Atlante dell'Energia

Energia idroelettrica:

la forza dell’acqua

Per capire quanta energia si nasconda in umi e laghi, scopriamo cosa avviene a valle di un lago articiale e della diga che l’ha creato: il punto cruciale è il passaggio nell’impianto idroelettrico, dove il moto turbinoso dell’acqua si trasforma in corrente elettrica.

• Che cos’è un impianto idroelettrico? • In quale modo l’energia contenuta nell’acqua viene trasformata in energia elettrica?

Così preziosa per molti aspetti, tanto da essere indicata come “oro bianco”, l’acqua può essere anche una straordinaria fonte energetica. Esattamente come un pallone posto in cima a una collina, un bacino di acqua dispone di un’ energia potenziale . Se la palla inizia a rotolare per il versante, oppure se l’acqua comincia a scorrere per gravità nell’alveo di un torrente o a precipitare sotto forma di cascata, l’energia potenziale si trasforma in energia cinetica , ossia in energia di movimento. Su questo semplice assioma, cioè che l’acqua corrente possiede una propria energia trasformabile in un’altra forma, si basa, da centinaia di anni, il principio di funzionamento delle ruote dei mulini ad acqua, che trasformano l’energia cinetica del fume in energia meccanica trasmessa, tramite ingranaggi, a una macina per cereali, a una sega oppure a un tornio. Verso la metà dell’ ’800 si cominciò a sfruttare l’acqua

• Le condotte di collegamento o “forzate”, tubature di grosso diametro che connettono il bacino alla centrale elettrica ( • Figura 3 ), possono regolare il fusso di acqua secondo le necessità. • Il cuore della centrale è costituito dalle turbine , macchine idrauliche dotate di enormi ruote ( giranti ) con pale “a cucchiaio” ( • Figura 4 ), o di altra foggia, che intercettano l’acqua in arrivo a fortissima pressione: la funzione della girante è imprimere un movimento rotatorio all’albero motore collegato al generatore di corrente. • Il generatore è quel macchinario che trasforma effettivamente l’energia meccanica dell’albero rotante mosso dalla girante in energia elettrica; il suo funzionamento sarà spiegato alle pagine 106-107. Il generatore produce un tipo di corrente, detta alternata , che passa in un’altra macchina detta trasformatore e viene quindi avviata alla distribuzione lungo la rete elettrica. • Una volta superate le turbine, l’acqua viene rilasciata a valle, tramite la cosiddetta opera di restituzione .

per produrre elettricità e fu costruito il primo bacino articiale lungo una valle, sbarrando il corso d’acqua che la percorreva con una diga (un esempio nella • Figura 1 ).

Oltre alla diga, che assicura la riserva idrica a una quota adeguata, una centrale idroelettrica è composta

• FIGURA 1 - La diga di Glen Canyon, costruita nel 1964 sul fiume Colorado, ha formato il lago Powell, un bacino lungo più di 300 km al confine tra Utah e Arizona.

da varie parti fondamentali (schema della • Figura 2 ).

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❱ Dal punto di vista della produzione idroelettrica, creare un lago artificiale anziché sfruttare il naturale scorrere dell’acqua lungo un fiume o un torrente è assai più funzionale, in quanto si può modulare la portata destinata all’impianto secondo le richieste elettriche del momento, in modo indipendente dalla disponibilità stagionale . Inoltre l’acqua, già passata per le

turbine, può essere in parte ridiretta ad altri bacini di raccolta, collegati a centrali poste a quote inferiori, ricavando altra elettricità; in altri casi può essere pompata nuovamente nei bacini a quota superiore, impiegando l’elettricità prodotta in eccesso quando la richiesta è più bassa (per esempio di notte), in modo da farla ripassare più volte dalle stesse turbine.