L`Energia idroelettrica

L’Energia idroelettrica
Legislazione
 PROTOCOLLO DI KYOTO: i paesi industrializzati si
impegnano a ridurre entro il 2012 le emissioni di CO2 del
5,2% rispetto al 1990 (stipulato nel dicembre del ’97) ;
 LEGGE 20-20-20: Ci si aspettava venissero definiti gli
obiettivi e le strategie per ridurre su scala mondiale le
emissioni di CO2;
 I CERTIFICATI VERDI: nuova struttura di incentivazione
delle fonti rinnovabili.
Centrali nel Mondo
Tipo
centrale
USA
Canada
Cina
Termo
71,8%
29%
80,35% 59,3%
50,8%
Nucleare
20,8%
13%
1,2%
30’7%
33,3%
Idro
5,7%
56,7%
9%
18,4%
13,6%
Solare
eolica
geotermica
1,7%
1,3%
1%
0,1%
2,3%
Produzione di elettricità nel mondo
Giappone
UE
Il mercato europeo
 Permette di compensare le
eccedenze e le carenze di
energia tra paesi
confinanti;
 La rete elettrica italiana è
interconnessa con le reti
dei paesi confinanti
attraverso 16 linee.
Organizzazione del mercato
elettrico in Italia
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

Produttori;
Gestore Mercato Elettrico (GME);
Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale;
Grossisti;
Distributori;
Mercato Vincolato;
Mercato Libero;
Acquirente Unico.
Gli impianti in Italia
 Rese: 48000 GWh
 Numero: 2005 centrali
 Locazione:
Piemonte, Valle d’Aosta e Liguria: 539
potenza prodotta: 4.350,9 MW
Trentino, Friuli e Veneto: 630
potenza prodotta: 4.592,5 MW
Centrali nella regione
 Nel Comune di Ligonchio
sono in funzione due centrali
idroelettriche che producono
energia sfruttando le acque
dei torrenti Rossendola e
Ozola.
La diga di Vetto
 Negli anni ’90 iniziarono i lavori;
 bacino artificiale di 100 milioni di metri cubi, con una
superficie di 4,35 chilometri quadrati, alto 83 metri;
 Per la realizzazione di questa diga numerosi sono i
dibattiti e di fatto non si è ancora avanzati nella sua
realizzazione
Cos’è l’energia idroelettrica
E’ una fonte di energia rinnovabile che sfrutta la
potenza dell’acqua che, in particolari condizioni,
è in grado di trasformare l’energia meccanica in
energia elettrica.
Da dove si ricava?
 Dai laghi o da bacini
artificiali, l’acqua viene
convogliata ,attraverso
condutture forzate, a
valle.
 Dai fiumi aventi una
consistente portata
d’acqua e un regime
costante nell’arco
dell’anno. Viene fatta
aumentare l’energia
cinetica.
Il bacino idroelettrico:
due tipi di centrali
 A salto: si utilizzano
grandi altezze di
caduta dell’acqua
nelle regioni
montane
 Ad acqua fluente:
utilizzano grandi
masse d’acqua
corrente che
superano piccoli
dislivelli
Le centrali..
Serie di opere di ingegneria idraulica
posizionate in una certa successione allo scopo
di ottenere energia elettrica da masse d’acqua
in movimento
DIGA: ha lo scopo di creare
una riserva d’acqua, tramite la
costruzione di un bacino
artificiale, e di conseguenza
creare un dislivello.
CONDOTTA FORZATA:
convoglia l’acqua dal bacino
fino alle turbine
POZZO
PIEZOMETRICO:
ha il compito di smorzare
le enormi
sovrappressioni che si
generano quando la
turbina viene fermata per
evitare effetti a colpo
d’ariete.
TURBINE: sono messe in moto dalla forza
dell’acqua che colpisce le pale;
Dei vari tipi di turbine e del
loro funzionamento ne
parleremo in seguito
Le turbine
La turbina idraulica è un dispositivo meccanico che trasforma
l'energia potenziale e cinetica in energia meccanica; è
costituita da:
DISTRIBUTORE
GIRANTE
 Parte fissa;
 È la parte mobile;
 indirizza la portata in arrivo
alla girante dando la
direzione
 trasforma l'energia
potenziale e/o cinetica
dell'acqua in energia
meccanica resa sull'albero
motore.
 regola la portata;
 provoca una trasformazione
in energia cinetica
dell'energia di posseduta
dalla portata.
Tipi di turbine
Pelton
Turgo
CrossFlow
Francis
Turbina ad Turbina ad Turbina ad Turbina a
azione
azione
azione
reazione
Salti di 15
- 300 m
Salti di 5 200 m
Salti di 10
– 350 m
Kaplan
Turbina a
reazione
Salti di 2 –
20 m
 ALTERNATORE: trasforma l’energia meccanica in
energia elettrica da immettere in rete.
L'alternatore è costituito da:
- Una parte fissa: statore;
- Una parte mobile: rotore.
La corrente alternata
La corrente alternata è una corrente che
cambia periodicamente, scorrendo ora in
un senso ora nell’altro
i(t) = iₒ sen(ωt + αₒ)
IL TRASFORMATORE: serve ad innalzare il voltaggio
della corrente in uscita dall’alternatore per evitare
eccessive perdite di energia in linea (principio
dell’induzione elettromagnetica).
L’induzione
elettromagnetica
Quando un conduttore è percorso da corrente elettrica
genera attorno a se un campo magnetico che crea una
tensione indotta, senza contatto fisico ma solo
magnetico.
Il “cammino” dell’elettricità
Come viene distribuita l’energia elettrica
Impianto di accumulazione
Sono centrali che utilizzano l’energia elettrica in
eccesso delle centrali sempre funzionanti per
“ripompare” l’acqua del bacino a valle in quello a
monte nelle ore di minor richiesta di energia,
utilizzando l’energia delle centrali ad attività
continua.
Impianto di accumulazione
Confronti con le altre fonti
energetiche in Italia
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

Termoelettrica: 82,6%
Idroelettrica: 15,1%
Eolica: 0,5%
Geotermica: 1,8%
idroelettrica
eolica
geotermica
termoelettrica
solare
Problemi ambientali
Impatto ambientale
 intervento edilizio, come la costruzione di laghi artificiali
 in fase di costruzione ha un impatto visivo ed estetico
molto forte
 Alterazione delle portata fluviale e conseguente
cambiamento del microclima
 Problemi di sicurezza in caso di terremoti e frane
 Esodi forzati di popolazione
 Diminuzione della fertilità dei terreni a valle
 Diffusione di malattie trasmesse dai parassiti che si
moltiplicano nei bacini
Problemi per il letto fluviale
 la naturale sedimentazione riempie il letto fluviale;
 sbarramenti bloccano il trasporto solido dei fiumi;
 alterazione dell’equilibrio tra l’apporto solido e l‘attività
erosiva nel corso dell’acqua a valle;
 erosione delle coste;
Il disastro del Vajont
 9 ottobre 1963 alle ore
22.39
 una frana staccatasi dal
monte Toc precipita nel
bacino della diga del Vajont
 un'onda scavalca la diga e
travolge distruggendolo il
paese di Longarone
 1910 vittime
Panoramica della Valle del Vajont. Si nota la frana di 260 milioni di metri
cubi staccatasi dal Monte Toc e precipitata nel bacino artificiale.
La diga delle Tre Gole




renderà disponibile 22.500 MW;
è stata allagata una zona di 600 km x 2 km;
23 città demolite;
1,3 milioni di persone evacuate.
Le guerre dell’oro blu
 La diga sul fiume Gange;
 Turchia, Siria e Iraq;
 Cecoslovacchia e Ungheria
Turchia, Siria e Iraq
 La Turchia intende realizzare 22 dighe sull’Eufrate, che
diminuirebbero drasticamente il livello delle acque del
fiume disponibili per l’Iraq;
 La più grande (Ataturk) completata nel ’91 è alta 454m;
 Similmente, quando la Siria cominciò il riempimento
della nuova grande diga di Tabqa, questo causò la
diminuzione di un quarto della
portata idrica in Iraq;
Per tutta risposta Saddam
Hussein schierò le sue truppe
alla frontiera e minacciando
esplicitamente la diga
Cecoslovacchia e Ungheria
 Nel ’77 danno il via al progetto Gabcikovo-Nagymaros
per la gestione delle acque del fiume Danubio che
prevede la realizzazione di un sistema di sbarramenti e
due centrali idroelettriche;
 Un nuovo studio sugli impatti ambientali dimostra che
la diga di Nagymaros può nuocere all’ecosistema del
fiume e ridurre le scorte di acqua potabile;
 La Cecoslovacchia vuole una revisione del progetto,
mentre l’Ungheria preme per l’accantonamento
definitivo del progetto;
 Il conflitto termina nel ’92.
La diga sul Gange
 l’ultima diga terminata
nel ’74 ha provocato
tensioni tra India e
Bangladesh;
 L’India continua a costruire sbarramenti, impoverendo
così la riserva idrica del Bangladesh, prosciugando 80
fiumi.
Di Cervi Debora e Rossi Gloria
Bibliografia
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Ugo Amaldi, Fisica: idee ed esperimenti dal pendolo ai quark, volume terzo,Zanichelli
Francesco Gesualdi, Acqua con giustizia e sobrietà, Editrice missionaria italiana 2007
Sara Ceci, Acqua e ambiente, Editrice missionaria italiana 2007
Marco Deriu, Acqua e conflitti, Editrice missionaria italiana 2007
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