Energia idroelettrica: cos’è, vantaggi e svantaggi e centrali idroelettriche in Italia

L’energia idroelettrica è un’energia rinnovabile creata sfruttando il modo cinetico dell’acqua. Considerata una delle rinnovabili classiche o convenzionali è usata dall’uomo sin dall’antichità sotto forma di mulini ad acqua. In questa guida scoprima cos’è, la definizione e come funziona l’energia idroelettrica e quali sono i vantaggi e gli svantaggi per l’ambiente, le centrali idroelettriche in Italia e la percentuale di utilizzo di questa energia nel nostro paese. 

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Energia idroelettrica: cos’è?

L’energia idroelettrica è una fonte energetica rinnovabile che è prodotta sfruttando il movimento dell’acqua di laghi e fiumi grazie alla creazione di dighe e condotte forzate e l’utilizzo di turbine.

I Greci ed i Romani utilizzavano già questo tipo di energia nei mulini ad acqua.

Nel basso Medioevo iniziò ad essere sempre più utilizzata la ruota idraulica, un mulino senza pale capace di ruotare su un punto fisso grazie alla forza esercitata dall’acqua, utilizzato per l’irrigazione dei campi e per la bonifica delle zone paludose.

In Europa, all’inizio della Seconda Rivoluzione Industriale, la turbina motrice divenne maggiormente perfetta e funzionale.

Come funziona l’energia idroelettrica?

L’energia cinetica prodotta dall’acqua viene trasformata in elettricità attraverso un sistema di alternatori e turbineche costituiscono le cosiddette centrali idroelettriche.

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, trasformando la propria energia in energia di pressione e cinetica mediante distributori e turbine.

L’energia meccanica subisce quindi una successiva trasformazione in elettricità attraverso un generatore elettrico e può essere sfruttata grazie alle centrali idroelettriche.

Il suo sfruttamento, insieme alla conseguente produzione energetica, dipende dal rifornimento di acqua del bacino e dal regime precipitativo del bacino idrografico degli immissari.

Energia idroelettrica: i vantaggi

L’energia idroelettrica definita come energia rinnovabile, ovvero un’energia inesauribile, rigenerabile ed a basso impatto ambientale, ha indubbiamente dei vantaggi. Qui di seguito li vediamo tutti.

  • Bonifica di aree paludose

Le centrali idroelettriche consentono di proteggere zone paludose e allontanare il pericolo di inondazioni grazie al contenimento dei corsi d’acqua per mezzo di dighe.

Garantiscono il rilascio di quantità controllate di acqua dei fiumi, regolandone il getto in modo costante e controllato.

  • Pulizia e raffreddamento dei fiumi

Il rastrello della centrale idroelettrica garantisce un’adeguata pulitura e navigabilità dei corsi d’acqua trattenendo rami e alberi.

  • Irrigazione

Grazie alle centrali idroelettriche è possibile disporre di riserve idriche anche in periodi di siccità.

  • Costi contenuti

La produzione di energia tramite le centrali idroelettriche ha dei costi piuttosto contenuti, che riguardano le spese di manutenzione e di funzionamento che sono particolarmente vantaggiose ed economiche, specie se paragonate a quelle degli impianti nucleari o a carbone.

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.

Energia idroelettrica: gli svantaggi

Eppure non mancano gli svantaggi ai danni dell’ambiente nell’utilizzo delle centrali idroelettriche, connessi soprattutto ai cambiamenti ambientali e all’inquinamento.

  • Cambiamenti ambientali

Dal punto di vista dell’approvvigionamento di energia, la totale dipendenza dagli agenti atmosferici rende il funzionamento delle centrali idroelettriche sensibile ai cambiamenti climatici e ad eventuali periodi di siccità.

La costruzione di dighe e di condotte forzate, oltre a causare un deturpamento dell’ambiente, innesca possibili cambiamenti ambientali che si ripercuotono in modo particolare su flora e fauna.

I salmoni, per esempio, non riescono a depositare le uova durante la migrazione, anche se alcune tecnologie come la scala a monta, oggi permettono nella maggior parte dei casi di permettergli di superare le dighe.

La rumorosità dell’impianto genera un certo inquinamento acustico che costringe alcune specie ad allontanarsi causando alterazione di ecosistemi e paesaggio.

Le dighe, inoltre, possono provocare fenomeni di erosione costiera impedendo il continuo trasporto di materiali solidi come ghiaia e sabbia.

  • Presenza di sostanze chimiche

Oltre a rappresentare un pericolo per gli habitat naturali, le centrali idroelettriche possono danneggiare anche i letti dei fiumi a causa dei bassi livelli di ossigeno disciolti nell’acqua cambiando l’equilibrio chimico degli ecosistemi acquatici.

Lo studio dell’Environmental Defense Fund

Uno studio prodotto dai ricercatori dell’Environmental Defense Fund, pubblicato su Environmental Science & Technology, mette l’accento ugli impatti climatici delle centrali idroelettriche, sottolineando gli svantaggi a livello ambientali di questa energia rinnovabile.

Secondo lo studio in questione le emissioni di gas serra prodotte dalle grandi centrali ad acqua fluente o a bacino sarebbero molto più alte di quanto calcolato nei precedunti studi.

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. Oltre alle emissioni di metano, nel calcolo dell’impatto ambientale delle centrali idroelettriche è necessario conteggiare anche le emissioni di anidride carbonica associate allo sviluppo iniziale degli impianti e quelle a lungo termine causate dal riscaldamento dei bacini a monte.

Energia idroelettrica in Italia

In Italia, dagli inizi del XX secolo fino al primo dopoguerra, l’energia idroelettrica ha rappresentato la maggiore fonte di dell’energia prodotta. Essa infatti ha toccato picchi di poco inferiori al 100%.

Oggi l’energia idroelettrica in Italia garantisce circa il 15% del fabbisogno energetico nazionale grazie all’apporto di più di 2.000 centrali ad acqua fluente.

La produzione italiana si attesta sui 45 miliardi di kW annuali. Le recenti politiche incentivanti connesse alle fonti energetiche rinnovabili e le innovazioni presenti nel campo dei sistemi architettonici, hanno reso particolarmente conveniente l’energia idroelettrica, soprattutto grazie alle mini-centrali che possono sfruttare la forza dell’acqua anche su piccole portate.

Energia idroelettrica nel mondo

In alcuni Paesi del mondo l’energia idroelettrica copre la maggior parte del fabbisogno energetico. L’Asiaè il maggiore produttore mondiale di energia idroelettrica. In Svizzera, Austria, Islanda e Svezia l’energia idroelettrica è la principale fonte energetica e in Norvegia addirittura il 99% dell’energia prodotta è idroelettrica.