L’energia idroelettrica: come si ricava la rinnovabile più utilizzata e quali vantaggi comporta

Tra le fonti rinnovabili l’energia idroelettrica è quella oggi più diffusa e sicuramente la più antica: per ricavarla, si sfrutta il movimento naturale o forzato di grandi masse d’acqua, utile a generare energia cinetica che poi viene trasformata in elettricità. I vantaggi di questa energia alternativa sono molteplici, a partire da un basso impatto ambientale, ma ci sono anche aspetti negativi che potresti avere trascurato: un motivo in più per capire cos’è e come funziona una centrale idroelettrica.
Gianluca Cedolin 7 Agosto 2020

L'energia idroelettrica è sicuramente la più antica e ancora la più diffusa al mondo oggi tra quelle che utilizzano una fonte rinnovabile. D'altronde, a partire dai mulini mesopotamici fino agli acquedotti romani, sono secoli, anzi millenni, che noi uomini cerchiamo metodi per sfruttare l'energia dell'acqua per produrre elettricità. Nel caso dell'idroelettrico, in particolare, le grandi quantità d'acqua presenti ad esempio in fiumi o laghi vengono fatte muovere in modo forzato attraverso delle dighe, per poi trasformare l'energia cinetica ottenuta dal loro moto in corrente elettrica.

In questo modo, attualmente, viene prodotto il 18% dell'elettricità generata a livello mondiale, un dato che può aiutarti a capire quanto sia preziosa questa energia rinnovabile. Cerchiamo quindi di capire cos'è e come funziona l'idroelettrico, e soprattutto quali sono i suoi vantaggi e i suoi svantaggi.

Cos'è e come funziona

L'energia idroelettrica è un tipo di energia rinnovabile che sfrutta il movimento di grandi masse d'acqua e la loro energia potenziale per ricavare elettricità.

L'energia gravitazionale presente nelle masse d'acqua viene trasformata in energia cinetica attraverso la caduta dell'acqua da grandi altezze oppure le masse di acqua dei fiumi. Per fare questo vengono creati nel corso di laghi e fiumi dei bacini artificiali, delle dighe e delle condotte forzate. L'energia cinetica ottenuta viene poi trasformata, attraverso un sistema di alternatori e turbine, in elettricità, che può essere utilizzata grazie alle centrali idroelettriche.

Possiamo dire che l'energia idroelettrica è rinnovabile semplicemente perché consideriamo la fonte idrica, ovvero l'acqua, inesauribile.

Come accade per l'eolico o il fotovoltaico, anche sfruttando l'acqua c'è bisogno di appositi impianti per la produzione di energia. Ma come funziona una centrale idroelettrica? Generalmente il punto di partenza è proprio un bacino idrico, che può essere naturale, come ad esempio un lago, oppure artificiale; si predispone poi una diga, che ha il compito di sbarrare il flusso d'acqua, che viene poi fatto scendere a valle tramite delle condutture forzate, in modo da alimentare le turbine idroelettriche che, grazie alla loro rotazione, producono energia cinetica che un alternatore trasformerà poi in elettricità.

Esistono però anche delle soluzioni alternative: alcune centrali idroelettriche sono definite ad acqua fluente, quando sono situate direttamente lungo il corso d'acqua, oppure ad accumulo, quando è necessario utilizzare una pompa per "spingere" l'acqua in quota, così da poter simulare la "caduta" dalla quale ricavare energia cinetica. Di certo, quest'ultimo espediente non è stato necessario per la prima centrale elettrica, costruita nel 1879 nei pressi delle cascate del Niagara, proprio con l'idea di sfruttare il salto naturale dell'omonimo fiume.

L'idroelettrico in Italia

In Italia, nel 2019 il 41% dell'energia da fonti rinnovabili è stata prodotta con l'idroelettrico (circa il doppio del fotovoltaico, al 21,2%, e dell'eolico, al 17,5%). Ad oggi esistono quasi 4.300 impianti (con impiegate oltre 15mila persone), che producono ogni anno 46 Twh (Terawattora). Come si legge in questo focus di Sorgenia, siamo quarti in Europa per energia idroelettrica generata dopo Norvegia, Svezia e Francia, e negli ultimi anni abbiamo aumentato del 10% la potenza, mentre le installazioni sono aumentate addirittura del 78%.

La maggior parte della produzione idroelettrica italiana avviene nel Nord del Paese, in particolare in Lombardia, Piemonte e Trentino. Non va sottovalutato peraltro il contributo di questo settore nel creare nuovi posti di lavoro, dato che oggi sono circa 15.000 gli addetti impiegati per il funzionamento e la manutenzione di questi impianti.

Vantaggi

Il vantaggio principale è dato dal fatto che l'energia idroelettrica è a basso impatto ambientale e rinnovabile, o comunque disponibile fino a quando avremo acqua dolce o salata. È inoltre molto economica, perché una volta costruiti gli impianti, le dighe e tutto il necessario, la pioggia e la neve garantiscono una continua (e gratuita) disponibilità della materia prima. Il tutto in tempi veloci, perché una centrale idroelettrica riesce a passare dall'impianto fermo alla massima velocità in pochi minuti.

Svantaggi

Detto che la fonte di questa energia è potenzialmente inesauribile, è anche soggetta alle contingenze degli agenti atmosferici: se una zona viene colpita per molto tempo da siccità, la disponibilità dell'acqua non sarà più la stessa. L'impatto ambientale dell'idroelettrico va anche misurato nella necessità di costruire dighe, condotte e centrali che deturpano i paesaggi, portando al disboscamento e alla cementificazione delle aree montane, per esempio.

E poi c'è anche un'altra cosa da non sottovalutare, sulla quale ha acceso i riflettori uno studio dell'Environmental defense fund, pubblicato sull'Environmental science & technology. L'indagine pone l'accento sull'impatto in termini climatici delle centrali idroelettriche. Se infatti da una parte stiamo parlando di un'energia rinnovabile, in alcun casi (quando c'è molta richiesta di elettricità, e quindi il livello dell'acqua negli invasi a monte delle dighe si abbassa) i sedimenti sul fondo si riscaldano e favoriscono un'attività microbiotica che rilascia metano nell'atmosfera. Inoltre, non vanno trascurate le emissioni di anidride carbonica generate nello sviluppo iniziale degli impianti.

Analizzando le emissioni di CO2 e metano di 1.473 impianti in oltre 100 paesi, i ricercatori hanno scoperto emissioni maggiori rispetto a quelle degli impianti solari, eolici e nucleari e, in rari casi, superiori anche quelle di centrali che usano combustibili fossili. Si tratta comunque di risultati isolati, che dipendono molto dal luogo e dallo stato delle centrali: in Europa, i nuovi impianti hanno impatti climatici assolutamente trascurabili, e rappresentano una fonte di energia rinnovabile preziosa.

(Modificato da Alessandro Bai il 16-2-21)