Energia Idroelettrica

Puoi alimentare intere città usando solo l'acqua?

C'è una fonte rinnovabile che è la più potente di tutte e genera molta più elettricità sia dell'eolico sia del solare ^[1,2,3]. Si chiama energia idroelettrica e usa il movimento dell'acqua per produrre enormi quantità di energia.

Con la transizione energetica già ben avviata, l'idroelettrico ha un potenziale enorme ^[3,4,5]. Mentre eolico e solare corrono avanti, arrivare alle emissioni nette zero entro il 2050 richiede un'accelerazione simile nello sviluppo dell'idroelettrico ^[5-9].

Quindi, quali sono gli ultimi progressi di questa tecnologia, e come si può sprigionarne il vero potenziale?

Fin dagli albori della civiltà, gli esseri umani hanno capito che l'acqua è potenza. Se torni indietro di 2.000 anni fino all'antica Grecia, vedrai che tra splendide montagne e praterie soleggiate, i Greci usavano già ruote ad acqua per macinare il grano e farne farina ^[10,11,12].

Più tardi, i Romani industrializzarono il processo, creando un'incredibile fabbrica di produzione a Barbegal, nel sud della Francia ^[13-18]. Gli archeologi ritengono che producesse fino a 25 tonnellate metriche ^[16,17] di farina al giorno usando 16 mulini ad acqua, abbastanza da sfamare tutti gli abitanti della vicina città di Arles ^[11,16,18].

Nel corso dei secoli, l'umanità ha continuato a trovare nuovi modi per sfruttare la forza dell'acqua. Oggi, l'idroelettrico fornisce circa il 14% della produzione mondiale di elettricità ^[1,2], piazzandosi subito dopo il carbone e il gas fossile.

Ma come funziona? Esistono tre tipi principali di impianti idroelettrici ^[19]:

Tipo 1: un bacino.

Il tipo più comune usa una grande diga su un fiume per creare un bacino più alto del resto del fiume. Quando serve energia, l'acqua del bacino in alto viene rilasciata e scorre a valle. Grazie al dislivello, l'acqua che scorre fa girare una serie di turbine poste più in basso e collegate a generatori ^[19]. E voilà, i generatori producono elettricità.

Però, costruire un bacino è un grande progetto che allaga il terreno e interrompe il corso naturale del fiume ^[20]. Ma c'è un'altra opzione…

Tipo 2: a filo d'acqua.

Molto usato in tutto il mondo, questo semplice sistema può funzionare con o senza diga. In pratica, quando un fiume scende naturalmente in pendenza, crei una piccola deviazione - così una parte del fiume viene incanalata in un canale. Poi l'acqua nel canale scende in un tubo, fa girare le turbine e bingo: elettricità! ^[19,20]

Ma l'idroelettrico è possibile anche senza un fiume vicino? Sì…

Tipo 3: accumulo con pompaggio.

Qui abbiamo due bacini, uno più in basso e uno più in alto. Questo sistema può essere combinato con un'altra fonte di energia rinnovabile, come il solare.

Di giorno, quando splende il sole, i pannelli solari possono produrre più elettricità del necessario. Di solito questa elettricità in eccesso andrebbe sprecata, ma se riesci a deviarla per alimentare una pompa, puoi spingere l'acqua in salita fino al bacino più alto ^[19-23].

Di notte, quando il sole non splende e la domanda di elettricità è di solito più alta, l'acqua può essere rilasciata dal bacino superiore per azionare le turbine e produrre elettricità quando serve.

È come un'enorme batteria ad acqua ricaricabile. Infatti, questi sistemi idroelettrici con pompaggio rappresentano oltre il 90% dell'accumulo di energia globale a lungo termine ^[5,22].

I sistemi idroelettrici non richiedono per forza costruzioni enormi. Possono essere molto più piccoli e stare perfino nel tuo giardino. Ti servono solo un dislivello e accesso a una quantità sufficiente di acqua in caduta ^[24]. E non farti ingannare dalle dimensioni! Un piccolo sistema locale può fornire abbastanza energia per un piccolo villaggio ^[19,25,26].

Quindi l'idroelettrico può aiutare a guidare la strada verso le emissioni nette zero?

Purtroppo, nell'idroelettrico non è tutto rose e fiori: ci sono alcuni ostacoli ^[27,28].

Il primo problema è sociale: questi progetti di costruzione possono costringere le comunità a spostarsi. Infatti, per una grande diga con bacino, centinaia di migliaia di persone potrebbero dover lasciare le proprie case e trasferirsi altrove ^[29-32].

Il secondo problema è ambientale: se non sono pianificate bene, le dighe possono causare danni enormi all'ambiente circostante e agli animali selvatici che lo abitano ^[33-36].

Ma con il giusto approccio e l'innovazione, l'idroelettrico può avere un ruolo fondamentale nel ridurre le emissioni di CO₂ ^[27,37]. Si stanno proponendo soluzioni: ^[38,39]

Per esempio, consultare le comunità locali dà loro voce nelle decisioni, così possono beneficiare direttamente del progetto ^[40,41].

Anche le valutazioni d'impatto ambientale, o VIA, devono essere applicate per ridurre al minimo i danni all'ambiente circostante ^[42,43,44].

Gli esperti stanno anche cercando di sviluppare tecnologie migliori, come scale di risalita per pesci e turbine sicure per i pesci ^[45,46,47].

Il mondo sembra essersi dimenticato dell'idroelettrico, ma è come un gigante addormentato, con gran parte del suo potenziale globale ancora inutilizzato. E per fortuna. Si stima che per raggiungere le emissioni nette zero entro il 2050 sarà necessario raddoppiare la capacità idroelettrica mondiale ^[5,6].

Con la crescita di eolico e solare, sarà essenziale anche ampliare l'accumulo di energia idroelettrica con pompaggio per sostenere queste fonti di energia intermittenti ^[5,22,23].

Pianificato in modo responsabile, l'idroelettrico può guidare la transizione per abbandonare i combustibili fossili perché è potente, affidabile e disponibile quando serve.