Noi Concepte Ecoenergetice

In ceea ce urmeaza se va pune accent pe energetica de baza a sistemelor,pentru a arata cum lucrul naturii si societatii poate fi evaluat in variante potrivite.Sistemele care controleaza lumea umana si mediul pot fi directionate catre intretinere si mentinere.Prin auto-organizare putem obtine performanta maxima. Auto- organizarea dezvoltă o reţea de transformări ale energiei într-o serie, cantitatea totală de energie descreşte, iar calitatea creşte.

Exergia este o măsură a calităţii energiei.Denumirea mărimii fizice exergie vine de la extractable energy însemnând energie liberă a sistemului care poate fi utilizată. În 1889, francezul M. Gouy a propus introducerea termenului termodinamic Energie Utilisable. Necesitatea introducerii acestei mărimi termodinamice era de a arătacă întotdeauna o parte din capacitatea potentială a sistemului termodinamic de a efectua lucru mechanic se pierde într-un proces real care este unul ireversibil. În anul 1956, Z. Rant propune cuvântul exergy.

Calitatea energiei reprezintă capacitatea sa de a produce o schimbare fizică, astfel, calitatea energiei dintr-un sistem se măsoară prin cantitatea de exergie din sistem.

Primul studiu de analiză exergetică a fost realizat încă în prima jumătate a secolului al XIX-lea de Sadi Carnot, atunci când a definit randamentul maşinilor termice ideale. Din cauza aceasta, cel dintâi domeniu ştiinţific unde s-a aplicat conceptul de exergie a fost

termotehnica, unde s-a dezvoltat o adevărată analiză exergetică. Dupa care a urmat aplicarea conceptului de exergie în analiza randamentului reactoarelor chimice, precum şi la problematica mediului înconjurător. Există multe grupuri de cercetare, lucrând de pildă în analiza motoarelor cu combustie internă, a sistemelor de reciclare a deşeurilor, a planificării energetice, a sistemelor de co-generare a energiei, a ciclurilor combinate, în analiza ecologică, în studiul degradării solurilor, în analiza sistemelor de irigaţii etc, care

utilizază conceptul de exergie.

Natura nu poate fi păcălită, poţi doar să te pui de acord cu ea”, spunea Albert Einstein. Exergia şi evaluarea exergetică justă şi completă reprezintă o astfel de cale prin care activităţile antropice conectate cu industria pot realiza un acord cu natura. Exergia impune un mod, şi probabil că modul corect pentru că fezabil, de a căuta

împlinirea cerinţelor materiale ale societăţii fără a distruge natura. Exergia este în primul rând un concept termodinamic ce face uz, prin chiar definiţia sa, de ideea „stării de referinţă în mediul natural”. O „stare de referinţă” denumită, printr-o analogie cu „masa”

de potenţial electric nul a unui montaj electronic, şi „masa termodinamică înpământată” ori „pământul termodinamic” („thermodynamic ground”). Exergia oricărui sistem termodinamic de pe Pământ se defineşte raportându-se la o stare de echilibru cu

„pământul termodinamic”. Exergia acestui „pământ termodinamic” ar trebui, în accepţia definiţiei, să fie egală cu zero. În realitate, datorită unor gradienţi fizici, însuşi „pământul termodinamic” sau „mediul înconjurător” nu este în echilibru termodinamic.

Ecosfera este domeniul terestru influenţat şi dinamizat de exergia solară. Societatea umană foloseşte exergia şi materia din ecosferă şi litosferă pentru a menţine procesele, pentru a compensa pierderile şi pentru a construi noi structuri în partea materială a societăţii umane, parte pe care o numim Tehnosfera. În ecosferă există o legătură între energia solară cumulată si incorporată, adică emergia, şi exergie, prin mijlocirea transformităţii. Explorarea ecosferei relevă atât aspecte diverse ale fizicii mediului definitorii pentru evidenţierea exergiei, cât şi diverse resurse naturale prezente în ecosferă, care au asignate o valoare într-o „Sferă a Valorilor” (sau, altfel spus, „sfera alegerilor” unor valori care sunt distincte de valoarea monetară).

Resursele din ecosfera şi litosferă nu sunt evaluate prin

mecanismele clasice ale economiei de piaţă, deci reprezintă „externalităţi” (prin raportarea la un bilanţ contabil obişnuit). Despre „externalităti”, la începutul secolului XIX, economistul britanic David Ricardo scria, în tratatul „Asupra principiilor economiei politice şi ale impozitării”, că producătorii industriali „..folosesc fără contenire aerul şi apa pentru producerea bunurilor ; dar întrucât rezerva este nelimitată, nu se percepe un preţ pentru aer şi apă (but as the supply is boundless, they bear no price)”. Nu se poate nega faptul că în dezvoltarea promovată de toate revoluţiile industriale a avut loc o

creştere constantă a consumului de „externalităţi”.

În sistemele industriale şi societale se folosesc astăzi cantităţi de energie imense. Aceasta este o consecinţă a dezvoltării industriale. Energia este folosită eficient atunci când calitatea sursei de energie este adaptată la calitatea energiei cerute pentru îndeplinirea

sarcinii respective. Astfel energia electrică este o cale termodinamic potrivită pentru a pune în mişcare agitatorul maşinii de spălat haine, însă nu este o cale termodinamic potrivită de a încălzi apa folosită în maşina de spălat. Se produce o imensă risipă de exergie atunci când se foloseşte o energie de calitate ridicată pentru sarcini de joasă

calitate energetică. Ţinând cont de aceste adecvări ale calităţii între sursa de energie şi utilizarea energiei se pot reduce semnificativ costurile producţiei şi consumului de energie. O indicaţie pentru această adecvare, pentru acest cuplaj eficient, o constituie

randamentul exergetic, ori randamentul definit în contextul aplicaţiilor principiului al doilea al termodinamicii.

In momentul în care punem problema impactului antropic asupra mediului înconjurător se evidenţiază în mod necesar o paradigmă a valorilor ambientale. Au fost sugerate diferite criterii

pentru evaluarea impactului ambiental al activităţilor antropice. Dincolo de aspectele subiective inerente arhetipurilor culturale, exergia ar putea să ofere o cale obiectivă şi directă de evaluare a resurselor naturale şi a impactului ambiental. Acceptarea exergiei ca

o coordonată în zona de intersecţie dintre Sfera Valorii, Tehnosferă şi Ecosferă ar putea însemna, într-o anumită măsură, şi o deplasare paradigmatică în modelul cultural actual.