Poze cu macheta orașului viitorului care contine eoliene&hidrocentrale&shit.

Introducere

   In prezent nu e necesar sa ardem combustibili fosili. Nu trebuie sa folosim nimic din ce ar contamina mediul. Sunt disponibile multe alte surse de energie.
   Solutiile alternative de energie promovate de stabiliment, cum ar fi hidrogenul, biomasa sau chiar energia nucleara, sunt insuficiente, periculoase si exista doar pentru a perpetua structura bazata pe profit creata de catre industrie. Cand privim dincolo de propaganda si de solutiile pentru propriul interes
impuse de catre companiile de energie, gasim un sir aparent fara sfarsit de energie nepoluanta abundenta si regenerabila pentru a produce curent electric.

Energiile neregenerabile preferate in pofida celor regenerabile

   Energia regenerabilă a avut un trecut tumultos. După ce în anii '70 era privită ca marea speranță a viitorului energetic al lumii, în ultimele două decenii ale secolului trecut aceasta a dezamăgit, nereușind să înregistreze progresele tehnologice mult așteptate.

   Încă de la începuturi, energia regenerabilă a fost folosită în scopuri mai mult politice, Carter fiind primul președinte american care, în 1979, a îmbrățișat această idee, pe mâna căreia a și pierdut alegerile în fața lui Ronald Reagan.

După 1990, însă energia regenerabilă a renăscut, și ca urmare a unei tranzacționări mai eficiente, dar și a susținerii de care a beneficiat, în special din partea administrației SUA și a Comisiei Europene.

   În pofida unor măsuri de reducere a subvențiilor alocate energiei regenerabile atât în SUA, cât și pe Bătrânul Continent, cel puțin la nivel declarativ, ea se bucură încă de susținere. Președintele american Barak Obama și-a construit campania electorală din 2012 pe promovarea "investițiilor" în energia regenerabilă. Prin "investiții", Obama s-a referit la subvenționarea din banii contribuabililor a proiectelor de energie solară, eoliană și a biocombustibililor. Numai că mai multe proiecte solare susținute de administrația Obama au dat deja faliment în pofida miliardelor de dolari alocate de la buget ca subvenții, și, mai nou, chiar propria sa administrația propus micșorarea țintelor de biocarburanți pentru anul viitor.

  

Președintele Barack Obama vorbind despre initiativa sa de
 a promova energia regenerabila, Iunie 2012

   Interesant este faptul că, deși toată lumea se aștepta la un salt tehnologic în industria regenerabilelor, acest salt a fost mai degrabă evident în cea a exploatării resurselor convenționale. "Revoluția petrolului și gazelor de șist" a făcut ca anul trecut SUA să se apropie e nivelul maxim înregistrat în ceea ce privește producția de petrol, de 9,6 milioane de barili pe zi.

   Iar EIA susține că acest trend va continua, cu o creștere anuală a producției de 0,8 milioane de barili pe zi, cel puțin până în 2016, când va fi înregistrată o producție de 9,5 milioane de barili pe zi.

În timp ce producția de petrol a SUA ar urma să stagneze și apoi să se reducă gradual după 2020, EIA anticipează că producția de gaze naturale a SUA se va majora considerabil, cu un procent de 56% în perioada cuprinsă între 2014 și 2040, când producția SUA va atinge un nivel de 37,6 trilioane de metri cubi.

Energii regenerabile

   Energii regenerabile sunt considerate în practică, energiile care provin din surse care fie că regenerează de la sine în scurt timp, fie sunt surse practic inepuizabile. Termenul de energie regenerabilă se referă la forme de energie produse prin transferul energetic al energiei rezultate din procese naturale regenerabile. Astfel, energia luminii solare, a vânturilor, a apelor curgătoare, a proceselor biologice și a căldurii geotermale pot fi captate de către oameni utilizând diferite procedee. Sursele de energie ne-reînnoibile includ energia nucleară precum și energia generată prin arderea combustibililor fosili, așa cum ar fi țițeiul, cărbunele și gazele naturale. Aceste resurse sunt, în chip evident, limitate la existența zăcămintelor respective și sunt considerate în general ne-regenerabile. Dintre sursele regenerabile de energie fac parte:

• energia eoliană, uzual exprimat - energie de vânt
• energia solară
• energia apei
  • energia hidraulică, energia apelor curgătoare
  • energia mareelor, energia flux/refluxului mărilor și oceanelor
  • energie potențială osmotică
• energia geotermică, energie câștigată din căldura de adâncime a Pământului
• energie de biomasă: biodiesel, bioetanol, biogaz

În 2002, ponderile diferitelor surse regenerabile, în producerea de energie primară erau următoarele:

Energia eoliană

   Energia eoliană este energia vântului, o formă de energie regenerabilă. La început energia vântului era transformată în energie mecanică. Ea a fost folosită de la începuturile umanității ca mijloc de propulsie pe apă pentru diverse ambarcațiuni iar ceva mai târziu ca energie pentru morile de vânt. Morile de vânt au fost folosite începând cu secolul al VII-lea î.Hr. de perși pentru măcinarea grăunțelor. Morile de vânt europene, construite începând cusecolul al XII-lea în Anglia și Franța, au fost folosite atăt pentru măcinarea de boabe cât și pentru tăierea buștenilor, mărunțirea tutunului, confecționarea hârtiei, presarea semințelor de in pentru ulei și măcinarea de piatră pentru vopselele de pictat. Ele au evoluat ca putere de la 25-30 KW la început până la 1500 KW (anul 1988), devenind în același timp și loc de depozitare a materialelor prelucrate.^[1] Morile de vânt americane pentru ferme erau ideale pentru pomparea de apă de la mare adâncime.^[1][2] Turbinele eoliene moderne transformă energia vântului în energie electrică producând între 50-60 KW (diametre de elice începând cu 1m)-2-3MW putere (diametre de 60-100m), cele mai multe generând între 500-1500 KW. Puterea vântului este folosită și în activități recreative precum windsurfingul. La sfârșitul anului 2010, capacitatea mondială a generatoarelor eoliene era de 194 400 MW. Toate turbinele de pe glob pot genera 430 Terawațioră/an, echivalentul a 2,5% din consumul mondial de energie. Industria vântului implică o circulație a mărfurilor de 40 miliarde euro și lucrează în ea 670 000 persoane în întreaga lume.^[3][4]

  Țările cu cea mai mare capacitate instalată în ferme eoliene sunt China, Statele Unite, Germania și Spania. La începutul anului 2011, ponderea energiei eoliene, în totalul consumului intern era de 24% în Danemarca, 14% în Spania și Portugalia, circa 10% în Irlanda și Germania, 5,3% la nivelul UE; procentul este de 3% în România la începutul anului 2012. La aceeași dată în România existau peste o mie de turbine eoliene, jumătate dintre ele fiind în Dobrogea.

Energia solară

    Conceptul de "energie solară" se referă la energia care este direct produsă prin transferul energiei luminoase radiată de Soare. Aceasta poate fi folosită ca să genereze energie electrică sau să încălzească aerul din interiorul unor clădiri. Deși energia solară este reînnoibilă și ușor de produs, problema principală este că soarele nu oferă energie constantă în nici un loc de pe Pământ. În plus, datorită rotației Pământului în jurul axei sale, și deci a alternanței zi-noapte, lumina solară nu poate fi folosită la generarea electricității decât pentru un timp limitat în fiecare zi. O altă limitare a folosirii acestui tip de energie o reprezintă existența zilelor noroase, când potențialul de captare al energiei solare scade sensibil datorită ecranării Soarelui, limitând aplicațiile acestei forme de energie reînnoibilă.

    Nu există nici un dezavantaj deoarece instalațiile solare aduc beneficii din toate punctele de vedere.

Parcul solar fotovoltaic de la Gura Ialomiței

    Panourile solare produc energie electrică 9h/zi (calculul se face pe minim; iarna ziua are 9 ore) Ziua timp de 9 ore aceste panouri solare produc energie electrică și în același timp înmagazinează energie în baterii pentru a fi folosită noaptea.

    Instalațiile solare sunt de 2 tipuri: termice și fotovoltaice. Cele fotovoltaice produc energie electrică gratis. Cele termice ajută la economisirea gazului în proporție de 75% pe an. O casă care are la dispoziție ambele instalații solare (cu panouri fotovoltaice și termice în vid) este considerată "FARA FACTURI" deoarece energia acumulată ziua în baterii este trimisă în rețea).

Instalațiile solare funcționează chiar și atunci când cerul este înnorat. De asemenea sunt rezistente la grindină (în cazul celor mai bune panouri).

Energia apei

     Energia hidraulică reprezintă capacitatea unui sistem fizic (apă) de a efectua un lucru mecanic la trecerea dintr-o poziție dată în altă poziție (curgere). Datorită circuitului apei în natură, întreținut automat de energia Soarelui, energia hidraulică este o formă de energie regenerabilă.  

    Energia hidraulică este o energie mecanică formată din energia potențială a apei dată de diferența de nivel între lacul de acumulare și centrală, respectiv din energia cinetică a apei în mișcare. Exploatarea acestei energii se face actualmente în hidrocentrale, care transformă energia potențială a apei în energie cinetică. Aceasta e apoi captată cu ajutorul unor turbine hidraulice care acționează generatoare electrice care în final o transformă în energie electrică.

    Sursa hidro poate fi considerată prima sursă regenerabilă de electricitate. Potenţialul mondial reprezintă un avantaj care trebuie exploatat. Producţia de energie hidro la începutul anilor 2000 a fost de 2.700 TWh pe an, cu o putere instalată de 740 GW. Ea poate ajunge la 8.100 TWh în anul 2050 prin dublarea competitivă economic a puterii instalate. Tehnic exploatabili sunt 14.000 TWh din potenţialul teoretic de 36.000 TWh.

    Sursa hidro de mare putere (cu o putere mai mare de 10 MW) este exploatată în proporţie de 100% din potenţaialul său maxim în ţările industrializate. Barajele permit stocarea de energie, furnizând-o în momentele de maximă necesitate a cererii. În diferite cazuri, bazinele de stocare a energiei în amonte sau în aval, permit o adevărată stocare de energie utilizând instalaţii de tip turbo-alternatoare reversibile care realizează pompajul în perioada necritică. Această formă de stocare a energiei este foarte utilizată în lume. În Franţa, 4.200 MW sunt instalaţi în acest scop.

Schema unei hidrocentrale prevazuta cu o turbina Kaplan

    Sursa hidro de mică putere (cu o putere inferioară 10 MW) este constituită în parte de centralele pe firul apei, funcţionarea lor depinzând în mare măsură de debitul apei. Aceste mici centrale sunt utilizate pentru o producţie descentralizată. Producţia mondială este estimată la 85 TWh. În Franţa, centralele hidro de mare putere au atins practic pragul de saturaţie, rămânând de exploatat potenţialul microhidro, care se estimează a fi de 4 TWh/an. O treime din acesta ar putea fi obţinut prin ameliorarea instalaţiilor existente, celelalte două treimi, prin instalarea unor echipamente noi.

Energia mareelor poate fi utilizată pentru a produce electricitate. În Franţa, uzina de profil de la Rance (240 MW) a pus în practică acestă tehnică de producere a electricităţii. Alte proiecte importante sunt studiate în Canada sau Anglia. Dar, realizarea acestor proiecte nu este sigură, deoarece se modifică considerabil ecosistemul local.

    Valurile reprezintă imense zăcăminte de energie. Puterea medie anuală pe coasta Oceanului Atlantic este cuprinsă între 15 şi 80 kW/m de coastă. Energia valurilor nu se poate folosi însă pe scară largă. Prototipuri de centrale de acest gen sunt astăzi în fază de analiză şi testare.

In tabelul de mai sus gasim principalele hidrocentrale din Romania.

Energia geotermică

    Energia geotermică este o formă de energie regenerabilă obținută din căldura aflată în interiorul Pamântului. Apa fierbinte și aburii, captați în zonele cu activitate vulcanică și tectonică, sunt utilizați pentru încălzirea locuințelor și pentru producerea electricității.

     Temperatura planetei creşte considerabil odată cu aproprierea de centrul său. În anumite zone de pe planetă, la adâncime, se găseşte apă la temperaturi foarte ridicate. Geotermia de temperatură ridicată (150 până la 300°C) presupune pomparea acestei ape la suprafaţă, unde, prin intermediul unor schimbătoare de căldură, se formează vapori, care sunt utilizaţi ulterior în turbine, ca şi în cazul centralelor termice clasice şi astfel se produce electricitate.

    Resursele geotermice cu o temperatură scăzută (mai mică de 100°C) sunt extrase cu ajutorul unor pompe termice, în scopul eliberării unei cantităţi de căldură pentru diferite necesităţi.

Potenţialul geotermic natural este, în continuare, considerat limitat, deoarece există numeroase locaţii unde se întâlneşte o temperatură foarte ridicată (mai mare de 200°C), dar nu există apă. Această resursă termică poate fi exploatată prin intermediul tehnologiei "rocilor calde şi uscate", în curs de dezvoltare. Principiul constă în pomparea de apă prin intermediul primului puţ către zonele de mare adâncime (mai mari de 3000 m) corespunzătoare fisurilor din rocă. Această apă reîncălzită urcă prin intermediul unui al doilea puţ şi permite producerea de electricitate ca şi în cazul centralelor termice clasice. Totuşi, potenţialul acestui tip de energie nu este precizat.

     Temperatura planetei creşte considerabil odată cu aproprierea de centrul său. În anumite zone de pe planetă, la adâncime, se găseşte apă la temperaturi foarte ridicate. Geotermia de temperatură ridicată (150 până la 300°C) presupune pomparea acestei ape la suprafaţă, unde, prin intermediul unor schimbătoare de căldură, se formează vapori, care sunt utilizaţi ulterior în turbine, ca şi în cazul centralelor termice clasice şi astfel se produce electricitate.

    Resursele geotermice cu o temperatură scăzută (mai mică de 100°C) sunt extrase cu ajutorul unor pompe termice, în scopul eliberării unei cantităţi de căldură pentru diferite necesităţi.

   Potenţialul geotermic natural este, în continuare, considerat limitat, deoarece există numeroase locaţii unde se întâlneşte o temperatură foarte ridicată (mai mare de 200°C), dar nu există apă. Această resursă termică poate fi exploatată prin intermediul tehnologiei "rocilor calde şi uscate", în curs de dezvoltare. Principiul constă în pomparea de apă prin intermediul primului puţ către zonele de mare adâncime (mai mari de 3000 m) corespunzătoare fisurilor din rocă. Această apă reîncălzită urcă prin intermediul unui al doilea puţ şi permite producerea de electricitate ca şi în cazul centralelor termice clasice. Totuşi, potenţialul acestui tip de energie nu este precizat.

Energia de biomasa

    Biomasa este, sub rezerva unei exploatări durabile a acesteia, o energie regenerabilă, care furnizează biocombustibili, în general sub formă solidă şi biocarburanţi, în general sub formă lichidă.

Lemnul acoperă mai mult de 10% din cererea de energie primară în multe ţări din Asia, Africa şi America Latină, în câteva ţări din Europa (Suedia, Finlanda, Austria). Utilizarea lemnului ca sursă de energie a crescut foarte mult în ultimele decenii în ţările în curs de dezvoltare, dar această resursă nu a fost exploatată durabil, determinând despăduriri masive. Emisiile datorate arderii lemnului într-o instalaţie industrială de încălzire sunt mai reduse decât în cazul arderii combustibililor fosili. Dacă pădurile din care provine lemnul sunt gestionate într-o manieră durabilă, emisiile de CO2 cauzate de această filieră de producţie, nu ar fi decât cele cauzate de benzina consumată în cadrul operaţiilor de plantare, recoltare şi comercializare. Aceasta ar reprezenta aproximativ 5% din combustibilul vândut. Trebuie subliniat faptul că o energie regenerabilă nu este neapărat şi o energie total nepoluantă.

    Consumul de biomasă, ca energie primară, este în Franţa de 10-11 Mtep (la începutul anilor 2000), în principal sub formă lemnoasă. Fără să se constituie culturi energetice specifice, potenţialul de biomasă ar putea fi dublat, doar prin recuperarea sistematică a tuturor deşeurilor organice: deşeuri menajere şi industriale ne-reciclabile, tratarea prin metanizare a filtrelor de epurare şi a deşeurilor agricole, care ar genera biogaz. Potenţialul energetic este de 60 TWh/an, adică 15% din consumul final de electricitate din Franţa.

Biomasa este frecvent utilizată în sistemele de cogenerare care produc electricitate ca şi în centralele clasice, prin valorificarea căldurii, altfel pierdută, din diverse aplicaţii: încălzirea încăperilor, nevoi industriale, agricultură,… Această tehnologie permite creşterea randamentului conversiei energetice.

Biocarburanţii lichizi, mai scumpi din punct de vedere al obţinerii şi produşi pe baza unor culturi energetice (stuf, trestie de zahăr, floarea soarelui, grâu, porumb,...), sunt cel mai bine puşi în valoare în aplicaţii din domeniul transportului. Ei sunt utilizaţi în prezent, mai ales pentru alimentarea motoarelor termice, fiind amestecaţi cu mici cantităţi de carburanţi tradiţionali, pentru a le ameliora caracteristicile.