Prima pagină Stiinta

Intoarcerea carbunelui risipitor

Cecilia Stroe | 03.05.2007 |
Intoarcerea carbunelui risipitor     Intoarcerea carbunelui risipitor + zoom
Galerie foto (1)

Paradoxal sau ba, era Tratatului de la Kyoto si a incalzirii globale straluceste prin masive investitii in carbune.

Motivul fundamental se afla in pretul scazut al carbunelui si in ampla disponibilitate a rezervelor, mai mult sau mai putin egal distribuite in toata lumea si suficiente cel putin pentru urmatorii 180 de ani. O calitate in masura sa starneasca nu numai apetitul marilor puteri, ci si interesul unor state mici – precum Sri Lanka, Laos si chiar Iran, tara cu traditie petroliera. Cresterea preturilor petrolului si gazului natural, precum si instabilitatea politica din Orientul Mijlociu nu au facut decat sa accentueze aceasta tendinta. Intr-o asemenea masura incat, in 2011, planeta s-ar putea trezi cu 7.474 de centrale pe carbune in 79 de tari si cu un total de 9 miliarde de tone de CO2 emise in atmosfera anual.  

Cu mainile curate
Pentru a innobila carbunele cu titlul de combustibil curat, tehnologiile de ultima generatie si-au masurat puterile cu vechile tehnologii, ineficiente daca sunt aplicate la alti combustibili. Totul pentru a transforma cel mai „murdar“ in cel mai inofensiv combustibil. In pofida acestui artificiu – „de o dubioasa credibilitate stiintifica“, in opinia unora –, carbunele continua sa ramana principalul responsabil de emisiile de CO2, cauza principala a incalzirii globale care tulbura si destabilizeaza clima planetei noastre. 

Carbunele prezinta, prin insasi compozitia sa chimica, emisii de CO2 superioare cu circa 40% celor ale petrolului si aproape duble fata de ale metanului. Chiar si facand apel la cele mai promitatoare rezultate asteptate din partea programelor de cercetare activate de DOE (United States Department Of Energy) asupra eficientei instalatiilor alimentate cu combustibili fosili, carbunele este destinat sa ramana pe mai departe combustibilul cu cele mai ridicate emisii poluante. Asa incat aparentul beneficiu economic care ar trebui sa derive din costul scazut al carbunelui este in mare parte aruncat in aer de pretul piperat al instalatiilor, de administrarea acestora si de transportul combustibilului. Iar in contextul reducerii emisiilor cu 20% pana in 2020, cu 40% pana in 2030 si cu 60% pana in 2040, afacerea deja riscanta de astazi ar putea sa devina dezastrul economic de maine.  

Sechestrand CO2-ul
La ora actuala, majoritatea centralelor electrice pe carbune improasca pur si simplu in atmosfera suvoaie de CO2. Si asta in virtutea unui unic principiu de functionare: carbunele este pulverizat si ars in prezenta aerului intr-un generator de vapori (cazan); vaporii produsi sub presiune inalta actioneaza o turbina generand electricitate, iar CO2 emis prin combustia carbunelui „alege libertatea“, evadand prin cos. Aceasta este etapa in care oamenii de stiinta intervin pentru a face posibil imposibilul, adica sechestrarea CO2 in fum. Anumite tehnici dau deja rezultate in acest sens, incepand cu cea de sechestrare postcombustie. Cel mai bine dezvoltata in clipa de fata, aceasta metoda consta in utilizarea unor substante absorbante, cum este MEA (mono-etanolamina), care poarta numele unei molecule organice (amina) dotate cu o puternica forta de atragere a gazului de carbune. 

MEA prezinta totusi un mare inconvenient: pentru a zdrobi puternicele legaturi chimice ale dioxidului de carbon, trebuie sa-l incalzeasca, de unde si un extracost considerabil: de la 50 la 60 de euro pentru fiecare tona de CO2 sechestrat, in conditiile in care un megawat-ora de electricitate produs pe baza de carbune lasa in urma in jur de o tona de CO2...

Oamenii de stiinta mai detin un as in maneca. Este vorba despre IGCC sau „gazificarea integrata cu ciclu com­bi­nat“. In Statele Unite a fost gandita inca din anii 1970, inainte de a fi concre­ti­za­ta sub forma unei centrale ex­pe­ri­men­tale in 1984 (Cool Water, in California). 

Principiul dupa care functioneaza aceasta consta in arderea incompleta a carbunelui pulverizat in prezenta oxige­nu­lui si a vaporilor de apa, pentru for­marea unui gaz de sinteza (syngaz), compus in proportie de 65% din mo­no­xid de carbon si de 30% din hi­dro­gen. Care este ars intr-o turbina pe gaz, cuplata la o turbina dubla. Prima utili­zeaza combustia syngazului, iar a doua functioneaza cu vapori incalziti de catre gazele fierbinti generate de combustie. 

In primul rand, acest ciclu com­bi­nat are meritul de a ameliora randa­men­tul energetic, cel al centralelor IGCC actuale apropiindu-se de 45%, dar existand si perspectiva unei valori-record de 55%. Este un aspect capital pentru o centrala pe carbune, pentru ca un randament bun limiteaza in mod automat emisiile de CO2. Dar promisiunea cea mai interesanta se afla in alta parte: in posibilitatea de a intercala intre instalatia de gazificare si turbine niste sisteme sofisticate de purificare cu ajutorul unor solventi care, spre deosebire de MEA, se leaga de CO2 pe baza presiunii si nu printr-un proces chimic. Nu in ultimul rand, la finalul procesului de sechestrare a CO2, syngazul ultim, bogat in hidrogen, ar putea servi drept carburant potential pentru automobilele nepoluante. Cireasa de pe tort.  

Eficienta energetica in stil romanesc
La Bucuresti, Institutul de Proiecte pentru Inovatie si Dezvoltare (IPID), impreuna cu Asociatia Romana pentru Clubul de la Roma (ARCoR), si-a propus sa elaboreze in urmatoarele luni un studiu complex, menit a contribui la conturarea indelung-asteptatei strategii nationale pentru securitate energetica si protectia mediului. 

Romania poate fi considerata o tara bogata in resurse energetice sarace si scumpe, spune Aureliu Leca, profesor la Universitatea Politehnica din Bucuresti, implicat activ in proiect. Tara noastra este prima care a comercializat petrol, dar, la consumurile actuale, petrolul si gazele naturale vor disparea in urmatorii 15 ani, crede el. „De asemenea, avem rezerve importan­te, desi nu foarte mari, de carbune de proasta calitate. Cat despre energia hidraulica si despre uraniu, acestea sunt si ele costisitoare din punctul de vedere al investitiilor de capital.“ 

Asadar, economia romaneasca se bazeaza in proportie de 65% pe petrol si gaze naturale in curs de epuizare. In Romania, dintre multele prioritati legate de energie, prima este eficienta energetica, mai spune Leca, in opinia caruia pierderile mari de energie constituie una dintre cauzele principale ale saraciei. „Per ansamblu, Romania are un potential de economii energeti­ce de circa o treime din resursele primare pe care le folosim. Intensitatea energetica (altfel spus cantitatea de resurse primare la unitate de produs intern brut) este de peste trei ori mai mare decat in UE. „In momentul de fata legislatia exista, exista si institutiile adecvate, ba chiar si niste programe, insa, foarte specific din pacate la noi, ele sunt neoperationale, iar progresele sunt absolut nesemnificative“. 

De aceeasi parere este si Daniel Daianu, presedintele IPID, potrivit caruia, paradoxal, desi avem rezerve mari de eficienta, suntem extrem de ineficienti. 

In topul pierderilor energetice, pe primul loc se afla sectorul rezidential (cladirile) cu 40-50%, urmat de cel al transporturilor (35-40%) si de industrie, cu 25%. Ca atare, nu este de mirare ca, in opinia specialistilor, cea de-a doua prioritate a sistemului energetic autohton se refera la energetica urbana. Iar cogenerarea – producerea simultana de energie electrica si caldura si alimentarea centralizata cu caldura a localitatilor –, plus eficienta energetica in sistemele urbane reprezinta doua directii pe care UE pune foarte mult pret, afirma Aureliu Leca. „La noi, dintre cele trei subsisteme energetice – electricitate, gaze si incalzirea localitatilor –, aceasta din urma este in mod categoric sectorul cel mai deficitar. Un studiu despre Europa Centrala si de Est arata ca, in aceasta zona (11 tari, printre care si Romania), cele mai bune sisteme de termofica­re/cogenerare inregistreaza pierderi de 35%, iar cele mai ineficiente – de 80%. Din pacate, Romania se incadreaza in zona acestei limite superioare.“ Afec­tate, in urma crizei petrolului din 1973, de cresterea brusca a pretului acestui combustibil la nivel global, toate tarile vest-europene membre UE si-au redus consumurile energetice in cladiri cu 60-65%, in cadrul unor programe dezvoltate pe parcursul a 15-20 de ani, iar acum UE si-a propus ca obiectiv pentru 2010 o reducere suplimentara cu inca 22 de procente.

Foto: Northfoto/Ilustratie: Alexandru Ciubotariu


FACTS


Planetei cat mai mult carbune


In lume, in fiecare saptamana sunt instalate in retea doua noi generatoare electrice pe carbune, iar in viitor numarul lor va creste. O spune Platts, liderul mondial in domeniul informatiei energetice. 

In timp ce in ultimii cinci ani emisiile de CO2 provenite de la centralele pe carbune au sporit cu un miliard de tone pe an, pentru urmatorii cinci ani se prevede o crestere de 1,2 miliarde anual.   Este o perspectiva deloc reconfortanta, daca se tine cont de faptul ca, deja, la ora actuala centralele electrice pe carbune sunt responsabile de o treime din emisiile totale de CO2. La nivel mondial, cel mai mare producator de energie electrica pe baza de carbune este China, cu 112.613 GW de capacitate adaugata in ultimii cinci ani. In viitor, insa, cresterea procentuala maxima de capacitati si emisii o vor inregistra Statele Unite si Uniunea Europeana. Pentru Statele Unite in mod deosebit, se preconizeaza o performanta impresionanta: ele vor trece de la actualele 17,5 milioane tone/an de CO2 provenite de la instalatiile cu carbune (media din ultimii cinci ani), la 248 milioane tone/an. In termeni absoluti, cei mai mari constructori de noi instalatii pe carbune vor fi China, Statele Unite si India. Europa vine si ea puternic din urma, dar la o distanta considerabila.