ENERGIA IDROELETTRICA

L'energia idroelettrica (o altrimenti conosciuta come energia idraulica) è la più antica delle energie rinnovabili ed è pulita, ha infatti origine da grandi masse d'acqua in movimento convogliate in dighe, chiuse, canali e ponti. L'acqua in caduta o in movimento produce energia cinetica, la quale a sua volta viene trasformata in energia elettrica grazie ad appositi impianti muniti di turbine e alternatore. Si tratta di una forma di energia sostenibile ad alta efficienza e a basso impatto sull’ambiente, che contribuisce in modo significativo alla produzione di energia elettrica: l’energia idroelettrica in Italia rappresenta la prima fonte rinnovabile e nel 2021 secondo i dati resi noti dal Gestore Servizi Energetici (Gse), il 39% dell'elettricità prodotta da rinnovabili proveniva dall’idroelettrico.

L'energia idroelettrica ha origini antichissime: i primi ad utilizzare l'energia dell'acqua per l'azionamento meccanico dei mulini furono i Greci e i Romani. Nel Medioevo si deve agli Arabi la scoperta della ruota idraulica, un mulino senza pale impiegato per l'irrigazione dei campi e per la bonifica delle zone paludose. In Europa, alla fine del 1800, la realizzazione di una turbina motrice rappresentò un ulteriore passo in avanti nel progresso tecnico finalizzato allo sfruttamento della forza dell'acqua in movimento per generare elettricità. Si deve invece agli Stati Uniti la costruzione nel 1891 della prima centrale idroelettrica sulle cascate del Niagara.

Agli inizi del '900 l'energia prodotta con impianti idroelettrici si impone in modo preponderante in Italia, arrivando a rappresentare fino al primo dopoguerra la maggioranza dell'energia totale prodotta nel Paese. Nel 1951 viene costruita la centrale idroelettrica di Belluno, che si rivela la più grande d’Europa; oggi l’energia idroelettrica rappresenta circa il 90% della produzione mondiale da fonti rinnovabili e contribuisce per il 17% al totale della capacità installata globale.

Il funzionamento di una centrale idroelettrica è molto semplice, sfrutta la forza di gravità per muovere l’acqua e produrre l’energia cinetica che successivamente verrà trasformata in elettricità. Tutto parte da un bacino idrico naturale o, se artificiale, protetto da una diga che blocca il flusso d'acqua impedendole di scendere a valle. Una serie di condotte convoglia l'acqua a valle dove la centrale ospita un sistema di turbine idroelettriche; l’acqua, grazie al dislivello creato dal percorso delle condutture, assume una velocità sempre maggiore e mette in funzione le turbine che collegate ad un alternatore trasformano l'energia cinetica, generata dalla rotazione delle turbine, in energia elettrica.

Esistono tre diversi tipi di centrali in base agli impianti idroelettrici utilizzati:

• centrale ad acqua fluente: sfrutta il flusso naturale del corso d’acqua (un fiume, un torrente);
• centrale a bacino (o a deflusso regolato): l'acqua viene raccolta in un bacino naturale (un lago) o artificiale (una diga), per poi defluire in caduta verso un sistema di turbine ed essere trasformata in energia elettrica;
• centrale idroelettrica a pompaggio o ad accumulo: in questo caso le centrali usano due serbatoi d'acqua posti a quote differenti, uno a monte e l’altro a valle. Nei periodi di bassa richiesta l'acqua viene pompata dal bacino inferiore a quello superiore tramite l'ausilio di pompe, nei momenti invece di maggiore domanda l'acqua viene fatta fluire verso il basso, generando elettricità come in una centrale idroelettrica tradizionale.

Non solo grandi strutture: oggi a tenere banco sono anche le possibilità offerte dal micro idroelettrico, impianti che sfruttano l’azione di portate d’acqua più contenute. Appartengono a questa categoria gli impianti di potenza inferiore ai 100 kW ma anche quelli con una potenza fino a 5 kW. Questo tipo di generatore idroelettrico, che sfrutta dislivelli di pochi metri e un minimo di 0,5 litri d’acqua al secondo, viene usato per alimentare edifici non collegati alla rete, per esempio quelli di aree particolarmente isolate del paese, ma si può rivelare utile anche come impianto idroelettrico domestico per soddisfare i fabbisogni di singole famiglie, piccole comunità e fattorie.

Anche in questo caso il flusso d’acqua che scorre fa girare una turbina, che connessa a un alternatore trasformerà l’energia cinetica dell’acqua in energia elettrica. Questo tipo di impianto è dotato di un’unica turbina idroelettrica domestica che in impianti di dimensioni molto ridotte (2-3kW) può essere posta lungo il corso d’acqua; in impianti più grandi invece si usano canali di adduzione, vasche o condotte forzate per prelevare parte dell’acqua dalla corrente del corso, e poi restituirla in un punto più a valle, dopo aver attraversato la turbina.

Tra le fonti rinnovabili, l'energia idroelettrica costituisce a livello nazionale la principale forma di energia alternativa ai combustibili fossili. Dopo il calo registrato nel 2022 a causa della siccità, la produzione di energia idroelettrica in Italia ha ripreso a crescere. Secondo gli ultimi dati forniti da Terna, le centrali idroelettriche attive nel nostro paese sono 4860, la maggior parte dei quali concentrati al Nord, nell’arco alpino tra Lombardia (749), Piemonte (1092), Veneto (408) e Trentino (891). La capacità idroelettrica cresce ovunque anche a livello globale: l’ultimo report dell’International Hydropower Association (IHA) ci dice che la capacità installata totale in tutto il mondo ha raggiunto gli 1,39 milioni di MW.

La crescita più significativa ha riguardato l’Asia orientale e il Pacifico che continua a guidare la classifica dei maggiori produttori mondiali di energia idroelettrica, con la Cina in prima linea. Non da meno sono alcuni Paesi europei: in Svizzera, Austria, Islanda e Svezia, l'energia idroelettrica si conferma la principale fonte energetica e in Norvegia addirittura il 99% dell'energia prodotta è idroelettrica.