Corredor Energètic del Caspi al Mar Negre per Connectar amb Europa.

Azerbaidjan proposa  crear un ambiciós corredor energètic transcontinental que connectarà l'energia renovable del Caucas amb Europa.

Aquest projecte té com a objectiu exportar electricitat neta generada a l'Azerbaidjan i Geòrgia, així com energia eòlica marina del Mar Caspi, fins a Europa mitjançant una línia submarina que travessarà el Mar Negre.

Un Projecte de Gran Envergadura

Aquest corredor energètic començarà amb la producció d'energia eòlica, solar i hidroelèctrica a l'Azerbaidjan i Geòrgia. Una línia de transport de llarga distància transportarà fins a 1,5 GWs d'electricitat neta fins a Anaklia, a la costa est del Mar Negre. Des d'allà, un cable submarí de 1.200 km travessarà el mar fins a Constança, Romania, des d'on es distribuirà per la resta d'Europa. Es calcula que la construcció d'aquest cable podria trigar sis anys i tindrà un cost estimat de 3.500 milions d'euros.

Els impulsors del projecte asseguren que aquest corredor ajudarà a reduir les emissions de carboni, proporcionarà una font estable d'energia per a Europa i contribuirà al desenvolupament econòmic de la regió. No obstant això, l'execució d'aquesta infraestructura planteja grans reptes tant tècnics com polítics.

El Repte del Cable Submarí HVDC

El punt clau del projecte és la construcció d'un cable de corrent continu d'alta tensió (HVDC) al Mar Negre. Aquesta línia s’estendrà per zones de fins a 2 km de profunditat i zones perilloses per la presència de mines flotants després de la invasió russa d'Ucraïna. En comparació, l'enllaç submarí més llarg actual, el North Sea Link, només cobreix 720 km entre Anglaterra i Noruega, amb una profunditat màxima de 700 metres.

Malgrat l’ambició, hi ha projectes més llargs en marxa, com l'Australia-Asia PowerLink, que pretén enviar energia solar des d'Austràlia a Singapur a través d’un cable submarí de 4.300 km, i el projecte marroquí que planeja portar energia a Anglaterra al llarg de 3.800 km.

Generació d’Energia i Reptes Locals

Per omplir aquest corredor energètic, la regió del Caucas haurà d’augmentar la producció d'energia verda. Geòrgia, que ja produeix més del 80% de la seva electricitat amb energia hidroelèctrica, espera aprofitar més potencial hidràulic. Tanmateix, la construcció de centrals hidroelèctriques ha generat oposició per part de comunitats locals i grups ecologistes. 

Per la seva banda, l'Azerbaidjan compta amb una inversió important en projectes eòlics i solars. Masdar, una empresa dels Emirats Àrabs Units, ha començat projectes de fins a 1 GW de capacitat i té plans per expandir fins a 9 GW abans del 2030. ACWA Power, d'Aràbia Saudita, també preveu un augment substancial de la seva capacitat de generació renovable a la regió.

Suport Polític i Obstacles de Seguretat

El projecte ha rebut el suport dels governs de l’Azerbaidjan, Geòrgia, Romania i Hongria, que han creat una empresa conjunta per gestionar-lo. La Unió Europea, a través d’un memoràndum amb aquests països, ha mostrat interès en el corredor com una infraestructura de prioritat, amb la possibilitat de finançar fins al 50% del cost.

Tot i aquest suport, les rutes marítimes al Mar Negre han esdevingut més insegures des de la guerra a Ucraïna. Malgrat això, aquest projecte podria promoure la cooperació regional.

La COP29 oferirà una oportunitat clau per impulsar el projecte, tot i que encara queda per veure si la conferència ajudarà a resoldre els obstacles que impedeixen el seu avanç.

Ramon Gallart

Nou motor tèrmic.

La major part de l'electricitat mundial es genera mitjançant turbines de vapor, que funcionen gràcies a la combustió de carbó, gas i la fissió nuclear. Tradicionalment, les cèl·lules termofotovoltaiques (TPV) no han estat tan eficients com aquestes turbines, ja que només transformaven el 20% de l'energia tèrmica en electricitat, en contrast amb el 35% que aconsegueixen les turbines de vapor.

No obstant això, en el futur es podria emmagatzemar l'energia generada a partir de fonts renovables com a calor en bateries tèrmiques i convertir-la novament en electricitat utilitzant cèl·lules TPV.

Des de la Revolució Industrial, l'energia generada per vapor ha estat un puntal del progrés modern. Encara avui, la major part de l'electricitat es produeix mitjançant turbines de vapor que utilitzen combustibles com el carbó, el gas o la fissió nuclear.

Ara bé, un nou tipus de motor tèrmic, desenvolupat per investigadors del MIT i el National Renewable Energy Laboratory (NREL), ha aconseguit superar l'eficiència de les turbines de vapor gràcies a innovacions en la forma en què es genera i emmagatzema l'energia.a.

Un dels reptes actuals és que, tot i que el cost de produir electricitat amb fonts renovables ha caigut dràsticament en la darrera dècada (l'Agència Internacional de l'Energia va destacar el 2020 que l'energia solar s'havia convertit en la font més barata de la història), encara es depèn dels combustibles fòssils per a dos terços de la producció elèctrica mundial, ja que són més fiables i disponibles. Les renovables són més beneficioses per al medi ambient, però les limitacions en l'emmagatzematge d'energia fan que la seva disponibilitat no sigui constant.

Les bateries actuals poden emmagatzemar energia renovable, però amb pèrdues de càrrega al llarg del temps, cosa que limita el seu ús a períodes de dies o setmanes. Això impedeix acumular grans quantitats d'energia solar durant l'estiu per utilitzar-la a l'hivern. Per això, els sistemes de bateries tèrmiques es plantegen com una alternativa prometedora per millorar la fiabilitat de la xarxa renovable.

Més del 90% de l'electricitat global es genera a partir de calor, utilitzant motors tèrmics per convertir aquesta energia en electricitat. Les turbines de vapor, que funcionen escalfant aigua fins a convertir-la en vapor per fer girar una turbina, són l'exemple més comú. En canvi, les cèl·lules TPV utilitzen materials semiconductors per transformar directament els fotons d'una font de calor en electricitat.

Les cèl·les TPV tenen l'avantatge de no tenir parts mòbils, fet que redueix els costos de manteniment en comparació amb les turbines de vapor. A més, poden operar a temperatures més altes, cosa que en millora l'eficiència. Tot i això, tradicionalment han estat menys eficients, amb una conversió del 20% de l'energia tèrmica, enfront del 35% de les turbines.

El motor tèrmic desenvolupat pel MIT representa un avenç per a l'ús de les renovables. Aquest sistema pot emmagatzemar l'energia generada per fonts renovables com el vent o el sol en forma de calor, utilitzant dipòsits de metall líquid aïllats per a emmagatzematge a llarg termini. Quan es necessita tornar a convertir aquesta calor en electricitat, es poden utilitzar cèl·les TPV.

El 2019, els investigadors del MIT van estimar que assolir un 35% d'eficiència faria viables els sistemes de bateries tèrmiques. Ara, amb la col·laboració dels científics de l'NREL, han aconseguit dissenyar un sistema que converteix la calor de fins a 2.400 ºC en electricitat amb una eficiència propera al 40%.

La clau d'aquest avenç és la utilització de múltiples capes de materials semiconductors, on cadascun absorbeix fotons de diferents longituds d'ona (visible, ultraviolada i infraroja). Un mirall daurat reflecteix els fotons no absorbits cap a la font de calor, reduint els residus. Aquesta innovació ha permès situar les cèl·lules TPV en un rang d'eficiència competitiu.

Aquestes cèl·les TPV podrien ser la peça clau per impulsar l'ús de les energies renovables i aconseguir una xarxa elèctrica completament descarbonitza.

Font: Article original  Freethink

El món en constant evolució de la invenció

Cada descobriment comença amb un problema, i amb l'espurna de creativitat que veu un obstacle com un repte i no com una realitat inamovible.

Per exemple, imaginem-nos un nen o nena de 7 anys que un dia durant la classe de manualitats, es demana  als alumnes que construeixin una torre amb blocs que sigui prou alta per sostenir una pilota de ping-pong al seu cim, però amb la condició que la torre no caigui quan s'hi col·loqui la pilota.

Mentre altres nens i nenes apilen els blocs de forma recta i vertical, moltes torres es desestabilitzen i cauen quan s'hi posa la pilota. Un nen o nena es capaç d'observar el problema i decideix fer servir la seva creativitat per trobar una solució diferent. En comptes de seguir la manera tradicional, pensa en com les estructures del món real aconsegueixen estabilitat. Així, decideix construir la seva torre en forma de piràmide, amb una base ampla i robusta que va reduint-se a mesura que s'acosta al cim.

Quan arriba el moment de col·locar la pilota, la torre es manté sòlida i estable, sorprenent tant al professor/ra com els seus companys de classe. Gràcies a la seva capacitat per pensar de manera diferent i aplicar coneixements d'altres àmbits (com la forma de les piràmides o dels edificis), s'ha trobat una solució creativa i innovadora al repte proposat.

Aquest acte simple i divertit il·lustra una veritat més profunda: la capacitat d’inventar és innata i es pot cultivar en qualsevol persona I  a qualsevol lloc, només cal l'entorn i la voluntat.

La invenció no és el domini  exlusiu, sinó el resultat de la curiositat, els recursos i l'encoratjament. Aquesta creença haurià de fer possilbe fomentar una nova generació que pensa de manera creativa i actua amb valentia.

La història ens mostra que la invenció sempre ha estat un camp obert. Perm exemple, patentar quelcom esdevé com el principi que qualsevol persona amb una idea innovadora pot ser inventor, independentment del seu origen. La invenció és  basa  en la motivació com a necessitat personal i no la producció en massa. Però per abordar els reptes més grans de la societat, les invencions sovint necessiten més que la determinació d’una sola persona; necessiten col·laboració, inversió i infraestructura.

Portar una invenció al següent nivell sempre ha requerit recursos. per exemople, la invenció de la ràdio va ser el resultat d'una sèrie d'avenços científics i tecnològics a finals del segle XIX. Tot i que diversos inventors van contribuir al seu desenvolupament, es destaca l'italià Guglielmo Marconi, qui va aconseguir la primera transmissió de senyals de ràdio a llarga distància el 1895. La ràdio va revolucionar la comunicació global, permetent la transmissió de veu i música a través de grans distàncies, i va establir les bases per a les modernes telecomunicacions. Per tant, va ser una invenció revolucionària però limitada donat què, va caldre més innovació, juntament amb la formació de Bell Labs, per transformar aquell dispositiu en un sistema de comunicació capaç de travessar continents.

Avui en dia, l'escala d'aquests projectes és enormed odnades diverses iniciatives que tenen com a objectiu donar suport a la producció nacional de xips i destina milers de milions a la investigació i desenvolupament. La importància d'escalar es reflecteix en projectes com els rellotges atòmics comercials, on els investigadors han hagut de simplificar i adaptar configuracions de laboratori sofisticades per a la producció en massa.

La IA s’ha convertit ara en una eina essencial en aquest paisatge canviant. Imagina tenir assistents digitals capaços d'explorar infinites possibilitats i iterar conceptes més ràpidament que qualsevol equip humà. JA hi han empreses que estan utilitzant la IA per automatitzar moments de "eureka", i emprenedors que engresquen a les startups a aprofitar aquestes tecnologies per provar i perfeccionar idees ràpidament.

No obstant això, amb l'augment de patents, és cada cop més difícil determinar quines invencions perduraran en el temps. Algunes patents fonamentals, com va ser la màquina de cosir o el ciment Portland d’un paleta anglès, van donar peu a indústries senceres. Avui dia, els innovadors experimenten amb formulacions de ciment ecològic per reduir l’impacte ambiental del formigó, impulsats per la necessitat urgent de solucions sostenibles en un món en construcció ràpida.

La gran innovació és complexa i exigeix un coneixement profund. Hi ha un estidi que  demostren que l'edat mitjana dels innovadors ha augmentat, cosa que reflecteix les capes creixents d'expertesa necessàries per entendre i abordar els reptes moderns. 

I qui sap? Les innovacions de demà podrien venir dels nens i nenes que avui juguen amb eines com LEGO, ScratchJr o el kit de robòtica KIBO, imaginant un món que només ells poden concebre. Amb el suport adequat, podrien acabar reinventant la mateixa invenció, convertint els seus somnis en la pròxima onada de tecnologies transformadores.

Ramon Gallart.

 

 

Electrificació de les flotes d'autobusos municipals.

En un article publicat a la revista Transportation Transportation Research i medi ambient, es presenta un nou marc per analitzar l'eficàcia i el potencial de les polítiques d'electrificació de la mobilitat. Aquest marc inclou estimacions detallades dels costos per millorar la infraestructura, així com els costos d'operació i manteniment, el preu de les emissions de carboni i els costos socials associats a la contaminació atmosfèrica en quatre ciutats canadenques.

Segons l'estudi, l'electrificació de les flotes d'autobusos pot proporcionar reduccions significatives tant en les emissions totals de gasos d'efecte hivernacle com en els costos de manteniment i els costos sanitaris vinculats als efectes de la contaminació en la salut pública.

En Es calcula que el 22% de les emissions de gasos d'efecte hivernacle (GEH) al Canadà provenen del sector del transport. Per això, reduir-ne la dependència és fonamental per assolir els objectius de l’Acord de París. La investigació revela que, entre el 2019 i el 2030, les emissions acumulades de GEH de les flotes d'autobusos a Toronto, Mont-real, Edmonton i Halifax es podrien reduir en un 18,7%, 30,1%, 21,3% i 34,6% respectivament.

L'estudi inclou una àmplia recopilació de dades sobre variables diverses com:

1.- Anàlisi detallada dels vehicles,

2.- Estoc de la flota d'autobusos,

3.- Anys de servei,

4.- Consum de combustible,

5.- Sistemes de propulsió.

Aquestes dades es complementen amb un estudi sobre la transició a la propulsió elèctrica, tenint en compte la vida útil prevista dels autobusos, la probabilitat de supervivència, la demanda futura estimada, i l'anàlisi d'objectius de penetració d'autobusos elèctrics, mètodes de càrrega i quilometratge diari. També s'ha inclòs una anàlisi cost-benefici mitjançant el model de planificació de sistemes d'energia a llarg termini.

Els càlculs inclouen factors com el cost global de generació d'electricitat (especialment per als sistemes elèctrics), els costos dels vehicles, els preus del carboni, i les projeccions de costos d'operació i manteniment, a més dels costos econòmics associats a la contaminació de l'aire i la infraestructura.

El canvi dels autobusos dièsel tradicionals als elèctrics suposa una inversió significativa per als operadors. Tanmateix, una renovació gradual amb la introducció temporal d’autobusos híbrids, com s'ha fet a Toronto i Mont-real, podria reduir els costos inicials i les emissions.

A més, caldrà ajustar paràmetres operatius com el quilometratge diari per optimitzar costos d'operació després de la transició.

Els autobusos elèctrics representen una inversió econòmica important, i també és essencial assegurar que la generació d’electricitat es basi en fonts renovables per maximitzar la reducció d'emissions de GEH. Per tant, la cooperació entre operadors, fabricants d’autobusos i proveïdors d’energia és indispensable.

Font: Owen Waygood de l'École Polytechnique de Montreal