“POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMI ŞOARA DEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING

1. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Energii regenerabile 1.Noţiuni introductive 1.1. Consideraţii generale 1.1.1. Generalităţi privind energia 1.1.2. Condiţii energetice actuale care impun utilzarea energiilor regenerabile 1.1.3. Câteva tipui de energii regenerabile 1.2. Energiile regenerabile şi încălzirea clădirilor 1.2.1. Noţiuni de eficienţă termică a clădirilor 1.2.2. Case pasive energetic 1.2.3. Sisteme de încălzire cu energie regenerabilă 1.2.4. Importanţa acumulării energiei termice

2. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING 1.1.1. Generalităţi privind energia Energia, este definită în Dicţionarul Explicativ al Limbii Române, în literatura de specialitate din ţară şi din străinătate, ca şi pe numeroase site-uri web, în diverse limbi de circulaţie internaţională, ca fiind capacitatea unui sistem fizic de a produce lucru mecanic. Uneori se menţionează în definiţiaenergiei şi capacitatea unui sistem fizic de a produce cădură. Cu toate acestea, noţiunea de energieeste mult mai complexă, fiind evident, asociată şi cu alte sisteme în afară de cele fizice şi anumesisteme biologice, chimice, etc.

3. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Unele menţiuni din literatura tehnică de specialitate, consideră căenergia este implicată în toate procesele care presupun orice fel de schimbare sau transformare,fiind responsabilă de producerea asestor schimbări sau modificări. Se poate considera chiar că materiaîn sine, reprezintă o formă “condensată” de energie, iar această energie este înmagazinată în atomii şi moleculele din care este alcătuită materia.

4. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Legătura dintre cele două forme de manifestare, energia şi materia, este reprezentată decelebra ecuaţie a lui Albert Einstein: unde:- E este energia;- m este masa;- c este viteza luminii.

5. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Este demonstrat că prin diverse procedee, cantitatea uriaşă de energie, conţinută în atomi şimolecule poate fi eliberată şi utilizată în diverse scopuri, iar în urma desfăşurării acestor procese,materia utilizată ca “sursă de energie”, suferă transformări considerabile. Două dintre cele maireprezentative exemple ale acestor genuri de transformări sunt producerea energiei electrice prinfisiune nucleară, respectiv explozia focoaselor nucleare, ambele procese reprezentând transformări ale materiei în cantităţi uriaşe de energie.

6. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Fizica nucleului Nucleul este compus din alte particule – admis de M. Curie (1899) după descoperirea fenomenului de radioactivitate de către H. Becquerel (1896) Experienţa a dovedit că emisia de particule de către substanţele radioactive nu poate fi influenţată din exterior prin nici un fel de câmpuri deci radioactivitatea are origini nucleare şi implicit admiterea unei structuri nucleare. Fizica nucleară explică de ce există nuclee stabile, respectiv instabile (radioactive), cum se comportă nucleul dacă este bombardat cu alte particule. 6

7. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Radiaţiile emise de substanţele radioactive: Radiiaţii de tip alfa (particule de masă identică cu cea a atomului de heliu şi sarcină pozitivă dublă electronului) – puternic deviate de câmpul electric şi magnetic; Radiaţii de tip beta (electroni asemânători celor obţinuţi prin efect fotoelectric) – mai slab deviate de câmpul electric şi magnetic şi în sens contrar celor de tip alfa; Radiaţii de tip gama (radiaţie electromagnetică asemânătoare luminii) – nu sunt deviate de câmpuri Energiile particulelor emise din nucleu sunt între 0,1 şi 10MeV 7

8. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Masele atomilor sunt aproximativ multiplii întregi ai masei atomului de H motiv pentru care E. Rutherford, în 1920, a denumit masa atomului de H – proton; Masa 1 proton = 1836,6 me, deci masa nucleară este determinată de proton; Pentru ca un electron să existe în nucleu, conform proprietăţilor ondulatorii ale particulelor, trebuie ca el să posede o lungime de undă asociată egală sau mai mică decât dimensiunile nucleului; Lungimea de undă asociată electronului este ≈10 exp(-12) m, iar dimensiunile nucleului sunt ≈10exp(-14)m. Acest rezultat a condus la abandonarea teoriei electrono-protonic 8

9. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Rezolvarea corectă a problemei a devenit posibilă după descoperirea neutronului (1932 – J. Chandwick) Neutronul are masa aproape egală cu a protonului şi sarcina electrică nulă. W. Heisenberg, I. Tamm, D. Ivanenko – 1932 au realizat că în structura nucleului trebuie să existe şi neutronul. Nucleul este constituit din Z protoni şi N neutroni care dau valoarea masei nucleare corecte. 9

10. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Masa nucleului: Măsurătorile de masă se fac cu o precizie foarte mare; Masele relative se măsoară faţă de o unitatea atomică de masă (u.a.m.) care reprezintă 1/12 din masa atomului de carbon şi are valoare 1,66032 exp(-27)Kg. Masa atomică relativă se mai numeşte şi greutate atomică. Masa atomică relativă, rotunjită la cel mai apropiat număr întreg se numeşte număr de masă – exprimă şi numărul de particule existente în nucleu. Masa exactă a nucleelor diferă de masa eaxactă atomică – aceasta înglobânt şi masa electronilor. 10

11. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Izotopii(nuclee care au acelaşi număr atomic Z dar numere de masă diferite) sunt atomi care ocupă aceiaşi poziţie în tabloul periodic, deci au aceleaşi proprietăţi chimice, dar diferă prin masa lor. Izotopia este un fenomen foarte răspândit în natură, elementele din natură sunt în mare măsură amestecuri de izotopi. Oxigenul are 3 izotopi: A = 16, 17 şi 18. Clorul (Z=17) în natură se găseşte sub forma unui amestec de doi izotopi cu A = 35, respectiv 37 în proporţii de 75,4% şi 24,6%, masele izotopice exacte sunt 34,9800, respectiv 36,9776 u.a.m. Masa atomică a amestecului este 35,467, valoare obţinută şi experimental. 11

12. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Energia de legătură: Gradul de stabilitate se exprimă astfel – diferenţa dintre energia totală a celor Z protoni şi nutroni din nucleu, respectiv energia totală a nucleului. Cu cât diferenţa este mai mare nucleul este mai stabil. Energia de legătură este energia necesară pentru extragerea unei particule din nucleu. Energia totală de legătură este egală cu energia necesară eliberării tuturor particulelor din nucleu. 12

13. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Energia totală a nucleului ar trebui să fie: În realitate este: unde M este masa nucleului determinată experimental Energia de legătură totală a nucleului este: Energia de legătură pe nucleon este: 13

14. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Nucleele cele mai stabile sunt cele din mijlocul tabloului periodic pentru care energia de legătură este între 7,5 – 8,8 MeV pe particulă. 14

15. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Dimensiunile nucleelor: Nucleul poate fi considerat o sferă de rază R care conţine neutroni şi protoni. Raza nucleară este definită destul de imprecis deoarece particulele din nucleu sunt de natură cuantică. Forţele nucleare: mai importante cele coulumbiene – distanţe foarte mici între protoni; 15

16. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Forţele de natură gravitaţională: Forţele centrifuge – neglijabile Forţe nucleare care asigură stabilitatea nucleului. Acestea se manifestă între protoui, între neutroni şi ître protoni şi neutroni. Valoarea lor nu depinde de sarcina electrică a particulelor. 16

17. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Readioactivitatea-studiul nucleelor instabile Prima lege cantitativă a fenomenelor radioactive a fost realizată de J. Elster şi H. F. Geitel – 1899 – legea dezintegrării radiactive; Condiţia necesară pentru dezintegrare este: unde M şi M’ este masa nucleului înainte respectiv după dezintegrare, m masa particulei emise. Efectul tunel desoperit de G. Gamow – 1929. O particulă alfa poate părăsi un nucleu chiar dacă energia sa este sub bariera de potenţial nuclear. 17

18. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Radioactivitatea artificială – descoperită în 1933 a condus la lărgirea aplicaţiilor energiei nucleare. Reacţii nucleare – este o transformare nucleară, ca rezultat al ciocnirii unei particule cu energie suficient de mare cu un nucleu. Prima reacţie nucleară a fost produsă de E. Rutherford – 1919 transformând azotul în oxigen ca urmare a bombardării cu particule alfa. Fisiune – reacţie cu neutroni cu aplicaţii practice importante. Reactorul nuclear: zona activă – unde au loc reacţii în lanţ conţine combustibilul nuclear 18

19. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Moderatorul – asigură încetinirea neutronilor rezultaţi din fisiunea nucleară; Combustibilul nuclear – uraniul natural sau îmbogăţit; Barele de reglaj şi de siguranţă – se construiesc din materiale care asigură o captură importantă de neutroni (cadmiul şi borul); Sistemul de răcire – tuburi ce străbat zona activă parcurse de un lichid ce asigură preluarea căldurii pentru a asigura temperatura zonei în limite acceptabile. 19

20. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Reacţia de fuziune nucleară – constă în unirea a două nuclee uşoare pentru a obţine un nucleu mai greu. Energia care se degaje în acest proces îşi are originea, la fel ca în cazul fisiunii, în faptul că nucleele cu masă atomică medie au o energie de legătură mai mare ca cele uşoare. Energia ce se degajă este enormă, de exemplu la sinteza 1Kg de heliu se eliberează o cantitate de energie de 1,5x10exp(8) KWh. 20

21. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Nu poate fi utilizată pentru producerea de energie într-un proces controlat; Procele necontrolate sunt utilizate în bombele cu hidrogen; Problema nesoluţionată este de a găsii o metodă care să permită autoîntreţinerea controlată a reacţiei de fuziune. 21

22. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Cele mai importante surse de energie, utilizabile la ora actuală cu tehnologiile disponibile, sunt reprezentate de combustibilii fosili, cele mai cunoscute tipuri de asemenea combustibili fiind petrolul şi produsele obţinute din acesta, gazele naturale şi cărbunii. Disponibilităţile energetice actuale se pot împărţi în două categorii şi anume rezerveenergetice şi resurse energetice. Rezervele energeticesunt surse de energie cunoscute, care pot fi exploatate în contiţii derentabilitate economică, utilizând tehnologiile existente.

23. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Resursele energeticesunt surse de energie cunoscute, care însă nu pot fi exploatate în contiţiide rentabilitate economică, utilizând tehnologiile existente, dar care ar putea fi valorificate în viitor,dacă se vor dezvolta tehnologii adecvate, sau dacă vor deveni rentabile în urma creşterii preţuluienergiei.

24. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING În prezent, cca. 85…90% din energia consumată anual pe Pamânt, este produsă prin ardereacombustibililor fosili. În anul 2030, se estimează că din punct de vedere al sursei utilizate, structura producţieienergetice va fi aproximativ următoarea: - 75…85% din arderea combustibililor convenţionali; - 10…20% din fisiune nucleară; - 3…5% din energie hidraulică;

25. În anul 1975, producţia energetică mondială a fost de cca. 8,5 TWan/an, iar în prezent nivelulproducţiei energetice este de cca. 10 TWan/an. Pentru anul 2030, ţinând seama de ritmul creşteriipopulaţiei, se estimează că producţia de energie va ajunge la 22 TWan/an şi ţinând seama de ritmulcreşterii economice, se va ajunge la 36 TWan/an. Din aceste valori, energia electrică reprezintă doarcca. 18…20%, un procent mult mai mare fiind reprezentat de energia termică. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING

26. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Pentru a se înţelege mai binesemnificaţia unităţi de măsură a cantităţii de energie 1TWan/an, se va efectua o scurtă analiză comparativă a câtorva consumuri energetice care pot fi uşor interpretate. În urma procesării zilnice a alimentelor, prin arderile produse în corpul uman, se produce ocantitate de energie: E = 10.000 kJ ≈ 2.390 kCal Puterea medie dezvolată prin utilizarea acestei cantităţi de energie, depinde de timpul t în careeste consumată aceasta: P = E / t [W]

27. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Considerând că perioada medie de activitate zilnică a unei persoane este t = 16 ore/zi, decipresupunând că perioada de somn este de 8 ore, valoarea puterii medii dezvoltate de o persoană este:

28. Considerând că energia obţinută prin alimentaţie este utilizată exclusiv pentru deplasare, cu unrandament al trensferului energetic la organele locomotorii, η=15%=0,15 se poate calcula valoareaenergiei utile şi a puterii utile care pot fi obţinute prin alimentaţia zilnică: Eu = η · E = 0,15 · 10000 = 1500 kJ Pu = η · P = 0,15 · 175 = 26 W “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING

29. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Dacă această energie, respectiv putere, este utilizată exclusiv sub formă de lucru mecanic, pentru a urca scări, considerând că masa persoanei este de 75 kg, se poate determina înălţimea totală h,la care se poate ajunge prin urcarea scărilor:

30. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Dacă energia este utilizată tot sub formă de lucru mecanic, dar numai pentru deplasare peorizontală, se poate considera că lungimea unui pas este de 0,8 m, ceea ce înseamnă că pentruparcurgerea distanţei de 1 m, este nevoie de 1,12 paşi. La deplasarea peorizontală, energia, este consumată sub formă de lucru mecanic, pentru ridicarea la fiecare pas a centrului de greutate, pe oînălţime hp = 1…10 cm. Se poate considera că hp = 4 cm = 0,04 m.

31. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Pentru parcurgerea distanţei de 1 m, trebuie efectuaţi 1,12 paşi, deci înălţimea totală la caretrebuie ridicat centrul de greutate este h1 = 1,12 · hp = 1,12 · 0,04 = 0,0448 m. Lucrul mecanic L1, necesar pentru parcurgerea distanţei de 1 m, este:

32. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Distanţa L care poate fi parcursă prin consumarea integrală sub formă de lucru mecanic a energiei utiledisponibile prin alimentaţia zilnică este: Pentru a calcula ce distanţă ar putea parcurge o persoană dacă ar dispune de o cantitate deenergie de 1 TWan, trebuie calculată valoarea acestei energii, exprimată în kJ:

33. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Dacă utilizând energia utilă Eu = 1500 kJ se poate parcurge distanţa L = 45,5 km, cu ocantitate de energie Et = 30 · 1015 kJ se poate parcurge distanţa Lt:

34. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Considerând lungimea ecuatorului Le ≈ 40.000 km, se poate calcula de câte ori poate fi înconjurat pământul, utilizând 1 TWan, şi se obţine valoarea: deci cu 1TWan, s-ar putea înconjura Pământul de 24 milioane de ori. Considerând populaţia planetei de 6 miliarde locuitori, energia Ep dezvoltată de întreaga populaţie a planetei ar fi:

35. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Comparând 1TWancu Epse constată că 1TWan este de9,1 ori mai mare decât energia dezvoltată de întreaga populaţie a planetei Pământ într-un an.Energia de 10TWan, produsă actualmente pe planetă într-un an, este de 91 ori mai mare decât energia dezvoltată de întreaga populaţie a planeteipământ într-un an, considerând că energia dezvoltată de populaţie ar fi utilizată exclusiv pentru deplasare.

36. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING 1.1.2. Condiţii energetice actuale care impun utilzarea energiilor regenerabile Unul din efectele dezvoltării tehnologice a întregii societăţi umane, din ultimul secol, este creşterea tot mai pronunţată a consumurilor de energie, dar şi dependenţa tot mai accentuată a omenirii, de consumul combustibililor fosili, în special produse petroliere, gaze naturale şi cărbuni. Având în vedere caracterul limitat al acestor tipuri de combustibili, pe plan internaţional au fost create numeroase organizaţii pentru studierea fenomenuelor legate de evoluţia consumurilor şi rezervelor de combustibili fosili.

37. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Cea mai prestigioasă organizaţie de acest tip este The Association For The Study Of Peak Oil And Gas (ASPO) Asociaţia pentru Studiul Deficitului de Petrol şi Gaze Naturale. Această asociaţie se autodefineşte ca fiind o reţea de oameni de ştiinţă şi alte categorii de persoane, interesaţi de identificarea informaţiilor şi impactului produs de deficitul petrolului şi gazelor naturale. ASPO defineşte deficitul de petrol “peak oil” ca fiind diferenţa dintre cantitatea de petrol extrasă (producţia) şi cantitatea de petrol nou descoperită. Analog este definit deficitul de gaze naturale.

38. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING În luna decembrie 2005, ASPO anuntă că prin măsuri de reducere a consumurilor, respectiv a producţiei, nivelul deficitul de petrol înregistrat în anul 2004 mai poate fi menţinut sub control o perioadă de numai 1-2 ani, dar este iminentă o criză ireversibilă a petrolului şi a gazelor naturale. Deficitul de petrol este sugestiv prezentat în figura 1.1, conform datelor publicate de ASPO în anul 2004.

39. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Fig. 1.1. Evoluţia producţiei de petrol şi a noilor rezerve descoperite. ASPO 2004. www.peakoil.net

40. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING • Semnificativ, pentru deficitul actual al petrolului este faptul că în 10 noiembrie 2005 ASPO a anunţat că în Kuweit, după şase decenii de exploatare intensivă, cel mai important câmp petrolier din această ţară şi al doilea din lume, a început să dea semne evidente de reducere a rezervelor de petrol pe care le conţine. Acest fapt a fost recunoscut şi de Kuweit, în martie 2006. • Pentru a se putea continua exploatarea acestui al doilea zăcământ al lumii, s-a impus reducerea producţiei de la 2 milioane de barili pe zi, la doar 1,7 milioane de barili pe zi, după ce a trebuit abandonata o tentativa de a stabili nivelul producţiei la 1,9 milioane de barili pe zi, nivel al productiei care s-a dovedit a fi prea ridicat.

41. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING • Datorită existenţei actualului deficit, pentru următoarea perioadă este estimată o reducere constantă a producţiei de petrol, începând cu anul 2010, aşa cum este indicat în figura 1.2. Creşterea consumului în perioada 2006 – 2010 poate fi explicată numai prin faptul că este necesar să treacă o perioadă de timp până când în economie, se vor putea lua măsuri eficiente de reducere a consumurilor.

42. Fig. 1.2. Evoluţia estimată a producţiei mondiale de petrol. ASPO 2006www.peakoil.net

43. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Fig. 1.3. Evoluţia preţului petrolului în perioada 1996 - 2005. ASPO 2006. www.peakoil.net

44. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Estimările actuale ale ASPO, privind perioadele rămase până la epuizarea rezervelor de combustibili fosili, sunt prezentate în tabelul alăturat.

45. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Analizând aceste estimări, se observă că timpul extrem de scurt, rămas până la epuizarea resurselor existente, cel puţin în cazul petrolului şi a gazelor naturale, impune găsirea unor soluţii rapide şi eficiente de înlocuire a energiei care se va putea produce până atunci cu ajutorul acestor combustibili. Aceste soluţii sunt cu atât mai necesare cu cât consumurile de energie ale economiei mondiale sunt în continuă creştere şi nu se estimează o reducere a acestor consumuri în viitorul apropiat. Pentru rezolvarea acestei probleme, singura soluţie previzibilă este reprezentată de utilizarea energiilor regenerabile.

46. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING O altăproblemămajorăa produceriienergiei din combustibiliconvenţionali, estereprezentată de nivelulridicat al emisiilor de CO2,datorateproceselor de producere a energiei. Acesteemisiicontribuie la accentuareaefectului de serăşi la accelerareamodificărilorclimaticeconexeacestuifenomen.

47. Fig. 1.4. Nivelul emisiilor de CO2 în atmosferă www.renewables-made-in-germany.com

48. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Pentru a justifica importanţa problemei emisiilor de CO2, sunt prezentate în figura 1.5, valorile pagubelor produse din cauze naturale în perioada ianuarie - septembrie 2002, iar în figura 1.6, valorile pagubelor produse datorate modificărilor climatice, în perioada 1950 – 1999.

49. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Fig. 1.5. Valorile pagubelor produse din cauze naturale în ianuarie - septembrie 2002. German Energy Agency 2004: www.dena.de/en

50. “POLITEHNICA” UNIVERSITY OF TIMIŞOARADEPARTMENT OF PHYSICAL FOUNDATION OF ENGINEERING Fig. 1.6. Valorile pagubelor produse datorită modificărilor climatice. German Energy Agency 2004: www.dena.de/en