Quali sono i diversi tipi di energia idroelettrica?
Gli umani hanno sfruttato il potere di spostare l'acqua per migliaia di anni, ma oggi l'energia idroelettrica sta guadagnando un rinnovato interesse come fonte di energia pulita e rinnovabile. Le dighe idroelettriche sono il tipo più noto di energia idroelettrica, ma sono in fase di sviluppo numerosi altri metodi per sfruttare la potenza dell'acqua in movimento. Gli oceani della Terra vengono ricercati per nuovi tipi di energia idroelettrica.
L'idea di utilizzare l'acqua come fonte di energia risale almeno all'antica Grecia, dove la forza dei fiumi scorrevoli veniva catturata dalle ruote idrauliche e utilizzata per macinare il grano in farina. Dispositivi simili furono sviluppati in altre parti del mondo e i primi mulini e fabbriche europei e americani erano alimentati da ruote idrauliche. Fino alla fine del XIX secolo, l'acqua forniva solo energia meccanica; il movimento delle ruote idrauliche veniva utilizzato per girare seghe e altri macchinari.
Alla fine del 1800, furono fatti rapidi progressi nell'energia idroelettrica, una forma di energia idroelettrica in cui il movimento dell'acqua viene convertito in elettricità. Solo gli Stati Uniti avevano oltre duecento centrali idroelettriche all'inizio del secolo, la maggior parte delle quali situate in dighe medio-grandi. Oggi, la maggior parte delle migliori posizioni per le grandi centrali idroelettriche sono state sfruttate nei paesi sviluppati, quindi nuovi progetti si svolgono principalmente in paesi in via di sviluppo come la Cina. Le centrali idroelettriche su piccola scala sono state studiate sia nel mondo sviluppato che in quello in via di sviluppo.
Gli oceani del mondo contengono anche molte potenziali fonti di energia che l'energia idroelettrica potrebbe attingere. La forza delle maree mira a sfruttare i mutevoli livelli degli oceani nelle zone costiere. Sebbene una grande centrale elettrica di marea abbia iniziato a funzionare in Francia alla fine degli anni '60, i costi di costruzione elevati e un numero limitato di luoghi idonei hanno impedito un uso diffuso della potenza di marea.
Un'altra potenziale opzione è l'energia delle onde, che può essere sfruttata in diversi modi. Un progetto dimostrativo in Norvegia utilizza il movimento delle onde per spingere e tirare l'aria attraverso un tubo, che a sua volta fa girare una turbina per generare elettricità. Il Portogallo, l'Australia e il Regno Unito hanno tutti sperimentato fattorie con onde: gruppi di dispositivi che generano elettricità dall'energia delle onde. Alcuni altri dispositivi tentano di catturare le correnti marine molto al di sotto della superficie dell'acqua.
La conversione dell'energia termica dell'oceano (OTEC) differisce da altri tipi di energia idroelettrica in quanto non cattura l'energia direttamente dal movimento dell'acqua. Invece, OTEC sfrutta le differenze di temperatura riscontrate in diverse profondità dell'oceano. L'acqua calda sulla superficie dell'oceano viene pressurizzata e trasformata in vapore o utilizzata per riscaldare un altro fluido che viene trasformato in vapore. Il vapore può quindi essere utilizzato per alimentare le turbine e generare energia, quindi l'acqua fresca viene pompata da profondità maggiori, trasformando il vapore in liquido e riavviando il ciclo. Sistemi sperimentali OTEC sono stati costruiti in luoghi come le Hawaii, ma pompare acqua fredda da grandi profondità riduce l'efficienza del sistema, rendendo difficile per i sistemi OTEC essere economici.