Vattenkraft

Vatten som rör sig från en nivå till en annan kan få hjul att snurra. Vattenhjulet var länge vår viktigaste kraftkälla — vid sidan av vår egen muskelkraft. Det användes till exempel vid kvarnar, sågar, gruvor och masugnar.

I slutet av 1800-talet började vattenturbinen användas för att producera el till industrier och bostäder. Vattenturbinen påminner mycket om ett vattenhjul men är tillverkad av stål och snurrar snabbare. Den driver en generator, som i sin tur alstrar elenergi. Omkring hälften av all elkraft som produceras i Sverige kommer från vattenkraften. I framtiden hoppas forskarna att även kunna utnyttja vågkraft och tidvattenkraft.

Den energi som vi får ut med vattenhjul och turbiner kan härledas till solen. Solvärmen får vattnet att avdunsta från hav och sjöar. Vattnet samlas upp i molnen, transporteras med vinden och faller som nederbörd i höglänt terräng där det samlas upp i bäckar, älvar och sjöar. När vattnet rinner mot havet kan vattnets lägesenergi och rörelseenergi tas tillvara av vattenhjul eller turbiner.

När vattenhjulet kom för omkring 2000 år sedan var det en viktig brytpunkt i teknikhistorien. Nu hade man för första gången en maskin som kunde arbeta av ”sig själv” utan hjälp av människor eller djur. Vattenhjulet gav såväl arbetsbesparing som ökad produktion.

Många användningsområden

Vattenhjulen fick många användningsområden. De användes exempelvis inom bergsbruket för att transportera upp vatten och malm ur gruvorna eller för att driva malmkrossar och smideshammare. Vattenhjul användes också för att mala lump för papperstillverkning, såga timmer, dra tråd, valka tyg, driva spinnmaskiner och mycket annat. Den omfattande användningen av vattenkraft var en av orsakerna bakom den snabba ekonomiska utveckling som Europa genomgick under senare delen av medeltiden.

Fördelar och nackdelar

En fördel med vattenkraften — till skillnad från vindkraft — var att den kunde lagras. Detta gjorde man genom att dämma upp vattendrag och magasinera vattnet i dammar. Vattnet kunde sedan tappas ut efter hand och hålla produktionen igång. En nackdel med vattenkraften var att den inte alltid kunde förläggas dit den bäst behövdes. Därför fick den tidiga industrin flytta till vattendragen. Svårare var det med gruvorna, som inte gick att flytta. Här fick problemet med dålig vattentillgång lösas genom att man dämde upp närbelägna vattendrag för att sedan leda fram vattnet i kanaler till gruvan.

Vattenturbinen

I början av 1800-talet utvecklades vattenturbinen. Den är i förhållande till sin storlek betydligt effektivare än ett vattenhjul. Den är tillverkad helt i metall och roterar med högre hastighet. Maskineriet är inkapslat och vattnet leds till löphjulet (vattenhjulet) genom en tub.

De tidiga vattenturbinerna användes, precis som vattenhjulen, för direkt drift av maskiner. I det vattenrika Sverige var vattenhjul och turbiner fram till 1800-talet den dominerande kraftkällan vid kvarnar, sågar, masugnar, massafabriker, pappersbruk, textilfabriker och andra mekaniska anläggningar.

Mot slutet av 1800-talet fick vattenturbinen ett nytt användningsområde — att driva generatorer för att alstra elektricitet. Det stora genombrottet för vattenkraften kom runt sekelskiftet 1900 då man löst problemet med att överföra elektricitet längre sträckor. Det blev nu möjligt att förse städer och industrier belägna långt ifrån vattenfallen med elektricitet som gav ljus, kraft och värme.

I Sverige inleddes utbyggnaden av vattenkraften i början av 1900-talet. Till en början byggdes vattenkraftverk i de sydsvenska älvarna. Vattenkraftens dominans och expansion kom att fortsätta fram till början av 1970-talet. Vid denna tid hade en ökad miljömedvetenhet vuxit fram och många började se det som viktigt att bevara de norrlandsälvar som inte byggts ut.

Källa

Boken 100 innovationer; 51 – 100 Metallbearbetning – ångmaskinen, förteckning över artikelförfattare och källor på sid 191–204.

Kontakta sidansvarig