Surse și tehnologii de energie regenerabile
Ce este energia regenerabilă?
Probabil că ați auzit termenul „energie regenerabilă” menționat în contextul încălzirii globale și al schimbărilor climatice. Dar ce este, mai exact, energia regenerabilă? Și de ce este atât de importantă?
Energia regenerabilă se referă la surse de energie naturale sau procese de producție care pot fi refăcute sau reproduse încontinuu. De exemplu, nu vom rămâne niciodată fără vânt și soare. De fapt, turbinele eoliene și panourile solare se numără printre principalele surse de energie regenerabile.
Pe lângă faptul că sunt disponibile nelimitat, resursele regenerabile sunt mai puțin poluante decât cele neregenerabile, făcându-le o alegere mai bună pentru oameni, animale și planetă. Nu este nicio surpriză că liderii globali și militanții ecologiști susțin sursele de energie regenerabile pentru crearea unui viitor mai ecologic și mai durabil.
În schimb, sursele de energie neregenerabile, cum ar fi petrolul, gazul și cărbunii, sunt limitate în cantitate, nu pot fi refăcute rapid și nu sunt disponibile în toate regiunile lumii. Să luăm drept exemplu țițeiul: Deși multe țări îl produc, Administrația Informațiilor despre Energie din S.U.A. raportează că mai mult de jumătate din cantitatea de țiței brut din lume provine din doar cinci țări. Dar, cel mai important, sursele de energie care nu sunt regenerabile, cum ar fi acești combustibili fosili pe bază de carbon, sunt considerate a fi unul dintre cei mai importanți factori pentru schimbările climatice.
Misiunea pentru emisii nete zero
În condițiile în care guvernele, mediul de afaceri și consumatorii se confruntă acum cu faptul că încălzirea globală și schimbările climatice sunt printre cele mai mari amenințări existențiale, sursele regenerabile au crescut exponențial în popularitate și adoptare. Cu ajutorul tehnologiilor moderne, nu numai că sursele alternative de energie de astăzi au devenit mai fiabile, ci și mai eficiente din punct de vedere al costurilor, chiar mai mult decât combustibilii fosili.
Recunoscând că eforturile individuale de limitare a încălzirii globale și a schimbărilor climatice ireversibile nu sunt suficiente, țările din întreaga lume au semnat Acordul de la Paris în 2016. Acest tratat internațional stipulează că guvernele din întreaga lume se vor strădui să obțină „zero emisii nete de carbon”: să elimine la fel de mult carbon din atmosfera terestră pe cât emit, până în anul 2050.
Tranziția continuă a lumii la surse de energie care eliberează cât mai puține gaze cu efect de seră în atmosferă este modul în care vom reuși să oprim modificările catastrofale de mediu care încep deja să se facă simțite. Iar sursele de energie regenerabile (care sunt adesea „mai curate și mai verzi” decât sursele de energie neregenerabile) sunt în prim-planul acestui efort.
Surse de energie regenerabile comune
Zilnic se fac noi eforturi pentru a dezvolta și a implementa surse de energie regenerabile fără a provoca daune suplimentare planetei. Să aruncăm o privire la unele dintre cele mai răspândite surse de energie alternativă:
Energie solară
Celule solare sau fotovoltaice din siliciu sau alte materiale care transformă lumina soarelui în electricitate. Cât de multă energie solară poate fi stocată și utilizată depinde de oră, de anotimp și de locația geografică a celulelor solare. Acestea fiind spuse, doar 90 de minute de lumină solară capturată pe suprafața terestră ar fi suficiente pentru a alimenta întreaga planetă timp de un an, conform Departamentului de Energie S.U.A.
Fermele solare nu se limitează la sol. Ele se pot afla și pe apă, cum ar fi rezervoare și lacuri. (Astfel de panouri solare se numesc panouri fotovoltaice flotante.) Atunci când sunt amplasate și fabricate în mod responsabil, sistemele de energie solară nu au un impact negativ asupra mediului, deoarece nu produc poluanți atmosferici sau gaze cu efect de seră.
Energia eoliană
Vântul face ca palele unei turbine să se rotească, iar un generator le utilizează pentru a produce electricitate. Una dintre cele mai mari plângeri legate de energia eoliană este că turbinele colosale (și considerate adesea urâte) utilizate pentru a genera energie eoliană ocupă suprafețe uriașe de teren.
Fermele eoliene marine sunt o alternativă populară la cele de pe uscat. Deși fermele eoliene marine au dezavantaje, precum condițiile meteo potențial volatile și apa dură în care trebuie să funcționeze turbinele, precum și costul exorbitant al instalării cablurilor de alimentare sub fundul mării, sursa nelimitată de vânt le face niște resurse atractive.
Energia geotermală
Creată în puțuri făcute de om care extrag apa încălzită de magma (un amestec topit de minerale și gaze) din nucleul terestru. După ce se ridică la suprafața pământului, apa se transformă în abur, care activează turbinele ce alimentează apoi generatoarele pentru a produce electricitate. Prin pomparea aburului și a apei calde înapoi în pământ se reduc emisiile produse de energia geotermală, făcând această resursă hidrotermală una ecologică.
Anumite părți ale lumii, cum ar fi Islanda, au o varietate de resurse geotermale ușor accesibile și disponibile, în timp ce altor regiuni le lipsește această resursă naturală. Un alt dezavantaj este că săparea în punctele fierbinți geologice pentru a crea puțuri poate provoca daune substanțiale mediului și poate crește riscul de cutremure.
Energia hidroelectrică
Se referă la baraje sau bariere construite pentru a controla fluxul de apă. Apoi, apa direcționată rotește lamele turbinei unui generator, creând electricitate. Din cauza sursei sale sigure, energia hidroelectrică este adesea mai fiabilă decât energia solară sau cea eoliană. Această fiabilitate poziționează energia hidroelectrică drept cea mai mare sursă de energie regenerabilă din Statele Unite ale Americii.
Centralele hidroelectrice mari, denumite și mega-baraje, nu sunt considerate surse de energie regenerabile, deoarece deviază și micșorează fluxurile naturale de apă. Animalele și oamenii din apropiere pot suferi prin pierderea parțială sau totală a accesului la apa de care depind. În schimb, micile centrale hidroelectrice (cu o capacitate instalată mai mică de aproximativ 40 megawați) deviază doar o parte din fluxul de apă, spre deosebire de variantele mari, iar cele gestionate cu atenție nu creează atâtea daune mediului.
Energia mareelor
Un alt exemplu de hidroenergie, doar că aceasta se bazează pe curenții mareelor, care se produc de două ori pe zi, pentru a alimenta generatoarele din turbine. Deși este încă o resursă nouă, natura extrem de previzibilă a energiei mareelor o face o sursă atractivă și sustenabilă de energie. La fel ca în cazul digurilor, unele metode de energie mareică pot dăuna faunei sălbatice și mediului înconjurător. De exemplu, barajele mareice funcționează similar cu digurile, dar se află în golfuri sau lagune oceanice.
Energia biomasei
Se referă la căldura generată de arderea materialelor din fabrici pentru a alimenta o turbină cu aburi și a genera electricitate. Energia biomasei este creată prin transformarea deșeurilor în combustibil. Această conversie a deșeurilor în energie poate livra energie cu costuri financiare și de mediu reduse.
De exemplu, reziduurile de lemn, cum ar fi cele de la gatere, pot fi utilizate pentru energie în loc să fie lăsate să se descompună în gropile de gunoi, unde ar crește nivelul de carbon. Acestea fiind spuse, multe forme de biomasă nu sunt considerate surse de energie curată, deoarece s-a demonstrat că generează un nivel mai mare de emisii de carbon decât combustibilii fosili.
Tehnologiile de energie regenerabilă și informatica în cloud
Deși s-a făcut un apel la acțiune pentru a implementa surse de energie regenerabile, cum ar fi locuințele cu energie solară și geotermală la nivel individual, rămâne esențial să remediem criza schimbărilor climatice la nivel de industrie și de companii. Consumatorii individuali fac progrese cu montarea panourilor solare pe acoperișuri pentru a alimenta vehiculele electrice, dar orice progres la nivel de industrie pentru a susține și a oferi soluții de energie mai ecologică va include în mod invariabil beneficiile de mediu ale informaticii în cloud.
Deși tehnologiile digitale reduc impactul dăunător asupra mediului, solicitând mai puțină energie, informatica în cloud rămâne în continuare „fixată” pe planetă prin intermediul centrului de date. Unele tehnologii de informatică în cloud consumă cantități uriașe de energie neregenerabilă, de exemplu, minarea criptomonedelor. Analiza făcută de Universitatea Cambridge estimează că numai minarea asociată criptomonedei Bitcoin luată separat utilizează anual mai multă energie electrică generată de cărbuni decât o întreagă țară de dimensiunea Norvegiei sau a Argentinei.
Unele companii de servicii cloud, cum ar fi Microsoft, se concentrează pe susținerea tehnologiilor de energie regenerabilă, îmbunătățind performanța și eficiența și reducând consumul de energie, pentru a minimiza impactul centrelor de date fizice asupra mediului.
Inovații privind informatica în cloud
Printre exemplele de beneficii de mediu ale informaticii în cloud se numără inovații cum ar fi:
- Răcirea prin imersiune în lichid: Această metodă de răcire a serverelor vă ajută să reduceți consumul de energie și apă, furnizând în același timp o putere de procesare mai mare.
- Bateriile UPS interactive în rețea: Pașii mici, cum ar fi implementarea bateriilor UPS interactive în rețea, ajută la reducerea cererii din rețea.
- Combustibili mai ecologici pentru alimentarea de rezervă: Alimentarea generatoarelor de rezervă ale centrelor de date cu combustibili ce emit mai puțin carbon în locul motorinei tradiționale ajută la reducerea emisiilor de carbon.
Informatica în cloud nu poate fi niciodată un remediu universal sau o soluție unică pentru schimbările climatice, dar există multe tehnologii digitale interesante pentru a susține energia regenerabilă. Aceste tehnologii ajută la reducerea utilizării energiei și la tranziția spre o rețea mai neutră din punctul de vedere al carbonului.
Aflați despre angajamentul Microsoft față de sustenabilitate
Inovații cloud pentru energie și utilități
Câteva exemple de soluții cloud inovatoare din industria de energie și utilități sunt:
Grile inteligente sau „deștepte”
Aceste tehnologii cloud optimizează gestionarea energiei unei firme. Acestea utilizează date interactive de la milioane de senzori utilizați de clienți individuali, pe baza surselor de energie alternative , cum ar fi panourile solare de acoperiș și mașinile electrice, pentru a opera mai eficient grila de alimentare.
Inteligență artificială și învățare programată
Companiile de energie utilizează date și inteligență artificială pentru a se potrivi în mod inteligent cu cererea și oferta de surse de energie regenerabile. Tehnologiile precum gemenii digitali le permit firmelor să îmbunătățească echilibrarea încărcării, să integreze resursele de energie distribuite, să controleze dispozitivele și să automatizeze operațiunile pentru a optimiza utilizarea energiei.
IoT (Internet of Things)
Utilizând senzori de dispozitiv și întreținere predictivă, firmele gestionează și extind ciclurile de viață ale mașinilor și ale altor active. Acest lucru permite utilizarea redusă a surselor de energie neregenerabile și materiale implicate în noua producție.
Tehnologie de captură a carbonului
Deși nu este o sursă de energie regenerabilă în sine, captura de carbon atenuează impactul dioxidului de carbon asupra mediului prin capturarea și stocarea emisiilor provenite de la coșurile de fum. Aceasta poate chiar să extragă dioxid de carbon din aer, apoi să îl stocheze în subsol sau să-l recicleze pentru a crea produse noi, cum ar fi combustibilul sau materialele de construcție. Aceste tehnologii utilizează tablouri de bord avansate privind emisiile, inteligența artificială și tehnologia geamănului digital IoT pentru a îmbunătăți captarea și stocarea carbonului.
Tendințele industriei de energie regenerabilă
Adoptarea surselor de energie regenerabile atinge un nivel record. Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (AIE), un forum energetic alcătuit din 29 de țări care promovează politici de energie sigure, capacitatea de energie regenerabilă se va extinde global cu 50% înainte de 2024. Din punctul de vedere al creșterii, energia solară este în frunte, dar energiile eoliană, geotermală și hidroelectrică nu sunt cu mult în urmă.
Drumul spre energia solară
AIE anticipează, de asemenea, că energia solară va reprezenta 60% din creșterea industriei globale de energie regenerabilă până în 2025. China, Belgia, Țările de Jos, Austria, Australia și Statele Unite ale Americii vor fi, probabil, în avantaj, fiecare urmărind să adauge milioane de instalații solare.
De ce crește adoptarea energiei solare? În primul rând, costul instalării panourilor solare scade de ani de zile și se așteaptă să continue să scadă. Apoi, energia solară este mai accesibilă și oferă mai multă libertate decât sursele de energie care necesită anumite locații, cum ar fi energia eoliană și hidroenergia. Fiecare loc de pe Pământ beneficiază de lumina soarelui, indiferent de climă.
Odată cu creșterea adoptării, industria solară se concentrează pe extinderea capacităților de stocare și pe rafinarea distribuției, astfel încât locuințele și firmele să poată continua să funcționeze, indiferent de vreme. Această creștere a consistenței va stimula mai multe corporații, guverne și persoane să folosească energia solară.
Energia eoliană: pe apă și pe uscat
Pe măsură ce capacitatea de energie eoliană crește la nivel global, la fel se întâmplă și cu adoptarea sa. Momentan, China este în frunte, însă Statele Unite ale Americii și Japonia o urmează îndeaproape, datorită legislației promițătoare.
În Statele Unite ale Americii, administrația Biden-Harris s-a angajat să implementeze până în 2030 30 de gigawați de energie eoliană produsă pe apă. Politicienii din Japonia au creat reglementări pentru a stimula construirea turbinelor în porturi și pentru a încuraja dezvoltatorii să construiască ferme eoliene marine. Țara își poate înlocui chiar reactoarele atomice cu turbine eoliene marine.
Puterea hidroenergeticii și creșterea energiei geotermale
Conform AIE, deși hidrocentralele vor continua să fie sursa primară de energie regenerabilă din lume în viitorul apropiat, acestea nu vor înregistra creșteri precum energia solară sau eoliană. Locațiile potrivite și rentabile sunt deja greu de găsit, crescând astfel costurile.
Se anticipează că energia geotermală, deja prevalentă în Islanda și țările de pe malul Pacificului, va crește cu 28% până în 2024. Țările asiatice, în special Indonezia și Filipine, își măresc deja capacitatea, fără să dea semne de încetinire.
Energia „murdară” rămâne în urmă
Ce înseamnă viitorul energiei regenerabile pentru sursele noastre tradiționale de energie? Scăderea costurilor și creșterea cererii în sectorul de energie curată va determina companiile mari de petrol și gaze să își extindă investițiile în surse de energie regenerabile. De fapt, AIE anticipează că „sursele de energie regenerabile vor depăși cărbunele și vor deveni cea mai mare sursă de energie electrică din lume în 2025.”
Între timp, țările din Orientul Mijlociu, cum ar fi Arabia Saudită, ar putea renunța complet la petrol, datorită abundenței unei alte surse de energie mult mai regenerabilă: soarele. Experții spun că țara ar putea trece la un sistem de energie 100% din surse de energie regenerabilă până în 2040, dacă tehnologia de stocare a energiei continuă să avanseze, iar autoritățile de reglementare adoptă legislația potrivită.
Super-rețeaua nord-americană
Deși lumea pare gata să adopte sursele de energie regenerabilă, infrastructura curentă de alimentare nu este construită pentru a susține eficient această trecere. De exemplu, în Statele Unite ale Americii, una dintre cele mai mari probleme este cum să transporte eficient energia într-o țară întreagă.
Vă prezentăm Super-rețeaua nord-americană. Propusă de Institutul pentru Climă, o organizație non-profit cu sediul în Washington, D.C., această nouă rețea de alimentare ar face energia regenerabilă mult mai accesibilă. Odată implementată, Statele Unite ale Americii ar putea muta energia solară de la fermele din sud-vest în marile orașe din nord-est.
Teoretic, o rețea nodală de înaltă tensiune directă ar fi instalată peste sistemele de distribuție regională existente, oferindu-le tuturor acces la energie regenerabilă, fără a schimba modul în care electricitatea este utilizată în prezent în locuințe și firme. Dacă este implementată, această super-rețea ar putea face energia ecologică mai competitivă pe o piață altfel dominată de combustibili fosili.
Inovații și exemple de energie regenerabilă din lumea reală
Multe firme, industrii și guverne fac pași lăudabili pentru a încorpora tehnologii cloud inteligente și inovatoare în eforturile lor de adoptare a energiei regenerabile, unele chiar angajându-se să funcționeze cu precădere sau integral pe surse de energie regenerabilă în viitorul apropiat.
Axpo
Axpo, cel mai mare producător de energie regenerabilă din Elveția, utilizează Căutare Azure, Hărți Azure și Power BI pentru a permite inginerilor de rețea și echipelor de întreținere să găsească cu ușurință date complete și actualizate despre starea fiecărui activ din rețea. Acest lucru reduce timpul de căutare cu până la 99 la sută, facilitează identificarea zonelor cu probleme aproape în timp real și deschide calea pentru automatizarea mai multor sarcini de gestionare a activelor rețelei. Toate acestea reduc semnificativ timpul necesar pentru finalizarea multor activități operaționale.
SSE Renewables
Un alt lider european în domeniul energiei regenerabile, SSE Renewables, care construiește mai multe ferme eoliene marine decât orice firmă din întreaga lume, utilizează inteligența artificială, IoT și tehnologia în cloud pentru a se asigura că eforturile sale nu deteriorează fauna și ecosistemele înconjurătoare. De exemplu, firma monitorizează starea păsărilor învecinate cu camere video digitale la distanță care încarcă date într-un sistem cloud cu inteligență artificială care urmărește activitatea și vitalitatea fiecărui animal în parte.
Vattenfall
Vattenfall, o companie multinațională de energie deținută de guvernul suedez, este un alt pionier în domeniul energiei regenerabile. Împreună cu Microsoft, firma a creat un serviciu care răspunde la cererea instantanee de energie regenerabilă cu oferta care este disponibilă imediat. Unele surse de energie nu vor fi întotdeauna disponibile în momentul în care o firmă are nevoie de ele. (Până la urmă, soarele nu strălucește întotdeauna și vântul nu bate întotdeauna.) Dar, cu serviciul de răspuns non-stop de la Vattenfall, firmele care doresc să treacă la energie electrică 100% fără combustibili fosili pot face acest lucru. De exemplu, dacă nu este disponibilă electricitatea solară la o anumită oră, serviciul va căuta firmele cu o sursă de energie regenerabilă disponibilă.
Fondul Național pentru Protecția Mediului și Gestionarea Apei
În sectorul guvernamental, Fondul Național pentru Protecția Mediului și Gestionarea Apei din Polonia utilizează informatica în cloud pentru a-i ajuta pe cetățenii polonezi să solicite și să primească granturi pentru a-și face locuințele mai eficiente din punct de vedere energetic și mai puțin predispuse la poluarea atmosferică. Organizația a simplificat administrarea programului său de stimulente prin digitalizarea completă a procesului de acordare a granturilor, facilitând solicitarea de către cetățeni a unor granturi pentru eficiență energetică și acordarea acestora de către organizație. De când și-a modernizat programul de stimulente, peste 215.000 de familii poloneze au primit aceste granturi pentru energie.
Met Office
În sfârșit, în Regatul Unit (lider global în cursa pentru nivelul zero de emisii) Met Office, serviciul meteo al țării, se bazează pe informatica în cloud pentru a urmări energia 100% regenerabilă. Urmărirea și prognozarea modelelor meteo consumă foarte multe date, folosind simulări complexe, date voluminoase, inteligență artificială și analize puternice. În loc să se bazeze pe un supercomputer fizic pentru a îndeplini aceste sarcini de lucru, Met Office utilizează un serviciu inteligent de supercomputer bazat pe cloud. Utilizând acest serviciu cloud, agenția anticipează că va economisi 7.415 tone metrice de carbon.
Accelerați-vă călătoria de sustenabilitate
Oriunde v-ați afla pe drumul către zero emisii, Microsoft Cloud for Sustainability vă permite să amplificați progresul și să vă transformați afacerea prin capacități de mediu, sociale și de guvernanță (ESG).
Întrebări frecvente privind energia regenerabilă
-
Printre cele mai populare surse de energie regenerabilă se numără următoarele:
- Energia solară creată prin transformarea luminii solare în electricitate.
- Energia hidroelectrică baraje create de om, cum ar fi cele care controlează fluxul de apă pentru a crea electricitate.
- Energie eoliană produsă de turbinele eoliene care transformă energia eoliană în energie electrică.
- Energia mareelor se bazează pe curenții oceanici pentru a alimenta generatoarele cu turbine.
- Energia geotermală creată cu ajutorul puțurilor forate de om prin extragerea de apă încălzită din interiorul pământului.
- Energia de biomasă creată prin transformarea deșeurilor în combustibil.
-
Anumite surse regenerabile de energie sunt considerate extrem de eficiente, deoarece, în esență, sursa lor este infinită. Printre acestea se numără vântul, soarele și mareele oceanului. Pentru a înțelege cât de accesibile sunt aceste resurse, luați în considerare această statistică: Conform Departamentul de Energie al Statelor Unite ale Americii , este nevoie de doar 90 de minute de lumină solară captată la nivelul suprafeței pământului pentru a alimenta întreaga energie consumată a planetei timp de un an. Nu este surprinzător faptul că energia solară este una dintre formele de energie regenerabilă cu cea mai rapidă creștere din întreaga lume.
-
Se poate spune că sistemele de energie solară sunt cele mai sigure, deoarece nu produc poluanți atmosferici sau gaze cu efect de seră și nu au niciun impact negativ asupra mediului.
-
Energiile regenerabile au o serie de avantaje față de combustibilii fosili. Deoarece energiile regenerabile sunt create din resurse naturale precum vântul și apa, ele sunt mai accesibile, mai fiabile și mai rentabile decât combustibilii fosili. Cel mai important, energiile regenerabile generează, în general, mai puțină poluare decât combustibilii fosili, care sunt considerați în prezent una dintre cele mai mari cauze ale schimbărilor climatice.
Urmăriți Microsoft