L’ENERGIA IDROELETTRICA
RISORSE RINNOVABILI
Il 99% dell'energia presente sul nostro
pianeta viene dall'esterno e soprattutto
dal sole, sotto forma di radiazione, e
dall'energia derivante dall'attrazione
gravitazionale della luna; il modesto 1% di
energia prodotta dal nostro pianeta nasce
dal suo interno e si manifesta come
vulcanismo, geotermia
ed energia
nucleare.
Le fonti energetiche si possono suddividere in fonti non rinnovabili e rinnovabili. Quelle non
rinnovabili (i combustibili legno, carbone, metano, petrolio e uranio) sono presenti in natura
in grandissima quantità, sono soggette alla massiccia utilizzazione da parte dell’uomo e quindi
sono destinate ad esaurirsi.
Le risorse inesauribili o rinnovabili sono:
L’energia del sole
L’energia idrica
L’energia eolica
L’energia geotermica
La maggior parte dell'energia elettrica prodotta in Italia con fonti rinnovabili deriva dalle fonti
rinnovabili cosiddette "classiche". Le centrali idroelettriche (localizzate principalmente nell'arco
alpino e in alcune zone appenniniche) producono il 15,8% del fabbisogno energetico lordo; le
centrali geotermoelettriche (essenzialmente in Toscana) producono l'1,6% della potenza elettrica
mentre tra le "nuove" fonti rinnovabili l'eolico (con parchi eolici diffusi principalmente in Sardegna,
Sicilia e nell'Appennino meridionale), produce il 2,6% della potenza elettrica richiesta. Percentuali
minori (sebbene in forte crescita) vengono prodotte con il solare in impianti connessi in rete o
isolati, pari a circa lo 0,5% del totale.
L’Energia Idrica
L’energia idroelettrica, chiamata anche energia idraulica o energia idrica, è quella fonte di energia
alternativa che si origina sfruttando il movimento di grandi masse di acqua in caduta. La massa di
acqua, cadendo, produce energia cinetica che, grazie a una turbina e a un alternatore, viene poi
trasformata in energia elettrica; il termine idroelettrico è composto dalle due parole fondamentali:
idro, cioè acqua, ed elettrico cioè energia.
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L’energia idroelettrica, sfrutta la trasformazione in energia cinetica dell’energia potenziale
gravitazionale posseduta da masse d’acqua in quota. La trasformazione avviene grazie al
superamento di un dislivello o di un salto. Dal salto si ottiene la trasformazione dell’energia
potenziale in cinetica e, successivamente, l’energia cinetica viene trasformata, grazie ad un
alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica.
I greci e i romani furono le prime civiltà a sfruttare questo tipo di energia rinnovabile per azionare
semplici mulini ad acqua per macinare il grano.
Le centrali idroelettriche
Per realizzare una centrale idroelettrica viene costruita una diga per sbarrare la valle in cui scorre il
fiume.
Le acque non potendo più proseguire il loro corso formano un lago artificiale o bacino artificiale.
Da questo è facile prendere acqua anche quando il fiume è in magra (cioè ha poca acqua) o
addirittura quando è in secca (privo d'acqua).
Un canale a lieve pendenza conduce l'acqua spillata alla base della diga, in un punto più avanzato
della valle che viene chiamato vasca di raccolta. Dalla vasca di raccolta, l'acqua viene inviata alla
centrale idroelettrica per mezzo di grosse tubature, dette condotte
forzate.
Si chiamano così perché queste tubature, che hanno una fortissima
pendenza, forzano l'acqua,cioè la costringono a scendere a grande
velocità.
Nella centrale l'acqua mette in azione una turbina idraulica. La turbina
è
costituita da una grossa ruota metallica alla quale sono unite numerose
Turbina Kaplan
pale metalliche.
(Tipi di turbine Idrauliche: la Turbina Pelton è utilizzata di solito con alti
salti (50-1300 metri) e piccole portate., Turbina Francis,è utilizzata di solito con medi o bassi salti
(da 10 a 250 metri) e con portate medie. Turbina Kaplan,è utilizzata di solito con grandi portate e
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bassi salti ,da 5 a 30 metri)
L'acqua, uscendo dalle condotte forzate con grande impeto, è proiettata sulle pale e fa girare la
ruota.
La turbina è collegata a sua volta con un'altra macchina: l'alternatore, in grado di trasformare in
energia elettrica la forza che la turbina gli trasmette con il movimento.
Possiamo dunque dire che l'alternatore è la macchina che
produce energia elettrica.
A questo punto si presenta il problema di trasportare l'energia elettrica dalla centrale ai luoghi
dove verrà poi utilizzata. Prima di essere convogliata nelle linee di trasmissione che la
trasporteranno ai luoghi di utilizzazione, la corrente elettrica passa attraverso uno speciale
apparecchio, che prende il nome di trasformatore. Il trasformatore innalza il valore della tensione
(400.000 Volt) e la invia ai cavi.
Centrale idroelettrica: Classificazione impianti
Le principali tipologie di centrale idroelettrica si suddividono in:
1. Impianto ad acqua fluente": sfrutta l'energia cinetica delle acque dei fiumi,
2. Impianto a bacino o deflusso regolato": utilizza bacini idrici naturali o artificiali (serbatoi o
dighe)
3. Impianto ad accumulo a mezzo pompaggio": è analogo a quello a bacino ma ha due serbatoi di
estremità, posti a quote differenti e collegati tra loro.
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