Come molte altre fonti di energia, anche quella proveniente dalle centrali idroelettriche non è priva di costi ambientali. Al di là del profondo impatto sull’ecosistema causato dalle dighe, l’energia idroelettrica può provocare il caos sulle specie acquatiche native e sui loro ecosistemi. La maggior parte dei bacini idrografici di tutto il mondo sono altamente degradati, con corsi d’acqua inquinati e tecnologia obsoleta.
I bacini idrici tradizionali, inoltre, sono spesso corpi idrici stagnanti; per questo motivo sono spesso siti di alghe dannose, o HAB, che sono tossiche per le persone, i pesci, i molluschi, i mammiferi marini e gli uccelli.
È possibile, allora, produrre energia pulita e rinnovabile dai fiumi conservando sia la fauna selvatica che l’habitat naturale? Alcuni ingegneri hanno cercato di cambiare il futuro dell’energia idroelettrica attraverso turbine a prova di pesce.
La società californiana Natel Energy ha collaborato con Breakthrough Energy Ventures, fondatore della Microsoft Bill Gates, per creare una nuova turbina a punta smussata che migliora la sopravvivenza dei pesci. Oltre a salvarli, la turbina di Natel mira a creare energia idroelettrica resistente al clima, in grado di resistere ai capricci di piogge imprevedibili.
«Una turbina a prova di pesce, compatta e ad alte prestazioni che rispetta l’ambiente circostante. Il tutto abbinato ai dati sulla quantità di acqua che fluirà da un dato fiume. In questo modo è possibile creare un moderno sistema idroelettrico», ha affermato Abe Schneider, responsabile della tecnologia di Natel e ingegnere meccanico. La turbina di Natel, infatti, è abbinata alla tecnologia satellitare che consente agli operatori delle centrali idroelettriche di monitorare in modo più accurato il flusso d’acqua.
Centrali idroelettriche moderne, come funzionano?
Le centrali idroelettriche tradizionali funzionano sfruttando la forza e la pressione dell’acqua che scorre da un punto alto a un punto inferiore attraverso gli scivoli di una diga. Vicino al fondo dello scivolo si trova una turbina. L’acqua fa girare la turbina che crea l’energia trasmessa alle imprese e alle case.
Gli impianti, però, si trovano spesso lungo i passaggi principali dei pesci migratori che possono rimanere intrappolati nelle lame sottili e affilate del meccanismo. La turbina di Natel, al contrario, utilizza pale spesse e ricurve. Grazie al suo design, l’impianto può raddoppiare la sua velocità e la turbina, relativamente piccola, garantisce anche il passaggio sicuro dei pesci migratori.
«È una configurazione a girandola. Dal punto di vista ingegneristico, una lama spessa crea una zona di pressione che aiuta a eliminare il materiale dal suo percorso. Una sorta di airbag per il pesce», afferma Abe.
«I cambiamenti climatici sono cambiamenti idrici», ha poi aggiunto Gia Schneider, sorella di Abe e capo esecutivo della compagnia. In effetti, l’estrema variabilità climatica su base annua e le precipitazioni imprevedibili renderanno le soluzioni innovative più urgenti. L’energia idroelettrica può funzionare come fonte di combustibile ecosostenibile con una serie di vantaggi collaterali, tra cui controllo delle inondazioni, irrigazione, mitigazione della siccità e approvvigionamento idrico.
Sebbene sia ancora agli inizi, la turbina di Natel Energy è già operativa. La società ha aperto la sua prima centrale idroelettrica nel 2019 negli Stati Uniti. Una seconda è in costruzione con la messa in servizio prevista per la fine dell’anno. Dato che le aziende di tutto il mondo stanno cercando di passare a una rete a bassa o zero emissioni di carbonio, le nuove turbine progettate possono aiutare a raggiungere un’elevata affidabilità e accumulo di energia. In questo modo si garantisce una migliore coesistenza con l’habitat naturale e si preserva la vita della fauna acquatica.
