Tại Mỹ, 90% điện năng được sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện. Các nhà máy này sử dụng nhiên liệu hóa thạch – chủ yếu là than đá, dầu và khí tự nhiên – hoặc năng lượng hạt nhân để đun nóng nước, tạo ra hơi nước để làm quay turbin và tạo ra điện. Sau đó, hơi nước phải được làm lạnh. Đôi khi, nước được tái sử dụng hoặc tuần hoàn trở lại hệ, nhưng thường thì chúng chỉ được sử dụng một lần – đó được gọi là hệ thống làm lạnh “một chiều” – sau đó nước được bơm vào bể làm lạnh hoặc trở lại nguồn nước mà nó được lấy ra, nhưng ở nhiệt độ cao hơn. 

Khoảng 43% các nhà máy điện ở Mỹ sử dụng hệ thống làm lạnh một chiều. 57% còn lại sử dụng hệ thống làm lạnh khép kín sử dụng ít nước hơn - ở đó nước làm lạnh được tuần hoàn - hoặc hệ thống làm lạnh khô (sử dụng không khí để làm mát thay vì nước).

Các nhà máy nhiệt điện sử dụng một lượng nước lớn, chiếm 41% lượng nước tiêu thụ trên toàn nước Mỹ. Trong số hơn 500 triệu m3 nước tiêu thụ mỗi ngày, phần lớn là nước mặt 72% từ các nguồn nước ngọt như hồ và sông. Các nhà máy có hệ thống làm lạnh một chiều dùng tới 96% tổng lượng nước sử dụng bởi các nhà máy nhiệt điện.

Ngoài việc sử dụng một lượng lớn nước, hệ thống làm lạnh một chiều còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái dưới nước. Nước xả ra có thể làm tổn thương hoặc giết chết các loài thực vật, cá, trứng cá và các loài thủy sinh khác.

Thêm vào đó, khi nước làm lạnh được bơm trở lại nguồn, nó thường nóng hơn so với nhiệt độ nước ban đầu, đồng nghĩa với việc nó có khả năng làm tổn hại thủy sinh vật bởi “ô nhiễm nhiệt”. Thực tế, nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm nhiệt trên các con sông đến từ các nhà máy nhiệt điện. Nhiều nhà máy xả nước ở nhiệt độ lớn hơn 32oC và một số nhà máy còn xả nước nóng hơn 43oC. Đây là một vấn đề đáng quan ngại khi nhiệt độ trung bình của nước và không khí đều tăng hàng năm do biến đổi khí hậu. Chúng ta sẽ cần nhiều điện hơn để chạy điều hòa, hệ thống HVAC (sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí), điều đó có nghĩa là sẽ cần nhiều nước để làm mát hơn. Nước làm mát đó sẽ khó để làm mát hơn vì nhiệt độ không khí cao hơn và nước xả về sẽ ấm hơn, gây hại cho môi trường nước hơn.

Có rất nhiều những lựa chọn về năng lượng tái tạo hiện nay, bao gồm cả quy mô lớn và quy mô nhỏ, đặc điểm của chúng là đều tiêu thụ lượng nước nhỏ hơn đáng kể so với các nhà máy nhiệt điện. Việc chuyển sang các nguồn năng lượng sạch, bền vững và thân thiện với nước như năng lượng gió và mặt trời là một bước quan trọng trong việc giảm sử dụng nước trong sản xuất năng lượng.

Nhiên liệu vận tải và sử dụng nước

Sản xuất và tinh luyện năng lượng vận tải như dầu, khí tự nhiên và nhiên liệu sinh học cần một lượng lớn nước. Các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley ước tính rằng Mỹ thải ra khoảng 3800 đến 7600 m3 nước để tinh luyện gần 3 tỉ lít sản phẩm dầu mỏ như xăng mỗi ngày. Để hoàn tất các quá trình cần thiết để sản xuất 1 lit xăng thì cần trung bình 3 – 6 lít nước.

Ở Mỹ, các quy định yêu cầu 1% nhiên liệu sưởi ấm và vận tải phải được thay thế bởi nhiên liệu sinh học – ethanol. Mặc dù nó có thể được sản xuất từ nhiều nguồn lương thực khác nhau, 95% ethanol được sản xuất ở Mỹ là từ ngô, tức là cần nước để tưới. Như vậy, thế được coi là nhiên liệu thay thế thân thiện với môi trường lại không thân thiện với nước. Bởi vì, lượng nước cần để sản xuất ra 1 lít ethanol từ ngô cao gấp hơn 30 lần so với sản xuất 1 lít xăng. Thêm vào đó, phần lớn lượng nước tưới tiêu cho ngô sử dụng để sản xuất ethanol ở các bang nằm ở Đại Bình nguyên Bắc Mỹ phụ thuộc vào tầng nước ngầm Ogallala đang trong tình trạng thiếu nước.

Sử dụng ít nước hơn bằng việc sử dụng ít nhiên liệu hơn

Hạn chế sử dụng phương tiện cá nhân, thay vào đó sử dụng chung xe hoặc các phương tiện giao thông công cộng là các giải pháp tốt để giảm thiểu sử dụng năng lượng hóa thạch và tiết kiệm nước. Do đó, để sử dụng năng lượng tại nhà hiệu quả hơn bằng việc chuyển đổi sang sử dụng các thiết bị tiết kiệm nước và năng lượng và tắt các thiết bị điện khi không cần thiết. Các thiết bị sử dụng nước và năng lượng hiệu quả đóng vai trò quan trọng trong việc bảo tồn nguồn nước bởi vì tiết kiệm năng lượng là tiết kiệm nước và ngược lại. Điều này cũng giảm các tác động đến các nguồn tài nguyên trong tương lai.

Các nỗ lực nhỏ để bảo vệ nước và nhiên liệu đang ngày càng tăng lên, và mỗi chúng ta đều có khả năng tiết kiệm chúng.