B. Producció i consum d'energia

C. El carbó

El carbó és una roca fòssil molt abundant i estesa pel planeta. Les diverses varietats existents (antracita, hulla, lignit, etc.) tenen capacitats energètiques diferents segons el grau de carbonificació. A diferència dels combustibles líquids i gasosos, el transport del carbó és més costós, raó per la qual es tendeix a comercialitzar i consumir a les regions properes a les mines d’on s’extreu. Actualment el carbó proporciona el 26,8 % de l’energia primària mundial. El seu principal ús, el 67 %, és la producció de l’electricitat a les centrals tèrmiques i la resta es fa servir principalment a les indústries siderúrgica, química i farmacèutica.

Tot i que en els últims anys el consum global de carbó s’ha estabilitzat i que a diversos països s’ha produït un descens del seu ús, segons l’Agència Internacional de l’Energia, l’any 2022 es va assolir una xifra rècord de consum de carbó al món, com a conseqüència, en gran part, del creixement econòmic i l’augment del consum en tres països asiàtics (la Xina, l’Índia i Indonèsia). Així mateix, diversos països europeus van haver de reprendre l’ús del carbó arran dels problemes de subministrament de gas de Rússia provocats per la guerra d’Ucraïna.

D. L'urani

Tal com s’extreu de la natura, l’urani no és un combustible fòssil ni un mineral energètic, però pot esdevenir-ho després d’un procés de transformació complex. Un cop tractat l’urani a les centrals nuclears, la fissió dels àtoms produeix una gran quantitat d’energia calorífica que es fa servir per produir vapor d’aigua i energia elèctrica. Tot i que la utilitat més habitual de l’energia nuclear és la producció d’energia elèctrica, també s’utiliza en els sectors de la medecina, la indústria i la recerca. També s’en fa un ús militar per a la fabricació d’armament nuclear.

Al món hi ha més de 400 reactors nuclears operatius, que l’any 2021 van generar el 9,8 % del total d’energia elèctrica mundial. Les centrals nuclears produeixen una gran quantitat d’energia amb poc combustible i emeten poc CO2 a l’atmosfera. Un dels seus inconvenients és que poden alliberar nivells perillosos de radiació, que, en casos crítics, poden afectar greument les persones i l’entorn; i un altre és la gestió dels residus radioactius, a causa de la seva llarga durada i perillositat.

Les fonts d’energia renovables

LLIBRE, p. 19-21

Els recursos energètics renovables s’han aprofitat des de l’antiguitat (la llenya per fer foc, l’aigua i el vent com a forces motrius per fer funcionar els molins…). Ja avançada la industrialització, la producció i la distribució d’energia elèctrica van representar un salt quantitatiu i qualitatiu en la producció i el consum energètic mundial, i, al mateix temps, es van crear grans desigualtats entre països i regions i va tenir lloc un fort impacte en el medi natural.

Des de la segona meitat del segle xx, l’esgotament previsible dels recursos energètics fòssils, l’increment dels costos de la seva extracció i la necessitat de reduir els impactes mediambientals (sobretot l’augment del CO2 atmosfèric) van incentivar la recerca, el desenvolupament tecnològic i la diversificació de la producció d’energia elèctrica a partir, sobretot, de les energies eòlica i fotovoltaica i, en menys mesura, dels biocombustibles. Aquestes fonts renovables tenen l’avantatge que poden produir energia de forma descentralitzada i comporten menys riscos ambientals que les no renovables.

Tot i el creixement durant els últims trenta anys, les energies renovables representen encara una part petita de la producció energètica global. La seva participació en la producció mundial d’electricitat, l’any 2020, no arribava al 12 % (al 27,3 % si es compta l’energia hidroelèctrica). El repte dels propers anys consisteix a assolir les millores tecnològiques necessàries per a un desenvolupament suficient i equitatiu de les energies renovables com a alternativa real als combustibles fòssils.

A. L'energia hidroelèctrica

L’energia hidroelèctrica és un recurs renovable que consisteix en l’aprofitament de l’energia potencial o energia cinètica de l’aigua. Es tracta d’un recurs utilitzat des de fa molts segles per fer diversos treballs, principalment mitjançant la construcció de molins. A partir del segle xix, aquest aprofitament tradicional va donar pas a un de nou: la conversió de l’energia mecànica en energia elèctrica mitjançant turbines. Aquesta nova utilització va permetre l’electrificació de les indústries i va comportar un canvi molt significatiu en l’economia produc-tiva i en el gènere de vida de la població.

Actualment, l’energia hidroelèctrica aporta el 16 % de l’electricitat produïda al món, és l’energia renovable més impor-tant en molts països i supera la producció total de la resta d’energies renovables. Juntament amb els grans embassaments i les centrals hidroelèctriques de gran potència, ha renascut, els darrers anys, l’interès per les petites centrals, que s’adapten millor als cursos d’aigua menors i a les característiques del medi natural. D’altra banda, l’energia mareo-motriu esdevé una opció complementària, encara poc desenvolupada, dels sistemes hidràulics tradicionals.

B. L'energia eòlica

L’energia eòlica és un recurs renovable que es basa en l’aprofitament de la força cinètica del vent mitjançant aerogeneradors que transformen l’energia mecànica en elèctrica. Abans de la industrialització, juntament amb l’energia de sang i l’energia de l’aigua, el vent era un recurs energètic importantíssim que s’aplicava especial-ment al transport (navegació) i als molins (bombament d’aigua). Des de finals dels anys vuitanta del segle xx, amb l’aplicació de nous materials i tecnologies, el nombre d’instal·lacions eòliques i la seva capacitat productiva no han parat d’augmentar, i actualment aporten el 6,6 % de la producció mundial d’electricitat.

L’aprofitament de l’energia eòlica requereix la localització de les instal-lacions en llocs amb condicions de vent òptimes: velocitat, freqüència, orientació, etc. Els parcs eòlics es construeixen en terra i també a mar obert. Els parcs eòlics marins es poden beneficiar de vents més forts i regulars, però el seu cost d’instal·lació és sensiblement més elevat que els parcs eòlics terrestres.

C. L'energia solar

En última instància, totes les formes renovables d’energia depenen del sol i de la dinàmica que genera a l’atmosfera, però normalment quan es parla d’energia solar hom es refereix a la que prové directament de la radiació solar. Existeixen tres formes principals d’aprofitar l’energia del sol. La producció d’energia fotovoltaica consisteix en la captació de la radiació solar amb panells fotovoltaics que la transformen en electricitat. La producció d’energia termosolar es basa en l’aprofitament de la radiació directa del sol i l’acumulació de calor en uns captadors. Generalment s’usa per escalfar aigua i per a la calefacció. La producció d’energia termosolar de concentració s’aconsegueix concentrant els raigs solars en un captador, amb un sistema de miralls orientables, com a primer pas per a la producció convencional d’electricitat per mitjà de turbines.

Depenent del sistema i de la política elèctrica de cada país, l’energia produïda a les centrals solars es pot connectar a la xarxa elèctrica general o bé consumir directament al lloc de producció o a la seva àrea d’influència. Actualment l’energia solar aporta un 3,6 % a la producció mundial d’electricitat.