Monogràfics: La revolució enertrònica ja és aquí
De la mateixa manera que Internet ha revolucionat el món de la comunicació, l’enertrònica farà el mateix en el camp de l’energia. El ventall de possibilitats d’aplicació d’aquest àmbit de coneixement és tan ampli com prometedor.
El món es mou avui dia gràcies a les energies fòssils. Les dades parlen per si mateixes: el 86,5 % de l’energia que es consumeix mundialment procedeix de la combustió del petroli, del carbó o del gas. Ara bé, no és menys cert que aquest tipus d’energia camina inexorablement cap a la seva fi. Té els dies comptats.
Les societats del primer món han anat prenent progressivament consciència de la realitat finita i limitada d’uns recursos que han estat sinònim de progrés industrial, de riquesa i de contaminació mediambiental els últims segles. Per aquesta raó, les energies renovables han adquirit des de fa uns anys un major protagonisme en el panorama global energètic. En aquest sentit, pren força el compromís que ha concretat la Unió Europea de reduir les emissions de CO2 un 20 %, de millorar l’eficiència energètica un altre 20 % i de consumir un 20 % d’energies renovables, tot abans de 2020. És el que s’anomena objectiu 20/20/20. En aquest context de canvi de model energètic, l’enertrònica reclama el seu paper.
Les possibilitats que ofereix un món més eficient gràcies a l’enertrònica són nombroses. Sudrià s’atreveix a comparar l’actual moment que viu aquesta disciplina amb la revolució que van suposar Internet i la informàtica per al tractament de la informació en l'última dècada del segle XX, i afirma "el sector energètic és molt antic. A finals del segle XIX comença a aplicar-se de manera intensiva a la indústria. Ha evolucionat, però no ha experimentat aquesta gran revolució. Ara és el moment.” I afegeix: a tall de predicció: “De la mateixa manera que les comunicacions van passar a ser electròniques, ara l’energia dependrà molt de l’electrònica. Experimentarà aquest gran canvi. D’aquí a uns anys l’usuari no sabrà qui subministra energia a casa seva. Passarà el mateix que ha passat amb Internet, de la qual pots baixar uns continguts però no saps d’on surten. Hi haurà una infinitat de companyies que intentaran vendre l’energia.”
En l'àmbit de les energies renovables, una de les tendències per als propers anys són les microxarxes, és a dir, la gestió de les energies sostenibles, com les que produeixen el vent, el sol o les onades del mar, per citar-ne tres, mitjançant la distribució de l’energia en milions de generadors eòlics, fotovoltaics o de qualsevol altre mena, repartits per cases o edificis. Per poder controlar com una unitat tota aquesta quantitat de petits generadors calen equips enertrònics que els agrupin en microxarxes, i així monitoritzar a distància cada un dels generadors.
D’altra banda, la nostra societat vol mantener el mateix nivell de benestar però cal que es consumeixi menys energia o, al menys, que aquesta energia es consumeixi de manera més eficient. I és aquí on torna a fer-se necessari el cocktail de processament d’energia, mesura de comunicacions i control que possibiliten i conformen l’enertrònica. Com s’ha esmentat anteriorment, els electrodomèstics nordamericans en són una mostra.
També és cert que ara la gestió de la demanda és cada cop més complexa. El sistema energètic és limitat i en el consum sovint es produeixen el que s’anomena pics d’energia. En aquestes situacions, el sistema potser no pot servir tota l’energia que es demana i pot ocasionar problemes. Aleshores, la solución que es proposa des de l’àmbit de l’enertrònica és la següent, tal com explica el professor Sudrià: “El fet que a un consumidor li sigui igual que l’assecadora de roba se li aturi mitja hora perquè hi ha un pic de demanda o tant li faci quan pot posar en marxa el rentavaixelles mentre tingui els plats nets a l’hora de dinar, cal tenir-lo en compte a l’hora de resoldre el problema de l’excés de demanda d’energia i de gestionar-la bé".
La UPC es pot considerar un centre de recerca capdavanter en el món de l’enertrònica. Actualment, al CITCEA, el centre que dirigeix el professor Antoni Sudrià, es treballa per estandarditzar els mòduls enertrònics que hi ha per a diferents aplicacions, és a dir, que un disseny de base es pugui aplicar tant a les rentadores com als aparells d’aire condicionat o les calefaccions. També treballen en el control d’aquest tipus d’equips, que han de ser molt amigables amb la xarxa i han d’evitar crear pertorbacions que afectin la qualitat i la seguretat del subministrament energètic.
“Com que a la nit la xarxa està desocupada, amb l'energia d'aquesta xarxa podem alimentar moltes càrregues. L’escenari ideal és que hi hagi molts cotxes elèctrics, cadascun a casa seva, carregant-se per aprofitar més l'energia renovable”, explica Sudrià. A més a més, els cotxes elèctrics que carreguen les bateries poden funcionar també com a sistema distribuït d’emmagatzematge, que és un dels greus problemes que té l’energia elèctrica.
La Generalitat de Catalunya preveu que l’any 2015 hi hagi a Catalunya 76.000 vehicles elèctrics i 91.200 punts de recàrrega instal·lats. Des de la UPC també s’està treballant en tot el camp de la càrrega dels vehicles elèctrics, de motocicletes a cotxes o camions, una aposta clara per a un futur que ja és aquí. Com succeeix amb qualsevol disciplina, si l'enertrònica no fos econòmicament viable no tindria cap sentit. És en aquest aspecte que intervé el professor Rodrigo Ramírez, del Departament d’Enginyeria Elèctrica. La seva tasca es mou més en el terreny econòmic i legal. Cal conèixer quines són les regulacions, les normatives o els decrets per dirigir les passes d’una o una altra recerca, o per avançarse als possibles canvis que hi pugui haver dins del sector.
La importància de l'economia
La feina de Ramírez també inclou conèixer amb detall l’aspecte econòmic del sector de l’energia en relació amb els preus del mercat, l’oferta, la demanda o el consum, entre altres variables. Per exemple, el gran problema del cotxe elèctric són els diners que rep l’Estat pel consum de carburants. Què passarà amb la benzina que no es consumirà? Com podrà l’Estat suplir aquests diners quan no es consumeixin energies fòssils? Els seus esforços també se centren a investigar i posar sobre la taula solucions econòmiques que possibilitin un canvi real a partir de les idees dels equips de recerca de la UPC.
Les societats del primer món han anat prenent progressivament consciència de la realitat finita i limitada d’uns recursos que han estat sinònim de progrés industrial, de riquesa i de contaminació mediambiental els últims segles. Per aquesta raó, les energies renovables han adquirit des de fa uns anys un major protagonisme en el panorama global energètic. En aquest sentit, pren força el compromís que ha concretat la Unió Europea de reduir les emissions de CO2 un 20 %, de millorar l’eficiència energètica un altre 20 % i de consumir un 20 % d’energies renovables, tot abans de 2020. És el que s’anomena objectiu 20/20/20. En aquest context de canvi de model energètic, l’enertrònica reclama el seu paper.
Energia elèctrica més eficient
Què és l’enertrònica? El mateix neologisme brinda algunes pistes al voltant de què s’amaga al seu darrere. Antoni Sudrià, professor del Departament d’Enginyeria Elèctrica i director del Centre d’Innovació Tecnològica en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA), en dóna algunes referències: “L’enertrònica, igual que la mecatrònica, consisteix a aplicar una combinació sinèrgica de diferents branques de l’enginyeria, com ara l’electrònica del señal i de potència, la informàtica o els sistemes de control, a l’energia, amb l’objectiu de poder-ne disposar de la manera més adequada per a l’aplicació en què s’utilitza. Dit en altres termes, mitjançant l’electrònica podem fer que l’energia elèctrica sigui emprada d’una forma més eficient i podem habilitar la disponibilitat de noves formes d’energies renovables.”Les possibilitats que ofereix un món més eficient gràcies a l’enertrònica són nombroses. Sudrià s’atreveix a comparar l’actual moment que viu aquesta disciplina amb la revolució que van suposar Internet i la informàtica per al tractament de la informació en l'última dècada del segle XX, i afirma "el sector energètic és molt antic. A finals del segle XIX comença a aplicar-se de manera intensiva a la indústria. Ha evolucionat, però no ha experimentat aquesta gran revolució. Ara és el moment.” I afegeix: a tall de predicció: “De la mateixa manera que les comunicacions van passar a ser electròniques, ara l’energia dependrà molt de l’electrònica. Experimentarà aquest gran canvi. D’aquí a uns anys l’usuari no sabrà qui subministra energia a casa seva. Passarà el mateix que ha passat amb Internet, de la qual pots baixar uns continguts però no saps d’on surten. Hi haurà una infinitat de companyies que intentaran vendre l’energia.”
Gestionar la demanda
La implantació de l’enertrònica és cada cop més gran. “A partir de 2011 tots els nous productes elèctrics seran enertrònics”, asegura Sudrià. L’exemple més clar d’aquest desplegament enertrònic es troba als Estats Units, on a partir de l’any que ve tots els electrodomèstics es controlaran a distància mitjançant components enertrònics, amb la qual cosa es podrá gestionar la demanda d’energia.En l'àmbit de les energies renovables, una de les tendències per als propers anys són les microxarxes, és a dir, la gestió de les energies sostenibles, com les que produeixen el vent, el sol o les onades del mar, per citar-ne tres, mitjançant la distribució de l’energia en milions de generadors eòlics, fotovoltaics o de qualsevol altre mena, repartits per cases o edificis. Per poder controlar com una unitat tota aquesta quantitat de petits generadors calen equips enertrònics que els agrupin en microxarxes, i així monitoritzar a distància cada un dels generadors.
D’altra banda, la nostra societat vol mantener el mateix nivell de benestar però cal que es consumeixi menys energia o, al menys, que aquesta energia es consumeixi de manera més eficient. I és aquí on torna a fer-se necessari el cocktail de processament d’energia, mesura de comunicacions i control que possibiliten i conformen l’enertrònica. Com s’ha esmentat anteriorment, els electrodomèstics nordamericans en són una mostra.
També és cert que ara la gestió de la demanda és cada cop més complexa. El sistema energètic és limitat i en el consum sovint es produeixen el que s’anomena pics d’energia. En aquestes situacions, el sistema potser no pot servir tota l’energia que es demana i pot ocasionar problemes. Aleshores, la solución que es proposa des de l’àmbit de l’enertrònica és la següent, tal com explica el professor Sudrià: “El fet que a un consumidor li sigui igual que l’assecadora de roba se li aturi mitja hora perquè hi ha un pic de demanda o tant li faci quan pot posar en marxa el rentavaixelles mentre tingui els plats nets a l’hora de dinar, cal tenir-lo en compte a l’hora de resoldre el problema de l’excés de demanda d’energia i de gestionar-la bé".
La UPC es pot considerar un centre de recerca capdavanter en el món de l’enertrònica. Actualment, al CITCEA, el centre que dirigeix el professor Antoni Sudrià, es treballa per estandarditzar els mòduls enertrònics que hi ha per a diferents aplicacions, és a dir, que un disseny de base es pugui aplicar tant a les rentadores com als aparells d’aire condicionat o les calefaccions. També treballen en el control d’aquest tipus d’equips, que han de ser molt amigables amb la xarxa i han d’evitar crear pertorbacions que afectin la qualitat i la seguretat del subministrament energètic.
Vehicles elèctrics
“Ara és el moment del cotxe elèctric, gràcies a l’enertrònica.” Així de clar i contundent es mostra Antoni Sudrià en relació amb la implantació de vehicles que no funcionin amb energies fòssils. Per què? En aquest moment, per exemple, a la nit hi ha un excedent d’energies renovables. El vent continua bufant, baixa el consum i aquesta energia, que s’ha de consumir quan es genera, no es pot incorporar a la xarxa elèctrica. Aleshores, una possibilitat d’incrementar el percentatge de recursos renovables que treguin profit d’aquesta energía és promoure els vehicles elèctrics amb càrrega lenta nocturna.“Com que a la nit la xarxa està desocupada, amb l'energia d'aquesta xarxa podem alimentar moltes càrregues. L’escenari ideal és que hi hagi molts cotxes elèctrics, cadascun a casa seva, carregant-se per aprofitar més l'energia renovable”, explica Sudrià. A més a més, els cotxes elèctrics que carreguen les bateries poden funcionar també com a sistema distribuït d’emmagatzematge, que és un dels greus problemes que té l’energia elèctrica.
La Generalitat de Catalunya preveu que l’any 2015 hi hagi a Catalunya 76.000 vehicles elèctrics i 91.200 punts de recàrrega instal·lats. Des de la UPC també s’està treballant en tot el camp de la càrrega dels vehicles elèctrics, de motocicletes a cotxes o camions, una aposta clara per a un futur que ja és aquí. Com succeeix amb qualsevol disciplina, si l'enertrònica no fos econòmicament viable no tindria cap sentit. És en aquest aspecte que intervé el professor Rodrigo Ramírez, del Departament d’Enginyeria Elèctrica. La seva tasca es mou més en el terreny econòmic i legal. Cal conèixer quines són les regulacions, les normatives o els decrets per dirigir les passes d’una o una altra recerca, o per avançarse als possibles canvis que hi pugui haver dins del sector.
La importància de l'economia
La feina de Ramírez també inclou conèixer amb detall l’aspecte econòmic del sector de l’energia en relació amb els preus del mercat, l’oferta, la demanda o el consum, entre altres variables. Per exemple, el gran problema del cotxe elèctric són els diners que rep l’Estat pel consum de carburants. Què passarà amb la benzina que no es consumirà? Com podrà l’Estat suplir aquests diners quan no es consumeixin energies fòssils? Els seus esforços també se centren a investigar i posar sobre la taula solucions econòmiques que possibilitin un canvi real a partir de les idees dels equips de recerca de la UPC.
Comparteix: