Energia idroelettrica

L'energia idroelettrica è la cattura dell'energia dell'acqua in movimento per qualche scopo utile.

Negli anni 1830, all'apice dell'era della costruzione dei canali, l'energia idroelettrica era usata per trasportare il traffico delle chiatte su e giù per le colline ripide usando ferrovie a piano inclinato. Per la trasmissione meccanica diretta della potenza le industrie che utilizzavano l'energia idroelettrica dovevano essere vicine alla cascata. Per esempio, durante l'ultima metà del 19° secolo, molti mulini a macina furono costruiti a Saint Anthony Falls, per utilizzare il salto di 50 piedi (15 metri) del fiume Mississippi. I mulini furono importanti per la crescita di Minneapolis. Oggi l'uso maggiore dell'energia idroelettrica è per la produzione di energia elettrica. Questo permette di utilizzare l'energia a basso costo a lunghe distanze dal corso d'acqua.

Tipi di energia idrica

Ci sono molte forme di energia idrica:

  • Ruote ad acqua, usate per centinaia di anni per alimentare mulini e macchinari
  • Energia idroelettrica, un termine solitamente riservato alle dighe idroelettriche.
  • Energia di marea, che cattura l'energia dalle maree in direzione orizzontale
  • Energia di marea, che fa lo stesso, ma in verticale
  • Wave power, che utilizza l'energia delle onde

Energia idroelettrica

Articolo principale: Idroelettricità

L'energia idroelettrica è un mezzo per produrre elettricità senza bruciare carburante. L'energia idroelettrica fornisce circa 715.000 MWe o il 19% dell'elettricità mondiale (16% nel 2003). Grandi dighe sono ancora in fase di progettazione. A parte alcuni paesi che ne hanno in abbondanza, l'energia idroelettrica è normalmente applicata alla domanda di picco del carico perché è facilmente arrestabile e avviabile. Tuttavia, l'energia idroelettrica non è probabilmente un'opzione importante per la produzione futura di energia nelle nazioni sviluppate, perché la maggior parte dei siti principali all'interno di queste nazioni sono già stati sfruttati o non sono disponibili per altre ragioni, come le considerazioni ambientali.

L'energia idroelettrica non produce essenzialmente anidride carbonica o altre emissioni nocive, in contrasto con la combustione di combustibilifossili, e non è un contribuente significativo al riscaldamento globale attraverso la CO2.

L'energia idroelettrica può essere molto meno costosa dell'elettricità generata dal combustibile fossile o dall'energia nucleare. Le aree con abbondante energia idroelettrica attraggono l'industria. Le preoccupazioni ambientali sugli effetti dei bacini possono proibire lo sviluppo di fonti di energia idroelettrica economiche.

Energia di marea

Sfruttare le maree in una baia o in un estuario è stato realizzato in Francia (dal 1966), in Canada e in Russia, e potrebbe essere realizzato in altre aree con un'ampia gamma di maree. L'acqua intrappolata fa girare le turbine mentre viene rilasciata attraverso la diga di marea in entrambe le direzioni. Un altro possibile difetto è che il sistema genererebbe elettricità in modo più efficiente in raffiche ogni sei ore (una volta ogni marea). Questo limita il modo in cui l'energia di marea può essere usata.

Energia di marea

Una tecnologia relativamente nuova, i generatori di corrente di marea traggono energia dalle correnti in modo molto simile a quello dei generatori eolici. La maggiore densità dell'acqua significa che un singolo generatore può fornire una potenza significativa. Questa tecnologia è nelle prime fasi di sviluppo e avrà bisogno di ulteriori ricerche prima di poter produrre una maggiore quantità di energia.

Ma diversi prototipi sono stati testati nel Regno Unito, in Francia e negli Stati Uniti. Già nel 2003 una turbina che produce 300 kW è stata testata nel Regno Unito.

L'azienda canadese Blue Energy ha in progetto di installare in varie località del mondo dei dispositivi di corrente di marea molto grandi montati in quello che chiamano un "recinto di marea", basato su un design di turbina ad asse verticale.

Potenza delle onde

L'energia dal moto ondoso della superficie dell'oceano potrebbe produrre molta più energia delle maree. È stato provato che è possibile produrre energia dalle onde, in particolare in Scozia nel Regno Unito. Ma ci sono ancora molti problemi tecnici.

Un prototipo di generatore di energia dalle onde a terra è in costruzione a Port Kembla in Australia e si prevede che genererà fino a 500 MWh all'anno. L'energia delle onde è catturata da un generatore ad aria compressa e convertita in elettricità. Per i paesi con grandi coste e condizioni di mare mosso, l'energia delle onde offre la possibilità di generare elettricità in volumi utili. L'energia in eccesso durante il mare mosso potrebbe essere usata per produrre idrogeno.

Turbina idraulica e generatore elettrico.Zoom
Turbina idraulica e generatore elettrico.

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Domande e risposte

D: Che cos'è l'energia idroelettrica?


R: L'energia idroelettrica è la cattura dell'energia dell'acqua in movimento per uno scopo utile.

D: Qual era l'uso dell'energia idroelettrica negli anni '30 del XIX secolo?


R: Negli anni '30 del XIX secolo, l'energia idroelettrica veniva utilizzata per trasportare il traffico di chiatte su e giù per le colline ripide, utilizzando ferrovie a piano inclinato.

D: Quali industrie utilizzavano l'energia idroelettrica per la trasmissione diretta di energia meccanica?


R: Le industrie che utilizzavano l'energia idroelettrica per la trasmissione diretta di energia meccanica dovevano trovarsi vicino alla cascata.

D: Dove sono stati costruiti molti mulini a macina nell'ultima metà del XIX secolo?


R: Durante l'ultima metà del XIX secolo, molti mulini a macina furono costruiti presso le cascate di Saint Anthony, per sfruttare il salto di 15 metri del fiume Mississippi.

D: Perché i mulini costruiti alle Saint Anthony Falls erano importanti per la crescita di Minneapolis?


R: I mulini furono importanti per la crescita di Minneapolis perché utilizzavano l'energia idroelettrica per funzionare, che era una forma di energia a basso costo altamente accessibile nel fiume.

D: Qual è l'uso più importante dell'energia idroelettrica oggi?


R: Oggi il maggior utilizzo dell'energia idroelettrica è la generazione di energia elettrica.

D: Che cosa consente l'uso dell'energia idroelettrica per la generazione di energia elettrica?


R: L'uso dell'energia idroelettrica per la generazione di energia elettrica consente di utilizzare energia a basso costo a grandi distanze dal corso d'acqua.

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