Energia idroelettrica: vantaggi e svantaggi per l’ambiente e l’economia

L’energia idroelettrica è una forma di energia rinnovabile che origina dall’acqua e che, come tutte le fonti rinnovabili, può rappresentare il futuro del nostro pianeta.
In questo articolo vediamo cos’è l’energia idroelettrica e quale l’impatto degli impianti idroelettrici rispetto al cambiamento climatico, quali i vantaggi e gli svantaggi e la situazione in Italia.

L’articolo è tratto dal volume EPC: Oltre i limiti ecologici a cura di Giuseppe Zicari

Energia idroelettrica: definizione

L’energia idroelettrica è una forma di energia rinnovabile che origina dall’acqua e che, come tutte le fonti rinnovabili, può rappresentare il futuro del nostro pianeta. L’Unione Europea ha infatti fissato un target che prevede che entro il 2030, il 30% dell’energia consumata provenga da fonti rinnovabili.

L’energia idroelettrica sfrutta le grandi masse di acqua che sono movimentate dalla gravità e che vengono convogliate in condotte forzate o dighe. L’acqua in movimento produce energia cinetica che, grazie ad appositi impianti, viene trasformata in energia elettrica.

I vantaggi

Nel 2008 le energie rinnovabili hanno fornito circa il 19% di tutta l’energia elettrica mondiale: per il 16% è stata prodotta da centrali idroelettriche. Le emissioni, in termini di anidride carbonica (equivalenti), prodotte dalle energie rinnovabili, sono molto inferiori a quelle prodotte dall’energia elettrica da combustibili fossili. Le emissioni generate dalle energie rinnovabili utilizzate per produrre elettricità oscillano tra 4 e 46 g di CO2eq/kWh, mentre quelle da elettricità da fonti fossili tra 469 e 1.001 g di CO2eq/kWh (in questa stima sono esclusi gli impatti generati dall’uso dei suoli e dai trasporti che possono essere molto importanti).

Le tre categorie di impianti idroelettrici

Gli impianti idroelettrici sono classificati in base alla durata di invaso dei serbatoi, in tre categorie:

• Impianti a serbatoio: quelli che hanno un serbatoio classificato come “serbatoio di regolazione stagionale”, ovvero quelli con durata di invaso maggiore o uguale a 400 ore.
• Impianti a bacino: quelli che hanno un serbatoio classificato come “bacino di modulazione settimanale o giornaliera”; sono quelli con durata di invaso minore di 400 ore e maggiore di due ore.
• Impianti ad acqua fluente: quelli che utilizzano la portata fluente senza alcuna regolazione.

Gli impianti di pompaggio

Un’ulteriore categoria è quella degli impianti di pompaggio cioè quelli con tutte le caratteristiche degli impianti tradizionali, ma che ricavano la disponibilità di acqua nel serbatoio superiore mediante sollevamento elettromeccanico (con pompe o con la stessa turbina di produzione). Questo tipo di impianto consiste in due serbatoi posti alle estremità, collocati a quote differenti, collegati mediante i manufatti tipici di un impianto idroelettrico. Nelle ore diurne di maggior richiesta (ore di punta) dell’utenza l’acqua immagazzinata nel serbatoio superiore è usata per la produzione di energia elettrica. Nelle ore di minor richiesta (ore notturne) l’acqua viene sollevata, mediante pompaggio, al serbatoio superiore.
Nel Mondo sono in funzione almeno 800.000 dighe che forniscono il 2,2% dell’energia primaria ed il 16% dell’elettricità. L’energia nucleare fornisce un altro 13% dell’elettricità mondiale, da meno di 500 impianti.

Gli impianti idroelettrici in Italia

Nel 2007 in Italia risultavano attivi 2.135 impianti idroelettrici con una potenza installata (efficiente lorda) di oltre 21.476 MW, con prevalenza di impianti a serbatoio, tra i quali quelli con il pompaggio sono i più numerosi. Nel 2007 il 56% degli impianti aveva una potenza superiore ai 10 MW.
Nel 2007, in Italia, la produzione lorda di energia da impianti idroelettrici è stata pari a circa 38.481 GWh, di cui 32.815 GWh da impianti ad apporto naturale (tra cui oltre il 45% da acqua fluente).In Italia, la costruzione di nuove dighe e nuovi impianti idroelettrici potrà aumentare l’approvvigionamento da questa fonte di circa 516 MW (potenza lorda stimata installata), cioè pari a circa il 2% della potenza presente nel 2007.

Svantaggi e impatti ambientali

La costruzione di impianti idroelettrici può generare molti impatti ambientali. Le dighe incidono negativamente sulla capacità di autorigenerazione e mantenimento dell’eco-sistema fiume. Viene danneggiata la fauna ittica.
Dighe e traverse interrompono la continuità longitudinale di fiumi e torrenti, impedendo i naturali spostamenti di molte specie ittiche alla ricerca delle aree di riproduzione. Si evidenziano i casi come quello dello storione (Acipenser sturio), dello storione cobice (Acipenser naccarii), dello storione ladano (Huso huso), dell’alosa (Alosa fallax), del pigo (Rutilus pigo) e della savetta (Chondrostoma soetta), specie che non riescono più a risalire i fiumi a causa delle barriere artificiali.
Si altera il movimento di sedimenti che si accumuleranno a valle della diga. Tutte le dighe sono destinate a interrarsi e in generale aumenta l’insicurezza dei territori limitrofi. Le dighe riducono sensibilmente il deflusso di acqua a valle.

Aspetti negativi delle centrali idroelettriche

Altri aspetti negativi generati dalle centrali idroelettriche sono:
• modifica della dinamica del trasporto solido;
• aumento della temperatura dell’acqua e conseguente riduzione del contenuto di ossigeno;
• aumento dei processi di stagnazione e diminuzione della capacità depurativa;
• ridotta turbolenza e quindi ossigenazione.

Dei 177 fiumi più lunghi del Pianeta, cioè oltre i 1.000 km, solo 64 (nel 2006) scorrevano liberamente senza dighe.
Dal 1950 a oggi sono state costruite almeno 45.000 grandi dighe che trattengono oltre un quarto del ruscellamento globale annuo, generando quindi grandi cambiamenti agli ecosistemi (Worldwatch Institute, 2013). Le dighe aumentano la produzione di metano, nei bacini in cui l’acqua stagnante favorisce le giuste condizioni. Le grandi dighe possono quindi contribuire notevolmente all’aumento della produzione di gas clima alteranti come il metano.

Conclusioni

In conclusione, data l’intensa utilizzazione in atto della fonte idraulica, le potenzialità di un ulteriore sviluppo risultano oggettivamente limitate, e la previsione della costruzione di nuovi 404 impianti per 516 MW (potenza lorda installata) sicuramente non è compatibile con la salvaguardia dell’ambiente e altre attività di primaria importanza come l’approvvigionamento potabile e irriguo.
Probabilmente una stima più realistica considera uno scenario che prevede l’installazione di meno di 300 MW da nuove centrali idroelettriche che comunque potranno non essere sufficienti a compensare le riduzioni generate dal cambiamento climatico e altri problemi (interramento dighe, prelievi per l’irrigazione).