CAPITOLUL I DEZVOLTAREA DURABILA

1.1. Notiuni introductive

La inceput de secol si mileniu, civilizatia industriala ajunsa la nivelul globalizarii, avand puterile uriase conferite de stiinta si tehnologie, se confrunta totusi cu probleme foarte serioase. Adaptate situatiei dar pastrandu-si integral caracterul dramatic, cuvintele lui Hamlet se potrivesc momentului in forma "a fi sau a nu mai fi". Salvarea mai poate fi inca posibila numai pe calea dezvoltarii durabile. Aceasta este unanim considerata ca singura "iesire de siguranta" pentru a evita o prabusire apropiata intrerupand procesele de autodistrugere si a se sustrage destinului trist pe care l-au avut toate civilizatiile precedente, dupa lungi perioade de un uimitor progres. Desigur omenirea este amenintata de multe pericole (pandemii, meteoriti, cutremure, vulcani, accidente nucleare etc.) dar cele care decurg din degradarea mediului si epuizarea resurselor sunt cele mai importante, fiind extinse asupra intregii planete si practic ireversibile. Conceptul dezvoltarii durabile renunta la lupta cu natura in schimbul prieteniei cu aceasta, cautand sa franeze orice proces susceptibil de a aduce prejudicii generatiilor viitoare si sa repare tot ce se mai poate. Este o manifestare de solidaritate peste limitele unei vieti, dovada a maturitatii civilizatiei noastre in era globalizarii si cautarilor extraterestre. Sunt necesare grabnic schimbari profunde in sferele activitatilor industriale, economice, educative, culturale, administrative, politicii, stiintei si tehnologiei revenindu-le un rol hotarator. Pe acest drum, inainte de toate, este nevoie de un alt mod de a gandi si de alte atitudini, in spiritul "thinking globally, acting locally". Totul trebuie facut rapid, din mers. Au de invatat copiii dar si cei maturi, pentru a nu fi expusi sa devina, de la o zi la alta, incompatibili cu exigentele locului unde muncesc sau, ceea ce este mai grav, suferinzi de "sindromul managerului depasit", care blocheaza si imbolnaveste un intreg sector, ducandu-l la esec.

Sub presiunea situatiei existente, se construieste o baza corecta de gandire si se adopta repere sintetice de orientare, avand rol catalizator in activitatea inginereasca. Importanta lor este exceptionala in constructii deoarece acestea sunt utilizate cel mai indelung. De regula, nu mai este timp sa apara cuvinte noi si se adopta frecvent expresii in care termenii vechi primesc uneori semnificatii suplimentare, inca neincluse in dictionare. Caracteristic este ca in engleza a fost introdusa sintagma "sustainable development", iar in franceza "développement durable" preluata in romana prin "dezvoltare durabila" (existand si variantele viabila sau sustenabila, care ar fi fost mai aproape de sensul dorit). Alti termeni sau expresii mai putin cunoscuti sunt: masivitate (greutate) virtuala, dematerializare, materiale ecologice, energie inglobata, energie primara, secundara si finala, exergie, anergie, materiale energofage. imobile cu consum redus de energie, case pasive, audit energetic etc.

Orice obiect are o masa dar realizarea lui implica folosirea unor materii prime avand masa totala m₁. In plus, se utilizeaza si o cantitate de energie obtinuta prin arderea unei mase m₂ de combustibili fosili. Astfel apare masa virtuala a produsului, care rezulta dupa ce se scade masa m₃ (ceea ce poate fi utilizat din deseurile recuperate dupa dezafectare sau din produsul de fabricatie)

Desigur este o exprimare neobisnuita dar interesanta, deoarece sugereaza intuitiv importanta agresiunii exercitata de orice proces de productie.

Plaja de variatie este vasta, in functie de produs, tehnologie si modul de valorificare a deseurilor.

O astfel de abordare ar putea aduce date foarte interesante in constructii. In primul rand ar trebui stabilite valori pentru diverse materiale utilizate si apoi pentru variate tipuri de cladiri civile si lucrari ingineresti, tinand seama si de ceea ce se consuma ulterior cu prilejul reparatiilor capitale. Rezultatul obtinut, impartit la durata medie de viata a constructiei, da numai un indicator partial la care mai trebuie adaugat indicatorul corespunzator consumului anual de energie in exploatare .

Dematerializarea a aparut recent, deoarece utilizarea din ce in ce mai intensa a materialelor si energiei contribuie la degradarea mediului si la epuizarea resurselor neregenerabile . Termenul dematerializare inseamna descresterea cantitatilor de materiale incluse in circuitul de productie industriala si de generare a energiei. Astfel, a fost adoptata expresia "decarbonarea energiei" prin folosirea resurselor regenerabile. Ideea se reflecta in declaratiile "Clubului pentru factorul 10" , care argumenta ca aceasta descrestere trebuie sa fie de zece ori si a dat loc la multe controverse, unii apreciind ca diminuarea necesara ar fi de 100, altii mult mai mica. Se poate face o legatura si cu propunerea lui Weizsäker , ca in urmatorii 50 de ani, cand populatia Terrei va creste de la 6 la 9 miliarde iar nevoile se vor egaliza, supravietuirea cere ca eficienta sa sporeasca de cel putin patru ori.

Pentru un produs oarecare conteaza: indicele de impact, cantitatea care se produce anual si trebuie actionat pentru: conceptii imbunatatite, tehnologii mai eficiente, utilizarea resurselor regenerabile sau disponibile in cantitati practic nelimitate, diminuarea consumurilor specifice in exploatare, folosirea deseurilor si recuperarea materialelor din obiecte dezafectate. Toate sunt obiective principale ale progresului tehnic.

Prin volumul urias al productiei de energie din combustibili fosili, acesta este domeniul in care dematerializarea este deosebit de importanta. Un exemplu interesant este dat de Islanda, tara in care se produce electricitate folosind apa fierbinte a gheizerelor si cu ea se hidrogen utilizat la transporturile in comun. Se dezvolta si centrale hidroelectrice cu ajutorul unor ghetari care se topesc acum cu viteza accelerata. In curand, islandezii isi propun sa devina exportatori de hidrogen in vederea propulsarii vapoarelor. In SUA, Franta, Germania si Japonia se dezvolta intens pilele de combustibil, care utilizeaza hidrogen rezultand energie electrica fara ardere si fara degajari de CO₂.

Dematerializarea poate fi un impuls pentru modificari favorabile in industrie. Iata doua exemple banale. In componenta vehiculelor rutiere exista subsistemul de evacuare a gazelor emise si de atenuare a zgomotului. La autoturismele Dacia 1300, acum scoase din fabricatie dar inca prezente pe arterele de circulatie, tobele si teava de esapament trebuie inlocuite anual deoarece se corodeaza. Circa 30 kg de material (metal si azbest), fara a tine seama de masa virtuala, se transforma periodic in deseuri. Pe parcursul a 20 de ani de utilizare a automobilului, masa lor ajunge sa fie aproape egala cu cea a metalului din caroserie si motor! Nenumarate exemple exista la tot pasul si gasirea lor poate constitui o tema de debut pentru orice curs de pregatire. In cadrul preocuparilor pentru dezvoltare durabila, dematerializarea poate fi obtinuta prin imbunatatirea conceptiei subansamblului respectiv si a calitatii cu care ajunge acesta pe piata. Este interesant de remarcat ca dematerializarea vine in acest caz in contradictie cu rentabilitatea fabricantului. Plecand de la calitatea mai slaba, acesta cheltuieste mai putin si vinde mai mult, transferand dezavantajele in sarcina cumparatorului si asupra mediului inconjurator, de unde sunt preluate resursele neregenerabile si unde sunt acumulate deseurile. Contradictia intre economic si ecologic se manifesta atunci cand se fac analize partiale, fara a tine seama de costurile care includ exploatarea si intretinerea pe durata de viata (LCA - life cycle asessment). Problema trebuie examinata pe ansamblu si in cadrul unui mecanism economic, conceput pentru a fi favorabil dezvoltarii durabile.

Dematerializarea este un argument si pentru valorificarea deseurilor prin reciclare (sticle, metale, hartie, caramida, beton etc.), compostare (resturi alimentare) sau incinerare (cauciuc, lemn). Un efect contrar este cand se fura si se sparg capace de canalizare, tevi si alte elemente metalice inca utile, pentru a fi vandute centrelor de achizitie. Din pacate, cu exceptia hartiei si a bateriilor auto, aproape nimic nu se colecteaza pentru reciclare.

Materialele ecologice se disting prin aceea ca nu da 444e41e uneaza mediului inconjurator si oamenilor. Placile de azbociment, ferodourile cu azbest, rocile usor radioactive, anumite feluri de vopsea, sursele de COV (componente organice volatile) si altele care polueaza nu pot fi incadrate in aceasta categorie favorabila. Prin asimilare cu denumirea de carbune alb, data surselor hidroelectrice, se utilizeaza termenul de "material alb" pentru cazul cand nu se consuma resurse neregenerabile. La fel, prin imprumut, exista si denumirea de "material verde" care, ca si o planta, nu implica degajari de bioxid de carbon. Astfel lemnul si produsele agricole, care absorb CO₂ in perioada de crestere a plantelor, nu degaja mai mult din acest gaz cand sunt arse, ceea ce justifica utilizarea lor pentru inlocuirea combustibililor fosili. Si totusi acestea genereaza alte cateva substante nocive daca ard.

Putine produse pot fi 100% verzi dar industria occidentala se orienteaza in aceasta directie. Astfel apar compozitele la care armarea este asigurata cu fibre vegetale. Toate produsele organice naturale se degradeaza indata ce mor. Pentru a impiedica poluarea cu mase plastice, se cauta solutii sub forma materialelor biodegradabile. Idealul ar fi sa se poata produce materiale care nu se degradeaza atata vreme cat sunt folosite, dar care sa poata fi restituite mediului inconjurator, cand nu mai sunt utile.

1.2. Energie inglobata. Materiale energofage si imobile cu

consum redus de energie

Exista un "cost energetic" al materialelor, referitor la realizarea lor industriala (fig. 1). Cand acest pret este mare, se adopta calificativul "energofag", denumire menita sa sensibilizeze publicul. La o apreciere corecta, este necesara caracterizarea pe durata de viata a produselor finale: vehicule, instalatii industriale, cladiri etc. In mod gresit, utilizarea materialelor de izolare termica eficiente (pasla minerala, polistiren expandat) a fost limitata drastic in anii 1970-1980, pe criteriul ca sunt energofage, cerand la fabricatie cantitati importante de energie dar neglijand efectul benefic preponderent pe care acestea il au in perioada de exploatare a constructiilor. La randul sau, aluminiul, pentru a carui producere este necesara multa energie, prezinta avantajul ca nu se distruge prin oxidare, putand fi reciclat. Candva, in viitor, tot necesarul de aluminiu va putea fi asigurat numai prin reciclari. Trebuie observat ca pentru confectionarea unei folii de aluminiu (ρ = 2690 kg/m³) reciclat, se consuma numai 15,6 MJ/kg fata de 170 MJ/kg in cazul cand se recurge la aluminiu nereciclat.

Fig.1 Energia inglobata (Ev) in materiale de constructie, dupa Horst Arndt: Holtz- lemn; Zst- izolatie termica din celuloza; HWL- placi fibrolemnoase; Gips- ipsos; KS- silicocalcar; GB- beton celular; Mifa- vata minerala; PS- polistiren expandat; PB- beton poros; GF- vata de sticla; DSB- beton dens; Z- caramida; STB- beton armat; PUR- spuma de poliuretan; K- var (in MJ/t); ZT- ciment (in MJ/t); LZSB- beton usor cu adaosuri poroase. Sunt indicatori care se modifica permanent ca urmare a progresului tehnologic

Studii statistice efectuate in tarile dezvoltate scot in evidenta ponderea mare a energiei care se consuma in cladiri care nu au scop productiv (fig. 2), situatie care se reflecta in nivelul ridicat al cheltuielilor si in emisiile anuale de CO₂. O analiza efectuata in Anglia, publicata in , dupa Digest of UK Energy Statistics, evidentiaza urmatoarea repartitie a consumului anual de energie: constructii 46%, industrie, agricultura si transporturi 44%, productia de materiale de constructie 10%.

In figura 3 se prezinta o comparatie intre energia inglobata si energia consumata in decursul a 25 ani de utilizare a diverse tipuri de constructie in Anglia, la nivelul anilor 1975, cu mentiunea ca ulterior consumul in exploatare a mai scazut iar cel inglobat a crescut, pentru a spori protectia termica a imobilelor. Totusi, pe ansamblu, ponderea consumului in cladiri ramane foarte mare, deoarece majoritatea imobilelor sunt vechi.

Astfel a crescut preocuparea pentru diminuarea consumului specific de energie in cladiri civile, de la 200.300 kwh/m²·a pentru imobilele realizate pana in anii '70, catre 75 kwh/m²·a in prezent. Mai mult, se dezvolta si imobile ecologice, care duc preocuparea pentru eficientizarea energetica pana a le face furnizoare de mici cantitati de energie electrica curata, folosind celule fotovoltaice montate pe acoperisuri. Se disting doua categorii:

- case cu consum redus de energie (low energy houses), avand un consum de energie finala de ordinul a 50 kWh/m²·a pentru incalzit spatiile;

- case pasive (passive houses), cu un consum de energie finala care coboara spre 20 kWh/m²·a, fara a considera prepararea apei calde.

Fig. 2 Repartitia consumului de energie finala in Suedia. Se observa ca sectoarele rezidential si tertial reprezinta 39% din total

Fig. 3 Comparatie privind consumul energie in 25 ani de exploatare si cel inglobat in alcatuirea cladirilor de locuit din Anglia

Intre timp a aparut si notiunea de casa cu consum foarte redus de energie demarate in Germania "SUPERNIEDRIGENERGIE H USER", intermediar intre 20.50 kWh/m²·a.

Prin analogie cu vehiculele de transport rutier si tinand seama de echivalenta energetica (1 litru de combustibil lichid = 10 kWh) aceste imobile sunt numite si "case de 2 sau 3 litri". Este un mod foarte eficient de a atrage atentia populatiei pentru constructii ecologice, care beneficiaza de o protectie termica foarte buna, impreuna cu alte masuri: utilizarea energiei solare, geotermale si eoliene, recuperarea caldurii pierdute prin aerul viciat etc.

1.3.Audit energetic

Cuvantul englez "audit" inseamna revizie contabila, bilant sau constatare. In contextul preocuparilor pentru dezvoltare durabila, auditul energetic a fost introdus in SUA, ca o conditie pentru obtinerea subventiilor de stat oferite de Programul pentru Conservarea Energiei (SSEP), in 1997, apoi pentru garantarea imprumuturilor. Acum, auditul energetic inseamna identificarea si cuantificarea scurgerilor (consumurilor) de energie, care au loc intr-o anumita unitate fizica (industrie, cladire, instalatie). In /7/ se precizeaza ca auditul energetic stabileste intrarile de electricitate, gaz, petrol, carbune, abur si modul in care acestea sunt folosite pentru iluminare, incalzire, conditionarea aerului si productie. Auditul energetic trebuie sa stabileasca modalitati eficiente pentru economiile de energie si reduceri de cheltuieli ca urmare a investirii in masurile de conservare a energiei. In normativele aprobate de MLPTL, NP 47, 48 si 49/2000 se introduce o defalcare in trei componente:

- expertizarea termica in care se stabilesc caracteristicile termotehnice ale cladirilor (elemente de constructii si instalatii) si consumurile de energie pentru satisfacerea exigentelor de functionare normala;

certificatul energetic prin care, plecand de la expertiza energetica, se stabileste "calitatea energetica" a constructiei si se acorda un calificativ. Certificatul energetic devine obligatoriu in multe situatii;

auditul energetic prin care se prezinta solutii pentru reducerea consumului de energie in cladiri.

Din sfera principiilor, sub presiunea timpului care se scurge, dezvoltarea durabila trebuie sa se concretizeze in actiuni cu efecte in multe domenii si, in mod special, cu privire la reducerea consumurilor de energie obtinuta prin arderea combustibililor fosili. Pentru aceasta, inginerilor le revin mari responsabilitati. Desi cercetarea stiintifica mai poate aduce importante rezultate in domeniul valorificarii energiilor regenerabile, totusi solutiile tehnologice care pot fi aplicate imediat, exista si ar trebui introduse fara intarziere, cu sprijin guvernamental.

In sinteza, pot fi retinute patru concluzii dominante.

- Ne aflam la inceputul procesului de tranzitie spre dezvoltarea durabila care se impune cu maxima necesitate si urgenta iar transformarile necesare trebuie sa patrunda in toate sectoarele de activitate, incepand cu energia si educatia populatiei.

- Modificarile care se impun trebuie realizate in timpul generatiei actuale. Altfel va fi prea tarziu.

- De cele mai multe ori, beneficiile nu apar numai acolo unde sunt cerute investitiile. De aceea, statul si structurile internationale trebuie sa se implice substantial prin legislatie, mecanism economic si sprijin financiar.

Trecerea spre dezvoltarea durabila este un proces de amploare planetara, realizabil simultan prin cooperarea tuturor tarilor, deoarece efectele asupra mediului natural nu cunosc limite impuse de granite. Este poate cel mai important aspect al globalizarii. Suntem toti intr-o singura, unica ambarcatie.

1.4. Dezvoltarea economica durabila si mediul

Rolul omului in transformarea mediului a fost intuit cu peste un secol in urma de catre Al. Von Humboldt, a fost reafirmat de catre S.Mehedinti, G.Valsan, P.George, G.Bertrand, Ed. Bonnefous si altii care fac distinctie intre mediul natural si mediul umanizat, antropizat sau culturalizat.

Deseori, activitatile umane pot produce modificari mult mai complexe si de mai mare amploare decat fenomenele naturale (eroziunea solului, colmatarea albiilor, defrisarea vegetatiei forestiere si ierboase, modificarea arealelor speciilor floristice si faunistice sau chiar disparitia unora dintre acestea.

La Conferinta O.N.U de la Rio de Janeiro, din anul 1992, in raportul intitulat "Viitorul nostru comun", dezvoltarea economica durabila sau cresterea durabila reprezinta "o noua cale de dezvoltare care sa sustina progresul uman nu numai in cateva locuri si pentru cativa ani, ci pentru intreaga planeta si pentru un viitor indelungat."

Omul, mediul si economia formeaza un sistem unitar la echilibrul caruia trebuie sa vegheze intreaga societate umana. Ca urmare, noile concepte au in vedere relatiile complexe economie-om-mediu si urmaresc sa previna efectele negative rezultate din valorificarea resurselor in scopuri economice, sa permita o dezvoltare echilibrata a sistemelor social-economice si ecologice incat sa asigure existenta nu numai a generatiilor actuale, ci si a celor viitoare.

Strategia dezvoltarii durabile necesita o corelatie intre sistemele economice, tehnologice si cele de tip uman, pe de o parte, precum si cele de tip ambiental, pe de alta parte.

Exista doua categorii de factori cu rol in dezvoltarea durabila:

factori de baza,

factori de varf.

Dezvoltarea economica din societatea contemporana, caracterizata printr-o tendinta tot mai evidenta de globalizare, genereaza, din pacate, si fenomene cu tenta de criza, care se resimt deopotriva in procurarea de materii prime si resurse energetice, de resurse agroalimentare si de apa, ca si in plan demografic, social si cultural.

In ultima instanta, consumul excesiv de resurse naturale, in conditiile unui spor demografic de nestavilit, constituie cauza crizei ecologice care afecteaza negativ dezvoltarea economica.

Necesitatea abordarii dintr-o perspectiva ecologica, a politicilor de dezvoltare economica, potrivit conceptului "capacity building" a fost reafirmata la Conferinta de la Rio de Janeiro, din 1992, la cea de la Kyoto din 1997, si a fost reluata recent cu ocazia Summit-ului Pamantului de la Johannesburg din anul 2002.

Dezvoltarea economica durabila, asa cum a fost definita de raportul Bruntland, din anul 1998, nu reprezinta altceva decat "acea dezvoltare ce corespunde necesitatilor societatii actuale, fara a compromite capacitatea de a satisface nevoile generatiilor viitoare. "In acest context, starea economiei, privita la orice scara-locala, regionala sau globala-nu poate fi izolata de starea mediului ambiant, de capacitatea de sustenatie a acestuia.

O lunga perioada de timp, pana in urma cu circa 20 de ani, se acorda prioritate cresterii economice, excluzand problemele de protectie a mediului. Formele grave de manifestare a deteriorarii componentelor mediului inconjurator au impus schimbarea acestei mentalitati.

Desigur ca perspectiva cresterii economice inaintea protectiei mediului este posibila. Se poate sustine o astfel de strategie prin faptul ca o economie stabila genereaza fonduri si permite o intensa munca sociala in domeniul protectiei mediului. Aceasta se aplica mai ales in cazul tarilor in curs de dezvoltare. Se favorizeaza pagubele ecologice si consecintele asupra sanatatii generatiilor prezente si viitoare. De asemenea, nu este sesizata problema necesitatii participarii tuturor tarilor la rezolvarea problemelor globale ale protectiei mediului (schimbari climatice, stratul de ozon, desertificarea etc). Tarile, mai ales cele in curs de dezvoltare, sunt confruntate cu grave probleme de protectia mediului pe plan local, nemaiavand disponibilitati, mai ales materiale, de a contribui la rezolvarea celor globale.

Pe de alta parte, insusi principiul de a aborda mai intai paguba si apoi remedierea este de pus in discutie si nu constituie singura abordare. Managementul ecologic, ca si stiinta medicala, are un principiu confirmat, prevenirea este intotdeauna mai buna si mai economica decat tratarea. Iata de ce este esential ca in aceasta etapa de dezvoltare a omenirii, in toate tarile, obiectivele economice si cele ecologice, incluzand si actiunile de protectia mediului sa fie integrate de la inceput in scopul de a minimaliza pagubele ecologico-economice. In ultimul timp, specialistii, numerosi politicieni si factori de decizie au inteles acuitatea acestei probleme, cautand solutii locale sau globale, economice, tehnice sau politice. Aceasta a condus la dezvoltarea ingineriei mediului.

Nivelul optim corespunde acelei dezvoltari de lunga durata care poate fi redimensionarea cresterii economice, avand in vedere o distributie mai echitabila a resurselor si accentuarea laturilor calitative ale solutiei:

eliminarea saraciei in conditiile satisfacerii nevoilor esentiale pentru un loc de munca, hrana, energie, apa, locuinta si sanatate;

asigurarea cresterii demografice a populatiei la un nivel acceptabil (crestere demografica controlata);

conservarea si sporirea resurselor naturale, pastrarea diversitatii ecosistemelor, supravegherea impactului activitatilor economice asupra mediului;

reorientarea tehnologiilor si abordarea controlului riscurilor;

descentralizarea formelor de guvernare, cresterea gradului de participare la luarea deciziilor privind mediul si dezvoltarea pe plan national si international;

Mediul ambiant este, inainte de orice, un ansamblu teritorial sau un spatiu geografic in care se desfasoara viata umana. Din aceasta perspectiva, omul trebuie considerat ca fiind "chintesenta mediului." Studiul relatiilor dintre om sau organisme si natura are la baza teoria sistemelor care implica un continuu aport de substanta, energie si informatie din exterior, transformarea acestora in cadrul sociogeosistemului si elaborarea sau productia de noi bunuri utile si reziduuri provenite din valorificarea resurselor preluate de om din natura.

Rolul omului in transformarea mediului a fost intuit cu peste un secol in urma de catre Al.Von Humboldt, a fost reafirmat de catre S. Mehedinti, G.Valsan, P.George, G.Bertrand, Ed.Bonnefous si altii care fac distinctie intre mediul natural si mediul umanizat, antropizat sau culturalizat.

Deseori, activitatile umane pot produce modificari mult mai complexe si de mai mare amploare decat fenomenele naturale (eroziunea solului, colmatarea albiilor, defrisarea vegetatiei forestiere si ierboase, modificarea arealelor speciilor floristice si faunistice sau chiar disparitia unora dintre acestea.

De aici rezulta necesitatea cunoasterii relatiilor om-natura si descifrarea proceselor ce contribuie la organizarea si functionarea sistemelor geografice pentru ca acestea sa-si mentina capacitatea de autoreglare.

La Conferinta O.N.U de la Rio de Janeiro, din anul 1992, in raportul intitulat "Viitorul nostru comun", dezvoltarea economica durabila sau cresterea durabila reprezinta "o noua cale de dezvoltare care sa sustina progresul uman nu numai in cateva locuri si pentru cativa ani, ci pentru intreaga planeta si pentru un viitor indelungat."

Dezvoltarea durabila sau dezvoltarea sustenabila trebuie privita ca fiind singura alternativa la criza modelului traditional de crestere economica in care deteriorarea mediului si criza ecologica au efecte directe atat asupra economiei cat si a societatii umane.

Tabel 1. Criterii ale dezvoltarii durabile si ariile de cuprindere

surse de energie conventionale, care cuprind energia hidraulica, carbuni, petrolul si gazele naturale; surse de energie neconventionale, in care se includ lemnele de foc si alti combustibili vegetali ,energia animalasiumana , energiaeoliana, energia solara, etc; energia nucleara, cu o foarte mare importanta pentru dezvoltarea societati umane. In anul 2004 ,in Romania ,structura acoperiri necesarului de energie primara era: Acoperirea necesarului de energie primara in anul 2004 In prezent, ritmul alert de dezvoltare a societati moderne si mai ales a industriei , determina nevoia acuta de resurse energetice din ce in ce mai bogate. Consumul de energie a crescut continuu si intr-un ritm din ce ince mai accentuat. Este suficient sa privim cifrele care sustin aceasta afirmatie: omenirea a consumat in ultimi 250 de ani mai multa energie decat in primi 1.750 de ani ai erei noastre, ultima suta de ani find caracterizata printr-o crestere a consumului anual de energie primara de aproximativ 10,5 ori . Totodata, in acesti ultimi 100 de ani , datorita progresului tehnic si tehnologic al lumi moderne , a crescut continuu cota resurselor conventionale in consumul de energie primara ,ajungand de la 27,4% lacirca 85%, adica de 3,1 ori,consumul din aceste resurse crescand deci de 32,5 ori pe cap de locuitor al globului . Consumul anual de resurse primare a crescut in acesti ultimi 100 de ani de circa 4ori, iar ce din resurse conventionale de peste 8 ori. Intr-un clasament intocmit de organismele internationale de profil se mentioneaza ca productia si consumul de energie primara difera de la tara latara, find neuniform repartizate pe glob. Astfel, in functie de productia de energie primara, pe primul loc al clasamentului se aflau Emiratele Arabe Unite. Tot in top,dar de aceasta data pe treapta a 3 a, se afla Qatar, iar pe locul 5 este situata Norvegia. In functie de consumul de energie primara, Emiratele Arabe Unite se afla pe locul 3, Qatar pe locul1, iar Norvegia pe locul 19. In acest clasament, Romania se afla pe locul 45 din punctul de vedere al productiei de energie primara si pe locul 66 in cel al consumului. Conform unei analizea Transelectrica se estimeaza ca in tarile Uniuni Europene consumul de Energie va creste cu aproximativ 0,4 pana la 0,5% pe an,in perioada 2005- 2020. Dependenta de importuri pe purtatori de energiea crescut de la 28% in 1999 la 34%. In 2003 , inprincipal datorita cresteri importului de titei, produse petroliere si gaze naturale pentru consumul intern. Conform aceleiasi surse va creste si dependenta de importul de resurse energetice. Toate aceste probleme tin de un indicator care se numeste eficienta energetica. Tinand cont de aceasta situatie, alternativele ar putea fi cele prezentate in continuare. Pe plan mondial, politicile energetice au fos torientate , dupa crizele petroliere , catre: -asigurarea energiei necesare cresterie conomice; -asigurarea securitati energetice; -ameliorarea impactului mediului ambulant la nivel local si regional; Problemele legate de poluarea transfrontiera (ploile acide datorate, in special , emisilor de SO2 si NOx) au determinat ca, in timp , politicile energetice sa includa o componenta importanta orientata spre cresterea eficientei utilizari energiei. Preocuparile pentru eficienta energetica s-au dezvoltat mai ales pentru a raspunde necesitatilor de reducerea impactului activitatilor sectorului energetic asupra mediului ambiant. Integrarea economica si politica a Romaniei in structurile UE va insemna respectarea conditilor impuse de doua importante documentedin domeniul energiei :Tratatul Cartei Energiei (incheiat la 17 decembrie 1944 la Lisabona) si Protocolul pentru Eficienta Energetica , care stabilesc conditi de cooperare in domeniul energiei si contin urmatoarele prevedere importante: promovarea stabiliri preturilor energiei pe baza pietei; reflectareacosturilor si beneficilor referitoare la mediulambiant pe intreg ciclul energetic; promovarea eficientei energetice, utilizarea combustibililor curati si a resurselor regenerabile de energie. Prin protocolul de Eficienta Energeticatarile semnatare, printre care se numara si Romania, se obliga sa-si stabileasca si sa implementeze strategi de cresterea eficientei energetice pe intregul lant energetic resurse -producere - transport - distributie - utilizare. CAPITOLUL 3 ENERGII NECONVENTIONALE 3.1. Prezentare Sursele de energie neconventinale detin un potential energetic important si ofera disponibilitati nelimitate de utilizare pe plan local si national.Valorificarea surselor regenerabile de energie se realizeaza pe baza a trei premise importante conferinte de acestea,si anume, accesibilitate, disponibilitate si acceptabilitate. Sursele regenerabile de energie asigura cresterea sigurantei in alimentarea cu energie si limitarea importului de resurse energetice, in conditile unei dezvoltari economice durabile. In conditile meteorologice din Romania, in balanta energetica pe termen mediu si lung se iau in considerare urmatoarele tipuri de surse regenerabilede energie: energia solara, energia eoliana, hidroenergia, bioamasa si energia geotermala. Programul de utilizare a surselor regenerabile de energiese inscrie in cerintele de mediu asumate prin protocolul de la Kyoto laConventia - Cadru a Natiunilor Unite, asupra schimbarilor climatice, ratificat deRomaniaprin Legeanr.3/2001. 3.2.Energia solara Cantitatea de energie solara receptionata pe suprafata globului este repartizata in mod neuniform, in functie, in primul rand , de forma Pamantului, care face ca unghiul de incidenta al razelor solare sa se reduca continuu de la Ecuador catre poli si, in al doilea rand de repartitia inegala a nebulozitati. Aceste aspecte au insemnate consecinte pe plan economic, regiunile cu cele mai bune conditi. Pentru captarea energiei solare find cele de la latitudini mici si cu nebulozitate reduse. Aceste conditi se intalnesc in Africa deNord , Asia de sud-vest si Asia Centrala, Europa Sudica, Australia Centrala si de Sud-Vest,etc. Captarea energiei solarese poate realiza ptrintr-o mare varietate de metode, dintre care unele sunt utilizate deja pe scara larga, iar altele n-au depasit stadiul experimental. Energia Solara poate fi utila omului doar prin conversia ei intr-o alta forma de energie ,prin diferite metode: bioconversia , transformarea naturala a energiei solare in biomasa. conversia energiei solare in energie termicase realizeaza in principal cu ajutorul panourilor solare; Conversia energieisolarein energia electrica (fotovoltaica) areloc prinintermediul unor instalati cu abateri fotoelectrice pe baza de siliciu. folosirea calduri inmagazinate in stratul superior al apei oceanului poate fi pusa in practica in zona intertropicala unde diferenta de temperatura intre suprafata si adancime depaseste 18 grade celsius in tot timpul anului . Un procedeu de perspectiva este fotoelectroliza pei, prin care e obtine hidrogenul , un combustibil foarte util. Energia solara, in toate variantele de utilizare, prezentate anterior , are si avantajul de a fi inepuizabila, abundenta, cu un cost neglijabil in forma sa bruta si , mai ales, nepoluanta ,acestea find aspecte de mare importanta pentru valorificarea ei in viitor. Totusi , faptul ca numeroase metode de valorificare a acestei energii sunt inca in stadiul de experimente se datoreaza unor dificultati inerente: densitatea slaba a fluxului energetic, intermitenta datorata alternantei intre zi si noapte, nebulozitate , pretul ridicat al instalatilor de captare si conversie ,pierdere de energie princonversie, etc. Astfel se explica numarul redus de instalati de captare si conversie a energiei solare, a caror productie de energie electrica este inca foarte mica si, chiar la nivelul actual, nu acopera mai mult de 2%din consumul de energie al statelorindustriale dezvoltate. Celulele fotovoltaice transforma razele solare in electricitate. In ultimi ani au aparut noi tehnologii de conversie fotovoltaica cuo eficienta mare si pret redus. Panourile fotovoltaice sunt in ziua de azi din ce in ce mai folosite ,mai ales in zonele izolate, in care nu se poate producee nergie electrica prin metode conventionale. Sistemele fotovoltaice sunt usor de manuit , au nevoie rar de intretinere si nu polueaza mediul inconjurator . Celulele fotovoltaice folosesc materiale semiconductoare pentru a capta energia solara . Pentru a creste cantitatea de radiati ce alimenteaza panourile fotovoltaice se folosesc sisteme de concentraresicautare a razelor solare. O modalitate decolectare a calduri solare consta in utlizarea apei , ieftina si din abundenta. Diferenta de temperatura dintre apa calda de suprafata si straturile de adancime poate determina un motor termic sa produca energie electrica. Au fost realizate doua variante ale acestei tehnologi : iazurile solare si conversia oceanica aenergie solare (OTEC). Prima varianta necesita un lac artificial de apa sarata. Eficienta redusa a conversiei este compensata de preturile reduse pe metru patrat. A doua varianta pare mai promitatoare.Energia solara captata de oceane poatefi valorificata in regiuni unde exista diferente de temperatura de cel putin 20 grade Celsius intre apa de suprafata si cea de andancime,pentru alimentarea unuimotor termic,find astfel capabila sa furnizeze energie electrica non-stop. Desi marile sisteme OTEC se confruntacu multe piedici , uni analisti punandu-le indiscutie eficienta economica, valoarea lor este intarita de capacitatea de a produce si alte bunuri de consum, in speta apa proaspata si peste. Data find dezvoltarea instabila a valorificarii energiei solare, previziuni pentru viitor sunt dificil de exprimat. Preturile reduse ale combustibilului solid au contribuit la diminuarea interesului,dar atractia pentru o sursa noua, nepoluanta , de energie, corborata cu deschiderea de noi piete, poate da un nou impuls acestei industri. Un studiu efectuat in 1994 de Banca Mondiala a relevat ca energia solara va fi rentabila in multa tari incurs de dezvoltare. Abundenta energiei solare o recomanda ca fundamentul sistemului energetic mondial inca un secol de acum incolo. Daca s-ar valorifica doar un sfert din energia solara incidenta din zonele urbane ale planetei , toate necesitatile mondiale de energie ar fi de departe satisfacute. 3.3.Energia eoliana Energia eoliana rezulta ca urmare a diferentei de potential termic si de presiune din troposfera (ca urmare a incalziri neuniforme a atmosferei).Cu cat curentul de aer(vantul) are o viteza mai mare ,cu atat efectul mecanic creste si prin urmare si cantitateade energie electrica rezultata. Pe suprafata Pamantului, energia eoliana semanifesta neuniform. Potentialul eolian variaza latitudinal si altitudinal. Desi puterea vantului asiguramai putin de 0,1% din energia electricala scara mondiala, s-a dovedit o reala alternativa, find considerata suficient de solida pentru a fi folosita de catre servicile de electricitate publica. In multe regiuni de pe glob, vantul face concurenta centralelor de carbuni, iar specialisti prevad ca, daca turbinele de vant vor intra in productia de masa, costurile vor scadea, transformand vantul intr-una din cele mai ieftine surse de energie. Curenti de aer sunt din abundenta. Exceptand regiunile sensibile, potentialul global de energie eoliana este aproximativ de cinciorimai mare decat toata cantitatea de electricitate folosita pe Tera . Din momentce energia furnizata variaza cuputerea atreia a vitezei vantului, majoritate proiectelor de valorificare vor fi amplasate in zone cu curenti puternicide aer. Europa ar putea obtine intre 7-26% din necesarul de energie electrica folosind curenti de aer, procentul varind in functie de marimea terenurilor protejate din ratiuni estetice sau de mediu. Totusi exista oserie dedezavantaje cu privire la folosirea vantuluica sursa majora de energie , si anume: -apar conflicte privind terenurile , datorita faptului cafermeledevant vor "ocupa"suprafete intense . Trebuie tinut totusi cont de faptul ca aceste suprafete sunt slab populate ,iar generatoarele eoliene ocupa mai mult vizual terenul, astfel incat suprafata in conjuratoare poate fi folosita pentru pasuni sau ca teren arabil. In multe regiuni cu regim de curenti puternici, valorificarea acestora poate ridica valoarea terenurilor prin efectul de paravant si reducerea eroziuni solurilor. -se poate produce deteriorarea vizuala a peisajului; -reprezinta un pericol pentru pasari;

-distantele care separa marile zone cu potential eolian de concentrarile industriale si umane sunt mari.

3.4.Sisteme geotermale

Caracteristicile sistemelor geotermale

Geotermia se refera la caldura interna a pamantului. Masurarea ei se exprima prin cresterea de temperatura in functie de adancime (gradientul geotermal) care in medie atinge 2,5 - 3°C/ 100 m.

O sectiune in interiorul Pamantului permite diferentierea urmatoarelor unitati: Scoartacontinentala si oceanica (CRUST), Invelisul (MANTLE), Nucleul extern (OUTER CORE), Nucleul intern (IRON CORE).

Modurile de transfer al caldurii interne :

a) Conductia

b) Gradientul de termperatura dT/dz sau gradientul geotermal

c) Conductivitatea termica "K"

d) Convectia

Actualmente se stie ca energia termica provine din doua surse principale: una este caldura generata in timpul formarii planetei atat prin coliziunea cu mici corpuri (acretiune) cat si prin diferentierea gravitationala a scoartei, invelisului si nucleului; cealalta sursa este cea radioactiva.

Fluxul de caldura

Referitor la fluxurile de caldura, luand in consideratie continentul european, se poate afirma ca:

- exista o relatie evidenta intre tectonica placilor si fenomenologia geotermala.
- exista o certa corelare intre cresterea fluxului caloric si compresia corticala.
- la grosime mai mare corticala (35-45 Km adancime) fluxul termic este mai mic iar la grosimi corticale mai mici (15-20 Km) fluxul termic este mai mare.

        Harta fluxului de caldura masurat in Europa

Zacaminte geotermale

Atunci cand intr-o zona geografica exista conditiile geologice si economice necesare pentru ca energia termica a subsolului sa poata fi exploatata, se spune ca acolo exista un zacamant sau un depozit geotermal.

         Zacamant geotermal

Clasificarea zacamintelor geotermale

O prima clasificare a zacamintelor geotermale ia in seama forma in care se afla fluidul purtator al apei, considerand trei tipologii: sisteme hidrotermice, sisteme geopresurizate si sisteme de roca fierbinte.

a). Sisteme hidrotermice . Aceste sisteme au in interior, in forma naturala, fluidul calopurtator. Acesta este apa, ea putandu-se afla in stare lichida sau in stare de abur in functie de conditiile de presiune si temperatura din interiorul zacamantului.

Sisteme cu predominanta de abur. Apa din zacamant se afla in stare de abur, in mod obisnuit in conditii de saturare, desi poate fi si abur supraincalzit (200°C - 350°C si 8 bari - 50 bari).

            Camp geotermal cu preponderenta de aburi in zona vulcanica

Sisteme cu predominanta de apa. In aceste sisteme, apa se afla in stare lichida sau ca un amestec de abur si apa lichida (30°C si 400°C, presiunea sub 8 bari)

b). Sisteme geopresurizate .Ele se afla la o adancime mai mare, din care cauza apa lichida este supusa unei presiuni mari, pana la 1000 bari, o temperatura de 150 - 200°C, si are un inalt grad de salinitate.

c). Sisteme de roca fierbinte

Sunt alcatuite din formatiuni de roca impermeabile care au o temperatura intre 150°C si 300°C, fara ca in interiorul lor sa existe vreun fluid care sa le traverseze. Incalzirea rocilor este datorata apropierii de pungi magmatice. Aceste sisteme sunt cele mai numeroase dintre cele trei mentionate, reprezentand 85% din totalul de resurse geotermale.

Geotermie de entalpie inalta si joasa. O alta terminologie geotermala foarte utilizata in clasificarea unui zacamant este urmatoarea:

- zacaminte de entalpie inalta, peste 150°C, atunci cand fluidul produs este capabil sa miste un grup turboalternator si sa genereze electricitate la preturi competitive,
- zacaminte de entalpie medie, intre 100°C si 150°C,

- zacaminte de entalpie joasa - acvifere, in care temperatura este sub 100°C.

Sisteme geotermale

Centrale electrice geotermale

Centralele electrice geotermale utilizeaza apa si aburul natural care se gasesc la o temperatura ridicata in pamant pentru a actiona generatoarele turbinelor in vederea producerii electricitatii.

Clasificare :

a. Instalatii cu vaporizare brusca ("flashed steam"). Apa fierbinte extrasa este trecuta prin separatoare unde, eliberata de presiunea din zacamantul de adancime, o parte din ea se vaporizeaza brusc transformandu-se in aburi. Forta aburului este folosita pentru a invarti generatorul turbinei.

b. Instalatii cu abur uscat. Unele zacaminte geotermale produc mai mult abur si foarte putina apa. In acest caz, aburul este trimis direct catre turbina.

        Instalatie geotermala cu recircularea fluidului

c. Centrale electrice binare. Intr-o centrala electrica binara, apa geotermala este trecuta printr-un schimbator de caldura, unde caldura sa este transferata unui al doilea lichid (binar). Fluidul de lucru fierbe si se transforma in vapori care actioneaza generatorul turbinei. Este apoi condensat inapoi in lichid si refolosit mereu.

d. Centrale electrice hibride. In unele centrale, se combina procesele binare cu cele de vaporizare brusca.

Zacamintele mai mici si cu temperaturi mai scazute (20-150°C) sunt utilizate in mod direct in statiunile de tratament, sere, ferme piscicole, industrie si la incalzirea locuintelor. Acestea au fost folosite inca de la inceputurile omenirii.

O tehnologie geotermala care ajuta la pastrarea unei temperaturi confortabile in interior folosind caldura pamantului este pompa de caldura geotermala. Acestea pot reduce utilizarea energiei electrice cu 30-60% comparativ cu sistemele traditionale de incalzire si racire.

Protejarea si conservarea mediului inconjurator

Folosind energia geotermala regenerabila pentru utilizare directa sau pentru producerea electricitatii, conservam sursele epuizabile si mai poluante cum ar fi cele de combustibili fosili si uraniu. Instalatiile de utilizare directa nu au efecte asupra mediului. Nici centralele electrice geotermale nu au un impact puternic asupra mediului si pot functiona fara probleme oriunde. Spre deosebire de centralele care folosesc combustibilii fosili, in cazul centralelor geotermale nu se arde combustibil si, prin urmare, nu se degaja emisii de fum, ci numai vapori de apa.

Metodele de tratare a apei geotermale au fost imbunatatite pentru a rezolva problemele de coroziune si de exfoliere a conductelor. Au aparut tehnici de eliminare a bioxidului de siliciu din rezervoarele cu continut ridicat.

Specialistii estimeaza ca pana in anul 2020 este posibil ca rezervoarele geotermale realizate de om sa furnizeze 5 - 10% din electricitatea mondiala.

Potentialul de energie geotermala in Romania

Resursele geotermale utilizate corespund unor temperaturi scazute (55 - 105°C) si, in consecinta, pot sa furnizeze numai energie termica. Potentialul energetic este localizat in special in Campia de Vest - unde sunt in exploatare cele mai multe resurse dovedite, in Campia Romana - unde este identificat un potential confirmat in jurul Municipiului Bucuresti precum si in Carpatii Meridionali.

Resurse geotermale in Romania

Ca o prima concluzie in ceea ce priveste resursele geotermale, se pot sublinia urmatoarele elemente:

· In bilantul energetic national, marimea acestui sector va ramane limitata. De la contributia actuala de 1 PJ/an, in mod realist ne putem astepta la o dublare sau o triplare in cursul urmatorilor 10 ani.

Exista deja un sector industrial implicat in tehnologia utilizarii energiei geotermale. Chiar daca echipamentele necesare pentru o mai buna utilizare a potentialului si pentru o modernizare a instalatiilor geotermale mentionate anterior nu dispun in totalitate de o conceptie dintre cele mai sofisticate si mai eficiente, cele mai multe dintre ele sunt fabricate in Romania. Ca urmare, exista o baza calificata din punct de vedere tehnic pentru o dezvoltare ulterioara.

3.5. BIOCARBURANTII

Biocarburantii sunt carburanti fabricati din materiale organice folositi pentru transport. Carburantii cei mai folositi in prezent sunt biodieselul (fabricat din uleiuri vegetale) si bioetanolul (fabricat din plante cu un continut bogat de zahar sau amidon). In prezent au loc cercetari pentru dezvoltarea de tehnici de productie din "a doua generatie", care pot produce biocarburanti din material lemnos, vegetale si unele tipuri de deseuri.

Biocarburantii joaca un rol unic in politica energetica europeana. Acestia reprezinta in prezent singurul inlocuitor direct pentru produsele petroliere din transporturi, ce pot fi folositi la scara larga. Alte tehnologii, cum ar fi hidrogenul, au un potential enorm, insa sunt departe de a atinge o viabilitate la scara larga si necesita schimbari majore privind parcurile auto si la sistemul de distributie al carburantilor. Biocarburantii pot fi folositi in prezent la autovehiculele cu motoare obisnuite (nemodificate pentru amestecurile cu continut scazut de biocarburanti, sau cu modificari care presupun costuri scazute pentru amestecurile cu continut ridicat de biocarburanti).

Schimbarea amestecului de carburanti folositi in transport este importanta, deoarece sistemul de transport al Uniunii Europene depinde aproape in intregime de utilizarea produselor petroliere. O mare parte dintre aceste produse petroliere sunt importate din regiuni ale lumii instabile din punct de vedere politic. Petrolul este sursa de energie care pune Europei problema cea mai serioasa din punct de vedere al securitatii aprovizionarii.

Biocarburantii au un al doilea avantaj major: producerea si utilizarea lor duce la diminuarea emisiilor de gaze cu efect de sera, insa nu este cel mai ieftin mod de a reduce efectul de sera. Insa, pe langa imbunatatirea randamentului vehiculelor, este una dintre putinele masuri care ofera perspectiva practica a reducerii emisiilor de gaz in sectorul transporturilor pe termen mediu. Asa cum arata graficul, reducerea emisiilor de gaze ce afecteaza stratul de ozon din domeniul transporturilor reprezinta o necesitate importanta, deoarece se asteapta ca emisiile anuale sa creasca cu 77 de milioane de tone intre 2005 si 2020 - de trei ori mai mult decat in orice alt sector.

  Astfel, promovarea biocarburantilor ofera beneficii atat in ceea ce priveste siguranta de furnizare, cat si politica referitoare la schimbarile climaterice. Totusi, este important de remarcat ca se pot produce biocarburanti prin metode care nu reduc emisiile de gaze cu efect de sera sau care afecteaza mediul in mod semnificativ - de exemplu, prin reafectarea in acest scop a terenurilor din cadrul natural cu un grad mare de diversificare. Pentru a fi eficienta, politica privind biocarburantii trebuie sa asigure evitarea acestor dezavantaje.

Legenda: "Forecast change in greenhouse gas emissions, 2005-2020

CAPITOLUL 4

DEZVOLTAREA POLITICII UNIUNII

EUROPENE PRIVIND BIOCARBURANTII

PREVEDERILE DIRECTIVEI PRIVIND BIOCARBURANTII

4.1. Prezentare

Biocarburantii exista de multa vreme. De fapt, modelul Ford Ta fost proiectat initial pentru a folosi bioetanol. Insa carburantii pe baza de petrol au castigat un rol dominant in transportul terestru in anii 1930. Aceasta situatie a ramas aceeasi in lume pana in momentul in care, cu sprijin guvernamental, bioetanolul a inceput sa fie folosit in Brazilia in anii 1970, reprezentand in prezent 11% din piata carburantilor folositi in transporturi .

In Europa, unele tari au inceput sa-si manifeste interesul pentru utilizarea biocarburantilor in anii 1990. UE a inceput sa acorde o atentie speciala acestui subiect in 2001, cand Comisia a facut propuneri legislative adoptate in anul 2003 sub forma directivei privind biocarburantii si a articolului 16 din directiva privind impozitele la energie. Aceste propuneri au fost dezbatute intr-un context diferit de cel actual.

In acea perioada, biocarburantii erau considerati carburanti marginali. Ponderea lor pe piata europeana era doar de 0,3%. Doar 5 dintre statele membre de atunci aveau experiente semnificative in utilizarea biocarburantilor, pentru restul statelor reprezentau o categorie inexistenta. Intre timp, asa cum arata graficul, preturile petrolului au fluctuat intre 20-30 $/baril timp de peste 15 de ani.

In diagrama de mai jos se prezinta pretul mediu anual al petrolului $/baril.

In lumina acestor date, nu este surprinzator faptul ca Uniunea Europeana a hotarat sa actioneze cu prudenta, pas cu pas. Directiva privind biocarburantii a exprimat intentia clara a Uniunii Europene de a "promova utilizarea biocarburantilor in toate statele membre pentru a contribui la indeplinirea obiectivelor propuse,precum: cele legate de schimbarile climaterice, de siguranta surselor de energie inofensive pentru mediu si de promovarea surselor de energie regenerabila" . Totusi, in timp ce celelalte obiective ale Uniunii legate de energia regenerabila (privind ponderea generala a folosirii energiei regenerabile si producerea de energie) sunt prevazute pentru 2010, directiva privind biocarburantii stabileste obiective nu numai pentru 2010 (atingerea unei ponderi de 5,75% pe piata de petrol si diesel utilizate in transporturi), dar si un obiectiv intermediar pentru 2005 (2%). Li s-a cerut statelor membre sa-si stabileasca obiective orientative pentru 2005, tinand seama de aceasta valoare de referinta.

Aceste obiective nationale orientative, odata adoptate, nu sunt obligatorii. Ele reprezinta un angajament moral din partea statelor membre si nu o obligatie legala de a atinge nivelul propus de folosire a biocarburantilor. Caracterul progresiv al politicii europene privind biocarburantii se manifesta prin faptul ca, spre deosebire de directiva privind electricitatea produsa din surse de energie regenerabila , aceasta nu contine, in stadiul initial, cererea expresa ca statele membre "sa ia masurile necesare" pentru a-si indeplini obiectivele fixate pentru 2005.

In schimb, exista un alt aspect de importanta cruciala: directiva contine o "clauza de revizuire" (articolul 4.2). Pana la sfarsitul anului 2006, Comisia trebuie sa intocmeasca un raport privind progresele efectuate in utilizarea biocarburantilor. "In baza acestui raport", se mentioneaza in directiva, "Comisia prezinta, atunci cand este cazul, Parlamentului European si Consiliului adaptarea sistemului de obiective . Daca acest raport concluzioneaza ca obiectivele orientative nu pot fi atinse din cauze care nu sunt justificate si/sau nu au legatura cu noile dovezi stiintifice, se va propune modificarea obiectivelor nationale si, eventual, stabilirea unor obiective obligatorii, intr-o maniera adecvata."

Astfel, prin adoptarea directivei, UE a recunoscut ca este nevoie de un sistem de obiective stricte, poate chiar de unele obiective cu caracter obligatoriu, pentru a atinge tinta stabilita pentru 2010. Insa UE a preferat sa amane decizia privind acest sistem pana la analizarea prezentului raport, care stabileste daca, fara un astfel de sistem, obiectivul intermediar de 2% a fost totusi atins .

Cum functia acestui raport este de a prezenta progresele realizate pana in anul 2006, el nu va acoperi statele care s-au integrat in Uniunea Europeana in 2007 (Romania si Bulgaria). Aceste state trebuie sa elaboreze primele rapoarte nationale in conformitate cu directiva privind biocarburantii pana la 1 iulie 2007. Acestea au un potential ridicat pentru producerea de bioenergie; integrarea lor va facilita dezvoltarea si punerea in aplicare a politicii Comunitatii privind biocarburantii.

In timp ce raportul se axeaza pe progresele realizate in vederea indeplinirii obiectivelor stabilite in directiva privind biocarburantii, este important de remarcat ca aceste obiective sunt sustinute prin masuri initiate in cadrul Politicii Agricole Comune, in special dupa reforma din 2003. Prin ruperea legaturii dintre platile acordate fermierilor si recoltele pe care acestia le produc, reforma le-a permis sa profite de noile posibilitati aparute pe piata, cum ar fi cele oferite de biocarburanti. In plus, cum fermierii nu pot produce culturi in scop alimentar pe terenuri izolate, ei pot folosi aceste terenuri pentru culturi fara scop alimentar, inclusiv pentru biocarburanti. Este disponibil in acest moment un credit pentru culturile folosite pentru producerea biocarburantilor, urmand a fi extins in 2007 in toate statele membre; planul de actiune privind padurile stabileste masuri in favoarea energiei produse din masa lemnoasa, iar noua politica pentru dezvoltare rurala include masuri care sustin energiile regenerabile. In cele din urma, prin sistemul de "eco-conditionalitate", fermierii primesc fonduri cu conditia respectarii legislatiei comunitare in domeniul mediului si a pastrarii terenului agricol in bune conditii din punct de vedere ecologic. Se asigura astfel faptul ca atat recoltele folosite pentru fabricarea biocarburantilor, cat si cele folosite in alimentatie indeplinesc standardele de viabilitate in domeniul mediului .

Evaluarea progreselor

Din 2003, pretul petrolului s-a dublat. UE a constatat in multiple randuri ca sursele sale de energie nu sunt sigure - de exemplu, efectele uraganului Katrina asupra furnizorilor de petrol in august/septembrie 2005 si intreruperea temporara a furnizarii gazelor naturale pe teritoriul Ucrainei in ianuarie 2006. In acest timp, biocarburantii s-au dovedit a fi o alternativa viabila pentru petrol. In majoritatea statelor membre, motorina cumparata contine deja biodiesel in cantitate scazuta; marile companii petroliere au anuntat deja programe de investitii in biocarburanti de sute de milioane de euro; la randul lor, companiile producatoare de autovehicule au inceput sa comercializeze masini care pot functiona pe baza de carburanti cu un continut ridicat de etanol.

Asa cum se arata in tabelul din Anexa 1, biocarburantii erau folositi in 2005 in toate cele 21 tari membre care au pus la dispozitie date (cu patru exceptii). Ponderea pe piata a acestui tip de carburanti a ajuns la 1%. Aceasta cifra reprezinta o rata de progres destul de buna - o dublare in doi ani. Totusi, proportia mentionata este mai mica decat valoarea de referinta de 2%, si decat cea de 1,4%, care ar fi fost atinsa daca toate statele membre si-ar fi indeplinit obiectivele. In plus, progresul inregistrat este foarte neuniform. Doar Germania (3,8%) si Suedia (2,2%) au atins valoarea de referinta. Biodieselul a atins o pondere de aproximativ 1,6% din piata de diesel, in timp ce etanolul a ajuns la o pondere de doar 0,4% din piata de petrol.

Gradul de neuniformitate dintre statele membre se diminueaza. De la inceputul anului 2005, 13 state membre au primit aprobarea de ajutoare de stat pentru noi exonerari fiscale privind biocarburantii. Cel putin 8 state membre au adoptat obligatii sau planuri in acest sens.

Asa cum se arata, 19 state membre si-au stabilit deja obiective pentru 2010. Daca toate statele membre ating obiectivele pe care si le-au propus, nivelul de utilizare al biocarburantilor in statele membre va ajunge la 5,45% - doar cu 0,3% mai putin decat obiectivele stabilite. Experienta din 2005 sugereaza ca, in practica, diferenta va fi mai mare. In anul 2005, dintre cele 21 de state membre pentru care sunt disponibile informatii, doar doua state si-au indeplinit obiectivele propuse. In medie, statele membre au indeplinit doar 52% din acest obiectiv. Chiar daca diferenta va fi doar de jumatate din aceasta cifra in 2010, Uniunea va atinge un nivel de folosire al biocarburantilor de doar 4,2% in 2010. Comisia considera ca aceasta este o estimare rezonabila a rezultatului previzibil al politicilor si masurile existente. (Estimarile folosite in simularile recente sunt mai mici: scenariul evolutiei normale al modelului PRIMES arata o pondere pe piata de 3,9% in 2010, in timp ce modelul Green-X arata o pondere pe piata de doar 2,4%.). Aceste cifre sunt in concordanta cu opinia exprimata in cadrul consultarii publice pe marginea revizuirii directivei privind biocarburantii: marea majoritate a respondentilor au afirmat ca nu se asteapta ca proportia de 5,75% sa fie atinsa¹². De aceea, Comisia a concluzionat ca este putin probabil ca obiectivul stabilit de directiva privind biocarburantii pentru 2010 sa fie atins.

Pentru a intelege ce masuri trebuie luate pentru a accelera utilizarea biocarburantilor, trebuie sa analizam situatia celor doua state membre care au facut cele mai mari progrese in acest sens - Germania si Suedia. In timp ce succesul Germaniei a constat mai ales in utilizarea biodieselului, Suedia s-a concentrat asupra bioetanolului.¹³ In alte privinte insa politicile aplicate de catre cele doua state au mai multe elemente comune. Ambele tari au actionat in acest domeniu de mai multi ani. Ele promoveaza atat amestecurile cu continut ridicat de biocarburanti sau biocarburantii puri (pentru a asigura vizibilitatea politicii carburantilor), dar si amestecurile cu un continut scazut de biocarburanti, compatibile cu conditiile de distributie si cu motoarele existente (pentru a extinde pe cat de mult posibil tinta politicii). Ambele state au introdus exonerari fiscale pentru biocarburanti, fara limitarea cantitatii pentru care se pot obtine beneficii, combinand produse interne cu produse din import (din Brazilia in cazul Suediei si din alte state membre in cazul Germaniei). Cele doua state investesc in cercetarea si dezvoltarea biocarburantilor si au considerat biocarburantii din prima generatie ca o etapa in crearea biocarburantilor din a doua generatie.

Exonerarea fiscala este o forma de sustinere pe termen lung a biocarburantilor. In 2005 si 2006, mai multe state membre au anuntat introducerea unei noi forme de sustinere: obligatiile privind biocarburantii. Aceste obligatii reprezinta instrumente juridice pentru a impune furnizorilor de carburanti sa includa un anumit procentaj de biocarburanti in cantitatea totala pe care o scot pe piata. Unele state membre folosesc acest tip de obligatii pe langa exonerarea fiscala, iar altele ca o alternativa pentru exonerare.

Exista motive sa credem ca, pe termen lung, obligatiile privind biocarburantii vor diminua costurile de promovare a acestora - in parte deoarece asigura o desfasurare la scara larga - si se vor dovedi a fi metoda cea mai eficienta. Comisia incurajeaza utilizarea acestora.

Franta si Austria sunt singurele state membre care experimentat regimul obligatiilor privind biocarburantii pentru mai mult de cateva luni. Obligatiile impuse de Franta in ianuarie 2005 stabileau ponderea biocarburantilor la 2%. Totusi, furnizorii de combustibili au ales sa plateasca taxe suplimentare in schimb - optiune prevazuta de lege ; proportia de 2% nu a fost atinsa. Obligativitatea a fost introdusa de Austria in octombrie 2005, impunand o cota a biocarburantilor de 2,5% si inregistrand un efect imediat. Ponderea biocarburantilor a crescut la 3,2% in ultimul trimestru al anului 2005, comparativ cu valoarea de mai putin de 0,2% in primele trei trimestre. In ambele cazuri, este prevazut ca obligatiile sa ajunga la nivele mai mari in anii urmatori. Nu sunt disponibile date privind impactul costurilor. Comisia va urmari indeaproape progresele facute cu privire la aceste obligatii.

In lumina mentinerii constante a preturilor mari la petrol si a dovezilor ca biocarburantii reprezinta o alternativa viabila pentru transport, consideram ca este un moment adecvat sa revizuim cadrul legal al politicii Uniunii privind biocarburantii. Exista o nevoie presanta ca Uniunea Europeana sa trimita un semnal clar al hotararii sale de a reduce dependenta de utilizarea produselor petroliere in transporturi. Biocarburantii reprezinta singura modalitate practica de a realiza acest lucru astazi, si constituie o completare necesara pentru eficienta energetice si schimbarea modelului in sectorul transporturilor. Angajamentul de a promova biocarburantii este o modalitate de a reduce efectul cresterii preturilor la petrol si al intreruperii furnizarii acestuia, dar si de a micsora probabilitatea ca preturile petrolului sa ramana la nivelul ridicat actual, demonstrand actorilor de pe piata petrolului ca tarile consumatoare de petrol doresc sa dezvolte o alternativa reala.

Legislatia favorabila biocarburantilor va sprijini autoritatile nationale, regionale si locale in atingerea obiectivului de a reduce dependenta de produsele petroliere in transporturi; va da incredere companiilor, investitorilor si oamenilor de stiinta care cauta modalitati cat mai eficiente de indeplinire a acestui obiectiv; va contrazice pe cei care cred ca, indiferent de pret, consumatorii europeni vor ramane mereu prizonierii preturilor petrolului.

Un semnal sub forma unor obiective obligatorii, impuse prin lege este mult mai puternic decat angajamentul voluntar.

Un semnal transmis prin intermediul adoptarii unui nou cadru legislativ in intreaga Uniune Europeana, cu o piata anuala de peste 300 de milioane de tone de petrol utilizat pentru transporturi, are mai multe sanse de a fi auzit, crezut si luat in considerare decat semnalele trimise individual de catre statele membre.

Efortul colectiv facut de cele 27 de state membre pentru a dezvolta tehnologiile si piata in domeniul biocarburantilor are mai multe sanse de succes si de reducere a costurilor decat eforturile individuale ale statelor membre.

Comisia a luat primele masuri pentru transmiterea acestui semnal prin planul de actiune privind biomasa din decembrie 2005, strategia referitoare la biocarburanti din februarie 2006 si Cartea Verde privind Energia din martie 2006. Consiliul si Parlamentul European au adoptat in general abordarile propuse in aceste documente.

Pentru a trimite un semnal clar privind hotararea Uniunii Europene de a-si reduce dependenta de utilizarea produselor petroliere in transporturi, urmatoarea etapa va fi stabilirea de obiective minime pentru ponderea viitoare a biocarburantilor. Astfel cum a fost stabilit in foaia de parcurs privind energia regenerabila¹⁶, o pondere adecvata ar fi de 10% in 2020.

Necesitatea eficientei in politica privind biocarburantii

Deoarece consumul de biocarburanti este in crestere, este necesar ca politica privind biocarburantii sa atinga un nivel inalt de eficienta. Aceasta presupune:

crearea unui cadru care da incredere investitorilor pentru a investi in producerea mai eficienta si mai intensa de biocarburanti, si informeaza producatorii de autovehicule asupra carburantilor pentru care trebuie proiectate autovehiculele (de aceea este necesara stabilirea de obiective minime privind biocarburantii pentru 2015 si 2020);

pastrarea la nivel minim a obligatiilor administrative ale tuturor partilor implicate;

incurajarea productiei de biocarburanti in modalitati care sa contribuie in mare masura la indeplinirea obiectivelor directivei referitoare la reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera si la asigurarea unor surse de carburanti care sa nu afecteze mediul inconjurator.

Comisia este constienta de faptul ca, inainte de a trece la urmatoarea etapa in promovarea biocarburantilor, statele membre si membrii Parlamentului European vor dori sa se asigure ca promovarea biocarburantilor este intr-adevar un obiectiv dezirabil. Duce intr-adevar utilizarea biocarburantilor la reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera? Vor deveni biocarburantii viabili din punct de vedere comercial? Este compatibila promovarea biocarburantilor cu protectia mediului, inclusiv biodiversitatea, conservarea solului, calitatea apei si a aerului?

Clauza de revizuire inclusa in directiva privind biocarburantii cere ca raportul asupra progreselor facute sa abordeze aceste probleme. Raspunsurile primite in cadrul consultarii publice pe marginea revizuirii directivei subliniaza de asemenea necesitatea abordarii lor. Aceste intrebari sunt analizate in urmatoarea sectiune a raportului. Mai multe informatii, privind toate aspectele tehnice mentionate in articolul 4.2 din directiva privind biocarburantii, se gasesc in documentul de lucru al personalului Comisiei, care insoteste acest raport.

4.4.Impactul economic si de mediu al promovarii biocarburantilor

De-a lungul timpului, au circulat informatii incorecte privind impactul economic si de mediu al biocarburantilor.

De exemplu, in anii 1990, exista tendinta de a evalua impactul gazelor cu efect de sera al producerii de biocarburanti doar din punctul de vedere al emisiilor de dioxid de carbon. Emisiile de protoxid de azot cauzate de utilizarea ingrasamintelor si de cultivarea pamantului nu au fost luate in calcul. Efectul potential al protoxidului de azot asupra incalzirii globale, calculat cantitativ, este de circa 300 de ori mai mare decat cel al dioxidului de carbon. Prin neluarea in considerare a acestor emisii, s-a ajuns la exagerarea beneficiilor utilizarii biocarburantilor asupra reducerii emisiilor de gaze cu efect de sera.

Un exemplu mai recent il constituie afirmatia larg raspandita conform careia consumul de biodiesel al Europei a dus la defrisari si la distrugerea habitatelor naturale din Indonezia si Malaiezia pentru producerea de ulei de palmier. De fapt, pentru fabricarea biodieselului s-au folosit cantitati nesemnificative de ulei de palmier - aproximativ 30 000 de tone in 2005. Prin contrast, productia globala de ulei de palmier a crescut cu aproape 10 milioane de tone intre 2001/02 si 2005/06. Aceasta crestere a fost determinata de piata produselor alimentare si nu de fabricarea biocarburantilor.

Nu exista dovezi ca dezvoltarile trecute din domeniul biocarburantilor au contribuit la defrisarile efectuate in aceste doua regiuni, insa este esentiala formularea unor politici de promovare a biocarburantilor care sa contribuie la dezvoltarea durabila in viitor, mai ales daca utilizarea biocarburantilor va creste semnificativ in comparatie cu nivelurile actuale.

In scopul intocmirii acestui raport, Comisia a considerat utila elaborarea unei descrieri a impactului economic si de mediu al folosirii biocarburantilor. Aceasta descriere este realizata in detaliu in documentul de lucru al personalului Comisiei, care insoteste acest raport. Pe baza acestui document, se pot trage urmatoarele concluzii privind impactul economic si de mediu al promovarii biocarburantilor:

Costuri

- Costul suplimentar pentru utilizarea biocarburantilor depinde de pretul etrolului, de ponderea importurilor si de competitivitatea pietelor agricole. La un pret al petrolului de 48$/ baril, ceea ce reprezinta pretul de referinta folosit de catre Comisie, costul suplimentar direct pentru atingerea unei ponderi pe piata a biocarburantilor de 14% (in comparatie cu pretul carburantilor conventionali) a fost estimat la 11,5-17,2 miliarde de euro in 2020. Daca pretul petrolului va fi de 70$/baril, aceasta cifra ar scadea la 5,2 - 11,4 miliarde de euro. Cu toate acestea, chiar folosind cele mai moderne tehnologii, costul biocarburantilor produsi in UE va determina o situatie dificila pentru acestia, in sensul de a concura cu combustibilii fosili, cel putin pe termen scurt si mediu. Astfel cum rezulta din Strategia UE privind biocarburantii COM(2006) 34, cu tehnologiile disponibile in prezent, biodieselul produs in UE poate intra in competitie cu petrolul la un pret aproximativ de 60 euro/baril, in timp ce bioetanolul devine competitiv la un pret al petrolului de aproximativ 90 euro/baril. Conform documentului de lucru al personalului Comisiei, adoptat impreuna cu aceasta Comunicare, care are la baza analiza JRC Well to Wheel, pragurile de rentabilitate pentru biodiesel si bioetanol sunt de 69-76 euro si respectiv de 63-85 euro.

Biocarburantii din a doua generatie nu sunt inca disponibili pe piata (comercializarea lor este anticipata pentru 2010 - 2015) si este posibil sa fie mai scumpi decat cei din prima generatie. Se asteapta ca preturile acestora sa scada pana in 2020. In acel an, atat biocarburantii din prima generatie, cat si cei din a doua generatie vor fi disponibili pe piata.

Siguranta furnizarii

Biocarburantii asigura furnizarea energiei pe termen scurt prin reducerea necesitatii de a pastra rezerve de petrol necesare pentru a face fata intreruperilor. Valoarea acesteia este estimata la 1 miliard de euro pe an (in cazul unei proportii de folosire a biocarburantilor de 14%).

Cea mai buna modalitate de a asigura energia pe termen lung este diversificarea surselor de energie. In transporturi, sursele de energie sunt putin diversificate. Biocarburantii contribuie la diversificarea surselor de energie prin imbogatirea gamei de carburanti si prin sporirea numarului de regiuni in care se pot produce acestia. Nu s-a identificat inca modalitatea de acordare a unei valori monetare acestui beneficiu.

Biocarburantii se pot produce dintr-o gama larga de materii prime. Pentru a asigura furnizarea energiei, este recomandabila mentinerea diversitatii acestei game. Un amestec care include atat biocarburanti produsi la nivel intern, precum si biocarburanti importati dintr-o varietate de regiuni este mai benefic decat un produs care se bazeaza doar pe materialele ce pot fi procurate la pret mic (trestie de zahar din Brazilia, ulei de palmier din Malaezia si Indonezia). Este de asemenea de dorit scoaterea pe piata a biocarburantilor din a doua generatie, astfel incat sa existe o si mai mare diversitate de materii prime.

Alte efecte economice

Atingerea unei ponderi de 14% a biocarburantilor prin productia interna va duce la cresterea numarului de angajati in UE de pana la 144 000 de persoane, si a produsului intern brut cu 0,23% fata de normal.

Masurile politicii comerciale menite sa faciliteze accesul la piata biocarburantilor din UE, aflata in continua crestere, pot contribui la incheierea cu succes a negocierilor comerciale desfasurate in prezent.

UE mentine o importanta protectie privind importul pentru anumite tipuri de biocarburanti, in special bioetanol pentru care exista un nivel de protectie tarifara de aproximativ 45% ad valorem. Taxele de import pentru alti biocarburanti- biodiesel si uleiuri vegetale-sunt cu mult mai scazute (intre 0-5%). Este inca neclar, in acest moment, datorita nesigurantelor ce caracterizeaza Runda Doha in cadrul Organizatiei Mondiale a Comertului, daca va avea loc in viitorul apropiat o liberalizare mondiala, care sa reduca aceasta protectie. In paralel, au loc negocieri privind Zona liberului schimb, inter alia cu Mercosur, cu care se negociaza in prezent chestiunea unui acces crescut la pietele noastre pentru anumiti producatori de etanol competitivi. Tarile ACP (Africa, Caraibe si Pacific) si tarile cele mai putin dezvoltate, precum si tarile care beneficiaza de scheme "SGP+" din partea UE¹⁹ au deja acces duty-free nelimitat pe piata europeana. In cazul in care s-ar observa ca distributia de biocarburanti viabili catre UE sufera anumite restrictii, UE este gata sa examineze daca extinderea accesului pe piata ar putea fi o optiune pentru dezvoltarea pietei.

Dezvoltarea biocarburantilor din a doua generatie, prin cercetare si dezvoltare si alte masuri, ar ajuta la cresterea inovatiilor si la mentinerea pozitiei competitive a Europei in sectorul energiei regenerabile.

Emisiile de gaze cu efect de sera

- Biocarburantii de prima generatie produsi in Europa pe baza metodei de fabricare cea mai atractiva din punct de vedere economic duc, dupa estimarile "well-to-wheel", la emisii de gaze cu efect de sera cu 35-50% mai mici decat carburantii conventionali pe care ii inlocuiesc. Alte metode de fabricare duc la reduceri mai mici sau mai mari ale emisiilor. Una dintre metode (producerea etanolului in centralele pe baza de carbune, produsele secundare fiind folosite ca hrana pentru animale) duce la emisii de gaze cu efect de sera mai ridicate decat carburantii conventionali pe care ii
inlocuieste.

Fabricarea etanolului din trestie de zahar cultivata in Brazilia duce la reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera cu aproape 90%. Producerea de biodiesel din ulei de palmier si soia reduce aceste emisii cu 50% si respectiv 30%.

Atunci cand procesele de fabricare a biocarburantilor din a doua generatie vor fi gata sa intre pe piata ar trebui sa determine reduceri importante, de circa 90%.

Drenarea zonelor umede pentru a produce orice tip de biocarburanti va duce la pierderea carbunelui stocat, a carui formare ar dura sute de ani, prin reducerea emisiilor anuale de gaze cu efect de sera.

Daca biocarburantii ating o proportie de folosire de 14%, se asteapta reducerea emisiilor gazelor cu efect de sera cu 101-103 de milioane de tone de CO_2eq pe an in comparatie cu emisiile inregistrate biocarburantii utilizati in prezent.

Alte efecte asupra mediului

In cazul in care cultivarea materiilor prime pentru fabricarea biocarburantilor este realizata pe un teren adecvat, impactul asupra mediului (in afara de gazele cu efect de sera) al ponderii pe piata de 14% va fi usor de abordat.

Daca, din cauza cresterii folosirii biocarburantilor, se vor cultiva materii prime pe terenuri neadecvate - cum ar fi padurile tropicale si alte habitate cu o mare valoare naturala - se va ajunge la daune substantiale pentru mediu. Nu este necesara utilizarea acestor terenuri pentru a ajunge la o proportie de folosire a biocarburantilor de 14%.

Standardele privind calitatea carburantilor si emisiile de gaze de la autovehicule, aflate in vigoare in UE, confirma faptul ca modificarea volumului de biocarburanti folositi nu va avea o influenta semnificativa asupra emisiilor de gaze poluante.

Directiva privind calitatea carburantilor in UE trebuie revizuita pentru a realiza un progres gradat catre utilizarea in cantitate mai mare a biocarburantilor la vehiculele cu motoare obisnuite pana in 2020 .

CAPITOLUL 5

STUDIU DE CAZ

Energia Eoliana

Notiuni generale

In acest capitol , va invitam sa descoperiti generatoarele eoliene. Pentru aceasta, vom prezenta mai intai principiul de conversie a energiei, pe care se bazeaza functionarea unui generator eolian. Apoi se vor evidentia particularitatile dispozitivelor, pentru ca ulterior sa se dezvolte componentele unui generator eolian prin intermediul unei scheme interactive. La final, va fi prezentata importanta generatoarelor eoliene si vom incheia cu emisia sonora a generatoarelor eoliene.

Moara de vant este stramosul generatoarelor eoliene (Fig. 5.1). Ea a aparut in Evul Mediu in Europa. Ea a functionat la inceput cu ax vertical.

Fig.5.1: Imagine a doua mori de vant

Mai tirziu, morile se orientau dupa directia vantului si au fost puse panze pentre a capta mai bine energia vantului. (Fig.5. 2)

Fig. 5.2: imagine a unei mori de vant cu panze

Prima moara de vant cu pale profilate a aparut in secolul doisprezece. Chiar daca era foarte simpla, este totusi vorba de prima cercetare aerodinamica a palelor. Acestea au fost utilizate in principal pentre pomparea apei sau pentru macinarea graului.

In perioada Renasterii, inventatori celebrii ca Leonardo da Vinci s-au interesat foarte intens de morile de vant, ceea ce a condus la numeroase inovatii, uneori inutile. De atunci, morile s-au inmultit in Europa.

Revolutia industriala a oferit un nou inceput pentru morile de vant, prin aparitia de noi materiale. In consecinta, utilizarea metalului a permis modificare formei turnului si cresterea considerabila a masinilor pe care le numim pe scurt 'eoliene'. (Fig. 5.3)

Fig. 5.3: Moara de vant (Germania de Nord)

Evolutia electricitatii in secolul XX a determinat aparitia primelor eoliene moderne (Fig. 5.4). Este studiat profilul palelor, iar inginerii se inspira dupa profilul aripilor de avion.

Fig. 5.4: Eoliana moderna

In prezent, eolienele sunt, aproape in totalitate cu ax orizontal, cu exceptia modelelor cu ax vertical ca cele cu rotor Savonius si Darrieus, care sunt inca utilizate, dar sunt pe cale de disparitie.

Ultimele inovatii permit functionarea eolienelor cu viteza variabila, respectiv reglarea vitezei turbinei eoliene in functie de viteza vantului.

Energia de origine eoliana face parte din energiile regenerabile. Aero-generatorul utilizeaza energia cinetica a vantului pentru a antrena arborele rotorului sau: aceasta este transformata in energie mecanica, care la randul ei este transformata in energie electrica de catre generatorul cuplat mecanic la turbina eoliana. Acest cuplaj mecanic se poate face fie direct, daca turbina si generatorul au viteze de acelasi ordin de marime, fie se poate realiza prin intermediul unui multiplicator de viteza. In sfarsit, exista mai multe posibilitati de a utiliza energia electrica produsa: fie este stocata in acumulatori, fie este distribuita prin intermediul unei retele electrice, fie sunt alimentate sarcini izolate. Sitemele eoliene de convesie au si pierderi. Astfel, se poate mentiona un randament de ordinul a 59 % pentru rotorul eolienei, 96% al multiplcatorului. Trebuie luate in considerare, de asemenea, pierderile generatorului si ale eventualelor sisteme de conversie.

Imagine a unei eoliene cu trei pale de 750 kW

5.2. Tipuri de instalari

O eoliana ocupa o suprafata mica pe sol. Acesta este un foarte mare avantaj, deoarece perturba putin locatia unde este instalata, permitand mentinerea activitatilor industriale sau agricole din apropiere.

Se pot intalni eoliene numite individuale, instalate in locatii izolate. Eoliana nu este racordata la retea, nu este conectata cu alte eoliene.

In caz contrar, eolienele sunt grupate sub forma unor ferme eoliene. Instalarile se pot face pe sol, sau, din ce in ce mai mult, in largul marilor, sub forma unor ferme eoliene offshore, in cazul carora prezenta vantului este mai regulata. Acest tip de instalare reduce dezavantajul sonor si amelioreaza estetica.

Imagine a unei ferme eoliene

Ferma eoliana offshore de la Middelgrunden (Danemarca

Orientarea axului

Exista mai multe tipuri de eoliene. Se disting insa doua mari familii: eoliane cu ax vertical si eoliene cu ax orizontal.

Indiferent de orientarea axului, rolul lor este de a genera un cuplu motor pentru a antrena generatorul.

Eoliene cu ax vertical

Pilonii eolienelor cu ax vertical sunt de talie mica, avand inaltimea de 0,1 - 0,5 din inaltimea rotorului. Aceasta permite amplasarea intregului echipament de conversie a energiei (multiplicator, generator) la piciorul eolienei, facilitand astfel operatiunile de intretinere. In plus, nu este necesara utilizae unui dispozitiv de orientare a rotorului, ca in cazul eolienelor cu ax orizontal. Totusi, vantul are intensitate redusa la nivelul solului, ceea ce determina un randament redus al eolienei, aceasta fiind supusa si turbulentelor de vant. In plus, aceste eoliene trebuiesc antrenate pentru a porni, pilonul este supus unor solicitari mecanice importante. Din acest motive, in prezent, constructorii de eoliene s-au orientat cu precadere catre eolienele cu ax orizontal.

Cele mai raspandite doua structuri de eoliene cu ax vertical se bazeaza pe principiul tractiunii diferentiale sau a variatiei periodice a incidentei:

.  Rotorul lui Savonius in cazul caruia, functionarea se bazeaza pe principiul tractiunii diferentiale. Eforturile exercitate de vant asupra fiecareia din fetele uni corp curbat au intensitati diferite. Rezulta un cuplu care determina rotirea ansamblului.

Schema de principiu a rotorului lui Savonius

.  Rotorul lui Darrieus se bazeaza pe principiul variatiei periodice a incidentei. Un profil plasat intr-un curent de aer, in functie de diferitele unghiuri, este supus unor forte ale caror intensitate si directie sunt diferite. Rezultanta acestor forte determina aparitia unui cuplu motor care roteste dispozitivul.

Imaginea unei eoliene Darrieus

Eoliene cu ax orizontal

Functionarea eolienelor cu ax orizontal se bazeaza pe principiul morilor de vant. Cel mai adesea, rotorul acestor eoliene are trei pale cu un anumit profil aerodinamic, deoarece astfel se obtine un bun compromis intre coeficientul de putere, cost si viteza de rotatie a captorului eolian, ca si o ameliorare a aspectului estetic, fata de rotorul cu doua pale.

Eolienele cu ax orizontal sunt cele mai utilizate, deoarece randamentul lor aerodinamic este superior celui al eolienelor cu ax vertical, sut mai putin supuse unor solicitari mecanice importante si au un cost mai scazut.

Imaginea unei eoliene cu ax orizontal si a unei mori de vant

Exista doua categorii de eoliene cu ax orizontal:

.  Amonte: vantul sufla pe fata palelor, fata de directia nacelei. Palele sunt rigide, iar rotorul este orientat, cu ajutorul unui dispozitiv, dupa directia vantului.

Schema unei eoliene cu ax orizontal amonte

.  Aval: vantul sufla pe spatele palelor, fata de nacela. Rotorul este flexibil si se auto-orienteaza.

Schema unei eoliene cu ax orizontal aval

Dispunerea amonte a turbinei este cea mai utilizata, deoarece este mai simpla si da cele mai bune rezultate la puteri mari: nu are suprafete de directionare, eforturile de manevrare sunt mai reduse si are o stabilitate mai buna.

Palele eolienelor cu ax orizontal trebuiesc totdeauna, orientate in functie de directia si forta vantului. Pentru aceasta, exista dipozitive de orientare a nacelei pe directia vantului si de orientare a palelor, in functie de intensitatea acestuia..
In prezent, eolienele cu ax orizontal cu rotorul de tip elice, prezinta cel mai ridicat interes pentru producerea de energie electrica la scara industriala.

5.3.Situatia actuala

Noile cerinte in domeniul dezvoltarii durabile au determinat statele lumii sa isi puna problema metodelor de producere a energiei si sa creasca cota de energie produsa pe baza energiilor regenerabile. Protocolul de la Kyoto angajeaza statele semnatare sa reduca emisiile de gaze cu efect de sera. Acest acord a determinat adoptarea unor politici nationale de dezvoltare a eolienelor si a altor surse ce nu degaja bioxid ce carbon.

Trei factori au determinat ca solutia eolienelor sa devina mai competitiva:
. noile cunostinte si dezvoltarea electronicii de putere;
. ameliorarea performantelor aerodinamice in conceperea turbilor eoliene;
. finantarea nationala pentru implantarea de noi eoliene.

In prezent, pe plan mondial, ponderea energiilor regenerabile in producerea energiei electrice, este scazuta. S poate spune ca potentialul diferitelor filiere de energii regenerabile, este sub-exploatat. Totusi, ameliorarile tehnologice au favorizat instalarea de generatoare eoliene , intr-un ritm permanent crescator in ultimii ani, cu o evolutie exponentiala, avand o rata de crestere de 25% in 2003.

Filiera eoliana este destul de dezvoltata in Europa, detinand pozitia de lider in topul energiilor regenerabile. Acest tip de energie regenerabila asigura necesarul de energie electrica pentru 10 milioane de locuitori. Dealtfel, 90 % din producatorii de eoliene de medie si mare putere, se afla in Europa.

Repartitia in Europa a energiei electrice produse pe baza eolienelor, arata diferente intre state. Germania este liderul pe piata europeana, in ciuda unei incetiniri in 2003 a instalarilor. Spania, pe pozitia a doua, continua sa instaleze intensiv parcuri eoliene. Danemarca este pe a treia pozitie, avand dezvoltate eoliene offshore si trecand la modernizarea eolienelor mai vechi de 10 ani.

 
(Sursa: Wind energy barometer-EuroObserv'ER 2004)

Costurile si eficienta unui proiect eolian trebuie sa tina seama atat de pretul eolienei, cat de cele ale instalarii si intretinerii acesteia, precum si de cel al vanzarii energiei. O eoliana este scumpa. Trebuiesc realizate inca progrese economice pentru a se putea asigura resursele dezvoltarii eolienelor. Se estimeaza ca instalarea unui kW eolian, costa aproximativ 1000 Euro. Progresele tehnologice si productia in crestere de eoliene din ultimii ani permit reducerea constanta a pretului estimat. Pretul unui kWh depinde de pretul instalarii eolienei, ca si de cantitatea de energie produsa anual. Acest pret variaza in functie de locatie si scade pe masura dezvoltarii tehnologie.

In Germania si Danemarca, investitorii sunt fie mari grupuri industriale, fie particulari sau agricultori. Aceasta particularitate tinde sa implice populatia in dezvoltarea eolienelor. Energia eoliana este perceputa ca o cale de diversificare a productiei agricole. In Danemarca, 100 000 de familii detin actiuni in energia eoliana. Filiera eoliana a permis, de asemenea, crearea de locuri de munca in diverse sectoare, ca cele de producere a eolienelor si a componentelor acestora, instalarii eolienelor, exploatarii si intretinerii, precum si in domeniul cercetarii si dezvoltarii. Se inregistreaza peste 15 000 de angajati in Danemarca si 30 000 in Germania, direct sau indirect implicati in filiera eoliana.

5.4. Perspective

Energia eoliana este considerata ca una din optiunile cele mai durabile dintre variantele viitorului, resursele vantului fiind imense. Se estimeaza ca energia eoliana recuperabila la nivel mondial se situeaza la aproximativ 53 000 TWh (TerraWattora), ceea ce reprezinta de 4 ori mai mult decat consumul mondial actual de electricitate.
In Europa, potentialul este suficient pentru asigurarea a cel putin 20% din necesarul de energie electrica pana in 2020, mai ales daca se ia in considerare noul potential offshore.

Scara zgomotelor
(Sursa: Revue Sciences et Avenir, iulie 2004)

Chiar daca eolienele de prima generatie erau deranjante din punct de vedere sonor, se pare ca in prezent, dezvoltarile tehnologice au permis reducerea considerabila a zgomotului produs de astfel de instalatii. Astfel, pe scara surselor de zgomot, eolienele se situeaza undeva intre zgomotul produs de un vant slab si zgomotul din interiorul unei locuinte, respectiv la aproximativ 45 dB. Evolutia nivelului sonor in functie de numarul de eoliene este logaritmica, respectiv instalarea unei a doua eoliene determina cresterea nivelului sonor cu 3 dB si nu dublarea acestuia.

Pentru diminuarea poluarii sonore exista mai multe cai:

• multiplicatoarele sunt special concepute pentru eoliene. In plus, se incearca favorizarea actionarilor directe, fara utilizarea multiplicatoarelor.
• profilul palelor face obiectul unor cercetari intense pentru reducerea poluarii sonore determinata de scurgerea vantului in jurul palelor sau a emisiilor datorate nacelei sau pilonului. Arborii de transmisie sunt prevazuti cu amortizoare pentru limitarea vibratiilor,     antifonarea nacelei permite, de asemenea, reducerea zgomotelor.

Capitolul 6

CONCLUZII

Lucrarea de fata este structurata pe 5 capitole importante . In primele doua capitole ale lucrarii se incearca o prezentare cat mai succinta a notiunii de dezvoltare durabila , urmand ca in capitolele 3 si respectiv 4 sa se axeze mai mult pe partea de energii regenerabile, parte importanta iin viitor pentru realizarea unei adevarate dezvoltari durabile. In capitolul 5 s-a realizat un scurt studiu de caz pe tema energiei regenerabile.

In ultimul capitol, respectiv capitolul 6 am creionat unele concluzii in linii mari a ceea ce inseamna dezvoltarea durabila si mai ales a importantei ei pentru viitorul omenirii.

Dupa analizarea tuturor acestor aspecte, s-a ajuns la urmatoarele concluzii:

Referitor la textul mentionat in articolul 4.2 din directiva privind biocarburantii, motivele pentru care este probabil ca obiectivele stabilite de catre directiva pentru 2010 sa nu fie indeplinite nu pot fi considerate ca "justificate" sau ca "legate de noile descoperiri stiintifice".

Consiliul si Parlamentul trebuie sa fie increzatori ca, prin utilizarea crescuta a biocarburantilor, se va ajunge la o siguranta mai mare a surselor de energie si la reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera. Cresterea consumului de biocarburanti este singura modalitate in prezent pentru a reduce dependenta aproape completa de petrol in domeniul transporturilor si una din putinele metode de a reduce semnificativ emisiile de gaze cu efect de sera din domeniul transporturilor.

Pentru a trimite un semnal clar privind planurile sale de a reduce dependenta de produsele petroliere in transporturi, Uniunea trebuie sa treaca la o noua etapa in elaborarea politicilor sale de promovare a biocarburantilor.

Beneficiile referitoare la reducerea cantitatii de gaze cu efect de sera ale politicii privind biocarburantii pot creste, iar riscurile pentru mediu pot scadea printr-un sistem simplu de stimuli/sprijin care, de exemplu, sa descurajeze transformarea solului cu o valoare de biodiversitate ridicata in scopul cultivarii de materii prime pentru biocarburanti, sa impiedice utilizarea de sisteme de proasta calitate pentru producerea biocarburantilor si sa incurajeze utilizarea de procese de fabricare din a doua generatie. Acest sistem trebuie astfel proiectat incat sa se evite discriminarea intre productia interna si importuri, si sa nu reprezinte o bariera in calea comertului. Efectele acestui sistem trebuie evaluate si functionarea sa trebuie monitorizata pentru a permite perfectionarea sa in viitor.

Acest sistem trebuie proiectat astfel incat sa nu se diminueze siguranta furnizarii de energie. Beneficiile decurg din diversitatea surselor de energie, a tipurilor de biomasa si a regiunilor din care se face importul. De aceea, sistemul nu trebuie sa favorizeze un anumit tip de biocarburant sau anumite materii prime, ci sa incurajeze practici de producere a biocarburantilor de toate tipurile, dintre cele inofensive pentru mediu, inclusiv in tarile terte.

Pentru a trece de la ponderea actuala de utilizare a biocarburantilor de 1% la o pondere de 10%, trebuie luate urmatoarele masuri:

Modificarea gradata a directivei privind calitatea carburantilor si a standardului pentru motorina, luand in calcul progresul tehnologic si respectand in acelasi timp obiectivele privind calitatea aerului, pentru a permite utilizarea curenta a biocarburantilor in amestec la un nivel mult mai ridicat decat in prezent;

Adaptarea (cu fonduri reduse) a noilor vehicule pentru a putea functiona pe baza acestor amestecuri ce au in compozitie o cantitate mare de biocarburanti;

Scoaterea pe piata de catre industria petroliera a unui stoc de petrol cu presiune de evaporare scazuta sau modificarea directivei privind calitatea carburantilor pentru a tine seama de presiunea de evaporare cauzata de amestecul petrolului cu etanol in cantitati mici;

Disponibilitatea biocarburantilor din a doua generatie (daca din ce in ce mai multe masini din UE vor functiona cu motorina, comercializarea combustibililor fabricati pe baza de biomasa va capata o importanta deosebita).

Introducerea exploatarii padurilor si dezvoltarea culturilor de rapita in UE si in tarile ce se invecineaza la est cu UE;

Luarea de masuri in scopul asigurarii beneficiilor pentru mediu, antrenate de utilizarea biocarburantilor, inclusiv descurajarea folosirii biocarburantilor care duc la emisii de gaze cu efect de sera ridicat sau care afecteaza de o maniera importanta biodiversitatea; monitorizarea si raportarea constanta, de catre Comisie, a impactului de mediu well-to wheel al producerii si utilizarii de biocarburanti.

Punerea in aplicare continua a unei abordari echilibrate privind comertul international cu biocarburanti, astfel incat atat tarile exportatoare, cat si producatorii interni sa poata investi cu incredere in oportunitatile create de catre piata europeana aflata in continua dezvoltare.

Asa cum s-a aratat in evaluarea impactului pentru foaia de parcurs pentru energia regenerabila, o pondere de 10% de biocarburanti poate fi atinsa in 2020, cu utilizarea limitata a biocarburantilor din a doua generatie. Dezvoltarea biocarburantilor din a doua generatie va duce totusi la reducerea emisiilor de gaze de sera si la siguranta de furnizare prin atingerea acestei ponderi; astfel, va fi mai usoara atingerea unor ponderi chiar mai mari. Dezvoltarea biocarburantilor din a doua generatie are nevoie, pe langa sprijinul din partea Comunitatii si a programelor nationale de cercetare si dezvoltare, de stimulente pe piata si de stabilirea unui cadru pe termen mediu pentru promovarea biocarburantilor.

Modificarea directivei privind biocarburantii nu va duce automat la indeplinirea tuturor acestor cerinte, ci vor fi necesare eforturi sustinute in domeniul industriei si al agriculturii, atat din partea statelor membre, cat si din partea UE. Insa, fara cadrul creat de modificarea directivei, este putin probabil ca aceste masuri vor fi luate.