|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||
 |
Recursos renovables
ENERGIA EÒLICA És l’energia que prové del moviment de masses d’aire. L'energia eòlica va ser la primera font d'energia renovable que va descobrir l'home. S'utilitzava en la navegació a vela en l'antic Egipte, i en molins de gra i bombejament d'aigua a Mesopotàmia fa 3.000 anys. A Europa, els primers molins es van introduir durant el segle XII, i van proliferar aviat per tot el continent, com a medi barat i eficaç de moldre gra. A Holanda es va trobar una altra aplicació: l'extracció d'aigua dels pòlders (terres rescatades al mar). Milers de molins, no obstant, van ser desplaçats per màquines de vapor durant el segle XIX a Europa i Amèrica. Els que van quedar acabarien morint amb l'electrificació rural.
Les empreses elèctriques, lluny de considerar al vent un perillós competidor, estan al capdavant del desenvolupament de l’energia eòlica. En aquests moments, la Unió Europea planifica arribar a obtenir en un futur no gaire llunyà fins a un 10% de la demanda energètica total a través de generadors eòlics, els quals es connecten a les xarxes generals de distribució.
ENERGIA SOLAR TÈRMICA L'aprofitament d'energia solar és una idea tan vella com les civilitzacions. Sempre s'ha tingut en compte l'orientació i el color dels habitatges, i ja els romans obtenien aigua calenta per als seus banys amb acumuladors solars passius. En l'actualitat, als antics sistemes passius (que es limiten a aprofitar el millor possible el calor solar), s'han sumat els generadors tèrmics, tots ells amb grans limitacions respecte a la quantitat d'energia que poden produir però amb una interessant capacitat conjunta per a reemplaçar prestacions que ara estan a càrrec de sistemes de combustió, amb l'esperança afegida de no haver conclòs encara la seva capacitat de millorar tecnològicament.
Diferents combinacions de reflectors elements poden ser utilitzades per a escalfar aigua o fluids volàtils que mouen les turbines de vapor. En aquests moments s'arriben a aconseguir potències de 10.000 kw, xifra que comença a saltar els límits de la instal·lació experimental. Califòrnia, amb un 90% de la producció d'energia solar tèrmica del món i 350 Mw instal·lats (un terç del que genera un reactor nuclear), és la regió pionera en aquest tipus d'aplicació energètica A més, el vell sistema de l'acumulació passiva és esperançador, almenys com a sistema d'estalvi. Un habitatge dissenyat amb tecnologies d'acumulació (façana amb vidrieres inclinades, cambres d'aire circulant, etc.) redueix notablement la seva factura energètica, mentre que els sistemes d'aïllament són igualment útils per a mantenir les temperatures estivals a un nivell confortable.
Addicionalment, una part de l'aigua calenta d'un habitatge pot obtenir-se per exposició al sol de les conduccions - pintades de negre - i emmagatzemament en dipòsits amb un bon aïllament tèrmic.
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA El descobriment dels semiconductors va permetre capturar i acumular energia solar d'energia elèctrica. Un grup de cèl·lules fotovoltaiques de silici, connectades en sèrie o en paral·lel, formen una placa solar, que pot carregar una bateria. La principal limitació, a banda del preu de les cèl·lules, encara molt elevat, és la superfície que cal disposar per a obtenir una potència significativa. Comptant que l'eficiència que permetria la millor tecnologia disponible no seria major d'un 30- 35%, podria pensar-se en reduir aquesta superfície a la meitat de la requerida ara mateix.
Les cèl·lules fotovoltaiques s'utilitzen amb èxit en elements microelectrònics - rellotges, calculadores- i en telecomunicacions , així com en vehicles espacials, i alguns prototips de vehicles experimentals. Hi ha aplicacions on l'energia solar ja és competitiva, com ara els subministrament elèctric d'habitatges allunyats de les xarxes de distribució o d'alguns poblats de països en desenvolupament, on n'hi ha prou amb una petita instal·lació solar per a fer funcionar una bomba d'aigua o un refrigerador que dignifica notablement la vida quotidiana dels seus habitants. En el millor dels casos, l'energia fotovoltaica encara està lluny de satisfer les necessitats de consum de la civilització occidental, ja que seria necessari que la capacitat d'una planta solar d’aquest tipus s'incrementés milers de vegades. Els enginyers esperen que al llarg del segle XXI es produeixin avenços importants en aquest tipus d'aplicacions.
LA BASSA SOLAR També a petita escala, una alternativa interessant comença a ser la “bassa solar” de gradient salí, experimentada en algunes zones d'Israel. Es tracta d'afegir sal en el fons d'una bassa d'aigües tranquil·les, situada en un lloc d'alta insolació, a fi de crear i mantenir un gradient de salinitat entre el fons i la superfície. Atès que l'aigua absorbeix calor per radiació i el perd per convecció, amb l'addició de sals s'aconsegueix capturar, per densitat, aigua calenta en el fons de la bassa, evitant així que aquesta suri. Ambdós gradients, temperatura i salinitat, són aprofitables per a la producció de modestes quantitats d'electricitat.
BIOMASA La matèria orgànica procedent dels conreus, en la mesura que l'agricultor continuï sembrant, és un recurs renovable. L'ús de plantes conreades, o dels seus subproductes, per a obtenir energia és una de les alternatives més interessants amb les que podem comptar actualment. En un sentit més ampli, la biomasa com a font energètica és el conjunt de la matèria orgànica susceptible de ser convertida en energia per combustió (fusta, escombraries, residus fecals de granges, plantes conreades, etc.) o per fermentació. Per fermentació d'hidrats de carboni es poden obtenir combustibles com el metanol, etanol i les gasolines sintètiques. Aquests productes podrien algun dia reemplaçar els derivats del petroli. La combustió d'alcohols d'origen biològic té el benefici afegit de produir pocs residus: unes 200 vegades menys d'òxids de sofre i nitrogen i, netament, res de diòxid de carboni, ja que l'absorció d'aquest gas per l'activitat fotosintètica de les plantes productores de la matèria primera compensa totalment els nivells d'emissió causats per la combustió dels alcohols derivats. No per això ha de considerar-se aquest tipus d'energia exempta d'impacte ambiental. Suposant una elevada demanda d'aquests combustibles, grans extensions de terres, presumiblement de països tropicals, haurien de ser dedicades als conreus industrials, la qual cosa generaria sens dubte una pressió addicional sobre els boscos encara existents, i agreujaria els problemes de nutrició dels camperols pobres, obligats a transformar els conreus per a menjar en conreus per a vendre. Cal, però, no perdre de vista la possibilitat d'obtenir aquests combustibles a partir de substàncies “indesitjables” (escombraries, residus agrícoles, carbó, asfalt, pissarres bituminoses, etc.), que en el seu dia ja van constituir una alternativa (gasolina sintètica a Alemanya durant la II Guerra). En algunes explotacions agrícoles i ramaderes s'arriba a aconseguir un total autoabastiment energètic per la simple incineració de residus, o bé mitjançant la instal·lació de digestors o tancs de fermentació on es pugui produir algun tipus citats de “biogàs” combustible. A les zones rurals de l'Índia i Xina s'està produint una petita revolució energètica gràcies a sistemes d'aquest tipus.
ENERGIA HIDROELÈCTRICA L'energia hidroelèctrica hauria de ser considerada com una de les energies renovables, des del moment que no hi ha un consum del recurs principal, en aquest cas l'aigua. Però no podem desconèixer l'impacte dels embassaments sobre la dinàmica fluvial, sobre la composició taxonòmica de les comunitats aquàtiques, i sobre les poblacions humanes que es veuen desplaçades a causa de les grans obres hidràuliques.
Les centrals hidroelèctriques es van desenvolupar a partir de començaments del segle XX i van permetre, en primer lloc, substituir l’enllumenat de gas de les ciutats per llum elèctrica. L’arribada de l’electricitat als habitatges i a les indústries va incrementar considerablement la demanda energètica, de manera que aviat gairebé tots els rius europeus i nord-americans es van veure regulats per preses, fins saturar la capacitat de producció per aquest sistema. En un següent pas, es van dissenyar les estacions de bombeig. Una estació de bombeig aprofita el gran desnivell existent entre els llacs d’alta muntanya i el fons de les valls, on s’instal·len pantans receptors. En la canonada que condueix l’aigua s’instal·la una turbina. Quan el llac superior és buit l’aigua s’ha de tornar a bombejar des del pantà inferior. Aquest sistema, evidentment, va en contra del principi de conservació de l’energia (per tornar l’aigua a dalt, sempre necessitarem més energia de la que hem obtingut deixant-la caure). Només és rendible des del punt de vista econòmic, doncs l’aigua és bombejada durant les hores “vall”, normalment a la nit i els caps de setmana, quan les companyies elèctriques tenen excedents de producció que no poden vendre si no és a un preu molt baix.
Aquest és el tipus d’energia que obtenim de l’interior de la Terra, aprofitant l’existència de zones volcàniques i hidrotermals, on el flux de calor és més intens. L'ús d'energia geotèrmica és una alternativa important en zones d'elevada activitat tectònica, com és el cas d'Islàndia o les Illes Canàries, però ara per ara les possibilitats d’extreure energia en qualsevol lloc de la superfície de la terra estan limitades per l’alt cost econòmic de les perforacions. En el futur, sempre considerant que l’energia adquireixi uns preus molt més alts, es pot generalitzar arreu aquest tipus d’energia a través de sistemes d’injecció d’aigua a grans profunditats, la qual seria recuperada un cop escalfada de forma natural. De fet, cada 100 m que perforem la temperatura augmenta 3ºC.
ENERGIA DELS OCEANS L'energia del futur podria estar també als oceans, sigui aprofitant l'energia de les onades, la de les marees, o la diferència de temperatures entre el fons i la superfície, que als tròpics i zones temperades pot arribar a ser de més de 20º C. Ja s'han construït en alguns països (Noruega, Japó, Gran Bretanya, etc.) generadors pneumàtics pilot que aprofiten l'energia de les onades. D'altra banda, la utilització de les marees per a transformar energia és una vella idea de l’Edat Mitjana, plasmada en la construcció d'alguns molins a la costa atlàntica. L'interès comercial del procediment, que no és molt diferent del d'una central hidroelèctrica, està fora de dubte, a condició de situar les instal·lacions en una zona de marees vives. A Bretanya funciona una planta de 240 Mw, mentre Rússia, Xina i Corea desenvolupen actualment importants projectes. Una alternativa ben diferent, i encara poc desenvolupada és la conversió d'energia oceano-térmica, que utilitza les diferencies de temperatura entre la superfície relativament calenta del mar i el fons fred de les profunditats. A 1000 m de profunditat i en zones de corrents marines, les diferències poden arribar a assolir 20ºC. En 1929, Georges Claude, un enginyer francès, va construir en Cuba un generador experimental de 22 kw. Allí, l'aigua superficial era vaporitzada a baixes pressions, utilitzant el vapor obtingut per a moure un generador. La condensació del vapor es realitzava amb aigua freda conduïda des del fons, utilitzant per a aquest propòsit el 97 % de l'energia obtinguda a la turbina. A banda d'aquest baix rendiment, els embats de les tempestats obligaven a realitzar costoses reparacions. Actualment funciona una planta semblant a l'illa de Nauru (Japó), capaç de generar 32 kilowatts nets. Arribar a produir energia en quantitats comercialment significatives amb enginys oceano-tèrmics requeriria l'ús de grans cabals d'aigua, a base de conduccions de desenes de metres de secció. Després caldria portar l'electricitat fins a la costa, ja que la instal·lació ha de situar-se mar endins. Tot això fa que el cost d’aquest sistema sigui, per ara, prohibitiu. En illes sense recursos energètics o amb l'energia convencional a preus molt més elevats, podria recuperar-se aquesta alternativa, que, a més a més, també constitueix un procediment de desalació d’aigua. |
 |
