Minunata lume nouă a energiilor verzi

Pe măsură ce ieșim sau, mai degrabă, suntem forțați să ieșim din era cea pe cât de aducătoare de confort planetar în trecut, pe cât de hulită în prezent, a combustibililor fosili, ne dăm seama de ce omenirea e atât de cuplată de această sursă de energie. Motivul principal al acestui cuplaj este înainte de toate….comoditatea. Iar asta pentru că toți combustibilii fosili sunt convertiți în energie în cel mai simplu mod cu putință. Fie că e vorba de mari termocentrale pe cărbune, gaz sau păcură, fie că e vorba de benzină, motorină sau GPL, civilizația umană, evoluată amețitor din punct de vedere tehnologic, valorifică aceste energii așa cum oamenii o fac de la Prometeu încoace. Prin ardere. În mod elementar, obținem încă mare parte a energiei de care avem nevoie în mod asemănător oamenilor preistorici. Diferă doar scara de exploatare, iar tavanul peșterii noastre a devenit cerul liber. Fapt interesant și relevant, principiile teoretice elementare ale utilizării hidrogenului ca sursă de energie datează de la începutul secolului XIX. De ce a ales atunci omenirea cărbunele?! Evident, pentru că era mai simplu. Îl puneai pe foc și flacăra ițită arăta zorii progresului. Dar, pentru că nimic nu rămâne neplătit pe lumea asta, vedem însă că această comoditate costă. Plătim comoditatea noastră de aproape două secole prin amenințarea schimbărilor climatice care vor afecta în chip variabil planeta. Și deși goarna acestor schimbări sună de mai bine de 3 decenii, emsiile de gaze cu efect de seră continuă nestăvilit. Totuși, presiunea decuplării de energiile fosile devine un adevărat tăvălug pentru societate. Și astfel, cei care trebuie să decidă pentru noi, de voie de nevoie, înaintează planuri sau chiar acționează pentru a reduce consumul de energie din surse fosile.

De la nevoia globală până la acțiunea locală se cască însă un hău imens. Iar acest hău e reprezentat de lipsa de înțelegere a modului în care trebuie realizată tranziția către energii verzi. Pentru că, or fi ele verzi, dar presupun mult mai mult efort științific în a căuta sursa cea mai bună de energie și efort tehnologic pentru a o capta și valorifica în mod eficient. O hidrocentrală bunăoară, presupune mult mai mult geniu tehnic de amenajare a unui baraj pe râul și în locul care prezintă cel mai bun potențial energetic, decât amplarea unei termocentrale pe cărbune.

La fel stau lucrurile cu toate energiile verzi. Centralele eoliene bunăoară, trebuie instalate în regiunile cu cel mai mare potențial energetic al vântului și în punctele în care acest potențial este maximizat de condiții locale. Mai trebuie apoi să ții cont de elemente de mediu, precum traseul de migrație a păsărilor, poluarea vizuală și chiar fonică. Energiile fosile se lăsau valorificate oriunde. Energiile verzi doar unde vor ele.

Și astfel ajungem la o situație concretă extrem de ilustrativă în acest sens. Într-un oraș se obțin ceva fonduri pentru dotarea stâlpilor de iluminat cu panouri fotovoltaice. Astfel, pașii noștri urbani vor fi conduși de energia provenită direct de la soare. Sună minunat, iar ideea că lumina asta nu va mai presupune emisii de dioxid de carbon animă sufletul oricărei ființe care riscă să fie zbuciumată de anxietatea schimbărilor climatice. În fișa tehnică a panourilor scrie mai mult ca sigur că panourile trebuie să fie orientate spre sud, pentru a maximiza perioada de strălucire a soarelui la nivelul lor. Recomandarea asta e chestiune elementară de civilizație tradițională, în care oamenii își contruiau casele cu fața spre sud pentru a se bucura de căldura soarelui, spatele fiind orientat spre nordul mai friguros și aducător de crivăț. Iar dacă vara soarele încălzea prispa prea mult, totul se rezolva cu o tindă largă și acoperită și cu un pom, preferabil fructifer, cât mai umbros. Evident, topoclimatologia a adus și informații concrete mai târziu despre cantitatea de radiație care cade pe suprafețe în funcție de orientarea lor cardinală. Vedem astfel pe diagrama de mai jos că la latitudinile noastre, în emisfera nordică, versanții sudici primesc cea mai mare cantitate de radiație. Iar de aici și recomandarea tehnică: panourile fotovoltaice spre sud.

Diagramă ce indică valoarea de radiație pe care o primește o suprafață în funcție de expunere (puncte cardinale) și pantă (axa orizontală); valoarea 1 pe axa verticală reprezintă cantitatea de radiație pe suprafață plană; vedem astfel că pe versanul nordic și la pantă mare cantitatea de radiație se reduce până la 1/5 față de suprafața plană și la aproape 1/7 din cea pe versant sudic la pantă mare

Zis și făcut. Astfel, pe o stradă orientată pe direcția est-vest dintr-un oraș cu pretenții de decarbonizare sunt amplasate salvatoarele panouri fotovoltaice. Toate orientate spre sud. Lucrarea este realizată ca la carte.

Panou fotovoltaic amplasat pe latura nordică a străzii, cu deschidere spre sud, ce va beneficia de un grad mare de însorire pe tot parcursul anului

Doar că în condiții de țesătură urbană, expoziția către soare este mozaicată de toată structura de clădiri și obstacole specific unui astfel de mediu. Se ajunge astfel la amplasarea unor panouri care au doar calitatea de a fi expuse spre sud, dar nu au calitatea cea mai importantă, cea de a fi expuse către soare. Pentru că dacă la sud de un panou solar ai un bloc de mari dimensiuni, iar panoul e la cca 10 m distanță de acesta, asta înseamnă că acel panou, din octombrie până în aprilie nu va fi aproape deloc expus la soare. În mod logic, într-un astfel de loc, nu ar fi dăunat deloc să fie amplasate panourile spre vest (mai puțină însorite vara), sau spre est (mai puțin însorite iarna), în funcție de nevoile locului.

Panouri fotovoltaice pe latura sudică a străzii, orientate spre sud, ca la carte, doar că pe latura nordică a unor ansambluri de locuințe de mari dimensiuni care vor umbri panourile solare în cea mai mare parte a timpului, în special iarna, la un unghi mic de incidență a radiației solare
Aliniament de panouri solare în umbra clădirilor. Pentru o eficiență ridicată în captarea radiației solare panourile ar fi trebuit orientate în acest caz spre vest(dreapta imaginii) sau pe stâlpi care să fie amplasați între ansamblurile de locuințe acolo unde ar fi beneficiat de deschiderea mai mare a orizontului

Unii vor spune că panourile nu au neapărat nevoie de radiație solară directă (strălucire a soarelui) și că ele pot funcționa și din radiația solară difuză, astfel încât pot funcționa și la umbră. Cert e că precizia cu care panourile sunt orientate invariabil spre sud ne vorbește explicit de faptul că cei care le-au amplasat nu s-au gândit la așa ceva. Caietul tehnic a fost respectat ca la carte. La o primă privire nu s-ar zice că nu luptăm cu încălzirea globală. La o privire mai atentă putem vedea însă cum fuga după energii verzi poate deveni o admirabilă formă fără fond. Ceea ce ar putea fi evitat dacă pe astfel de probleme ar fi consultați niște specialiști. Doar că pentru oamenii muncii specialiștii sunt niște dubioși care pot mai mult să încurce lucrurile. Așa că, oamenii muncii și-au spus:”Haide bre, nu putem pune noi niște panouri. Ia uite, scrie aici ca la carte!” Chestiune de comoditate…