L’acqua non è soltanto una risorsa indispensabile per la vita, ma anche una fonte rinnovabile di energia. Il binomio energia e acqua rappresenta una delle fonti energetiche più antiche, ancora oggi la più importante fonte rinnovabile di energia in molti paesi del mondo tra cui l’Italia. In questa guida utile scopriamo cos’è l’energia idroelettrica, come funziona e quali sono vantaggi e svantaggi per l’ambiente.
Cos'è l'Energia Idroelettrica?
Per energia idroelettrica definizione indica una fonte energetica rinnovabile. L’energia idroelettrica è una delle forme di energia rinnovabile più antiche e utilizzate al mondo, generata sfruttando il movimento dell’acqua. Si tratta di una risorsa sostenibile che converte l’energia potenziale e cinetica dell’acqua in elettricità, attraverso impianti idroelettrici come dighe e centrali di accumulo.
L’energia idroelettrica è un’energia rinnovabile creata sfruttando il modo cinetico dell’acqua fonte d’energia. È considerata una delle rinnovabili classiche o convenzionali, in contrapposizione a quelle alternative (come l’energia oceanica o geotermica). L’energia dell’acqua infatti è usata dall’uomo sin dall’antichità per generare energia e muovere le pale dei mulini ad acqua.
La Storia dell'Energia Idroelettrica
La storia dell'energia idroelettrica risale a millenni fa. Il popolo egizio e quello greco sono stati i primi a studiare l'energia dell'acqua e a sfruttarla grazie ai mulini; i romani successivamente innovarono la tecnologia già esistente, sviluppando, tra le altre cose, straordinari acquedotti. Si tratta infatti della prima fonte di energia rinnovabile dal punto di vista cronologico nella storia dell'umanità.
Come Funziona l'Energia Idroelettrica?
Per capire come si produce l’energia idroelettrica bisogna partire da un bacino artificiale o naturale d’acqua. A questo punto è possibile comprendere come viene prodotta l’energia dell'acqua, infatti viene sfruttata la forza idraulica per produrre energia attraverso la forza di gravità e degli appositi generatori di corrente. L’accelerazione dell’acqua permette di aumentarne l’energia potenziale, quindi l'acqua aziona le turbine che a loro volta mettono in funzione un alternatore che produce energia elettrica.
L’energia cinetica prodotta dall’acqua viene trasformata in elettricità attraverso un sistema di alternatori e turbine che costituiscono le cosiddette centrali idriche. Tramite un bacino idroelettrico, che serve a raccogliere le acque nella conca artificiale della diga e farne alzare la quota, l’acqua di un fiume o di un lago viene convogliata con velocità a valle tramite delle condutture forzate.
L’energia idroelettrica permette di sfruttare il corso d’acqua dei fiumi per trasformare il movimento dell’acqua in elettricità. L’energia dell’acqua viene trasformata in elettricità mediante un sistema di alternatori e turbine.
Tipi di Centrali Idroelettriche
Le centrali idroelettriche non sono tutte uguali, infatti sebbene il funzionamento generale sia il medesimo esistono vari tipi di impianti:
- Centrali a serbatoio: L’energia dell'acqua nella centrale a serbatoio viene prodotta a partire da un bacino idrico, il quale può essere artificiale con la realizzazione di una diga o naturale sfruttando un lago già presente.
- Centrali ad acqua fluente: Le centrali ad acqua fluente, invece, utilizzano un dislivello tra il corso d’acqua e le turbine per ottenere un salto, con il quale azionare i generatori convogliando l’acqua senza condotte forzate.
- Centrali ad accumulazione: La terza tipologia è la centrale ad accumulazione, costituita da un serbatoio idrico a monte e uno a valle, quest’ultimo adibito alla funzione di riserva di energia potenziale della centrale idroelettrica.
Vantaggi e Svantaggi dell'Energia Idroelettrica
Valutare i pro e contro dell’energia idroelettrica è fondamentale per capirne le prospettive nell’ottica della transizione energetica, ovvero del passaggio dalle fonti fossili alle energie rinnovabili. Come per ogni tecnologia, esistono per l’energia idroelettrica vantaggi e svantaggi.
L’energia idroelettrica comporta come energia rinnovabile vantaggi e svantaggi. Come energia inesauribile, rigenerabile ed a basso impatto ambientale, ha indubbiamente dei vantaggi. L’investimento iniziale per la costruzione di un impianto idroelettrico è abbastanza elevato ma ripagato nel medio e lungo termine dalla continua disponibilità di materia prima gratuita. Inoltre è fondamentale per portare avanti la transizione ecologica. Grazie all’impiego di questo tipo di energia si evita il surriscaldamento climatico.
Non mancano quindi gli svantaggi energie rinnovabili. Ci sono danni dell’ambiente nell’utilizzo delle centrali idroelettriche, connessi soprattutto ai cambiamenti ambientali e all’inquinamento. Secondo la ricerca, fronte di una maggiore richiesta di elettricità, e dunque di acqua, il livello dell’acqua negli invasi a monte delle dighe scende e questo abbassamento fa in modo che i sedimenti sul fondo si riscaldino, favorendo l’attività microbiotica che rilascia metano in atmosfera.
Tabella dei Vantaggi e Svantaggi
| Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|
| Fonte rinnovabile | Impatto ambientale (costruzione dighe) |
| Emissioni ridotte | Necessità di ricollocare comunità locali |
| Efficienza energetica | Dipendenza dalle risorse idriche |
| Flessibilità (centrali a pompaggio) | Rischio geologico (frane, terremoti) |
| Sostenibilità a lungo termine | Impatto sulla migrazione dei pesci |
L'Energia Idroelettrica in Italia
In Italia, la produzione di energia elettrica avviene ancora tramite l’utilizzo di fonti energetiche non rinnovabili e combustibili fossili, quali gas naturale, carbone e petrolio, ma in misura sempre rilevante con fonti rinnovabili, come lo sfruttamento dell’energia idroelettrica, geotermica, eolica, delle biomasse e dell’energia solare. L'idroelettrico rappresenta la prima fonte rinnovabile in Italia, producendo il 41% dell'energia complessiva rinnovabile necessaria al Paese. Questa tecnologia rappresenta il comparto di rinnovabili trainante; infatti, sono quasi 4.300 gli impianti italiani che ogni anno producono 46 TWh.
In Italia, dagli inizi del XX secolo fino al primo dopoguerra, le risorse idroelettriche hanno rappresentato la maggiore fonte di energia prodotta. Oggi l’energia idroelettrica in Italia garantisce circa il 15% del fabbisogno energetico nazionale grazie all’apporto di più di 2.000 centrali. La produzione italiana si attesta sui 45 miliardi di kW annuali.
L’idroelettrico non è distribuito in modo uniforme sul territorio italiano. La centrale idroelettrica più grande d’Italia è la Luigi Einaudi, nel comune piemontese di Entracque (provincia di Cuneo), di proprietà dell’Enel: è il più grande impianto italiano e uno delle più grandi in Europa.
L'Energia Idroelettrica nel Mondo
In alcuni Paesi del mondo l’energia idraulica copre la maggior parte del fabbisogno energetico. Nel settore idroelettrico nel mondo, l’Asia è il maggiore produttore mondiale di energia idroelettrica.
La centrale più grande del mondo è, dal 2012, quella della diga delle Tre Gole in Cina: ha una capacità di generazione elettrica di 22.500 megawatt, è alta circa 180 metri e lunga circa 2mila, e il bacino che crea copre una superficie di oltre mille chilometri quadrati.
È ormai evidente che le fonti rinnovabili rappresentano il futuro del nostro pianeta: gli investimenti e lo sviluppo delle rinnovabili stanno accelerando soprattutto nei mercati emergenti, principalmente guidati dalla necessità di diversificare le fonti di produzione e dalla preoccupazione per l'inquinamento globale.
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