Cerca

domenica 28 novembre 2010

Capitolo 3: l'energia Idroelettrica

video


L’Energia Idroelettrica è una tipologia di energia la quale viene prodotta nelle grandi centrali idroelettriche, come ad esempio dighe e bacini artificiali la quale sfrutta un semplice principio fisico quale il principio di conservazione dell’energia. Esso si basa sul fatto che una grande massa (in questo caso d’acqua) posta ad un altitudine maggiore rispetto al posto in cui verrà sfruttata tale energia, possiede spontaneamente dell’energia denominata energia potenziale gravitazionale; essa successivamente viene trasformata in energia cinetica che provvederà ad azionare un trasformatore accoppiato ad una turbina trasformandosi in energia elettrica.


Le domande da porsi sono: perché l’acqua possiede energia cinetica e potenziale? Chi gliela fornirsce?

L'energia del sole fa evaporare l'acqua dagli oceani,  il vapore, sottoforma di pioggia o neve cade sulla terraferma acquistando energia potenziale nonché energia cinetica. Si può dire che l'acqua è il fluido in una enorme macchina termica alimentata dal Sole.


Il procedimento di trasformazione da energia potenziale gravitazione a cinetica ed infine in elettrica è il seguente:
·         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, si immettono 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. Questi impianti permettono di immagazzinare energia nei momenti di disponibilità per utilizzarla nei momenti di bisogno.



 L'energia idroelettrica è una fonte di energia pulita (non vi sono emissioni) e rinnovabile, tuttavia la costruzione di dighe e grandi bacini artificiali, con l'allagamento di vasti terreni, può provocare lo sconvolgimento dell'ecosistema della zona con enormi danni ambientali, come è successo con la grande diga di Assuan in Egitto o la Diga delle tre Gole in Cina e quella di Hoover a Las Vegas.


 Diga delle Tre Gole       
                   


 La potenze di un impianto dipende principalmente da due fattori: la portata e il dislivello. Per questo motivo si creano i famosi sbarramenti artificiali,che tutti abbiamo visto, in modo tale che si possa garantire una portata (ossia il volume di acqua al secondo) il più possibile costante in tutti i periodi dell’anno.
Al fine di garantire una produzione di energia elettrica che segua il più possibile la domanda di energia sono stati messi a punto dei sistemi di pompaggio che sfruttano l’energia prodotta durante la notte (quando la domanda energetica è bassa) per portare l’acqua in appositi serbatoi posti a un quota maggiore rispetto alla turbina. Durante i momenti di massima richiesta, tali serbatoi vengono svuotati, aumentando la portata dell’acqua che attraversa la turbina e conseguentemente la produzione di energia elettrica. 
A seconda appunto della portata della diga e il dislivello dell’acqua si possono suddividere gli impianti in modo tale da sapere fin da subito (vedendo appunto se la struttura ambientale ce lo permette) la potenza massima che scaturisce; si ha quindi:

·         Micro - impianti: P < 100 kW
·         Mini - impianti: 100 kW < P < 1.000 kW
·         Piccoli - impianti: 1.000 kW < P < 10.000 kW
·         Grandi - impianti: P > 10.000 kW


(ps. 1 kw (chiliwatt) = 1000 watt; 1MW (megawatt) = 1000 000 di watt;                                                 1 GW (gigawatt) = 1000 000 000 watt)

Gli impianti idroelettrici di grandi dimensioni possono arrivare a potenze di svariate migliaia di MW, come ad esempio una delle prime dighe al mondo, la Hoover Dam (2.074 MW) di Las Vegas o le già citate diga di Assuan in Egitto e la diga delle Tre Gole (oltre 18.000 MW) in Cina.

Si vede quindi che la produzione di energia è elevatissima!!

L’energia idroelettrica, nonostante il fatto che a noi non ci è dato saperlo, è la principale risorsa alternativa alle fonti fossili usata in Italia. L'energia idroelettrica garantisce circa il 15% del fabbisogno energetico italiano. La sua importanza in passato fu molto più grande perché dagli inizi del XX secolo sino al primo dopoguerra l'energia idroelettrica rappresentava la stragrande maggioranza dell'energia prodotta in Italia arrivando anche a toccare punte di pochi punti percentuali sotto al 100%.

Oggi l'Italia, possiede le proprie centrali e le proprie stazioni di pompaggio. Nel 2009 ha avuto consumi per circa 337 601 GWh(Gigawattora) di energia elettrica. Tale dato è il cosiddetto "consumo o fabbisogno nazionale lordo" e indica l'energia elettrica di cui ha bisogno il Paese per far funzionare qualsiasi impianto o mezzo che abbisogni di energia elettrica. Tale dato è ricavato come somma dei valori indicati ai morsetti dei generatori elettrici di ogni singolo impianto di produzione e il saldo degli scambi con l'estero. Tale misura è effettuata prima di una eventuale detrazione di energia per alimentare le stazioni di pompaggio e non considerando gli autoconsumi delle centrali (ovvero l'energia che la centrale usa per il suo funzionamento). Il dato di consumo nazionale lordo contiene una percentuale pari al 13,3% di energia importata dall'estero (ovvero, al netto delle esigue esportazioni, circa 44 959 GWh annui nel 2009), che incide per il 14,1% sul valore dell'energia elettrica richiesta.     



Eccovi un documentario preso da National Geographic,che tratta la costruzione di una delle dighe più importanti del mondo: la Diga di Hoover, classificata un miracolo ingegneristico e di importanza stratosferica. Infatti è grazie a questa diga se la citta di Las Vegas è la magnifica città che oggi conosciamo.
Buona visione!




video


video
video
video
video

Ciao a presto!
Giulia Fico