L’Energia idroelettricaL’Energia idroelettrica

LegislazioneLegislazione

PROTOCOLLO DI KYOTO: i paesi industrializzati si PROTOCOLLO DI KYOTO: i paesi industrializzati si impegnano a ridurre entro il 2012 le emissioni di CO2 del impegnano a ridurre entro il 2012 le emissioni di CO2 del 5,2% rispetto al 1990 (stipulato nel dicembre del ’97) ;5,2% rispetto al 1990 (stipulato nel dicembre del ’97) ;

LEGGE 20-20-20: Ci si aspettava venissero definiti gli LEGGE 20-20-20: Ci si aspettava venissero definiti gli obiettivi e le strategie per ridurre su scala mondiale le obiettivi e le strategie per ridurre su scala mondiale le emissioni di CO2;emissioni di CO2;

I CERTIFICATI VERDI: nuova struttura di incentivazione I CERTIFICATI VERDI: nuova struttura di incentivazione delle fonti rinnovabili.delle fonti rinnovabili.

Centrali nel MondoCentrali nel MondoTipoTipo

centralecentrale

USAUSA CanadaCanada CinaCina GiapponeGiappone UEUE

TermoTermo 71,8%71,8% 29%29% 80,35%80,35% 59,3%59,3% 50,8%50,8%

NucleareNucleare 20,8%20,8% 13%13% 1,2%1,2% 30’7%30’7% 33,3%33,3%

IdroIdro 5,7%5,7% 56,7%56,7% 9%9% 18,4%18,4% 13,6%13,6%

Solare Solare eolica eolica geotermicageotermica

1,7%1,7% 1,3%1,3% 1%1% 0,1%0,1% 2,3%2,3%

Produzione di elettricità nel mondo

Il mercato europeoIl mercato europeo Permette di compensare le Permette di compensare le

eccedenze e le carenze di eccedenze e le carenze di energia tra paesi energia tra paesi confinanti; confinanti;

La rete elettrica italiana è La rete elettrica italiana è interconnessa con le reti interconnessa con le reti dei paesi confinanti dei paesi confinanti attraverso 16 linee. attraverso 16 linee.

Organizzazione del mercato Organizzazione del mercato elettrico in Italiaelettrico in Italia

Produttori;Produttori; Gestore Mercato Elettrico (GME);Gestore Mercato Elettrico (GME); Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale;Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale; Grossisti;Grossisti; Distributori;Distributori; Mercato Vincolato;Mercato Vincolato; Mercato Libero;Mercato Libero; Acquirente Unico.Acquirente Unico.

Gli impianti in ItaliaGli impianti in Italia Rese: 48000 GWhRese: 48000 GWh Numero: 2005 centraliNumero: 2005 centrali Locazione:Locazione:

Piemonte, Valle d’Aosta e Liguria: 539 Piemonte, Valle d’Aosta e Liguria: 539

potenza prodotta: 4.350,9 MWpotenza prodotta: 4.350,9 MW

Trentino, Friuli e Veneto: 630 Trentino, Friuli e Veneto: 630

potenza prodotta: 4.592,5 MWpotenza prodotta: 4.592,5 MW

Centrali nella regioneCentrali nella regione

Nel Comune di Nel Comune di LigonchioLigonchio sono in funzione due centrali sono in funzione due centrali idroelettriche che producono idroelettriche che producono energia sfruttando le acque energia sfruttando le acque dei torrenti Rossendola e dei torrenti Rossendola e Ozola. Ozola.

La diga di VettoLa diga di Vetto

Negli anni ’90 iniziarono i lavori;Negli anni ’90 iniziarono i lavori; bacino artificiale di 100 milioni di metri cubi, con una bacino artificiale di 100 milioni di metri cubi, con una

superficie di 4,35 chilometri quadrati, alto 83 metri;superficie di 4,35 chilometri quadrati, alto 83 metri; Per la realizzazione di questa diga numerosi sono i Per la realizzazione di questa diga numerosi sono i

dibattiti e di fatto non si è ancora avanzati nella sua dibattiti e di fatto non si è ancora avanzati nella sua realizzazione realizzazione

Cos’è l’energia idroelettricaCos’è l’energia idroelettrica

E’ una fonte di energia rinnovabile che sfrutta la E’ una fonte di energia rinnovabile che sfrutta la potenza dell’acqua che, in particolari condizioni, potenza dell’acqua che, in particolari condizioni, è in grado di trasformare l’energia meccanica in è in grado di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica.energia elettrica.

Da dove si ricava?Da dove si ricava? Dai Dai laghilaghi o da o da bacinibacini artificialiartificiali, l’acqua viene , l’acqua viene convogliata ,attraverso convogliata ,attraverso condutture forzate, a condutture forzate, a valle.valle.

Dai Dai fiumifiumi aventi una aventi una consistente portata consistente portata d’acqua e un regime d’acqua e un regime costante nell’arco costante nell’arco dell’anno. Viene fatta dell’anno. Viene fatta aumentare l’energia aumentare l’energia

cineticacinetica..

Il bacino idroelettrico: Il bacino idroelettrico: due tipi di centralidue tipi di centrali

A A saltosalto: si utilizzano : si utilizzano grandi altezze di grandi altezze di caduta dell’acqua caduta dell’acqua nelle regioni nelle regioni montane montane

Ad Ad acqua fluenteacqua fluente: : utilizzano grandi utilizzano grandi masse d’acqua masse d’acqua corrente che corrente che superano piccoli superano piccoli dislivelli dislivelli

Le centrali..Le centrali.. Serie di opere di ingegneria idraulica Serie di opere di ingegneria idraulica

posizionate in una certa successione allo scopo posizionate in una certa successione allo scopo di ottenere energia elettrica da masse d’acqua di ottenere energia elettrica da masse d’acqua in movimentoin movimento

DIGA: ha lo scopo di creare DIGA: ha lo scopo di creare una riserva d’acqua, tramite la una riserva d’acqua, tramite la costruzione di un bacino costruzione di un bacino artificiale, e di conseguenza artificiale, e di conseguenza creare un dislivello.creare un dislivello.

CONDOTTA FORZATA: CONDOTTA FORZATA: convoglia l’acqua dal bacino convoglia l’acqua dal bacino fino alle turbinefino alle turbine

POZZO POZZO PIEZOMETRICO: PIEZOMETRICO:

ha il compito di smorzare ha il compito di smorzare le enormi le enormi sovrappressioni che si sovrappressioni che si generano quando la generano quando la turbina viene fermata per turbina viene fermata per evitare effetti a colpo evitare effetti a colpo d’ariete. d’ariete.

TURBINE: sono messe in moto dalla forza TURBINE: sono messe in moto dalla forza dell’acqua che colpisce le pale; dell’acqua che colpisce le pale;

Dei vari tipi di turbine e del loro funzionamento ne parleremo in seguito

Le Le turbineturbine

DISTRIBUTOREDISTRIBUTORE

Parte fissa;Parte fissa;

indirizza la portata in arrivo indirizza la portata in arrivo alla girante dando la alla girante dando la direzionedirezione

regola la portata; regola la portata;

provoca una trasformazione provoca una trasformazione in energia cinetica in energia cinetica dell'energia di posseduta dell'energia di posseduta dalla portata. dalla portata.

GIRANTEGIRANTE

È la parte mobile;È la parte mobile;

trasforma l'energia trasforma l'energia potenziale e/o cinetica potenziale e/o cinetica dell'acqua in energia dell'acqua in energia meccanica resa sull'albero meccanica resa sull'albero motore.motore.

La turbina idraulica è un dispositivo meccanico che trasforma La turbina idraulica è un dispositivo meccanico che trasforma l'energia potenziale e cinetica in energia meccanica; è l'energia potenziale e cinetica in energia meccanica; è costituita da:costituita da:

Tipi di turbineTipi di turbine

PeltonPelton Turgo Turgo Cross-Cross-FlowFlow

Francis Francis KaplanKaplan

Turbina ad Turbina ad azioneazione

Turbina ad Turbina ad azioneazione

Turbina ad Turbina ad azioneazione

Turbina a Turbina a reazionereazione

Turbina a Turbina a reazionereazione

Salti di 15 - Salti di 15 - 300 m300 m

Salti di 5 - Salti di 5 - 200 m 200 m

Salti di 10 Salti di 10 – 350 m– 350 m

Salti di 2 – Salti di 2 – 20 m20 m

ALTERNATORE: trasforma l’energia meccanica in ALTERNATORE: trasforma l’energia meccanica in energia elettrica da immettere in rete. energia elettrica da immettere in rete. L'alternatore è costituito da:L'alternatore è costituito da:

- Una parte fissa: statore;- Una parte fissa: statore;

- Una parte mobile: rotore.- Una parte mobile: rotore.

La corrente alternataLa corrente alternata La corrente alternata è una corrente che La corrente alternata è una corrente che

cambia periodicamente, scorrendo ora in cambia periodicamente, scorrendo ora in un senso ora nell’altro un senso ora nell’altro

i(t) = iₒ sen(ωt + αₒ)

IL TRASFORMATORE: serve ad innalzare il voltaggio IL TRASFORMATORE: serve ad innalzare il voltaggio della corrente in uscita dall’alternatore per evitare della corrente in uscita dall’alternatore per evitare eccessive perdite di energia in linea (principio eccessive perdite di energia in linea (principio dell’induzione elettromagnetica).dell’induzione elettromagnetica).

L’induzione L’induzione elettromagneticaelettromagnetica

Quando un conduttore è percorso da corrente elettrica Quando un conduttore è percorso da corrente elettrica genera attorno a se un campo magnetico che crea una genera attorno a se un campo magnetico che crea una tensione indotta, senza contatto fisico ma solo tensione indotta, senza contatto fisico ma solo magnetico.magnetico.

Il “cammino” Il “cammino” dell’elettricitàdell’elettricità

Come viene distribuita l’energia elettrica

Impianto di accumulazioneImpianto di accumulazione

Sono centrali che utilizzano l’energia elettrica in Sono centrali che utilizzano l’energia elettrica in eccesso delle centrali sempre funzionanti per eccesso delle centrali sempre funzionanti per “ripompare” l’acqua del bacino a valle in quello a “ripompare” l’acqua del bacino a valle in quello a monte nelle ore di minor richiesta di energia, monte nelle ore di minor richiesta di energia, utilizzando l’energia delle centrali ad attività utilizzando l’energia delle centrali ad attività continua. continua.

Impianto di accumulazioneImpianto di accumulazione

Confronti con le altre Confronti con le altre fonti energetiche in Italiafonti energetiche in Italia

Termoelettrica: 82,6%Termoelettrica: 82,6% Idroelettrica: 15,1%Idroelettrica: 15,1% Eolica: 0,5%Eolica: 0,5% Geotermica: 1,8%Geotermica: 1,8%

idroelettricaeolicageotermicatermoelettricasolare

Problemi ambientaliProblemi ambientali

Impatto ambientaleImpatto ambientale

intervento edilizio, come la costruzione di laghi artificiali intervento edilizio, come la costruzione di laghi artificiali in fase di costruzione ha un impatto visivo ed estetico in fase di costruzione ha un impatto visivo ed estetico

molto fortemolto forte

Alterazione delle portata fluviale e conseguente Alterazione delle portata fluviale e conseguente cambiamento del microclima cambiamento del microclima

Problemi di sicurezza in caso di terremoti e franeProblemi di sicurezza in caso di terremoti e frane

Esodi forzati di popolazione Esodi forzati di popolazione

Diminuzione della fertilità dei terreni a valleDiminuzione della fertilità dei terreni a valle

Diffusione di malattie trasmesse dai parassiti che si Diffusione di malattie trasmesse dai parassiti che si moltiplicano nei bacinimoltiplicano nei bacini

Problemi per il letto fluvialeProblemi per il letto fluviale la naturale sedimentazione riempie il letto fluviale;la naturale sedimentazione riempie il letto fluviale; sbarramenti bloccano il trasporto solido dei fiumi;sbarramenti bloccano il trasporto solido dei fiumi; alterazione dell’equilibrio tra l’apporto solido e l‘attività alterazione dell’equilibrio tra l’apporto solido e l‘attività

erosiva nel corso dell’acqua a valle;erosiva nel corso dell’acqua a valle;

erosione delle coste;erosione delle coste;

Il disastro del VajontIl disastro del Vajont 9 ottobre 1963 alle ore 9 ottobre 1963 alle ore

22.3922.39

una frana staccatasi dal una frana staccatasi dal monte Toc precipita nel monte Toc precipita nel bacino della diga del Vajontbacino della diga del Vajont

un'onda scavalca la diga e un'onda scavalca la diga e travolge distruggendolo il travolge distruggendolo il paese di Longarone paese di Longarone

1910 vittime1910 vittime

Panoramica della Valle del Vajont. Si nota la frana di 260 milioni di Panoramica della Valle del Vajont. Si nota la frana di 260 milioni di metri cubi staccatasi dal Monte Toc e precipitata nel bacino artificiale.metri cubi staccatasi dal Monte Toc e precipitata nel bacino artificiale.

La diga delle Tre GoleLa diga delle Tre Gole

renderà disponibile 22.500 MW;renderà disponibile 22.500 MW; è stata allagata una zona di 600 km x 2 km;è stata allagata una zona di 600 km x 2 km; 23 città demolite;23 città demolite; 1,3 milioni di persone evacuate.1,3 milioni di persone evacuate.

Le guerre dell’oro bluLe guerre dell’oro blu

La diga sul fiume Gange;La diga sul fiume Gange; Turchia, Siria e Iraq;Turchia, Siria e Iraq; Cecoslovacchia e UngheriaCecoslovacchia e Ungheria

Turchia, Siria e IraqTurchia, Siria e Iraq La Turchia intende realizzare 22 dighe sull’Eufrate, che La Turchia intende realizzare 22 dighe sull’Eufrate, che

diminuirebbero drasticamente il livello delle acque del fiume diminuirebbero drasticamente il livello delle acque del fiume disponibili per l’Iraq;disponibili per l’Iraq;

La più grande (Ataturk) completata nel ’91 è alta 454m;La più grande (Ataturk) completata nel ’91 è alta 454m;

Similmente, quando la Siria cominciò il riempimento della nuova Similmente, quando la Siria cominciò il riempimento della nuova grande diga di Tabqa, questo causò la diminuzione di un quarto grande diga di Tabqa, questo causò la diminuzione di un quarto della della

portata idrica in Iraq;portata idrica in Iraq; Per tutta risposta Saddam Per tutta risposta Saddam Hussein schierò le sue truppe Hussein schierò le sue truppe alla frontiera e minacciando alla frontiera e minacciando esplicitamente la diga esplicitamente la diga

Cecoslovacchia e UngheriaCecoslovacchia e Ungheria

Nel ’77 danno il via al progetto Gabcikovo-Nagymaros Nel ’77 danno il via al progetto Gabcikovo-Nagymaros per la gestione delle acque del fiume Danubio che per la gestione delle acque del fiume Danubio che prevede la realizzazione di un sistema di sbarramenti e prevede la realizzazione di un sistema di sbarramenti e due centrali idroelettriche;due centrali idroelettriche;

Un nuovo studio sugli impatti ambientali dimostra che Un nuovo studio sugli impatti ambientali dimostra che la diga di Nagymaros può nuocere all’ecosistema del la diga di Nagymaros può nuocere all’ecosistema del fiume e ridurre le scorte di acqua potabile;fiume e ridurre le scorte di acqua potabile;

La Cecoslovacchia vuole una revisione del progetto, La Cecoslovacchia vuole una revisione del progetto, mentre l’Ungheria preme per l’accantonamento mentre l’Ungheria preme per l’accantonamento definitivo del progetto;definitivo del progetto;

Il conflitto termina nel ’92. Il conflitto termina nel ’92.

La diga sul GangeLa diga sul Gange

l’ultima diga terminatal’ultima diga terminata

nel ’74 ha provocato nel ’74 ha provocato

tensioni tra India e tensioni tra India e

Bangladesh; Bangladesh;

L’India continua a costruire sbarramenti, impoverendo L’India continua a costruire sbarramenti, impoverendo così la riserva idrica del Bangladesh, prosciugando 80 così la riserva idrica del Bangladesh, prosciugando 80 fiumi.fiumi.

Di Cervi Debora e Rossi Gloria

BibliografiaBibliografia Armaroli Nicola, Balzani Vincenzo, Armaroli Nicola, Balzani Vincenzo, L’Energia Per L’Astronave TerraL’Energia Per L’Astronave Terra, Milano, Zanichelli 2008; , Milano, Zanichelli 2008; Menna Pietro, L' energia pulita, il Mulino, 2003;Menna Pietro, L' energia pulita, il Mulino, 2003; ““Energie Rinnovabili”, in Energie Rinnovabili”, in il Sole 24 ore, martedì 3 febbraio 2009;il Sole 24 ore, martedì 3 febbraio 2009; http://www.rer.camcom.it/studi-ricerche/banca-dati/energia/elettric/impianti/IMPIELE1.xls/viewhttp://www.rer.camcom.it/studi-ricerche/banca-dati/energia/elettric/impianti/IMPIELE1.xls/view ;; http://www.energoclub.it/doceboCms/page12idroelettrico_energia_dalmare.htmlhttp://www.energoclub.it/doceboCms/page12idroelettrico_energia_dalmare.html ;; http://it.wikipedia.org/wiki/centraleiroelettricahttp://it.wikipedia.org/wiki/centraleiroelettrica;; http://it.wikipedia.org/wiki/bacino_iroelettricohttp://it.wikipedia.org/wiki/bacino_iroelettrico;; http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_iroelettricahttp://it.wikipedia.org/wiki/Energia_iroelettrica;; http://it.wikipedia.org/wiki/digahttp://it.wikipedia.org/wiki/diga;; http://search.conduit.com/Results.aspx?q=enel+centrali+idroelettriche+in+emilia+romagna&Seahttp://search.conduit.com/Results.aspx?q=enel+centrali+idroelettriche+in+emilia+romagna&Sea

rchSourceOrigin=13&hl=it&SelfSearch=1&ctid=CT1814311rchSourceOrigin=13&hl=it&SelfSearch=1&ctid=CT1814311;;

Energia in gioco,”Il mercato dell’energia”, “Le centrali elettriche e l’ambiente”, “Dalla produzione Energia in gioco,”Il mercato dell’energia”, “Le centrali elettriche e l’ambiente”, “Dalla produzione alla distribuzione”, alla distribuzione”, centro coordinamento, Enel 2003centro coordinamento, Enel 2003

Ugo AmaldiUgo Amaldi, Fisica: idee ed esperimenti dal pendolo ai quark, volume , Fisica: idee ed esperimenti dal pendolo ai quark, volume terzo,Zanichelliterzo,Zanichelli Francesco Gesualdi, Francesco Gesualdi, Acqua con giustizia e sobrietà, Acqua con giustizia e sobrietà, Editrice missionaria italiana 2007Editrice missionaria italiana 2007 Sara Ceci, Sara Ceci, Acqua e ambienteAcqua e ambiente, Editrice missionaria italiana 2007, Editrice missionaria italiana 2007 Marco Deriu, Marco Deriu, Acqua e conflittiAcqua e conflitti, Editrice missionaria italiana 2007, Editrice missionaria italiana 2007 Carlo Benedetti e Federico Rampini,Carlo Benedetti e Federico Rampini, Ccentomila punture di spillo, Ccentomila punture di spillo, Mondadori ottobre 2008Mondadori ottobre 2008