Nous reactors nuclears de la Xina.

La China National Nuclear Corp està construint dos reactors nuclears de neutrons ràpids el primer dels quals, està previst que es connecti a la xarxa el 2023, el segon el 2026. 

S'anomenen reactors reproductors perquè produeixen més combustible nuclear del que consumeixen. Segons les autoritats xineses, són reactors d'energia, dissenyats per generar 600 MW d'electricitat cadascun, la qual cosa suposa una mica més de l'1 % de la capacitat total del sector nuclear de la Xina. Però cada reactor també podria produir fins a 200 kg al any de plutoni de qualitat per a ús bèl·lic, suficient per a unes 50 ogives nuclears, la qual cosa no agrada als experts en control d'armes nuclears dels països occidentals.

Els reactors reproductors ràpids es remunten a més de mig segle, quan la comunitat nuclear mundial pensava que no hi hauria prou combustible d'urani disponible per a la indústria de l'energia nuclear. L'urani natural es compon només d'un 0,7 % d'urani 235 (U-235), que pot suportar les reaccions de fissió necessàries per generar energia. La resta, és l'U-238, que no pot suportar una reacció en cadena. Però quan es bombardeja amb neutrons, l'U-238 es transforma fàcilment en un isòtop que si pot: és el plutoni-239.

Els reactors reproductors utilitzen plutoni com a combustible fissible al seu nucli, que està envoltat per una manta rica en U-238. Els neutrons ràpids, és a dir, els que tenen 1 megaelectró-volt (MeV) o més d'energia cinètica, divideixen els àtoms de plutoni, alliberant neutrons secundaris que són capturats per l'U-238 i converteixen part d'aquest U-238 en plutoni. El sodi líquid s'utilitza com a refrigerant perquè no frena els neutrons tant com ho fa l'aigua. El plutoni de qualitat per a armes, es pot separar químicament de la manta.

Si bé molts països van explorar la possibilitat d'utilitzar reactors reproductors ràpids des del principi, només un dels reactors reproductors construïts a França, Alemanya, el Regne Unit o els Estats Units ha sobreviscut al segle XXI abans que, també es clausurés. El Japó també va desenvolupar un reactor de reproducció ràpida, però, el 2016 es va decidir desactivar-lo.

No és així a la Xina, l'Índia i Rússia. L'Índia té un prototip de reactor reproductor en construcció. Rússia ha construït dos reactors reproductors ràpids, que avui dia, encara funcionen . Però, Rússia ha decidit no construir-ne un altre fins a la dècada del 2030, perquè són més cars que els reactors convencionals refrigerats per aigua.

Els nous reactors reproductors a la Xina, són projectes de demostració i són el segon pas d'un programa de tres, per desenvolupar reactors reproductors ràpids per reduir la dependència del país del carbó. El primer pas va ser un reactor de reproducció ràpida experimental de 20 MW a prop de Pequín, que es va iniciar l'any 2000 però que va trigar molts anys a completar-se i connectar-se a la xarxa. No està decidit,  si continuar amb el tercer pas de la construcció d'un reactor reproductor comercial de 1 GW. 

La Xina ja té entre 3 i 5 Tm de plutoni per a ogives. I, estan construint 250 sitges més. Així que probablement els caldrà més plutoni. Una manera de fer-ho seria crear una infraestructura civil de doble ús, i aquest programa, és perfecte per a això. 

Una altre preocupació, és que la Xina va deixar de publicar voluntàriament les seves existències civils de plutoni a l'Agència Internacional d'Energia Atòmica el 2018. Altres nacions amb existències de plutoni, com el Japó, França i els Estats Units, treballen amb la comunitat internacional per publicar les seves existències de plutoni, donant seguretat que el material no s'està fent per un mal ús.

Això, preocupa, donada l'expansió de l'arsenal nuclear de la Xina i la modernització de les seves armes nuclears . Però, hi ha maneres més senzilles de produir plutoni de qualitat per a armes.

La producció directa de plutoni podria produir molt més combustible cada any. Com que la Xina ja és un estat nuclear, si realment es volgués construir el seu arsenal d'armes nuclears, hauria estat millor dedicar un reactor de reproducció ràpida de plutoni per a aquest propòsit, no construir un reactor amb finalitats civils. 

Però, per molt que tinguin la intenció de fer-ho, els constructors d'armes xinesos el manca molt camñi comparat amb  les 88 Tm de plutoni que te el EUA.

Font: Prachi Patel és un periodista independent amb seu a Pittsburgh. Escriu sobre energia, biotecnologia, ciència dels materials, nanotecnologia i informàtica

Grans mites dels VE.

A mesura que les vendes de vehicles elèctrics (VE) van en augment i les empreses d'automoció anuncien grans inversions  en bateries per VE, la transició dels vehicles de combustió cap a mobilitat elèctrica, és més inevitable. 

Tot i així, hi ha molta desinformació sobre aquest canvi de concepte. A continuació es descriuen els mites més importants sobre els vehicles elèctrics:

1. Els VE sempre seran més cars:  Els preus dels vehicles elèctrics han baixat constantment des de principis de segle, fins al punt que s'està arribant a la paritat amb els vehicles de combustió. 

Els preus de les bateries d'ió de liti han  disminuït un 97% des de 1991 , i és probable que encara s'abarateixin més, a mesura que es segueixi innovant amb la tecnologia i en la producció creix. Algunes  estimacions  del Departament d'Energia i The Car and Driver Magazine dels EUA, preveuen que, durant la vida útil del vehicle, els cotxes elèctrics ja són més barats respecte els seus homòlegs de gasolina comparats amb característiques quan es tenen en compte el preu, el manteniment, el finançament, les reparacions, els ajuts i els costos de combustible.

General Motors acaba d'anunciar  que el seu Chevrolet Bolt EV 2023 sortirà a un preu de 26.595 US$, i el CEO de Ford, Jim Farley, prediu que  s'acostarà una guerra de preus pels vehicles elèctrics  que precipitarà la seva baixada.

2. Els cotxes elèctrics sobrecarregaran la xarxa:  Hi ha una idea que circula que la xarxa elèctrica és feble i obsoleta de manera que no es podrà fer front a l'augment de la demanda dels vehicles elèctrics.

Experts en energia no ho avalen. Si tots els cotxes i camions del país estiguessin electrificats,  la demanda augmentaria aproximadament un 25% , però aquest augment es produiria gradualment, al llarg d'anys, si no dècades, donant temps als distribuïdors per adaptar-se als nous requeriments de subministrament.

3. Les bateries dels VE no duren.  En base a un enquesta recent, aproximadament el 46% dels possibles compradors de vehicles elèctrics pensaven que les bateries no duren ni  100.000 km. Aquesta percepció és molt per sota  de les garanties  que ofereixen la majoria de les empreses que fabriquen  bateries per vehicle elèctric. 

La realitat és que, segons el rendiment dels cotxes elèctrics que han estat circulant durant una dècada, es pot esperar que les bateries dels VE mantinguin còmodament el 80% o més de la seva capacitat durant almenys  320.000 km de conducció . 

Les dades concretes  dels vehicles Tesla Model S suggereixen una caiguda inicial del 5% de la capacitat durant les primeres 50.000 milles,  seguida d'una altra caiguda del 5% durant els propers 150.000 .

4. Hi ha poca gamma de cotxes elèctrics.  L'autonomia mitjana d'un vehicle elèctric és d'uns 350 km. Tenint en compte que el  99% de tots els viatges tenen menys de 160 km i que, el  conductor mitjà recorre unes 60 km per dia, els actuals vehicles elèctrics, fàcilment cobririen gairebé totes les necessitats diàries dels conductors. 

Tanmateix, amb una infraestructura de càrrega encara limitada al llarg de les carreteres i tenint en compte que a velocitats superiors a 110 km/h, juntament amb temperatures fredes, que podrien reduir l'autonomia d'un vehicle elèctric fins a un 40%,  encara es poden trobar casos en que sigui incòmode usar el VEs. 

En general, a les llars amb diversos cotxes, l'autonomia no és cap obstacle per tenir almenys un vehicle elèctric. de fet, els nous dissenys de bateries prometen reduir a la meitat els temps de càrrega a menys de deu minuts.

5. La càrrega sempre serà massa lenta.  El temps de càrrega ràpida dels vehicles elèctrics s'ha reduït molt, fins al punt que els vehicles  que es venen actualment es  poden carregar del 10% al 80% en només 18 minuts. 

Els nous  dissenys de bateries, prometen reduir a la meitat aquest temps de càrrega a menys de deu minuts. Aquesta reducció farà que la càrrega sigui més adequada en viatges llargs per carretera. 

Tot i així, la gran majoria de la gent pot carregar a casa, a la feina o a les zones d'aparcament sense necessitat de càrrega ràpida per a les seves necessitats diàries.

6. No es poden reciclar les bateries dels VE.  Els experts projecten que, aproximadament d'aquí a una dècada, les bateries de liti que no serveixin pels VE, començaran a acumular-se i per això cal una solució pel seu reciclatge. 

Actualment, prop d'un  centenar d'empreses  estan explorant i comercialitzant mètodes per que el seu reciclatge sigui assumible mediambientalment i econòmicament. 

Tanmateix, una altre manera més ordenada i menys exigent es trobar un altre ús per aquestes bateries, per exemple per donar suport a la xarxa elèctrica donat que, la menor capacitat de les bateries no importa , ja que sempre es poden afegir més bateries.

7. Els vehicles elèctrics perjudiquen més al medi ambient.  Els vehicles elèctrics són fonamentalment més eficients que els vehicles de combustió. Mentre que un motor de combustió només converteix  al voltant del 20%  de l'energia emmagatzemada de la gasolina en moviment, un motor de VE converteix entre el 60%  i el  77%  de l'energia de la bateria. 

Tot i així, els detractors dels VE, argumenten que quan es té en compte la fabricació d'un VE, inclosa la mineria dels materials per a la bateria, aquests beneficis es dilueixen. Això és totalment incorrecte. Múltiples anàlisis del cicle de vida,  mostren  que els vehicles elèctrics realment tenen una cadena de subministrament més ecològica, principalment perquè necessiten moltes menys peces per la seva construcció.

Font: Steven Ross Pomeroy és l'editor de RealClearScience. Com a escriptor, Ross creu que els seus principals actius són la seva insaciable curiositat i el seu amor incessant per aprendre.

Què és la Teoria del Tot?

La Teoria del Tot (de l'anglès  Theory of Everything ToE), és una teoria que descriu com les partícules de la matèria, els components més fonamentals fan que l'Univers, interactiu entre si. El seu objectiu és mostrar que les quatre forces fonamentals de la natura —la gravetat, l'electromagnetisme i les forces del nucli atòmic fortes i febles— són, de fet, manifestacions d'una única força amagada sota l'aparença de la diferència. Un ToE es basa en el supòsit que si només es pogués percebre la profunda  realitat física amb prou claredat, es veurienan totes les forces com una.

No es veu aquesta unitat perquè no es manifesta amb energies extremadament grans, molt més enllà del que es pot percebre fins i tot, amb les màquines de laboratori més potents. Les quatre forces són com quatre rius que s'uneixen per convertir-se en tres, després s'uneixen de nou  convertir-se en dos i, finalment, s'uneixen una vegada més per convertir-se en un sol riu. 

Culturalment, aquest impuls d'unificar, es remunta a la noció d'unitat que es troba en les religions monoteistes. Encara que la majoria dels físics que busquen un ToE són no creients, són hereus dels vells ideals platònics de la simplicitat i la simetria matemàtica que van ser traduïts més tard, en particular per Sant Tomàs d'Aquino, com un atribut de la ment de Déu. De fet, la imatge de "conèixer la ment de Déu" segueix en els textos populars de física, el més famós a Una breu història del temps de Stephen Hawking.

La teoria del tot es basa en una filosofia incorrecte. El problema és que la mateixa noció d'una teoria del tot, encara que estigui restringida al món de les partícules subatòmiques i les seves interaccions, es basa en una comprensió incorrecta de com funciona la ciència i què pot fer. L'aspiració és sens dubte noble, però la filosofia que hi ha darrere és defectuosa.

Les teories físiques es basen en dades, gràcies a un minuciós procés de validació empírica; qualsevol hipòtesi ha de ser verificada per experiments abans d'acceptar-la. I fins i tot quan s'accepta, i de vegades la hipòtesi s'eleva al nivell de "teoria", com en la teoria general de la relativitat o la teoria de l'evolució, aquesta acceptació sempre és temporal. Una teoria física només es pot demostrar equivocada, mai correcta, almenys en un sentit permanent. Això es deu al fet que cada teoria és necessàriament incompleta, sempre preparada per a actualitzacions a mesura que aprenem més sobre el món físic.

El que fa que la ciència sigui emocionant és menys l'èxit d'una teoria i més el moment en què una teoria falla. Aleshores és quan passa  quelcom que és  nou.

Com va escriure el físic Werner Heisenberg, famós pel principi d'incertesa, El que s'observa no és la natura en si, sinó la natura exposada als nostres mètodes de qüestionament. El que es pot dir sobre la natura depèn de com es mesura, amb la precisió i l'abast dels instruments que dicten fins a quin punt es pot veure. Per tant, cap teoria que intenti unificar el coneixement actual es pot considerar seriosament una teoria final o un ToE, atès que mai no es pot estar segurs que no es perdrà una evidència.

Com es pot saber que no hi ha una cinquena o una sisena força? No es pot saber, i molt sovint, als mitjans de comunicació s'anuncien pistes d'una nova força. Per dir-ho d'una altra manera, la nostra visió perenne miope de la natura impedeix que qualsevol teoria sigui completa. A la natura no li importa com ens convenen les idees.

El millor que es pot fer, és seguir buscant explicacions més globals dels fenòmens naturals, possiblement fins i tot aconseguint algun nivell d'unificació a mesura que s'avança. La història de la física té alguns d'aquests, com la teoria de la gravetat de Newton que reuneix els moviments terrestres i celestes, i l'electromagnetisme que, en absència de fonts com les càrregues i corrents elèctrics, mostra una unificació entre l'electricitat i el magnetisme.

Einstein va passar les dues últimes dècades de la seva vida buscant una teoria unificada de la gravetat i l'electromagnetisme i va fracassar. La teoria The Grand Unified proposada el 1974 per Sheldon Glashow i Howard Georgi per unificar l'electromagnetisme amb les dues forces nuclears, tampoc no es va reivindicar, incloses moltes de les seves extensions més recents. Això no vol dir que aquestes unificacions siguin impossibles o incorrectes. Fins i tot poden funcionar, tot i que les proves actuals són escasses.

La moral de la història aquí no és que les idees d'unificació siguin inútils o impossibles, sinó que ho és la noció d'aconseguir una unificació final. La ciència és un procés continu de descobriment que s'alimenta per la manca de respostes. El mateix procés de descobriment condueix a més incògnites, no  a menys. A mesura que la ciència avança, crea noves línies de preguntes que alimenten la curiositat i creativitat. 

Font: Marcelo Gleiser is a professor of natural philosophy, physics, and astronomy at Dartmouth College.

Superxarxes elèctriques.

Les plaques solars deixen de generar energia per les nits o cels coberts i si no hi ha prou vent, nno es pot generar amb aerogeneradors. Però, en l'empenta cap a una transició energètica neta, es depèn cada cop més de l'energia renovable, de manera que quan  es donen les anterior situacions es podria donar una situació d'escassetat d'energia.

Mentrestant, quan el vent bufa amb força o el Sol brilla, sovint es malgasta l'excés d'energia solar i eòlica a causa de la manca de capacitat de la xarxa per portar-la on calgui. Per això, Europa està adoptant un enfocament diferent orientat en crear una superxarxa entre regions, països i oceans i així minvar les fluctuacions d'energia.

Una superxarxa és una xarxa de transport que abasta una gran àrea. Normalment té un abast transcontinental o multinacional. La idea és que les superxarxes podrien portar energia eòlica a zones que no tenen energia eòlica o solar de manera constant a regions que generalment són ennuvolades, o aportar equilibri d'energia a diferents llocs. 

Tot i que les renovables es presenten com un pas crític cap a una energia més neta, les superxarxes també es consideren una tecnologia vital que els permetria ampliar-se. En equilibrar les variacions locals de l'energia eòlica i solar, les superxarxes poden ajudar a permetre una transició energètica mundial. 

Hi ha un projecte que vol aprofitar la constància del Sol i vent del Marroc i connectar-ho al Regne Unit (Alverdiscott) per cable submarí  de 3.800 km. 

Segons el pla, el Marroc generaria energia a partir de plaques solars i aerogeneradors. Aleshores, l'energia fluiria sota l'aigua per cable passant per alt Espanya, Portugal i França. El projecte subministraria el 8% de l'electricitat del Regne Unit, suficient per alimentar set milions de llars.

Es pot generar tres vegades més energia per metre quadrat al Marroc del que podria fer mai al Regne Unit. Al Marroc, les estacions convertidores convertiran l'electricitat de corrent altern d'alta tensió (HVAC) en energia de corrent continu d'alta tensió (HVDC). A continuació, l'energia es lliurarà a través dels quatre cables submarins a una planta al nord de Devon, per tornar-la a convertir en electricitat d'alta tensió i alimentada al sistema de transport britànic. 

Durant l'última dècada, el Marroc ha estat líder en tecnologia d'energies renovables. És a Noor on hi ha la instal·lació d'energia solar més gran del món, i ja dues cinquenes parts de la seva capacitat elèctrica, són de fonts renovables. No obstant això, en aquests moments només se'n beneficien dos milions de persones en un país de 35 milions. 

No obstant això, el pla del govern de Marroc, continua pensant en exportar la seva energia a l'estranger. Actualment disposa de dos cables elèctrics que uneixen el país amb Espanya, i aquest nou cable submarí es connectarà amb el Regne Unit. 

El 2013, Alemanya va anunciar la construcció d'una superxarxa que portaria la energia generada amb  el vent del nord, a la indústria a les regions del sud. Uns anys abans, el país va malgastar 127 GWh d'energia eòlica, suficient per alimentar gairebé 30.000 llars durant un any, a causa de la manca de capacitat de la xarxa. 

La nova superxarxa es va endarrerit vuit anys, per l'oposició local a les línies elèctriques aèries. Afortunadament, el 2021 es va arribar a un compromís per enterrar els cables, en el que serà la línia de transport subterrània més llarga del món.  

A principis del desembre del 2021, l'Aliança Solar Internacional i el Regne Unit van anunciar que llançaven una iniciativa mundial de superxarxes per connectar 140 nacions amb energies renovables.

Font: Teresa Carey Freethink

El parallamps de Franklin.

Benjamin Franklin va inventar  diferents coses útils entre les que hi havia,  una nova estufa com a sistema de calefacció, les aletes per la natació, un instrument musical anomenat harmònica i, per descomptat, els bifocals. Però tots aquests invents es veuen eclipsats pel parallamps, que és basa en un pal de ferro acabat en punxa i que s'instal·la a la part superior dels edificis per tal de dirigir l'energia d'un llamp cap a terra. Tot i que sembla senzill, el parallamps va suposar un revolucionari canvi en la comprensió de l'electricitat i els llamps.

El 1747, als 41 anys, Franklin va deixar el seu negoci d'impressió i es va dedicar a la naturalesa de l'electricitat. Ràpidament es va posar a fer experiments que li va permetre dissenyar des d'un senzilla i bàsica bateria fins arribar a matar un gall dindi amb una descàrrega elèctrica per demostrar que amb aquest tipus de sacrifici, la carn esdevenia molt més tendre.

Una de les seves contribucions va ser imaginar l'electricitat com el moviment d'un sol "líquid" transferint càrregues "positives" i "negatives". Va ser la  primera teoria que va veure l'electricitat  com l'acumulació de càrrega d'altres llocs. Els científics de tot el món, aviat la van adoptar i, tot i que estava equivocada, va portar els científics a una comprensió real de l'electricitat.

Franklin no volia que l'electricitat quedés només perfer trucs de saló i actes del circ, com era habitual en aquells dies. Volia fer-ho útil per a d'humanitat. Tal com va assenyalar el biògraf Walter Isaacson al documental de Burns, Franklin va fer broma sobre les repetides descàrregues elèctriques que va patir durant els seus estudis, van ser útils.

Franklin va assenyalar que aquelles descàrregues elèctriques s'ha semblaven als llamps, que en aquell moment els llamps estaven envoltats de superstició, vist com una arma divina de Déu. De fet,  Franklin, d'altra banda, va plantejar la hipòtesi que el llamp, només era electricitat.

Això el va posar en el camí per dur a terme l'experiment, que el faria famós mundialment. Per demostrar que els llamps eren electricitat, Franklin, primer va voler construir una "garita" al cim d'un turó o edifici alt que se li va col·locar al cim una vareta de ferro mitjançant un enginy per desviar la càrrega d'una tempesta amb llamps. Una d'aquestes caixes estava pensada per ser construïda al damunt d'una de les estructures més altes de la Filadèlfia natal de Franklin, però la construcció va anar massa lenta, així que Franklin va fer un altre experiment, en el qual hi confiava menys el qual, va realitzar en secret amb el seu fill William.

Franklin i William van fer volar un estel enganxat a una corda de cànem amb una clau metàl·lica al límit d'una tempesta que s'acostava, buscant que l'estel no el fes caure un llamp, sinó demostrar que l'aire durant una tempesta s'electrifica, cosa que llavors transferiria una càrrega a través del fil a la clau metàl·lica de la part inferior. De fet, a mesura que s'acostava la tempesta, Franklin va veure que els fils de la corda es posaven de punta, i la clau quan la tocava,  li donava petites descàrregues elèctriques. Quan va començar a ploure, van sortir espurnes de la clau de manera que aquest resultat, va fer feliç . a Franklin.

Actualment, es disposa  d'una millor manera per posar en marxa els seus coneixements sobre electricitat. El llamp, en aquells moments,  era un risc mortal. Sovint, centenars o potser milers d'esglésies, els edificis més alts de la majoria de zones, havien estat colpejades per un llamp, i molts campaners van morir quan els va sorprendre un llamp impactant en el campanar. De fet, es va produir un incident a Itàlia en què un llamp va impactar en  un edifici que contenia pólvora,  provocant un gran incendi que va matar centenars de gent. Per evitar aquest incendi, el parallamps de Franklin hagés estat una solució.

Tot i que la majoria de la gent va aclamar el parallamps com un salvavides, alguns líders religiosos van objectar que Franklin estava intentant interferir amb un dels mètodes més efectius de Déu per castigar els pecadors.

Font: Real Clear Science Article original

Energia Geotermica.

No es parla molt de l'energia geotèrmica, però està experimentat un augment de la demanda, de les inversions i de les noves tecnologies.

A mesura que creixen les preocupacions pel canvi climàtic, s'estan cercant maneres de descarbonitzar i les fonts d'energia renovables, com ara l'eòlica i la solar, són les que més es parlen.  Per minimitzar la volatilitat del vent i el sol, l'energia geotèrmica pot demostrar que funciona de manera fiable, i també ser una font d'energia barata, fiable i renovable que podria fer que l'energia neta fos accessible a tothom.

6.500 km per sota del terra, hi ha el centre de la Terra que és un lloc increïblement calent, més calent que la superfície del sol. Aquesta calor deriva cap a la superfície de manera que fins i tot,  a poc k m sota terra l'escorça terrestre està calenta. De fet, hi ha prou energia per proveir a tota la civilització humana de les generacions futures.

L'energia geotèrmica, com el seu nom indica, consisteix en aprofitar aquesta potencia de la Terra. El concepte no és en aboslut nou. De fet, s'ha estat utilitzant aquest tipus d'energia geotèrmica durant segles mitjançant els guèisers i aigües termals per a banys, cuinar, etc.

Només excavant uns quants km sota el terra, es podria proporcionar prou energia per generar electricitat. De fet, la primera planta comrcial d'energia geotèrmica es va posar en servei l'any 1960 a Califòrnia, i actualment n'hi han 64 en funcionament. Aquestes plantes es troben en zones amb aigua calenta a pressió. Mitjançant fer pous, l'aigua calenta puja, la calor s'extreu i ja es pot generar electricitat sostenible. L'aigua refredada es torna a terra per tornar-la a escalfar.

El problema és que depèn bastant de la ubicació. Funciona millor a llocs com Califòrnia o Islàndia, on hi ha moltes plaques tectòniques en moviment o activitat volcànica.

La geotèrmia convencional depèn dels embassaments naturals. Però l'energia de la Terra és a tot arreu, fins i tot als deserts. El següent nivell d'energia geotèrmica (anomenada sistemes geotèrmics millorats o EGS) consisteix a perforar roca seca i crear dipòsits artificials injectant aigua a pressió al pou, que fractura les roques que l'envolten. L'aigua travessa la roca calenta i fracturada i és recollida i arrossegada per un altre pou al costat de la zona fracturada.

Tot i que existeixen plantes EGS (el primer experiment es remunta al 1974), fins fa poc i a causa de la gran despesa  i de les tècniques disponibles, no han estat de gaire interès. Gràcies a una millor tecnologia i un augment del finançament, diversos embassaments EGS  poden generar electricitat a preus competitius. Si be és cert que  a mesura que es perfora més profundament,  cal superar grans reptes d'enginyeria.

Per passar de la geotèrmica convencional i, depenent de la ubicació, cal explicar que tècnicament cal posar aigua a pressió al terra i això s'assembla al fracking però la realitat és que no te bona opinió social. De fet, aquest  fracking per la geotèrmia és més segur que el es fa pel petroli ja que els fluids utilitzats no tenen risc de contaminar l'aigua.

Tot i així, segueix sent un complicat tema polític. Però la veritat és què l'energia geotèrmica segueixi sent una font d'energia poc implantada, limitada als llocs a on hi han embassaments naturals i sense prohibicions de fracking.

Si la tecnologia continua avançant i es guanya més suport social, l'energia geotèrmica podria canviar i tècnicament es podria implantar  a qualsevol lloc. S'estima que la geotèrmica podria proporcionar uns 5.157 GW d'electricitat.

Ramon Gallart

Com funcionen els aerogeneradors que suren en els mars?

Una turbina eòlica flotant  funciona igual que altres aerogeneradors;  el vent empeny les pales, fent que el rotor giri i fa que un generador generi electricitat. Però en comptes de tenir la seva torre clavada al terra o al fons marí, un aerogenerador flotant sura sobre una plataforma amb uns amarratges, com ara cadenes o cordes, que es claven al fons marí per mantenir la turbina al seu lloc connectada al cable que envia la seva electricitat cap a una subestació que acostuma estar propera a la costa.

La major part de l'estabilitat la proporciona la pròpia plataforma flotant. El repte passa per dissenyar la plataforma perquè la turbina no s'inclini massa en cas de forts vents. Hi ha tres tipus de plataformes:

1.- Plataforma de boies d'espar: És un llarg cilindre buit que s'estén cap avall des de la torre de la turbina. Sura verticalment en aigües profundes, disposa de llast a la part inferior per desplaçar cap a baix el seu centre de gravetat. Després s'ancora, però amb línies fluixes que li permeten moure's amb l'aigua per evitar danys. Durant anys, la indústria del petroli i del gas, ha fet servir les boies d'espar   per a les plataformes offshore.

2.- Plataformes semisubmergibles: Tenen grans cascs flotants que s'estenen des de la torre, també ancorats per evitar la deriva. Els dissenyadors han estat  experimentant amb múltiples turbines en alguns d'aquests cascs.

3.- Plataformes amb potes de tensió: Disposen de plataformes més petites amb línies tensades que van directament al terra. Aquests són  més lleugers però més vulnerables  als terratrèmols o tsunamis perquè depenen més de les línies d'amarratge i els ancoratges per a la seva estabilitat.

Cada plataforma ha de suportar el pes de la turbina i romandre estable mentre la turbina funciona. Ho pot fer en part perquè la plataforma és buida i sovint, està feta d'estructures grans d'acer o formigó, que proporcionen flotabilitat per suportar la turbina. 

Les plataformes flotants poden suportar turbines eòliques que disposen d'una potencia de 10 MW o més. Aquestes potencies són més grans que la capacitat d'una típica turbina eòlica terrestre que es pot veure en un camp.

Alguns dels  recursos eòlics més forts i constant es  troben lluny de la costa en llocs a desenes de km. de manera que en els llocs on es faci ràpidament profunda la costa es necessitaran turbines flotants. Però posar en servei aquestes turbines flotants requereix  de temps bàsicament per totes les tramitacions necessàries.

A nivell mundial, ja estan operant a Europa i Àsia diversos projectes grans amb aerogeneradors flotants. Tot i que els parcs eòlics marins flotants s'estan convertint en una tecnologia amb potencial  des erexplotat comercialment, encara hi ha reptes tècnics que cal resoldre. El moviment de la plataforma pot provocar grans tensions a les pales i la torre a més d'una aerodinàmica més complicada i inestable. A mesura que les profunditats de l'aigua van a més, el cost de les línies d'amarratge, els ancoratges i el cablejat elèctric s'encareix considerablement.

Ramon Gallart

Energia solar tèrmica concentrada.

A diferència de les plantes solars fotovoltaiques, l'energia solar tèrmica concentrada també pot produir energia per la nit. Actualment, són molt costoses de fer, però algunes innovadores empreses estan apostant per elles.

Les tradicionals cel·les  solars fotovoltaiques (PV) absorbeixen la llum solar i lliuren electricitat. Les partícules de llum (fotons) emeses pel Sol viatgen per l'espai, transiten per l'atmosfera terrestre i xoquen contra els panells solars. Alguns fotons són reflectits pel panell i es perden. La majoria d'ells són absorbits pels àtoms del propi panell, que després alliberen electrons. El disseny elèctric de la cel·la solar aglutina aquests electrons i els canalitza com a corrent elèctric. Altres dispositius elèctrics converteixen aquest corrent continu de baixa tensió (Vdc) en corrent altern (Vac) a una tensió superior  per lliurar-la a les xarxes elèctriques de distribució i transport.

Les centrals solarstèrmiques concentrades directament, no intercanvien fotons solars per electrons. Reuneixen els fotons i els utilitzen per escalfar aigua, que fa girar una turbina de vapor i aquesta, fa girar un generador elèctric. És el mateix principi que ho fan que les plantes de fissió nuclear i les de combustibles fòssils per generar electricitat, la diferència és que l'urani, el carbó o el gas natural són substituïts per la calor dels raigs solars.

El disseny bàsic del concentrador solar és senzill. Al terra es construeixen una sèrie  miralls (heliòstats) amb un muntatge que els permet girar i així, seguir el sol. Aquests miralls cobreixen una gran superfície del terra i és comparables a una gran planta solar tradicional de capacitat similar però, PV. Cada mirall s'ajusta contínuament de manera que apunta en una direcció que divideix l'angle entre el sol i una torre molt alta. Així, la llum solar s'envia cap a un sistema de calderes que està situada entre 150 i 250 m per sobre de la terra.

En apropar-se a la torre central, la llum del sol convergent dels milers de miralls s'obté molta potencia calorífica. Aquesta llum d'alta intensitat concentrada, es pot veure des de molts km de distància.

La part superior de la torre és una caixa amb parets negres que incorporen als costats una caldera dissenyada per absorbir gairebé tota la llum reflectida i conté, el fluid que cal escalfar. Algunes plantes, aquest fluid és aigua que és escalfada per fer girar les turbines de vapor. Altres utilitzen un fluid basat en sal fosa.

La concentració solar tèrmica ofereix un avantatge important respecte a la tecnologia tradicional PVque és la capacitat de gestió. Una planta solar tèrmica concentrada pot fer líquid la sal gràcies als més de 500 ºC i això, permet emmagatzemant una gran quantitat d'energia tèrmica. Després, la sal líquida es bombeja cap un dipòsit de retenció, actuant com una mena de bateria. Quan no hi ha llum solar, aquesta energia solar emmagatzemada es pot bombejar cap a fora del dipòsit i utilitzar-la per alimentar un turbina amb un generador per obtenir energia sota demanda durant la nit.

La generació elèctric d'aquestes plantes  que hi ha actualment a tot el món, és relativament baixa. Tot i que avui dia la tecnologia funciona, el cost és massa elevat per competir amb les PV. Països com Israel, els Emirats Àrabs Units, el Marroc, la Xina, Xile, Espanya i l'Índia han construït aquestes tipus de plantes, però ne es veu una viabilitat de futur. Tot i que l'energia solar tèrmica concentrada ha anat essent cada cop més  barata, el cost de les cel·les fotovoltaiques també han baixat.

El futur d'aquesta font d'energia pot dependre del desenvolupament de la seva capacitat d'energia emmagatzemada i la sega gestió per donar regulació a les turbines eòliques i les plantes solars fotovoltaiques.

Les actuals opcions per emmagatzemar energia són molt limitades. La tecnologia d'ions de liti té molts inconvenients que encara impedeixen que els països disposin de capacitat suficient i garantida amb aquestes bateries. Tal com passa amb eles cel·les de les bateries dels ordinadors portables són cares, i es degraden amb el temps i tenen el risc d'incendiar-se. La capacitat de producció mundial és massa petita per atendre la demanda necessària i aquesta producció està dominada per la Xina.

La tecnologia solar tèrmica concentrada és senzilla i neta. El disseny és bonic i encara s'està perfeccionant. Emmagatzemar de manera eficaç la llum solar per a disposar d'energia elèctric a per les hores que manqui vent o sol,  és una gran oportunitat per aquests plantes. Tot i així, l'electricitat de la xarxa es basa en un mercat comercial molt competitiu que acaba imposant-se la tecnologia per la seva construcció més econòmica.

Ramon Gallart