Gestire i sedimenti in modo intelligente

Il progetto Fusion Grant, realizzato congiuntamente da Libera Università di Bolzano e Alperia, approfondisce il tema dei depositi nei bacini artificiali, con l’obiettivo di ottenerne una riduzione e migliorarne così la sicurezza e la sostenibilità ecologica nella produzione di energia idroelettrica.
L’energia idroelettrica rappresenta la principale fonte di approvvigionamento dell’Alto Adige: oltre il 90% dell’elettricità prodotta in provincia è ricavata infatti dalla forza dell’acqua. Per garantire una produzione indipendente dal livello dei fiumi, tra gli anni Quaranta e Sessanta, sono stati realizzati 14 bacini artificiali. Tuttavia, a causa della loro vetustà, queste infrastrutture richiedono regolari interventi significativi per continuare a garantire sicurezza ed efficienza nel lungo periodo. In particolare, l’accumulo di sedimenti rappresenta una sfida rilevante per chi gestisce tali infrastrutture, poiché può ostruire gli scarichi di fondo e ridurre la capacità dei bacini.
Il bando Fusion Grant ha offerto un’opportunità concreta per affrontare questa problematica, favorendo la collaborazione tra mondo scientifico ed economico e contribuendo allo sviluppo di nuove conoscenze per una gestione più efficace dei sedimenti nei bacini artificiali alpini. L’iniziativa, lanciata nel 2020 dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Bolzano, sotto il coordinamento del NOI Techpark e con il sostegno di Südtiroler Wirtschaftsring e Rete Economia – WirtschaftsNetz, mira a promuovere collaborazioni sostenibili e a supportare giovani ricercatori e ricercatrici altamente qualificati under 40 attraverso l’assegnazione di borse di studio.
In questo contesto, il coinvolgimento di Alperia — principale produttore di energia e gestore di bacini artificiali dell’Alto Adige — è risultato la scelta più naturale. Come partner scientifico è stato individuato l’idrologo greco Konstantinos Kaffas, ricercatore della Libera Università di Bolzano, da anni impegnato nello studio dei processi di sedimentazione nei bacini artificiali e delle relative misure di mitigazione. Insieme a Georg Premstaller, responsabile di idraulica, ambiente e simulazione presso Alperia, ha avviato un’analisi approfondita del comportamento dei detriti, prendendo come caso studio il bacino di Fortezza.

La principale conclusione emersa finora dallo studio evidenzia che la maggior parte dell’apporto di sedimenti nei bacini artificiali è attribuibile a pochi eventi meteorologici estremi e di piena.
Nel bacino artificiale di Fortezza, ad esempio, durante i 14 mesi di ricerca sono stati registrati ben 10 eventi di questo tipo. In questo arco temporale si sono depositati circa 200.000 m³ di detriti: una quantità tutt’altro che trascurabile, considerando una capacità complessiva del bacino pari a 1,5 milioni di metri cubi. Nel nuovo Thermo Fluid Dynamics Lab della Libera Università di Bolzano, situato al NOI Techpark, è stata inoltre analizzata la distribuzione dei sedimenti. A tal fine, l’acqua è stata fatta scorrere in un canale artificiale, osservando il comportamento delle particelle più pesanti e delle sostanze sospese più leggere, nonché la velocità di sedimentazione in funzione di dimensioni e peso.
Sulla base di questi dati è stato possibile stimare l’apporto di sedimenti nel bacino. Secondo il professor Maurizio Righetti, responsabile del gruppo di ricerca in idraulica della Libera Università di Bolzano e coordinatore del progetto, il fatto che tale stima si discosti di appena il 7% circa dai valori rilevati sul campo rappresenta un risultato di particolare rilievo: “Un simile livello di precisione non era mai stato raggiunto in studi analoghi e rende i nostri esiti una base solida per simulazioni in altri bacini”.
Ma non tutto il materiale che entra nel bacino vi rimane a lungo: soprattutto le sostanze in sospensione vengono trasportate più a valle insieme all’acqua, come ha spiegato Konstantinos Kaffas. “Una possibile soluzione per limitare anche la sedimentazione delle particelle più pesanti e ridurre così l’accumulo sul fondo potrebbe consistere nell’aumentare il deflusso d’acqua in occasione di forti precipitazioni o eventi di maltempo”, ha aggiunto, illustrando una delle possibili applicazioni dei risultati ottenuti.
Interventi di questo tipo, insieme a soluzioni strutturali che favoriscano il deflusso dei sedimenti, permetterebbero ad Alperia di avvicinarsi a uno degli obiettivi principali del progetto: rendere le operazioni di spurgo dei bacini — necessarie a intervalli regolari e spesso criticate da persone esperte di ecologia e da chi pratica la pesca per il loro impatto — meno invasive e meno frequenti. Secondo Alperia, la ricerca sulla gestione dei detriti, definita da Premstaller “un approccio che risolve problemi reali”, dovrebbe proseguire anche oltre l’attuale progetto Fusion Grant. Non a caso, già dieci anni fa è stata co-fondata la cattedra di Idraulica presso la Libera Università di Bolzano.
Maggiori informazioni sono disponibili su noi.bz.it/fusion-grant.