Pot ser Europa neutral en emisions de carboni?

No hi ha dubte que cal limitar les emissions de gasos d'efecte hivernacle però, com cal fer-ho?

Encara que es faci un desplegament massiu d'energies renovables no és suficient si no es tracen  altres estratègies complementarien que facin possible minvar les emissions.

Un estudi que es va publicar el juny de 2023 al 19è International Conference on the European Energy Market (EEM) presentava diversos escenaris necessaris per assolir l'objectiu  de zero emissions a la  Unió Europea (UE) l'any 2050.

En l'informe s'explica que la captura de carboni que es transporta a dipòsits subterranis en alta mar, podria ser una manera rendible d'aconseguir els futurs objectius de reducció d'emissions

La neutralitat de carboni és el gran repte que cal conseguir per mimitzar el canvi climàtic el qual, sembal no te volta enrere. S'enten com a net zero quan la quantitat de carboni alliberat a l'atmosfera a l'any es compensa amb la mateixa quantitat que s'elimina de l'atmosfera. Tot i que, fins ara la gran part de les reduccions de les emissions de CO2 provenen de la intensificació en el desplegametn de les energies renovables i l'electrificació, encara no hi ha prou per a alguns sectors amb més consum d'energia com:  la indústria pesant, el transport marítim i l'aviació; són molt difícils de descarbonitzar. És a dir, aquests sectors encara necessiten combustibles fòssils durant les properes dècades.

Dins de noves línies estratègiques per ajudar Europa a compensar les seves emissions, hi ha la captura de carboni donat que, les emissions de carboni es capturen directament de les fonts que ho generen i es podrai crear infraestrctura (p.e. Canonnades) per transportar-lo fins a llocs offshore, on el carboni s'injectaria a les cavitats subterrànies sota el fons marí per emmagatzemar-lo indefinidament.

Una altra opció serien els combustibles sintètics. Aquests són químicament els mateixos que els combustibles fòssils, però creats amb carboni que ja circula per l'atmosfera. En conseqüència, els combustibles sintètics no afegeixen carboni addicional a l'atmosfera, com és el cas dels combustibles fòssils extrets del sòl. Com a exxemples de combustibles sintètics s´pon el metà artificial i metanol.

L'estudi Impact of CO2 pricing on cost savings in energy communities mostra que es van explorar les diferents proporcions d'energia renovable, captura de carboni i ús de combustible sintètic a 90 regions geogràfiques d'Europa que necesiten aconseguir la neutralitat de carboni. També, considera diferents nivells de captura de carboni, que varina ente les 200 fins els 1.000 MTm de carboni capturat o eliminats de l'atmosfera cada any.

Els resultats mostren que el segrest de carboni és l'opció més rendible per aconseguir la neutralitat de carboni. Independentment de la quantitat de segrest de carboni que es produeixi, té sentit financer implementar la infraestructura.

Els resultats de l'estudi indiques que si es confia menys en la captura i s'utilitzen més tecnologies d'hidrogen verd i de combustible sintètic per aconseguir la neutralitat de carboni, els costos financers podrien ser un 10% més elevats, però també es reduirien els potencials riscos que tenen a veru amb la captura.

En definitiva, no serà ni una cosa o l'altra en exclusiva, es a dir, implicarà una combinació de tot.

Ramon Gallart

Llei d'Ampère.

De vegades, pot passar desapercebut que no hauríem pogut inventar motors elèctrics, equips de telecomunicacions i molt més sense la relació fonamental entre l'electricitat i el magnetisme.

L'electromagnetisme clàssic, o electrodinàmica clàssica, va ser explicat per primera vegada a la dècada de 1820 per André-Marie Ampère, un físic i matemàtic francès. A través d'una sèrie d'experiments, Ampère va descobrir que es genera un camp magnètic quan la càrrega flueix a través de dos cables paral·lels, separant-los o unint-los. També va identificar la important distinció entre corrent i voltatge. La unitat de corrent elèctric es coneix com a ampere en honor del fundador de l'electrodinàmica

Ampère era professor de matemàtiques al Collège de París (França). Va desenvolupar una fórmula per mesurar la força magnètica entre dos corrents elèctrics, que va ser fonamental per als desenvolupaments de l'electricitat i el magnetisme del segle XIX.

Curiosament, l'educació d'Ampère provenia dels llibres de la biblioteca de la seva família, ja que el seu pare creia que els nens petits no havien d'anar a l'escola. Quan tenia 12 anys, es va dedicar a ensenyar matemàtiques i, amb només 18 anys, ja dominava tot el camp conegut, segons s'exposa al Museu Ampère de Poleymieux-au-Mont-d'Or, França.

Va començar la seva carrera l'any 1799 com a professor de matemàtiques i ciències a Lió, França. Es va traslladar a París el 1804 per convertir-se en tutor a l'École Polytechnique. Al llarg de les dues dècades següents, a més de la tutorització a la Politècnica, també va impartir cursos d'astronomia, filosofia i matemàtiques a la Universitat de París. Va deixar la universitat el 1824 per convertir-se en catedràtic de física experimental al Collège de France, també a París, on va experimentar per primera vegada amb la naturalesa de les forces elèctriques i magnètiques..

A principis de la dècada de 1820, el matemàtic François Arago, va fer saber a Ampère els experiments d'electromagnetisme que estaven realitzant amb el físic danès Hans Christian Ørsted qui va estudiar la interacció entre un corrent i una agulla magnetitzada, Ørsted va descobrir que l'agulla es desviava per un corrent elèctric.

IInspirat per aquestes troballes, Ampère va explorar encara més la relació entre electricitat i magnetisme. Va construir un aparell amb un cable de 20 metres de llarg que transportava un corrent elèctric. En el seu primer experiment, va moure una brúixola més a prop del cable i va descobrir que l'agulla traçava una sèrie de bucles circulars concèntrics en el pla perpendicular al cable.

En experiments posteriors, va substituir el cable de 20 metres per un de més curt. Va investigar la força exercida sobre el cable i va demostrar que dos cables paral·lels que transporten corrents elèctrics s'atrauen o es repel·leixen, depenent de si els corrents flueixen en la mateixa direcció o en sentit contrari. Aquest descobriment va establir les bases del que es coneix com a electrodinàmica.

Utilitzant els resultats del seu experiment, va formular una equació per calcular la força magnètica per unitat de longitud entre dos conductors paral·lels.

El principi de la Llei d'Ampère estableix que l'acció mútua de dues longituds de fil conductor de corrent és proporcional a les seves longituds i a les intensitats que circulen per ells. La llei d'Ampère s'utilitza per determinar el camp magnètic generat per un corrent elèctric, i té aplicacions en electroimants, motors, generadors i transformadors.

El 1827 Ampère va publicar les seves conclusions al Memoir on the Mathematical Theory of Electrodynamic Phenomena, Uniquely Deduced From Experience. Va ser la primera vegada que s'escrivia sobre electrodinàmica .

Ramon Gallart

Energia Nuclear a Austràlia.

El 18 de juny, el Senat dels EUA va aprovar una legislació per desenvolupar tecnologies nuclears avançades amb un suport aclaparador. L'endemà, el líder de l'oposició australiana, Peter Dutton, va anunciar un pla, si fos elegit, per construir set plantes nuclears al llarg de les costes d'Austràlia. Aquesta proposta va generar una forta oposició.

Austràlia, tot i tenir els dipòsits d'urani més grans del món, no té centrals nuclears a causa de les prohibicions federals i estatals. Els governs regionals dels cinc estats objectiu del pla de Dutton van rebutjar unànimement la seva proposta. Altres  líders, van assenyalar els elevats costos  i els reptes de la gestió de residus radioactius a llarg termini com a raons principals per oposar-s'hi.

Dutton i els seus seguidors creuen que poden superar aquests obstacles legals mitjançant negociacions i incentius, destacant els riscos potencials de no adoptar la seva estratègia. El ministre per al Canvi Climàtic i l'Energia, Ted O’Brien, va argumentar que sense energia nuclear, la xarxa energètica d'Austràlia afrontaria una severa inestabilitat durant la seva transició.

Els crítics del pla de Dutton argumenten que canviar el focus cap a l'energia nuclear interrompria l'impuls actual cap a fonts d'energia renovables com la solar i l'eòlica, que ja estan sent àmpliament desplegades. Però, un gir cap a l'energia nuclear podria descarrilar la transició dels combustibles fòssils i confondre la indústria.

Un repte clau per a les fonts d'energia renovables és la seva intermitència. Malgrat els avenços en la tecnologia de bateries, encara no són suficients per reemplaçar completament la producció contínua proporcionada per les centrals de carbó. Per això, es veu l'energia nuclear com una solució viable a llarg termini per proporcionar energia de base fiable que complementi les renovables.

Els defensors del pla de Dutton suggereixen reutilitzar antigues centrals de carbó per a noves estacions nuclears, però experts argumenten que els únics requisits  per a les instal·lacions nuclears fan que aquest enfocament no sigui possible sense estudis geològics i compliment regulador.

Una proposta es la d'importar reactors modulars petits (SMR) per agilitzar el procés, però els precedents  mostren que els projectes nuclears sovint s'enfronten a retards. A més, Austràlia manca de la força de treball especialitzada necessària per a l'energia nuclear, que podria trigar dècades a desenvolupar-se.

Podria tenir cabuda, desenvolupar sistemes híbrids on l'energia nuclear doni suport a les energies renovables mitjançant operacions flexibles i tecnologies avançades d'emmagatzematge.

Ramon Gallart