L'energia idroelettrica è la principale fonte di energia nella regione amazzonica, il più grande bacino fluviale del mondo e un hotspot per il futuro sviluppo dell'energia idroelettrica. Però, una nuova Cambiamento ambientale globale studio avverte che nei prossimi decenni, Le riduzioni delle precipitazioni e degli scarichi fluviali dovute al cambiamento climatico ridurranno la capacità idroelettrica dell'Amazzonia.

Gli autori dello studio hanno esaminato 351 progetti idroelettrici proposti nel bacino amazzonico. I loro risultati suggeriscono che i cambiamenti idrologici entro la metà del secolo ridurranno la produzione di energia idroelettrica in molte località. Poiché la portata fluviale diventa sempre più variabile e la produzione di energia idroelettrica diminuisce, si prevede che le fonti energetiche alternative come il solare e l'eolico diventeranno sempre più importanti.

Co-autore Stephen Hamilton, un ecologista dell'ecosistema presso il Cary Institute of Ecosystem Studies, spiega, "I progetti idroelettrici nel bacino amazzonico sono progettati per funzionare con regimi di flusso basati sui livelli storici dei fiumi. Il cambiamento climatico sta interrompendo questi schemi, il che significa che è improbabile che molti progetti esistenti e proposti siano altrettanto efficaci in condizioni future."

Utilizzando diversi scenari di cambiamento climatico definiti dall'IPCC, il team ha modellato i cambiamenti su scala continentale nelle precipitazioni e nello scarico dei fiumi per vedere dove e come è probabile che si sposti la produzione di energia idroelettrica. Hanno anche stimato le variazioni dei costi energetici, confrontare i costi dell'energia idroelettrica con l'energia solare ed eolica nella regione amazzonica.

Cambiamenti su scala continentale nelle precipitazioni e nel deflusso, che influenzano la portata fluviale, sono stati stimati utilizzando modelli di circolazione generali che utilizzano i dati climatici per proiettare le tendenze future delle precipitazioni. Gli input includono informazioni sulla temperatura dell'aria, umidità, velocità del vento, radiazione solare, pressione, e precipitazioni. La produzione di energia nei siti delle dighe proposte è stata stimata utilizzando le informazioni sui flussi massimi e minimi del fiume in ciascun sito nelle condizioni climatiche attuali e future.

Il "costo dell'energia livellato" (LCOE), ovvero il prezzo unitario dell'energia necessaria per il pareggio di un progetto di produzione di energia, è stato utilizzato per determinare come il cambiamento climatico avrebbe alterato il costo energetico e la fattibilità del progetto. LCOE tiene conto dei costi di costruzione, operativo, e mantenimento degli impianti energetici proposti. Il team ha eseguito proiezioni sotto corrente, intermedio, e scenari peggiori di cambiamento climatico. Hanno anche confrontato i costi previsti dell'energia idroelettrica con i costi di implementazione di progetti di energia eolica o solare.

Hanno scoperto che a metà del secolo, si prevede che i flussi fluviali nei siti di dighe proposti in tutto il bacino amazzonico diminuiranno complessivamente del 13-20%, con notevole variabilità regionale. I cali nell'est (l'Amazzonia brasiliana) vanno dal 18 al 23%. Ad ovest (paesi dell'Amazzonia andina), dove è probabile che le precipitazioni aumentino, i flussi potrebbero aumentare dell'1,5-2,5%. Si prevede che la produzione di energia rifletta questi cambiamenti nella portata fluviale. Flussi sempre più variabili negli affluenti dell'Amazzonia brasiliana significano che questa regione sarà probabilmente la più gravemente colpita.

L'autore principale Rafael Almeida, un ricercatore post-dottorato presso la Cornell University che in precedenza era uno studente laureato in visita a Cary, spiega, "Le dighe idroelettriche ad acqua fluente sono progettate per funzionare all'interno di un particolare intervallo di portate. Le portate troppo basse non genereranno energia, e flussi troppo alti devono essere 'versati', causando problemi, e non generare potenza extra. Poiché l'Amazzonia brasiliana sperimenta una maggiore variabilità delle precipitazioni, con "alti" più alti, "minimi" inferiori, e meno periodi di flusso ottimale, significherà che le centrali idroelettriche proposte funzioneranno a piena capacità meno spesso".

Nelle regioni in cui si prevede che la produzione di energia idroelettrica diminuirà, i costi energetici aumenteranno, in alcune aree, drasticamente. In Brasile, il costo livellato dell'energia per le dighe proposte potrebbe aumentare del 52-105%.

Almeida dice, "Ci aspettavamo di vedere una ridotta competitività dell'energia idroelettrica di Amazon a causa dei cambiamenti climatici, ma la grandezza prevista è sbalorditiva. Guardando le dighe proposte per il Brasile, il costo a cui l'elettricità dovrebbe essere venduta per restituire pienamente gli investimenti di capitale potrebbe più che raddoppiare per un quarto dei siti proposti".

Hamilton dice, "Gli impianti idroelettrici richiedono molto tempo per la progettazione e la costruzione. Molti dei progetti proposti, se completato, sarebbe in linea verso la metà del secolo. Quando queste dighe saranno costruite, molti non saranno affidabili o convenienti come previsto a causa del cambiamento climatico. Nel frattempo, solare ed eolico sono destinati a diventare più competitivi dal punto di vista economico, conferendo maggiore sicurezza con minori costi ambientali rispetto all'energia idroelettrica. Le dighe bloccano le migrazioni dei pesci, inondare gli ambienti a monte, e alterare i modelli di flusso del fiume a valle, tutti causando gravi impatti ecologici e sociali.

L'energia idroelettrica deve essere progettata per funzionare di concerto con fonti energetiche alternative come il solare e l'eolico, in modo che i periodi di bassa portata dei fiumi non interrompano le reti elettriche che forniscono energia vitale alle città e alle industrie. I nuovi impianti idroelettrici dovrebbero essere posizionati con cura in luoghi con flussi più affidabili, e progettato per operare su una gamma di flussi più ampia di quanto indicherebbe l'esperienza storica".

Almeida conclude, "I pianificatori energetici devono concentrarsi sulla resilienza climatica. Brasile, Per esempio, ha oltre 200 milioni di persone e l'energia idroelettrica è la fonte di energia dominante. Quest'anno, I giacimenti idroelettrici brasiliani sono ai minimi storici a causa della siccità estrema; di conseguenza, Il Brasile potrebbe aver bisogno di iniziare a razionare il potere. Garantire la sicurezza energetica in futuro richiederà la diversificazione delle fonti energetiche per includere solare ed eolica, e adattare i piani di energia idroelettrica per soddisfare i flussi fluviali futuri, non storici".