Energia berriztagarriak
Bioenergia
Jatorri biologikoko energiak edo bioenergiak etorkizuneko energi hornikuntzari ekarpen txikia egin diezaoikeela pentsa dezake batek baino gehiagok. Ez da horrela ordea eta zenbait kasu eta egoeratan lehen mailako ekarpena egin dezake. Datu aipagarria esaterako hauxe da: 1987.ean munduko energi eskariaren % 17 bioenergiak estali zuela, egur moduan zatirik handienean noski.
Hiru bioenergien artean egurra da dudarik gabe garrantzitsuena. Lehen aipatu dugun legez, lehen mailako energi iturri da Hirugarren Munduko biztanleriarentzat. Egurra etxeko janariak prestatzeko eta berokuntzarako erabiltzen da batez ere eta prozesu industrialetan erabiliko denik ezin da pentsatu. Egurra garrantzizko energi iturri izatea nahi bada, baso-botatzea oso ondo kontrolatu behar da. Izan ere, botatze-abiadurak basoaren hazte-abiadura ez du gainditu behar eta gainera, hazte- abiadura handiagoa izan baledi, are egokiago izango litzateke.
Bestetik nekazal hondakin eta soberakinetatik lortutako konposatu organiko oxigenatuak (alkoholak, zetonak eta aldehidoak) dauzkagu. Alkoholek, etanolak zehazki, erregai moduan erabilpen handia dute zenbait tokitan. Brasilen adibidez azukre-kanaberazko soberakin eta hondakinetatik bakterio-liseriketaz erdietsitako etanol hutsez ibiltzen da automobilen % 20. EEBBetako erdimendebaldeko zenbait estatutan, arto-soberakinak dauden estatuetan hain zuzen ere, gasolinari etanola gehitzen zaio 9:1 ratioan. Nebraskan eta Iowan automobilen % 33 eta % 28k hurrenez hurren nahaste hori erretzen dute. Bide berean ari dira Afrikako zenbait herritan, Zinbabue, Kenia eta Malawin besteak beste.
Nekazal hondakin eta soberakinetatik eratorritako erregaiak erabiltzeak arriskuak ekar ditzake. Zenbait herritan, inportatutako erregai fosilekiko menpekotasun handia duten herrietan batez ere, hondakinak edo soberakinak erabili beharrean, etanola lortzeko soro bereziak paratzeko tentaldia egon liteke. Horrek bi kalte sor ditzake: elikagai gutxiago haztea eta soro berriak lortzeko basoa itxuragabe botatzea.
Biogasak etorkizun handia izan dezake nekazal inguruetan. Izan ere, nekazal hondakinak edo azienden gorotzak anaerobikoki liseritzen badira metano gasa erdiesten da. Etxeko erabilpenetarako erregai interesgarria da granja eta baserrietan hondakin soberakinekin egon daietezkeen arazoak konpontzen dituelako. Elikagaien prestakuntza eta etxeko berokuntzarako erabil daiteke batez ere, liseriketa anaerobioz lortutako metano-kantitateak oso handiak ezin dutelako izan. Adibidez, Txinan etxerako 4,5 milioi liserigailu txiki instalatuta daude dagoeneko.
Aipatu hiru bioenergiek beharrezko teknologia oso ezaguna izatea bere alde dute. Hala ere, alkoholen kasuan izan ezik oso maila handitan erabiliko direnik ezin daiteke pentsa. Bestetik, arazo larri bat planteatzen dute. Materia organikoaren errekuntzan oinarritzen direnez, karbono(IV) oxidoa sortu eta berotegi efektua areagotzen dute. Metanoaren kasuan gainera, are gehiago larriagotzen da berotegi efektuarekiko sentikortasuna, metanoa bera berotegi-gas eraginkorra delako.
Bestetik eta atal honi bukaera eman aitzin, zenbait landareren olioak (ekilore, koko eta soiarenak besteak beste) diesel erregaien ordezkatzaile moduan erabiltzea aztertzen ari direla azpimarratu behar da.
Energia naturalak
Energia hidraulikoa
Erreka eta ibaien ura K.a. I. mendetik erabiltzen da energi iturri moduan. Gure herrietako erreka-bazterretan errotazahar, errotatxiki, behekoerrota edo errotaetxe izeneko etxe-piloa horren lekuko da. Energia hidraulikoa Erdi Aroko industrializazioaren oinarri izan zen.
Egun energia hidraulikoa elektrizitatea lortzeko erabiltzen da. Sistema oso erraza eta ezaguna da. Presa edo urtegi batean bildutako ura turbina batean zehar pasarazten da, turbina horrek energia elektrikoa sortzen duelarik. Abantaila nabari asko ditu hidroelektrizitateak. Alde batetik, energi konbertsioaren etekina oso handia da, % 80-90 bitartekoa. Bestetik, tamaina guztietako sistemak erabil daitezke. Eta azkenik, eragin ekologiko kaltegarriak oso txikiak dira, tamaina txikiko sistemetan batez ere.
Dena den, hidroelektrizitatea sortzeak arazo latz bat du. Ibaiak edo errekak garraiatutako sedimentuak presaren atzean pilatzen dira eta ondorioz, presaren edukitze-ahalmena txikiagotu egiten da. Azkenik, presa sedimentuz betetzen da eta ezin dio urari eutsi. Beraz, kasu horretan elektrizitatea lortzeko ahalmena ibaiak nahikoa ura daraman uneetara mugatzen da.
Eguzkitiko energia
Eguzkiak Lurreko bizia posible egiten duela gauza jakina da. Bera egongo ez balitz, Lurra espazio zabalean galdutako harritzar hotza izango litzateke. Eguzkiak energi inpirioa digor espaziora eta Lurrera horren zati bat soilik iristen da. Lurreraino ailegatzen den eguzkitiko energia guztia, 173.000 x 10 12 watt gutxi gorabehera, ez da lurrazaleraino heltzen. Ondoko taulan energi fluxu horren banaketa adierazten da.
| Eguztikitiko energia atmosferak isladatua atmosferak zurgatua uraren zikloa haize eta korronteak fotosintesia | 173.00 x 10 12 % 3 % 47 % 23 % 1 % 0,2 |
Lurrazaleraino iristen den energi kantitatearen neurria izateko adibide bat ipintzea izan daiteke onena. Munduko biztanle guztiek energia EEBBetako biztanleen maila berean kontsumituko balute 6 , lurrazalera iristen den energiaren % 0,01 nahikoa izango litzateke.
Eguzkitiko energia zuzenean erabiltzeko bi modu dago. Alde batetik, kolektore egokien bidez isurgai bat berotzeko erabil daiteke. Isurgai horrek gero aukera desberdinak eskaintzen ditu: zuzenean erabil daiteke, berokuntzan esaterako, edo bero–trukagailu baten bidez lurrintze-puntu baxuko likido bat gas bihurtuz turbina bati eragiteko ere erabil daiteke. Bestetik, zelula fotovoltaikoen bidez eguzkitiko energia elektrizitate zuzen-zuzenean bihur daiteke.
Nolanahi ere, energi etekina oso txikia da (% 20 baino txikiagoa) eta epe laburrean eguzkitiko energia maila handian erabiliko denik pentsatzea optimista izatea da. Gaur egun, energi kantitate txikiak behar dituzten tokietan bakarrik gerta daiteke eragingarria: mendietako antenak energiaz hornitzeko, etxe isolatuen berokuntzan eta antzeko kasuetan esaterako.
Gainera, zelula fotovoltaikoen kasuan beste faktore bat ere kontutan hartu behar da. Eskuarki erabiltzen diren siliziozko zelulak oso garestiak dira, fabrikatzeko energi inpirioa behar delako.
Bestetik, beste energia naturalen kasuan bezala eguzkitiko energia ere aldizkakoa da (gauez ez dago argirik) eta gaueko eskariari aurre egiteko energia metatu egin behar denez, arazo larriak planteatzen dira energi kantitate handiak metatzeko modu egokirik ez dagoelako.
Beraz, lan handia egin beharra dago eguzkiko energiak gure etorkizunean pisua izan dezan nahi bada.
Haizearen energia
Haizearen energia aspalditik erabili da energia mekanikoa lortzeko. Esaterako, Mantxan haize-errotaz garia ehotzeko baliatu ziren eta Herbehereetan polderrak lehortzeko erabili ziren. Bestetik, belauntziek jarritako zenbait abiadura-marka ez dira 1976. urterarte hobetu.
Gaur egun elektrizitatea lortzeko erabiltzen da haizearen energia. Orain erabiltzen diren haize-erroten eta garai batekoen artean ez dago desberdintasun handirik. Diseinu bera dute funtsean. Aldaketarik nabarmenena akaso, palen biraketa´-abiaduran dago. Garai batekoek astiro biratzen zuten. Oraingoek ordea, biraketa-abiadura handiak dauzkate.
Energia eolikoa elektrizitatea sortzeko erabiltzea proposatu zenean, energi eskakizun txikiko instalazioak, ur-ponpa bat adibidez, hornitzeko egokia zela uste zen. Orain aitzitik, ikuspegi berria nagusi da eta tamaina handiko zentral eolikoak nahiago dira. Ehundaka haize-errotez osatutako zentralak diseinatzen dira. EEBBetan haize-granja deritze.
Munduan instalatutako energia eolikoaren zatirik handiena, % 90 gutxi gorabehera, Kalifornian dago 7 .
Haizearen energia ez dago arazoetatik libre. Alde batetik, egun diseinatzen diren haize–errota itzelak estetikoki oso itsusiak dira. Bestetik, abiadura handiz biratzen duten palek zarata handia sortzen dute eta erroten inguruak bizileku deseroso bihurtzen dituzte. Gainera, erroten palen higidurak irrati-frekuentzien distortzioak sorterazten dituenez, irrati bidezko komunikazioak eragotzi egiten dira.
Itsasoen energia
Itsasoen energiaz baliatzeko hiru prozedura nagusi proposatu dira: mareak, olatuak eta ozeanoen energia termikoa.
Mareak
Mareak energi iturri moduan erabiltzea proposatzen duen sistemak, itsas gora eta itsas beheraren artean dagoen ur-mailaren diferentzia aprobetxatzen du.
Horretarako, estuario edo bokale egoki bat dike batez ixten da eta dike horretan turbinak jartzen dira. Itsas goran, dikearen atzean ura metatzen da eta gero, itsas beheran turbinetan zehar askatu egiten da.
Horrelako prozesuak bi arazo nagusi ditu. Alde batetik, estuario edo bokale bat dikez itxi behar izateak kalte paisajistiko handiak sortzen ditu, maiz paraje horiek bereziki ederrak direlako. Bestetik, mareen energia aldizkakoa da, iraunkortasunik ez du alegia, eta gainera, itsas gora eta beheraren artean ur-mailaren diferentzia handia dagoenean bakarrik da erabilgarria.
Hala eta guztiz ere, nahikoa esperientzia luzea dago alor honetan. Izan ere, Frantziako Normandian 1967az gero La Rance-ko zentral mareomotriza lanean ari da. Zentral honek 240 MW ekoizten duten 24 turbina dauzka.
Munduko beste zenbait tokitan, Kanadan eta Britainia Haundian besteak beste, proiektu esperimentalak martxan ari dira. Adibidez, Kanadako Fundy badian diseinu berriko eta etekin handiko turbinak frogatzen ari dira. Etorkizunean, zentral mareomotriz gehiago zabalduko direla argi eta garbi dago, baina era berean, horiek energi hornikuntza globalean izango duten eragina mugatua izango dela (zentral horiek kokatzeko toki egoki askorik ez dagoelako besteak beste) kontutan hartu behar da.
Olatuak
Olatuek uhin-higidura dutela gauza jakina da. Haizeen indarrak sortzen ditu eta olatuen partikulak ez dira luzetaraka desplazatzen; gora eta beherako higidura etengabean dabiltza ordea. Energi kantitate handia pilatzen dute olatuek eta esaterako 3 m-koek 25-40 kW/m ekoizten dituzte.
Olatuen indarra energia elektriko bihurtzearen ideia oso zaharra da eta adibidez, helburu hori lortzeko 350 patente desberdin egin dira Britainia Haundian 1890.az gero.
Patente gehienen atzean dagoen oinarria hau da: olatuak gorputz huts baten gainean presioa egiten du likido edo gas bat konprimatuz eta isurgai horrek turbina bati eragiten dio. Proposatutako sistema gehienak ez dira piszina-saioen fasetik pasa. Hala ere, salbuespenak egon dira; besteak beste Kaimeiko zentral esperimentala Japonian. Zentral hau, 80 x 12 m-ko almadia batez eta turbina bertikalez osatuta dago, sare elektriko japoniarrari 2 MW ematen dizkiolarik.
Azken aldi honetan bestelako egiturak probatzen ari dira olatuen energiaz baliatzeko. Norvegiako Bergen-en kostan eraikitako zentrala probatu dute. Berori bertikala da eta olatuak azpitik sartzen dira. 0,5 MW edo 50 etxeren energia emateko gai da. Dena dela, 1990.ean ekaitz batek hondatu zuen.
Ozeanoen energia termikoa
Sistema hau ozeanoetako gainazal eta sakoneko uren artean dagoen tenperatur diferentziaz baliatzen da. Energi zentrala ozeanoan flotatzen ari da eta funtsean bero trukagailu erraldoia da. Bertan, irakite-puntu baxuko likido bat, amoniakoa esaterako, itsas gainazaleko ur beroaren eraginez lurrindu egiten da eta gero, turbina batzuetan zehar pasatzen da. Ondoren, itsas sakoneko ur hotzak likidotu egiten du, prozesuari berrekiteko gertu dagoelarik.
Ideia ez da berria. Mende honen lehen erdialdean horrelako estazio esperimentalak probatu zituen George Claude injineru frantsesak Habana, Brasil eta Abijanen. Ez zuen zorte handirik izan, baina berak egindako lanak gaur egun planteatzen diren programen oinarri dira.
Ozeanoko energia termikoa erabiltzeko puntu batzuk hartu behar dira kontutan:
- Prozesua termikoki errentagarria izateko, foku hotz eta beroaren artean 18 °C-ko tenperatur diferentzia behar da. Ozeano tropikal eta subtropikaletan bakarrik gertatzen da hori; ozeano-gainazal osoaren heren batean alegia.
- Arazo teknologikoak direla eta ur hotza 1.000 m baino sakonagotik erauztea ez da komeni.
- Bero-trukagailuaren paretetan algak, moluskuak, etab. haziko dira. Hauek ezabatu egin behar dira; konbertsioa asko txikiagotuko dute bestela.
- Bestetik zentral hauek kostaldetik urrun egin behar dira eta ondorioz bertan ekoizten den energia elektrikoarekin zer egin ikusi behar da. Bi aukera daude:
- Kable bidez kostara eraman lehorrean kokatutako zentrala bailitzan. Honek arazo teknologikoak ditu; kablearen diseinuaren ikuspegitik batez ere.
- Tarteko produktu bat fabrikatzeko erabil daiteke. Tona bat aluminio egiteko esaterako 18 MW behar dira. Oso prozesu garestia da beraz eta itsasoko energia termikoa erabiliz asko merka daiteke. Amoniakoa ere fabrika daiteke uretako hidrogenoa eta aireko nitrogenoa erabiliz. Egun gas naturaletik sintetizatzen denez gas preziatu hori aurreztuko genuke eta gainera berez bukaezinak diren lehengaiez baliatuz 8 . Hidrogenoa ere lor daiteke itsasoko ura hidrolizatuz eta hidrogeno hori erregai moduan erabil daiteke gero.
Bestetik, ozeano sakonetik ur-masa handiak azaleratzeak eragin ditzakeen arazo ekologikoak ere kontutan hartu beharko lirateke. Sakonetik gainazaleratutako ur horiek elikagaiez beterik egongo dira eta hasiera batean honakoa pentsa daiteke: hori munduko hainbat tokitan, Peru eta Mauritaniaren parean esate baterako, naturalki gertatzen denez eta bertan arrain-aberastasun handia dagoenez, onerako izan daitekeela. Dena den, sakonago aztertu behar da arazoa.
Energia geotermikoa
Lurrean sakondu ahala tenperatura igo egiten da. Beraz, gainazal eta sakoneko puntu baten artean bero-fluxua dago. Alabaina, oso txikia da eta ez dirudi, hasiera batean bederen, energia lortzeko interesgarria denik.
Dena den, lurrazpiko urak bero hori azaleraino garraia dezake eta geyser edo ur termal moduan agertzen da. Gainera, fenomeno natural horiek erabilgarriagoak dira. Esaterako ur beroko iturriak berokuntz sistemetan erabiltzen dira Islandian. Baina badu energia termikoak desabantaila nabarmena: toki konkretutan bakarrik erabili ahal izatea alegia.
Iharduera termikoko eremuetan energia elektrikoa ekoizteko zentral geotermikoak erabiltzea pentsa daiteke. Horietako lehena Larderello-n, Italian, zabaldu zen 1906.ean eta 370 MW ekoizten ditu.
Hiru motako eremu geotermikoak daude.
- Lurrin lehorrekoa. Larderellokoa esaterako. Lurrina presio txikian turbinetan zehar pasarazten da. Lurrin-kantitate handiak eta turbina bereziak behar dira eta etekina ez da oso handia.
- Lurrin hezekoa. Ugariago dira. Turbina bereziak erabiltzen dira eta horietan likidotzen den ur beroa berokuntzan erabil daiteke.
- Ur berokoak (50-80 °C). Gehienak berokuntzarako erabiltzen dira; Islandian adibidez. Sobiet Batasunean, Kamtxatka-n zehazki, elektrizitatea lortzen dute horrelako eremu batean, freoiez elikatutako turbosorgailu bat erabiliz.
Bestelakoak
Hidrogenoa
Hidrogenoa erregai moduan, hots energi iturri moduan, erabiltzea oso interesgarria da. Alde batetik, hidrogenoa oxigenoaren aurrean jartzen denean oso azkar eta bortizki erreakzionatzen du eta bestetik, uraren osagai moduan erruz dago gure planetan eta zer esanik ez unibertso osoan elementu libre moduan. Gainera, hidrogenoaren errekuntz erreakzioaren emaitza ura da; hidrogenoa lortzeko lehengaia hain zuzen ere. Ondorioz, gaurko errekuntz prozesuek dituzten poluzio-arazoak, berotegi efektua eta euri azidoa besteak beste, ez ditu sortzen.
Hidrogenoak erregai arruntak ordezka ditzake, bai garraio-erregai moduan eta bai elektrizitatea sortzeko ere. Gasolinaren pareko energi ahalmena du eta egungo motoreetan erabil daiteke beroriei aldaketa txiki batzuk egiten bazaizkie.
Gauza liluragarri baten aurrean gaudela ematen du eta irakurleak horren ona bada zergatik ez den jada erabiltzen galdetuko dio bere buruari. Mundu honetan ezer perfektua ez denez, hidrogenotiko energiak ere arazoak ditu.
Lehenik eta behin hidrogenoa garestia da, egun prozesu industrialetan erabiltzen den hidrogeno guztia petroliotik erauzten delako. Hidrogenoa lortzeko bidea uraren hidrolisia izan daiteke, baina hori egiteko prozesu eraginkor eta merkerik ez dago oraindik. Uraren hidrolisia oso garestia da energi kantitate handia behar delako. Etorkizunean energia alternatiboak (hala nola eguzkitikoa, hazieena edo ozeanoen energia termikoa) erabiltzea pentsa daiteke.
Beste arazo bat hidrogenoa gordetzea eta garraiatzea da. Hidrogenoa elementu kimikorik arinena da eta bolumen handia betetzen du. Gainera, oso suharkorra denez, oxigenotan espontaneoki erreakzionatzen duenez, kontu handiz maneiatu behar da. Istripu gogaitkarri asko gertatu dira hidrogenoarekin. Jende askoren oroimenean Heidelberg zepelinaren sutea gordeta dago.
Alemaniarren aireflotako izarra zen untzi hori eta bere lehenengo hegalaldian New York-eko aireportura iristean globo barruko hidrogenoak su hartu zuen maniobra oker baten ondorioz, istant batean zepelin osoa suzi erraldoi bihurtu zelarik. Orduan filmatutako irudiak makina bat bider eman dira telebistaz eta ondorioz jendearen oroimenean segitzen dute. Beraz, teknologia berezia diseinatu behar da hidrogenoarekin lan egiteko.
Esaterako, gordetze-arazoa arintzeko tanga bereziak diseinatzen ari dira; horietan hidrogenoa hidruro metalikoetan zurgatzen da. (Adibidez, magnesio hidruroak bere pisua 1000 bider hidrogeno zurgatzen du eta berotzean askatu egiten du.) Bestetik, hidrogenoa produkzio-tokitik erabilpen-guneraino gaseoduktuen bidez garraiatzea ere posible da.
Bukatzeko, Jules Verne-ren Irla misteriotsua liburuko pasarte bat hona transkribatzea egokia dela iruditzen zait.
Ikatzik ez dagoenean zer erreko dute gizakiek? Ura. Bai, ene lagun maiteok, nere eritziz egunen batean ura erabiliko da erregai moduan; hidrogenoak eta oxigenoak, banandurik ala batera erabilita, argi- eta bero-iturri agortezina osatzen bait dute.
6.
Kontutan hartu behar da EEBBn energi zarrastalkeria handia dagoela eta esaterako, EEBBek bakarrik Europak eta Japoniak baturik adina energia kontsumitzen dutela.
7.Munduan 1.500 MW ekoizten dira urteko.
8.Amoniakoa garrantzi handiko lehengaia da industri prozesu askotan.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
