Problematica energie-mediu la început de secol 21

Dr. Florin BADEA, Universitatea BABES-BOLYAI

Această lucrare își propune să treacă în revistă principalele surse curate de energie și să schițeze direcțiile de dezvoltare ale acestora în contextul global al eficientizării consumului de energie și, în același timp, al protecției mediului înconjurător, oferind și exemple în acest sens.

Nimeni nu mai poate contesta astăzi că dezvoltarea societății umane nu este condiționată de simbioza energie-mediu.

Acest proces va fi amplificat și mai mult pe viitor de unele efecte ale procesului de globalizare. S-ar putea evidenția aici fenomenele de creștere și de migrație ale populațiilor, care vor conduce la creearea unor mega-aglomerări urbane, unde gestionarea energiei în corespondență cu protecția mediului va fi problematică în condițiile actuale.

Etapele actuale de dezvoltare ale surselor energetice

În domeniul energiei, este extrem de importantă percepția diferitelor etape, cunoscându-se faptul că energia clasică, respectiv combustibilii clasici sunt pe cale de epuizare.

Prima criză energetică a fost semnalată în 1973, cînd se vorbea doar de economisirea combustibililor, respectiv a energiei. A doua criză energetică, care a avut loc după 3-4 decenii, adică în zilele noastre, a dus la dezvoltarea și implementarea accelerată a surselor alternative de energie, în principal regenerabilă: energia solară, energia eoliană, energia mareelor, etc. A treia criză energetică, care dupăunii va avea loc în 2030, după alții în 2050, va aduce în prim plan și alți combustibili, dintre care cea mai mare pondere o va avea în mod clar hidrogenul.

Tendințe viitoare de dezvoltare

Acestea fiind expuse, se pune firesc problema: Care este calea de urmat? Dintre numeroasele scenarii lansate la nivel global, avînd toate la bază ipoteza că, datorită ritmului accelerat de creștere a populației, după 2030 vor fi peste 8 miliarde de oameni conform previziunilor ONU, pământul urmând a fi solicitat peste limitele sale ecologice, se pot reține în principal următoarele:

• combustibilul viitorului va fi hidrogenul, chiar dacă se vor mai lua în considerare complementar o serie de alți combustibili clasici sau bio;
• clădirile, și cu preponderență locuințele, vor fi de tipul celor pasive și inteligente;
• dezvoltarea activității umane în strânsă legătură cu mediul, prin prisma ecoeficienței trebuie să fie de rang cel puțin egal cu 4.

Pentru atingerea obiectivelor strategice ce se pot regăsi în scenariile amintite, trebuie detaliate cauzele care au generat aceste modificări.

Este evident că cea mai pregnantă cauză este creșterea în ritm accelerat a populației, astfel că dacă în 1804 populația planetei era de 1 miliard, în 2006 a ajuns la 6,5 miliarde, adică în cca. 200 de ani, creșterea a fost de cca. 6,5 ori.

Desfășurînd pe etape această creștere, în tabelul 1 se observă că, pe măsură ce a crescut nivelul tehnologic, respectiv condițiile de viață s-au îmbunătățit, și ritmul de creștere al populației a fost mai alert. Astfel, dacă la început creșterea a fost de 1 miliard în cca. un secol (1804-1927), în ultima perioadă, o creștere de 1 miliard se regăsește la intervale extrem de mici, de ordinul deceniilor, cum este cazul perioadelor 1974-1987 sau 1987-1999 cu tendințe evidente de scădere.

Energia nucleară ca și energie curată

În privința diverselor scenarii este extrem de important faptul că energia nucleară a fost trecută în cadrul energiilor curate, fapt ce face posibilă o dezvoltare pe traiectul: energie nucleară → producere energie electrică → producere hidrogen prin electroliza apei în perioadele de lipsă de consum, fiind astfel posibilă furnizarea către consumatori atât a energiei electrice produsă în centralele nuclearo-electrice cât și a hidrogenului obținut prin electroliza apei în perioadele în care centralele nucleare nu au sarcina asigurată pentru absorbția producției de energie electrică.

Pe acest scenariu Franța se detașează în Europa cu peste 85% din energia electrică obținută pe cale nucleară din necesarul său global.

Trebuie avut în vedere faptul că 1kg de uraniu produce de 2,5 milioane de ori mai multă energie decât 1 kg de cărbune.

Acest adevăr a fost luat în serios de o serie de țări importante, astfel că Rusia va construi încă 50 de reactoare nucleare până în 2030, triplându-și de asemenea producția, iar China va construi 30 de centrale nuclearo-electrice până în 2020, triplându-și producția de energie electrică pe cale nucleară.

România ca țară mai mică are în prezent două reactoare de câte 700 MW care acoperă cca. 18% din necesarul global al țării, urmând să mai construiască încă două reactoare de aceeași capacitate, poate până în 2020.

Specific României, în cadrul unei strategii energetice, ca parte a economiei naționale, s-ar putea lua în considerare scenariul cu dezvoltarea producerii de energie electrică și hidrogen pe cale nucleară. Prin dezvoltarea centralei nucleare de la Cernavodă până la 7 reactoare cu o acoperire a balanței energetice de cca. 65% și cu amplasarea și realizarea unei noi centrale nucleare, într-o zonă de echilibru, cu 5 reactoare de 700 MW ca cele de la Cernavodă, România ar putea să-și elimine în totalitate dependența prezentă, deoarece hidrogenul este compatibil ca și combustibil cu gazul natural în mare măsură.

Este evident că, pe lângă energia electrică și hidrogenul produs pe cale nucleară, complementar trebuie luați în considerare și alți combustibili ca și gazul natural, considerat epuizabil sau o serie de resurse energetice regenerabile, evident poziția fiecăreia fiind dictată atât de echilibrul cu mediul cât și de costurile investiționale aferente.

Articolul integral il puteti citi in editia tiparita a revistei Electricianul nr. 3/2014.