Lombardia - Energia come introduzione

Le centrali idroelettriche trasformano l’energia potenziale gravitazionale di un salto d’acqua, o di un bacino artificiale, in energia elettrica. Tra le prime ad essere impiegate in Lombardia queste centrali sono ancora oggi tra le maggiori fonti di approvvigionamento energetico.

APPROFONDIMENTO

Le centrali idroelettriche sono state le prime ad essere impiegate non solo in Lombardia, ma in tutto il territorio dove erano disponibili corsi d’acqua. Queste centrali, relativamente al ciclo idroelettrico hanno un rendimento elevato, intorno all’85-86%. Storicamente è una delle forme più antiche di sfruttamento e rappresenta approssimativamente un quarto dell’energia totale prodotta nel mondo. In Italia rappresentava fino agli anni ’60 l’82% dell’energia elettrica complessiva per un totale di 50 miliardi di kWh/anno. Dal 1980 è stata in buona parte sostituita dall’energia termoelettrica e la percentuale è scesa al 19% circa.

In linea generale lo schema funzionale di una centrale idroelettrica comprende una diga che intercetta il corso d’acqua creando un bacino dove viene tenuto un livello pressoché costante dell’acqua. L’acqua viene convogliata mediante condotte forzate nelle turbine attraverso valvole di immissione, e organi di regolazione.

Inquadratura dall'alto di una diga con sfioratori

L’acqua mette in azione le turbine e ne esce finendo poi nel canale di scarico attraverso il quale viene restituita al fiume. Collegato direttamente alla turbina è montato l’alternatore, macchina elettrica rotante in grado di trasformare in energia elettrica l’energia meccanica ricevuta dalla turbina. Prima di essere immessa nelle linee di trasmissione , l’energia elettrica passa attraverso un trasformatore che abbassa l’intensità della corrente e ne innalza la tensione a migliaia di Volt. Questo per minimizzare la dissipazione di energia sotto forma di calore secondo quanto recita la legge di Joule. Giunta sul luogo di impiego, prima di essere utilizzata, l’energia elettrica passa di nuovo attraverso il trasformatore che alza l’intensità della corrente e ne abbassa la tensione- 220 Volt in Italia- per renderla adatta agli usi domestici.

Una centrale idroelettrica ha il seguente schema funzionale:

• Bacino
• Diga
• Turbina
• Condotta forzata
• Valvola
• Opera di restituzione
• Trasformatore
• Alternatore

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DOMANDE E RISPOSTE

Cosa dice la legge di Joule sull’effetto termico del passaggio di corrente elettrica in un conduttore?
La dissipazione di energia termica in un conduttore è direttamente proporzionale alla tensione, all’intensità di corrente e alla resistenza elettrica:
E dissipata = V.I.R e si misura in Joule.

Come fai a trasformare i Joule in calorie?
Poiché un Joule equivale a 0,24 calorie, basta moltiplicare per 0,24.

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LO SAPEVI CHE...

Per evitare sprechi, nelle centrali idroelettriche durante la notte, quando la domanda di elettricità è più bassa, parte dell’energia viene impiegata per pompare l’acqua nel bacino in quota.

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