L’approvvigionamento energetico del nostro paese dipende ancora per il 60% da gas e petrolio. Oltre che insostenibile dal profilo ambientale, ciò è estremamente pericoloso dal punto di vista geopolitico, come purtroppo ci dimostrano i terribili fatti che stanno avvenendo in Ucraina. Non ci sono più scuse: dobbiamo accelerare la transizione energetica per salvare il clima e per smettere di finanziare guerre e regimi totalitari nel mondo intero.

I punti chiave della transizione sono tre: una massiccia riduzione dei consumi, l’elettrificazione dei settori che consumano più fonti fossili, in primis trasporti ed edifici, e infine una copertura del maggior fabbisogno elettrico tramite l’aumento della produzione domestica da fonti rinnovabili.

La forza dell’acqua rappresenta già oggi un pilastro fondamentale dell’approvvigionamento energetico rinnovabile elvetico. Grazie ai 667 impianti di grossa potenza (> 300 kW) e a più di 1’000 piccole centrali sparse su tutto il territorio, genera circa il 70% dell’elettricità consumata attualmente da popolazione ed economia[1]. Con la maggior elettrificazione, l’uscita dal nucleare e l’atteso sviluppo di fotovoltaico ed eolico, il settore idroelettrico assumerà per la Svizzera un ruolo ancora più importante. Nonostante la maggior parte delle acque siano già sfruttate, esiste ancora qualche possibilità di aumento della produzione idroelettrica, che va però sfruttato tenendo imperativamente conto di altri criteri di sostenibilità ambientale, come la salvaguardia del paesaggio e della biodiversità. Non bisogna infatti dimenticare che gran parte degli ecosistemi fluviali del nostro paese si trova oggi in uno stato compromesso proprio a causa dello sfruttamento ai fini della produzione elettrica.

Un aspetto particolarmente interessante dell’idroelettrico è la possibilità di stoccaggio offerta dai bacini di ritenzione. L’acqua accumulata durante un certo periodo costituisce una riserva di energia che può essere liberata nei momenti di maggior fabbisogno, come l’inverno, oppure quando manca l’energia prodotta da fonti rinnovabili più intermittenti, come il sole o il vento. Gli impianti dotati di un sistema di pompaggio possono invece stoccare l’energia prodotta in surplus durante periodi di forte vento e soleggiamento, agendo da vere e proprie “batterie ad acqua”. L’aumento della capacità di accumulo dei bacini esistenti è un buon compromesso per incrementare ulteriormente la produzione idroelettrica limitando al contempo gli impatti su paesaggio e biodiversità. È l’idea che ha avuto il Consiglio Federale per aumentare la sicurezza d’approvvigionamento durante l’inverno: in accordo con i rappresentanti del settore idroelettrico e le associazioni ambientaliste, lo scorso dicembre ha definito 15 progetti di ampliamento di bacini esistenti che permettono di aumentare la produzione invernale di circa 2 miliardi di kWh entro il 2040.

Tra questi c’è un progetto che prevede l’innalzamento della diga del Sambuco, in Lavizzara, che sarà verosimilmente portato avanti dal Canton Ticino in collaborazione con l’AET allo scadere della concessione per lo sfruttamento delle forze idriche della Maggia e dei suoi affluenti nel 2035. Dall’anno scorso infatti, il Cantone ha fatto valere il diritto di riversione nei confronti delle Officine Idroelettriche della Maggia (OFIMA), assumendosi il compito di utilizzazione diretta (tramite l’AET) delle acque pubbliche a fini energetici, come deciso dal Parlamento nel 2010 e iscritto nei documenti programmatici della politica energetica cantonale.

Anche gli impianti di piccola potenza (< 10 MW) offrono l’opportunità di aumentare ulteriormente la produzione elettrica, limitando al contempo gli impatti sull’ambiente. Le piccole centrali infatti deturpano il paesaggio in maniera esigua, mentre gli effetti sugli ecosistemi fluviali possono essere ridotti scegliendo una posizione ottimale nel bacino imbrifero e sul corso d’acqua, rispettando i requisiti per il rilascio di deflussi minimi e apportando correttivi alle strutture per facilitare per esempio la migrazione dei pesci o il trasporto naturale di materiale solido di fondo. L’Ufficio federale dell’energia stima che il settore dei piccoli impianti idroelettrici, rispettando le esigenze ecologiche, potrebbe produrre tra i 0.5 e i 2.2 miliardi di kWh di elettricità in più all’anno.

Oltre alle centrali sui corsi d’acqua, possono essere realizzate anche installazioni che sfruttano la pressione in eccesso presente negli impianti di distribuzione dell’acqua potabile, nelle strutture per lo smaltimento delle acque reflue, nei canali d’irrigazione e negli impianti di cattura dell’acqua per l’innevamento artificiale. Uno studio del 2017 svolto da SUPSI e CSD ingegneri in collaborazione con la Società Svizzera dell’Industria del gas e delle Acque (SSIGA) ha stimato il potenziale idroelettrico teorico degli acquedotti ticinesi a circa 20 milioni di kWh/anno, mentre un progetto condotto da EPFL ed e-dric.ch nel 2015 ha valutato la produzione elettrica risultante dalla turbinazione di acque reflue per tutta la Svizzera, e ha concluso delineando un potenziale totale pari a 32.4 milioni di kWh/anno.

Nel medio-lungo termine, una prospettiva interessante per le grandi centrali ad acqua fluente è la produzione di idrogeno “pulito”: il gas può infatti essere generato in situ grazie all’elettrolisi dell’acqua. Si tratta di un processo che utilizza l’energia elettrica per “scomporre” le molecole d’acqua nei suoi elementi base, ovvero idrogeno (H₂) e ossigeno (O₂). Non vi è produzione di gas serra come invece avviene in altri processi. In questo modo l’elettricità prodotta in eccesso durante i momenti di forte flusso può essere trasformata in idrogeno e rilasciata nella rete più tardi o durante i periodi di minor produzione grazie a un sistema di celle a combustione. In alternativa, l’idrogeno prodotto nella centrale idroelettrica può essere utilizzato direttamente come carburante per i veicoli a celle di combustibile.

[1] 61.5 miliardi di kWh nel 2019 (Statistica svizzera dell’elettricità 2019)

Nell’immagine: posa di una turbina idrocinetica a Lavey (Vaud)