Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

Tehnologii noi pentru un miracol: combaterea încălzirii globale

21 Septembrie 2018



Episodul 2: Revoluţia transporturilor

IEEE, cea mai mare organizaţie profesională mondială din domeniul tehnic, a publicat recent o serie de articole legate de combaterea eficientă a încălzirii globale prin introducerea de tehnologii noi. Cele trei domenii principale vizate de organizaţie sunt producerea de energie, transporturile şi producţia de hrană, adică trei dintre cele mai importante domenii generatoare de gaze cu efect de seră. Revista Market Watch şi-a propus să prezinte pe parcursul a trei episoade lunare o sinteză a acestor progrese tehnice cu efect posibil revoluţionar.

Decarbonificarea transporturilor maritime
Olanda este una din ţările aflate în avangarda schimbărilor tehnologice care fac mijloacele de transport maritim mai „verzi” în lupta împotriva încălzirii globale. Aflate în faza motorizării hibride, dar existând deja nave în construcţie cu propulsie complet electrică, navele olandeze marchează începutul unei transformări energetice mult mai vaste care a cuprins industria maritimă la nivel global.
Pe măsură ce emisiile de carbon se intensifică şi politicile de mediu devin mai restrictive, firmele de shipping şi inginerii îşi intensifică eforturile către implementarea aşa-numitelor tehnologii cu emisii zero – o categorie de tehnologii care include ansambluri masive de baterii electrice şi celule de combustie care folosesc hidrogen sau amoniac. De asemenea, sute de nave mari de marfă trec pe gaz natural lichefiat, care generează mai puţină poluare decât combustibilii clasici şi este considerat o etapă esenţială pe calea către completa decarbonificare a transporturilor maritime.
De ce este atât de important acest domeniu? Spre deosebire de vehicolele terestre şi uzinele energetice, navele de transport maritim „stau” oarecum în afara atenţiei noastre. Cu toate astea, transportul maritim este veriga de bază a economiei moderne, mutând în diverse locuri aproape 90 la sută din mărfurile globale. La ora actuală circa 93.000 de vase containerizate, petroliere, mineraliere şi alte tipuri de nave străbat mările şi oceanele lumii, ajungând să livreze în 2016 circa 10,3 miliarde de tone metrice de bunuri, conform statisticilor ONU. Asta înseamnă un volum de patru ori mai mare faţă de 1970.
Iar aproape toate navele de transport marfă folosesc motoare diesel pentru antrenarea elicelor, plus generatoare diesel care alimentează sistemele electrice de la bord şi echipamentele de comunicaţii. Multe alte nave încă mai continuă să ardă păcură, un produs vâscos şi bogat în carbon derivat din procesele de rafinare a ţiţeiului brut. În consecinţă, transportul maritim contribuie cu un procent între 2 şi 3 la sută la emisiile anuale de bioxid de carbon, conform Organizaţiei Maritime Internaţionale, organismul ONU care reglementează industria de profil. Lăsat de capul lui, însă, acest procent ar putea exploda către 17 la sută din emisiile globale de carbon până în 2050, pe măsură ce comerţul internaţional se intensifică şi alte industrii îşi reduc amprenta de carbon, conform unui raport al Parlamentului European din 2015.



Odată cu intensificarea presiunilor legate de atacarea problemei schimbărilor climatice, OMI a început să ia măsuri de limitare a emisiilor de carbon, incluzând aici cerinţa esenţială ca navele nou construite să îndeplinească criteriile de eficienţă energetică. La sfârşitul primului trimestru al acestui an, autorităţile internaţionale de reglementare au adoptat un acord cadru de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră din domeniul maritim cu cel puţin 50 la sută până în 2050 faţă de nivelul din 2008.
Cu toate astea, pentru a se alinia la obiectivele acordului de mediu de la Paris, de a menţine încălzirea globală la sub 2 grade Celsius peste nivelele pre-industriale, industria transporturilor maritime trebuie să meargă şi mai departe, reducându-şi emisiile la zero până la mijlocul secolului. Asta înseamnă că toate navele, de la mici feriboturi la mineraliere uriaşe, vor trebui să adopte sisteme de emisii zero în următoarele decenii. O sarcină care pare extrem de dificilă pentru mulţi antreprenori şi proprietari de nave, chiar dacă tehnologia necesară schimbării există deja, conform celor mai mulţi cercetători şi analişti.

O soluție promițătoare pentru transportul rutier
O imagine ideală a drumurilor şi şoselelor într-o lume cu emisii scăzute de carbon arată aceste căi rutiere de transport pline cu vehicule electrice, care se reîncarcă din loc în loc de la puncte de alimentare aprovizionate prin energie regenerabilă. Numai că omenirea este, deocamdată, mult prea departe de un asemenea obiectiv. Vehiculele electrice constituie azi un procent infim din maşinile vândute în orice ţară. Iar cele mai optimiste previziuni arată că abia pe la mijlocul acestui secol ar putea fi posibil ca majoritatea vehicolelor rutiere de pe şosele să fie complet electrice.
Alternativa dezbătută de IEEE până la acel moment este metanolul, una din cele mai promiţătoare alternative pentru micşorarea sensibilă a amprentei de carbon lăsate de maşini. De ce? Aşa cum am arătat în numărul trecut, dacă se alimentează o uzină de metanol cu o sursă de energie regenerabilă şi se captează bioxidul de carbon provenind de la emisia unei uzine siderurgice, să spunem, se poate înjumătăţi cantitatea de carbon eliberată în atmosferă.
Ca atare, chiar dacă prin arderea metanolului în motorul cu combustie internă a unui vehicul se eliberează ceva bioxid de carbon şi vapori de apă, volumul mare de bioxid de carbon este capturat de la uzina siderurgică. Ca atare, practic se reciclează carbonul. Spre deosebire de captarea şi stocarea bioxidului de carbon, care are ca scop depozitarea permanentă a bioxidului de carbon în subteran, un astfel de ciclu poate fi socotit ca fiind de „captare şi utilizare a carbonului.”
La ora actuală, Uniunea Europeană, India şi Israelul investesc serios în transporturile rutiere pe bază de metanol. La fel se întâmplă în China, unde metanolul reprezintă 8 la sută din combustibilii pentru transporturi, iar studiile de piaţă arată o creştere a cererii de 7 la sută anual.
În mod evident, există şi sceptici la adresa acestei alternative. Realitatea arată că, fie şi în condiţii de similitudine cu benzina din multe puncte de vedere, metanolul nu este exact la fel. Dacă nu din alt motiv, măcar pentru faptul că metanolul are un conţinut energetic cam la jumătate faţă de cel al benzinei, ceea ce ar implica dublarea drumurilor la pompă. Pe de altă parte, alţi analişti susţin că industria auto deja investeşte zeci de miliarde de dolari în tehnologia electrică. Ca atare, ea nu îşi mai doreşte deschiderea unei alte nişe de produs.
Rămâne de văzut dacă alternative precum metanolul vor avea câştig de cauză pe termen scurt şi mediu. Răspunsul ar putea fi dat de urgenţă. În condiţiile în care tehnologia bazată pe pilele electrice de combustie va continua să întârzie oferirea unor rezultate eficiente, nevoia de reducere a amprentei de carbon s-ar putea să determine adoptarea rapidă a unor soluţii precum metanolul, fie şi ca soluţii intermediare, până la rezolvarea definitivă a problemei.



Transporturile aeriene trec pe soluţii hibride
În presă s-a relatat recent despre prima experienţă a unui zbor cu un avion ultrauşor denumit eFusion şi propulsat de un motor electric. O experienţă extraordinară prin inedit. Din păcate, după nici 15 minute de zbor tăcut şi lin, bateria care alimenta propulsorul ajunsese deja la jumătate din capacitate, aşa că avionul a fost nevoit să aterizeze.
Ce a arătat această experienţă? Chiar dacă bateriile litiu-ion de azi reuşesc să stocheze mult mai multă energie faţă de acum câţiva ani, ele nu reuşesc să se apropie nici pe departe de energia stocată într-un rezervor de combustibil clasic. Ca atare, pentru viitorul apropiat, avioanele cu propulsie complet electrică vor fi limitate doar la „salturi” mici, mai degrabă între cartierele unui oraş decât între oraşe.
Speranţele nu sunt însă complet pierdute. Transporturile aviatice reprezintă sursa unui procent între 2 şi 3 la sută din emisiile cu efect de seră. Însă emisiile efective ale sectorului sunt socotite a fi mai mari deoarece o mare parte a lor are loc în stratosferă. Iar cota emisiilor aparţinând transporturilor aviatice este aşteptată să crească abrupt în următoarele decenii, pe măsură ce transporturile aviatice se vor intensifica.
În 2016, 23 de ţări au convenit să limiteze emisiile de carbon ale avioanelor comerciale începând din 2020, conform standardelor publicate de Organizaţia Aviaţiei Civile Internaţionale (ICAO), o agenţie a Naţiunilor Unite. Însă cum pot ajuta avioanele electrice, dacă ele sunt limitate la drumuri ridicol de scurte? Răspunsul pentru perioada imediat următoare este dat de avioanele hibride.
Acestea combină forţa propulsiei electrice cu cea a propulsiei bazate pe combustibili clasici. Avioanele hibride ard combustibil clasic, însă o fac pentru perioade mult mai mici de timp. Pentru a ridica avioane hibride de la sol va fi nevoie de multe progrese tehnologice. În mod categoric, astfel de progrese vor proveni din programele de cercetare-dezvoltare menite construirii avioanelor hibride. Însă ele vor proveni şi din eforturile unor firme, cum ar fi Siemens, de a dezvolta avioane complet electrice menite distanţelor mici, ca un soi de taxiuri aeriene.
Iar proiectele legate de motoarele hibride se îndreaptă către un model în care un motor bazat pe combustie internă alimentează un generator care învârte motoare electrice. Acestea învârt elicele şi, simultan, încarcă bateriile. Într-o astfel de schemă, bateriile oferă doar surplusul de putere necesar decolării. La ora actuală, două consorţii mari lucrează la modelele de propulsie hibridă. În Europa, Airbus a făcut echipă cu Siemens şi Rolls-Royce. În Statele Unite, Boeing şi JetBlue fac parte dintr-un proiect rival. Ambele consorţii afirmă că vor aduce avioane cu propulsie hibridă în aer la începutul anului 2020. Rămâne de văzut dacă o astfel de promisiune va putea fi respectată.



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite