L’energia idroelettrica esiste da centinaia di anni, anche se in forme diverse. Dalle ruote idrauliche e i pozzi di legno alla sorprendente tecnologia che abbiamo oggi, utilizzando l’impoundment, la deviazione e l’energia idroelettrica di pompaggio.

Oggi è la più usata di tutte le energie rinnovabili, a livello globale.

Che cos’è l’energia idroelettrica?

L’energia idroelettrica, HEP, è una forma di energia rinnovabile – energia da una fonte che non si esaurisce quando viene usata, come il vento, il sole e l’acqua.

L’idroelettricità cattura la potenza dell’acqua in movimento, come quella che scorre su una cascata, e la converte in elettricità.

Non è un concetto nuovo; gli antichi greci e cinesi costruirono enormi ruote idrauliche centinaia di anni fa e le installarono nei fiumi che scorrevano rapidamente. Si resero conto che l’energia utilizzabile veniva creata quando l’acqua scendeva a cascata da un livello alto a uno più basso.

Come si raccoglie l’energia dall’acqua in movimento?

L’energia idroelettrica viene creata in una centrale elettrica. Uno dei più grandi esempi è la diga di Hoover.

Invece di fare affidamento solo sull’energia cinetica – l’energia che una particella ha a causa del suo movimento – la centrale si basa sulla forza dell’acqua per azionare una turbina. La turbina alimenta un generatore che poi converte l’energia sfruttata in elettricità.

L’elettricità prodotta alimenta l’impianto e l’eccesso viene trasportato in altre aree.

Come funziona una diga per produrre elettricità

Una diga è una barriera artificiale che limita o ferma il flusso di acqua per creare un bacino.

L’energia idroelettrica è usata insieme alle dighe per generare elettricità.

Inizialmente, una grande diga è costruita attraverso un lago ad un’altitudine molto elevata per formare un serbatoio.

Un generatore è situato ad un’altitudine inferiore, e il flusso controllato dell’acqua in discesa alimenta una turbina, e a sua volta, il generatore. Il generatore converte tutta l’energia in elettricità.

Quando è richiesta più elettricità, il flusso d’acqua può essere aumentato manualmente per soddisfare la domanda.

In modo simile, quando la domanda diminuisce, il flusso d’acqua può essere ridotto.

Questo metodo è eccezionalmente efficiente e previene la sovrapproduzione di energia.

In un clima ideale, c’è sempre abbastanza pioggia per riempire lo stock di acqua nel bacino. Quando l’estate è stata particolarmente secca, c’è sempre un banco di elettricità in eccesso per alimentare una pompa e riportare l’acqua a monte.

Idroelettricità

L’elettricità generata dall’acqua è la fonte di energia rinnovabile più usata nel mondo.

La capacità installata idroelettrica globale supera i 1.295 GW.

Questo è più del 18% della capacità totale installata mondiale di generazione di energia e più del 54% della capacità globale di generazione di energia rinnovabile.

L’uso idroelettrico negli USA non segue queste tendenze.

Ci sono più di 2.000 centrali che rappresentano il 6,4% della sua produzione elettrica totale.

Tuttavia, nel 2019, per la prima volta in oltre un decennio, l’energia eolica ha superato quella idroelettrica nella capacità di produzione.

L’idroelettricità rappresenta ancora il 25% di tutta l’energia rinnovabile utilizzata in America.

I pro dell’energia idroelettrica

Utilizzare l’energia idrica per generare elettricità ha molti vantaggi:

È un’energia rinnovabile

C’è una riserva inesauribile di acqua. I combustibili fossili come il carbone, il petrolio e il gas naturale, anche l’uranio, alla fine si esauriranno.

L’acqua viene costantemente reintegrata dalle piogge.

È pulita

Non brucia come i combustibili fossili e quindi non crea emissioni. L’energia idroelettrica non rilascia inquinanti come fuliggine o anidride solforosa.

L’energia idroelettrica non produce anidride carbonica, il gas serra. Il CO2 proveniente dalla produzione di energia è considerato uno dei principali attori del cambiamento climatico.

È più sicuro

L’energia nucleare è ovviamente pericolosa, i cui sottoprodotti causano grandi problemi di smaltimento. L’energia idroelettrica non pone tali problemi.

E’ Economica

Le spese di gestione sono trascurabili, l’acqua è in costante fornitura gratuita, in confronto ai combustibili che devono essere estratti dal suolo.

E’ Ciclica

Il calore del sole, fa evaporare l’acqua dal suolo che è caduta come pioggia. Il vapore acqueo si condensa nell’atmosfera fino a quando le goccioline d’acqua sono abbastanza pesanti da cadere.

Il ciclo è costante, assicurando che i livelli del serbatoio siano riempiti naturalmente.

È flessibile

Il controllo della produzione di elettricità è semplice regolando il flusso dell’acqua.

Quando il consumo di energia è basso, il flusso è ridotto. Questo conserva i livelli del serbatoio per il periodo di picco di alto consumo o di siccità.

È affidabile

L’idroelettricità fornisce una fonte di energia costante con poche fluttuazioni.

I contro dell’energia idroelettrica

Utilizzare l’energia idroelettrica per generare elettricità ha anche molti svantaggi:

Ha conseguenze ambientali

L’energia idrica potrebbe sembrare un’energia ecologica. Questo non è necessariamente vero, poiché una produzione significativa di elettricità richiede una diga su larga scala e la costruzione di una centrale elettrica su fiumi e laghi. Questo spesso provoca l’inondazione dei terreni adiacenti.

Le proprietà e i terreni impregnati d’acqua hanno un costo elevato per i proprietari, sia emotivamente che finanziariamente.

Disturbo alla fauna selvatica

Quando il flusso naturale dell’acqua viene interrotto, l’effetto sugli ecosistemi, la fauna selvatica e gli habitat può essere enorme.

L’abbassamento del movimento dell’acqua aumenta naturalmente la temperatura. Purtroppo, questo è dannoso per i pesci, causando la morte di molti.

Le dighe ostruiscono anche i modelli di migrazione di alcuni pesci.

Distruzione della natura

I luoghi più appropriati per costruire dighe e centrali elettriche sono in aree di straordinaria bellezza. Vengono intraprese enormi quantità di lavoro di costruzione, non solo nella costruzione della diga, ma anche nell’installazione di una sottostazione e dei tralicci per trasportare l’elettricità.

C’è anche bisogno di una rete stradale trafficata.

Tutti questi lavori di costruzione spesso portano alla perdita di valore dei terreni e delle proprietà circostanti.

Potrebbe non essere così privo di emissioni come si pensava

Quando la vegetazione decade, rilascia diossido di carbonio. Le inondazioni e i ristagni d’acqua aumentano rapidamente il tasso di decomposizione, con la possibilità che il gas nocivo entri nell’atmosfera vicino ai siti HEP.

Costruzione costosa

La costruzione di qualsiasi tipo di centrale è costosa, inclusa una centrale idroelettrica.

Questo è in qualche modo compensato da zero spese di carburante, meno dipendenti e bassi costi di manutenzione.

Siccità

La produzione di idroelettricità e i prezzi dell’energia sono direttamente collegati alla disponibilità di acqua. Siccità prolungate potrebbero avere effetti potenzialmente catastrofici sulla capacità di produzione.

Pensieri finali

Tutte le energie, rinnovabili e non, hanno i loro punti positivi e svantaggi, i pro e i contro dell’energia idroelettrica non fanno eccezione.

Anche se i siti proposti sono difficili da trovare a causa della mancanza di bacini disponibili, e i costi iniziali esorbitanti, l’energia idrica sta ancora crescendo in popolarità anno dopo anno.

Questo è probabilmente dovuto al fatto che si accoppia bene con altre energie rinnovabili, è pulita, ed è in grado di soddisfare la domanda di picco.