Smart Energy

3 inovații tehnologice pentru obținerea energiei regenerabile

Potrivit Administrației SUA pentru Informații în domeniul Energiei (EIA), cantitatea de energie consumată de oameni la nivel global la sfârșitul anului 2020 a fost peste 21.000 de TWh (teraWatt), iar în următoarele trei decenii consumul global de energie va crește cu 50%.

Însă, indiferent de cantitatea de energie consumată, importantă este și sursa energiei pe care o consumăm la nivel global. Astăzi, peste patru cincimi din cantitatea de energie la nivel global este rezultatul arderii combustibililor fosili neregenerabili.

Nevoia de acțiune

Suntem martori ai schimbărilor climatice și ai multiplicării dezastrelor naturale ce se petrec la nivel global. Iar aceste aspecte sunt două dintre motivele pentru care cu toții trebuie să ne concentrăm mai mult pe conceptul de durabilitate și pe noi moduri în care putem produce energie regenerabilă.

La momentul actual, nu există suficiente resurse de energie regenerabilă care să răspundă cererii globale. Nici cele mai mari ferme solare sau parcuri eoliene nu sunt suficiente. De aceea, noi resurse „verzi” de energie sunt necesare pentru planeta noastră. Unii cercetători vorbesc de energie „albastră” din oceane, alții de electricitate generată de picăturile de ploaie sau de electricitate produsă pe baza unor particule asemănătoare nisipului. Iar astfel de soluții trebuie să fie de interes major pentru orașele inteligente în lupta împotriva schimbărilor climatice!

Energie „albastră” din oceane

Inginerul oceanic Ian Young și matematicianul Agustinus Ribal își concentrează activitatea pe modul în care se poate genera energie electrică prin intermediul oceanelor. Cei doi au analizat date obținute prin satelit și o rețea globală de geamanduri din oceane, descoperind că cele mai înalte valuri oceanice devin din ce în ce mai înalte odată cu trecerea timpului. La fel se întâmplă și în cazul vânturilor oceanice. Iar în acest context, putem vorbi de cantități mai mari de energie produse de oceane.

În 2017, Agenția Internațională de Energie estima că energia care există în valurile de la nivel global este în valoare de aproximativ 80.000 TWh (teraWatt), iar din această cantitate peste 4.000 de TWh ar putea fi colectați și transformați în electricitate.

Astăzi, liniile de coastă, porturile și mareele de la nivel global sunt folosite în diverse experimente și teste pentru a stabili capacitatea utilizării acestora în procesul de generare a energiei. Un exemplu este strâmtoarea Gibraltar, teritoriu englez care se extinde din Spania până în Marea Mediterană. În acest loc, opt brațe mecanice albastre sunt atașate de geamanduri aflate la distanță. La acest moment, aceste brațe metalice pun în funcțiune pistoane care generează lichid hidraulic într-o centrală electrică de pe uscat. Lichidul hidraulic duce la rotirea unui hidromotor care generează electricitate. Acesta este unul dintre exemplele care arată modul în care valurile mărilor/ oceanelor pot fi folosite pentru generarea electricității.

Picăturile de ploaie și becurile LED

O echipă de cercetători de la Universitatea din Hong Kong au dezvoltat recent un generator de electricitate pe bază de picături de ploaie. Acest sistem de generare a energiei electrice are o eficiență ridicată în procesul de conversie a energiei și o densitate instantanee a electricității. Crearea acestui model de generare a energiei electrice a fost detaliat de către cei doi cercetători în Jurnalul „Nature”. Potrivit descoperirilor, o singură picătură de ploaie permite generatorului să producă 140V. Iar această energie este suficientă pentru a alimenta 100 de becuri LED mici. Ori de câte ori plouă, picăturile de apă sunt colectate de generator până acesta atinge punctul de saturație.

O astfel de descoperire poate avea un impact major asupra gestionării crizei de energie la nivel mondial și poate contribuie la susținerea și promovarea mai accentuată a politicilor și inițiativelor de dezvoltare durabilă. Atât apa de ploaie, cât și apa mării pot fi folosite pentru generarea energiei electrice, iar acest studiu reprezintă un pas înainte în ceea ce privește cercetarea.

Particule asemănătoare nisipului pentru generarea energiei electrice

Inginerii de la Laboratoarele Naționale Sandia, SUA au inventat un receptor de particule, tehnologie a cărei scop este de a genera electricitate din turnurile de energie solară. Acest receptor funcționează pe baza unor mici particule ceramice asemănătoare nisipului care circulă printr-un fascicul de lumină solară concentrată. Lumina soarelui permite încălzirea acestor particule, care se comportă ca spații de depozitare a căldurii necesare pentru producerea electricității, folosind o turbină cu aburi.

Particulele mici asemănătoare nisipului înlocuiesc sarea topită care este folosită ca spațiu de depozitare a energiei în interiorul turnurilor de energie solară. Aceste particule au capacitatea de a depozita căldură la o temperatură mult mai ridicată decât sarea topită – fără a întâmpina diverse dificultăți de natură chimică. Particulele pot fi folosite la temperaturi de peste 1.000 de grade Celsius. Astfel, simplul fapt de a dispune de un asemenea sistem de stocare a energiei permite producerea de electricitate chiar și atunci când lumina soarelui este în cantitate mică.