A vízenergia

A víz a felszín és a légkör között kering egy hatalmas rendszerben. A napenergia felmelegíti a felszíni vizeket, és azok vizet párologtatnak a légkörbe. Ez a pára csapódik ki csapadék formájában, és hullik vissza a felszínre, átlagosan 10 nap elteltével. Ezáltal kijelenthetjük, hogy a vízenergia a napenergia egy áttételes formája. Ennek a körfolyamatnak csak egy viszonylag kis részét áll módunkban megcsapolni; a víz helyzeti energiával rendelkezik a tenger szintje fölött. Ez az energia lehet közvetlen mozgási (kinetikus) energia, folyóvíz esetén, vagy potenciális mozgási energia (víztározó esetén).

Ebben az esetben a közvetlen mozgási energia hasznosul, úgy, hogy a folyóvízbe "lógatjuk" a vízkereket.

Ez a séma azt ábrázolja, amikor a vizet vezetjük rá a vízkerékre, így hasznosítva annak helyzeti energiáját. Ez a gyakoribb és egyben hatékonyabb módszer, ennek a "továbbgondolása" a turbina.

A víz energiájának hasznosítása a kezdeti időben azért volt korlátozott, mivel azt csak helyben tudták felhasználni. A fejlődésnek óriási lendületet adott a villamos energia termelésének lehetősége - amely az energia nagyobb távolságra való szállítását is biztosította - ill. amikor egy francia mérnök feltalált egy új és sokkal hatékonyabb vízikereket, amely az első sikeres vízturbina volt. A feltaláló Benoit Fourneyron volt. Fourneyron turbinája magában foglalt több, addig nem alkalmazott újítást is. Az egyik legfontosabb, hogy a vízbe merülő turbina vezetőlapátokkal rendelkezett, amely a vizet pontosan a lapátokra irányította. Ez biztosította a víz egyenletes eloszlását ezáltal megnövelte a hatékonyságot (a víz energiájának 80 %-át alakítja hasznos mechanikai energiává). Az első ilyen turbinát a Badeni Nagyhercegség egyik kisvárosában St. Blasien-ben használták. A fejlődés azonban nem állt meg. Újabb turbina típusok jelentek meg. Ilyen volt a magyar Bánki Donát által kifejlesztett és róla elnevezett Bánki-turbina. További típusok a Francis-, Pelton-, Kaplan-tirbinák. Az eltérő típusú turbinák kifejlesztésével megpróbálták a különböző vízhozamú és esésmagasságú vizek energiáját a lehető legnagyobb hatásfokkal hasznosítani.