L'energia idroelettrica hè di gran lunga a più grande energia rinnuvevule in u mondu, producendu più di u doppiu di l'energia eolica, è più di quattru volte di quella solare. È u pompaggio di l'acqua in cima à una cullina, cunnisciutu ancu cum'è "energia idroelettrica di accumulazione pompata", cumprende ben più di u 90% di a capacità tutale di accumulazione di energia di u mondu.
Ma malgradu l'impattu smisuratu di l'energia idroelettrica, ùn ne sentimu micca assai parlà in i Stati Uniti. Mentre chì l'ultimi decennii anu vistu u ventu è u sole calà di prezzu è a dispunibilità aumentà vertiginosamente, a generazione naziunale di energia idroelettrica hè rimasta relativamente stabile, postu chì a nazione hà digià custruitu centrale idroelettriche in i lochi geograficamente più ideali.
À l'internaziunale, hè una storia diversa. A Cina hà alimentatu a so espansione ecunomica custruendu migliaia di nuove dighe idroelettriche, spessu enormi, in l'ultimi decennii. L'Africa, l'India è altri paesi in Asia è in u Pacificu sò pronti à fà listessu.
Ma l'espansione senza una stretta supervisione ambientale puderia purtà à prublemi, postu chì e dighe è i bacini idrici perturbanu l'ecosistemi fluviali è l'habitat circundanti, è studii recenti mostranu chì i bacini idrici ponu emette più diossidu di carbonu è metanu di ciò chì si pensava prima. Inoltre, a siccità causata da u clima rende l'idroelettrica una fonte d'energia menu affidabile, postu chì e dighe in l'Ovest americanu anu persu una quantità significativa di a so capacità di generazione d'elettricità.
«In un annu tipicu, a diga di Hoover genera circa 4,5 miliardi di kilowattora d'energia», hà dettu Mark Cook, direttore di l'iconica diga di Hoover. «Cù u lagu cum'è hè avà, hè più cum'è 3,5 miliardi di kilowattora».
Eppuru l'esperti dicenu chì l'energia idroelettrica hà un rolu impurtante da ghjucà in un futuru 100% rinnuvevule, dunque amparà à mitigà queste sfide hè essenziale.
Energia idroelettrica domestica
In u 2021, l'energia idroelettrica rapprisentava circa u 6% di a pruduzzione d'elettricità à scala industriale in i Stati Uniti è u 32% di a pruduzzione d'elettricità rinnuvevule. À u livellu naziunale, era a più grande rinnuvevule finu à u 2019, quandu hè stata superata da u ventu.
Ùn si prevede micca chì i Stati Uniti vedanu una crescita idroelettrica assai grande in u decenniu à vene, in parte per via di u prucessu oneroso di licenze è permessi.
«Custa decine di milioni di dollari è anni di sforzi per passà per u prucessu di licenza. È per alcune di queste strutture, in particulare alcune di e strutture più chjuche, ùn anu micca quelli soldi o quellu tempu», dice Malcolm Woolf, presidente è CEO di l'Associazione Naziunale di l'Energia Idroelettrica. Stima chì ci sò decine di diverse agenzie implicate in a licenza o a ri-licenza di una sola centrale idroelettrica. U prucessu, hà dettu, dura più tempu chè a licenza di una centrale nucleare.
Siccomu a centrale idroelettrica media in i Stati Uniti hà più di 60 anni, parechje averanu bisognu di esse riautorizate prestu.
«Cusì pudemu esse di fronte à una seria di rinunzie di licenze, ciò chì hè ironicu mentre pruvemu à aumentà a quantità di generazione flessibile è senza carbone chì avemu in questu paese», hà dettu Woolf.
Ma u Dipartimentu di l'Energia dice chì ci hè un putenziale per a crescita domestica, per mezu di l'aghjurnamenti di e vechje centrale è di l'aghjuntu di putenza à e dighe esistenti.
«Avemu 90 000 dighe in questu paese, a maiò parte di e quali sò state custruite per u cuntrollu di l'inundazioni, per l'irrigazione, per u almacenamentu di l'acqua, per a recreazione. Solu u 3% di queste dighe sò in realtà aduprate per generà energia», hà dettu Woolf.
A crescita di u settore si basa ancu nantu à l'espansione di l'energia idroelettrica di pompaggio, chì guadagna trazione cum'è un modu per "rassodà" l'energie rinnuvevuli, immagazzinendu l'energia in eccessu per l'usu quandu u sole ùn brilla micca è u ventu ùn soffia micca.
Quandu un impianto di accumulazione per pompaggio genera energia, funziona cum'è una centrale idroelettrica regulare: l'acqua scorre da u reservoir superiore à quellu inferiore, facendu girà una turbina chì genera elettricità longu u percorsu. A differenza hè chì un impianto di accumulazione per pompaggio pò ricaricà si, aduprendu l'energia di a rete per pompà l'acqua da sottu à u reservoir superiore, immagazzinendu cusì energia potenziale chì pò esse liberata quandu hè necessariu.
Mentre chì l'accumulazione di energia per pompaggio hà circa 22 gigawatt di capacità di generazione di elettricità oghje, ci sò più di 60 gigawatt di prughjetti pruposti in u pipeline di sviluppu. Questu hè secondu solu à a Cina.
In l'ultimi anni, i permessi è e dumande di licenza per i sistemi di accumulazione per pompaggio sò aumentati cunsiderabilmente, è si stanu cunsiderendu nuove tecnulugie. Queste includenu impianti "à circuitu chjusu", in i quali nisunu reservoir hè cunnessu à una fonte d'acqua esterna, o impianti più chjuchi chì utilizanu serbatoi invece di reservoir. Tramindui i metudi serianu probabilmente menu disruptive per l'ambiente circundante.
Emissioni è siccità
Digà i fiumi o creà novi bacini idrici pò impedisce a migrazione di i pesci è arruvinà l'ecosistemi è l'habitat circundanti. E dighe è i bacini idrici anu ancu spiazzatu decine di milioni di persone in u corsu di a storia, di solitu cumunità indigene o rurali.
Questi danni sò largamente ricunnisciuti. Ma una nova sfida - l'emissioni da i bacini idrici - riceve avà una attenzione crescente.
«Ciò chì a ghjente ùn si rende micca contu hè chì sti riservori emettenu in realtà assai diossidu di carbonu è metanu in l'atmosfera, tramindui gas à effettu serra putente», hà dettu Ilissa Ocko, scienziata senior di u clima à l'Environmental Defense Fund.
L'emissioni venenu da a vegetazione in decomposizione è da altre materie organiche, chì si decomponenu è liberanu metanu quandu una zona hè inundata per creà un reservoir. "Di solitu quellu metanu si trasforma tandu in diossidu di carbonu, ma ci vole l'ossigenu per fà què. È s'è l'acqua hè veramente, veramente calda, tandu i strati inferiori sò impoveriti d'ossigenu", hà dettu Ocko, vale à dì chì u metanu hè tandu liberatu in l'atmosfera.
Quandu si tratta di u riscaldamentu mundiale, u metanu hè più di 80 volte più putente chè u CO2 per i primi 20 anni dopu à a so liberazione. Finu à avà, a ricerca mostra chì e parte più calde di u mondu, cum'è l'India è l'Africa, tendenu à avè più impianti inquinanti, mentre Ocko dice chì i riservori in Cina è in i Stati Uniti ùn sò micca particularmente preoccupanti. Ma Ocko dice chì ci vole à esse un modu più robustu per misurà l'emissioni.
«È dopu pudete avè ogni tipu d'incentivi per riduce lu, o regulamenti da diverse autorità per assicurà chì ùn emettite micca troppu», hà dettu Ocko.
Un altru prublema maiò per l'energia idroelettrica hè a siccità causata da u clima. I bacini idrici pocu pruducenu menu energia, è questu hè particularmente preoccupante in l'Ovest americanu, chì hà vistu u periodu di 22 anni più seccu di l'ultimi 1.200 anni.
Mentre i bacini idrici cum'è u lavu Powell, chì alimenta a diga di Glen Canyon, è u lavu Mead, chì alimenta a diga di Hoover, producenu menu elettricità, i combustibili fossili stanu pigliendu u pesu. Un studiu hà trovu chì trà u 2001 è u 2015, altri 100 milioni di tunnellate di diossidu di carbonu sò state liberate in 11 stati di l'ovest per via di u cambiamentu di l'energia idroelettrica induttu da a siccità. Durante un periodu particularmente difficiule per a California trà u 2012 è u 2016, un altru studiu hà stimatu chì a perdita di generazione di energia idroelettrica hà custatu à u statu 2,45 miliardi di dollari.
Per a prima volta in a storia, hè stata dichjarata una scarsità d'acqua à u lavu Mead, pruvucendu tagli à l'allocazione di l'acqua in Arizona, Nevada è Messicu. U livellu di l'acqua, attualmente à 1.047 piedi, duverebbe calà ulteriormente, postu chì l'Uffiziu di a Ricuperazione hà pigliatu a misura senza precedenti di mantene l'acqua à u lavu Powell, situatu à monte di u lavu Mead, affinchì a diga di Glen Canyon possi cuntinuà à pruduce energia. Se u lavu Mead scende sottu à 950 piedi, ùn genererà più energia.
L'avvene di l'energia idroelettrica
A mudernizazione di l'infrastrutture idroelettriche esistenti puderia aumentà l'efficienza è recuperà alcune perdite legate à a siccità, è ancu assicurà chì e centrale sianu capaci di funziunà per parechje decennie à vene.
Trà avà è u 2030, 127 miliardi di dollari seranu spesi per a mudernizazione di e vechje centrale in u mondu sanu. Ciò rapprisenta guasi un quartu di l'investimentu idroelettricu mundiale tutale, è guasi u 90% di l'investimentu in Europa è in America di u Nordu.
À a diga di Hoover, questu significava adattà alcune di e so turbine per funziunà più efficacemente à altitudini più basse, installendu porte più sottili, chì cuntrolanu u flussu d'acqua in e turbine è iniettandu aria compressa in e turbine per aumentà l'efficienza.
Ma in altre parte di u mondu, a maiò parte di l'investimenti sò destinati à e nuove centrale. Si prevede chì i grandi prughjetti statali in Asia è Africa rapprisenteranu più di u 75% di a nova capacità idroelettrica finu à u 2030. Ma certi si preoccupanu di l'impattu chì tali prughjetti averanu nantu à l'ambiente.
«À parè meiu, sò custruiti troppu. Sò custruiti cù una capacità massiccia chì ùn hè micca necessaria», hà dettu Shannon Ames, Direttrice Esecutiva di u Low Impact Hydropower Institute, «Puderanu esse fatti cum'è à flussu d'acqua è puderanu esse cuncipiti in modu diversu».
L'impianti à flussu d'acqua ùn includenu micca un reservoir, è dunque anu menu impattu nant'à l'ambiente, ma ùn ponu micca generà energia à dumanda, postu chì a pruduzzione dipende da i flussi stagiunali. Si prevede chì l'energia idroelettrica à flussu d'acqua rapprisenterà circa u 13% di l'aghjunte di capacità tutale di sta decina d'anni, mentre chì l'energia idroelettrica tradiziunale rapprisenterà u 56% è l'idroelettrica pompata u 29%.
Ma in generale, a crescita di l'energia idroelettrica rallenta è si prevede chì si cuntraerà di circa u 23% finu à u 2030. L'inversione di sta tendenza dipenderà in gran parte da a simplificazione di i prucessi regulatori è di permessi, è da a definizione di standard elevati di sustenibilità è di prugrammi di misurazione di l'emissioni per assicurà l'accettazione da parte di a cumunità. Un calendariu di sviluppu più cortu aiuterebbe i sviluppatori à ottene accordi di compra d'energia, incentivendu cusì l'investimenti postu chì i ritorni serianu garantiti.
«Parte di a ragione per a quale ùn pare micca cusì attrattiva à volte cum'è u solare è u ventu hè perchè l'orizonte di l'installazioni hè diversu. Per esempiu, una centrale eolica è solare hè tipicamente cunsiderata cum'è un prughjettu di 20 anni», hà dettu Ames, «D’altronde, l'energia idroelettrica hè licenziata è funziona da 50 anni. È parechje di elle sò state in funzione da 100 anni... Ma i nostri mercati di capitali ùn apprezzanu micca necessariamente un ritornu più longu cum'è quellu».
Truvà l'incentivi adatti per u sviluppu di l'energia idroelettrica è di u stoccaggio pompato, è assicurà chì sia fattu in modu sustenibile, serà cruciale per svezzà u mondu da i combustibili fossili, dice Woolf.
«Ùn avemu micca i tituli chì anu alcune di l'altre tecnulugie. Ma pensu chì a ghjente si rende sempre più contu chì ùn si pò avè una rete affidabile senza energia idroelettrica.»
Data di publicazione: 14 di lugliu di u 2022
