Energia idroelettrica. Sfrutta l’energia cinetica dell’acqua (salti di acqua, correnti) per trasformarla, grazie ad un generatore, in energia elettrica. In Italia le prime centrali idroelettriche risalgono agli inizi del Novecento e attualmente la fonte idroelettrica (completamente rinnovabile, è la più diffusa in Italia e garantisce circa il 17% del fabbisogno nazionale. Gli impianti idroelettrici in Italia sono circa 2.000 con una produzione media annua di 52.000 GWh, concentrata soprattutto nell’Italia Settentrionale a fronte di un consumo globale di di 309.816 GWh.
Mini-idroelettrico Con Mini-idroelettrico ci si riferisce abitualmente ad impianti idroelettrici di potenza inferiore a 10 MW, di ridotta dimensione e con un basso impatto ambientale. L’energia viene ottenuta attraverso impianti idraulici che sfruttano la portata dell’acqua per muovere le turbine. Il mini-idroelettrico può rappresentare una importante risorsa in molti territori agricoli e montani, sfruttabile sia recuperando strutture esistenti lungo i fiumi (condotte, depuratori, acquedotti), sia, laddove ci siano portate interessanti, realizzando salti e interventi di limitato impatto nei confronti dei bacini idrografici. In Italia la produzione di elettricità mediante impianti mini-idroelettrici nel 2002 è stata di 1,77 miliardi di kWh.
Idroelettrico a basso salto Gli impianti idroelettrici esistenti sfruttano salti concentrati di quota (dighe e acqua fluente).
Ma anche senza un adeguato salto di quota si puuò produrre energia idroelettrica. E’ sufficiente sfruttare la velocità dell’acqua con apposite apparecchiature per trasformare l’energia cinetica in essa contenuta in energia idroelettrica.
Una enorme quantità d’acqua continua a defluire nei fiumi e nei canali privati, continuando a disperdere energia cinetica.
E’ possibile sfruttare tale energia cinetica senza deviare l’acqua dai suoi corsi naturali e senza la necessità di dover realizzare costose opere civili e dispendiosi manufatti.
Le apparecchiature utilizzate sono semplici nella loro concezione, ma evolute tecnologicamente e richiamano (i mulini galleggianti sul PO e sul Tevere usati sin dai tempi dei romani. Possono essere posizionate, con vari sistemi, a seconda delle condizioni ambientali, direttamente nell’acqua fluente dei fiumi e dei canali, od a ridosso delle loro innumerevoli briglie, esistenti su tutto il territorio nazionale.
Nei grandi fiumi o canali, ove la velocità dell’acqua risulta soddisfacente, i rotori, muniti degli appositi galleggianti, vengono posizionati direttamente in acqua a flotta, opportunamente distanziati fra loro, mediante semplice ancoraggio sul fondale
Ovviamente è possibile trasformare in idroelettrica solo l’energia cinetica già esistente nell’acqua fluente.
La formula per valutare la potenza idraulica disponibile P in una determinata sezione S trasversale al corso d’acqua è data da:
P = γ Q H dove
γ è la densità dell’acqua,
Q è la portata volumetrica, pari alla sezione S per la velocità v dell’acqua,
H è il trinomio di Bernoulli pari a:
H = h + (p/γ) + (v2/ 2g) dove h è l’altezza geodetica (nel nostro caso risulta nulla)
(p/γ) è l’altezza piezometrica e p è la pressione (nel nostro γ caso risulta nulla),
(v2/ 2g) è l’altezza cinetica e g è l’accelerazione di gravità.
A parità di portata è la velocità dell’acqua che risulta importante ai fini dell’energia prodotta e spesso determinante. A questo proposito in alcuni casi si può accelerare la velocità dell’acqua stessa.
Si Ottiene energia elettrica mediante i numerosi piccoli e medi impianti, sicuri e largamente posizionabili in tutto il territorio nazionale..
In qualunque momento gli impianti, anche se già operativi e funzionanti, possono essere facilmente rimossi e rapidamente rimessi in produzione in qualunque altro luogo diverso o nuovo sito individuato.