Energies eòliques i fotovoltaica arreu del Món.

L'any 2022, el 10% de l'energia mundial va ser generada per eòlica i solar. Dinamarca i l'Uruguai van ser  els campions mundials de les energies renovables.  En el 2021, els EUA obtenien el 13,1% de la seva electricitat a partir de l'eòlica i la solar. L'Abril de 2022, va generar el 20% de la seva energia a partir d'aquestes dues fonts renovables. 

Això és un indicador de la velocitat amb què les fonts renovables basades en el vent i el sol creixen arreu  món.  Durant l'última dècada, Amèrica va experimentar un notable augment en la generació d'energia renovable. El 2015, any en què es va signar l'Acord sobre el Clima de París, EUA va generar només el 5,7% de la seva electricitat a partir de l'eòlica i la solar. L'any 2021, va ser del 13%. El març de 2022, un 18%. I el desembre de 2022, un 20%. L'impuls d'aquest augment és gràcies a les noves plantes que es van construir des de Texas fins a Dakota.

A nivell mundial, l'eòlica i la solar han estat les formes de generació d'electricitat amb més creixement des del 2005 i any rere any. La proporció d'energia produïda a nivell global per aquestes energies renovables s'ha més que duplicat entre el 2015 i el 2021, que va ser el primer any que es van lliurar el 10,3% de l'electricitat a tot el món. En conjunt, són ara la quarta font mundial d'electricitat, després del carbó, el gas i la hidràulica.

A més de l'imperatiu mediambiental, la guerra a Ucraïna ha exposat la dependència d'Europa del petroli i el gas rus com una responsabilitat geopolítica de primer ordre. Almenys part del remei ha de ser més renovables i més ràpidament.

Tal com mostra el mapa, els països europeus estan a l'avantguarda mundial pel que fa a l'energia eòlica i solar. Això evita pitjors conseqüències de la restricció d'hidrocarburs rus.

Notícies del 2022: Proporcions són molt diferents entre l'energia eòlica i solar en el mix energètic d'arreu del món. (Font: Visual Capitalist)

Nou dels deu països amb la quota més alta d'energia eòlica i solar en el seu mix energètic nacional de l'any 2022. Dinamarca era el líder mundial i l'únic país del món que obtenia més de la meitat (51,9%) de la seva potència des d'aquestes energies renovables.

Aquesta escalada ràpida proporciona certa esperança en el sentit de poder assolir un objectiu climàtic internacional.

L'any 2020, la generació d'electricitat va emetre més gasos d'efecte hivernacle que qualsevol altra indústria. Segons l'Agència Internacional de l'Energia, l'eòlica i la solar han d'aconseguir el 20% de l'energia mundial el 2025 (i el 70% el 2050), si es vol arribar a zero emissions per l'objectiu del 2050 establert per l'Acord de París.

Un bon nombre de països europeus obtenen més d'una quarta part de la seva energia de l'eòlica i la solar, inclosos alguns grans. En ordre descendent la classificació és: Luxemburg (43,4%), Lituània (36,9%), Espanya i Irlanda (32,9%), Portugal (31,5%), Alemanya (28,8%), Grècia (28,7%) i el Regne Unit (25,2%). Els Països Baixos, considerats tradicionalment com el país dels molins de vent, es troben fora d'aquesta categoria, amb un 24,6%.

De les cinc grans economies d'Europa (és a dir, Alemanya, França, Regne Unit, Itàlia i Espanya), només França obté una puntuació inferior al 10%. A causa d'una política basada en la seguretat energètica, França obté aproximadament el 70% de la seva electricitat de l'energia nuclear. No tots els països europeus estan representats al mapa, però entre els que ho són, els pitjors són Rússia (0,5%), Bielorússia (1%) i Ucraïna (3%).

El segon lloc mundial és per l'Uruguai (46,7%), és un valor atípic a Amèrica. Altres països destacats són Xile (21,4%), Nicaragua (15,7%) i Brasil (13,2%). Mèxic (11,9%) ho està fent millor que la mitjana mundial i, en cas contrari, el Canadà progressista ho està fent força pitjor (6,6%).

Tanmateix, és gairebé impossible fer-ho pitjor que Veneçuela: amb l'energia eòlica i solar a un 0,1% gairebé imperceptible. com  el país és ric en petroli, no sembla haver fet cap esforç per descarbonitzar el seu sector energètic.

Àfrica té molt sol i alguns països han fet grans avenços per treure'n profit. Els líders en energies renovables del continent són Kenya (17,5%), Mauritània (14,3%) i el Marroc (13,4%). Sud-àfrica, sovint aclamada com l'economia més avançada d'Àfrica, es troba en un 5,3%.

Tot i així, és millor que el minsíssim 0,1% de Nigèria, un altre país que ha estat víctima del seu fàcil accés al petroli nacional. Aquest és també el cas a l'Orient Mitjà, amb l'Aràbia Saudita (0,5%) i l'Iran (0,3%) que es mantenen molt per sota de l'un per cent eòlic i solar. Fins i tot Somàlia, que té molts problemes domèstics propis, en gestiona el 5,7%.

A l'Àsia oriental, la Xina (11,2%) és la superpotència eòlica i solar. Altres dos països també aconsegueixen superar la mitjana mundial, encara que sigui una mica: Vietnam (10,7%), Mongòlia (10,6%). El Japó (10,2%) es queda poc. L'Índia està al 8%. Per descomptat, aquestes xifres nacionals s'han de considerar en relació amb la mida absoluta dels mercats nacionals de l'energia. L'Índia consumeix al voltant d'1,4 milions de GWh d'electricitat a l'any, Mongòlia uns 7.000 GWh.

A la seva regió, Austràlia (21,7%) es destaca, amb un rendiment molt superior a Nova Zelanda (5,5%). Nova Caledònia es troba a l'1,7%, que encara és molt millor que el 0,2% d'Indonèsia, que encara és molt millor que el 0,0% de Papua Nova Guinea.

Encara hi ha molts llocs arreu del món que necessiten trencar l'anomenat "trilema" de la transició energètica, és a dir, crear un subministrament d'electricitat que no només sigui sostenible sinó també assequible i segur. És hora que els danesos i els uruguaians ens mostrin a la resta com es fa.

Font: Fran Jacobs

Captadors de vent.

Enguany a Catalunya  ha estat un any sec i es preveu més estius amb onades de calor. Què es pot fer sense consumir més elècrtricitat?

Des de l'antic Egipte fins a l'Imperi Persa ja van estar lluitant contra la calor i la solució de llavors, va ser el que vindria ser un "captador del vent". Aquesta solució de fa milers d'anys, podria ajudar a minvar el consum elèctric.

La majorai de les llars catalnes estan equipades amb aire condicionat el que representa aproximadament un  12% del  consum d'energia de la llar. Els aparells d'aire condicionat refreden captant la calor de l'interior dels edificis, però l'expulsen a l'exterior,  escalfant directament  l'ambient i contribuint a l'efecte illa de calor urbana.

S'està innovant en aquest àmbit per trobar maneres de fer front a aquesta nova normalitat entensa com a amg més calor extrema i un augment de les temperatures. Hi ha molta creativitat i aquesta és alta, des d'aplicacions que ajuden els vianants caminar per llocs ombrívols fins a tecnologies de nova generació com  el paper de refrigerant que redueix la temperatura dins de les llars. 

Tot i que les onades de calor estan reduin les zones amb climes freds, sempre hi ha hagut llocs calents al planeta. I si la gent ha vicut i hi viu, llavors ha estat possible perquè s'han trobat maneres de gestionar la calor. A l'àrid i càlid altiplà iranià, les antigues estructures, anomenades "atrapavents", estan sen un putn d'interès per trobar noves maneres creatives i antigues de refrescar.

Els captadors de vent, o bâdgir en persa, són estructures comunes que s'estenen per sobre dels terrats en torres rectangulars. Aquesta invenció,va fer la possible una vida habitable de maenra que, com refreda un edifici sense utilitzar electricitat ni combustible, són una atractiva solució verda. 

El principi de fucnionament es basa en els captavents que són estructures altes, semblants a una xemeneia, que s'enfilen des del terrat d'un edifici e manra que s'aprofita el vent fresc i es condueix per tot un edifici. 

Els receptors de vent el seu disseny es diferent en funció dels vents i les temperatures predominants al lloc. El disseny més senzill s'encara a l'obertura de la torre cap al vent dominant per crear ventilació natural. Però els climes locals són complicats i, sovint, els captadors de vent tenien altres característiques com són els filtres, sistemes de refrigeració passius (per fer passar l'aire calent sobre aigua freda) o múltiples obertures per poder aprofitar més direccions del vent. 

Aquestes torres van tenir en compte moltes coses en el seu disseny tal com la disposició de l'edifici, incloure a l'interior fulles per optimitzar l'aire fresc de dins la llar i expulsar el calent. No obstant no era perfecte i la raó per la que es va deixar d'usar i aplciar soluciones més occidentals, fonamentalment van ser per les plagues, la pols i les deixalles.

Donat el context actual, calen canvis en les perspectives culturals per utilitzar aquestes tecnologies tna antigues. Cal entendre per què la conservació de l'energia és important.

De fet, MAS Architecture Studio de  Dubai  va crear una torre de vent per mantenir els estudiants frescos, utilitzant 480 capes de cartró reciclat. El Kensington Oval, un estadi de Barbados, té una única pala de vent gegant col·locada a la part superior. Al  centre de visitants  del parc nacional de Zion, Utah, es va utilitzar un.

Ramon Gallart
Paper de referencia: http://ijaup.iust.ac.ir/article-1-549-en.pdf 

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