dimarts, 1 d’abril de 2008

Ecologisme-ficció (...o no!)

Encara que els meus coneixements de física estan molt rovellats i que la termodinàmica no ha sigut mai el meu fort, m’he permès de fer algunes elucubracions – cabòries en diuen ara – sobre possibles solucions als problemes de l’exhauriment del petroli, l’escalfament global i l’escassetat d’aigua. Us semblarà pretensiós, però el més sorprenent és que em sembla que he trobat un bon pal·liatiu per als tres problemes alhora.

- Sorpresos?
- Jo també!
Com que probablement deu haver-hi algun error en els meus raonaments, els plantejo aquí per escrit amb la sana intenció de que algú més docte en aquestes matèries, o simplement més assenyat, em faci veure els meus errors. Evitaré fer aquí una introducció a les problemàtiques abans esmentades ja que son ben conegudes. Tanmateix sí que voldria fer tres constatacions inicials.
Fets:
1- Les reserves de petroli i gas natural son finites així que, amb independència (bonica paraula) de quan es produeixi el pic del petroli, en haurem de prescindir.
2- Fer servir la combustió d’hidrocarburs com a font d’energia afecta molt negativament l’equilibri termodinàmic del planeta tan per l’efecte hivernacle com per la injecció directa d’energia tèrmica al sistema. És l’anomenat canvi climàtic. Com a conseqüència d’aquest desequilibri tot l’ecosistema planetari s’està deteriorant de tal forma que compromet la pròpia existència de vida.
3- Amb una població mundial de més de 6.600 milions de persones i que augmenta exponencialment, l’aigua serà un recurs escàs; de fet ja ho és als països del 3r món. A això cal afegir que l’efecte de canvi climàtic agreuja encara més aquesta escassetat (amb independència de la incompetència manifesta dels gestors polítics de torn d’aquest estimat racó del planeta a on vivim).
En aquestes circumstàncies el més assenyat és intentar reduir al màxim el consum de combustibles fòssils - amb tràmit d’emergència – i fer servir energies netes. Es a dir, solar, eòlica (que d’alguna manera també és solar), mareomotriu i geotèrmica.
No considero aquí l’energia nuclear per evidents raons ètiques i per que la matèria prima necessària com a combustible també és finita.
El problema de les dues tecnologies netes més desenvolupades, solar i eòlica, és que per a poder transportar i emmagatzemar l’energia es necessita un vector energètic, ja sigui l’electricitat o l’hidrogen (tecnologia més nova i poc desenvolupada encara). En qualsevol dels dos vectors els problemes que suposen tant el transport com l’emmagatzematge son importants per molt que tècnicament estiguin més o menys resolts. Però hi ha un aspecte que s’obvia. Tots dos vectors necessiten d’un agent mitjancer, una empresa, que s’encarregui de gestionar el transport i la distribució de l’energia. Hi tornaré sobre això al final.
Arribats a aquest punt la meva proposta és reintroduir la vella idea de fer servir l’aire comprimit com vector energètic. Així d’entrada pot semblar una frivolitat poc meditada, però intentaré raonar els seus avantatges.
En comprimir l’aire l’únic que fem és transformar l’energia cinètica (del vent o d’un motor elèctric alimentat per cèl·lules fotovoltaiques) en energia potencial. De fet estaríem fent el mateix que fèiem de petits amb aquells cotxets de joguina que portaven una molla en espiral com a motor. El gran avantatge que trobo en fer servir l’aire comprimit com a vector energètic és que com a subproducte de la compressió s’obtenen dues coses molt aprofitables: calor i – atenció - AIGUA! Suposo que ja comenceu a veure per on vaig. Curiosament una de les coses per les què es sol desestimar aquest vector energètic és que el calor generat en la compressió es sol considerar com a una pèrdua d’energia del sistema (entropia) i això penalitza molt el seu rendiment. Tanmateix penso que es podrien desenvolupar tecnologies que aprofitessin aquesta calor per a calefacció i escalfament d’aigua sanitària, amb la qual cosa el rendiment se incrementaria molt. El segon subproducte, l’aigua, és molt valuós. Probablement comprimir aire només per a extraure la humitat és fer un pèssim negoci. Tanmateix, aprofitar-la quan es produeix a resultes del procés de compressió fóra, ben al contrari, molt intel·ligent.
Suposem una comunitat, un edifici per exemple, dotat amb d’uns microgeneradors eòlics (no els típics molins d’eix horitzontal, sinó algun model més eficient com el patentat per barcoWM) i de plaques solars fotovoltàiques. Si es fan servir aquests mitjans per a comprimir aire, a més de poder acumular l’energia de forma neta obtindrem energia térmica, per a calefacció o ús sanitari, i una mica d’aigua per autoconsum. La quantitat d’aigua, que dependrà de la humitat de l’aire i del volum d’aire que comprimim, serà relativament petita (l’aire conté aproximadament uns 10g/m3) però probablement suficient per als usos que no requereixen aigua potable. Penseu que en els cas d’un habitatge només que poguéssim fer-la servir per a omplir la cisterna del wc ja estalviaríem el 50% de l’aigua de consum domèstic. En cas d’us agrícola fixeu-vos que el mateix aire comprimit es podria fer servir per a pulveritzar l’aigua sobre els cultius o, millor encara, per a donar pressió a un sistema de rec gota a gota.
Evidentment el lector sagaç ja fa estona que es pregunta com recuperem l’energia acumulada en forma d’aire comprimit. Doncs, si em permeteu la obvietat, fent servir motors d’aire comprimit. És una tecnologia incipient que caldria desenvolupar molt (qui s’anima?) però que ja es pot fer servir en automòbils amb el gran avantatge de que l’únic que surt pel tub d’escapament és aire sec i que com a subproducte de la descompressió de l’aire es produeix fred. Així que l’aire condicionat surt gratis. Un balanç energètic impecable. Es pot demanar més?
Doncs sí, i reprenc aquí la qüestió de les empreses del sector energètic. Tant l’energia (què com tots sabem ni es crea ni es destrueix...) com l’aigua son un bé comú gratuït. Les empreses de serveis cobren per la vectorització, es a dir per la transformació, pel transport i per la distribució. Arrelades en aquest lucratiu model de negoci i en defensa dels seus legítims (que no necessàriament ètics) interessos, intenten evitar un model energètic distribuït en el què cada consumidor seria pràcticament autosuficient. Podeu fer un experiment, poc científic però molt clarificador. Busqueu “vector energètic” (en qualsevol idioma) a Google i veureu que es parla molt de l’hidrogen, sobretot per part de les grans empreses d’energia, però molt poc de l’aire comprimit. L’hidrogen és un vector energètic que es presta molt bé al model de negoci basat en producció industrial centralitzada, transport i distribució. Així doncs, és molt poc probable que les grans empreses dediquin recursos econòmics a la recerca i el desenvolupament de tecnologies basades en l’aire comprimit. Ho farà l’estat en pro del bé comú? Em temo que no.
Tenim energia gratis, tenim aigua gratis i tenim un greu problema de model de societat.
Ens en sortirem?