L’energia idroelettrica (HEP), o idroelettricità, è energia elettrica generata attraverso l’energia dell’acqua che scorre. Ha il vantaggio di utilizzare solo risorse rinnovabili, e di non produrre rifiuti o sottoprodotti dannosi, ed è quindi visto da molti come un’alternativa ecologica alla combustione di combustibili fossili che fornisce ancora la maggior parte dell’elettricità consumata in tutto il mondo. I programmi HEP, tuttavia, incontrano spesso una notevole opposizione in quanto causano di per sé gravi problemi ambientali.
Principio
Le persone hanno sfruttato l’energia del movimento dell’acqua per secoli. Nell’antica Grecia e in Cina, le ruote idrauliche venivano installate nei fiumi che scorrevano rapidamente per trasformare macine e altre attrezzature, e continuano ad essere utilizzate oggi in alcune parti del mondo. In effetti, questi dispositivi utilizzano la gravità, poiché l’acqua scorre da un’area più alta a una più bassa.
Le centrali idroelettriche si basano sullo stesso principio di base, ma invece di utilizzare direttamente l’energia cinetica, la forza dell’acqua aziona una turbina che a sua volta alimenta un generatore, producendo elettricità che può essere utilizzata in loco o trasportata in altre regioni. Come con altri metodi a turbina per generare elettricità, i magneti nella turbina si muovono rispetto ai conduttori statici. Ciò si traduce in una corrente elettrica che scorre attraverso i conduttori.
Esistono numerosi progetti diversi per le centrali idroelettriche, ma il più comune prevede la costruzione di una grande diga attraverso un lago ad un’altezza relativamente elevata per formare un serbatoio d’acqua e consentire all’acqua di fluire da esso, in modo controllato, in discesa fino al generatore, che si trova a una quota più bassa. Il flusso d’acqua può essere massimizzato nei periodi di forte domanda di elettricità e ridotto quando la domanda è inferiore. Nella maggior parte dei casi, l’acqua viene reintegrata dalle precipitazioni, ma alcune centrali elettriche possono utilizzare l’elettricità in eccesso per pompare l’acqua nel serbatoio nei momenti di scarsa domanda.
Vantaggi
I principali vantaggi dell’energia idroelettrica sono che è pulita e rinnovabile. Poiché non comporta la combustione di combustibili fossili, come carbone, petrolio e gas naturale, non produce emissioni di inquinanti nocivi come fuliggine e anidride solforosa. Altrettanto importante, non produce anidride carbonica, il gas che causa l’effetto “serra” e che si ritiene sia responsabile del cambiamento climatico, attraverso la produzione di energia. Ha il vantaggio rispetto all’energia nucleare di non generare rifiuti pericolosi che presentano problemi di smaltimento a lungo termine.
Anche l’HEP è rinnovabile, in quanto non utilizza una risorsa limitata. Mentre il carbone, il petrolio, il gas naturale e, alla fine, anche l’uranio si esauriranno, l’acqua è inesauribile. Una volta realizzata la centrale, l’acqua necessaria è disponibile a costo zero, contrariamente ai combustibili che devono essere estratti dal terreno. L’approvvigionamento idrico viene continuamente rinnovato nella maggior parte delle aree dalle piogge, il che in effetti significa che il sole fornisce energia, poiché il suo calore fa evaporare l’acqua dalla superficie che cade sotto forma di pioggia.
Svantaggi
Sebbene l’HEP sia pulito e rinnovabile, non è necessariamente ecologico. I grandi progetti in grado di fornire quantità significative di elettricità richiedono solitamente lo sbarramento di laghi o fiumi, con conseguente allagamento di vaste aree di terreno. Ciò può comportare lo sfollamento delle persone e la distruzione degli habitat. Le drastiche alterazioni dei corsi d’acqua possono anche avere un profondo impatto sulla fauna selvatica, sugli ecosistemi e, in alcuni casi, sull’agricoltura. I pesci in migrazione, come il salmone, possono avere le loro rotte bloccate da dighe, sebbene ciò possa essere mitigato installando una scala per pesci, una serie di passaggi che i pesci sono in grado di superare.
I luoghi più adatti per gli impianti idroelettrici sono spesso di grande bellezza paesaggistica e possono perdere parte del loro valore a causa di nuove strade, tralicci e altre costruzioni associate a un progetto HEP. Alcuni progetti hanno avuto conseguenze indesiderate. Ad esempio, la diga di Assuan in Egitto, che ha avuto molto successo nel fornire energia, controllava anche le inondazioni annuali del fiume Nilo a valle. In un primo momento si pensava che questo fosse un altro vantaggio, ma le inondazioni erano state cariche di limo ricco di sostanze nutritive che ha permesso di coltivare lungo il Nilo, e una volta installata la diga, tutto quel limo si è raccolto inutilmente nel serbatoio, privando il terreno a valle dei nutrienti necessari. Un altro possibile problema, secondo alcuni studi, è che la vegetazione in decomposizione nelle aree allagate per fornire HEP può emettere quantità significative di anidride carbonica, compensando i vantaggi della generazione di energia pulita.