Come produrre energia elettrica con l'acqua

di Michele Caturano difficoltà: media

Come produrre energia elettrica con l'acqua Le piante idroelettriche rappresentano uno dei metodi più antichi per generare energia elettrica con l'acqua: le turbine idrauliche sono attivate dalla massa d’acqua che passa per il loro interno, approfittandone l’energia potenziale che poi trasformano in energia meccanica. Quest’ultima, a sua volta, è utilizzata per produrre energia elettrica, collegando l’asse della turbina ad un alternatore o generatore di elettricità, e l’energia prodotta si invia a case ed uffici.

1 Come produrre energia elettrica con l'acqua Se facciamo un paragone tra la produzione di energia attraverso piante idroelettriche e piante a carbone, olio e gas, noteremo che queste ultime usano risorse naturali limitate e preziose, producono contaminazione e richiedono lo scavo di pozzi per ottenere il carbone, l’olio o il gas di cui hanno bisogno. Nel caso invece dell’energia idroelettrica, il combustibile non si brucia per cui la contaminazione è minima, l’acqua usata per generare l’energia è provvista dalla natura stessa e si tratta soprattutto di una risorsa rinnovabile.

2 Come produrre energia elettrica con l'acqua La potenza elettrica che si può ottenere dipende dalla quantità d’acqua canalizzata, dalla pressione e dal rendimento elettrico del generatore. L’acqua che esce dalla turbina, torna al suo corso originale ad un livello più basso rispetto a quello in cui è stata raccolta. La proprietà più rilevante dell’energia idraulica è che permette di essere utilizzata a piccola scala, in forma molto economica, con l’applicazione di microturbine e piccoturbine idrauliche. Le prime, con potenza inferiore a 100 Kw, sono adeguate per somministrare elettricità a piccole fattorie o esplotazioni agricole: richiedono per il loro funzionamento un’altezza tra 5 e 30 m.c.a. e un caudale che varia in funzione della potenza da generare (da 35 a 500 l/s). Le piccoturbine, dal punto di vista della struttura, sono simili alle microturbine ma hanno minor potenza: si servono dell’energia idraulica di torrenti, canali e condotti e somministrano elettricità con potenza inferiore a 5000 W, la potenza che permette eletrificare una casa o fattoria generando i watt necessari per l’illuminazione e piccoli motori ed elettrodomestici. Possono funzionare con poca altezza e poco caudale: l’altezza minima di cui hanno bisogno per generare elettricità è di 1.5 m.c.a. e il caudale varia da 35 a 130 l/s.

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3 Come produrre energia elettrica con l'acqua Tanto le piccoturbine quanto le microturbine possono generare corrente alterna a 220 V o corrente continua a 12 o 24 V, cosa che equivale a che possono integrarsi ad un sistema ibrido autonomo, con pannelli solari, aerogeneratori, diesel, ed utilizzare gli stessi accumulatori di corrente continua.  Inoltre, possono anche funzionare, se il caudale d’acqua è sempre costante, come generatori a 220 V ininterrottamente, prescindendo da accumulatori e consumando l’energia elettrica che si sta producendo nello stesso momento.  Approfondimento Come funziona una turbina eolica (clicca qui) I sistemi microidraulici si applicano laddove esista un somministro di energia da soddisfare e dove sia disponibile un corso d’acqua, anche se limitato.  Se si richiedono solo pochi Kw per le necessità minime di una fattoria, si possono inserire direttamente nel letto di un piccolo corso d’acqua una turbina e un alternatore, con il cavo dell’energia elettrica che arrivi al luogo d’esplotazione.. 

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