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Energia idroelettrica: cosa è e quali sono i suoi vantaggi e svantaggi

L'energia idroelettrica o idraulica è una fonte di energia sostenibile e rinnovabile che sfrutta la caduta o i movimenti di grandi masse d'acqua. Scopri tutti i suoi vantaggi!

L’energia idroelettrica, conosciuta anche come energia idraulica, è un’energia green rinnovabile che sfrutta la forza dell’acqua.
Ingenti masse di acqua in caduta o in movimento sprigionano infatti una grande quantità di energia cinetica. Questa, grazie alle centrali, può essere poi trasformata in energia elettrica.

L’acqua è sempre stata una risorsa primaria per la sopravvivenza dell’uomo e fin dall’antichità sfruttata come fonte energetica. Basti pensare che i greci ed i romani già la usavano per muovere i mulini da macina secoli prima della venuta Cristo.

Tuttavia la vera innovazione è avvenuta alla fine dell’Ottocento, in concomitanza con la Seconda Rivoluzione Industriale. In questo periodo infatti la ruota idraulica si è evoluta in turbina, permettendo così l’applicazione di tale tecnologia a diversi campi.

Oggi l’energia idroelettrica è particolarmente importante, in quanto rappresenta la principale fonte di energia elettrica rinnovabile. E’ stato stimato infatti che circa il 16% della energia elettrica prodotta nel mondo è idraulica!

Attualmente, a livello mondiale, sono in funzione ben 800.000 dighe collegate a centrali idroelettriche.

Questo tipo di energia è quindi una fonte energetica sfruttata sia dai paesi avanzati che da quelli in via di sviluppo.

Scopriamo insieme come viene prodotta e quali sono i suoi principali vantaggi e svantaggi!

Come funziona l’energia idroelettrica

Lo scorrere dell’acqua a seguito della forza gravitazionale, nel letto di un fiume o in cima ad un’altura (cascata), genera energia cinetica. Questa energia di movimento, grazie ad una diga e centrale idroelettrica, può essere trasformata in energia elettrica.

L’acqua del bacino idrico viene fatta entrare nella centrale, passando per tubature di grandi dimensioni (condotte), capaci di regolare il flusso. La forte pressione dell’acqua attiva le turbine (macchine idrauliche dotate di ruote con pale) collegate al generatore. Questo permette l’effettiva trasformazione dell’energia cinetica, prima in energia meccanica e poi in elettrica.

La corrente così prodotta però non è immediatamente fruibile, poiché è alternata. E’ quindi necessario farla passare in un trasformatore, affinché poi possa essere distribuita con la rete elettrica.

Una volta concluso il percorso dell’acqua all’interno della centrale idroelettrica, essa viene rilasciata a valle.

L’energia prodotta da un impianto idroelettrico non è sempre uguale. E’ infatti funzione di due variabili:

  • il salto geodetico, cioè il dislivello (calcolato in metri) tra il bacino d’acqua e la centrale idroelettrica.
    Gli impianti in tal senso meno potenti sono chiamati a bassa caduta e hanno un salto geodetico inferiore ai 50 metri. Esistono anche centrali più potenti, fino ad arrivare a quelle ad altissima caduta, caratterizzate da un salto maggiore di un chilometro.
  • la portata dell’impianto, ovvero i metri cubi di acqua che scorrono al secondo.
    In questo caso il flusso può variare da 10 m³/s (piccola portata) a più di 1000 m³/s (grandissima portata).

La potenza elettrica teorica di una centrale viene quindi calcolata considerando tali valori, l’accelerazione di gravità ed il rendimento atteso dell’impianto.

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I vantaggi dell’energia idroelettrica

Il principale vantaggio dell’energia idroelettrica è senz’altro il suo essere sostenibile e rinnovabile. 

Gli aspetti positivi di tale energia però non si esauriscono qui. L’energia idroelettrica ha infatti anche il pregio di avere:

1

Produzione continua e stabile

Il processo di produzione dell’energia idroelettrica è relativamente stabile e continuo, a differenza di altre energie green rinnovabili come l‘energia eolica o solare 

E’ inoltre adattabile alla domanda di mercato.
Le riserve di acqua infatti possono essere usate in modo flessibile.

Inoltre il sistema turbina-generatore può essere spento e riacceso a proprio piacimento, impiegando tempi molto brevi per tornare a pieno regime.

2

Effetto benefico sulla qualità dell'aria

L’energia idroelettrica è una fonte energetica pulita, in quanto non produce alcuna forma di inquinamento.

Non genera infatti nessuna emissione, né di tipo liquido né di tipo gassoso. Di conseguenza la sua produzione non inquina l’ambiente.

In realtà per ogni kWh di energia idroelettrica prodotta c’è una riduzione di 670 g di anidride carbonica (CO2).

3

Alto rendimento

Oltre ai numerosi benefici sull’ambiente, un aspetto fondamentale dell’energia idroelettrica è il suo alto rendimento.

Questo infatti risulta essere superiore a quello dell’energia proveniente da altre fonti rinnovabili, come marina, eolica e solare.

Per la precisione, il suo valore si attesta oltre l’80%!

Gli svantaggi dell’energia idraulica

Nonostante il suo largo uso ed i benefici importanti, l’energia idroelettrica presenta anche degli svantaggi:

1

Costi di realizzazione alti

Sebbene i costi associati alla produzione dell’energia ed al mantenimento delle centrali siano contenuti, quelli relativi alla costruzione delle dighe e degli impianti idroelettrici risultano essere molto elevati.

Tuttavia è pur sempre una produzione vantaggiosa, se paragonata ai costi associati agli impianti nucleari o a carbone.

Inoltre, considerata la lunga vita di una centrale idroelettrica, è un investimento facilmente ammortizzabile nel medio-lungo periodo.

2

Dipendenza dai cambiamenti climatici

Gli agenti atmosferici giocano un importante ruolo nella produzione di energia idroelettrica.

Vista poi la mutevole condizione climatica a cui si sta assistendo, tale problema potrebbe aggravarsi e compromettere la produzione di tale energia.

In caso infatti di periodi prolungati di siccità, la continuità produttiva potrebbe essere messa a dura prova, non garantendo un pieno soddisfacimento della domanda.

3

Influenza sull'ambiente circostante

E’ inutile negare che la costruzione di una diga e centrale idroelettrica apporti dei cambiamenti alla flora e fauna locale.

Per esempio, la costruzione dell’impianto può implicare:

  • disboscamento
  • cementificazione di aree naturali
  • inquinamento visivo.

Inoltre, la sua presenza potrebbe essere ostacolare la permanenza di alcune specie ittiche, a seguito della variazione dei flussi d’acqua.
I salmoni in questi casi, per esempio, sono impossibilitati a deporre le loro uova durante la migrazione. Ciò però è rimediabile attraverso l’impiego di tecnologie di aiuto come la scala a monta.

Spesso anche la qualità e quantità dei flussi d’acqua a valle delle dighe subisce alterazioni. Solitamente infatti si verifica un minor scorrimento di acqua (deflusso) che può favorire la fioritura di alghe, pericolose per le altre specie acquatiche.

Anche la popolazione del luogo potrebbe essere infastidita dall’impianto. Il rumore dell’acqua, ad esempio, potrebbe essere così disturbante da spingere le persone a spostarsi, modificando così a sua volta l’ecosistema.

Per aiutare l’ambiente non serve solo produrre, ma anche consumare energia pulita e rinnovabile.

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