Aplicatii practice ale energiei solare

Sunt puse in practic cateva tehnologii ingenioase pe baza utilizarii energiei solare. Astfel sunt construite automobile solare utilizand rezultate sin tehnica spatiala, tehnologia de fabricatie a obiectelor, industria de automobile si tehnologia energiei regenerabile. Cadrul este realizat din mai multe componente usoare (fibra de carbon, fibra de sticla) ansamblate prin lipire cu rasini sintetice.

Cadrul este purtatorul a sute de celule solare legate intre ele. Un astfel de ansamblu, intr-o zi insorita, poate produce o putere pana la 2KW.

Alte aplicatii solare sunt mijloacele de transport pe apa, vagoanele autonome si avianele care merg pe acelasi sistem de constructie.

Necesitatea unei dezvoltari durabile

Dezvoltaea durabila este necesara pentru aceste timpuri deoarece resursele mondiale sunt epuizabile. Dezvolatarea durabila asigura satisfacerea necesitatilor generatiei prezente fara a compromite insa si posibilitatile satisfacerii generatiei viitoare. Ea reprezinta in fapt un proces de schimbare in care exploatarea resurselor, orientarea investitiilor,dezvoltarea tehnologiilor si schimbarea institutiilor sporesc potentialul prezent de satisfacere a necesitatilor umane prezente si viitoare.

Investitiile in energiile durabile

Investitiile mondiale in "energiile verzi" au atins un nou record spre deosebire de investitiile in energiile efectuate in carbon si petrol.

Noile investitii mondiale in energiile durabile supa 2008 au scazut datorita recesiunii financiare. Investitiile in energiile durabile se dvedesc a fi eficeinte cel putin la nivel teoretic, practic Romania mai are de consolidat anumite sectoare pentru a-si face remarcata eficienta acestor resurse. Investitiile in energiile regenerabile sunt sustinute si de programele sectoariale de la nivel european.

Studiu reprezentativ privind utilizarea energiilor durabile

Potrivit unor studii, sursele de energie regenerabila ar putea acoperi, in 20150, aproape 80% din necesarul energetic mondial, cu conditia sa fie adoptate politici publice adecvate.

In prezent, enrgiile regenerabile sunt responsabile pentru aproximativ 12,9% din oferta mondiala de energie. Un avantaj care ar decurge de pe urma cresterii ponderii de energie durabila ar fi o reducere totala a emisiilor de gaze cu efect de sera. Prin adoptarea unor masuri potrivite, resursele de energie regenerabila sunt susceptibile sa contribuie la bunastarea populatiei prin furnizarea de energie durabila si stabilizarea climei.

Masinile pe baza de aer comprimat

Aerul comprimat a fost introdus ca si alternativa la combustibilul conventional in miscarea unor vehicule. Ideea a apartinut unui indian in care sustine ca aceste masini nu vor produce niciun fel de energie pe baza de dioxid de carbon, iar energia electrica folosita pentru a comprima aerul va fi obtinuta prin arderea combustibililor fosili. Si asa, aceste emisii nu vor fi remercate sau aprope inexistente.

Daca aceste proiecte vor reusi, se intentioneaza lansarea pe viitor a unor modele de masini hibride. Cu toate acestea, masina isi pastreaza parametrii calitativi neafectati: viteza maxima si autonomia kilometrilor. Investitiile in aceste modele nu numai ca vor reduce poluarea dar vor aduce cifre de afaceri importante proprietarilor sai.

Folosirea in practica a energiilor alternative

Utilizarea practica a energiilor nepoluante prezinta in general un cost relativ ridicat la implementare si sunt relativ exotice. Eficienta acestor sisteme este data mai ales de actiunea lor sinergica: turbina eoliana (pentru vremea rece cand predomina vantul), panourile fotovoltaice (pentru vremea calda cand este insorit), panourile solare (atat vara pentru racoare cat si iarna penstru caldura si folosesc proprietatea pamantului pentru a avea temperatura constanta).

Totusi, puterea solara nu mai este reprezentata daoar de panourile fotovoltaice amplasate pe acoperisuri, ci astazi, oamenii se indreapta spre modalitati unice de a integra energia solara in design-ul arhitectural.

Sistemele de captare a energiei valurilor

Valurile se formeaza datorita actiunii maselor de aer aflate in miscare deasupra apelor. Marimea valurilor generate depinde de viteza vantului, durata sa si distanta pe care actioneaza. Miscarea apei rezulta ca efect al acestei actiuni, poseda o energie cinetica exploatabila cu ajutorul unor tehnologii speciale. Sistemele de captare a energiei valurilor sunt: sistemul de conducere sub presiune, sistemul bazat pe ascensiunea lichidului sistemul pistonului lichid.

Dezavantajele centralelor care utilizeaza energia valurilor pot avea un impact negativ asupra ecosistemelormarine si de coasta.

Lemnul

Lemnul acopera mai mult de 10% din cererea de energie primara in multe tari din Asia, Afrixca si America Latina, precum si in cateva tari din Europa. Utilizarea lemnului ca sursa de energie a crescut foarte mult in ultimii ani in tarile i cur de dezvolatre, dar aceasta resursa nu a fost exploatat durabil, determinand despaduriri masive. Emisiile datorate arderii lemnului intr-o instalatie industriala de incalzire sunt mai reduse decat in cazul combustibililor fosili. O energie regenerabila nu este neaparat si o energie total nepoluanta.

Energia solara termica

Se bazeaza pe producerea de apa calda utilizata in imobile sau in scopul de a permite actionarea turbinelor ca si in cazul centralelor termice clasice pentru productia de electricitate. Aceasta tehnica de a produce electricitate se aplica in cazul centralelor experimentate cu randament net de 15 %. 

Apele marilor de suprafata sunt incalzite de soare si reprezinta o sursa de energie in zonele tropicale. Proiectele de extractie a acestei "energii termice ale marilor" au la baza actionarea masinii termodinamice.

Resursele regenerabile

Tehnologiile energetice bazate pe resursele regenerabile genereaza relativ putine deseuri sau poluanti care contribuie la ploile acide, smoguri urbane sau care sa determine probleme de sanatate si nu impun costuri suplimentare pentru depoluarea mediului sau pentru depozitarea deseurilor.

Posesorii de sisteme energetice regenerabile nu trebuie sa isi fac griji de schimbarile potentiale survenite in clima globala generata de excesul de dioxid de carbon si alte gaze poluante. Sistemele de energie regenerabila nu vor genera efecte de sera, dar biomasa absoarbe o parte din dioxidul de carbon cand se regenereaza. Totusi aceasta tinde spre zero cand biomasa se regenereaza de mai multe ori.

Energia eoliana in Romania

La noi, energia eoliana se afla printre primele in top la categoria de potential energetic eolian. Se asteapta ca Romania sa dezvolte aceasta capacitate, urmand la o imbunatatire a pozitiei sale in anii urmatori privind parcurile eoliene instalate in Europa de Sud-Est.

Se merge pe o finantare a acestor regiuni urmarindu-se posibilitatile si resursele alocate din buget. Se stie ca energia reganerabila aduce mari beneficii omenirii atat prin durabilitatea procesului cat si prin lipsa de poluare a acesteia.

Promovarea energiei regenerabile in Romania

S-a pus problema investirii si in Romania a energiilor regenerabile. Astfel, s-a adoptat o strategie de valorificare a resurselor regenerabile. In cadrul acestei scheme se finanteaza proiecte de producere e energiei electrice si/sau termice ca: biomasa, resursele hidroenergetice, solare, resursle eoliene, biocombustibilul, resursele geotermele si alte.

Finantarea acestor proeicte de producere a energiilor regenerabile se realizeaza in prezent prin Programul Operational Sectorial.

Biocombustibilul

Biocombustibilul reprezinta energia derivata din biomasa ca bio-etanolul si bio-dieselul. Biocombustibilii sunt produse extrase din plante si apoi prelucrate, pot fi amestecati cu motorina sau benzina sau pot fi solositi in stare pura, rezultatul fiind un combustibil mai putin poluant.

Biodieselul se extrage din semintele de rapita. In comparatie cu motorina traditionala, pretul este redus iar emisiile toxice sunt mult mai scazute. Biocombustibilul poate fi utilizat fara nicio problema atat  vara cat si iarna. Este mai putin inflamabil si are avnataje de stocare si trasport si transport.

Cele mai eficiente surse de energie regenerabila

Cele mai eficiente surse de energie regenerabila pentru consumatorii cosmici sunt pompele de caldura si solare si deloc rentabile sunt instalatiile eoliene care sunt foarte costisitoare si functioneaza cu intermitente.

Pompele de caldura presupun realizarea unor foraje dar si alte lucrari pentru ca aceste pompe sunt de fapt niste sonde care preiau caldura din sol, fiind una dintre cele mai noi tehnologii.

Avantajul panourilor solare este ca oamenii isi pot procura rapid apa calda, fara bani, ai apoi sunt ecologice. Iarna insa nu sunt rentabile.

Costurile energiei eoliene

In ultimii 20 de ani, costul energiei electrice realizate su sisteme eoliene de utilitate la scara industriala a scazut cu mai mult de 80%. Costul energiei variaza de la un  loc la altul, iar daca se ia in considerare o ferma eoliana, factorii determinanti pentru costul acestor energii sunt: dimensiunea parcului eolian, viteza vantului si  locatie si costul de instalare al turbinelor. Energia eoliana necesita, de regula investitii mai ridicate decat la celelalte tipuri de energii regenerabile.

Printre dezavantajele energiei eoliene se numara: variatiile produse de viteza vantului si numarul redus de amplasamente posibile, energia eoliana iind o resursa energetica limita. Fermele eoliene pot avea un impact negativ asupra mediului datorita poluarii sonore.

Avantajele energiei fotovoltaice

Energia solara fotovoltaica este usor de instalat, are cea mai mare putere dintre toate formele de energie regenerabila  si nu costa. In plus, radiatiile solare emise nu sunt periculoase in acest scop.  In scopul utilizarii energiei solare nu sunt necesare tehnologii noi sau complexe. 

In prezent, utilizarea panourilor fotovoltaice este foarte raspandita si este benefica mai ales acolo unde populatia duce lipsa de energie si bani. 

Panourile fotovoltaice sunt din ce in ce mai des utilizate de catre populatia care doreste sa-si alimenteze sistemele de incalzire, mai ales vara. Sunt derulate programe care permit acestor oameni sa-si achizitioneze sisteme de captare a energie solare.

Combustibilul pe baza de zahar

Chimistii au descoperit o metoda ingenioasa de a obtine combustibil pentru vehicule prin convertirea plantelor de zahar in hidrogen. In acest proces, plantele de zahar sunt combinate cu apa formand un cocktail puternic de enzime pentru a produce hidorgen si dioxis de carbon, in conditii de reactie blande.

Folosirea hidrogenului la masini este o alternativa ecologica la benzina sau motorina, insa productia sa este scumpa si ineficienta.

Biogazul

Biogazul se obtine din digestia naeroba a reziduurilor si poate deveni unul dintre combustibilii care vor sta la baza productiei de energie termica si electrica.

Instalatiile de producere si valorificare a biogazului aduce o contriburie existentiala in domeniul energetic, fie ca este vorba de cresterea productivitatii recoltelor agricole sau de reducerea de financiare comunale. Avantajul acestor instalatii este ca furnizeaza energie electrica relativ constanta. Biogazul este utilizat pentru a produce caldura intr-un boiler pe gaz sau electricitate si caldura dar poate fi si utilizat pentru producerea de hidrogen.

Energia nucleara

Energia nucleara provine din uraniu, un metal care se gaseste in scoarta terestra. Uraniul un element destul de rar gasit in natura, este folosit pentru a produce caldura prin fuxiune nucleara (spargerea atomilor de uraniu). Caldura produce aburi care invart turbinele pentru a produce electicitate. Deseurile de uraniu sunt foarte radioactive si trebuie izolate timp de mii de ani. Generarea electricitatii din aceste resurse reduce semnificativ poluarea, comparativ cu sursele de combustibili fosili.

Energia geotermala

Energia geotermala este si ea o forma de energie regenerabila care se obtine din caldura aflata in interiorul Pamantului. Aburul si apa fierbinte care se capteaza in zonele cu activitate vulcanica si tectonica, sunt utilizate pentru incalzire si pentru prducerea de energie electrica.

Eenergia geotermala este nepoluanta si poate fi folosita in scopuri diverse: incalzirea locuintelor, in scop industrial sau pentru producerea de electricitate. Rezervoarele geotermale care se gasesc la cativa km de scoarta terestra pot fi folosite pentru incalzirea directa.

Hidroenergia

Hidroenergia sau energia apelor este energia hidraulica reprezentata pein capacitatea unui sistem fizic de a efectua lucru mecanic prin curgere. Datorita circuitului apei in natura este considerata o forma de energie regenerabila. Energia hidraulica este in fapt o energie cinetica, iar exploatarea acestei energii se face in hidrocentrale si in centralele care produc energie electrica pe baza energiei valurilor si mareelor.

Energia hidroelectrica sau hidroelectricitatea reprezinta generarea de electricitate cu ajutorul unor turbine angrenate de apa, si are aplicatii in tehnologii mult mai vechi care au fost folosite timp de secole.

Biomasa

Biomasa este partea biodegradabila a produselor, deseurilor si reziduriilor din agricultura precum si din activitatile conexe, precum si partea biodegradabila a deseurilor industriale si urbane.

Prin arderea biomasei se extrage energia chimica, atunci cand oxigenul din atmosfera si carbonul sin plante reactioneaza formand dioxid de carbon si apa. Acest proces este ciclic, deoarece bioxisul de carbon participa din nou la procesul de formare a biomasei.

Astfel, energia solara utilizata la fotosinteza isi pastreaza forma chimica in structura biomasei. Producerea biomasei nu reprezinta doar o resursa de energie regenerabila ci si o oportunitate semnificativa pentru dezvoltarea durabila.

Energia solara

Energia solara est o sursa de energie regenerabila care este produsa de lumina si radiatia solara. Energia soara este utilizata pentru generarea de electricitate cu ajutorul panourilor fotovoltaice; generarea de electricitate cu ajutorul centralelor electrice termale, incalzirea cu panouri termice si incalzirea directa.

Panourile solare fotovoltaice capteaza energia solara si o transforma in energie electrica, o energie electrica gratuita. Acestea sunt categorizate in functie de tehnicile folosite in producerea lor in panouri fotovoltaice monocristaline si policristaline.

Energia eoliana

Energia eoliana sau energia maselor de aer se formeaza in conditiile incalzirii neuniforme a suprafetei Pamantului, iar acesti curenti genereaza o energie cinetica cunoscuta ca energie eoliana.

Energia eoliana este sursa de energie regenerabila care, odata captata cu ajutorul unor turbine genereaza curent electric. Energia vantului  a fost folosita inca de la inceputurile umanitatii ca mijloc de propulsie pe apa pentru diverse ambarcatiuni, iar ceva mai tarziu, ca energie pentru morile de vant.

Forta mareelor

Energia mareelor sau energia valurilor se datoreaza diferentei de flux si reflux de pe un golf ingust sau estuar care sa maximizeze forta apei. Curentul puternic al mareelor pune in miscare turbinele montate intr-un  baraj ridicat de-a curmezisul golfului sau estuarului. Puteea mareelor e inepuizabila, dar prea putine coaste ofera conditii ideale.

Apele Oceanului Planetar detin un imens potential energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie electrica. Totusi, pentru o valorificare eficienta a mareelor, sunt necesare si anumite conditii naturale, cum sunt amplitudinea mareelor sa fie de cel putin 8 m. Aceste conditii naturale apar numai in 20 de zone ale globului.