L’acqua copre il 71% della superficie della Terra e occupa un volume enorme, impossibile persino da immaginare. Un miliardo e mezzo di chilometri cubi.

Tutte le acque del pianeta, degli oceani, dei fiumi, del sottosuolo e dell’atmosfera, sono connesse tra loro. Ovunque le acque circolano e si rinnovano nel tempo. I tempi medi di questo scorrere sono davvero diversi. Una singola molecola d’acqua permane nelle più profonde falde sotterranee in media per millenni; negli oceani si prolunga per centinaia d’anni; in atmosfera non supera i 4 giorni.

La complessa dinamica che connette tutti i 1.400 miliardi di chilometri cubi di acque del pianeta si chiama ciclo idrogeologico.

Si chiama invece ciclo idrologico la dinamica delle sole acque che circolano in atmosfera – circa 577.000 km3, non più dello 0,000041% dell’idrosfera totale, ma sufficienti ad ammantare tutto il globo, a determinare le condizioni meteorologiche, il clima e la vita della Terra.

Le acque atmosferiche si rinnovano totalmente ogni anno ben 40 volte.

A una visuale macroscopica, è questa avvolgente, inquieta, poderosa spinta – innescata dalla radiazione solare che impedisce alle acque di rimaner stagnanti – che si canalizza in fiumi, torrenti, piogge, evaporazioni, a dover essere imbrigliata per la sua trasformazione in energia. È il perenne movimento dell’acqua che si trasforma.

Un’indicazione sommaria del suo potenziale nel mondo si può evincere dalla carta delle acque di superficie, cioè dalle masse d’acqua in circolo e in moto per precipitazioni annuali.

– Nord America: 18.300 km3
– Sud America: 28.400 km3
– Europa: 8.290 km3
– Africa: 22.300 km3
– Asia: 32.200 km3
– Australia: 7.080 km3

Ogni continente ha migliaia di chilometri cubi d’acqua in movimento, solo sotto forma di pioggie. Di queste, il run off (cioè le acque che restano, che non rientra in circolo per evaporazione) varia dal 45% di Nord America e Asia al 20% dell’Africa (dove la quota d’evaporazione è la più alta).

L’acqua, dalla fonte rinnovabile all’energia idroelettrica

Si definisce un impianto idroelettrico l’apparato ingegneristico-costruttivo costituito dal complesso di opere idrauliche, macchinari e apparecchiature con cui si trasforma l’energia potenziale dell’acqua in energia elettrica.

Le centrali idroelettriche possono essere di due tipi: ad acqua fluente, quando sfruttano direttamente la portata di un corso d’acqua; oppure ad accumulo, quando sfruttano un bacino di raccolta a monte della centrale che permette di incanalare la portata d’acqua desiderata.

Da un dossier presentato dall’Istituto Ambiente Italia risulta che le grandi dighe nel mondo (quelle alte più di 15 metri) siano 50.000, concentrate per il 67% in Cina, Turchia, Iran e Giappone. A causa di queste dighe, tra i 40 e gli 80 milioni di persone sono state costrette all’esodo forzato, oltre 35milioni solo in India. Praticamente una nazione più vasta dell’Italia è stata evacuata e distrutta; anzi, sommersa. La soluzione per ottenere energia idroelettrica non è quella delle grandi dighe, ma la costruzione di “mini-idro”, piccole turbine collocate ai margini dei fiumi che restano liberi di scorrere.

Il potenziale dell’acqua per la produzione mondiale di energia

Dighe e deviazioni di fiumi sono operazioni molto problematiche e a volte inaccettabili, oggi, sotto il profilo sociale e ambientale. Ma l’acqua può significare anche energia dalle onde, dalle maree, dalle correnti sottomarine. Vi sono allo studio vari sistemi – ponti sospesi sulla riva che ondeggiano, colonne di metallo infilate nel mare come giganteschi barometri, pompe, boe, catini, scivoli parabolici per intensificare i getti d’acqua – per sfruttare il moto ondoso che essendo in continuo e inquieto movimento, si ritiene possa generare energia utilizzabile. Vi sono poi enormi masse d’acqua che si muovono a velocità costante sotto i mari: lo Stretto di Messina, le Bocche di Bonifacio, lo stretto di Gibilterra…

I norvegesi e gli inglesi hanno condotto alcuni esperimenti, affondando semplicemente in acqua degli aerogeneratori modificati per resistere alla corrosione, ma una pala di derivazione aeronautica non è certo adatta allo scopo: le eliche navali sono sensibilmente diverse da quelle aeree. Qui si tratta di flussi d’acqua enormi che scorrono a bassa velocità; l’esatto opposto dell’eolico, laddove il fluido (l’aria) ha bassa densità ed alta velocità. E, per le maree, nel nord della Francia, in Bretagna, sull’estuario del fiume Rance nei pressi di Saint Malò è stata realizzata una grande centrale a energia delle maree, inaugurata nel 1966. La prima al mondo. In questa località il dislivello elevato raggiunto dalle maree consente la caduta – di alcuni metri – di grandi masse d’acqua, permettendo così di trasformare l’energia cinetica delle maree in energia elettrica.