Come funziona la centrale idroelettrica di Bargi

Focus 10/04/2024

Il 9 aprile 2024 nella centrale idroelettrica di Enel Green Power a Bargi, in provincia di Bologna, è avvenuto un incidente il cui bilancio, al momento (10 aprile 2024, ndr) è di 3 morti e 4 dispersi. Oltre allo sgomento causato dalla perdita di vite umane, l’evento ha suscitato in molti anche una certa curiosità su come operino questo tipo di impianti, su quale sia, in particolare, la funzione di quello coinvolto nell’incidente ecc. e altri interrogativi. Proviamo a trovare le risposte.

Perché “energia idroelettrica” uguale “energia pulita”?

L’idroelettrico si basa sulla trasformazione dell’energia posseduta dall’acqua (in movimento, ma anche ferma) in energia elettrica. Per questo viene dunque considerata una forma di energia pulita (perché non vengono bruciati combustibili e dunque non vengono emessi gas serra) e rinnovabile (perché l’acqua di fiumi e laghi, necessaria per il suo “funzionamento”, è una fonte tutto sommato inesauribile). Eppure non manca qualche detrattore che fa notare come anche gli impianti idroelettrici possano avere qualche effetto collaterale (per esempio sugli ecosistemi delle zone circostanti).

Come funziona una centrale idroelettrica? Quanti tipi ci sono?

Esistono tre “famiglie” di centrali idroelettriche: centrali ad acqua fluente, centrali a bacino e centrali ad accumulazione. Le centrali ad acqua fluente sfruttano il flusso naturale di un fiume, che dopo aver messo in movimento le turbine (e i generatori di corrente ad esse collegate), viene reimmessa nel flusso naturale. Nelle centrali a bacino l’acqua di uno o più fiumi si accumula in un bacino, naturale o artificiale (formato da una diga), dopodiché viene fatta cadere e per muovere le turbine ed essere reimmessa nel fiume. Le centrali ad accumulazione o di pompaggio prevedono due bacini a quote differenti: ciò consente di far risalire l’acqua dal bacino più basso a quello più alto quando se ne presenta la necessità (vedi sotto).

Ecco lo schema di una generica centrale idroelettrica.
© Focus

Cos’ha di particolare la centrale idroelettrica di Bargi?

La centrale elettrica di Bargi è una di quelle che, oltre alla generazione di energia elettrica, può provvedere al “pompaggio”: in caso di necessità può cioè trasferire l’acqua dal bacino più basso (il lago di Suviana) a quello più alto (il Brasimone, che si trova 384 metri più su) al quale è collegato attraverso una condotta. In questo modo la “stessa acqua” che ha già generato energia può tornare disponibile per produrre nuovamente elettricità quando la richiesta è maggiore. Il pompaggio avviene ovviamente quando c’è meno richiesta di energia, in genere di notte, mentre durante di giorno l’impianto funziona in modalità “generatore“.

Un po’ di storia: quando è nata la centrale?

L’impianto di Bargi, che si trova sull’appennino bolognese ai confini con la Toscana, fu realizzato nel 1975. In realtà consiste nell’insieme di sei centrali che sfruttano due bacini artificiali: il lago di Suviana, alimentato da un torrente e formato da una diga alta 91,5 metri costruita nel 1932 dalle Ferrovie dello Stato (l’azienda da cui poi è nata l’attuale Trenitalia) per fornire energia alla linea ferroviaria Bologna-Firenze, e il lago Brasimone, alimentato da torrenti minori e le cui acque sono trattenute da una diga alta 40 metri costruita a inizio Novecento. L’incidente sarebbe avvenuto in prossimità di una turbina, all’ottavo piano interrato, a circa 40 metri di profondità.

Quanto è importante la centrale idroelettrica di Bargi?

Si tratta dell’impianto con la maggiore potenza unitaria dell’Emilia Romagna (330 MW). È collegato alla rete nazionale attraverso una stazione ad alta tensione che si trova a 700 metri dalla centrale stessa. L’impianto fa parte del piano di riaccensione della rete nazionale: in caso di black out è in grado di erogare la sua massima potenza entro 4 minuti.

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Focus

Verifica sul Fiume – Geografia per Scuola Primaria

L’importanza del fiume come ecosistema è immensa. Non solo funge da fonte d’acqua per gli esseri umani e gli animali, ma svolge anche un ruolo cruciale nella conservazione della biodiversità e nell’equilibrio ambientale. La comprensione di questo ecosistema complesso è essenziale per le nuove generazioni.
Con la crescente enfasi sull’educazione ambientale nelle scuole, è fondamentale che i bambini della scuola primaria abbiano una comprensione chiara e approfondita dei fiumi e della loro importanza.
In questo articolo, ci immergeremo nel mondo affascinante dei fiumi fornendo informazioni dettagliate per i bambini della scuola primaria, scoprendo cos’è un fiume, quali sono i principali fiumi italiani, la differenza tra fiume e lago e tanto altro… Pronti alla fine per una Verifica sul Fiume per bambini di Scuola Primaria!
Cos’è e come è fatto un Fiume?
Un fiume è un corso d’acqua naturale di dimensioni variabili che scorre dalla sua sorgente in montagna o collina verso una destinazione finale, come un lago, un mare o un oceano. I fiumi sono un elemento importante del paesaggio terrestre e svolgono molteplici ruoli nelle regioni attraversate.
Un fiume è fatto di tre parti principali:

Sorgente: Questo è il punto in cui inizia il fiume. La sorgente è spesso in alto in montagna, dove c’è molta acqua fresca e pulita. Potrebbe essere un piccolo ruscello o una cascata che diventa il nostro fiume.

Corso d’acqua: Il corso d’acqua è il percorso che il fiume prende mentre si muove attraverso la terra. Il fiume scorre giù dalla montagna e attraversa valli e pianure. Durante questo viaggio, il fiume può diventare più largo e profondo, e altri piccoli corsi d’acqua, chiamati affluenti, possono unirsi ad esso per aiutarlo a crescere.

Foce: Alla fine del suo viaggio, il fiume raggiunge la foce. La foce è il punto in cui il fiume si incontra con un grande corpo d’acqua, come il mare o l’oceano. Qui, l’acqua dolce del fiume si mescola con l’acqua salata del mare.

I Fiumi Italiani più importanti
Ecco alcuni fiumi italiani importanti che potreste studiare a scuola primaria:

Po: Il fiume Po è il più lungo d’Italia e scorre principalmente nel nord del paese. Attraversa molte città, tra cui Torino, Piacenza e Venezia, prima di sfociare nell’Adriatico. Il Po è importante per l’agricoltura e la navigazione.

Tevere: Il fiume Tevere attraversa la città di Roma e sfocia nel Mar Tirreno. È uno dei fiumi più famosi d’Italia e ha una grande importanza storica e culturale.

Arno: L’Arno scorre attraverso la regione della Toscana e passa per città come Firenze e Pisa. È noto anche per il Ponte Vecchio di Firenze.

Adige: L’Adige è il secondo fiume più lungo d’Italia e attraversa il Trentino-Alto Adige e il Veneto. Scorre attraverso città come Trento e Verona.

Pò (o anche Po di Volano e Po di Goro): Questi sono bracci del fiume Po che sfociano nella parte orientale dell’Adriatico, contribuendo a creare un delta.

Adda: L’Adda è un affluente del Po ed è importante per la produzione di energia idroelettrica. Attraversa città come Como e Cremona.

Tagliamento: Il Tagliamento è un fiume dell’Italia nord-orientale che sfocia nell’Adriatico. È famoso per le sue acque limpide e il suo paesaggio naturale.

Mincio: Il Mincio è un affluente del Po e scorre attraverso il Lago di Garda prima di raggiungere il Po. È noto per i suoi paesaggi pittoreschi.

Questi sono solo alcuni dei fiumi italiani, ma ce ne sono molti altri più piccoli e affascinanti da scoprire. Ogni fiume ha la sua storia e importanza nella geografia e nella cultura dell’Italia.
Differenze tra Fiumi e Laghi
I fiumi e i laghi sono entrambi corpi d’acqua, ma hanno caratteristiche e funzioni diverse. Ecco le principali differenze tra di loro:

Origine:

– Fiume: I fiumi sono corpi d’acqua in movimento che scorrono dalla sorgente alla foce. Le sorgenti dei fiumi possono essere sorgenti naturali, come sorgenti di montagna o laghi, o sorgenti artificiali, come dighe o pozzi.
– Lago: I laghi sono bacini d’acqua dolce, generalmente immobili, che si formano in varie maniere. Possono essere formati da processi geologici, come l’erosione glaciale o vulcanica, o da attività umane, come la creazione di dighe.

Flusso d’acqua:

– Fiume: I fiumi hanno un flusso costante di acqua che scorre da montagne o colline verso valli o oceani. Sono in movimento continuo e, quindi, l’acqua fluisce da un punto all’altro.
– Lago: I laghi sono generalmente acqua stagnante, il che significa che l’acqua è relativamente immobile e non scorre da un punto all’altro con regolarità. Ciò li rende ideali per la conservazione dell’acqua.

Dimensioni:

– Fiume: I fiumi possono variare notevolmente in dimensioni, dalla piccola e tranquilla corrente di un ruscello fino ai grandi fiumi navigabili come l’Amazzonia o il Nilo.
– Lago: I laghi possono anche variare notevolmente in dimensioni, da piccoli bacini d’acqua a grandi estensioni come il Lago Superiore o il Lago Baikal.

Funzioni:

– Fiume: I fiumi svolgono un ruolo cruciale nel trasporto dell’acqua e dei sedimenti da una regione all’altra. Sono spesso utilizzati come fonte di acqua potabile, per l’agricoltura e per la produzione di energia idroelettrica.
– Lago: I laghi possono avere molte funzioni diverse, tra cui fornire habitat per la vita acquatica, svolgere un ruolo nel ciclo dell’acqua e fornire opportunità ricreative come la pesca e il nuoto. Possono anche essere utilizzati per l’approvvigionamento idrico e la regolazione dei fiumi.

In sintesi, la principale differenza tra un fiume e un lago è che il fiume è un flusso d’acqua in movimento continuo, mentre il lago è un bacino d’acqua dolce relativamente immobile. Entrambi hanno un ruolo importante nell’ecosistema e nell’uso umano delle risorse idriche.
Flora dei Fiumi: Piante che Abitano gli Argini
I fiumi sono la casa di diverse specie di piante, molte delle quali sono adattate per sopravvivere in ambienti acquatici. Alcune di queste piante sono:

Piante galleggianti: Come le ninfee, che galleggiano sulla superficie dell’acqua e hanno lunghe radici che si immergono nell’acqua.

Piante radicate: Queste piante sono ancorate al fondo del fiume e comprendono specie come il giunco e la canna.

Piante di argine: Queste piante crescono lungo le rive del fiume e aiutano a prevenire l’erosione. Un esempio comune è il salice.

Fauna dei Fiumi: Animali che Ne Abitano le Acque e le Rive
Il fiume non è solo una fonte d’acqua, ma è anche un habitat per una vasta gamma di animali. Alcuni degli animali che si possono trovare in un fiume sono:

Pesci: Come le trote, i barbi e i lucci. Essi sono adattati per vivere in acqua corrente e hanno speciali adattamenti come pinne forti per nuotare controcorrente.

Anfibi: Come le rane e i tritoni. Spesso si riproducono in acqua ma vivono sia in ambienti acquatici che terrestri.

Uccelli: Molti uccelli, come gli aironi e i martin pescatori, si nutrono di pesci e altri piccoli animali che vivono nel fiume.

Mammiferi: Animali come il castoro e la lontra vivono e si nutrono nei fiumi, costruendo case lungo le rive e pescando nelle acque.

L’Importanza dei Fiumi nell’Ecosistema
I fiumi sono vitali per l’ecosistema terrestre. Essi forniscono acqua per bere, irrigazione e produzione di energia attraverso centrali idroelettriche. La flora e la fauna dei fiumi contribuiscono anche all’equilibrio dell’ecosistema, fornendo cibo e habitat ad altre specie.

Potete scaricare e stampare gratuitamente in formato PDF la “Verifica sul Fiume – Geografia per Scuola Primaria“, basta cliccare sul pulsante ‘Download‘:

In questo articolo trovate alcune Schede di Verifica di Geografia per la Scuola Primaria (classe quarta), in particolare Schede di Verifica sul Fiume. Oltre alla verifica orale potete proporre anche una verifica scritta come quella in allegato all’articolo dove trovate cinque domande a risposta aperta: i bambini dovranno formulare la risposta cercando di riassumere in poche righe il concetto.
Attraverso alcune domande potrete verificare il livello di conoscenza dei vostri alunni sul fiume. Potete domandare ai bambini Che cosa è un fiume?, Quali sono gli elementi di un fiume?, Che differenza c’è tra fiume e lago?, Quale fauna e quale flora troviamo nel fiume?. Queste sono alcune delle domande che trovate anche nella Scheda di Verifica di Geografia in allegato.

Maestra di Sostegno – Scuola Primaria

SostegnO 2.0 05/09/2023

Come funzionano le super batterie per le energie rinnovabili

La transizione energetica, che sostituirà la generazione di elettricità basata sui combustibili fossili con le rinnovabili, ridurrà drasticamente le emissioni di anidride carbonica. Ma il suo successo non dipenderà solo da quanti impianti fotovoltaici o eolici verranno realizzati nel mondo. La generazione di energia dal Sole è possibile solo di giorno, mentre il vento è per sua natura intermittente. Si tratta, insomma, di due fonti energetiche che non sono sempre disponibili nel momento in cui c’è domanda di energia da parte degli utenti della rete. Ecco perché, nello sviluppo delle rinnovabili, un ruolo chiave sarà ricoperto dai “sistemi di accumulo”.
Serbatoi di elettricità. Di che cosa si tratta? In sostanza di sistemi per l’accumulo di energia, come quella prodotta da fonti rinnovabili, che successivamente può essere immessa nella rete quando serve di più, nei momenti di picco dei consumi. Sono diverse le tecnologie che possono assolvere a questo compito, ma quelle al momento più efficienti e mature per l’utilizzo su vasta scala sono i Bess, acronimo di Battery Energy Storage Systems, cioè sistemi di accumulo di energia a batteria.
Tutti i Paesi impegnati nel percorso della transizione energetica stanno puntando sulla diffusione dei sistemi Bess, Italia compresa. Sono impianti indispensabili per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione, riducendo le emissioni che alterano il clima causate dalla produzione termoelettrica. Permettono infatti di utilizzare in maniera più costante e continua l’energia prodotta dalle rinnovabili, garantendo stabilità, flessibilità e resilienza del sistema elettrico.
Il piano europeo Fit for 55 fissa al 2030 l’obiettivo di ridurre del 55% le emissioni di gas serra, rispetto ai livelli del 1990. Secondo le stime ufficiali, per l’Italia questo renderà necessario lo sviluppo di impianti di accumulo per una capacità complessiva di 95 GWh. I primi cantieri sono già stati avviati tra aprile e giugno del 2023 in tutto il territorio nazionale, a seguito dell’ultima asta del Capacity Market 2024 indetta da Terna, la società che gestisce la rete di trasmissione elettrica nazionale.

I sistemi di accumulo Bess dell’impianto di Lily, in Texas, arrivano a conservare fino a 75 MWh di energia.
© Enel Green Power

Progetti da Nord a Sud. Le regioni italiane attualmente interessate dallo sviluppo dei Bess sono Piemonte, Liguria, Lombardia, Veneto, Friuli-Venezia Giulia, Emilia-Romagna, Lazio, Umbria, Toscana e Sardegna. In questi territori Enel Green Power, società del gruppo Enel impegnata nello sviluppo e gestione di impianti rinnovabili, già nel febbraio 2021 si è aggiudicata, proprio con l’asta Capacity Market 2024, i diritti per realizzare sistemi Bess per più di 1.600 MW, che saranno completati e operativi entro il 2024.

In particolare, circa la metà degli impianti sarà localizzata in Sardegna, cui è stata assegnata una capacità di accumulo in grado di garantire, con fonti rinnovabili, la gestione in sicurezza della rete elettrica anche dopo la dismissione degli impianti termoelettrici e con l’entrata in servizio del Tyrrhenian Link, il nuovo cavo elettrico sottomarino che la collegherà alla Sicilia e alla penisola italiana.
«I Bess che stiamo realizzando», spiegano gli esperti di Enel Green Power, «sono in gran parte collocati nei siti di impianti termoelettrici già dismessi o in procinto di esserlo, e sono quindi un esempio di riuso “circolare” delle infrastrutture e dei terreni già occupati da attività di produzione di energia elettrica».
Nel video sotto, il progetto Bess La Casella a Castel San Giovanni (Pc). Grazie all’innovativo sistema di accumulo a batterie sviluppato in questo sito e alla sua capacità installata di 70 MW è possibile immagazzinare una grande quantità di energia elettrica da distribuire a tutto il territorio garantendo alti standard di sicurezza. (L’articolo prosegue sotto il video)

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Semplici ma complessi. Ma come sono fatti i sistemi di accumulo Bess? Alcune soluzioni, esternamente, si presentano come semplici container, collocati su basamenti di cemento e all’interno dei quali trovano posto armadiature (rack), che contengono i moduli (box), in cui sono a loro volta alloggiate le batterie vere e proprie (celle), vedi infografica sotto. Completano l’installazione i cablaggi che collegano le varie unità, i sistemi di raffreddamento e antincendio, le interfacce per i sistemi di controllo e gli inverter, che trasformano la corrente elettrica continua in uscita dalle batterie in corrente alternata, con le giuste caratteristiche di intensità, tensione e frequenza per l’immissione nella rete.
Ma perché i Bess si integrano così bene con gli impianti solari ed eolici? «In funzione delle necessità del sistema elettrico», spiegano i tecnici di Enel Green Power, «possono essere dimensionati sia per accumulare energia “a breve termine”, resa poi disponibile per controllare la frequenza di rete e per coprire i picchi di domanda, sia per un utilizzo di più lunga durata, accumulando l’energia prodotta in eccesso dalle rinnovabili durante il giorno per restituirla di notte. A differenza degli impianti termoelettrici tradizionali, poi, sono in grado di attivarsi istantaneamente ai comandi degli operatori e del gestore di rete, variando altrettanto rapidamente, quando necessario il proprio profilo di produzione».

La modularità e la flessibilità di utilizzo li rendono quindi perfettamente complementari al fabbisogno di un sistema elettrico in transizione: quando la quota di energia rinnovabile nel sistema è bassa vengono utilizzati per bilanciare istantaneamente immissioni e prelievi di energia dalla rete, e garantire una riserva per la domanda di picco. Quando invece la produzione rinnovabile eccede il consumo, possono accumulare l’energia in eccesso, che altrimenti verrebbe sprecata, per restituirla al sistema quando le rinnovabili non producono (di notte o quando non soffia il vento).

Una tecnologia matura. Sebbene siano disponibili anche altre tecnologie per realizzare sistemi di accumulo su scala industriale, come i sistemi a piombo-acido, sodio-zolfo, nichel-cadmio e altri ancora, la tecnologia più matura e più diffusa a livello industriale è quella agli ioni di litio, oggi già dominante nel mercato dei piccoli dispositivi domestici o delle auto elettriche.
Nel caso dei Bess parliamo però di applicazioni completamente diverse, in cui l’affidabilità, la scalabilità e le prestazioni istantanee, oltre che le dimensioni (potenza e capacità erogabili), sono al centro della progettazione e dell’ingegnerizzazione. Tutto questo per assicurare a questi sistemi di accumulo prestazioni eccezionali: capacità di stoccaggio maggiore, vita d’esercizio più lunga ed efficienza prolungata nel tempo, anche dopo un gran numero di cicli di carica e scarica.
La tecnologia delle batterie agli ioni di litio, del resto, è ad oggi la più conveniente, con costi di produzione che si sono ridotti di molto negli ultimi anni, grazie anche alla relativa abbondanza di questo elemento in tutto il Pianeta, e al fatto che per realizzarle non occorrono le meno accessibili terre rare, un gruppo di elementi chimici che, anche se utilizzati altrove nell’industria elettrica, non sono necessari per la realizzazione dei Bess. Ce lo confermano gli esperti di Enel Green Power. «In realtà litio e terre rare», spiegano, «non hanno tra loro nulla a che vedere: innanzitutto perché il primo è largamente disponibile in concentrazioni adeguate, al contrario delle seconde. E soprattutto perché le terre rare, a differenza del litio, non sono utilizzate nei Bess».

Il litio, materiale strategico. Quel che è sicuro è che all’Europa servirà molto litio nel prossimo futuro: secondo le stime della società di analisi Benchmark Mineral Intelligence, il fabbisogno di questo materiale per la produzione di batterie crescerà del 300% da oggi al 2030.

Considerando che nel nostro continente si produce meno dell’1% del litio globale, ecco perché la Commissione Europea sta promuovendo l’apertura di nuove miniere, con ben 28 progetti in fase di valutazione, sempre secondo Benchmark Mineral Intelligence, e attivando accordi commerciali con fornitori come Cile, Cina, Australia e altri Paesi africani e dell’America Latina.

Soluzione ecosostenibile. I Bess, poi, hanno molto da dire anche dal punto di vista ambientale e della sostenibilità. Innanzitutto, perché possono favorire la diffusione delle fonti rinnovabili, con un’occupazione di suolo minima: tutti i Bess richiesti per raggiungere i 95 Gigawattora di capacità necessari all’Italia non richiederanno infatti più di 400 ettari, equivalenti a poco più di tre volte l’estensione del parco della Reggia di Caserta.
Inoltre, queste batterie già oggi sono in gran parte riciclabili, e lo saranno ancora di più in futuro, ci assicurano gli esperti di Enel Green Power, grazie all’intenso lavoro di ricerca condotto in tutto il mondo sulle tecnologie e sui materiali utilizzati. «È quindi chiaro che», aggiungono, «i Bess, insieme alle fonti rinnovabili, già oggi la tecnologia di generazione più sostenibile ed economica, potranno garantire una produzione affidabile e continua di energia verde, stabilizzando e mantenendo sicura la nostra rete elettrica grazie alla loro rapidità di intervento e capillarità sul territorio».

Focus 28/03/2024

Perché “energia idroelettrica” uguale “energia pulita”?

Come funziona una centrale idroelettrica? Quanti tipi ci sono?

Cos’ha di particolare la centrale idroelettrica di Bargi?

Un po’ di storia: quando è nata la centrale?

Quanto è importante la centrale idroelettrica di Bargi?

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