Pur calcolando che solo lo 0,33% dell’energia solare ricevuta dalla Terra si traduce in precipitazioni atmosferiche, si tratta comunque di una cospicua quantità di energia. L’energia idroelettrica è quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell’energia potenziale gravitazionale (posseduta da masse d’acqua in quota) in energia cinetica nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica. L’energia idroelettrica viene ricavata dal corso di fiumi e di laghi grazie alla creazione di dighe e di condotte forzate. Esistono vari tipi di diga: nelle centrali a salto si sfruttano grandi altezze di caduta disponibili nelle regioni montane. Nelle centrali ad acqua fluente si utilizzano invece grandi masse di acqua fluviale che superano piccoli dislivelli; per far questo però il fiume deve avere una portata considerevole e un regime costante. La produzione di energia idroelettrica può avvenire anche attraverso lo sfruttamento del moto ondoso, delle maree e delle correnti marine. In questo caso si parla di energia mareomotrice.
IMPIANTI IDROELETTRICI
L’acqua di un lago o di un bacino artificiale viene convogliata, attraverso condutture forzate, a valle trasformando così la sua energia potenziale in energia di pressione e cinetica grazie al distributore e alla turbina. L’energia cinetica viene poi trasformata attraverso il generatore elettrico, grazie al fenomeno dell’induzione elettromagnetica, in energia elettrica. Per permettere di immagazzinare energia e di averla a disposizione nel momento di maggiore richiesta, sono state messe a punto centrali idroelettriche di generazione e di pompaggio. Nelle centrali idroelettriche di pompaggio, l’acqua viene pompata nei serbatoi a monte sfruttando l’energia prodotta e non richiesta durante la notte cosicché di giorno, quando la richiesta di energia elettrica è maggiore, si può disporre di ulteriori masse d’acqua da cui produrre energia. Gli impianti idroelettrici permettono di immagazzinare energia nei momenti di disponibilità per utilizzarla nei momenti di bisogno. L’energia prodotta dalle centrali idroelettriche è da classificarsi a tutti gli effetti come energia rinnovabile in quanto, almeno in teoria, l’acqua può essere riutilizzata infinite volte per lo stesso scopo senza depauperamento.
Il concetto di rinnovabilità è subordinato alla costanza del volume annuo degli afflussi integrali. In Italia l’idroelettrico costituisce la più importante risorsa energetica interna, rappresentando quasi il 25% della potenza efficiente lorda installata e fornendo il 13,2% della produzione elettrica lorda complessiva. La produzione idroelettrica, che si concentra nelle regioni settentrionali e in particolare in Lombardia, Piemonte e Trentino, costituisce inoltre il maggior contributo nazionale (75%) della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.