Il dislivello fra consistenti masse d’acqua permette di sfruttare grandi quantità di energia potenziale gravitazionale, la quale può essere trasformata in energia cinetica. Quest’ultima è presente anche nel flusso naturale dell’acqua nei fiumi e può essere trasformata in energia meccanica ed elettrica. Le prime applicazioni hanno riguardato il solo utilizzo dell’energia cinetica tramite i mulini a ruota, in grado di generare energia meccanica per le attività di trasformazione, come la macinatura e l’irrigazione. Inoltre, i fiumi sono stati utilizzati per scopi di trasporto, come ad esempio spostare i tronchi dalle foreste ai centri industriali.
Attualmente, l’energia idroelettrica è la principale forma di energia rinnovabile utilizzata in Italia. Per produrre energia idroelettrica, il flusso d’acqua viene diretto alle pale di una turbina specificamente progettata, generando un moto in grado di mettere in rotazione un generatore elettrico e quindi di produrre elettricità.
La quantità di energia estratta dall’acqua che scorre dipende dal volume dell’acqua e dal dislivello che questa deve superare. Le centrali idroelettriche si suddividono in due grandi gruppi: quelle ad acqua fluente, che sfruttano piccoli salti distribuiti sui corsi d’acqua e che non richiedono laghi artificiali per l’accumulo dell’acqua e quelle a bacino, con le quali si sfruttano generalmente grandi dislivelli utilizzando dighe o invasi in grado di regolare il flusso dell’acqua e, quindi, la produzione di elettricità.

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