CUPRINS CAPITOLUL CAPITOLUL 1: 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.
Generalitati........... Generalitati....................................................pag .........................................pag 3 Clasificarea Clasificarea resurselor resurselor ..................................pag ..................................pag 3 Valorificarea Valorificarea resurselor................... resurselor.................................pag ..............pag 4 Perspective............ Perspective....................................................pa ........................................pagg 4
CAPITOLUL CAPITOLUL 2 : Istoricul resurselor energetice...............pag energetice...............pag 4 CAPITOLUL 3 : De ce avem nevoie de resurse regenerabile de energie? ................pag ................pag 6 CAPITOLUL CAPITOLUL 4 : Energia solara................... solara............................. .................... .............pag ...pag 9 4.1. Radiatia Radiatia solara............................................. solara...............................................pag ..pag 9 4.2. Bateriile Bateriile solare................................................p solare................................................pag ag 10 4.3. Curent fara retea de transport la distanta......pag distanta......pa g 11 4.4.
Concluzii..................... Concluzii......................................................pag .................................pag 12
4.5.
,, Stiati ca?’’................................................pag ca?’’................................................pag 13
4.6.
Exemple in Romania si in lume............... lume....... ...........pag ...pag 13
CAPITOLUL CAPITOLUL 5 : Energia eoliana.................. eoliana............................. ..................... ............pag ..pag 13 5.1.
Compunerea sistemului eolian.............. eolian...... ............... .......pag pag 15
5.2.
Functionarea sistemului eolian............. eolian...... .............. ........pag .pag 15
5.3.
Nivelul de dezvoltare in prezent............ prezent.... ...............p .......pag ag 16
5.4.
Avantajele pe care le ofera energia eoliana.....pag eoliana.....pa g 18 1
5.5.
,, Stiati ca?’’..................................................pag ca?’’..................................................pag 20
5.6.
Exemple in Romania si in lume............... lume....... ............pag ....pag 20
CAPITOLUL CAPITOLUL 6 : Energia hidroelectrica................. hidroelectrica........................... ..............pag ....pag 20 6.1.
Rezolvarea rationala si echilibrata a problemelor energetice ....................pag 22
6.2.
Avantaje ale hidroenergiei in raport cu exigentele dezvoltarii durabile...............pag 23
6.3.
,, Stiati ca?’’....................................................pag ca?’’....................................................pag 24
6.4.
Exemple in Romania si in lume............... lume....... ............... ........pag .pag 25
CAPITOLUL CAPITOLUL 7 : Energia geotermala................... geotermala.............................. .....................p ..........pag ag 25 7.1.
Utilizarea directa a energiei geotermale...........pag geotermale...... .....pag 25
7.2.
Pompe termice................................... termice...................................................pag27 ................pag27
7.3.
Generarea de electricitate....... electricitate..................................pag ...........................pag 28
7.4.
Ce putem face in Europa?................................. Europa?..................................pag .pag 29
7.5.
Central Centralee geoterm geotermale ale (avanta (avantaje je si dezavan dezavantaj taje).. e)....... .....pag pag 30
7.6.
,, Stiati ca?’’.......................................................pag ca?’’.......................................................pag 30
7.7.
Exemple in Romania si in lume............... lume....... ............... ..........pag ...pag 31
CAPITOLUL CAPITOLUL 8 : CONCLUZIE: CONCLUZIE: ,,Energia curata’’-certitudine sau ..............................pag 31 CAPITOLUL CAPITOLUL 9 : Opinie personala.................... personala.............................. .................... ...................p .........pag ag 32
2
utopie
5.5.
,, Stiati ca?’’..................................................pag ca?’’..................................................pag 20
5.6.
Exemple in Romania si in lume............... lume....... ............pag ....pag 20
CAPITOLUL CAPITOLUL 6 : Energia hidroelectrica................. hidroelectrica........................... ..............pag ....pag 20 6.1.
Rezolvarea rationala si echilibrata a problemelor energetice ....................pag 22
6.2.
Avantaje ale hidroenergiei in raport cu exigentele dezvoltarii durabile...............pag 23
6.3.
,, Stiati ca?’’....................................................pag ca?’’....................................................pag 24
6.4.
Exemple in Romania si in lume............... lume....... ............... ........pag .pag 25
CAPITOLUL CAPITOLUL 7 : Energia geotermala................... geotermala.............................. .....................p ..........pag ag 25 7.1.
Utilizarea directa a energiei geotermale...........pag geotermale...... .....pag 25
7.2.
Pompe termice................................... termice...................................................pag27 ................pag27
7.3.
Generarea de electricitate....... electricitate..................................pag ...........................pag 28
7.4.
Ce putem face in Europa?................................. Europa?..................................pag .pag 29
7.5.
Central Centralee geoterm geotermale ale (avanta (avantaje je si dezavan dezavantaj taje).. e)....... .....pag pag 30
7.6.
,, Stiati ca?’’.......................................................pag ca?’’.......................................................pag 30
7.7.
Exemple in Romania si in lume............... lume....... ............... ..........pag ...pag 31
CAPITOLUL CAPITOLUL 8 : CONCLUZIE: CONCLUZIE: ,,Energia curata’’-certitudine sau ..............................pag 31 CAPITOLUL CAPITOLUL 9 : Opinie personala.................... personala.............................. .................... ...................p .........pag ag 32
2
utopie
CAPITOLUL CAPITOLUL 1
1.1.Generalităţi Resursele naturale reprezintă totalitatea zăcămintelor zăcămintelor de de minerale şi de minereuri minereuri,, a terenurilor cultivabile, terenurilor cultivabile, a pădurilor a pădurilor şi şi apelor apelor de de care dispune o anumită ţară ţară.Resursele .Resursele naturale sunt substanţe care apar în mod natural dar care sunt considerate valoroase în forma lor relativ nemodificată. O materie este considerată o resursă naturală atunci când activităţile primare asociate cu ea sunt sunt extragerea şi purificarea, ele fiind fiind opuse creaţiei. Mineritul, Mineritul, extragerea petrolului, pescuitul şi silvicultura sunt în general considerate industrii ale resurselor naturale, în timp ce agricultura nu e. Acest termen a fost introdus unei audienţe largi de către E.F. Schumacher în cartea "Small Is Beautiful" din anul 1970.
1.2.Clasificarea resurselor Resursele naturale sunt de obicei clasificate în: •
•
resurse regenerabile şi resurse neregenerabile .
Resursele regenerabile sunt în general resursele vii (peşti, păduri, de exemplu), care pot să se refacă dacă nu sunt sunt supravalorificate. Resursele regenerabile regenerabile pot să se refacă şi pot fi folosite pe termen nelimitat dacă sunt folosite raţional. Odată ce resursele regenerabile sunt consumate la o rată care depăşeşte rata lor naturală de refacere, ele se vor diminua şi în cele din urmă se vor epuiza. Rata care poate fi susţinută de o resursă regenerabilă este determinată de rata de refacere şi de mărimea disponibilului acelei resurse. Resursele naturale regenerabile ce nu sunt vii includ solul, apa, vântul, mareele şi radiaţia solară. Resursele pot, de asemenea sa fie clasificate pe baza originii lor ca fiind: •
•
resurse biotice, derivate din animale şi plante; resurse abiotice, derivate din pământ, aer, apă, ş.a.m.d.; resursele minerale şi energetice sunt de asemenea resurse abiotice, unele sunt derivate din natură.ass
3
1.3.Valorificarea resurselor Extragerea resursei de bază şi purificarea într-o formă ce poate fi folosită direct sunt în general considerate activităţi normale în cadrul valorificării resurselor naturale, chiar dacă ultimele pot să nu se găsească în mod normal lângă primele. Resursele naturale sunt considerate capital natural ce poate fi convertit în materii prime pentru procesele capitalului infrastructural. Ele includ sol, lemn, petrol, minerale şi alte bunuri luate mai mult sau mai puţin aşa cum erau în natură. Resursele naturale ale unei ţări determină deseori bogăţia sa şi statutul său în sistemul economic mondial, prin determinarea influenţei sale politice. Statele dezvoltate sunt acelea care sunt mai puţin dependente de resursele naturale pentru bogăţie, datorită bazei pe care o au în capitalul infrastructural pentru producţie
1.4.Perspective În ultimii ani, epuizarea capitalului natural şi încercările de a se trece la dezvoltarea raţională au fost principalele probleme ale agenţiilor de dezvoltare. Epuizarea capitalului natural este un motiv de îngrijorare în special în regiunile cu păduri ecuatoriale, care păstrează cea mai mare parte a biodiversităţii naturale a Pământului - capital natural genetic ce nu poate fi înlocuit. Conservarea resurselor naturale este cea mai importanta problemă a Capitalismului Natural, protecţiei mediului, a mişcării pentru ecologie şi pentru Partidele Verzi. Unii văd această epuizare ca pe o sursă majoră de nelinişte socială şi conflicte în ţările în curs de dezvoltare.
CAPITOLUL 2 Istoricul resurselor energetice Energia este folosită pentru a alimenta maşini industriale şi vehicole, pentru a încălzi şi răcori birouri şi cămine şi pentru consumul casnic. Cea mai des întâlnită formă de energie înainte de “Revoluţia Industrială” din sec al XVIII-lea era energia termică, a cărei sursă principală era lemnul. În ţările în curs de dezvoltare lemnul uscat este încă o importantă sursă de energie termică. Odată cu dezvoltarea ţărilor sărace, locul lemnului este luat de cărbuni, petrol şi gazele naturale substanţe cunoscute sub numele de combustibili fosili. În sec. al XIX-lea cărbunele a devenit sursa principală de energie în ţările aflate în curs de industrializare. Trenurile, vapoarele erau alimentate cu cărbune şi cocs, obţinut prin arderea cărbunelui la temperaturi foarte ridicate, fiind folosit şi în prelucrarea fierului şi a oţelului. Datorită problemelor ridicate de transportul cărbunilor în primii ani ai revoluţiei industriale, oraşele industriale se dezvoltau mai ales în jurul bazinelor carbonifere, cum ar fi: Selby şi Cardiff din Ţara Galilor. Odată cu apariţia petrolului şi a gazelor 4
naturale,care erau mai uşor de transportat industria se putea dezvolta oriunde. Actualmente 90% din energia destinată populaţiei este furnizată de combustibilii fosili, restul fiind acoperit de energia nucleară şi energia produsă de hidrocentrale. Cărbunele este încă folosit în industria prelucrătoare de oţel şi pentru producerea de energie electrică în toate statele lumii. Deoarece este foarte poluant, producând ploi acide şi efect de seră folosirea sa în unele ţări ale lumii tinde să fie înlocuită cu gazul natural, care este mai ieftin şi mai puţin poluant. După anul 1990 producţia de cărbune a început să crească din nou datorită apriţiei filtrelor care reduc poluarea. Mai importantă este dezvoltarea ţărilor, mai ales a celor din America Latină, şi din Asia, ceea ce a dus la o continuă creştere a cererii de cărbune. Spre exemplu Japonia este cel mai mare importator de cărbune din lume şi China este lider mondial atât în producerea câr şi în consumu de cărbune. În anii 1990 cărbunele furniza aproximativ 28% din energia mondială, gazele naturale 21% şi petrolul 40%. Aproape jumătate din producţia mondială de petrol era folosită în transporturi, rafinăriile furnizând 97% din combustibilul folosit în transport. Combustibilii fosili nu sunt surse de energie nelimitate sau uşor regenerabile, dar sunt extrase mult mai repede decât se pot forma alte zăcăminte. Pe viitor se prevede o scădere continuă a acestor resurse ajungâdu-se până la epuizarea totală a zăcămintelor. În anii ’90 experţii prevedeau că petrolul, în cantităţile în care se exploatează în zilele noastre, va mai alimenta consumul mondial încă 43 de ani. Rezervele de gaze naturale vor fi suficiente pentru încă 66 de ani, iar cele de cărbune pentru încă 236 de ani, dacă extracţiile se menţin la cotele actuale. Aceste previziuni sunt relative deoarece ratele de extracţie sunt variabile şi mereu se descoperă noi şi noi zăcăminte. Odată cu diminuarea resurselor energetice inepuizabile, costul lor va creşte şi astfel se recurge la noi surse de energie, cum ar fi energia produsă de hidrocentrale, energia nucleară şi alte surse asupra cărora se mai efectueză încă cercetări. Aproximativ 18% din enrgia mondială este produsă de hidrocentrale. Energia apelor este folosită încă din antichitate fiind transformată de strămoşii noştri cu ajutorul unor roţi în energie cinetică. Centralele hidroenergetice moderne se folosesc baraje şi rezervoare mari care pot vi constuite în ţările în care există cursuri de ape ce trec prin pante abrupte. Barajul Aswan din Egipt adună apa fluviului Nil în lacul Nasser, unul dintre cele mai mari lacuri de acumulare din lume, în timp ce amenajarea terminată în 1972 din munţii “Snowy” este situată într-o zonă din cel mai înalt punct din Australia. Apa este o sursă foarte ieftină şi continuă de energie. Este o sursă nepoluantă de energie, chiar dacă se crede că vegetaţia de pe fundul lacurilor de acumulare produce o mare cantitate de gaze ce contribuie la sporirea efectului de seră. Constuirea de baraje duce de multe ori la distrugerea unor ecosisteme aşa cum este cazul barajului Three Gorges de pe fluviul Yangzi din China care va duce la mutarea a peste un milion de oameni până la terminarea acestuia în 2009. Lacul de acumulare de la Three Gorges, situat pe fluviul Yangzi este al treilea din lume ca lungime avand 6300 de kilometri. Acesta împarte China în două regiuni: una în Nord,unde se cultivă porumbul şi una în Sud în care se cultivă în principal orezul. 5
Folosindu-se de cercetările asupra bombei atomice din 1945 multe ţări şi-au dezvoltat centrale nuceare, care furnizeză o cantitate uriaşă de energie dintr-o cantitate mică de combustibil. Astăzi energia nucleară constituie 17% din totalul de enrgie electrică la nivel mondial. În 1996 un raport constata că existau 437 de reactoare în 31 de ţări. Acestea acopereau consumul intern de energie în proporţie de 87% in Lituania, 78% în Franţa, 58% în Belgia şi 53% în Suedia. Centralele nucleare au şi dezavantaje cum ar fi faptul că au nevoie de peste 10 ani pentru a fi construite, costurile de construcţie şi de producere a energiei, deşi variabile de la o ţară la alta sunt foarte mari, şi produc o serie de deşeuri radioactive foarte nocive pentru mediul înconjurător şi pentru oameni. Accidentul nuclear de la Cernobâl din 1986 a umbrit industria producătoare de energie nucleară,provocând proteste în masă, care au dus la închiderea unor astfel de centrale. Un referendum în Suedia din 1980 se pronunţa pentru renunţarea totală la energia nucleară până în 2010. Cercetările se axează pe descoperirea şi exploatarea altor surse inepuizabile de energie, cât mai puţin poluante şi cât mai puţin costisitoare, cum ar fi energia solară, eoliană, energia geotermală, etc. Relativa nerentabilita-te a acestor surse de energie este dată pe moment de costurile relativ mari, dar scăderea drastică a combustibililor fosili va duce la o mai intensă valorificare pe viitor a acestor tipuri de energie.
CAPITOLUL 3 DE CE AVEM NEVOIE DE RESURSE REGENERABILE DE ENERGIE? Cresterea sustinuta a numarului de locuitori si importantele salturi tehnologice din ultimul secol au creat probleme semnificative la nivel global, in ceea ce priveste acoperirea nevoilor energetice tot mai ridicate. Astfel in fiecare an, la nivel mondial se consuma echivalentul a aproximativ 10 000 milioane tone de petrol, din care peste 90% provin din arderea combustibililor fosili. Combustibilii fosili sunt surse energetice a caror formare necesita cateva milioane de anu. Teama ca aceste resurse se vor epuiza s-a accentuat in timpul crizei energetice din 1973, cand s-a ridicat serios problema gasirii unor surse alternative de energie. Mai mult, cata vreme vom acoperi nevoile energetice in principal prin arderea combustibililor fosili, impactul asupra mediului va fi considerabil. Impasul poate fi depasit doar prin utilizarea unor resurse energetice care sa nu se epuizeze si in acelasi timp sa nu aiba efecte negative asupra mediului .
6
Folosirea surselor de energie conventionala elibereaza in atmosfera cantitati impresionante de gaze cu efect de sera, dintre care cel mai important este dioxidul de carbon.Utilizarea excesiva e resurselor neregenerabile are consecinte negative asupra mediului, cum ar fi accentuarea efectului de sera, ploile acide si cresterea concentratiei de praf din atmosfera. Incalzirea globala, determinata de amplificarea efectuluoi de sera, este semnul cel mai vizibil al schimbarilor climatice ce au loc la nivelul intregului glob. Cresterea frecventei fenomenelor meteorologice extreme (caldura excesiva, inundatii, furtuni),topirea ghetarilor si cresterea nivelului oceanelor reprezinta amenintari serioase asupra supravietuirii multor specii de plante si animale, precum si asupra sanatatii si bunastarii oamenilor. La nivel local, cresterea poluarii, in special in marile orase ( de pilda praful si smogul ce fac aerul irespirabil), are consecinte dintre cele mai nefaste, intre care ploile acide acupa un loc central, producand alterari semnificative ale sanatatii plantelor si animalelor, eroziuni lae solului sau cladirilor, coroziuni ale obiectelor metalice etc.
7
Alterarea calitatii aerului si a apei a condus la deteriorarea sanatatii populatiei, inregistrandu-se o intensificare a afectiunilor cardio-respiratorii care au condus la nivele alarmante ale mortalitatii si morbiditatii la nivel mondial, impreuna cu stresul termic produs de valurile de caldura si cresterea raspandirii bolilor infectioase din zonele tropicale spre alte locatii datorita incalzirii climei. Actualmente ne aflam in fata unei mari dileme. Trebuie sa construim un sistem care nu numai sa „tina becurile aprinse”, ci sa le tine in functiiune pentru miliarde de oameni, sa satisfaca nevoile acestora protejand in acelasi timp mediul. Solutia nu este o alegere intre „ traditie” si „inovatie”, ci „traditia impreuna cu inovatia”. Cepresupune aceasta alegere? O folosire rationala a surselor de energie traditionala, prin reducerea consumurilor casnice si industrial, in paralel cu implementarea surselor de energie regenerabila(„energie curata”). Tehnologiile bazate pe energia regenerabila au marele avantaj ca utilizeaza resurse inepuizabile, foarte putin poluante, cu o contributie nesemnificativa la schimbarile climatice. In plus, utilizarea lor reduce dependenta de resurce conventionale intre-un viitor nu foarte indepartat. Chiar daca in prezent energia curata este mai scumpa (datorita cheltuielilor de investitii ridicate si datorita performantelor mai rmodeste), in ultima perioada de timp s-au inregistrat salturi tehnologice importante, care ne dau speranta ca in viitorul apropiat aceasta va reprezenta o alternativa viabila la sursele traditionale.
8
CAPITOLUL 4 Energia solara Energia solară este folosită în unele state cum ar fi Africa, Statele Unite ale Americii pentru alimentarea cu energie electrică a unor locuiţe, dar pe scară mică deocamdată. Ea mai este folosită pentru alimentarea steliţilor artificiali, a staţiilor cosmice, a calculatoarelor, ceasurilor, etc. . Un număr de companii s-au unit după anii ’70 într-o asociaţie multinaţională, ce sprijină valorificarea energiei solare, dar în unele cazuri ajută la plantarea de păduri pentru a încuraja şi folosirea raţională a lemnului ca sursă de energie termică.
Soarele este una dintre miliardele de stele, dar este sursa de energie a tuturor fiinţelor vii de pe întregul Pamant. Energia solara care ajunge pe Pamant in 40 de minute ar fi de ajuns pentru a acoperi nevoia de energie a întregii omeniri.
Omul utilizeza intr-o aşa măsura combustibilul pe baza de materie fosiliazata (petrol si cărbune) încât rezervele se vor epuiza in a doua parte a secolului următor. Mai demult s-a crezut ca centrala atomica este o soluţie alternativa, dar gradul sau de periculozitate este demonstrat de catastrofa nucleara de la Cernobal, din 1986. S-a demonstrat ca dinte sursele de energie care ar putea înlocui combustibilul fosil, este energia solara, aceasta oferă siguranţa si acurateţea cea mai mare. 4.1.RADIATIA SOLARA Atmosfera reflecta aproximativ 30% si absoarbe 20% din radiaţia solara; astfel, pe suprafaţa solului ajung doar 50% din ea. Chiar si aşa aceasta cantitate este de 170 de milioana de ori mai mare decât productivitatea celor mai mari centrale.
9
In zonele tropicale aceasta cauzează arderea tufişurilor, focul izbucnit datorita focalizării razelor solare prin picăturile de rouă, care se comporta ca nişte lentile optice. Grecii au utilizat energia solara inca din 400 i.e.n pentru aprinderea focului, folosind goburi de sticla pline cu apa. In 200 i.e.n ei si chinezii foloseau oglinzi concave in acest scop. In cuptorul solar modern, lumina solara este folosita pentru a găti , o oglinda concava (reflectorul) focalizează razele soarelui pe mâncare sau pe vas. In unele cuptoare solare in loc de oglinda solara se foloseşte un sistem de oglinzi plate pentru a direcţiona razele soarelui pe alimente. Pe aceeaşi idee se bazează si funcţionarea furnalului solar. In Mont Luis, Franta, s-a construit o clădire cu mai multe nivele, ce are o latura acoperita cu oglinzi, astfel încât totalitatea lor sa formeza o uriaşa oglinda concava. Camera de încălzire din focar se poate încălzi pana la 3000 de grade C-la acesta temperatura se topesc majoritatea metalelor-. 4.2.BATERIILE SOLARE Bateriile solare sunt nişte instrumente elctronice, care utilizează fenomenul fotoelectric pentru producerea energiei electrice. Modulul de baterie solara este compus dintrun număr foarte mare de fotocelule. Intr-o fotocelula se generează o tensiune mica, de aceea trebuie legate mai multe astfel de celule in serie, pentru ca bateria solara sa se poată folosi ca sursa de energie. Fotocelulele sunt nişte placi subţiri din materie semiconductoare, de obicei siliciu. Unele sunt făcute din galiu, arseniu, care sunt tot semiconductoare. Astfel de celule au un randament mai scăzut, dar sunt funcţionale si la temperaturi mult mai ridicate. De aceea se folosesc pt. alimentarea energie a sateliţilor, mai expuşi radiaţiilor solare. Cei mai mulţi sateliţi artificiali functioneaza cu ajutorul panourilor solare, asemenea calculatoarelor si a majoritarii ceasurilor cu quartz. Avionul Solar Challenger a zburat peste Canalul Mânecii având ca singura sursa de energie lumina soarelui. Panourile solare care ii acopereau aripile generau suficient curent pentru a roti cu o turaţie corespunzătoare elicea
10
4.3.CURENT FARA RETEA DE TRANSPORT LA DISTANTA In locurile mai greu accesibile , mai izolate de lume, cea mai mare parte a curentului necesar unei gospodarii este furnizata de panourile solare. O parte din curentul astfel generat este folosita pt. încărcarea unor acumulatori, astfel alimentarea cu energie electrica nu se inrerupe odată cu lăsarea serii. Pt. a genera curent fotocelulele necesita lumina, nu căldura, de aceea poate poare funcţiona farul de 360 KW al unei piste de aterizare in mijlocul unei pustietati inghetate din Alaska.Inca din anii '60, sateliţii, artificiali de comunicare sunt alimentaţi cu ajutorul unor panouri solare enorme. Varianta cea mai avansata este staţia cosmica Freedom, care va fi lansata pe orbita in jurul Pamantului probabil la sfarsitul secolului. Aceasta va fi echipata cu 8 panouri solare, asemănătoare unor aripi, care vor transforma lumina solara intr-o putere electrica de 75KW. Daca se va realiza proiectul maret al inginerului american dr. Peter Glaser, in sec. XXI un sistem de centrale cosmice va furniza cantitatea de energie electrica necesara omenirii. După concepţia Doctorului Glaser, in jurul Pamantului s-ar roti o flota de 40 de sateliţi (SPS), centrale solare generatoare de energie din radiaţia solara. Energia generata in fotocelule va fi transformata in microunde iar acestea ar fi transmise spre staţii de recepţie terestre. Aici s-ar realiza transformarea microundelor in energie electrica. Potrivit Biroului European pt. Navigaţie Cosmica, 40 de SPS-uri ar acoperi 1/4 din necesarul energiei electrice al Uniunii Europene in jurul anului 2040. Exista insa o problema: aceasta radiaţie, de microunde, de putere mare ar arde orice pasare sau om intilnit in cale, care nu s-ar afla intr-o aeronava din metal. Cu toate acestea 11
mulţi savanţi sunt extrem de convinşi ca o mare parte a energiei va fi furnizata in viitor de centralele cosmice.
4.4.CONCLUZII In concluzie energia solara poate fi utiliazata folosind: − Tehnologii ce produc energie electrica (prin panouri foto voltaice) Panourile fotovoltaice, prin care energia solara este convertita direct in electricitate, pot fi instalate atat in sate izolate, cat si in marile centre urbane. Dezavantajul acestor sisteme este dat de faptul ca nu pot functiona noaptea. Energia electrica produsa prin aceasta tehnologie implica costuri ridicate ( de trei – patru ori mai mari fata de energia obtinuta din surse conventionale). − Tehnologii pentru incalzire (concentrarea caldurii solare prin intermediul panourilor solare). Panourile solare, ce pot fi folosite pentru incalzirea apei necesara treburilor gospodaresti, pot fi montate atat pe sol cat si pe acoperisul case.
12
4.5.STIATI CA: −In tara noastra in anii 1970-1980 , pe litoralul Marii Negre, au fost montate primele panouri solare? −Suprafata panourilor termice solare instalate este de 30 milioane m² la nivel mondial, de 100 de ori mai putin decta potentialul optim care este de 1 m²/persoana? −Energia furnizata de soare, care atinge suprafata pamantului, este de zece mii de ori mai puternica decat ar putea omul sa foloseasca vreodata? 4.6.EXEMPLE: − IN ROMANIA In anul 2001 au fost instalate doua sisteme solare de incalzire la doua mini-hoteluri din statiunea de vacanta Costinesti , din jud. Constanta. Instalatiile sunt folosite atat pentru producerea apei calde cat si drept sursa de rezerva pentru incalzirea centralizata. Costul toatal al sistemului este de 5100 EURO,iar perioada de recuperare a investitiei este de 6 ani. Principalele beneficii ale aceste instalatii sunt: −Siguranta in functionare si o durata de viata mare datorita folosirii materialelor de calitate si anticorozive; −Eficienta ridicata datorita invelisului absorbant si a tuburilor colectoare cu vid. −IN LUME: −Piata panourilor fotovoltaice a cunoscut o expansiune exploziva, dublandu-se intre anii 1994-1997 ,cu precadere in Japonia, unde,la sfarsitul anului 1998, aproximativ 20 000 de case aveau instalate astfel de sisteme. Pornind de la succesul inregistrat in aceasta tara ,atat UE cat si SUA au demarat in 1997 programe de implementare a acestei tehnologii.
CAPITOLUL 5
Energia eoliana Energia eoliana este energia continuta de forta vantului ce bate pe suprafata pamantului. Exploatata, ea poate fi transformata in energie mecanica pentru pomparea apei, de exemplu, sau macinarea graului, la mori ce functioneaza cu ajutorul vantului. Prin 13
conectarea unui rotor la un generator electric, turbinele de vant moderne transforma energia eoliana, ce invarte rotorul, in energie electrica. Egiptenii au fost poate primii care au folosit energia generata de vant atunci cand au navigat pe Nil in amonte, in jurul secolului IV i.Hr. Peste secole vasele cu panze aveau sa domine marile si oceanele lumii, servind in principal transportului comercial, dar si in scopuri militare si stiintifice. Marile imperii ale erei noastre foloseau vasele cu panze pentru a controla si domina marile. Aceste vase cu panze sunt si astazi prezente pe apa, insa sunt construite cu echipamente moderne. Utilizarea lor este, insa, cu totul alta - fie ca vase sportive, fie ca ambarcatiuni de agrement. Energia eoliana a fost exploatata pe uscat de cand prima moara de vant a fost construita in vechea Persie in secolul VII. De atunci morile de vant sunt folosite pentru macinarea graului, pomparea apei, taierea lemnului sau pentru furnizarea altor forme de energie mecanica. Insa exploatarea pe scara larga a aparut abea in secolul XX, odata cu aparitia “morilor de vant” moderne – turbinele de vant ce pot genera o energie de 250 pana la 300 de kilovati.
Pentru ca vantul este o sursa de energie curata si interminabila, turbinele de vant sunt instalate in tarile dezvoltate si acolo unde intensitatea vantului permite puterii eoliane sa poata fi exploatata, pentru a suplini sursele traditionale de energie electrica, precum caldura degajata de arderea carbunilor. Imbunatatirile aduse rotoarelor si elicelor, combinate cu o crestere a numarului de turbine instalate, a dus la o marire a puterii energiei eoliene cu circa 150% din 1990. In 1997, de exemplu, piata mondiala a energiei eoliene manipula in jur de 3 miliarde de dolari. Energia eoliana e o sursa de putere electrica promitatoare in viitor datorita ecologitatii si infinitatii sale. Totusi, pentru ca viteza vantului variaza in timpul zilei, sezonului sau anilor energia generata de vant e o resursa intermitenta. In zonele de pe glob cu 14
actiune puternica a vantului turbinele actioneaza in jur de 60% din timpul anului. Chiar si asa vantul poate fi insuficient pentru ca turbinele sa functioneze la capacitate maxima. Cu toate acestea tehnologia a reusit sa-si adapteze creatiile imbunatatindu-le si producand si alte ce folosesc acest tip de energie. 5.1.Compunerea sistemului eolian : 1. Pale - Forma si conceptia lor este esentiala pentru a asigura forta de rotatie necesara. Acest design este propriu fiecarui tip de generator electric. 2. Nacela - Contine generatorul electric asigurand si o protectie mecanica 3. Pilon - Asigura strucura de sustinere si rezistenta a ansamblului superior. 4. Fundatie - Asigura rezistenta mecanica a generatorului eolian.
5.2.Functionarea sistemului eolian: Sistemul se bazeaza pe un principiu simplu. Vantul pune in miscare palele care la randul lor actioneaza generatorul electric. Sistemul mecanic are in componenta si un multiplicator de viteza care actioneza direct axul central al generatorului electric. Curentul electric obtinut este, fie transmis spre imagazinare in baterii si folosit apoi cu ajutorul unui invertor DC-AC in cazul turbinelor de mica capacitate , fie livrat direct retelei de curent alternativ ( AC) spre distribuitori.
15
5.3.Nivelul de dezvoltare in prezent Conform analistului Axel Eunhoff de la Banca de Investitii Bear Stearns International, in Europa energia provenita din centrale eoliene va ajunge la 65.000 MW, iar sumele necesare investitiilor vor fi 60-70 mld. euro. In urmatorii 8 ani va fi instalata o putere de 110.000 MW in centralele eoliene. Daca acestea s-au dezvoltat pe zonele de coasta, in prezent tendinta este de a construi unitati in interior pentru a furniza energie pentru mii de gospodarii, ferme, mici intreprinderi. Cea mai dezvoltata zona eoliana in Germania este Westfalia - regiunea Sintfeld, unde sunt montate 65 de instalatii cu o capacitate de 180 milioane kWh pe an (adica suficient pentru 50.000 gospodarii). Cel mai mare producator mondial de turbine eoliene este firma Flender GmbH, care livreaza 40% din toate centralele eoliene instalate in lume (Europa, SUA si China). O intreaga industrie s-a dezvoltat pentru fabricarea componentelor, pentru servicii de montaj, intretinere, exploatare. Centralele eoliene actuale au puteri standardizate, incepand de la 100 kW la 5 MW/unitate. Unde este posibil, unitatile sunt cuplate in baterii pentru a obtine puteri mai mari. Industria romaneasca ar putea sa se implice intr-o piata de 60-70 mld.euro (estimata pe 8 ani), putand produce o serie de componente cum ar fi: motoare si generatoare electrice, componente mecanice - arbori grei, stalpi de sustinere, carcase, reductoare, confectii metalice, pe baza de avantaje comparative si competitive. Conform unui studiu PHARE, potentialul eolian al Romaniei este de circa 14.000 MW putere instalata, respectiv 23.000 GWh, productie de energie electrica pe an. Acesta este potentialul total. Considerind doar potentialul tehnic si economic amenajabil, de circa 2.500 MW, productia de energie electrica corespunzatoare ar fi de aproximativ 6.000 GWh pe an, ceea ce ar insemna 11% din productia totala de energie electrica a tarii noastre. Investitiile necesare in domeniul energiei energiei eoliene sint de circa 1 milion euro/ MW instalat. O capacitate instalata de 100 MW presupune o investitie de circa 100 milioane euro. Desi pare o cifra mare, este de retinut faptul ca investitia s-ar amortiza in aproximativ 7 ani, termen extrem de rezonabil pentru o investitie energetica. Piata europeana a energiei eoliene este in plina dezvoltare, cu un ritm de crestere mai mare decit al oricarui alt domeniu energetic. Energia eoliana nu poate sa inlocuiasca toate celelalte forme de energie, ci doar sa fie o optiune din grupul de posibilitati existente, o parte a mix-ului energetic. Pe termen mediu, sursele regenarabile de energie nu pot fi privite ca alternativa totala la sursele conventionale, 16
dar cert ca, datorita avantajelor pe care le au - resurse locale, abundente, ecologice, ieftine, independente de importuri si crize mondiale - acestea trebuie utilizate impreuna cu combustibilii fosili si energia nucleara. Exista suficienta experienta si destule modele de succes de dezvoltare a domeniului, oferite de tari precum Spania, Germania sau Danemarca. Modelul spaniol arata foarte clar cum poate fi gestionata aceasta dezvoltare intr-o maniera sustenabila si transformata intr-o veritabila forta. Tinta pe care si-a propus-o guvernul spaniol este de 20.000 MW putere instalata in centrale eoliene, pina in 2011. Daca in Spania dezvoltatorii de proiecte si fabricantii de turbine eoliene vor atinge aceasta tinta, atunci energia va furniza in jur de 15% din necesarul de energie al intregii tari. Spania ofera un model de dezvoltare a sectorului energiei eoliene, care poate fi aplicat oriunde in lume cu conditia implementarii unei legislatii ferme care sa aiba ca obiectiv dezvoltarea domeniului. Conform unui studiu PHARE, potentialul eolian al Romaniei este de circa 14.000 MW putere instalata, respectiv 23.000 GWh, productie de energie electrica pe an.Acesta este potentialul total. Considerind doar potentialul tehnic si economic amenajabil, de circa 2.500 MW, productia de energie electrica corespunzatoare ar fi de aproximativ 6.000 GWh pe an, ceea ce ar insemna 11% din productia totala de energie electrica a tarii noastre. Pentru a intelege semnificatia cifrelor de mai sus trebuie subliniate citeva lucruri: - 6.000 GWh se pot obtine prin aderarea a 6.500.000 tone de carbune, 1,5 miliarde metri cubi de gaz sau 1.200.000 tone pacura; - 6.000 GWh = 1.200.000 tone pacura = 300.000.000 $ anual. Altfel spus o reducere a importurilor de pacura cu peste 1,2 milioane tone si o economie anuala de peste 300 milioane de dolari. - 6.000 GWh energie electrica produsa in termocentrale pe carbune, duc la eliminarea in atmosfera a peste 7 milioane tone bioxid de carbon. Prin producerea aceleiasi cantitati de energie in centrale eoliene emisiile de bioxid carbon ar fi zero. - 6.000 GWh energie electrica produsa in centrale eoliene ar duce la crearea unui numar de peste 7.500 locuri de munca permanente si cel putin inca pe atit locuri de munca temporare. In Germania, facind comparatie intre numarul de locuri de munca din domeniul energiei eoliene si cel al energiei nucleare raportul este de 10 la 1 in favoarea energiei eoliene. Aceeasi unitate energetica creeaza de 10 ori mai multe locuri de munca. Prin reducerea emisiilor de bioxid de carbon se pot obtine avantaje economice consistente. In momentul de fata, data fiind importanta deosebita pe plan european a masurilor de protejare a mediului, exista o piata pe care se tranzactioneaza unitati de emisii de CO2. Mai exact spus de reducere a emisiilor de CO2. Pretul pe tona de reducere de CO2 a ajuns la un moment dat la valoarea de 30 euro, stabilizindu-se ulterior la circa 20 euro/ tona CO2. Se estimeaza, insa, o crestere la tranzactionarea pina la 40 euro/ tona sau chiar mai mult. Sint analisti care estimeaza ca pretul pe tona de CO2 va ajunge la 100 euro in 2010.Prin comercializarea emisiilor de CO2, Romania ar putea obtine peste 150 miioane euro anual. Emisiile de CO2 asociate sectorului energetic au o importanta foarte mare, fiind raspunzatoare pentru mai mult 17
de 50% din efectul cumulat al emisiilor de gaze cu efect de sera, emisii al caror principal efect este cel al modificarilor climatice.
5.4.Avantajele pe care le ofera energia eoliana: - energia eoliana este o sursa inepuizabila de energie. Ea va exista atita timp cit Pamintul va primi energie de la Soare; - producerea energiei electrice avind ca ca sursa energia eoliana nu duce la poluarea mediului. Intr-o lume care a scapat de sub control modul de gestionare a propriilor produsi metabolici, acest lucru devine pe zi ce trece tot mai important. Cheltuielile care ar trebui efectuate pentru refacerea ecologica a unor zone, cum ar fi cele miniere sau cele in care s-a exploatat petrol, sint atit de mari, incit societatea nu si le poate permite; - in comparatie cu petrolul sau gazele naturale, obtinerea energiei din resurse eoliene nu ameninta in vreun fel viata oamenilor. Nu este de conceput ca vor avea loc razboaie pentru asigurarea resurselor eoliene, asa cum se intimpla in cazul petrolului sau gazelor naturale, iar proasta functionare a instalatiilor eoliene nu va duce la dezastre ecologice care sa puna in pericol viata oamenilor; - energia eoliana este disponibila in proportie de doua treimi in perioadele reci ale anului, ceea ce face ca energia eoliana sa fie complementara energiei hidroelectrice, resursele de apa scazind foarte mult in perioadele reci; - producerea energiei electrice din resurse eoliene nu presupune costuri "externalizate". Costurile externalizate sint acele costuri care nu npot fi gasite in facturile consumatorilor de electricitate, dar care sint suportate de societate, cum ar fi costurile datorate poluarii mediului, costurile pentru sanatate, accidente de munca, costuri legate de transportul si securizarea transporturilor resurselor energetice, costuri datorate dezastrelor, cum a fost cazul accidentului de la Cernobil, cheltuieli militare, etc. Costurile externalizate sint in mod clar asociate tehnologiilor traditionale de obtinere a energiei din combustibili fosili sau nucleari si pina in prezent au fost costuri "ascunse". Presiunea acestora asupra societatii a devenit, insa, din ce in ce mai mare, asa incit peste nu foarte mult timp va trebui ca ele sa fie introduse in pretul energiei. Daca se va face acest lucru, pretul energiei electrice produse in termocentrale se va dubla, conform unui studiu efectuat la nivelul Uniunii Europene. Totalul costurilor externalizate (fara sa se includa costurile asociate schimbarilor climatice) este estimat la circa 1 - 2% din PIB-ul UE - echivalentul a 85 - 170 miliarde euro (preturi 2001); - tehnologia de producere a energiei eoliene este o tehnologie sigura, ajunsa la maturitate, care s-a imbunatatit continuu in ultima perioada de timp si ale carei costuri au cunoscut o scadere dramatica. Investitiile necesare in domeniul energiei energiei eoliene sint de circa 1 milion euro/ MW instalat. O capacitate instalata de 100 MW presupune o investitie de circa 100 milioane euro. Desi pare o cifra mare, este de retinut faptul ca investitia s-ar amortiza in 18
aproximativ 7 ani, termen extrem de rezonabil pentru o investitie energetica; - costurile de producere e nergiei electrice din resuse eoliene sint in momentul de fata comparabile cu cele ale energiei produse din combustibili traditionali. Aceasta fara sa se tina seama de ceea ce am subliniat anterior si anume costurile "externelizate". Daca s-ar lua si acestea in calcul, energia eoliana ar fi una dintre cele mai ieftine forme de energie.
Chiar daca pentru foarte multi specialisti raspunsul in ceea ce priveste utilizarea energiei eoliene este de domeniul evidentei, trebuie tinut cont de faptul ca un sistem energetic are o inertie uriasa si ca orice modificare/ schimbare este respinsa cu vehementa de aparatorii lui. De aceea, este necesara o permanenta si sustinuta activitate de informare si constientizare, astfel incit presiunuile asupra factorilor de decizie sa creasca.
19
5.5.STIATI CA: −La inceputul anului 2002, capacitatea instalata de energie eoliana la nivel mondial era de aproximativ 24 000 MW, ceea ce reprezinta aproximativ 56 TWh pe an, energie echivalenta cu consumul anual pentru aproximativ 31 milioane de oameni ( de exemplu ,populatia Romaniei si a Ungariei)?
5.6.EXEMPLE: − IN ROMANIA −Primele centrale eoliene din Europa de Est vor fi construite in portul Constanta. Turbinele eoliene vor furniza energia elecrica necesara portului. Patru dintre centrale vor fi amplasate pe linia digului din port si vor avea inaltimea de 80 m, iar paletele vor fi de 40 m. −Costul de productie al energiei eoliene este inferior tuturor celorlalte surse de energie, in conditiile in care in zona sunt 270 de zile cu vant de peste 7 m/s. Totusi, cheltuielile de investitii sunt foarte ridicate, de peste 30 milioane de dolari. −IN LUME: −In Danemarca, primele turbine eoliene au fost instalate la inceputul anilor 1980. In prezent, energia eoliana asigura 15% din energie electrica a acestei tari; in 2002 a fost instalat primul mare complex de turbine eoliene cu capacitate totala de 160 MW, amplasat in largul marii. −In SUA exista ceamai mare turbina eoliana din lume de 3,2 MW, amplasata in Oahu, Hawaii
CAPITOLUL 6 Energia hidroelectrica Energia hidroelectrica se bazeaza pe transformarea energiei cinetice a apei in electricitate. Astfel, o turbine si un generator convertesc energia apei in energie mecanica si apoi energie elctrica. Tehnologiile hidro de producer a energiei electrice au randamente ridicat si utilizeaza echipamnete fiabile, cu durata de viata indelungata (in medie de peste 50 de ani). 20
Exista doua tipuri de instalatii hidroelectrice: −pe firul apei, folosind energia apei captata din ape curgatoare; −cu accumulate prin pompare: se utilizeaza doua rezervoare situate la altitudini diferite, iar apa depozitata in rezervorul superior este eliberata catre rezervorul inferior. In cadere, apa pune in miscare paletele unei turbine, generand astfel current electrc. Apoi apa din rezervorul inferior este pompata in cel superior si ciclul se reia. Dezavantajele unor astfel de instalatii constau in costurile mari de constructive, precum si in impactul pe care acestea il au asupra cursului natural al apei si asupra speciilor de plante si animale din zona respective. Capacitate hidroenergetica tehnic amenajabila în România (râuri interioare plus cota parte din potentialul Dunarii) este de aproximativ 40.000 GWh/an. Se remarca faptul ca numai aproximativ 43 % din potential este valorificat, în timp ce restul este înca neamenajat, continuând sa se iroseasca o energie nerecuperabila, definitiv pierduta din balanta energetica a tarii, saraca în resurse energetice de orice tip.. Costructiile hidroelectrice în functiune evita emisii anuale de substante poluante în termoenergetica si anume: ~ 17milioane tone CO2; ~ 0,3 milioane tone SO2; ~ 90.000 t NOx; ~ 4.000 t pulberi; ~ 0,25 milioane t CO; ~ 22 ×106 tone depozite de zgura si cenusa; emisiile industriei extractive de combustibili autohtoni.
Se poate observa ca hidroenergia are cele mai ridicate randamente energetice si cea mai scazuta emisie specifica de bioxid de carbon, chiar daca luam în considerare unele resurse regenerabile a caror promovare este încercata în ultimii ani.
21
6.1.Rezolvarea rationala si echilibrata a problemelor energetice Rezolvarea rationala si echilibrata a problemelor energetice corelate cu cele privind protectia mediului impune obiectivele majore ale strategiei politice în energetica mondiala, constând în reducerea consumurilor si restructurarea treptata a productiei prin cresterea ponderii resurselor regenerabile si nepoluante. Între acestea, hidroenergetica este în actualul stadiu de dezvoltare tehnica si stiintifica cea mai importanta cantitativ si singura eficienta economic La scara planetara numai 14% din potentialul hidroenergetic este amenajat. Acesta a produs în 1989 o cantitate de energie de 2100 Twh, reprezentând 20% din productia mondiala de energie electrica (9965 Twh) si aproape 7% din consumul total de energie [1]. Aceasta productie a evitat emisia a 587 milioane tone CO2 în centrale termice, reprezentând peste 10% din totalul emisiilor de CO2 de pe planeta. Studii recente bine fundamentate demonstreaza în acest context necesitatea ca în anul 2020 productia de hidroenergie sa creasca în tarile în curs de dezvoltare de 5 ori fata de cea din 1980, astfel ca ponderea în productia mondiala sa depaseasca 25%. Ritmul mondial de crestere al hidro energiei se preconizeaza a fi de aproape 2 ori mai mare decât al productiei totale de energie. Amenajarea integrala a potentialului hidroenergetic ar putea evita emisii de substante poluanteîn termoenergetica, suplimentar fata de cele deja evitate prin amenajarile în functiune, reprezentând anual aproximativ: ~ 25 milioane tone CO2; ~ 0,45 milioane tone SO2; ~ 135.000 t NOx; ~ 6.000 t pulberi; ~ 0,37 milioane t CO; ~ 30 ×106 tone depozite de zgura si cenusa; emisii aferente industriei extractive autohtone de combustibili. Economiile valutare potentiale prin reducerea importului de combustibili fosili ar pute atinge aproximativ 2000 milioane US$/an. Din nefericire, ritmurile de crestere ale sectorului hidroenergetic planificate în perspeciva dezvoltarii sistemului energetic sunt de aproape 3 ori mai mici decât cele ale ansamblului si de peste 2 ori mai mici decât ale sectorului termoenergetic pâna în anul 2005. Aceasta strategie de dezvoltare este puternic marcata de actualul mod de estimare al eficientei economice totale si petermen lung a diferitelor tipuri de centrale, de insuficienta punere în valoare a calitatii energiei si a altor beneficii implicite ale hidroenergeticii, de modul defectuos de derulare a executiei amenajarilor hidroenergetice. În aceste conditii, aparitia unor finantatori privati, care vor sa recupereze rapid si cu mare profit investitiile facute are sanse mici de realizare (la noi , ca si pe plan mondial). Pentru dezvoltarea sectorului hidroenergetic este necesara implicarea politica a conducerii statului într-o problema care priveste dezvoltarea întregii economii nationale, stabilitatea si siguranta asigurarii unor nevoi strategice si de siguranta nationala si îndeplinirea angajamentelor internationale asumate privind dezvoltarea durabila.
22
6.2.Avantaje ale hidroenergeticii în raport cu exigentele dezvoltarii durabile Avantajele hidroenergeticii în raport cu dezvoltarea durabila decurg din cele aratate mai sus; ele constau în principal din: − utilizarea resurselor regenerabile de energie; − prezervarea rezervele limitate de resurse fosile, fie autohtone, fie din import; − reducerea drastica a poluarii aerului, solului si apelor; Efectele asupra mediului natural, uneori nefericite (modificarea ecosistemelor în lacurile de acumulare, ocuparea unor terenuri, diminuarea debitelor pe sectorul de râu din aval de baraj, modificarea biotopului, dislocarea unor habitate si perturbarea unor ecosisteme) pot fi sensibil ameliorate prin masuri adecvate, cu cheltuieli (diminuarea debitelor pe sectorul de râu din aval de baraj, modificarea biotopului, dislocarea unor habitate si perturbarea unor ecosisteme) pot fi sensibil ameliorate prin masuri adecvate, cu cheltuieli corespunzatoare. Acestea sunt în buna masura compensate prin efecte ecologice benefice: dezvoltarea unor ecosisteme acvatice de lac valoroase si stabile, aparitia unor habitate valoroase pentru pasari acvatice migratoare, îmbunatatirea conditiilor pentru unele specii terestre, o extensie potential majora a ecosistemelor acvatice prin piscicultura si dirijarea evolutiei acestora. Hidroenergetica prezinta avantaje majore si în raport cu exigente economico – sociale, care constituie o parte integranta a mediului înconjurator antropic; se mentioneaza dintre acestea: − economii valutare foarte importante prin evitarea importului de combustibil; −asigurarea unor servicii suplimentare implicite (cresterea stocurilor de apa disponibile pentru alimentari cu apa si irigatii, atenuarea viiturilor, cresterea debitelor minime, transporturi navale, piscicultura etc.) −scaderea pretului mediu al energiei electrice pe sistemul national, întrucât pretul energiei hidroelectrice reprezinta aproximativ 12 % din pretul mediu al energiei electrice pe SEN; 23
− executia unor lucrari noi creeaza locuri de munca directe si în industria suport. Dezvoltarea hidroenergeticii este deci o necesitate primordiala fata de exigentele dezvoltarii durabile si ale mediului economico – social. Ca peste tot în lume, ea nu poate fi lasata la latitudinea intereselor private, interesate de profit sigur si daca se poate rapid. Pentru realizare dezvoltarii hidroenergeticii, ca obiectiv de importanta strategica nationala, sunt necesare masuri importante, la nivelul conducerii statului. Între acestea, probabil ca cele mai importante sunt: luarea unor decizii politice conforme cu conceptul dezvoltarii durabile; crearea unui mediu legislativ si economic favorabil; atragerea surselor de finantare prin angajarea statului în garantarea unor credite internationale. Caile concrete de stimulare a dezvoltarii hidroenergeticii nu fac obiectul comunicarii de fata. Aceasta constituie numai o motivatie pentru actiuni în acest sens, extrem de necesare si benefice,în special pe termen mediu si lung.
6.3.STIATI CA: −Sinaia este primul oras din Romania in care s-a construit o hidrocentrala ,pe cursul raului Prahova in anul 1894, ea asigurand energia electrica pentru palatul regal? −In lume capacitatea hidroenergetica totala instalata este in prezent de 630 000 MW?
24
6.4. EXEMPLE: − IN ROMANIA −Romania detine cea mai mare hidrocentrala din Europa, cu o capacitate de 2 100 MW, instalata pe Dunare ,in cooperare cu Iugoslavia (Portile de Fier I) −IN LUME: −Cel mai mare complex hidrolectric din lume este situat pe raul Parana, intre Paraguai si Brazilia si are o capacitate de 12 600 MW, asigurata de cele 18 turbine instalate. −In Norvegia 98% din energia totala este obtinuta din hidrocentrale
CAPITOLUL 7 ENERGIA GEOTERMALA Energia geotermala reprezinta caldura continuta in fluidele si rocile subterane. Este nepoluanta, regenerabila si poate fi folosita in scopuri diverse: incalzirea locuintelor, industrial sau pentru producerea de electricitate
7.1.Utilizarea directa a energiei geotermale Rezervoarele geotermale, care se gasesc la cativa kilometri in adancul scoartei terestre, pot fi folosite pentru incalzire directa, aplicatii ce poarta numele de utilizare directa a energiei geotermale. Oamenii folosit izvoarele calde inca de acum cateva mii de ani, pentru furnizarea
25
www.e-referate.ro
apei de imbaiere sau gatit. Astazi, apa izvoarelor este captata si utilizata in statiunile balneare.
26
In sistemele moderne, se construiesc fantani in rezervoarele geotermale si se obtine un flux continuu de apa fierbinte. Apa este adusa la suprafata printr-un sistem mecanic, iar un alt ansamblu o reintroduce in put dupa racire, sau o evacueaza la suprafata. Aplicatiile caldurii geotermale sunt foarte variate. Ele includ incalzirea locuintelor (individual sau chiar a unor intregi orase), cresterea plantelor in sere, uscarea recoltelor, incalzirea apei in crescatorii de pesti, precum si in unele procese industriale, cum este pasteurizarea laptelui.
7.2.Pompe termice Primii trei metri ai scoartei terestre au o temperatura constanta de 10°-16°C. Precum intr-o pestera, temperatura aceasta e putin mai ridicata decat a aerului din timpul iernii si mai scazuta decat a aerului vara. Pompele geotermale se folosesc de aceasta proprietate pentru a incalzi si raci cladirile.
Pompele termice geotermale sunt compuse din trei parti: unitatea de schimb de caldura cu solul, pompa termica propriu-zisa si sistemul de alimentare cu aer. Unitatea de schimb este un ansamblu de tevi aranjate in spirala, ingropat in partea superioara a scoartei terestre in apropierea cladirilor. Un fluid - de regula apa sau o solutie de apa si antigel - circula prin tevi si absoarbe sau cedeaza caldura solului. 27
Iarna, pompa transmite caldura acumulata de fluid in cadrul sistemului de alimentare cu aer. Vara, procesul este inversat, iar caldura eliminata din interiorul cladirii poate fi folosita la incalzirea apei, constituind o sursa gratuita de apa calda. Asemenea utilaje folosesc mult mai putina energie comparativ cu sistemele clasice de incalzire si sunt mult mai eficiente pentru racirea locuintelor. Pe langa faptul ca economisesc energie si bani, ele reduc poluarea.
7.3.Generarea de electricitate Energia geotermala are un potential urias pentru producerea de electricitate. Aproape 8000 MW sunt produsi de-a lungul mapamondului. Tenhologia de azi utilizeaza resursele hidrotermale, dar, in viitor, poate vom putea folosi caldura continuta in adancul scoartei terestre in roci uscate, sau chiar cea din magma.
In ziua de azi exista doua tipuri de uzine electrice geotermale: binare si pe baza de aburi. Uzinele pe baza de aburi folosesc apa la temperaturi foarte mari - mai mult de 182 °C. Aburul e obtinut dintr-o sursa directa sau prin depresurizarea si vaporizarea apei fierbinti. Vaporii pun in functiune turbinele si genereaza electricitate. Nu exista emisii toxice semnificative, iar urmele de dioxid de carbon, dioxid de azot si sulf care apar sunt de 50 de
28
ori mai mici decat in uzinele ce utilizeaza combustibili fosili. Energia produsa astfel costa aproximativ 4-6 centi/KWh. Uzinele binare utilizeaza apa la temperaturi mai mici, intre 107 si 182 °C. Apa fierbinte isi cedeaza energia termica unui fluid secundar, cu punct de fierbere scazut - cel mai adesea se utilizeaza hidrocarburi inferioare precum izobutanul sau izopentanul -, cu ajutorul unui sistem de schimb al caldurii. Fluidul secundar se evapora si pune in miscare turbinele, iar apoi e condensat si readus intr-un rezervor. Deoarece uzinele binare se bazeaza pe un ciclu intern, nu exista nici un fel de emisii. Electricitatea produsa astfel costa de la 5 pana la 8 centi per KWh. Ele sunt mai des intalnite decat cele pe baza de aburi. Desi uzinele geotermale se aseamana destul de mult cu uzinele traditionale, ele prezinta si dificultati speciale: gaze si minerale necondensabile in fluidul utilizat, utilizarea de hidrocarburi, absenta apei de racire utilizata in condensare.
7.4.Ce putem face in Europa ? Se poate estima ca pana in anul 2030-2050, noile tehnologii din domeniul energiei geotermale vor permite o productie semnificativa de electricitate in multe tari care nu sunt considerate azi ca avand resurse geotermale importante.
Aeroport ce foloseste energie geotermala 29
Potentialul geotermal al Terrei: de 4000 de ori necesarul energetic global
7.5.Centralele geotermale (avantaje si dezavantaje)
Printre dezavantajele centralelor geotermale se numara cresterea instabilitatii solului din zona, putand fi cauzate chiar si cutremure de intensitate redusa. In plus, zonele cu activitate geotermala se racesc dupa cateva decenii de utilizare, deci nu se poate vorbi de o sursa infinita de energie, dar cu siguranta avem de-a face cu surse regenerabile. O explicatie pentru racirea zonelor cu activitate geotermala ar fi si faptul ca centrala geotermala instalata este prea mare pentru capacitatea de incalzire a zonei respective. Printre avantajele centralelor geotermale se numara faptul ca energia rezultata este curata pentru mediul inconjurator si regenerabila. In plus centralele geotermale nu sunt 30
afectare de conditiile meteorologice si ciclul noapte/zi. Energia geotermala este si mai ieftina de obicei decat cea rezultata din combustibilii fosili. Ca scurt istoric, energia geotermala si izvoarele cu apa calda au fost folosite in secolele trecute pentru spalat si incalzit locuinte, in 1904 fiind inregistrata prima utilizare in vederea producerii electricitatii (un generator care alimenta 4 becuri). Din 1911 pana in 1958 a existat o singura centrale geotermala, moment in care Noua Zeelanda s-a alaturat producatorilor de electricitate din energie geotermala.
7.6.STIATI CA: −Prima incercare serioasa de producere a energiei geotermale a fost facuta in Italia in anii 1930 , iar in prezent capacitatea de productie a acestei instalatii este de aproximativ 15 GW (pentru energie electrica) si 23 GW(pentru energie termica)? 7.7.EXEMPLE: − IN ROMANIA −In Oradea sunt deja instalatii 16,5 MW pentru diferite aplicatii termice ale energiei geotermale −IN LUME: −In SUA majoritatea rezervoarelor geotermale se afla in zone precum Alaska si Hawaii. Energia geotermala produsa in SUA este de 2 700 MW pe an, echivalenta cu 60 milioane barili de petrol, suficient pentru a acoperii necesarul energetic a 3.5 milioane de familii.
CAPITOLUL 8 ENERGIA CURATA- CERTITUDINE SAU UTOPIE Chiar daca din punct de vedere cost-eficienta, tehnologiile bazate pe utilizarea combustibililor fosili reprezinta cea mai buna alegere, este important sa cautam situatiile speciale in care energia regenerabila poate fi o solutie viabila, competitiva. Multi dintre dumneavoastra se vor intreba de ce, date fiindavantajele incintestabile ale utilizarii surselor de energie regenerabile,acestea nu sunt utilizate pe scara larga. 31
