Energia Idroelettrica: come funziona

Un’altra possibilità offerta dalle risorse rinnovabili è l’energia idroelettrica, una fonte del tutto naturale che consente di ricavare energia dalle masse d’acqua. Ma procediamo con ordine per capirne il funzionamento nei dettagli.

L’energia idroelettrica consente di sfruttare l’energia potenziale che hanno le masse d’acqua poste su colline e montagne ad una certa quota di altezza rispetto al livello del mare. Queste masse d’acqua, che vengono ricavate grazie alla costituzione di dighe che creano dei bacini artificiali, hanno un energia intrinseca non sfruttata (energia potenziale, appunto) che è costituita dall’energia cinetica che sono in grado di produrre se, in caduta, superano un certo dislivello.

Questa energia potenziale è quindi di tipo gravitazionale, basata sulla forza di gravità terrestre.

Esistono più tipologie di dighe adatte a questo scopo: da un lato, le regioni montane sono ideali per realizzare dighe con caduta dell’acqua da grandi altezze, dall’altro si sfruttano le acque fluviali anche quando superano dislivelli minori, in questo caso per essere d’interesse il fiume deve comunque avere sufficiente portata e deve scorrere costantemente, senza periodi di secca.

Come avviene questa “caduta” dai bacini artificiali? L’acqua viene trasportata verso valle tramite dei condotti con percorso obbligatorio, liberando così l’energia cinetica. Tali tubi presentano un imbocco largo dal lato della diga e un uscita stretta dal lato della centrale. In questo modo l’acqua esce ad una velocità maggiore impattando con più violenza (e quindi più energia) sulle pale di una o più turbine.

L’energia cinetica infatti viene raccolta nella centrale idroelettrica posta a valle, attraverso apposita turbina. In un secondo passaggio, la turbina aziona un generatore elettrico, per cui tramite induzione elettromagnetica si trasforma l’energia cinetica in energia elettrica.

Il processo non finisce qui. L’energia elettrica così ricavata dall’energia potenziale del bacino d’acqua, può seguire due vie: essere sfruttata all’istante, o anche essere immagazzinata per far fronte a richieste successive.

Questa seconda opzione rende l’energia ancor più appetibile, e diviene possibile grazie ad apposite centrali idroelettriche di generazione e pompaggio.

L’energia di tipo idroelettrico che si ricava da questo processo, dunque, è una fonte energetica assolutamente pulita ad emissioni zero, e rinnovabile.

L’alternativa alla produzione energetica a partire da bacini artificiali tramite dighe o da acque fluviali, è quella di sfruttare con lo stesso principio anche le maree, le correnti sottomarine e il moto delle onde, in tutti questi casi si parla però di energia mareomotrice più che di energia idroelettrica.

La diga non è un di più, ma si rende necessaria per alcune ragioni. La conca artificiale in cui viene immagazzinata l’acqua del bacino, infatti, è indispensabile per alzare il livello dell’acqua stessa, sia in termini di massa che in termini di quota d’altezza. Così facendo, diventa possibile sfruttare masse e dislivelli maggiori, generando quantità nettamente superiori di energia elettrica.

Oggi questo tipo di energia è la prima alternativa alle fonti non rinnovabili nel nostro Paese, arrivando a fornire ben il 15% di tutta l’energia italiana. In passato era ancora più importante, tanto che agli inizi del Novecento costituiva l’asse portante dell’energia italiana, prodotta quasi interamente in questo modo, sebbene con inferiori risorse tecniche e tecnologiche.

Ricordate il mulino di una nota marca di merendine italiane? L’energia che sfrutta da tempo immemorabile, è proprio quella cinetica da cui deriva l’attuale idroelettrica!

Nel video in basso, una chiarissima spiegazione di due minuti sul funzionamento di questa fonte energetica.

immagini: sxc.hu (1); Wikimedia Commons (2).