Geotèrmia Profunda i Com la Innovació Pot Transformar l’Energia del Futur.

L’energia geotèrmica és una de les grans promeses per a un futur energètic més net i sostenible.

Els primers 10 km sota la superfície de la Terra amaguen grans reserves de calor que podrien proporcionar electricitat sense generar gasos d’efecte hivernacle. Tot i aquest potencial, l’aprofitament d’aquesta energia encara és molt limitat: avui dia només representa 13,3 GWh de la producció d'electricitat mundial, una xifra insignificant comparada amb els més de 27.000 TWh que es consumeixen anualment.

En aquest context, la innovació tecnològica esdevé clau. Sense avenços tècnics capaços de superar les barreres actuals, moltes fonts d’energia neta com la geotèrmica seguiran sent només una promesa. Innovar no només vol dir millorar allò que ja existeix, sinó repensar completament com fem les coses. I això és precisament el que ha fet l’empresa Quaise energy, amb una solució radicalment nova per accedir a la calor subterrània de forma més ràpida, eficient i segura

Un dels grans obstacles que frena l’explotació geotèrmica és la dificultat de perforar a grans profunditats. L’exemple més clar és el del pou més profund fet fins ara: el Pou Superprofund de Kola, a Sibèria, amb 12.262 metres de fondària. Es va trigar gairebé 20 anys a completar-lo i, malgrat tot, es va haver d’abandonar perquè les eines convencionals no resistien les altes temperatures i pressions de l’interior terrestre.

Però això podria canviar gràcies a la tecnologia Gyroton Drills, desenvolupada per Quaise Energy. Aquesta eina utilitza microones de molt alta potència per vaporitzar la roca, eliminant la necessitat de trepants mecànics. Els gyrotrons, inventats als anys 60 per escalfar plasma en reactors de fusió nuclear, ara es reinterpreten amb una aplicació totalment nova i ambiciosa: perforar la Terra per desbloquejar el seu potencial energètic.

Aquesta tècnica no només redueix els riscos i els costos associats a la perforació profunda, sinó que permet assolir velocitats de fins a 20 metres per hora. Això vol dir que es podria perforar un pou de 12 km en només 25 dies, una fita que canviaria radicalment el panorama energètic mundial. La clau d’aquest sistema és una guia d’ones metàl·lica que canalitza les microones fins al fons del pou, cremant i convertint la roca en gas que després s’extreu fàcilment..

El sistema de Quaise funciona amb una potència d’uns 1 MW, similar a la d’una plataforma de perforació convencional, però amb un enfocament completament diferent. En lloc de girar un trepant i bombar líquids, el gyrotron crema les roques amb microones i permet un procés més net, eficient i directe. Aquesta tecnologia ja ha estat provada a escala experimental amb resultats molt positius, i fins i tot s’ha pogut comprovar la viabilitat de transmetre microones a llarga distància, com ja es va demostrar als anys 70 amb una guia d’ones de 14 km a Nova Jersey.

Els primers usos comercials d’aquesta tecnologia estan enfocats a indústries que necessiten vapor d’alta qualitat i temperatura constant, eliminant la necessitat de calderes tradicionals. Però l’objectiu final és molt més ambiciós: construir noves plantes geotèrmiques que puguin generar entre 25 i 50 MW d’electricitat per cada pou, o adaptar turbines que abans funcionaven amb combustibles fòssils perquè aprofitin el vapor geotèrmic.

Ara bé, perforar un pou tan profund és només la meitat de la feina. El veritable repte és fer-lo operatiu i segur: cal evitar que el pou s’esfondri, controlar la pressió, resistir els canvis de temperatura i garantir l’extracció estable dels fluids calents. Si es pot superar tot això, la perforació amb microones podria marcar un abans i un després en la producció d’energia neta i ininterrompuda. És gràcies a la innovació —entesa com la capacitat d’anar més enllà dels límits coneguts— que podem transformar un repte tècnic en una oportunitat global per a la transició energètica.

Ramon Gallart

Model Digital d'una Xarxa Elèctrica.

Cap a una xarxa elèctrica intel·ligent i segura: el paper dels models digitals amb component geogràfic.

L’expansió de la sensorització en les xarxes elèctriques està transformant la manera com es gestionen, monitoren i planifiquen aquestes infraestructures. Tot i els seus avantatges evidents, aquesta digitalització comporta nous reptes, especialment pel que fa a la seguretat i la privadesa. L’acumulació i transmissió constant de dades pot revelar, de manera involuntària, informació sensible sobre les persones usuàries o vulnerabilitats de les infraestructures crítiques. Per aquest motiu, cal adoptar nous enfocaments que permetin beneficiar-se de la digitalització sense exposar-se a riscos innecessaris.

En aquest context, els models digitals de xarxes elèctriques emergeixen com una solució potent i segura. Aquests models permeten simular, analitzar i planificar el comportament de la xarxa de manera virtual, sense necessitat de fer servir dades reals que puguin comprometre la seguretat o la privadesa. Quan aquests models incorporen un component geogràfic, es converteixen en eines encara més valuoses per abordar els reptes de les xarxes elèctriques del futur.

La integració de dades geogràfiques dins dels models digitals ofereix una visió molt més rica i contextualitzada. Permet, per exemple, tenir en compte condicions meteorològiques extremes, l’impacte creixent de les fonts renovables en la volatilitat de la tensió, l’electrificació de la mobilitat i altres variables socioeconòmiques. Aquest enfocament facilita una planificació més robusta i adaptada al territori, especialment útil en un escenari de canvi climàtic i transformació energètica accelerada.

Tot i això, la majoria de models digitals actuals manquen d’aquesta dimensió geogràfica. Això limita la seva capacitat per analitzar fenòmens relacionats amb el clima, la demografia o la localització de congestions a la xarxa. Per construir models digitals amb significat pràctic, cal disposar d’informació sobre la ubicació de la infraestructura elèctrica: subestacions, línies de distribució, centrals, etc. Un cop recopilades, aquestes dades poden ser representades virtualment mitjançant simulacions de flux d’energia, obtenint paràmetres realistes sense revelar informació sensible.

A més de millorar la gestió de la xarxa, aquests models digitals poden esdevenir una eina clau per a la formulació de polítiques i la presa de decisions informades. La seva capacitat per representar escenaris complexos de manera visual i tangible facilita la comprensió i valoració de l’impacte de noves tecnologies o regulacions, tant per a responsables polítics com per a altres sectors socials i econòmics.

Un exemple clar d’aquesta aplicació és la prevenció i gestió de riscos en cas de condicions meteorològiques adverses. Amb dades geogràfiques i demogràfiques integrades, es poden identificar trams de línia especialment vulnerables a incendis forestals o talls de subministrament. Això permet adoptar mesures com la desconnexió preventiva o el soterrament de línies en zones de risc elevat.

També poden ser útils per planificar l’expansió de la infraestructura de recàrrega per a vehicles elèctrics, especialment en aquelles zones on la xarxa actual no dona resposta a la demanda creixent. Incorporar dades sobre la vulnerabilitat social, la densitat poblacional o el creixement de tecnologies com les renovables o la producció d’hidrogen per electròlisi amplia el ventall de possibilitats per optimitzar la transició energètica de forma equitativa i eficient.

En definitiva, els models digitals amb component geogràfic representen una eina fonamental per al desenvolupament de xarxes elèctriques més segures, resilients i intel·ligents. Lluny de ser només una eina tècnica, esdevenen una plataforma transversal per a la col·laboració entre sectors i per a la construcció d’un futur energètic sostenible, segur i just.

Ramon Gallart

Cap a un Futur Digital Més Verd: el Repte del Programari Sostenible

El camí cap a un programari més respectuós amb el medi ambient no és nou, però en els darrers anys ha agafat un impuls notable.

Des del 2006, amb la creació de la Green Software Foundation per entendre l’origen energètic d’Internet, fins a l’establiment de la comunitat de disseny web sostenible del W3C el 2013, la consciència mediambiental dins del món digital ha anat guanyant protagonisme. Avui, organitzacions com la Green Web Foundation treballen amb l’ambició d’aconseguir que tota la infraestructura d’Internet funcioni amb energies renovables abans del 2030.

En paral·lel, la Green Software Foundation ha posat a disposició de la comunitat un catàleg de patrons de programari verd aplicables a àmbits com la intel·ligència artificial (IA), el núvol i el web. Aquestes iniciatives es complementen amb directrius específiques com les que proposa el W3C, que ofereixen recomanacions tàctiques i tècniques per fer front als reptes de sostenibilitat en el disseny d’experiències digitals, el desenvolupament de programari i la gestió d’infraestructura.

L’essència del programari verd es fonamenta en tres grans pilars: l’eficiència energètica, el consum reduït d’energia i l’eficiència del maquinari. En altres paraules, cal crear aplicacions que facin més amb menys: menys energia, menys potència de càlcul, menys recursos físics. Un exemple paradigmàtic és la informàtica conscient del carboni, que adapta el rendiment de les aplicacions als moments en què l’energia disponible prové de fonts netes com la solar o l’eòlica.

Però, per què cal que els programadors es preocupin per fer el seu programari més sostenible? D’entrada, perquè l’eficiència energètica sovint va de la mà de l’eficiència funcional. Un codi més lleuger i optimitzat genera aplicacions més ràpides, més robustes i, de retruc, més econòmiques. Contràriament al que es podria pensar, fer programari verd no implica necessàriament un cost addicional. De fet, pot representar un estalvi significatiu a llarg termini, tant en consum com en manteniment.

A més, el context legal comença a pressionar en aquesta direcció. A la Unió Europea, per exemple, la nova Directiva sobre informes de sostenibilitat corporativa obliga les empreses a detallar la seva petjada ambiental, incloent-hi l’ús energètic i les emissions derivades dels productes digitals que ofereixen. Això implica que les empreses hauran d’analitzar l’impacte dels seus serveis digitals de manera més rigorosa que mai.

Però més enllà de les normatives i els avantatges tècnics, hi ha una motivació encara més poderosa: la responsabilitat davant la crisi climàtica. Els enginyers de programari tenen un paper decisiu en el model de societat que estem construint. El codi no és neutre; cada línia pot tenir una empremta ecològica. Això és especialment rellevant en àmbits com la IA, on el cost ambiental de l'entrenament de grans models pot ser enorme. Els desenvolupadors tenen el deure d’assegurar-se que el que creen no només sigui útil o innovador, sinó també respectuós amb el planeta.

La sostenibilitat digital requereix una mirada sistèmica i un treball d’equip transversal. Des dels analistes que qüestionen si cal desenvolupar una funcionalitat determinada, fins als dissenyadors que escullen algorismes més eficients, cada etapa del cicle de vida del programari pot contribuir a la sostenibilitat. En la fase de desenvolupament, per exemple, els programadors poden millorar el rendiment mitjançant tècniques com l’ús d’imatges de baixa resolució, l’optimització del codi per evitar redundàncies o la càrrega selectiva de recursos només quan són necessaris.

Tot i així, un dels reptes més grans és poder mesurar amb precisió l’impacte ambiental del programari. El cicle de vida complet d’un sistema —especialment si inclou intel·ligència artificial— és complex i abasta des de l’extracció de matèries primeres fins a l’eliminació del maquinari. No sempre hi ha dades disponibles per cada etapa, cosa que dificulta la quantificació real de les emissions.

Amb tot, el moviment cap a un programari més verd ja està en marxa. Requereix consciència, eines, col·laboració i, sobretot, voluntat de canvi. En un món cada cop més digitalitzat, fer un codi que no només funcioni, sinó que també respecti el medi ambient, ja no és una opció: és una responsabilitat.

Ramon Gallart

Xarxes Elèctriques de Corrent Continu: Intercanvi Eficient, Però Sense Sincronisme

En el món de la transició energètica i la interconnexió europea, el desenvolupament de noves infraestructures de transport elèctric és fonamental per millorar l’eficiència, la resiliència i la sostenibilitat del sistema.

Tanmateix, no totes les connexions tenen els mateixos efectes sobre el comportament tècnic del sistema elèctric. Un cas en particularc és el de les interconnexions en corrent continu d’alta tensió (HVDC), que, tot i aportar una gran capacitat de transport d’energia, no contribueixen al sincronisme del sistema elèctric continental.

Què són les interconnexions HVDC?

Les línies HVDC permeten transportar electricitat a llargues distàncies amb pèrdues més baixes que les línies convencionals de corrent altern (AC). A més, permeten interconnectar sistemes amb freqüències o estabilitats diferents, i controlar millor els fluxos d’energia. Aquestes característiques les fan ideals per a connexions submarines, com la nova interconnexió pel golf de Biscaia entre Espanya i França, que entrarà en servei l’any 2028 amb una capacitat de 2200 MW.

Tot i això, per la seva pròpia naturalesa, les interconnexions HVDC no aporten inèrcia al sistema, ni poden transmetre senyals de freqüència entre els dos extrems. Això significa que no reforcen el sincronisme entre les xarxes que connecten.

Corrent de curt-circuït.

La corrent de curtcircuit és la gran quantitat d’electricitat que circula per una xarxa quan hi ha una avaria, com per exemple quan dos cables que no s’haurien de tocar entren en contacte. Tot i que això sembla només un problema, aquesta corrent tan alta també ens dona informació molt útil sobre com funciona la xarxa elèctrica.

Per començar, com més gran és la corrent de curtcircuit, més forta és la xarxa. Això vol dir que pot suportar millor els canvis sobtats, com quan es connecta o desconnecta una central elèctrica, sense desequilibrar-se. És com si la xarxa fos una estructura molt sòlida que aguanta cops sense caure.

A més, aquesta corrent serveix per preparar el sistema de seguretat de la xarxa. Els aparells que han de tallar el corrent quan hi ha un problema —com interruptors i relés— es dissenyen tenint en compte quina corrent poden trobar-se. Si no se sabés com d’intensa pot ser aquesta corrent, no es podrien protegir bé les instal·lacions.

També ajuda a detectar ràpidament on hi ha hagut l’avaria. Si es coneix bé com es comporta la xarxa davant un curtcircuit, és més fàcil localitzar el punt exacte on ha passat i actuar ràpidament per arreglar-ho.

Sincronisme i estabilitat: son necessareis per la cohesió elèctrica.

En un sistema de corrent altern, tots els generadors i càrregues comparteixen una freqüència comuna (50 Hz a Europa). Aquesta freqüència és una expressió col·lectiva del balanç entre generació i consum, i qualsevol desviació pot afectar l’estabilitat. Les xarxes AC, quan estan interconnectades de forma síncrona, poden ajudar-se mútuament a mantenir aquesta estabilitat. Per això, tenir connexions síncrones robustes és essencial per prevenir incidents com el de la Separació de l'Àrea Síncrona d'Europa Continental del 24 de juliol de 2021 (ENTSOe), on una incidència va dividir temporalment el continent (Iberia i Europa) en dos blocs elèctrics desincronitzats.

Actualment, les intereconnexions estre Portugal, Espanya i França es poden visualitzar a la pagina-6 de document de REE, Interconnexión Elèctrica España-Francia (https://www.ree.es/sites/default/files/page/2017/10/file/Folleto_Inelfe_CAST_13oct.pdf) on a nivel superiors de 400 kV només hi han les interconnexion síncrones amb Europo següents:

1.- Hernani (SP)  - Argia a 400 kVac (FR)
2.- Vic (SP) ´Baixas a kVac (FR)
3.- Santa Llogaia (SP) - Baixas a 320 kV (HVDC)  i 1 GW (Pàg-4)

Per tant aquesta darrera connexió HVDC no aporta sincronisme ni la nova intercionnexió pel Golf de Viscaia , tampoc.

Què és una xarxa elèctrica síncrona?

Una xarxa de transport d’energia elèctrica síncrona és com una gran orquestra on totes les parts —generadors i aparells que consumeixen electricitat— funcionen al mateix ritme. Això vol dir que produeixen i utilitzen l’electricitat amb la mateixa freqüència i estan perfectament coordinats.

Aquesta sincronització fa que l’energia es pugui transportar i distribuir de manera estable i eficient. A més, la xarxa té una mena d’“inèrcia” que actua com un coixí: si hi ha un canvi sobtat en la demanda o la generació, el sistema no es desestabilitza de cop, sinó que té temps d’adaptar-se.

Podem imaginar-ho com un conjunt de rellotges que marquen exactament la mateixa hora: així tot funciona de manera harmònica. En canvi, en una xarxa asíncrona, aquesta coordinació no existeix, i això pot fer que sigui més difícil de controlar i menys fiable. Per això, les xarxes síncrones són més habituals.

Quines són les implicacions?

A curt termini, les noves interconnexions en HVDC entre Espanya i França, com la del golf de Biscaia, augmentaran la capacitat de comerç d'energia, milloraran la seguretat de subministrament i facilitaran l’intercanvi de renovables. Però no milloren la resistència del sistema peninsular a fluctuacions de freqüència ni ofereixen suport d’inèrcia en cas de desequilibris sobtats.

Aquesta situació fa que el sistema ibèric es comporti, tècnicament, com una illa “gairebé” elèctrica, similar als països bàltics abans de sincronitzar-se amb Europa continental. En el seu cas, es van instal·lar condensadors síncrons per proporcionar inèrcia artificial i estabilitzar la freqüència durant el procés de desconnexió de la xarxa russa.

Cap a un model insular?

Davant la fragilitat de la connexió síncrona única, una opció es considerar al sistema ibèric com una autèntica illa elèctrica, separant-lo completament del sistema continental mitjançant convertidors back-to-back HVDC. Això permetria controlar millor els fluxos d’energia i evitar problemes de propagació de fallades o oscil·lacions de freqüència. Un model que ja segueixen els països nòrdics, el Regne Unit o Irlanda, tots ells gestionant la seva pròpia estabilitat de forma autònoma.

Per tant i per tancar aquest artícle, les interconnexions HVDC són una eina potent per millorar la capacitat de transport d'energia, especialment per integrar renovables i equilibrar mercats. Però no substitueixen les interconnexions síncrones en termes de freqüència i estabilitat. Per això, cal repensar el model d’integració ibèric dins de l’Europa continental:

1.- Cal reforçar la resiliència del sincronisme peninsular, ja sigui amb més connexions AC o amb sistemes de suport com condensadors síncrons. algoritmes de control HVDC que incloguin el concepte inerecia.

2.- També es podria explorar la via d’una insularització controlada, adoptant tecnologies HVDC back-to-back i estratègies pròpies de gestió de la freqüència.

3.- Encara que els curtcircuits són situacions que s’han d’evitar, la corrent que generen és necessària per entendre, protegir i fer més robusta la xarxa elèctrica.

En un context de creixent electrificació i transició energètica, les interconnexions HVDC són necessàries però no suficients. La qualitat de la connexió —no només la quantitat— és clau per garantir un sistema elèctric robust, segur i coherent.


Ramon Gallart

https://www.linkedin.com/pulse/xarxes-el%25C3%25A8ctriques-de-corrent-continu-intercanvi-per%25C3%25B2-ramon-guhnf

Cables auto-reparables per dipositius portables.

Cables intel·ligents que es reparen sols: una revolució per als dispositius portàtils.

Els dispositius portàtils formen part de la nostra vida quotidiana, des de rellotges intel·ligents fins a sensors mèdics portables. Aquests aparells, però, depenen de cables flexibles per funcionar correctament. I aquí és on sovint apareix un problema: la flexió, el pessic, l'estirament i les vibracions poden fer malbé aquests cables, provocant errors de funcionament o fins i tot fallades totals.

Per fer front a aquest repte, la ciència dels materials ha fet un pas endavant amb el desenvolupament de cables autoreparables, que poden recuperar tant les seves propietats mecàniques com les elèctriques després de patir danys. Tot i això, encara hi ha una barrera important per superar: la resistència elèctrica inestable en condicions dinàmiques, com ara moviments constants o entorns exigents.

Un grup d'investigadors de la Universitat Jiao Tong de Xangai ha desenvolupat una nova generació de cables autoreparables que resol aquest problema. La clau? Una tecnologia inspirada en la natura: l'acoblament mecànic-elèctric basat en els enllaços d’hidrogen i les forces de Van der Waals. Aquest sistema permet una coordinació més estable entre les parts estructurals i conductores dels cables, millorant així la seva resposta davant moviments i deformacions.

Els resultats són sorprenents: fins i tot sota un estirament del 500%, la variació de la resistència elèctrica és mínima (inferior a 0,7 ohms), i es manté estable en situacions com la flexió, el premsat, la formació de nusos o després del rentat. Això obre la porta a un munt d’aplicacions pràctiques.

Per exemple, podríem veure dispositius sanitaris portables més fiables, amb cables que connectin sensors de temperatura, pulsacions, microcontroladors, Bluetooth i bateries d’ions de liti sense risc d’interrupcions. També podrien millorar la qualitat de vida de persones amb malalties com el Parkinson, on les vibracions corporals poden posar a prova els dispositius convencionals.

Aquest avenç s’inspira en un altre sistema molt eficient: el sistema nerviós humà, capaç de transmetre senyals elèctrics fins i tot mentre el cos es mou o es deforma. Aquesta inspiració biològica ha permès als investigadors proposar el concepte d’acoblament mecànic-elèctric com una nova estratègia per garantir l’estabilitat dels materials flexibles.

En resum, aquests nous cables autoreparables poden significar una autèntica revolució per a la tecnologia wearable. No només per la seva durabilitat, sinó perquè aporten seguretat, fiabilitat i adaptabilitat a entorns canviants. I, qui sap, potser aquest concepte es convertirà en la base de molts altres materials intel·ligents del futur.

Resum per Ramon Gallart.

Article original: https://academic.oup.com/nsr/article/11/3/nwae006/7511112?login=false

Per Què Importa la Freqüència de la Xarxa Elèctrica i com la Inèrcia Manté els Llums Encesos.

Fins fa dues setmanes, després del col·lapse de la xarxa de transport elèctrica d'Espanya, no percibiem què, cada vegada que encenem una bombeta o carreguem el mòbil, estem participant en un dels equilibris més delicats de l’enginyeria moderna: mantenir la freqüència de la xarxa elèctrica.

Aquesta freqüència —50 Hz a Europa, és el batec constant del sistema elèctric. Si aquest pols s’accelera o s’alenteix massa, les conseqüències poden ser greus. N’hi ha prou amb una desviació de ±0,5 Hz perquè les xarxes entrin en mode d’emergència. Si el desequilibri s’agreuja, pot acabar provocant talls massius o fins i tot el col·lapse total del sistema.

Però, per què és tan crítica aquesta freqüència? Perquè representa l’equilibri entre l’energia generada i la consumida en cada instant. Quan la generació supera la demanda, la freqüència puja. Quan passa el contrari, baixa. És com mantenir l’equilibri sobre una corda fluixa, amb milers de milions de watts en joc.

Aquí és on entra en acció la inèrcia. En el context elèctric, la inèrcia té a veure amb la  massa giratòria de les turbines dels generadors tradicionals. Aquestes turbines  que son grans, pesants i giren constantment,  emmagatzemen energia cinètica. Quan hi ha una interrupció sobtada, com ara la desconnexió d’una central elèctrica, aquesta massa giratòria no s’atura de cop. Continua girant durant un breu període, alliberant energia i esmorteint l’impacte sobre la freqüència. És un efecte semblant al d’un volant d’inèrcia que continua girant fins i tot després d’aturar el motor: aquesta resistència al canvi és el que estabilitza la xarxa durant els primers segons crítics després d’una pertorbació.

Una bona manera d’entendre-ho és imaginar una banyera. L’aixeta representa la generació elèctrica i el desguàs, el consum. El nivell de l’aigua és la freqüència, i la mida de la banyera, la inèrcia. Si el flux que entra és igual al que surt, el nivell es manté estable. Però si obrim més l’aixeta o es tapa el desguàs, el nivell canvia. Si la banyera és petita (baixa inèrcia), el canvi serà ràpid i brusc. Si és gran, l’aigua trigarà més a pujar o baixar: el sistema és més estable.

El reptes actual és que, a mesura que la societat aposta per les energies renovables —com la solar i l’eòlica—, moltes d’aquestes tecnologies no tenen inèrcia natural. No utilitzen turbines giratòries acoblades directament a la xarxa, sinó convertidors electrònics que converteixen el corrent generat. Això significa que no contribueixen amb aquesta massa giratòria que protegeix la freqüència. El resultat és una xarxa més lleugera i àgil, però també més fràgil davant les pertorbacions.

Per evitar que aquesta fragilitat esdevingui un problema sistèmic, els operadors elèctrics estan explorant solucions innovadores. Una és la inèrcia sintètica, que imita l’efecte estabilitzador de les turbines mitjançant algoritmes en els convertidors. Una altra és l’emmagatzematge amb bateries, que permet injectar potència en mil·lisegons quan es detecta una caiguda de freqüència. També es parla de la resposta de la demanda, és a dir, ajustar el consum en temps real: si falta energia, certes càrregues no crítiques es desconnecten temporalment per alleugerir el sistema.

El futur de l’estabilitat de la xarxa passa per combinar aquestes eines. Perquè encara que la banyera d’abans ja no tingui les mateixes parets gruixudes d’acer de les antigues turbines, podem construir-ne una de digital igual d’eficaç. I mantenir, passi el que passi, els llums encesos.

Llavors, quan parlem d’inèrcia sintètica, ens referim a la capacitat d’alguns dispositius electrònics,  com els convertidors que connecten les plaques solars o els aerogeneradors a la xarxa, d’imitar el comportament dels generadors tradicionals que sí tenen massa giratòria. Com que aquests sistemes no tenen peces mecàniques que girin i acumulin energia cinètica, cal simular aquest efecte mitjançant control electrònic i software.

La clau està en programar els convertidors perquè reaccionin com si tinguessin inèrcia física. Això vol dir que, quan detecten una caiguda de freqüència (és a dir, que la demanda supera la generació), injecten de forma immediata energia elèctrica a la xarxa, durant uns segons. Aquesta energia prové de les mateixes fonts renovables (si hi ha sol o vent disponible) o, més sovint, de petits sistemes d’emmagatzematge connectats als convertidors, com ara supercondensadors o bateries.

Aquest procés es produeix molt ràpidament: en qüestió de mil·lisegons. Els convertidors amb control avançat poden mesurar la freqüència de la xarxa centenars de vegades per segon i actuar en conseqüència. Quan la freqüència es recupera, redueixen la seva aportació. És com tenir una “turbina virtual” que sap quan cal donar un cop de mà.

Un avantatge important de la inèrcia sintètica és que es pot ajustar. A diferència de la inèrcia física, que depèn del pes i la velocitat de les turbines, aquí es poden programar diferents perfils de resposta segons les necessitats de la xarxa. A més, es poden desplegar ràpidament, sense necessitat de grans obres ni instal·lacions pesades.

Tanmateix, també hi ha reptes. Perquè la inèrcia sintètica funcioni correctament, els sistemes han d’estar molt ben sincronitzats i coordinats. Si molts convertidros responen a la vegada sense control centralitzat, poden provocar oscil·lacions o respostes massa agressives. És per això que els gestors de les xarxes elèctriques estan desenvolupant estàndards i protocols específics per integrar aquesta nova forma d’estabilitat.

En resum, la inèrcia sintètica és com una versió digital de la vella força mecànica que mantenia la xarxa estable. No té pes ni gira, però pot actuar igual o fins i tot més ràpid. És una de les peces fonamentals per fer que una xarxa plena de renovables sigui tan segura com ho era una basada en combustibles fòssils.

Ramon Gallart

Cap a un Futur Net i Compartit: l’Energia Que Pot Unir Europa.

L’energia a Europa: Com superar la fractura generacional i avançar cap a un futur sostenible.

En un moment en què la transició energètica ja no és opcional sinó urgent, Europa es troba davant un repte complex: com fer el canvi cap a energies netes sense deixar ningú enrere? Les decisions sobre com produïm, distribuïm i consumim energia no només tenen un impacte ambiental, sinó també social, econòmic i polític. I com mostra el cas d’Austràlia, que també afronta divisions profundes en matèria energètica, Europa ha de vigilar de no caure en la mateixa trampa: convertir l’energia en un camp de batalla generacional i ideològic.

Arreu del continent europeu, les generacions més joves mostren un suport clar i decidit a les energies renovables. Volen un futur descarbonitzat, impulsat per fonts com el sol, el vent, l’aigua i les bateries. Són conscients del risc climàtic i exigeixen accions urgents. Però aquest entusiasme no sempre es comparteix amb les generacions més grans, sovint més preocupades per la fiabilitat i l’accessibilitat dels sistemes energètics, especialment en contextos d’inflació i incertesa econòmica.

Aquesta divergència no és una barrera insalvable, sinó un punt de partida per a polítiques energètiques més intel·ligents i inclusives. Per exemple, a Suècia, un país amb un alt percentatge d’energia nuclear, s’ha observat que els joves donen suport tant a les renovables com a la nuclear, especialment quan pugen els preus de l’electricitat. El que demanen, en el fons, és energia neta, sí, però també estable i assequible. Això obre la porta a solucions híbrides i equilibrades.

A la Unió Europea, el debat sobre l’energia nuclear ha tornat amb força. Alguns països com França, Finlàndia i Polònia aposten per reactors com a part de la solució climàtica, mentre d’altres, com Alemanya, han decidit abandonar-la. Aquest debat, sovint polaritzat, pot generar desconcert i desconfiança entre la ciutadania. En aquest context, cal una comunicació clara i basada en dades, que expliqui els costos, els riscos i els beneficis de cada opció sense simplificacions.

Però el repte més gran és social. Si els preus de l’energia continuen pujant, el suport ciutadà a la transició verda pot afeblir-se, fins i tot entre els qui hi estan a favor per motius ambientals. La pobresa energètica ja afecta milions d’europeus, i si no s’hi posa remei, pot convertir-se en un obstacle polític i ètic insalvable.

Què es pot fer? La resposta no passa per escollir entre verd o segur, entre renovables o nuclear, entre joves o grans. Es tracta de construir un camí comú, amb mesures de transició que protegeixin els més vulnerables i donin confiança a tota la societat.

La clau és no presentar l’energia com un joc de suma zero, on un grup guanya i un altre perd. A Europa, tenim els recursos, el coneixement i la capacitat democràtica per fer una transició justa, àgil i ambiciósament climàtica. Però només ho aconseguirem si el camí es fa amb empatia, escolta i responsabilitat.

L’energia no hauria de dividir-nos, sinó unir-nos. En un continent que ja ha superat grans reptes col·lectius, l’oportunitat de transformar el nostre sistema energètic pot ser també una oportunitat per renovar el pacte social entre generacions, territoris i visions de futur.

Ramon Gallart

Quan surt més a compte un vehicle elèctric?

Tot i els avenços tecnològics i l’interès creixent per reduir les emissions de gasos contaminants, els vehicles elèctrics encara són, en general, més cars que els vehicles de combustió interna. 

Aquesta diferència de preu inicial sovint genera dubtes entre els compradors que es pregunten si, a la llarga, un cotxe elèctric pot resultar més econòmic. Per respondre aquesta pregunta cal tenir en compte tots els costos associats al llarg de la vida útil del vehicle, no només el preu de compra.

L’anàlisi del cost total de propietat inclou despeses com el combustible (electricitat o gasolina), el manteniment, les reparacions, les assegurances, els impostos, el finançament i, en alguns casos, les ajudes públiques. Si algun d’aquests elements s’exclou o es calcula incorrectament, els resultats poden estar esbiaixats i no reflectir la realitat.

Alguns estudis recents suggereixen que els petits vehicles elèctrics amb una autonomia d’uns 350 km ja poden ser igual de cars o, fins i tot, més barats que els seus equivalents de combustió. En canvi, els models més grans i amb autonomies superiors  (al voltant de 650 km) continuen sent clarament més cars. Els SUV elèctrics de mida mitjana només assoleixen la paritat de costos amb els de combustió quan reben subvencions governamentals.

Les condicions de l'entorn també juguen un paper determinant. Els vehicles elèctrics són més competitius en entorns urbans, especialment en zones amb preus alts de la gasolina, electricitat relativament barata, climes temperats i una bona infraestructura de càrrega. A més, la disponibilitat d’ajuts pot alterar significativament l’equació econòmica.

Una investigació realitzada als Estats Units mostra que un sedan elèctric amb autonomia mitjana pot igualar el cost d’un vehicle de combustió entre els 3 i 7 anys de propietat. No obstant això, aquest estudi no va considerar els ajuts econòmics, i tampoc es va aplicar a zones rurals, on els costos i les necessitats poden ser diferents. A més, hi ha incògnites importants, com la possibilitat que, fora de la garantia, calgui substituir les bateries, que són molt costoses, tot i que actualment les garanties arriben a un mínim de 8 anys o 150.000 km.

Finalment, el factor que més influeix en la rendibilitat d’un vehicle elèctric és la capacitat de carregar-lo a casa. Quan això és possible, l’electricitat acostuma a ser molt més econòmica que la gasolina, fet que redueix considerablement els costos recurrents. En canvi, si la càrrega domèstica no és una opció i s’ha de recórrer a punts de càrrega públics, sovint més cars, és molt probable que un vehicle elèctric no arribi a ser més econòmic que un de combustió durant la seva vida útil..

Ramon Gallart.

Apagades, plaques solars i oportunitats perdudes: cap on va el sistema elèctric?

Una reflexió sobre els reptes reals de la transició energètica: apagades, renovables mal integrades i la necessitat urgent de modernitzar el sistema elèctric per fer-lo més segur i eficient.

El dissabte passat (26/4/2025) compartia una opinió sobre la davallada del sector fotovoltaic a Espanya. La veia com molt més que un sotrac puntual: és el símptoma d’un model energètic mal planificat i amb mancances estructurals greus. Amb una sobreoferta mal gestionada, absència de bateries i falta de suport institucional, el país està desaprofitant el seu enorme potencial solar des de la base. A l’article de l’Observatorio de la Energía hi vaig posar el focus en aquesta oportunitat perduda i vaig alertar de la necessitat urgent de repensar l'estratègia. Només amb una reforma profunda es podrà reconduir aquest col·lapse de mercat cap a un futur sostenible i eficient.

Avui voldria opinar sobre el que va passar el dilluns 28 d’abril, com una mostra evident que el nostre sistema elèctric es troba en una cruïlla històrica. Vivim una transició energètica imparable, amb l’objectiu de descarbonitzar l’economia, incrementar la sobirania energètica i democratitzar la producció. Però aquesta evolució, tot i ser necessària, no està exempta de reptes. L’incident que va provocar l’apagada massiva a Espanya i Portugal ha estat un toc d’atenció sobre la complexitat d’un sistema elèctric que ja no pot dependre exclusivament dels paradigmes del segle XX.

Des dels inicis de l’energia elèctrica per a usos industrials i posteriorment per a les llars, el sistema elèctric ha funcionat gràcies al principi físic dels generadors síncrons convencionals, capaços de generar tensió i freqüència des de la seva excitatriu connectada al mateix eix dels generadors, i a la inèrcia proporcionada pels volants d’inèrcia i les masses pròpies del conjunt turbina-generador, típicament instal·lats a les centrals tèrmiques, nuclears i hidroelèctriques. Aquest conjunt de característiques físiques és capaç de proporcionar estabilitat dinàmica gràcies a la seva capacitat d’absorbir o lliurar energia momentàniament davant canvis sobtats a la xarxa.

Però la transformació i evolució de les tecnologies de generació, com l’eòlica i la solar, interactuen amb la xarxa a través d’equips d’electrònica de potència moderna que, tal com estan dissenyats avui dia per complir les condicions operatives requerides, no disposen de massa rotatòria. Això fa que el comportament tradicional del sistema s’hagi vist alterat.

Desenvolupar sistemes de generació amb convertidors que puguin funcionar com a síncrons (generant tensió, freqüència estable i emulant dinàmiques d'inèrcia), funcionalitats que ja és possible incloure en els convertidors, permetrà una millor integració de les renovables al sistema.

No tinc cap mena de dubte que el futur de la integració massiva de renovables va en aquesta direcció: el comportament com a font de tensió pot garantir una major estabilitat al sistema, a més de permetre l’arrencada d’aquestes plantes des d’una aturada total, ajudant així a la recuperació del servei. Aquesta tecnologia és la coneguda com a grid-forming converters i, sens dubte, és una de les claus per permetre una integració massiva de renovables sense comprometre la seguretat del sistema elèctric.

Si bé el debat sobre si és possible operar una xarxa sense inèrcia encara està obert, hi ha escenaris on això ja s’està investigant activament. És evident que cal seguir avançant tant en l’adaptació tecnològica com en la regulació i la planificació per fer compatible una generació energètica neta, descentralitzada i variable amb una operació del sistema robusta i fiable.

L’apagada del 28 d’abril no hauria de ser vista com una amenaça al progrés, sinó com un episodi que ens recorda que la transformació energètica va acompanyada d’un aprenentatge col·lectiu. No podem frenar la transició per por als errors. Al contrari, cal escoltar-los, entendre’ls i traduir-los en més inversió, més innovació i més col·laboració entre administracions, operadors, empreses i ciutadania. Perquè, al capdavall, l’objectiu és clar: un sistema elèctric que no només sigui net, sinó també intel·ligent, resilient i preparat per al futur.