Domande frequenti (FAQ) 
sull'energia dell'acqua

Cos'e' l'energia?

L'energia è la capacità di compiere lavoro e trasferire calore. Il lavoro è realizzato quando un oggetto o una sostanza è spostato su una certa distanza. L'energia è necessaria per realizzare processi, come l'ebollizione dell'acqua o la combustione delle candele. L'energia è anche il calore che passa da un oggetto o da una sostanza calda ad una fredda, quando entrano in contatto. Un chiaro esempio di questo è il fatto che l'acqua si riscalda quando viene messa in un dispositivo di ebollizione. 
L'energia ha molte forme, quali luce, calore, elettricità, energia chimica (immagazzinata nei legami chimici), energia meccanica (materia in movimento, come l'acqua corrente). 

Tutte le forme di energia rientrano in due tipi principali. Il primo tipo principale di energia è l'energia cinetica, energia di movimento ed azione. Il calore è la somma dell'energia cinetica degli atomi, degli ioni o delle molecole. Quando questi composti chimici sono in movimento a causa dell'energia cinetica essi si riscaldano. Non e' sempre possibile rilevare il calore che proviene dall'energia cinetica, perché a volte il calore di una sostanza può aumentare senza un ulteriore aumento della temperatura. 
Il secondo tipo principale di energia è l'energia potenziale, energia immagazzinata e potenzialmente disponibile per l'uso. Prima che l'energia potenziale possa essere usata è trasformata in energia cinetica. Un esempio di un oggetto che contiene solo energia potenziale sono dei dadi tenuti in mano. Quando sono lasciati cadere a terra, l'energia potenziale è trasformata in energia cinetica e questa causa il movimento.

L'acqua contiene energia?

L'acqua, come molte sostanze, contiene due forme di energia. La prima è chiamata energia cinetica: questa e' l'energia usata durante l'esecuzione dei processi, quale il movimento. Grazie all'energia cinetica l'acqua può scorrere e le onde possono esistere. 
L'acqua può anche contenere energia potenziale: questa è l'energia immagazzinata in essa. Immagazzinata, ma non usata. Questa energia può diventare utile quando l'acqua comincia a scorrere: sarà trasformata in energia cinetica e questa provochera' il movimento.

Si puo' generare energia attaverso l'acqua?

Quando l'acqua scorre o cade, si puo' produrre energia. La generazione di energia attraverso l'acqua si effettua solitamente in grandi centrali, seguendo processi che contengono molte fasi e sfruttano parecchi dispositivi, quali le turbine ed i generatori. L'energia dell'acqua può essere usata per produrre l'elettricità.

Cos'e' l'energia idroelettrca?

L'energia idroelettrica è elettricità che viene generata sfruttando l'energia dell'acqua cadente o corrente. La forza idroelettrica è una cosiddetta fonte di energia rinnovabile. Ciò significa che la fonte, che fornisce energia, può rinnovarsi. Ciò avviene perché, diversamente delle fonti di energia non rinnovabili quale il petrolio greggio, non la esauriremo mai completamente. Essa può essere rinnovata dopo che e' stata usata per la generazione di energia.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'energia idroelettrica?

Esistono parecchi vantaggi derivanti dall'uso della potenza idrica: essa ha una quantità media o elevata di energia utile e bassi costi di manutenzione e di funzionamento. Gli impianti di energia idroelettrica emettono pochissima anidride carbonica e altre sostanze inquinanti per l'aria durante il funzionamento. Hanno portate in tensione da due a dieci volte piu' elevate rispetto a quelle di impianti a carbone e alle centrali nucleari.
Le dighe che sono utilizzate nelle centrali elettriche contribuiscono ad impedire inondazioni e ad assicurare un flusso regolato dell'acqua di irrigazione alle aree sotto la diga. 
Tuttavia, ci sono alcuni svantaggi derivanti dall'uso di energia idroelettrica. Una centrale idroelettrica occupa molto spazio e può portare alla scomparsa di habitat animali. Progetti su grande scala possono minacciare le attività di ricreazione ed interrompere i flussi dei fiumi. A causa della presenza di dighe e serbatoi, i pesci non puossono piu' nuotare verso il mare e la vita acquatica nell'area della centrale idroelettrica può diminuire.

Come viene prodotta l'energia in una centrale idroelettrica?

Una centrale idroelettrica consiste in un'alta diga costruita su un grande fiume per generare un serbatoio e in una stazione in cui avviene il processo di conversione di energia in elettricità.  La prima fase della generazione di energia in un impianto di idropotenza è l'accumulazione dell'acqua corrente generata da piogge e di nevi stagionali in laghi, corsi d'acqua e fiumi, durante il ciclo idrologico. L'acqua scorre verso le dighe a valle, cade attraverso la diga, nell'impianto di idropotenza e fa girare una grande ruota detta turbina. La turbina converte l'energia dell'acqua che cade in energia meccanica per guidare il generatore. Gira un albero, che ruota un certo numero di magneti in un generatore. Quando i magneti attraversano degli avvolgimenti di rame viene genereato un campo magnetico, che favorisce la produzione di elettricità. I trasformatori step-up aumentano quindi la tensione dell'elettricità, fino ai livelli necessari per il viaggio verso il centro abitato. Dopo che questo processo e' avvenuto, l'elettricità è trasferita al centro abitato attraverso le linee di trasmissione e l'acqua rilasciata nuovamente nei laghi, corsi d'acqua e fiumi. Questo processo è totalmente non dannoso, dal momento che nessuna sostanza inquinante viene aggiunta all'acqua mentre attraversa la centrale.

Quanta dell'energia mondiale e' fornita dalle centrali idroelettriche?

L' energia idroelettrica costituisce circa il 20% dell'elettricità mondiale e 6% della relativa energia commerciale. Di seguito e' fornita un'indicazione del rifornimento totale di elettricità tramite energia idroelettrica in vari paesi: 
- 99% in Norvegia 
- 75% in Nuova Zelanda 
- 50% in Paesi in via di sviluppo 
- 25% in Cina 
- 13% negli U.S.A.

Si puo' produrre elettricita' da maree e onde?

A giorno d'oggi la produzione di elettricità dalle onde e dalle maree è un'opzione. Circa due volte al giorno nelle alte così come nelle basse maree, l'acqua fluisce dentro e fuori dai litorali e dagli estuari. Questa acqua può far girare turbine, per produrre elettricità. Ma gli analisti stanno dando un'occhiata approfondita a questa forma di rifornimento energetico e credono che la potenza delle mareee possa dare soltanto un contributo molto piccolo al rifornimento energetico mondiale, a causa dei pochi luoghi adatti, degli alti costi di costruzione ed al rischio di distruzione dell'apparecchiatura attraverso corrosione da acqua salata. Tuttavia, ci sono alcune zone con condizioni favorevoli per produrre energia di marea. La Francia ed il Canada oggi possiedono i più grandi dispositivi per energia di marea.

E' possibile immagazzinare l'energia prodotta dal calore nell'acqua?

Parecchi paesi ritengono che l'energia possa essere prodotta da gradienti termici degli oceani. Si sta valutando l'uso delle grandi escursioni termiche degli oceani tropicali per la produzione di energia. Con il calore termico contenuto nell'acqua si vorrebbe generare vapore che possa far girare turbine, per la produzione di elettricità. L'energia termica negli oceani sarebbe convertita in appositi impianti, che sarebbero ancorati al fondo dell'oceano. La tecnologia di produzione di energia dal calore immagazzinato nell'acqua non è stata ancora applicata, poichè e' ancora in fase di ricerca. Gli analisti ritengono che questa tecnologia non avra' sufficiente valore economico per competere con le altre tecnologie di produzione energetica. 
Un'alternativa che può avere valore economico è la vasca solare. Intrappolando la luce solare in una vasca d'acqua dolce l'acqua si riscalderà, e questo causera'  la produzione di vapore. Tale vapore è intrapploato ed usato per far girare le turbine per la produzione di elettricità. Il principio è lo stesso della produzione di elettricità dall'energia termica degli oceani, ma la tecnologia e' molto più semplice ed i costi di realizzazione e gestione moderati.

Fonti: Living in the Environment, di G. Tyler-Miller e www.fwee.org 

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