Ecologia și energia umană
Caiete ale Fundației Generale CSIC Digital Edition
RAFAEL MOLINER
Consiliul Superior pentru Cercetare Științifică (CSIC)
Principalele provocări în utilizarea energiei
Principalele provocări la care umanitatea trebuie să răspundă de-a lungul acestui secol pentru a-și asigura dezvoltarea durabilă sunt: reducerea intensității energetice a PIB-ului, asigurarea aprovizionării cu energie și decuplarea consumului de energie de emisiile de CO2.
Reduceți intensitatea energetică a PIB: creșteți eficiența energetică
Dacă economiile emergente își vor crește PIB-ul pentru a se potrivi cu economiile dezvoltate actuale cu aceeași intensitate energetică, nevoia de energie ar crește nesustenabil. Prin urmare, este necesară creșterea eficienței în utilizarea energiei. Abordarea unui model energetic eco-eficient trebuie realizată din patru abordări fundamentale: a) produse: îmbunătățirea eficienței produsului pe tot parcursul ciclului său de viață, de la materii prime la deșeuri generate; b) procese: optimizarea proceselor de fabricație prin aplicarea de noi tehnologii și îmbunătățirea gestionării resurselor; Căutarea de noi resurse energetice și gestionarea corespunzătoare a acestora sunt axele esențiale ale ecologiei speciei umane c) proceduri: implementați proceduri care deservesc diferite sectoare, astfel încât cunoașterea celor mai bune tehnici disponibile să ajungă la toți agenții interesați; și d) promovarea și diseminarea măsurilor pentru a obține efectul multiplicator maxim posibil.
Asigurarea aprovizionării cu energie: diversificarea resurselor și furnizorilor și promovarea resurselor indigene
Prognozele privind sursele de energie sugerează că, în prima jumătate a acestui secol, coșul global de energie va continua să fie alcătuit în principal din combustibili fosili. Într-o perioadă a cărei durată este dificil de specificat, dar care va fi măsurată în decenii, energiile regenerabile își vor crește cota de participare, ceea ce va ajuta foarte mult la rezolvarea provocării aprovizionării. Cu toate acestea, acest proces de tranziție de la combustibilii fosili la regenerabile este foarte complex și trebuie realizat în așa fel încât economia mondială și sistemele sociale pe care le susține să nu fie afectate de creșteri inacceptabile ale costurilor energetice. Pe de altă parte, ar trebui să se facă luând în considerare particularitățile energiilor regenerabile în ceea ce privește fluctuația și lipsa de predicție în aprovizionare.
Separați consumul de energie de emisiile de CO2
Pentru a avea succes în această a treia provocare, vor trebui introduse noi tehnologii care vizează reducerea emisiilor de CO2 în utilizarea combustibililor fosili și creșterea eficienței resurselor regenerabile și a stocării acestora, pentru a reduce costurile și a asigura stabilitatea aprovizionării. Pentru o mai bună percepție a locului în care ar trebui direcționate eforturile, este necesar să știm care sectoare sunt principalii emițători de CO2.
Soluții pentru producția de energie electrică. Combustibili fosili
Previziunile pentru producția de energie electrică indică faptul că, la nivel mondial, aceasta va continua să fie produsă în principal din combustibili fosili și, în special, din cărbune. Cauza acestui lucru trebuie găsită în utilizarea intensivă a acestei resurse pe care China și India urmează să o producă, precum și în Statele Unite.
Utilizarea combustibililor fosili se datorează faptului că acestea prezintă avantaje mari: costuri reduse, facilități industriale adaptate utilizării lor și la prețuri cunoscute și ușurință în depozitare. Cu toate acestea, prezintă, de asemenea, serioase Energiile regenerabile (SRE) pot acoperi 50% din cererea mondială de energie până la mijlocul acestui secol, iar acest obiectiv începe să fie asumat de instituții și guverne incomode, cum ar fi faptul că resursele sunt limitate și concentrate în anumite zone geografice și care produc emisii mari de CO2, cu creșterea consecventă a efectului de seră și forțarea schimbărilor climatice.
Întrebarea care se pune este dacă avantajele sale pot fi valorificate și dezavantajele sale pot fi depășite. Răspunsul este: da, prin captarea și sechestrarea CO2 emis (CCS). Prin această tehnologie, CO2 este separat și captat de gazele stivei și după comprimare, transferat în chiuvete geologice unde este mineralizat.
CCS este o tehnologie deja dezvoltată comercial și există mai multe instalații în întreaga lume, deși sunt legate de extracția gazelor naturale și de producerea de hidrogen prin reformarea hidrocarburilor. Aplicarea sa la instalațiile de producere a energiei electrice este încă la un nivel precomercial, deoarece sunt necesare îmbunătățiri pentru a reduce costurile și a crește eficiența, în special în captare. Gazele obținute în arderea combustibililor fosili cu aer conțin între 4% și 16% CO2. În consecință, este necesar să separați CO2 de restul gazelor care îl însoțesc, în principal azot, înainte de a continua sechestrarea sa geologică. În prezent, există diverse procese de captare, fiecare cu avantajele și dezavantajele sale, deci nu se poate identifica care dintre ele va fi impus în viitor. Aceste procese sunt clasificate în trei grupe, în funcție de stadiul în care se efectuează captarea: înainte, în timpul sau după ardere. Țara noastră este un pionier în această tehnologie, de fapt a fost selectată de UE pentru a localiza în Compostilla (León) una dintre cele douăzeci de facilități care vor să fie implementate în Europa cu această tehnologie până în 2020.
Energiile regenerabile. Energiile regenerabile
(EERR) poate acoperi 50% din cererea mondială de energie până la mijlocul acestui secol, iar acest obiectiv începe să fie asumat de instituții și guverne. Cu toate acestea, dezvoltarea este încă foarte neuniformă, concentrată în câteva țări și bazată pe câteva tehnologii. Deși există exemple de moduri în care introducerea stimulentelor și a politicilor pentru tarifele premium la electricitate au stimulat sectorul energiei eoliene în unele țări, cum ar fi Germania și Spania, realitatea este că penetrarea masivă a energiilor regenerabile necesită o serie de etape tehnologice care permit accelerează întregul proces.