L'energia idroelettrica è l'energia elettrica prodotta dall'energia cinetica dell'acqua nei fiumi o dall'energia potenziale e poi cinetica dell'acqua di un bacino di una diga.
Lo sfruttamento dell'energia posseduta dall'acqua, risale ai Romani e ai Greci che costruirono i primi mulini ad acqua per macinare il grano; quindi, risulta essere una forma di energia sfruttata da molto tempo.
L'energia potenziale gravitazionale, posseduta da una certa quantità di acqua a una certa quota altimetrica, si trasforma in energia cinetica dalla velocità di caduta dell'acqua, tale energia cinetica è poi trasformata in energia elettrica grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina.
L'energia prodotta è di tipo elettrico, quindi facilmente trasportabile e utilizzabile in apparecchiature ad alta efficienza, mentre i combustibili fossili perdono oltre la metà della loro energia primaria, nel processo di conversione in energia secondaria (elettrica).
La centrale di produzione dell'energia è la diga, la quale produce energia elettrica grazie a delle turbine che convertono l'energia cinetica dell'acqua in energia elettrica, quando l'acqua presente in un lago o bacino artificiale, cade a valle.
Il bacino può essere utilizzato anche come un accumulatore d'energia, pompandogli da valle dell'acqua che verrà poi utilizzata nei momenti di maggiore richiesta di energia.
Esistono già 3 centrali idroelettriche con potenza superiore ai 10 GW (una centrale nucleare classica, ha una potenza di 1 GW):
L'energia idroelettrica non comporta nessun tipo di emissioni nocive per l'ambiente ed è molto diffusa nel mondo. Ha avuto un grande incremento negli ultimi anni, portando l'energia prodotta nel 2015 a coprire il 16% del fabbisogno mondiale di energia elettrica (circa 4.000 TWh/y su un totale di 24.000 TWh/y).
Il maggiore produttore di energia idroelettrica è la Cina.
L'Africa non ha ancora sviluppato adeguatamente il suo potenziale idroelettrico (incide per il 3% a livello mondiale); però molti progetti sono in cantiere.
In passato, quando i consumi energetici erano più bassi, l'energia idroelettrica riusciva a soddisfare il totale dell'energia elettrica consumata da un intero Paese (vedi l'Italia del dopoguerra) e addirittura bastava la costruzione di una enorme diga per soddisfare il 50% del fabbisogno dell'intero Paese (vedi: Egitto diga di Assuan sul Nilo).
Caratteristiche:
L'energia idroelettrica è la più pulita in assoluto, ma questo non toglie i gravi e avvolte gravissimi problemi che spesso causa all'ambiente circostante.
L'impatto sull'ambiente deriva dalla trasformazione dell'ambiente (creare un grande bacino) ed influisce sulla fauna acquatica e la flora circostante.
Nel caso della diga di Assuan sul Nilo in Egitto, si ebbero i seguenti problemi:
Per quanto riguarda l'impatto ambientale della più grande diga del mondo, quella delle Tre Gole in Cina:
Oltre a i problemi elencati per le suddette dighe che sono in parte comuni ad altre dighe, abbiamo i seguenti ulteriori problemi:
Da tutti questi problemi si evince che: non c'è nessuna fonte energetica che abbia soli pro e nessuna contro indicazione. Bisogna decidere cosa si è disposti a patire per avere l'energia.