Rolul hidrogenului în contextul direcțiilor tehnico-economice actuale

Gheorghe Badea, Raluca-Andreea Felseghi, Constantin Cilibiu, Călin Safirescu

Această lucrare prezintă, succint, situația energetică globală și posibilele soluții viabile pentru domeniul energetic, punându-se în evidență necesitatea și oportunitatea adoptării unei economii pe bază de hidrogen. Hidrogenul este elementul cel mai prezent în Univers, și, în același timp, acesta este elementul care are cea mai mare energie pe unitate de masă. O economie energetică care să aibă la bază hidrogenul nu mai reprezintă o utopie, ea începe să reprezinte o realitate, un mod de viață care prefigurează un altfel de viitor pentru omenire.

1. CONTEXT

O caracteristică definitorie a secolului XXI o reprezintă dependența din ce în ce mai mare a economiilor lumii de resursele energetice. Problematica legată de dimensiunea energetică a creșterii economice și a dezvoltării a devenit astăzi un subiect foarte sensibil atât la nivel regional, național, cât și global, iar paradigmele energetice se vor acutiza tot mai mult în următorii ani.

Tendințele economice globale, creșterea rapidă a populației, omul modern dependent de un consum masiv de energie, au ridicat problema asigurării energiei, respectiv problema asigurării combustibililor în toate domeniile industriale.

Tema diminuării resurselor energetice tradiționale, a volatilității ridicate a prețurilor acestora, precum și cea a securității energetice, prin actualitatea și prin efectele lor de antrenare, sunt subiecte importante, aflate pe agenda tuturor actorilor scenei mondiale.

Spectrul epuizării într-un viitor nu prea îndepărtat a combustibililor fosili, respectiv petrolul, cărbunii și gazele naturale, care se găsesc în cantități limitate, multe din zăcămintele foarte profitabile altă dată începând să-și diminueze producția, a îndreptat atenția societății moderne spre crearea de noi surse energetice, valorificarea superioară a materiilor, diversificarea produselor, îmbunătățirea calității vieții prin crearea și implementarea de noi procedee și tehnologii mai eficiente și performante.

Acoperirea necesarului de energie în condițiile protejării mediului natural și ale satisfacerii restricțiilor de ordin economic și social, reprezintă câteva din marile provocări care se fac necesar a fi asumate. Totodată, reducerea emisiilor poluante reprezintă o necesitate, ținând cont de faptul că peste jumătate din noxele eliberate în mediu sunt efectul proceselor de producție a energiei electrice și termice din centralele termoelectrice clasice.

Plecând de la aceste considerente care definesc “drama energetică” a omenirii, în prezent unica soluție o reprezintă căutarea, găsirea și punerea în aplicare a unor noi resurse energetice, teoretic inepuizabile și nepoluante, care, în următorii 50 de ani să se substituie actualelor resurse bazate pe combustibilii fosili.

Sursele de energie neconvențională au căpătat și vor căpăta în continuare, o pondere din ce în ce mai mare în cadrul sistemelor energetice din întreaga lume, atât datorită efortului de cercetare și voinței politice implicate în dezvoltarea lor, cât și datorită creșterii prețului energiei obținute prin metodele tradiționale.

Sursele de energie primară, numite în general regenerabile, sunt acele surse din mediul natural, disponibile în cantități practic nelimitate sau care se regenerează prin procese naturale, într-un ritm mai rapid decât cel în care sunt consumate. Energiile regenerabile recunoscute oficial au ca origine razele soarelui, temperatura internă a pământului sau interacțiunile gravitaționale ale soarelui și lunii cu oceanele.

Procedeele și procesele de producere sau captare ale acestor tipuri de energie alternativă în curs de perfecționare, costurile ridicate ale investițiilor și randamentele reduse ale proceselor de conversie au făcut ca resursele regenerabile de energie să reprezinte o mică parte din necesitățile la scară planetară.

Previziunile optimiste apreciază producția de energie regenerabilă la o cotă-parte de 30-50% din totalul pieței de energie în jurul anilor 2050, dar aceasta depinde de reducerea costurilor de producere și de găsirea unor posibilități de stocare masivă a energiei electrice. În plus, toate aceste forme de energie nu pot asigura și combustibili în cantități satisfăcătoare pentru diverse utilizări industriale.

În acest context, în prezent se caută alternative pentru obținerea energiei electrice prin utilizarea unor tehnologii care să ofere un randament maxim, fiabilitate ridicată și poluare minimă.

O astfel de tehnologie, considerată la momentul actual cea mai curată, prin care se poate obține energie durabilă, se bazează pe pilele de combustibil. Odată cu dezvoltarea pilelor de combustibil, producerea de energie bazată pe hidrogen devine o realitate, hidrogenul fiind una din alternativele energetice cele mai sigure pentru omenire. Viitoarea economie bazată pe hidrogen prezintă hidrogenul ca purtător de energie în cadrul unui sistem energetic sigur și sustenabil.

Articolul integral îl puteți citi în ediția tipărită a revistei Electricianul nr. 7/2012.