6 Costi ambientali (e 3 vantaggi) dell'idroelettricità

L'idroelettricità è una fonte significativa di energia in molte regioni del globo, fornendo il 24% del fabbisogno globale di elettricità. Brasile e Norvegia fanno affidamento quasi esclusivamente sull'energia idroelettrica. Negli Stati Uniti, dal 7 al 12% di tutta l'elettricità è prodotta da energia idroelettrica; gli stati che dipendono maggiormente da esso sono Washington, Oregon, California e New York.

L'energia idroelettrica è quando l'acqua viene utilizzata per attivare le parti mobili, che a loro volta possono far funzionare un mulino, un sistema di irrigazione o una turbina elettrica (nel qual caso possiamo usare il termine idroelettricità). Più comunemente, l'idroelettricità viene prodotta quando l'acqua viene trattenuta da a diga, condusse giù una saracinesca attraverso una turbina e poi rilasciato nel fiume sottostante. L'acqua è spinta dalla pressione del serbatoio sopra e tirata dalla gravità, e quell'energia fa girare una turbina accoppiata a un generatore che produce elettricità. Anche le più rare centrali idroelettriche run-of-the-river hanno una diga, ma non c'è serbatoio dietro; le turbine sono mosse dall'acqua del fiume che scorre attraverso di esse alla portata naturale.

Alla fine, la generazione di elettricità si basa sul ciclo naturale dell'acqua per riempire il serbatoio, rendendolo un processo rinnovabile senza bisogno di combustibile fossile. Il nostro uso di combustibili fossili è associato a una moltitudine di problemi ambientali: ad esempio, l'estrazione di petrolio da sabbie bituminose produce inquinamento atmosferico; fracking per il gas naturale è associato all'inquinamento idrico; la combustione di combustibili fossili produce cambiamento climaticoche inducono emissioni di gas serra. Pertanto, guardiamo alle fonti di energia rinnovabile come alternative pulite ai combustibili fossili. Tuttavia, come tutte le fonti di energia, rinnovabili o meno, ci sono costi ambientali associati all'energia idroelettrica. Ecco una rassegna di alcuni di questi costi, insieme ad alcuni vantaggi.

• Barriera ai pesci. Molte specie di pesci migratori nuotano su e giù per i fiumi per completare il loro ciclo di vita. Pesci anadromi, come il salmone, l'ombra o Storione atlantico, andare a monte per deporre le uova e i giovani pesci nuotano lungo il fiume per raggiungere il mare. I pesci catadrome, come l'anguilla americana, vivono nei fiumi fino a quando non nuotano verso l'oceano per riprodursi e le giovani anguille (gli anziani) tornano in acqua dolce dopo la schiusa. Le dighe ovviamente bloccano il passaggio di questi pesci. Alcune dighe sono dotate di scale di pesce o altri dispositivi per farli passare incolumi. L'efficacia di queste strutture è piuttosto variabile ma sta migliorando.
• Cambiamenti nel regime di alluvione. Le dighe possono tamponare grandi e improvvisi volumi d'acqua dopo lo scioglimento primaverile di forti piogge. Questa può essere una buona cosa per le comunità a valle (vedi Benefici di seguito), ma affama anche il fiume da un afflusso periodico di sedimenti e impedisce agli alti flussi naturali di contraccolpo regolare del letto del fiume, che rinnova l'habitat per gli acquatici vita. Per ricreare questi processi ecologici, le autorità rilasciano periodicamente grandi quantità di acqua lungo il fiume Colorado, con effetti positivi sulla vegetazione nativa lungo il fiume.
• Modulazione della temperatura e dell'ossigeno. A seconda del progetto della diga, l'acqua rilasciata a valle proviene spesso dalle parti più profonde del serbatoio. Quell'acqua ha quindi la stessa temperatura fredda durante tutto l'anno. Ciò ha un impatto negativo sulla vita acquatica adattato alle ampie variazioni stagionali della temperatura dell'acqua. Allo stesso modo, bassi livelli di ossigeno nell'acqua rilasciata possono uccidere la vita acquatica a valle, ma il problema può essere mitigato miscelando l'aria nell'acqua all'uscita.
• Evaporazione. I bacini idrici aumentano la superficie di un fiume, aumentando così la quantità di acqua persa per evaporazione. Nelle regioni calde e soleggiate le perdite sono sbalorditive: si perde più acqua per evaporazione del serbatoio di quella utilizzata per il consumo domestico. Quando l'acqua evapora, i sali disciolti vengono lasciati indietro, aumentando i livelli di salinità a valle e danneggiando la vita acquatica.
• Inquinamento da mercurio. Il mercurio si deposita sulla vegetazione per lunghe distanze sottovento rispetto alle centrali elettriche a carbone. Quando vengono creati nuovi serbatoi, il mercurio trovato nella vegetazione ora sommersa viene rilasciato e convertito dai batteri in metil-mercurio. Questo metil-mercurio diventa sempre più concentrato man mano che sale sulla catena alimentare (un processo chiamato biomagnificazione). I consumatori di pesci predatori, compresi gli esseri umani, sono quindi esposti a concentrazioni pericolose del composto tossico.
• Emissioni di metano. I bacini idrici diventano spesso saturi di sostanze nutritive provenienti dalla vegetazione in decomposizione o dai campi agricoli vicini. Questi nutrienti sono consumati da alghe e microrganismi che a loro volta rilasciano grandi quantità di metano, un potente gas serra. Questo problema non è stato ancora studiato abbastanza per comprenderne la vera portata.

• Controllo delle alluvioni. I livelli del bacino idrico possono essere abbassati in previsione di forti piogge o di nevicate, tamponando le comunità a valle di pericolosi livelli fluviali.
• Ricreazione. I grandi bacini idrici sono spesso utilizzati per attività ricreative come la pesca e la nautica.
• Alternativa ai combustibili fossili. La produzione di energia idroelettrica rilascia una quantità netta inferiore di gas serra rispetto ai combustibili fossili. Come parte di un portafoglio di fonti energetiche, l'idroelettricità consente una maggiore dipendenza dalle attività domestiche energia, a differenza dei combustibili fossili estratti all'estero, in località con condizioni ambientali meno rigide regolamenti.

Poiché i benefici economici delle dighe più vecchie diminuiscono mentre aumentano i costi ambientali, abbiamo assistito a un aumento della disattivazione e della rimozione della diga. Queste rimozioni di dighe sono spettacolari, ma soprattutto consentono agli scienziati di osservare come i processi naturali vengono ripristinati lungo i fiumi.

Gran parte dei problemi ambientali qui descritti sono associati a progetti idroelettrici su larga scala. C'è una moltitudine di progetti su scala molto piccola (spesso chiamati "micro-idro"), dove giudiziosamente piccole turbine posizionate utilizzano flussi a basso volume per produrre elettricità per una singola casa o a Quartiere. Questi progetti hanno scarso impatto ambientale se progettati correttamente.

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