La transició energètica del segle XXI: El model TE21

L’esgotament dels recursos fòssils i l’urani requereix enfrontar-se a l’imperatiu del canvi energètic. La TE21, la Transició Energètica del Segle XXI és una proposta per fer front al canvi. Es tracta d’un nou model energètic basat gairebé al 100% en l’aprofitament dels fluxos renovables: el sol, el vent i l’aigua i en què l’eficiència esdevé una qüestió prioritària. L’opció és un sistema en què els usos finals, ja siguin tèrmics, de mobilitat o elèctrics, es cobreixen majoritàriament mitjançant electricitat procedent de renovables. El model de càlcul de la TE21 demostra, amb dades i xifres concretes, que la transició energètica a renovables és viable tant econòmicament, com energèticament, territorialment i, sobretot, climàticament. El període estudiat va de 2020 a 2040 (cal reduir el temps al mínim). El model parteix de dues hipòtesis inicials: Primera: el preu dels combustibles fòssils pujaran a un ritme mitjà anual del 5%, a banda de situacions cícliques o estratègiques que també s’hi inclouen (és el cas de la guerra d’Ucraïna). Segona: és molt convenient, entenent que tant fent com no fent la transició, hi hagi una disminució anual d’un 1% dels usos finals de l’energia. Dos camins possibles Gràfica 1 | Ramon Sans Rovira Gràfica 2 | Ramon Sans Rovira Gràfica 3 | Ramon Sans Rovira Sense TE21 (les tres primeres gràfiques): l’actual, sense transició energètica amb un increment anual d’un 2% de renovables (el mínim que hauríem de fer actualment a Catalunya). Amb TE21 (les tres gràfiques de més avall): fer la TE21 i passar a renovables, que implica un descens absolut del consum de fòssils i urani i un ascens d’aprofitament de renovables. Nota: el model de la TE21 és interactiu; permet canviar totes les hipòtesis i variables obtenint altres resultats, sempre molt favorables a la transició energètica. La situació es pot veure gràficament a través de les sis gràfiques (eix vertical, energia; eix horitzontal, anys) que il·lustren aquesta informació. Sense TE21: En la primera gràfica es pot veure que l’ús de fòssils i urani (línies grises i línia vermella de totals) baixa progressivament un 1% anual i, la línia verda, que defineix les renovables, puja gradualment un 2%. La línia blava que apareix a la segona gràfica és l’ús final necessari, que representa la quarta part de la línia vermella. La raó cal buscar-la en el rendiment de les energies fòssils: de quatre parts de fòssils que cremem, només n’aprofitem una. Però, donat que la generació de renovables és absolutament variable, cal preveure un increment d’un 50 a un 75% en generar més energia i emmagatzemar-la, augmentant d’un 50 a un 75% aquesta línia blava (3a gràfica). Gràfica 4 | Ramon Sans Rovira Gràfica 5 | Ramon Sans Rovira Gràfica 6 | Ramon Sans Rovira Amb TE21. Gràfica 4a: davallada fins a zero, amb pendent constant del consum de fòssils i urani. Gràfica 5a: increment de la línia verda de les renovables fins a confluir amb la blava el 2040. Gràfica 6a: la línia de totals (ara blava) també baixa a confluir amb la línia blava de l’ús final necessari. El projecte de la TE21 és global, però no universal, per la qual cosa s’ha d’adaptar a cada realitat territorial i geogràfica. Per aquesta adaptació cal tenir en compte, entre altres factors, la població i les necessitats energètiques de cada zona i també, a causa de les característiques específiques de les renovables, el tipus de territori on aquestes vulguin aplicar i la seva climatologia. L'emmagatzematge Per dur a terme la transició energètica és imprescindible disposar de capacitat d’emmagatzematge d’energia, perquè no fa sol quan volem, ni vent quan volem. Hi hauria tres sistemes potencials d’emmagatzematge, però tots ells tenen avantatges i inconvenients: les bateries, les centrals hidroelèctriques reversibles i l’hidrogen. Les bateries, actualment tenen un bon rendiment i són fàcils d’instal·lar, però tenen una capacitat molt limitada i un cost i un pes elevats. Una central hidroelèctrica reversible és una central en què part de l’excedent energètic que es produeix en períodes que hi ha més energia de la necessària s’utilitza per bombar aigua i dipositar-la en alçada, quedant així emmagatzemada com a energia potencial. Aquestes centrals poden ser una solució vàlida entre pantans ja existents, però molt cara si cal fer nous emmagatzematges elevats. Una molt bona solució per a l’emmagatzematge d’energia seria l’hidrogen. Aquest té la propietat que es pot generar mitjançant processos relativament simples, com l’electròlisi. Aquest procés consisteix en aplicar a l’aigua una corrent elèctrica contínua mitjançant la qual es produeix la separació dels seus dos components: hidrogen i oxigen. Cal tenir en compte que l’energia elèctrica que s’utilitza en aquest procés és bastant superior a l’energia continguda en l’hidrogen que se n’obté. Això no obstant, l’energia utilitzada per fer-ho és energia sobrant generada en moments que la demanda baixa o la producció augmenta; una energia que, en cas contrari, es desaprofitaria. Aquest hidrogen pot ser comprimit i emmagatzemat i, quan les necessitats energètiques ho requereixin, descomprimit i alliberat. Quan s’allibera, via cèl·lula d’hidrogen, torna a combinar-se amb l’oxigen i en el procés s’alliberen electrons i aigua, i es produeix de nou energia elèctrica. Per entendre bé les propietats que presenta l’hidrogen, s’ha de fer notar que un quilo d’aquest element conté una energia específica de 33,33kWh, mentre un quilo de petroli en conté 11,5kWh. L’hidrogen pot proporcionar energia tèrmica i/o energia elèctrica. Un quilo d’hidrogen proporciona 30kWth per caldera i per cèl·lula d’hidrogen 16,57 kWeh. L’hidrogen es pot utilitzar per mobilitat elèctrica, per mobilitat amb motor d’explosió i per emmagatzemar electricitat. Un altre aspecte que s’ha de tenir en compte és que s’ha d’utilitzar hidrogen verd, no del que es genera del metà, que s’anomena hidrogen blau, ni tampoc del que es genera d’electricitat no renovable i que s’anomena hidrogen gris. El verd es genera directament d’energia renovable. Per emmagatzemar-lo es proposen les Centrals Compactes d’Hidrogen (CCH). Elements similars a contenidors, transportables que permeten emmagatzemar l’hidrogen durant períodes de temps llargs o curts i regenerar-lo en forma d’electricitat o de combustible per mobilitat quan convingui. Ramon Sans Rovira Es presenten en tres configuracions bàsiques: generador, magatzem i regenerador (GMR); generador, magatzem i dispensador (GMD) i magatzem (M). Les diferents utilitats es poden veure en la gràfica que il·lustra aquesta informació.

La transició energètica del segle XXI: El model TE21

D’aquí al 2099 a Europa es poden produir 2,3 milions de morts a causa de la calor

“L’emergència climàtica no és només una crisi ecològica, sinó també una crisi moral”

L’any 2024 va ser el més càlid mai registrat i el primer a superar els 1,5ºC de mitjana

Canvi climàtic i societat del futur: del diagnòstic a l’acció

LA PREGUNTA

Creu que Carlos Mazón ha de dimitir com a president de València?

Troben mort un home en un caixer a Roda

Tallat el pont de la Coromina de Torelló per crescuda del Ter

El conductor que va causar l’accident mortal de la C-25 va canviar de sentit dins el túnel de Fontfreda

Troben el cos sense vida del santjoaní sepultat per una allau a Armènia

"Hauríem de donar més importància a la vida"

Intenten ocupar una casa a Sant Julià de Vilatorta

Així canviarà el Baix Vila de Manlleu amb l'ampliació de Prasfarma

El Ter multiplica per 15 el seu cabal

Mario Vaquerizo felicita unes amigues de Torelló disfressades d'ell: "M'heu copiat l'estilisme estupendament"

Accident amb tres vehicles implicats a la C-17 a Balenyà