I vantaggi dell’energia idroelettrica

Quella dell’acqua che cade, o dell’acqua che scorre e fluisce, è un tipo di energia che l’umanità utilizza e sfrutta da sempre. Le fonti storiche ci raccontano che già almeno 4mila anni fa diversi popoli, dai Sumeri agli Egizi, avevano costruito ruote ad acqua per macinare i cereali. Prima dell’anno zero in India, in Cina, in Grecia e nell’Impero Romano l’energia idraulica era d’uso comune, sfruttata pure per forgiare i manufatti in ferro. Ma è solo dall’Ottocento, con la possibilità di trasformare la forza dell’acqua in elettricità, che i tanti vantaggi di questa forma di energia green sono diventati evidenti e sono stati subito sfruttati. Tanto che fin dall’inizio del secolo scorso l’energia idroelettrica è una delle protagoniste della transizione energetica verso l’impiego di fonti rinnovabili. L’idroelettrico è rinnovabile, cioè inesauribile fino a quando continuerà a funzionare il ciclo dell’acqua. Fornisce un contributo importante nella lotta al cambiamento climatico, perché evita l’uso di combustibili fossili e riduce le emissioni di anidride carbonica, gas climalteranti e polveri sottili, contrastando l’inquinamento e l’effetto serra. Gli impianti idroelettrici, inoltre, hanno un’impronta ambientale molto ridotta, quasi insignificante se paragonata a quella del carbone o del petrolio. E poi, dato che è potenzialmente disponibile ovunque nel mondo con pochissime eccezioni, l’idroelettrico è una delle strade che si possono seguire per arrivare a essere energeticamente autosufficienti, riducendo le costose importazioni e sostituendole con una risorsa gratuita, illimitata nel tempo e abbondante. Come per le altre fonti green, i vantaggi tendono ad aumentare con il tempo, perché prestazioni ed efficienza migliorano e, allo stesso tempo, si riesce sempre meglio a riciclare i materiali, a ottimizzare i costi e a impattare di meno sull’ambiente. Alcune caratteristiche, comunque, differenziano l’energia dell’acqua rispetto alle altre rinnovabili: le abbiamo organizzate in 10 punti che raccontano come l’idroelettrico possa continuare a giocare in futuro un ruolo di primo piano nel bilancio energetico mondiale. 1. La fonte più economica Anche se l’investimento iniziale per la realizzazione di un impianto è impegnativo e oneroso, nel complesso l’energia dell’acqua è quella che costa di meno in assoluto sul medio e lungo periodo. Create le dighe, costruiti gli impianti e installate le turbine, la manutenzione necessaria è minima rispetto all’investimento iniziale. E se la digitalizzazione rappresenta un ulteriore investimento, il prezzo dell’innovazione è ripagato dalle migliorie in efficienza e dagli ulteriori benefici che si ottengono come riduzione degli sprechi. 2. Gli impianti ad acqua sono agili e reattivi Di fronte a una disponibilità d’acqua che può variare nel tempo, le centrali sono in realtà estremamente flessibili. I sistemi di produzione richiedono una piccolissima quantità di energia per entrare in funzione, tanto che in pochi minuti persino un grande impianto può passare dall’essere fermo alla massima potenza, e viceversa. Questa reattività dipende dal tipo di turbina impiegata e dalla gestione dei flussi d’acqua. 3. L’acqua porta con sé un’enorme energia Il potenziale energetico dell’idroelettrico è enorme. Le gigantesche masse d’acqua che si trovano in alta quota, infatti, sono dotate di una notevole quantità di energia potenziale gravitazionale e sfruttarne anche solo una parte significa avere a disposizione energia in abbondanza. Basti pensare che tutti i più grandi impianti di produzione di energia al mondo sono idroelettrici, e che può bastare un solo impianto per soddisfare interamente il fabbisogno energetico di milioni di persone. 4. La produzione può essere adattata al fabbisogno Uno degli aspetti più critici di molte rinnovabili è la disponibilità incostante della fonte di energia. Nel caso dell’idroelettrico, però, alla variabilità meteorologica e climatica si riesce parzialmente a ovviare grazie a bacini di accumulo dell’acqua in alta quota, come le dighe. Quello che potenzialmente è uno svantaggio diventa allora un punto di forza: il flusso di acqua può essere facilmente controllato in base al fabbisogno di energia. Ciò vale sia nel breve periodo, per esempio nel ciclo notte-giorno, sia su scale di tempo più lunghe, con le variazioni stagionali e i periodi di siccità. 5. Le emissioni indirette sono molto basse I residui organici che si decompongono nei bacini di accumulo dell’acqua possono essere una fonte di metano – uno dei principali gas serra – e questo in passato ha alimentato polemiche sul fatto che l’idroelettrico potesse essere davvero considerato un’energia del tutto green. Una tesi però smentita da una serie di analisi tecnico-scientifiche: si tratta di emissioni quasi trascurabili se paragonate a quelle dei combustibili fossili, e del tutto irrisorie negli impianti più moderni. 6. I flussi idrici secondari sono adatti ai piccoli impianti Accanto alle grandi installazioni che sfruttano gigantesche masse d’acqua e ampi dislivelli, possono essere installati impianti idroelettrici più piccoli, che approfittano di flussi idrici e infrastrutture già esistenti. Anche se le centrali primarie sono le più efficienti, come ha ribadito nel 2018 l’Unione europea, questo idroelettrico secondario su corsi d’acqua già sfruttati e arginati rappresenta un’opportunità in più. 7. L’idroelettrico come strumento di bonifica... Con corsi d’acqua contenuti dentro bacini prestabiliti, le centrali idroelettriche rappresentano anche un modo per evitare le inondazioni e per bonificare aree paludose in cui tendono spesso ad accumularsi acque stagnanti. La quantità di acqua che viene rilasciata può essere controllata con precisione, sia come flussi sia come volume totale, e dunque è possibile far fluire l’acqua in modo progressivo, anche laddove la piovosità tende a essere intensa e concentrata in poco tempo. 8. … e come sistema di irrigazione All’estremo opposto rispetto al beneficio precedente, le centrali idroelettriche possono essere molto preziose anche dove la disponibilità d’acqua è minima. I bacini di accumulo possono fungere da riserve idriche per i periodi di siccità, anche perché l’acqua in uscita dalla centrale è perfettamente pulita e utilizzabile. L’apertura delle dighe, inoltre, può essere pianificata e calibrata in base ai cicli delle colture e degli ecosistemi. In periodi opportuni, poi, si può lasciare fluire l’acqua per permettere il passaggio dei pesci. 9. La centrale idroelettrica dà una mano all’ambiente Spesso, quando si tratta di idroelettrico, ci si concentra sull’impatto che gli impianti possono avere sull’ambiente, ma l’idroelettrico può offrire vantaggi all’ambiente stesso. Per esempio, avere più acqua disponibile nei bacini di accumulo porta ad arricchire la vegetazione, che a sua volta attira più animali e favorisce il popolamento dell’area. Inoltre le centrali idroelettriche trattengono rami e alberi, garantendo una pulitura dei corsi d’acqua e, di conseguenza, una migliore navigabilità. 10. L’energia idroelettrica è sempre più per i privati Il mini-idroelettrico, con impianti di piccole dimensioni a uso domestico o comunque iperlocale, ha iniziato a prendere piede dall’inizio di questo secolo. Se in passato era proibitivo pensare a un impianto che sfruttasse l’energia dell’acqua per scopi domestici, oggi si tratta di una possibilità sempre più appetibile, sia per l’autoproduzione e per soddisfare il proprio fabbisogno energetico sia per immettere nella rete elettrica l’eccesso di energia generata. Dall’idroelettrico del passato a quello del futuro Se l’energia dell’acqua è stata protagonista della storia dell’umanità, ora la sfida è modernizzare questa forma di energia. Il tema ha molto a che fare con l’equilibrio vantaggi-svantaggi dell’idroelettrico, perché è fuor di dubbio che le centrali ad acqua possono porre anche questioni di sostenibilità per l’ambiente, il paesaggio, la vita dei pesci e l’equilibrio degli ecosistemi. Proprio questa, prima ancora delle ovvie migliorie in efficienza, è la direzione verso cui ci si sta muovendo. L’obiettivo principale da raggiungere per garantire lunga vita all’idroelettrico è integrare gli impianti nel contesto naturale, e trovare strategie per sfruttare l’acqua senza danneggiare chi nell’acqua vive, o dall’acqua dipende. In parallelo ci sono poi innovazioni più specifiche, come l’ottimizzazione dei flussi, la possibilità di pompare di nuovo l’acqua in quota per avere energia pronta e a disposizione quando serve (con un rendimento pari al 75-80%), lo sfruttare l’intelligenza artificiale e la digitalizzazione per gestire al meglio la disponibilità idrica attuale e dell’immediato futuro. E poi, davvero innovativi, ci sono tutti quei progetti che sfruttano la forza dell’acqua senza focalizzarsi sulla gravità e sui dislivelli. Si tratta di sfruttare l’energia delle onde, delle correnti d’acqua e delle maree. Anche se questa cosiddetta energia mareomotrice viene spesso considerata a parte rispetto all’idroelettrico puro, è comunque una fonte green e rinnovabile che ha molte analogie – anche per quanto riguarda l’uso di turbine – e corrisponde a un’enorme quantità di energia potenzialmente utilizzabile.

Tutti i vantaggi dell’energia idroelettrica

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