Energia idroelettrica

Un impianto idroelettrico è uno stabilimento che trasforma l'energia dei fiumi, mari, corsi d'acqua in energia elettrica. L'espressione 'idroelettrica' o 'impianto idroelettrico' copre tutte le strutture che sono necessari per questa trasformazione.

La storia dell’acqua

L’acqua è esistita sulla terra da circa 4 miliardi di anni. La terra ha una posizione così speciale nel sistema solare che si possono trovare su di essa tutti i tre i diversi stati dell’acqua (solido, liquido e gassoso). È stato stimato che la vita si è evoluta circa 3,5 miliardi di anni fa. Non sarebbe possibile senza acqua.

L'acqua è la nostra risorsa più antica. La ruota idraulica fu usata per l'irrigazione e la fornitura di acqua potabile in Cina, Egitto e in Mesopotamia. Mulini ad acqua sono stati utilizzati dall'epoca romana. Essi furono montati su navi, così come a terra, al fine di macinare chicchi. Ruote idrauliche, inoltre, sono stati utilizzate nella lavorazione del ferro e nelle segherie. Furono utilizzate anche per drenare i pozzi delle miniere.
In seguito sono stati utilizzati motori a vapore poi turbine ad acqua. Quando la corrente dell’acqua è stata abbastanza forte l'energia cinetica del flusso è stata trasformata in energia elettrica nei generatori di corrente.

È stato stimato che la terra è coperta da 1,4 miliardi km3 acqua. È difficile da credere, ma è vero che questo stupendo corpo idrico è coinvolto in una circolazione lunga 9 giorni. L’acqua circola spinta  dal 23% di energia che il sole irradiata sulla Terra. Il 99% di questa energia viene utilizzata per il processo di evaporazione-precipitazioni, una potenza inutilizzata. Il rimanente 1% non è altro che il potenziale di energia cinetica dell'acqua. Questo è ciò che cerchiamo di utilizzare come energia idroelettrica.

L’acqua distrugge e costruisce allo stesso tempo. I fiumi trasportano quasi 3000 milioni di tonnellate di materiali. Questo è il motivo che altezza della terraferma è stato diminuito solo 1 metro ogni 100 mila anni. D’altro canto i fiumi hanno costruito le rive dei laghi, e lingue di terra nei delta negli oceani e nei mari.

L'evoluzione della forza idrica

Utilizzo di energia idroelettrica è stato limitato all'inizio, poiché era possibile utilizzarla solo sul posto. Tuttavia, l'utilizzo di questa energia esplose quando si sviluppò la prima turbina ad acqua. La turbina trasforma l'80% dell'energia dell'acqua in energia meccanica. Gli ingegneri iniziarono a pensare di generare  energia elettrica da impianti idroelettrici. La turbina idraulica ebbe diffusione istantanea. Lo sviluppo della tecnologia ha reso possibile produrre tipi di turbine più efficaci e più produttive.

Che cos'è la turbina?

Una turbina è un motore rotativo che trasforma l'energia cinetica dal flusso di un fluido attraverso i rotori in energia meccanica.

Turbine moderne
Turbine a reazione, turbina Francis, turbina Kaplan, turbina a Bulbo, pompa a turbina, turbina a Impulso, turbina Pelton, turbina Bánki

Utilizzo di energia idroelettrica

Prima di iniziare la progettazione di una centrale idroelettrica, una decisione deve essere fatta sulle prestazioni dell'impianto che corrisponde alla caratteristica del fiume e la potenza desiderata. La forza della corrente del fiume, il deflusso dell'acqua, il livello  hanno un'influenza sul tipo della centrale idroelettrica. Nel caso di moderni impianti di potenza è anche importante se il fiume è congelato in alcuni periodi dell'anno.

Italia, Svizzera, Svezia, Norvegia e Finlandia sono gli utenti di energia idroelettrica leader del mondo. Durante gli ultimi decenni sono state costruite molte centrali idroelettriche  anche in Russia, Germania, USA, Sud America, Brasile e in Africa. Il maggior potenziale di risorse idriche è disponibile in Africa, in particolare in Congo.

Impatto ambientale delle centrali idroelettriche

Purtroppo, più un impianto idroelettrico lavora  più i danni ecologici si sentono. Se un impianto di potenza è stato progettato e costruito in modo improprio, espone le specie rare di pesci pericolo, impedendo loro di riprodursi. Le piante potrebbero invadere la superficie dell'acqua bloccando il flusso delle acque, dei sedimenti e delle sostanze nutritive disponibili. I sedimenti portati dai fiumi sono nutrimento per le creature che vivono in acqua e potrebbero essere costrette ad abbandonare il loro luogo di riproduzione per mancanza di cibo abituale.

Utilizzo in Ungheria

Il tasso di flusso è estremamente lento sui fiumi d'Ungheria. In realtà è uno dei più basse nel mondo. Ad esempio, la differenza tra il livello dell'acqua del fiume Tisza è solo 2-3 cm a 1 km. In queste circostanze non c'è troppa possibilità di utilizzare i nostri fiumi. Diverse centrali idroelettriche sono state progettate dopo la prima guerra mondiale, ma essi non sono state mai costruite. La produzione di energia idroelettrica sul fiume che Tisza è abbastanza limitata. La distribuzione percentuale di utilizzo di energia idroelettrica sui fiumi in Ungheria è:
Danubio 72%, Tisza 10%, Dráva 9%, Rába e Hornád 5%, altri 4%.

Principali impianti idroelettrici in Ungheria: Csörötnek , Körmend, Ikervár,, Felsődo, Kesznyéten, Alsószölnök