El futur de l'energia a Europa
1993/06/01 Aizpurua Sarasola, Joxerra Iturria: Elhuyar aldizkaria
Ús de combustibles amb major rendiment
A Europa la major part de l'energia s'utilitza per a obtenir electricitat. Per tant, el rendiment de transformació de l'energia dels combustibles en energia elèctrica és molt important. El rendiment del cicle de vapor en la majoria de les centrals és del 40%. És possible incrementar aquest número fins a un 55% mitjançant la integració de sistemes que aprofitin la calor residual en el procés tecnològic.
Les cèl·lules de combustible són una altra manera de generar electricitat. S'assemblen a les piles, però funcionen amb combustibles que produeixen electricitat en la pròpia cèl·lula en oxidar-se hidrogen, metà o un altre combustible. Encara no són molt utilitzats per problemes de cost i durabilitat, però tenint en compte el seu alt rendiment (65%) i la seva baixa contaminació, en el futur s'obriran les portes.
En el nord d'Europa la calefacció consumeix molta energia. A pesar que en els últims anys s'ha aconseguit un bon nivell d'estalvi energètic, encara és possible millorar aquest nivell mitjançant la triple envidrament de finestres i la utilització d'energia solar per a calefacció.
La bomba de calor és un element molt apropiat per a la generació de calor. The air at a temperature of 5 °C or 19 °C by the heat pump flows at 55 °C or 60 °C. Atès que l'energia subministrada a la bomba de calor en aquesta transformació és del 20% al 50% de l'energia tèrmica aportada per aquesta, el rendiment oscil·la entre el 200% i el 500%. L'energia tèrmica pot extreure's del sòl, de l'aire o de qualsevol font de baixa temperatura. No obstant això i amb la finalitat de millorar el rendiment, es poden utilitzar fonts més calentes com a embornals i calors residuals de processos industrials.
L'electricitat pot generar-se juntament amb la calor útil. A Alemanya, per exemple, els sistemes que produeixen electricitat i vapor a temperatures superiors a 100 °C són convencionals. A Dinamarca el 20% de l'aigua calenta i la calefacció domèstica s'obté per aquest mètode.
Millor combustió del carbó
Europa té molt carbó en el subsòl, però el seu ús genera molts problemes. Les calderes alimentades amb carbó per a l'obtenció de vapor en centrals elèctriques compten amb un sistema de rentada de gasos cremats. Aquest sistema separa la pols volàtil de la cendra sòlida. Però de les flames (a 1500 °C) es desprenen gasos nocius com a òxids de sofre, òxids de nitrogen i sutge. Per a evitar l'emissió a l'atmosfera d'aquests elements contaminants s'han realitzat nombrosos estudis. Les instal·lacions necessàries per a això són grans i costoses. A més, pel fet que els materials extrets contenen metalls pesants i altres substàncies perilloses, es generen altres problemes per a la seva eliminació.
Les calderes de fons fluid (és a dir, aquelles que cremen partícules de combustibles i altres materials en corrents d'aire) poden presentar una solució al problema esmentat. En elles els corrents d'aire suren barrejant pols de carbó i sorra com si d'una tempesta de sorra es tractés. El fons fluid treballa a una temperatura de 850 °C, la qual cosa redueix l'emissió de contaminants a l'atmosfera.
No obstant això, aquesta tècnica es troba en fase experimental i encara es requerirà més temps i recerca per a poder accedir a la via comercial normal.
Biomassa
En la dècada dels setanta es va posar de moda a Europa l'energia per biomassa. La biomassa està constituïda per plantes energètiques i sorres biològiques. S'ha investigat molt sobre palla, fusta i residus orgànics i encara que en alguns casos s'ha considerat que els residus agrícoles i forestals podrien ser un substitut dels combustibles fòssils, cal tenir en compte que el potencial europeu de la biomassa en aquests moments és només un 5% de les necessitats energètiques.
La major part de la biomassa existent a Europa és d'origen agrícola o forestal. Per tant, qualsevol hipòtesi sobre la biomassa haurà de tenir en compte la política agrària de la Comunitat Econòmica Europea. El cost econòmic de la biomassa és el corresponent a la recollida i transport del material. Per tant, depenent del lloc i la forma en què es trobi el material, el cost econòmic pot ser major o menor. L'afecció al medi ambient pot ser alta o baixa. Per exemple, les calderes que utilitzen palla i fusta en tota Europa s'han convertit en convencionals, però la contaminació atmosfèrica que generen és inacceptable.
La biomassa, el metà, es produeix per la fermentació dels bacteris en els residus animals. El biogàs és l'ús més net de biomassa conegut fins ara. El metà es pot utilitzar per a escalfar la casa o al mateix temps per a generar calor i electricitat.
Energia solar
Existeixen importants programes per a l'obtenció d'electricitat o calor en tota la terra a partir d'energia solar. L'energia per metre quadrat i any que pot subministrar un col·lector solar situat a Dinamarca, en alta latitud, amb un pendent de 45° és de 1.200 kWh, i l'energia que es pot utilitzar d'aquesta energia és com a màxim la meitat. El 70% dels 3.500 sistemes de calefacció solar ja instal·lats a Dinamarca generen aigua calenta sanitària i la resta generen aigua calenta i electricitat. La tecnologia ja està desenvolupada, però el cost és massa elevat.
No obstant això, en edificis amb bon aïllament i calefacció solar, es requereix la meitat de l'energia de calefacció que en els convencionals.
En les cèl·lules solars fotovoltaiques, l'energia radiant solar es transforma en electricitat de corrent continu. Tant els raigs directes del sol com la llum difusa de l'atmosfera són vàlids en aquest procés. Al no existir moviment, les cèl·lules tenen una llarga durada. L'únic problema és que es necessita una gran superfície per a obtenir electricitat.
Energia geotèrmica
L'energia geotèrmica consisteix a aprofitar la calor que hi ha dins del sòl.
En la dècada de 1975-1985 la producció elèctrica basada en recursos geotèrmics va créixer un 10% cada any i en 1985 va aconseguir els 4.800 MW. La potència geotèrmica utilitzada aquest mateix any per a calefacció, agricultura, etc. va ser de 7.100 MW.
No obstant això, l'energia geotèrmica s'explota en molt pocs llocs. Tota la potència de generació elèctrica d'energia geotèrmica en la Comunitat Europea (460 MW) es troba a Itàlia. Les alternatives que oferirà el citat viari l'any 2000 seran de 1.500 MW (elèctrics) i 7.000 MW (per a calefacció), la qual cosa suposa l'1% del consum energètic de la Comunitat Europea durant aquest any.
Aquest tipus d'energia té importants costos econòmics. Els costos de perforació poden ser elevats, però la capacitat de corrosió de les aigües geotèrmiques implica majors costos, ja que els sistemes de distribució i els centres de potència requereixen l'ús de material especial.
La recerca tecnològica en aquest camp pot tenir avantatges notables. Precisament al Regne Unit s'estan estudiant sistemes de recuperació de calor a partir de la roca seca calenta i el futur de l'energia geotèrmica es determinarà en funció de l'èxit obtingut en aquestes recerques.
Molins de vent
A mitjan setanta es va iniciar el desenvolupament modern dels molins de vent, especialment per a la producció d'electricitat.
El desenvolupament dels molins de vent s'ha realitzat de dues maneres. D'una banda, s'han instal·lat petites instal·lacions entorn dels megavats. Dinamarca és el país on més s'ha desenvolupat aquesta tecnologia a Europa. Actualment hi ha 15 grans sistemes i 2.000 petits en funcionament. Des del punt de vista tecnològic es van fer passos perversos en la dècada passada, com la millora dels dissenys i la reducció del cost de les turbines.
En aquest moment, l'objectiu és que l'energia eòlica arribi al nivell comercial d'altres tipus d'energia, la qual cosa implica millores en la fabricació de materials i aerodinàmica.
Observacions finals
La major part de l'energia consumida a Europa es basa principalment en el petroli, el carbó i els combustibles nuclears. Entre les energies renovables, la hidràulica és la més utilitzada fins al moment. Donada la capacitat teòrica d'altres energies renovables, la seva explotació econòmica es troba relativament allunyada d'aquests nivells. El seu desenvolupament depèn en gran manera de la demanda, el clima, la topografia, la geologia i la hidrologia.
Les previsions de l'EVE per a l'any 2000 contemplen un consum energètic de 1.100 milions de tones equivalents de petroli. D'aquesta necessitat energètica s'espera que el 5% es cobreixi amb energies renovables. Encara que aquesta quantitat sembla petita, cal recordar que actualment només se satisfà un 2%.
Si el petroli continua sent barat, es corre el risc d'implementar les energies renovables més lentament del que es preveu. No obstant això, cal pensar que apostar per les energies renovables és avançar-se a l'immigrant. Per tant, les inversions realitzades en aquesta línia tenen futur.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
