Introduzione
Gli esseri umani hanno sfruttato l'energia dell'acqua per millenni. L'energia potenziale dell'acqua è stata utilizzata per azionare mulini, pompe e per numerose altre applicazioni. Tuttavia, la conversione dell'energia potenziale dell'acqua in energia elettrica è un concetto relativamente recente.
Per generare elettricità utilizzando una diga idroelettrica, sono necessari due elementi:
- Una grande disponibilità di acqua.
- Una differenza di quota tra il lato di uscita e quello di ingresso della diga; questa differenza è chiamata 'salto'.
L'acqua di monte si trova a monte della diga e l'acqua di valle a valle; la diga separa fisicamente l'acqua di monte da quella di valle. L'acqua di monte consiste in un grande bacino, garantendo un approvvigionamento costante per la generazione di energia. Un condotto - noto come condotta forzata - collega l'acqua di monte alla centrale elettrica alla base della diga. La centrale elettrica contiene tutte le attrezzature necessarie per trasformare l'energia potenziale dell'acqua in energia elettrica.
Come Funzionano le Dighe Idroelettriche
Il video qui sotto è un estratto dal nostro corso Introduzione alle Centrali Idroelettriche.
L'acqua entra nelle condotte forzate attraverso uno degli ingressi principali. L'acqua poi scorre giù attraverso le condotte fino a raggiungere le turbine idroelettriche situate all'interno della centrale elettrica. Quando l'acqua passa sopra ogni girante della turbina, le giranti ruotano, generando energia meccanica. L'energia meccanica dalle giranti delle turbine viene trasferita a un generatore elettrico, che è collegato su un albero comune. Abbiamo ora convertito l'energia potenziale dell'acqua in energia elettrica e possiamo distribuirla attraverso un trasformatore e la rete nazionale ad alta tensione. Per completare il processo, l'acqua fluisce dalla centrale attraverso i tubi di scarico fino a raggiungere l'acqua di valle. L'intero processo è continuo, il che porta a una forma di generazione di energia costante e affidabile.
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Vantaggi e Svantaggi
Vantaggi delle Dighe Idroelettriche
- Offrono una forma di generazione di energia costante e affidabile, a condizione che ci sia abbastanza acqua di monte.
- Rappresentano una forma di energia rinnovabile (verde) e non producono rifiuti.
- Sono molto efficienti rispetto ad altri mezzi di generazione di energia.
- Economiche da gestire.
- Hanno una lunga vita utile (alcune centrali idroelettriche hanno oltre 100 anni!).
Svantaggi delle Dighe Idroelettriche
- Possono disturbare notevolmente gli habitat locali a causa dei grandi cambiamenti topologici necessari per creare le condizioni operative richieste dalla diga. Questi effetti negativi sono avvertiti sia dalle piante che dagli animali; questo è di gran lunga il più grande svantaggio associato alle dighe idroelettriche.
- Costo elevato di costruzione (alti costi iniziali).
- Conseguenze catastrofiche in caso di cedimento della diga (con potenziale perdita di vite umane).
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Risorse Aggiuntive
https://energyeducation.ca/encyclopedia/Hydroelectric_dam
https://en.wikipedia.org/wiki/Hydroelectricity
https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/hydroelectric-power-how-it-works