκλος του νερού και γίνεται με τη συμβολή της ηλιακής ενέργειας.

Πράγματι, το μεγαλύτερο μέρος της ηλιακής ενέργειας που φθάνει στην επιφάνεια της Γης συμβάλλει στο λεγόμενο κύκλο του νερού προκαλώντας την εξάτμιση του νερού που βρίσκεται στα ποτάμια, στις λίμνες και στις θάλασσες ή την εξάχνωση του πάγου και του χιονιού. Με αυτό τον τρόπο το νερό από υγρή ή στερεή φάση μετατρέπεται σε αέρια φάση και απομακρύνεται από την επίδραση του βαρυτικού πεδίου της Γης. Ουσιαστικά ένα μέρος της ηλιακής ενέργειας ξοδεύεται για να υπερνικηθεί η βαρυτική έλξη της Γης ώστε να επιτευχθεί η άνοδος του νερού από την επιφάνεια της θάλασσας ή την επιφάνεια του εδάφους με τη μορφή υδρατμών. Ακολουθεί η φάση της συμπύκνωσης, κατά την οποία σχηματίζονται τα σύννεφα όταν οι υδρατμοί συναντούν διαφορετικές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Στη συνέχεια επιστρέφουν στη γη με τη μορφή κατακρημνισμάτων, δηλαδή ως βροχή, χιόνι, χαλάζι κ.τ.λ.. Ένα μέρος του νερού πέφτει στην επιφάνεια της Γης και το υπόλοιπο στη θάλασσα. Μπορούμε λοιπόν να θεωρήσουμε ότι το νερό που βρίσκεται σε οποιοδήποτε ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας έχει αποθηκευμένη ενέργεια. Η ενέργεια αυτή ονομάζεται δυναμική και είναι η επιπλέον ενέργεια που έχει το νερό όταν βρίσκεται σε κάποια υψομετρική διαφορά από το επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας που θεωρούμε ότι είναι αυτό της θάλασσας. Μάλιστα όσο πιο ψηλά βρίσκεται από την επιφάνεια της θάλασσας και όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του νερού τόσο περισσότερη είναι η δυναμική ενέργεια.