Magazin, iulie-decembrie 2018 (Anul 61, nr. 27-52)
2018-11-08 / nr. 45
SAPTAMÂNAL CULTURAL - ȘTIINȚIFIC INDEPENDENT 5 948427 000140 Preocupările pentru PRODUCEREA UNOR ENERGII VERZI, nepoluante, sunt vechi de mai bine de cinci decenii. S-au dezvoltat echipamentele pentru producerea energiei eoliene, solare sau a valurilor mari. Există azi zone „împădurite” cu centrale eoliene cam peste tot în lume. Există și folosiri răzlețe a energiei solare prin intermediul panourilor fotovoltaice sau a panourilor solare care să încălzească apa, destul de timid folosite la nivel mondial. Motivul pentru care acestea nu devin sisteme generalizate de Energie verde este costul energiei electrice obținute prin raportare la costurile de fabricație. Cu alte cuvinte, deocamdată randamentul acestor tehnologii este încă scăzut, sunt prea scumpe în comparație cu prețul energiei obținute prin intermediul combustibililor fosili (cârbune, gaz, petrol), în ciuda faptului câ de vreo cinci decenii, ni se tot spune ca acestea sunt pe cale de dispariție. In același punct ne aflăm și azi: zâcâmintele sunt tot pe cale de dispariție (dar se descoperă altele noi!), apar noi centrale eoliene, dar sistemul nu se generalizează. Și motivul este unul esențial: nu s-a descoperit ceva revoluționar care sa producă energie electrica ieftina. în 1989 lumea a aflat ca s-a descoperit o tehnologie revoluționara de producere a energiei electrice prin ceea ce se numește de atunci fuziunea atomică „la rece”. Ni se spunea atunci ca un kilogram de combustibil nuclear poate alimenta cu energie, produsă de aceasta tehnologie, un oraș întreg timp de 100 de ani. Din păcate, aceasta revoluție energetică, fuziunea la rece, a rămas doar un vis. Este incredibil cum de trei decenii ea nu s-a impus, nu s-a generalizat, o explicație fiind că cercetările nu au fost stimulate de cei care câștiga enorm tocmai din hulita energie „fosilă”. Așa că rămân preocupările sterile pentru un viitor energetic Aslam, în context, cu Uniunea Europeană (UE) adoptă noi obiective energetice. Parlamentul, Comisia și statele membre susțin că, „pentru 2030, vom consuma cu 32,5% mai puțină energie decât în 2005. Dar pentru a realiza acest lucru, este nevoie a face casele noastre mai eficiente din punct de vedere ecoenergetic. Acest lucru începe, bineînțeles, cu o bună izolare. Dar cum se poate îmbunătăți și mai mult acest câștig energetic? Stijn Verbeke, expert în construcții și energie la Energy Ville/VITO și la Universitatea din Anvers, propune o lista de patru inovații în plină dezvoltare. Cele mai bune panouri solare „Existâ înca multe îmbunătățiri posibile în domeniul energiei regenerabile”, spune Stijn. „Mǎ gândesc la BIPV sau la sistemul fotovoltaic încorporat în clădire, la panourile solare realizate din materiale de construcție obișnuite, cum ar fi acoperirile de fațada”. BIPV (Panouri fotovoltaice Integrate în Clădiri) este o tehnologie integrata în structurile clădirilor în timpul construcției lor. Este o tehnica verde, prietena cu mediul înconjurător, care generează electricitate la un cost mult mai mic decât cel produs în centralele electrice. Integrarea în imobile a BIPV reduce substanțial costurile de construcție. Tehnologia BIPV poate fi folosita pentru acoperișuri, pereți exteriori din sticlă și ferestre. Un alt exemplu, în opinia lui Stijn, sunt panourile PVT care nu numai ca produc electricitate, ci și căldura generată pentru încălzirea apei sanitare. Un PVT, panou solar hibrid (FotoVoltaic și Termic) este un dispozitiv care permite conversia energiei radiate de soare, parțial în energie electrica și parțial în energie termică, prin combinarea efectului unui modul fotovoltaic și al unui panou solar termic. Prin urmare, un panou solar hibrid este compus dintr-un colector fotovoltaic care este asociat cu un schimbător de căldura capabil sa încălzească un fluid prin porțiunea de radiație solara care nu este transformata în energie electrica. Ideea panoului solar hibrid (PVT) a plecat de la constatarea ca, de la originea conversiei fotovoltaice, rata de conversie a radiației solare în energie electrica depinde de temperatura celulei solare fotovoltaice care efectueaza conversia. Performanța panoului solar scade odată cu creșterea temperaturii celulei fotovoltaice. Deoarece aceasta rata de conversie este de ordinul a 15-20% (pentru celulele siliconice cristaline obișnuite), rezulta ca restul de 80-85% este transformat în energie termică sau câldura sensibilă (adica celula se încălzește), ceea ce reduce semnificativ performanța panoului fotovoltaic. O soluție la aceasta problemă a fost identificata în posibilitatea de a raci celulele utilizând un fluid termodinamic de transfer de căldură care elimina căldura produsa. Ca efect secundar semnificativ este legat tocmai de exploatarea acestei calduri pentru a satisface un utilizator termic, pentru încălzirea apei menajere, similar cu un panou solar termic. Performanța energetica totala (adică, considerând căldura recuperata și energia electrică produsă ca efect util) depășește în mod normal 40% și poate atinge 50-60% în condiții favorabile. Stocafi energia Problema cu panourile voltaice sau panourile solare de pe acoperișuri sau integrate în clădiri este ca ele produc energie electrica dar doar cât afara este soare. Ce facem când plouă sau ninge sau când săptămâni bune ce ml este acoperit de nori? Pentru asta s-au inventat bateriile, adica dispozitive de stocare a energiei electrice pentru ca aceasta să fie folosita în timpul perioadelor neînsorite. De aici o lupta pentru baterii din ce în ce mai puternice, cu randamente superioare. Stocarea energiei devine din ce în ce mai importanta, bateriile sunt bune, fărâ îndoială, dar exista și alte modalități de a stoca energia. Potrivit lui Stijn Verbeke, „se poate, de exemplu, controla rezervorul de apa calda într-un mod inteligent”. Apa se încălzește atunci când este disponibila multa energie solara, așa încât ea poate fi folosita ca un fel de baterie, doar ca pentru a stoca mai multa căldura”. Racordarea unei pompe de caldura cu acțiune lenta la sistemul de încălzire este și ea o forma inteligenta de stocare a energiei, spune Stijn Verbeke. Pompa de căldură este un dispozitiv care extrage larna căldura din pământ, apă sau aer, iar apoi, cu ajutorul unui compresor montat în interior, agentul frigorific se încălzește la o temperatura și mai ridicata. Ulterior, acesta răspândește caldura în interiorul locuinței. Vara, ciclul se inversează, iar locuința este răcită. „Și cum sistemul acționeazâ lent, se poate utiliza electricitatea produsa de panourile solare în timpul zilei la alimentarea pompei de câldura tocmai pentru a profita de câldura și în timpul serii, într-o maniera durabila”, mai spune Stijn Verbeke. O alta previziune este dezvoltarea mai intensa a caselor inteligente, Stijn Verbeke dând credit internetului lucrurilor (IL), și anume sistemelor de control automat, de multe ori cu ajutorul inteligenței artificiale conectate. încălzirea pentru întregul cartier O idee interesanta pentru viitorul apropiat ar fi însă, conform experților, înlocuirea încălzirii individuale a caselor cu sisteme care furnizează energie pe străzi sau pe cartiere întregi, „în cazul cererii scâzute de încălzire, este adesea ineficient sa investești individual în tehnologii avansate și costisitoare”, spune Stijn Verbeke. GEORGE CUȘNARENCU incert, dar profitabil, cu timide încercări de a readuce în discuție „eficiența energetica”. Ce zice Europa? 9% AȘA CUM, IN DOMENIUL AUTOMOBILISTIC, PREVIZIUNILE SE ÎNDREAPTĂ SPRE DISPARIȚIA MOTOARELOR CU COMBUSTIBIL FOSIL, SI ÎN DOMENIUL CASELOR VIITORULUI SE VORBEȘTE DESPRE EFICIENTA ENERGETICĂ, care se spionează 45 Г [UNK] '■ -1SCâ Județeană