น้ำถือว่าเป็นแหล่งทรัพยากรที่ใกล้ตัวมนุษย์มากที่สุดรูปแบบหนึ่งเลย เรามักจะใช้น้ำกันเพื่อการอุปโภคอยู่แล้ว แต่หลังจากมนุษย์เริ่มมีองค์ความรู้มากขึ้น การดัดแปลงน้ำที่อยู่ใกล้ตัวมาเป็นแหล่งพลังงานเพื่อเป็นเครื่องทุ่นแรงจึงเกิดขึ้นมา จากนั้นก็พัฒนาต่อเรื่อยๆ จนกระทั่งตอนนี้เราสามารถนำพลังงานของน้ำมาสร้างให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้แล้ว
น้ำ การเคลื่อนไหวที่ดูง่ายดัดแปลงง่าย
สาเหตุสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้น้ำกลายเป็นทรัพยากรที่แปลงเป็นแหล่งพลังงานได้นั่นก็คือ น้ำเป็นทรัพยากรที่มีการเคลื่อนไหวค่อนข้างชัดเจนสามารถคาดการณ์การไหลของน้ำได้ง่ายมาก แต่การควบคุมนั้นยากมาก มนุษย์จึงเลือกที่จะไม่ควบคุมน้ำแต่เลือกที่จะดัดแปลงการเคลื่อนที่ของน้ำทำให้เกิดแรงมากขึ้น แล้วเอาแรงเหล่านั้นมาดัดแปลงทำให้เกิดเครื่องทุ่นแรงแบบต่างๆ ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
การนำพลังงานน้ำมาใช้ในยุคแรก
พลังงานของน้ำมนุษย์เรานั้นค้นพบมานานแล้ว จากแหล่งน้ำตามธรรมชาติอย่างน้ำตก หรือ ทะเล แต่การจะยืมแรงของน้ำมาเป็นพลังงานเพื่อทุ่นแรงก็ไม่ง่ายนัก แต่ที่สุดก็ไม่เกินความสามารถของมนุษย์จนได้ การใช้พลังงานในยุคแรกนั้นจะเป็นการดึงพลังงานน้ำมาใช้โดยตรงอย่างเช่นการสร้างกังหันน้ำในประเทศอินเดียเพื่อให้เกิดแรงเพื่อทุ่นงานต่างๆ ให้ง่ายขึ้น ชาวโรมันก็ใช้พลังงานน้ำแบบนี้เพื่อโม่แป้ง, เมล็ดพืช แทนการใช้แรงงานคน ประเทศจีนจนถึงตะวันออกไกลก็ใช้พลังงานน้ำเพื่อวิดสร้างงานชลประทานขึ้น
ยุคต่อมา การเดินทางด้วยเรือเริ่มมีมากขึ้นไม่ได้จำกัดแต่เพียงทะเลเท่านั้น การเดินเรือน้ำจืดตามคลองและแม่น้ำก็มีการพัฒนามากขึ้นไปด้วย ผลก็คือเกิดการสร้างคลองเยอะแยะมากมายไปทั่วโลก การสร้างคลองยังมีการประยุกต์เอาพลังงานน้ำมาผลักดันเรือขึ้นลงจากเขาโดยใช้ความสัมพันธ์จากทางลาดเอียงของรางรถไฟการส่งต่อพลังงานน้ำโดยตรงต่อวัตถุนั้นข้อเสียก็คือเราต้องอยู่ใกล้พลังงานน้ำถึงจะสามารถใช้ประโยชน์ได้
การนำพลังงานน้ำมาใช้ในยุคปัจจุบัน
ตัดภาพกลับมาที่ยุคปัจจุบัน พลังงานน้ำถูกนำมาใช้มากที่สุดก็คือ การนำพลังงานดังกล่าวมาทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าได้ โดยหลักการเบื้องต้นก็คือจะใช้พลังงานน้ำ (ชื่อว่า พลังงานจลน์) ไปกระทบกับกังหันน้ำ กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากนั้นก็จะได้พลังงานไฟฟ้ามา แล้วก็เอาพลังงานดังกล่าวไปเก็บไปที่แหล่งเก็บกักพลังงาน จนเพียงพอแล้วก็ส่งต่อไปตามระบบเสาไฟฟ้าที่เราเห็นกันในทุกวันนี้ ซึ่งการนำพลังงานน้ำไปสู่ระบบกระแสไฟฟ้ามีหลายรูปแบบดังนี้
พลังงานไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลง
การดัดแปลงพลังน้ำไปสู่พลังงานไฟฟ้าอย่างแรกเลยก็คือ ระบบน้ำขึ้นน้ำลง หลักการของวิธีนี้ก็คือ ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไว้กลางแหล่งเก็บน้ำ จากนั้นเมื่อถึงเวลาน้ำขึ้นตามธรรมชาติเมื่อน้ำขึ้นสูงขึ้น จะผลักกังหันน้ำให้เกิดพลังงานไฟฟ้า เมื่อน้ำลงก็จะเกิดขึ้นซ้ำอีกรอบหนึ่ง วิธีนี้ข้อดีคือมันเป็นพลังงานน้ำที่เกิดขึ้นเอง(วิถีของน้ำขึ้น น้ำลง) ตามธรรมชาติเป็นพลังงานน้ำที่เกิดขึ้นแล้วไม่หมดไป แต่ข้อเสียคือความสม่ำเสมอจะไม่เสถียรเท่าไร มีน้ำขึ้น น้ำลงทุกวันแต่ระดับของแต่ละวันจะไม่เท่ากัน
พลังงานไฟฟ้าจากน้ำตก
ใครเคยไปเที่ยวน้ำตกบ้าง เชื่อว่าคงเคยกันเกือบทุกคนแหละ เวลาเราไปเที่ยวน้ำตกนอกจากความสวยงาม เรายังเห็นแรงของน้ำที่ตกลงมาจากที่สูงด้วย ยิ่งสูงยิ่งตกลงมาแรง แรงน้ำที่ตกลงจากที่สูงสู่ที่ต่ำนี่แหละ ที่มนุษย์ได้มีการดัดแปลงเราแรงตรงนี้ไปทำให้เกิดพลังงาน ด้วยการจัดสภาพแวดล้อมให้เกิดน้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ จากนั้นก็จะมีมอเตอร์ไฟฟ้ารออยู่ด้านล่างเมื่อน้ำไหลด้วยความแรงไปกระทบเข้ามอเตอร์ไฟฟ้าก็หมุนทำให้เกิดไฟฟ้าขึ้นมาได้ ซึ่งพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากพลังงานน้ำในบ้านเราส่วนใหญ่จะเป็นแบบนี้มากกว่า เห็นไหมว่านอกจากจะเอามาอุปโภค บริโภคแล้ว น้ำยังมีส่วนสำคัญในการสร้างไฟฟ้าอีกด้วย