La realizzazione di una centrale idroelettrica provoca impatti sociali e ambientali irreversibili
Dan Meyers sull'immagine Unsplash
La centrale idroelettrica è costituita da un insieme di opere e attrezzature utilizzate per la produzione di energia elettrica mediante l'utilizzo del potenziale idraulico esistente in un fiume. Questa forza è data dal flusso del fiume e dalla concentrazione delle irregolarità esistenti lungo il suo corso, che possono essere naturali o costruite sotto forma di dighe o deviando il fiume dal suo letto naturale per formare degli invasi. Nonostante utilizzi una fonte di energia rinnovabile per generare elettricità, un impianto idroelettrico provoca impatti sociali e ambientali irreversibili nella regione in cui è installato.
Cos'è una centrale idroelettrica?
La centrale idroelettrica è un'opera di ingegneria che utilizza la forza dell'acqua per produrre elettricità. Conosciuta anche come centrale idroelettrica o centrale idroelettrica, è una grande struttura che sfrutta il movimento dei fiumi per ottenere energia elettrica. Tuttavia, l'installazione di una centrale idroelettrica richiede complesse opere di ingegneria che provocano diversi impatti socio-ambientali sul sito.
Come funziona una centrale idroelettrica?
Per produrre energia elettrica in una centrale idroelettrica è necessario che ci sia integrazione tra la portata del fiume, la differenza di terreno e la quantità di acqua disponibile. In breve, l'acqua che viene immagazzinata nel serbatoio viene incanalata e condotta alle grandi turbine. Il flusso di quest'acqua fa girare le turbine e avvia i generatori che produrranno l'elettricità.
Quindi, c'è una trasformazione dell'energia meccanica, dal movimento dell'acqua, in energia elettrica. Dopo essere stati convertiti in energia elettrica, i trasformatori aumentano la tensione di questa energia, permettendole di viaggiare attraverso i flussi di trasmissione e raggiungere gli stabilimenti che necessitano di energia elettrica.
Il sistema di una centrale idroelettrica è costituito da:
Diga
Lo scopo della diga è interrompere il ciclo naturale del fiume, creando un bacino idrico. Oltre a immagazzinare questa risorsa, l'invaso crea il water gap, cattura l'acqua in un volume adeguato per la produzione di energia elettrica e regola il flusso dei fiumi nei periodi di pioggia e siccità.
Sistema di presa (adduzione) dell'acqua
Questo sistema è costituito da tunnel, canali e condotti metallici che portano l'acqua alla centrale elettrica.
Powerhouse
È in questa parte del sistema che si trovano le turbine, collegate a un generatore. Questo strumento permette al movimento delle turbine di convertire l'energia cinetica del movimento dell'acqua in energia elettrica. Esistono diversi tipi di turbina, con i principali pelton, kaplan, francis e bulb. La turbina più appropriata per ogni impianto idroelettrico dipende dall'altezza della caduta e dalla portata del fiume.
Canale di fuga
Dopo aver attraversato le turbine, l'acqua viene restituita al letto naturale del fiume attraverso il canale di fuga. Il canale di fuga si trova tra la centrale elettrica e il fiume e le sue dimensioni dipendono dalle dimensioni della centrale elettrica e del fiume in questione.
Sfioratore
Lo sfioratore consente la fuoriuscita dell'acqua se il livello del serbatoio supera i limiti consigliati, cosa che normalmente si verifica nei periodi di pioggia. Lo sfioratore viene aperto quando la produzione di energia elettrica è compromessa perché il livello dell'acqua è al di sopra del livello ideale; oppure per evitare straripamenti e allagamenti intorno alla pianta, eventi comuni nei periodi molto piovosi.
Tipologie di impianti idroelettrici
Pianta fluviale
Per evitare le perdite dovute alla realizzazione di centrali idroelettriche tradizionali, sono stati realizzati impianti ad acqua fluente, un'opzione più sostenibile che non utilizza grandi bacini idrici, riducendo la struttura delle dighe e le dimensioni delle alluvioni. In questo modello, la forza della corrente dei fiumi viene utilizzata per generare energia, senza dover immagazzinare acqua.
Piante come Santo Antônio e Jirau, sul fiume Madeira, e Belo Monte, a Pará, hanno le loro strutture basate sul concetto di run of river. Pur non richiedendo grossi serbatoi, questi impianti mantengono una riserva minima per garantirne il funzionamento e la stabilità.
Nonostante abbia vantaggi socioambientali, l'impianto ad acqua fluente riduce la sicurezza energetica del paese. Questo perché, in periodi di siccità prolungata, queste strutture possono rimanere senza acqua per generare elettricità, poiché i loro serbatoi di piccole dimensioni non consentono il funzionamento per lunghi periodi.
Secondo gli esperti, un'alternativa per compensare il limitato potenziale di questi impianti è investire in fonti complementari. Pertanto, nei periodi in cui le centrali idroelettriche ad acqua fluente operano con bassa capacità, è possibile utilizzare la generazione di energia tramite fonte eolica o solare, garantendo l'approvvigionamento e bilanciando gli impatti di ciascuna di esse.
Impianti con bacini di accumulo
Gli impianti idroelettrici con serbatoi di accumulo immagazzinano l'acqua e ne regolano il funzionamento per soddisfare il fabbisogno energetico. La capacità di stoccaggio è ottenuta mediante una diga posta a monte dell'impianto e in funzione della sua capacità si parla di regolazione stagionale, annuale e iperannuale.
Centrali idroelettriche in Brasile
Il Brasile è il terzo produttore di energia idroelettrica al mondo, dopo il Canada e gli Stati Uniti. Inoltre, è anche il terzo paese con il maggior potenziale idraulico, dietro Russia e Cina. Circa il 90% dell'elettricità generata in Brasile proviene da impianti idroelettrici.
Ci sono poco più di 100 impianti idroelettrici sparsi in tutto il Brasile. Tra questi, cinque si distinguono per la capacità di generare elettricità:
- Centrale idroelettrica Itaipu Binacional: situata sul fiume Paraná, copre parte dello stato del Paraná e parte del Paraguay;
- Centrale idroelettrica di Belo Monte: situata sul fiume Xingu, a Pará;
- Centrale idroelettrica di Tucuruí: situata sul fiume Tocantins, anche nello stato del Pará;
- Centrale idroelettrica di Jirau: situata sul fiume Madeira, in Rondônia;
- Centrale idroelettrica di Santo Antônio: situata sul fiume Madeira, sempre in Rondônia.
Curiosità
- La più grande centrale idroelettrica del mondo è la Three Gorges Plant, situata in Cina;
- L'American Society of Civil Engineers (ASCE) considerava lo stabilimento di Itaipu una delle "sette meraviglie del mondo moderno". È il secondo impianto idroelettrico più grande del mondo e produce il 20% della domanda brasiliana e il 95% della domanda di elettricità del Paraguay;
- Circa il 20% dell'energia elettrica prodotta nel mondo proviene da impianti idroelettrici.
Impatti socio-ambientali di una centrale idroelettrica
Sebbene l'energia idroelettrica sia considerata una fonte di energia rinnovabile, il rapporto di Aneel sottolinea che la sua partecipazione alla matrice elettrica mondiale è piccola e sta diventando ancora più piccola. Secondo il rapporto, tale crescente disinteresse sarebbe il risultato di esternalità negative derivanti dall'attuazione di progetti di queste dimensioni.
Uno degli impatti negativi della realizzazione di una centrale idroelettrica è il cambiamento che provoca nel modo di vivere delle persone che vivono nella regione. È importante notare che queste comunità sono spesso gruppi umani identificati come popolazioni tradizionali (popolazioni indigene, quilombola, comunità rive del fiume amazzonico e altri), la cui sopravvivenza dipende dall'uso delle risorse del luogo in cui vivono, specialmente dai fiumi, e che hanno legami ordine culturale con il territorio.
L'energia generata dalla centrale idroelettrica è pulita?
Nonostante sia considerata una fonte di energia pulita, la generazione di energia idroelettrica contribuisce all'emissione di anidride carbonica e metano, due gas che intensificano il riscaldamento globale.
L'emissione di anidride carbonica (CO2) è dovuta alla decomposizione di alberi che rimangono al di sopra del livello dell'acqua nei bacini, e il rilascio di metano (CH4) avviene per decomposizione della materia organica presente sul fondo del serbatoio. All'aumentare della colonna d'acqua, aumenta anche la concentrazione di metano (CH4). Quando l'acqua raggiunge le turbine dell'impianto, la differenza di pressione provoca il rilascio di metano nell'atmosfera. Il metano viene rilasciato nel percorso dell'acqua anche attraverso lo sfioratore dell'impianto, quando, oltre al cambio di pressione e temperatura, l'acqua viene nebulizzata a gocce.
Poiché il metano non è incorporato nei processi di fotosintesi, è considerato più dannoso per il riscaldamento globale rispetto all'anidride carbonica. Questo perché gran parte dell'anidride carbonica emessa viene neutralizzata attraverso gli assorbimenti che avvengono nel giacimento.
Danni alla fauna e alla flora
I principali impatti della costruzione di una centrale idroelettrica per la fauna e la flora locali sono:
- Distruzione della vegetazione naturale;
- Insabbiamento dei letti dei fiumi;
- Crollo delle barriere;
- Estinzione di specie ittiche, a causa dell'interferenza nei processi migratori e riproduttivi (piracema);
- Acidificazione dell'acqua quando l'area da adibire all'invaso dell'impianto non è adeguatamente pulita;
- Perdita di flora e fauna acquatiche e terrestri autoctone;
- Presenza di attività sismiche dovute al peso dell'acqua sul substrato roccioso sottostante;
- Cambiamenti nell'acqua di giacimento in relazione a temperatura, ossigenazione (ossigeno disciolto) e pH (comparsa di acidificazione);
- Inquinamento idrico, contaminazione e introduzione di sostanze tossiche nei bacini artificiali da parte del flusso di pesticidi, erbicidi e fungicidi da piantagioni preesistenti nella regione allagata;
- Introduzione di specie esotiche nei bacini artificiali, sbilanciate con gli ecosistemi spartiacque;
- Rimozione di bosco ripariale;
- Aumento della pesca predatoria, da parte di pescatori professionisti o di attività ricreative;
- Realizzazione di una barriera fisica che prevenga le migrazioni stagionali delle specie, disturbando l'equilibrio dell'ecosistema;
- Diminuzione del sequestro del carbonio da parte della vegetazione allagata, che contribuisce ad aumentare l'effetto serra.
Perdita di suolo
Il terreno nell'area allagata diventerà inutilizzabile per altri scopi. Questo diventa un problema centrale nelle regioni prevalentemente pianeggianti, come la regione amazzonica. Poiché la potenza dell'impianto è data dal rapporto tra la portata del fiume e l'irregolarità del terreno, se il terreno presenta un dislivello basso, è necessario immagazzinare una maggiore quantità di acqua, il che implica un'estesa area di invaso.
Cambiamenti nella geometria idraulica del fiume
I fiumi tendono ad avere un equilibrio dinamico tra portata, velocità media dell'acqua, carico di sedimenti e morfologia del letto. La costruzione di invasi influisce su questo equilibrio e, di conseguenza, provoca cambiamenti di ordine idrologico e sedimentario, non solo nel sito della diga, ma anche nell'area circostante e nel letto sottostante la diga.
In questo modo, la formazione degli invasi delle centrali idroelettriche raggiunge generalmente terreni più fertili e seminativi, disintegrando la popolazione locale che perde le sue caratteristiche storiche, l'identità culturale e le sue relazioni con il luogo, oltre ai cambiamenti negli ecosistemi acquatici e alla distruzione di flora e fauna. della fauna.
