In Svizzera si cerca di ottimizzare l'idroelettrico esistente, mentre in Italia regna la confusione

L’energia idroelettrica copre circa il 56% del fabbisogno energetico della Svizzera. Per garantire che questa fonte rinnovabile rimanga la spina dorsale del mix energetico elvetico, i ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno individuato azioni concrete per migliorare la manutenzione degli impianti esistenti. Negli ultimi anni, hanno studiato strategie per aumentare l’efficienza dei sistemi a lungo termine, soprattutto nei mesi invernali, quando la produzione di energia fotovoltaica è ridotta. Attualmente, la produzione di energia idroelettrica in Svizzera proviene da circa 650 grandi centrali e 1.000 centrali di piccole dimensioni. Nel 2020, il governo federale ha approvato l’espansione di 15 impianti e la costruzione di nuovi progetti idroelettrici. Le proposte dell’ETH includono interventi di sghiaiamento, miglioramenti alle turbine esistenti e azioni sui corsi d’acqua.

Manutenzione delle turbine e gestione dei sedimenti

Uno dei principali problemi dell’idroelettrico, oltre all’instabilità climatica che può influire sulla produzione, è rappresentato dai sedimenti che si accumulano nei bacini con il tempo. Questi sedimenti, causati dall’erosione, potrebbero ridurre la capacità dei bacini svizzeri del 7% entro il 2050. Attualmente, i grandi impianti sono dotati di tunnel di bypass per deviare i sedimenti durante le piene, ma la pavimentazione di questi tunnel è soggetta a danneggiamenti causati dal passaggio del pietrisco. 

I ricercatori dell’ETH hanno dimostrato che utilizzare pavimentazioni in granito nei bypass riduce significativamente l’usura e migliora l’efficienza dello sghiaiamento, facilitando anche la gestione dei livelli dell’acqua durante l’uso dei tunnel. Oltre a ciò, i sedimenti influenzano il funzionamento delle turbine, accelerandone l’usura. Il team guidato dall’ingegner Robert Boes ha sviluppato un modello per prevedere quando le turbine perdono efficienza a causa dell’usura, ottimizzando così la loro manutenzione. In aggiunta, sono state implementate "trappole per sedimenti”, che rallentano il flusso dell’acqua permettendo alle particelle di depositarsi. Questo sistema è stato già adottato presso la diga di Susasca, nei Grigioni, nonostante i costi elevati.

Gestione delle centrali sui fiumi

Un altro aspetto cruciale riguarda l’ottimizzazione delle centrali a filo d’acqua (in inglese run-of-river power plants), che si trovano lungo i fiumi e non richiedono grandi invasi come quelli in alta montagna. Queste centrali sfruttano il flusso naturale dei fiumi, con laghi e fiumi stessi a fungere da bacini.

Ad esempio, il fiume Limmat ospita 11 centrali lungo il suo percorso dal Lago di Zurigo. I ricercatori hanno dimostrato che una regolazione ottimizzata delle chiuse a monte, basata sulle previsioni meteorologiche e sui volumi di afflusso, potrebbe aumentare la produzione di energia. Ad esempio, se sono previste piogge intense, il sistema potrebbe rilasciare acqua in anticipo per evitare sovraccarichi successivi.

Tale gestione delle chiuse potrebbe essere applicata anche ad altri fiumi o accumuli lungo l’arco alpino, portando a un aumento della produzione di circa 100 GWh all’anno, equivalente al fabbisogno energetico di circa 37.000 famiglie.

Una gestione dell’idroelettrico italiana

Recentemente, un manifesto firmato dall’Associazione Nazionale per la Difesa e l’Orientamento dei Consumatori e da altre 28 organizzazioni italiane ha chiesto al governo misure concrete per tutelare la gestione dell’idroelettrico e aumentare gli investimenti negli impianti esistenti. Lo studio svizzero potrebbe fornire spunti utili anche per l’Italia, dove il settore idroelettrico soffre di scarsa innovazione. Secondo il Ministro dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica, Gilberto Pichetto Fratin, "in Italia sono quarant’anni che non vengono realizzate nuove dighe, e attualmente raccogliamo solo l’11% dell’acqua piovana, contro il 37% della Spagna. Questa situazione evidenzia la necessità di investire in infrastrutture che garantiscano la sicurezza idrica e migliorino la resilienza del nostro territorio".

Progettare nuovi invasi dovrebbe essere accompagnato da studi sugli interventi manutentivi per migliorare la produttività energetica delle centrali esistenti. Le proposte svizzere potrebbero rappresentare un punto di partenza anche per il governo italiano.