Management Strategic

1 Resurse energetice

Energia exprimă capacitatea unui sistem fizic de a efectua lucru mecanic atunci când suferă o transformare dintr-o stare în alta. În natură, energia se află acumulată în surse de energie. Unele forme de energie se găsesc în natură în cantităţi insuficiente (exemplu energie magnetică, cinetică, energia termică etc.), sau inaccesibile (energia electrică din fulgere).

Energiile se pot obţine în cantităţile dorite prin transformări energetice, pornind de obicei de la sursele naturale de energie.

Sursele de energie de care dispune omenirea sunt:

1. Surse primare (naturale) de energie: epuizabile şi inepuizabile;

2. Surse secundare (transformate) de energie;

3. Alternative energetice.

Sursele primare epuizabile se refac într-un timp geologic îndelungat, ce nu poate fi luat în considerare din punct de vedere tehnic şi economic. În această categorie sunt incluşi cărbunii, ţiţeiul, gazele naturale şi combustibilii nucleari.

Cărbunii sunt roci sedimentare caustobiolitice, rezultate din fosilizarea prin încarbonizare a substanţelor vegetale. Se găsesc aglomeraţi în scoarţa pmântului sub formă de zăcăminte, la adâncimi variabile, de la suprafaţă, la sute sau chiar la peste o mie de metri adâncime.

Zăcămintele pot fi sub formă de masive, sau de straturi, iar durata de exploatare se extimează la peste 100 de ani.

După gradul de încarbonizare se deosebesc:

-cărbuni superiori: antracitul şi huilele;

-cărbuni inferiori; cărbunele brun, lignitul, turba şi şistul bituminos.

Principalele caracteristici tehnologice după care se apreciază cărbunii sunt: conţinutul

de carbon, cenuşă, umiditatea, materiile volatile şi puterea calorică.

Cărbunii cu grad mare de încarbonizare şi o putere calorică de peste 7000 kcal/kg sunt consideraţi superiori, iar ceilalţi sunt consideraţi inferiori. Compoziţia cărbunilor determină puterea lorcalorică. Astfel, un conţinut mare de apă, materii volatile şi de cenuşă reduce conţinutul de cărbune fix, scăzând puterea calorică. În plus, un conţinut mare de materii volatile măreşte lungimea flăcării. Cenuşa în cantitate mare îngreunează arderea, scăzând randamentul, înfundând grătarele, etc.

Ţiţeiul este o rocă caustobiolitică, care se găseşte în scoarţa pământului la adâncimi variabile, fie aglomerat între straturi impermeabile (roci rezervor), fie impregnat în roci poroase. Se extrage numai din roci rezervor, de la adâncimi de peste 3.000 m. Rezervele de petrol sunt estimate la câteva zeci de ani. Se valorifică astfel:

- prin prelucrare în rafinărie, în care se obţin: carburanţi (benzine şi motorine),

lampant, păcură, uleiuri mineral şi smoală;

- prin prelucrarea fracţiilor de ţiţei în petrochimie, pentru obţinerea de produse de

mare tonaj (mase plastice, cauciucuri sintetice, fibre sintetice, detergenţi, solvenţi, negru de

fum etc.), de tonaj mediu, sau de mic tonaj.

Produsele de rafinărie se obţin în cantităţi mult mai mari faţă de produsele petrochimice, dar se comercializează la preţuri mai mici. Păcura se utilizează şi în energetică, la ardere, având puterea calorică de peste 8000 kcal/kg, arzând cu randament mare şi nelăsând cenuşă.

Gazele naturale pot avea diferite conţinuturi, dar importante sunt cele de gaz metan. În România, zăcămintele de gaz metan sunt de mare puritate, conţinând 99% CH4, 1% gaze inerte, fiind deci lipsite de sulf.

Valorificarea gazului metan are loc în:

-energetică, deoarece are puterea calorică mare 8560 kcal/m3, randament mare de ardere, fără cenuşă ;

-industria chimică, pentru obţinerea unei game foarte diverse de produse.

Combustibilii nucleari sunt consideraţi astăzi minereurile de uraniu şi de thoriu. Aceştia se utilizează în centralele nuclearo-electrice pentru obţinerea energiei electrice, pe baza fenomenului de fisiune nucleară. Conversia energiei nucleare la energie electrică este mai avantajoasă decât conversia energiei chimice. Astfel, din 500g cărbune se obţin 1,5 kWH, din 500 g petrol – 2 kWh, iar din 500g uraniu – 82 kWh. Marea problemă o constituie depozitarea pe termen nelimitat, în deplină siguranţă a deşeurilor radioactive.

Sursele primare neepuizabile sunt constituite din apă, energia solară, eoliană,

geotermală, mareelor şi biomasa. Sunt considerate inepuizabile, deoarece se găsesc în cantităţi foarte mari, sau se regenerează continuu.

Apa se utilizează în enegetică ca agent termic, sub de formă de abur în centralele termo şi nuclearoelectrice şi ca atare, în centralele hidroelectrice.

Energia solară ajunsă ca flux luminos reprezintă doar 0,04% din radiaţia solară îndreptată spre pământ. Se utilizează pentru evaporarea apei, uscarea unor produse, încălzire, fotosinteză. Pentru obţinerea de apă caldă, se folosesc panouri cu suprafaţa înnegrită, peste care trece o serpentină străbătută de apă, sau oglinzi parabolice, prin focarul cărora trece conducta de apă.

Cu ajutorul semiconductorilor, energia solară poate fi convertită la energie electrică, folosind efectele fotovoltaic sau termoionic. De exemplu, cu semiconductori de tip Si/Si impur, GaAs/ AlGaAs, sau Cd/S, prin iradierea joncţiunii create se obţine tensiune electrică. Aplicaţiile se regăsesc în telecomunicaţii, module solare, semnalizări rutiere, etc.

Proiecte de extindere a energiei solare vizează continentul african, în care energia solară are o intensitate deosebită, pe suprafeţe mari.

Energia eoliană poate fi convertită la energie mecanică, sau electrică, prin utilizarea unor motoare eoliene. O centrală construită în Spania are două rotoare cu diametrul de 40 m fiecare, fixate pe un catarg de 45 m înălţime, generând curent electric cu puterea de 3 MW. Instalaţiile de puteri mai mici sunt utilizate în zone izolate, cu viteza relativ constantă a vântului.

Energia valurilor sau a mareelor poate fi convertită în energie electrică, folosind instalaţii tip turbină, tip coloană oscilantă, sau panouri oscilante. Pentru valuri de 20 m înălţime s-au obţinut randamente de 13% şi puteri de 75 W. Problemele ridicate se referă la fiabilitatea instalaţiilor, consumul mare de materiale, randamentele scăzute de conversie, utilizarea doar în unele zone pe glob.

Energia geotermală este constituită din energia acumulată în roci, sau din apele termale. Apele termale se utilizează eficient pentru obţinerea de curent electric doar dacă au temperatura de peste 60°C. Utilizarea căldurii acumulate în roci, prin introducerea de ţevi străbătute de apă, pentru transformarea acesteia în abur, în zonele cu magmatism de mică adâncime trebuie să evite producerea de modificări ecologice majore (erupţii vulcanice, cutremure).

Biomasa este reprezentată atât de masa vegetală, cât şi de deşeurile fermentabile, rezultate din consumul casnic, agricultură, industria alimentară. De exemplu, din trestie de zahăr se extrage zahărul, care apoi prin fermentaţie alcoolică produce alcoolul etilic, ce poate fi utilizat drept carburant în motoare adaptate. Dejecţiile din zootehnie pot fi fermentate anaerob, la temperatură de 38°C, pentru obţinerea de biogaz (un amestec de gaze conţinând 50-70% CH4, H2, NH3, vapori de apă). Biogazul se poate utiliza la ardere şi totodată se reduce volumul dejecţiilor. Cu excepţia apei, celelalte surse inepuizabile de energie se utilizează în proporţie de aproximativ 5% pe glob, datorită unor particularităţi zonale (intensitate energie solară, vânt, existenţa de ape termale, etc.), costurilor mari de invenstiţii şi costului mare al kW-ului produs. Ele se mai numesc şi surse neconvenţionale de energie. Se preconizează să crească ponderea lor la 15% pe glob, până în anul 2010, pentru a diminua efectele poluante ale utilizării combustibililor chimici şi nucleari.