Innovare l’idroelettrico: il monitoraggio dei sedimenti a supporto della gestione degli impianti

Nelle centrali a bacino, l’acqua del territorio viene raccolta in un invaso, realizzato tramite l’utilizzo di una diga o di uno sbarramento. Grazie alla possibilità di accumulare acqua e rilasciarla quando serve, queste centrali idroelettriche hanno la capacità di generare energia in maniera flessibile e modulabile, contribuendo al bilanciamento della rete elettrica e alla gestione della variabilità delle altre fonti rinnovabili. 

Un bacino idroelettrico, quindi, funziona come una batteria: l’acqua si accumula come riserva di energia potenziale gravitazionale, che si trasforma in energia cinetica e di pressione, che poi diventa energia meccanica quando il flusso idrico viene rilasciato in modo controllato verso la centrale. 

A monte del viaggio verso la centrale, però, sotto la superficie, il bacino idroelettrico è un sistema vivo e in continua trasformazione: i materiali solidi trasportati naturalmente dai corsi d’acqua affluiscono all’invaso e si depositano progressivamente sul fondale, modificandone così nel tempo morfologia.

I sedimenti rappresentano uno dei problemi più delicati per i bacini idroelettrici. Materiali come sabbia, ghiaia, argilla e detriti rocciosi, trasportati dai corsi d’acqua nel bacino idroelettrico, si depositano nel tempo sul fondo dell’invaso, riducendone la capacità utile. In condizioni ordinarie, questo accumulo rende necessari interventi di rimozione specifici e spesso invasivi; in situazioni straordinarie, invece, eventi meteorologici intensi e onde di piena possono rimettere in movimento i sedimenti, trasportandoli fino alle bocche di presa e convogliandoli attraverso le condotte forzate fino alle turbine, con possibili impatti sull’efficienza e sul corretto funzionamento dell’intero sistema. 

In questo contesto, un sistema di monitoraggio in continuo dei sedimenti consentirebbe di fornire dati in tempo reale sul loro accumulo e trasporto, sia in condizioni ordinarie sia durante eventi intensi. Una soluzione di questo tipo consentirebbe una gestione più efficiente e consapevole degli impianti, migliorando la pianificazione degli interventi e aumentando la continuità operativa del sistema.

È qui che prende forma un viaggio parallelo a quello dell’acqua: un viaggio subacqueo e invisibile fatto di dati. Rilevare in modo continuo ciò che accade nel bacino permette infatti di trasformare dinamiche nascoste in informazioni operative, utili per riconoscere tendenze, individuare variazioni anomale e intervenire con anticipo. 

Grazie alla tecnologia di WSense, noi di A2A stiamo testando una soluzione innovativa per il monitoraggio in tempo reale dei sedimenti nei bacini idroelettrici, utilizzando una rete wireless subacquea basata sull'Internet of Underwater Things (IoUT). Questa rete innovativa collega sensori come echosounder, che ricostruiscono il profilo del fondale e quantificano l’accumulo nel tempo, e correntometri, che rilevano intensità e direzione delle correnti interne al bacino, per analizzare la velocità con cui i sedimenti si spostano nello stesso. 

Le informazioni raccolte dai sensori vengono trasmesse tramite onde acustiche a un gateway centrale e successivamente inviate a una piattaforma cloud, dove possono essere analizzate e monitorate in tempo reale. Questo approccio permette agli operatori di identificare rapidamente eventuali anomalie, pianificare interventi in modo più efficiente e migliorare la gestione operativa degli impianti, riducendo al contempo i costi legati a manutenzioni straordinarie e fermi non programmati.

Nello scenario climatico contemporaneo, l’acqua è una risorsa ancora più preziosa: le portate diminuiscono e diventano meno prevedibili, gli eventi estremi più frequenti e ogni metro cubo disponibile vale di più. Per questo innovare l’idroelettrico oggi significa preservare e gestire meglio la risorsa idrica. Per questo, con A2A Life Ventures, ci impegniamo a costruire un modello di Open Innovation che guarda ad ampio spettro le varie fasi del ciclo dell’acqua, sviluppando soluzioni innovative a supporto del settore. 

In collaborazione con startup del deep-tech e grazie alle sue competenze interne, infatti, noi di A2A stiamo sviluppando e implementando modelli predittivi in grado di stimare in anticipo le portate dei bacini e individuare potenziali eventi di piena, sistemi avanzati basati su sensori IoT per il monitoraggio dei sedimenti, tecnologie robotiche per l’ispezione di condotte forzate e gallerie, oltre a strumenti per la digitalizzazione degli asset. 

In altre parole, soluzioni che consentono di aumentare il controllo operativo, ridurre i rischi e ottimizzare la gestione della risorsa idrica: perché in un futuro dove ogni goccia conta, la vera energia nasce dalla capacità di usarla bene.