Gli esseri umani hanno sfruttato la potenza dell’acqua in movimento per migliaia di anni, ma oggi l’energia idroelettrica sta guadagnando un rinnovato interesse come fonte di energia pulita e rinnovabile. Le dighe idroelettriche sono il tipo più noto di energia idroelettrica, ma sono in fase di sviluppo diversi altri metodi per sfruttare la potenza dell’acqua in movimento. Si cerca negli oceani della Terra nuovi tipi di energia idroelettrica.
L’idea di utilizzare l’acqua come fonte di energia risale almeno all’antica Grecia, dove la forza dei fiumi che scorrevano veniva catturata dalle ruote idrauliche e usata per macinare il grano in farina. Dispositivi simili furono sviluppati in altre parti del mondo e le prime fabbriche e fabbriche europee e americane erano alimentate da ruote idrauliche. Fino alla fine del XIX secolo l’acqua forniva solo energia meccanica; il movimento delle ruote idrauliche veniva utilizzato per far girare seghe e altri macchinari.
Alla fine del 1800, furono fatti rapidi progressi nell’energia idroelettrica, una forma di energia idroelettrica in cui il movimento dell’acqua viene convertito in elettricità. Gli Stati Uniti da soli avevano oltre duecento impianti idroelettrici all’inizio del secolo, la maggior parte dei quali situati in dighe di medie e grandi dimensioni. Oggi, la maggior parte delle migliori posizioni per i grandi impianti idroelettrici è stata sfruttata nel mondo sviluppato, quindi i nuovi progetti stanno avvenendo principalmente in nazioni in via di sviluppo come la Cina. Si stanno esaminando impianti idroelettrici su piccola scala sia nel mondo sviluppato che in quello in via di sviluppo.
Gli oceani del mondo contengono anche molte potenziali fonti di energia a cui l’energia idroelettrica potrebbe attingere. L’energia delle maree mira a sfruttare i mutevoli livelli degli oceani nelle aree costiere. Sebbene una grande centrale mareomotrice abbia iniziato a funzionare in Francia alla fine degli anni ‘1960, gli elevati costi di costruzione e un numero limitato di luoghi idonei hanno impedito all’energia delle maree di ottenere un uso diffuso.
Un’altra potenziale opzione è l’energia delle onde, che può essere sfruttata in diversi modi. Un progetto dimostrativo in Norvegia utilizza il movimento delle onde per spingere e tirare l’aria attraverso un tubo, che a sua volta fa girare una turbina per generare elettricità. Il Portogallo, l’Australia e il Regno Unito hanno tutti sperimentato i parchi delle onde, gruppi di dispositivi che generano elettricità dall’energia delle onde. Alcuni altri dispositivi tentano di catturare le correnti marine molto al di sotto della superficie dell’acqua.
La conversione dell’energia termica oceanica (OTEC) differisce dagli altri tipi di energia idroelettrica in quanto non cattura energia direttamente dal movimento dell’acqua. Invece, OTEC sfrutta le differenze di temperatura riscontrate nelle diverse profondità dell’oceano. L’acqua calda sulla superficie dell’oceano viene pressurizzata e trasformata in vapore, o utilizzata per riscaldare un altro fluido che viene trasformato in vapore. Il vapore può quindi essere utilizzato per alimentare le turbine e generare energia, e l’acqua fredda viene quindi pompata da profondità maggiori, trasformando il vapore in liquido e riavviando il ciclo. Sistemi OTEC sperimentali sono stati costruiti in luoghi come le Hawaii, ma pompare acqua fredda da grandi profondità riduce l’efficienza del sistema, rendendo difficile l’efficienza dei sistemi OTEC.