La storia dell’energia idroelettrica nel mondo e in Italia

L’energia ottenuta dall’acqua si annovera tra le più antiche fonti di energia rinnovabile.
Già nell’antichità, infatti, l’uomo ha modificato i corsi d’acqua per agevolare l’agricoltura e presto si è reso conto che quel moto continuo poteva essere un prezioso aiuto da sfruttare anche in altri ambiti.

L’energia dell’acqua come motore delle antiche civiltà

Con il Nilo come fonte principale di vita, di scambi e commercio, gli Egizi sono stati tra i primi popoli a utilizzare l’acqua come fonte di energia.
La prima diga, infatti, fu costruita da loro e furono tra i primi a sfruttare l’invenzione della ruota idraulica, la stessa che vediamo nei mulini ad acqua e che, posta in fiumi e correnti, trasforma l’energia cinetica in energia meccanica.
In realtà si pensa che un primo uso di ruote azionate dalla forza di fiumi e canali sia da far risalire addirittura ai Sumeri, la prima civiltà urbana conosciuta.
Anche in Estremo Oriente il movimento dell’acqua venne utilizzato presto. In Cina, già dal 200 A.C. venivano macinati grano e minerali grazie alle ruote idrauliche e nello stesso periodo anche le antiche civiltà indiane facevano uso di strumenti analoghi.

Ampiamente diffusa dall’Asia minore all’Impero Romano, l’Egitto, l’Asia e l’India, per raggiungere il mondo islamico intorno al settimo secolo che la introdusse sulle rive del Tigri e dell’Eufrate la ruota ad acqua è documentata anche nell’Antica Grecia. Gli Arabi, nel basso medioevo, migliorarono questa tecnica per ampliarne l’uso: irrigazione di campi e bonifiche di zone paludose.

Secondo quanto rinvenuto in Inghilterra durante gli scavi archeologici nella base militare di Longovicium, che sorge vicino a Lanchester nella contea di Durham, pare che i mulini ad acqua venissero usati dai Romani, oltre che per macinare il grano, anche per forgiare prodotti in ferro.

L’energia idroelettrica dal Medioevo all’epoca moderna

Nel Medioevo fecero seguito innovazioni ingegneristiche per quanto riguarda le ruote ad acqua, il cui uso divenne sempre più diffuso e comune. La rivoluzione nel campo dell’energia idrica arriva nel XIX secolo. Quel periodo fu caratterizzato da diversi progressi scientifici nel campo dell’energia. Fu infatti scoperto come conservare l’energia elettrica e sfruttarla e l’italiano Alessandro Volta inventa la pila, il primo generatore elettrico mai realizzato.
La rivoluzione nel campo dell’energia idrica arriva nel 1832, con l’invenzione della turbina idraulica capace di produrre energia elettrica.

In piena seconda rivoluzione industriale (fine ‘800, inizio ‘900), l’energia idrica venne utilizzata per produrre energia elettrica, facendo nascere l’energia idroelettrica e con essa le prime centrali. Queste ultime nascono quasi contemporaneamente di qua e di là dell’atlantico, negli ultimi anni dell’800. La centrale idroelettrica costruita nel 1879 ed entrata a regime nel 1881 negli Stati Uniti, presso le Cascate del Niagara, è considerata la prima.

Nel 1883, l’ingegnere italiano Lorenzo Vanossi concepisce a Chiavenna il primo generatore elettrico della provincia di Sondrio azionato dalla forza idraulica, ma toccherà aspettare il 1895 perché venga attivata la prima grande centrale idroelettrica italiana di Paderno, costruita sull’Adda da Edison, società nata nel 1884 dal Comitato di Giuseppe Colombo, che aveva già creato, nel 1883 a Milano la prima centrale termica destinata a illuminare la città.

Lo sviluppo dell’energia idroelettrica è stato accompagnato, dalla seconda metà del XIX secolo fino all’inizio del XX secolo, dall’invenzione di diverse tipologie di turbine, utilizzate ancora oggi.
Nel 1848, Francis, un ingegnere inglese trasferitosi negli USA inventò una turbina con il 90% di efficienza. Nel 1880 venne brevettata la “ruota Pelton”, una turbina ad acqua ad impulsi, opera dall’omonimo inventore statunitense. Un’altra tipologia di turbina si affermò nel 20° secolo, quando nel 1913 il professore austriaco Viktor Kaplan sviluppò una turbina caratterizzata da un’elica con pale regolabili.

Lo sviluppo del settore idrolettrico in italia

In Italia, la presenza di numerosi corsi d’acqua e la strutturale carenza di carbone come fonte energetica fece sì che fin da subito l’energia idroelettrica diventasse un’importante fonte di approvvigionamento energetico. Le prime centrali spuntarono già a fine ‘800, seguite dai grandi impianti del secolo successivo, tra i quali ricordiamo la tristemente nota diga del Vajont.

Ad oggi, come specifichiamo nel nostro articolo sulle energie rinnovabili in Italia, l’energia ottenuta dalle centrali idroelettriche italiane copre il 15% dell’intera produzione nazionale e costituisce il 40% di quella pulita. Un dato che può sembrare importante ma che è decisamente più basso rispetto all’80-90% che ha caratterizzato il secolo scorso (dati ISPRA).
Sempre secondo l’annuario di ISPRA, tra le ragioni che spiegano la diminuzione della parte percentuale ricoperta dall’idroelettrico, vi è sicuramente il riscaldamento globale, la conseguente fusione delle masse glaciali e quindi un differente regime pluviometrico, che ha ridotto le disponibilità idriche e/o provocato maggiori difficoltà nella loro gestione.

Il futuro dell’idroelettrico in Italia difficilmente sarà caratterizzato da grandi impianti, la cui costruzione è stata di fatto terminata dopo il 2000. Un trend in crescita lo sta conoscendo invece il “mini” idroelettrico, rappresentato da impianti di taglia inferiore ai 500 kW, che hanno un minore impatto ambientalistico e necessitano di investimenti più contenuti rispetti alle centrali “classiche”.

Breve schema riassuntivo della storia dell’energia idroelettrica

2000 A.C. Le antiche civiltà, probabilmente già i Sumeri, costruiscono le prime ruote ad acqua per macinare il grano.

600 A.C. – 400 D.C è accertato l’utilizzo di una ruota idraulica in oriente in Cina, India e in occidente tra i Greci e i Romani. Questi ultimi, sfruttano l’energia dell’acqua anche per forgiare prodotti di ferro.

‘800: Viene inventata la maniera di conservare l’energia elettrica e sfruttarla, nascono le prime centrali idroelettriche e attraverso l’invenzione delle turbine Francis, Pelton e Kepler (1913) si aumenta l’energia prodotta.

‘900: Si diffondono in tutto il mondo e in Italia dighe e centrali idroelettriche.

2000: In Italia si ferma la produzione di grandi impianti e si comincia a puntare sul “mini idroelettrico”.

Oggi: In Italia l’energia idroelettrica copre il 15% dell’intero fabbisogno nazionale e rappresenta il 40% dell’energia rinnovabile prodotta.

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