ENERGIA IDROELETTRICA: COS'È, STORIA E VANTAGGI

Tra le varie fonti green utilizzate dall'uomo, la più antica è certamente quella basata sull'acqua: si tratta dell'energia idroelettrica che, insieme all'energia eolica e a quella fotovoltaica può definirsi una fonte rinnovabile.

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. Tutto il mondo si sta ponendo traguardi da raggiungere: il target fissato dall'Unione Europea prevede che entro il 2030 almeno il 30% di energia consumata provenga da fonti rinnovabili.

Cos’è l’energia idroelettrica

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. Questa fonte rinnovabile utilizza la forza dell’acqua che scorre, spesso accumulata in bacini o serbatoi, e grazie alla forza di gravità la incanala attraverso turbine che producono energia meccanica. Questa viene poi trasformata in elettricità tramite un generatore.

Oltre a essere una risorsa energetica efficiente e pulita, l’energia idroelettrica è anche estremamente affidabile: i suoi impianti hanno una lunga durata e necessitano di una manutenzione meno frequente rispetto ad altre fonti rinnovabili. Secondo l’International Renewable Energy Agency (IRENA), l’energia idroelettrica rappresenta circa il 38% della capacità globale di produzione di energia rinnovabile, confermandosi come una risorsa chiave per il futuro energetico sostenibile del pianeta.

La storia dell'energia idroelettrica

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. Ma non solo: l'energia idroelettrica è anche la prima in termini di “quantità” poiché a livello globale, in termini di potenza installata e produzione, è nettamente superiore a qualsiasi altra fonte rinnovabile.

Nella storia dell'energia idroelettrica, una svolta importante è avvenuta nell'Ottocento, durante la rivoluzione industriale: nel 1870 per la prima volta un'abitazione della campagna inglese è stata alimentata elettricamente da un generatore idraulico e durante il decennio successivo è stata poi avviata la costruzione della prima vera centrale idroelettrica conclusa nel 1879 presso le Cascate del Niagara negli Stati Uniti.

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. Il restante fabbisogno energetico è soddisfatto acquistando energia elettrica dall’estero.

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. Una risorsa energetica che impiega quasi 15.300 addetti, ma che necessita costante manutenzione e continui investimenti.

L’energia rinnovabile idroelettrica è una risorsa in gran parte già sfruttata, ma assume un rilievo strategico nei progetti europei da realizzare entro il 2030.
L’Italia, dove l’idroelettrico ha assunto un’importanza significativa, si colloca al quarto posto per energia idroelettrica generata in Europa, subito dopo Norvegia, Svezia e Francia.
La potenza installata è aumentata del 10% negli ultimi anni e il numero delle installazioni è salito del 78%.

Come funziona l'Energia idroelettrica

L’energia idroelettrica è una fonte di energia rinnovabile prodotta da opere costruite dall’uomo, ovvero dighe, chiuse, canali e ponti.

Tramite un bacino idroelettrico, capace di raccogliere le acque nella conca artificiale della diga, l’acqua viene poi convogliata a grande velocità a valle attraverso condutture forzate.

L’energia dell’acqua viene trasformata in elettricità mediante un sistema di alternatori e turbine. Nel basso Medioevo sono stati poi gli Arabi ad inventare la ruota idraulica, per garantire una costante irrigazione dei campi e un’efficace bonifica delle zone paludose.

L’evoluzione della ruota idraulica in turbina motrice avvenne in Europa alla fine dell’800 e in Italia, dagli inizi del ‘900 fino al primo dopoguerra, l’energia idroelettrica ha rappresentato la maggioranza dell’energia totale prodotta nel Paese.

A cosa serve l'energia idroelettrica

L’energia idroelettrica serve a sfruttare l’energia potenziale dell’acqua, che viene raccolta e convogliata per poi trasformarsi in energia elettrica. Le centrali idroelettriche sono più rapide di quelle termoelettriche poiché il loro processo produttivo è più flessibile, riuscendo a passare da uno stato di impianto fermo a uno di massima potenza in poche decine di minuti.

Come per ogni tecnologia, esistono per l’energia idroelettrica vantaggi e svantaggi.
Un aspetto positivo è dato dal fatto che la produzione di energia tramite l’idroelettrico sia veramente economico. Infatti, dopo la creazione di dighe, impianti e opere di manutenzione, le precipitazioni di pioggia e neve assicurano la completa gratuità e disponibilità della materia.
Un aspetto negativo di questa energia pulita è il fatto che essa sia doverosamente dipendente dagli agenti atmosferici, impossibili da tenere sotto controllo: una zona, infatti, può correre il rischio di essere colpita da lunghi periodi di siccità.
Un ulteriore svantaggio è collegato al fatto che per costruire dighe, condotte forzate e centrali, molte volte sono necessarie deturpazioni dell’ambiente e disboscamenti in paesaggi montani, proprio perché le strutture non possono essere costruite ovunque. L’impatto ambientale quindi può essere significativo! E’ importante valutare il contesto in cui la centrale andrà ad inserirsi e quanto la fauna e la flora possano risentirne.

I costi dell'energia idroelettrica

I costi per sostenere la produzione di energia elettrica si suddividono in due componenti: costi di investimento e oneri di gestione.
I costi di investimento includono le opere civili, i materiali vari, i macchinari utilizzati, manodopera, progetto e permessi; mentre gli oneri di gestione racchiudono principalmente le seguenti voci di costo: il canone di concessione per l’utilizzo dell’acqua e i costi di gestione e manutenzione dell’impianto (O&M).
Tali voci di costo per il mini-idroelettrico sono nell’intorno dei 15-60 €/kW per il canone di concessione e di 10 €/MWh per i costi O&M.