L`ENERGIA IDROELETTRICA
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L`ENERGIA IDROELETTRICA
L’ENERGIA IDROELETTRICA LE DIGHE CHE COS’È? • L’ENERGIA IDROELETTRICA È UNA FONTE DI ENERGIA ALTERNATIVA, RINNOVABILE, PULITA E INTEGRATIVA, CHE SFRUTTA LA TRASFORMAZIONE DELL’ ENERGIA POTENZIALE DI UNA MASSA DI ACQUA IN QUIETE E/O L’ENERGIA CINETICA DI UNA CORRENTE DI ACQUA IN ENERGIA MECCANICA E CHE SUCCESSIVAMENTE TRASFORMA QUESTA ENERGIA MECCANICA IN ENERGIA ELETTRICA. GLI IMPIANTI IDROELETTRICI SI SUDDIVIDONO IN GRANDI IMPIANTI IDROELETTRICI ED IN IMPIANTI IDROELETTRICI MINORI. • I GRECI E I ROMANI FURONO LE PRIME CIVILTÀ NEL MONDO ALLORA CONOSCIUTO AD UTILIZZARE LA POTENZA DELL'ACQUA. • L'ENERGIA IDROELETTRICA VIENE RICAVATA DAL CORSO DI FIUMI E DI LAGHI GRAZIE ALLA CREAZIONE DI DIGHE E DI CONDOTTE FORZATE. ESISTONO VARI TIPI DI CENTRALE: NELLE CENTRALI A SALTO SI SFRUTTANO GRANDI ALTEZZE DI CADUTA DISPONIBILI NELLE REGIONI MONTANE. NELLE CENTRALI AD ACQUA FLUENTE SI UTILIZZANO INVECE GRANDI MASSE DI ACQUA FLUVIALE CHE SUPERANO PICCOLI DISLIVELLI; PER FAR QUESTO PERÒ IL FIUME DEVE AVERE UNA PORTATA CONSIDEREVOLE E UN REGIME COSTANTE. • LA COSTRUZIONE DI DIGHE E GRANDI BACINI O INVASI ARTIFICIALI, CON L'ALLAGAMENTO DI VASTI TERRENI, APPORTA SEMPRE E COMUNQUE UN CERTO IMPATTO AMBIENTALE CHE NEI CASI PIÙ GRAVI PUÒ PROVOCARE LO SCONVOLGIMENTO DELL'ECOSISTEMA DELLA ZONA CON GRANDI DANNI AMBIENTALI, COME È SUCCESSO CON LA GRANDE DIGA DI ASSUAN IN EGITTO, OPPURE RISCHI DI TIPO IDROGEOLOGICO COME ACCADUTO NEL DISASTRO DEL VAJONT. • LA PRODUZIONE DI ENERGIA IDROELETTRICA PUÒ AVVENIRE ANCHE ATTRAVERSO LO SFRUTTAMENTO DEL MOTO ONDOSO, DELLE MAREE E DELLE CORRENTI MARINE. IN QUESTO CASO SI PARLA DI ENERGIA MAREOMOTRICE. PERCORSO DELL’ENERGIA NELLE DIGHE • IN LINEA GENERALE LO SCHEMA FUNZIONALE COMPRENDE L'OPERA DI SBARRAMENTO, UNA DIGA O UNA TRAVERSA, CHE INTERCETTA IL CORSO D'ACQUA CREANDO UN INVASO CHE PUÒ ESSERE UN SERBATOIO, O UN BACINO, DOVE È CREATO UN LIVELLO D’ACQUA. ATTRAVERSO OPERE DI ADDUZIONE, CANALI E GALLERIE DI DERIVAZIONE L'ACQUA VIENE CONVOGLIATA IN VASCHE DI CARICO E, MEDIANTE CONDOTTE FORZATE, NELLE TURBINE ATTRAVERSO VALVOLE DI IMMISSIONE (DI SICUREZZA) E ORGANI DI REGOLAZIONE DELLA PORTATA (DISTRIBUTORI) SECONDO LA DOMANDA D'ENERGIA. L'ACQUA METTE IN AZIONE LE TURBINE E NE ESCE FINENDO POI NEL CANALE DI SCARICO ATTRAVERSO IL QUALE VIENE RESTITUITA AL FIUME. DIRETTAMENTE COLLEGATO ALLA TURBINA, SECONDO UNA DISPOSIZIONE AD ASSE VERTICALE O AD ASSE ORIZZONTALE, È MONTATO L'ALTERNATORE, CHE È UNA MACCHINA ELETTRICA ROTANTE IN GRADO DI TRASFORMARE IN ENERGIA ELETTRICA L'ENERGIA MECCANICA RICEVUTA DALLA TURBINA. L'ENERGIA ELETTRICA COSÌ OTTENUTA DEVE ESSERE TRASFORMATA PER POTER ESSERE TRASMESSA A GRANDE DISTANZA. PERTANTO PRIMA DI ESSERE CONVOGLIATA NELLE LINEE DI TRASMISSIONE, L'ENERGIA ELETTRICA PASSA ATTRAVERSO IL TRASFORMATORE CHE ABBASSA L'INTENSITÀ DELLA CORRENTE PRODOTTA DALL'ALTERNATORE, ELEVANDONE PERÒ LA TENSIONE A MIGLIAIA DI VOLTS. GIUNTA SUL LUOGO DI IMPIEGO, PRIMA DI ESSERE UTILIZZATA, L'ENERGIA PASSA DI NUOVO IN UN TRASFORMATORE CHE QUESTA VOLTA, ALZA L'INTENSITÀ DI CORRENTE ED ABBASSA LA TENSIONE COSÌ DA RENDERLA ADATTA AGLI USI DOMESTICI. CHE COS’È UN BACINO IDROELETTRICO • IL BACINO IDROELETTRICO SERVE A RACCOGLIERE LE ACQUE DI UN FIUME IN UNA CONCA ARTIFICIALE, IL CUI ELEMENTO PRINCIPALE È LA DIGA, E FARNE ALZARE LA QUOTA, PER POTERNE IN SEGUITO UTILIZZARE IL DISLIVELLO PER LA GENERAZIONE DI ENERGIA ELETTRICA. DAL BACINO ALLA CENTRALE DOVE SONO SITUATI I GENERATORI, È PRESENTE UNA CONDOTTA FORZATA, OVVERO UN TUBO CHE HA L'IMBOCCO INIZIALE LARGO E QUELLO TERMINALE STRETTO, PER FAVORIRE LA VELOCITÀ DI USCITA SULLE PALE DELLE TURBINE. LE TURBINE IDROELETTRICHE • LA TURBINA IDRAULICA È QUEL DISPOSITIVO MECCANICO CHE TRASFORMA L'ENERGIA POTENZIALE E CINETICA DELL'ACQUA IN ENERGIA MECCANICA; È ESSENZIALMENTE COSTITUITA DA UN ORGANO FISSO, IL DISTRIBUTORE E DA UNO MOBILE, LA GIRANTE. • IL PRIMO HA TRE COMPITI ESSENZIALI: INDIRIZZA LA PORTATA IN ARRIVO ALLA GIRANTE IMPRIMENDOVI LA DIREZIONE DOVUTA, REGOLA LA PORTATA MEDIANTE ORGANI DI PARZIALIZZAZIONE, PROVOCA UNA TRASFORMAZIONE PARZIALE O TOTALE IN ENERGIA CINETICA DELL'ENERGIA DI PRESSIONE POSSEDUTA DALLA PORTATA. L'ENTITÀ DI QUESTA TRASFORMAZIONE È L'ELEMENTO PIÙ IMPORTANTE PER LA CLASSIFICAZIONE DELLE TURBINE: QUANDO LA TRASFORMAZIONE DA POTENZIALE A CINETICA AVVIENE COMPLETAMENTE NEL DISTRIBUTORE, SI PARLA DI TURBINE AD AZIONE, ALTRIMENTI DI TURBINE A REAZIONE. • LA GIRANTE, INFINE, TRASFORMA L'ENERGIA POTENZIALE E/O CINETICA DELL'ACQUA IN ENERGIA MECCANICA RESA SULL'ALBERO MOTORE. DOVE COSTRUIRE UNA DIGA • IL LUOGO DOVE S’INTENDE COSTRUIRE UNA DIGA DI RITENUTA ED IL RELATIVO SERBATOIO DEVE ESSERE ATTENTAMENTE STUDIATO ED ANALIZZATO, IN QUANTO DEVE TENER CONTO DI ALCUNI FATTORI NATURALI, TRA CUI QUELLI GEOLOGICI. TALI FATTORI SI POSSONO RIASSUMERE IN: 1) CONDIZIONI DI PERMEABILITÀ DELLA ZONA D’INVASO 2) CONDIZIONI DI PERMEABILITÀ DELLA SOGLIA SULLA QUALE SI IMPOSTERÀ LA DIGA 3) SOLIDITÀ DEL SUBSTRATO DI FONDAZIONE DELLO SBARRAMENTO. • SE LA PERMEABILITÀ DI UN TERRENO PERMETTE DELLE PERDITE PIUTTOSTO ELEVATE, L’IMPIANTO PUÒ DIVENTARE SCONVENIENTE DAL PUNTO DI VISTA ECONOMICO. LE PERDITE SI POSSONO IDENTIFICARE IN: A) PERDITE PICCOLE: QUANDO IL VOLUME DELL’ACQUA PERSA È NETTAMENTE INFERIORE AL VOLUME DEL SERBATOIO; SOLITAMENTE TRASCURABILI B) PERDITE MEDIE: QUANDO IL VOLUME DELL’ACQUA PERSA È ABBASTANZA CONSISTENTE E TALE PERDITE VA AD INCIDERE SULL’ECONOMIA DELL’IMPIANTO C) PERDITE GRANDI: OVVIAMENTE QUANDO IL VOLUME DELL’ACQUA PERSA NON PERMETTE AL BACINO DI LAVORARE A REGIME; IN TAL CASO, COME CITATO SOPRA, L’IMPIANTO DIVENTA SCONVENIENTE DAL PUNTO DI VISTA ECONOMICO. NATURALMENTE LA LOCALITÀ PER LA REALIZZAZIONE DI UN SERBATOIO DEVE PRESENTARE LA POSSIBILITÀ DI RACCOGLIERE UN ELEVATO VOLUME DI ACQUA REALIZZANDO UNO SBARRAMENTO PIÙ PICCOLO POSSIBILE. LA DIGA DELLE TRE GOLE PROGETTO BLOCCATO ENERGIA IDRICA, ACQUA E DIGHE…