Sunt identificate tehnologii energetice emergente care necesită o dezvoltare rapidă pentru a le testa viabilitatea investițională pe termen lung.
Obiectivul este reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, iar sectorul energetic, ca cel mai mare contribuitor, se află în centrul eforturilor, având la dispoziție o gamă largă de tehnologii de decarbonizare.
Tehnologiile de bază, precum energia eoliană și solară, sunt acum comercializate pe scară largă, dar noi tehnologii de energie curată sunt în continuă dezvoltare și apar în mod constant. Având în vedere angajamentele de a respecta Acordul de la Paris și presiunea de a lansa aceste tehnologii, întrebarea este care dintre cele emergente au nevoie de concentrare pe cercetare și dezvoltare pentru a le determina potențialul de investiții pe termen lung.
Având în vedere acest lucru, Comitetul Executiv pentru Tehnologie al Convenției-cadru a ONU privind schimbările climatice (UNFCCC) a identificat șase tehnologii emergente care sunt susceptibile de a oferi beneficii la scară globală și afirmă că trebuie lansate pe piață cât mai curând posibil.
Acestea sunt următoarele.
Tehnologii de furnizare a energiei primare
Sistemele fotovoltaice solare plutitoare nu reprezintă o tehnologie nouă, dar tehnologiile comercializate la un nivel înalt de pregătire tehnologică sunt combinate în moduri noi, afirmă Comitetul. Un exemplu îl reprezintă ambarcațiunile cu fund plat ancorate și sistemele fotovoltaice solare, inclusiv panouri, transmisie și invertoare.
Sunt indicate două clase de oportunități, și anume atunci când câmpul solar plutitor este independent și atunci când este modernizat sau construit împreună cu o instalație hidroelectrică ca un hibrid. Sistemele solare plutitoare pot fi, de asemenea, proiectate pentru urmărire a energiei, cu costuri suplimentare limitate, dar cu un câștig energetic suplimentar de până la 25%.
Energia eoliană plutitoare oferă potențialul de a exploata resursele de energie eoliană găsite în ape mult mai adânci decât turnurile eoliene offshore fixe, care se află de obicei în ape cu o adâncime de 50 m sau mai puțin, și în regiuni cu funduri marine adânci aproape de coastă. Principala provocare este sistemul de ancorare, existând două tipuri principale de design care beneficiază de investiții, fie submersibile, fie ancorate pe fundul mării, ambele cu avantaje și dezavantaje.
Comitetul afirmă că proiectele de turbine eoliene plutitoare se află la diverse niveluri de pregătire tehnologică, turbinele plutitoare cu ax orizontal fiind mai avansate decât turbinele cu ax vertical.
Tehnologii de facilitare
Hidrogenul verde este un subiect de actualitate, cu oportunități de utilizare pentru încălzire, în industrie și drept combustibil. Cu toate acestea, modul în care este produs hidrogenul este esențial pentru impactul său asupra emisiilor, notează TEC.
Costurile depind de doi factori – cel al energiei electrice și, mai important, cel al electrolizoarelor, care ar trebui să fie determinate de economii de scară.
Comitetul afirmă că apar baterii de generație următoare pentru stocarea la scară largă, cum ar fi bateriile litiu-metal în stare solidă, care oferă îmbunătățiri majore, nu marginale, față de tehnologia existentă a bateriilor în ceea ce privește densitatea energiei, durabilitatea și siguranța bateriei, permițând în același timp timpi de încărcare mai rapizi.
Dacă producția poate fi scalată cu succes, utilizarea lor ar putea fi transformatoare, în special pentru piața auto, deoarece permite potențial dezvoltarea de vehicule electrice cu baterii cu durate de viață și autonomii comparabile cu cele ale vehiculelor tradiționale de astăzi.
Stocarea energiei termice pentru încălzire sau răcire poate fi realizată cu multe materiale diferite, cu capacități termice și costuri diferite, cea mai mare contribuție fiind probabil în clădiri și industria ușoară, potrivit Comitetului.
Sistemele rezidențiale de energie termică ar putea avea un impact foarte mare în regiunile reci, cu umiditate scăzută, unde pompele de căldură sunt mai puțin eficiente, în timp ce un alt domeniu cheie pentru cercetări viitoare îl reprezintă „lanțurile de frig” din țările în curs de dezvoltare și cele recent industrializate.
Pompele de căldură sunt o tehnologie bine stabilită, dar și una în care continuă să se facă inovații în domenii precum agenți frigorifici îmbunătățiți, compresoare, schimbătoare de căldură și sisteme de control pentru a aduce câștiguri de performanță și eficiență.
Studiile arată în mod constant că pompele de căldură, alimentate cu energie electrică cu emisii reduse de gaze cu efect de seră, reprezintă o strategie esențială pentru nevoile de încălzire și răcire, afirmă Comitetul.
Alte tehnologii emergente
Alte tehnologii analizate sunt energia eoliană aeriană și sistemele de conversie a energiei termice oceanice, a valurilor marine și a mareelor, care pot fi esențiale pentru eforturile unor țări sau subregiuni, dar până când provocările inginerești și de business case nu sunt depășite, este puțin probabil să ofere beneficii la scară globală, comentează Comitetul.
O altă tehnologie emergentă de interes este bioenergia cu captare și stocare a carbonului, care abia a depășit etapa de demonstrație și este destinată implementării comerciale limitate. Din cauza costurilor relativ ridicate în comparație cu alte opțiuni de atenuare, adoptarea acesteia ar trebui să fie determinată în principal de inițiative de politică climatică, cu o implementare pe scară largă în lumea reală, care ar putea implica un amestec de diferite tipuri de combustibili, abordări CCS și industrii țintă.
—De Jonathan Spencer Jones
Data publicării: 14 ian. 2022