Entrades amb l'etiqueta ‘energies renovables’

Energia, benestar i la calor del fred

divendres, 10/03/2017

Què és el millor que podem fer per no passar fred a casa a l’hivern?. Bé, de fet és una pregunta sense resposta clara, perquè el concepte de “millor” és evidentment ambigu. Què és el que realment volem? Podem pensar en termes de pagar poc, de gastar poca energia, de baixa contaminació, de sostenibilitat energètica…, i podem pensar en base a molts altres factors.

Però sí que podem fer unes quantes consideracions, basades en principis ben senzills de la física i la termodinàmica. És clar que tota la calor de la calefacció, estufa o llar de foc acaba marxant a l’exterior. Per tant, la temperatura de dins a casa a l’hivern depèn del que hi posem (energia que destinem a la calefacció) i de la facilitat que tingui en sortir de casa (aïllament). A més energia, més temperatura; a més aïllament, també. I, com que no només volem arribar a una determinada temperatura sinó que la volem mantenir tot el dia, el que ens cal és destinar-hi potència energètica mantinguda. Hem de gastar quilowatts, i els hem de gastar durant hores. Per això ens facturen els quilowatts hora.

Primera consideració: si volem poca despesa energètica, el que ens cal és un bon aïllament. Una casa molt ben aïllada, si no hi viu ningú, manté una temperatura gairebé constant i força agradable, estiu i hivern. És el que passa sota terra. Si l’aïllament de casa fos molt i molt bo i l’escalféssim a 20 graus abans d’anar-hi, quan entréssim a casa podríem apagar la calefacció i les estances no es refredarien: n’hi hauria prou amb la calor metabòlica del nostre cos, perquè seria una calor que la casa mantindria sense pèrdues. Fins i tot podria ser que acabéssim tenint massa calor i havent d’obrir alguna finestra.

Segona consideració: les bombes de calor són més eficients que les estufes. És poc intuïtiu, perquè estem acostumats a dir que a deu sota zero fa fred i que a 35 graus fa calor; però la física ens explica que deu sota zero són 263 graus Kelvin, i això, traduït, vol dir que l’aire de l’hivern, fins i tot quan és gèlid, conté bastanta calor. Les bombes de calor només són ascensors d’energia calòrica que pugen la temperatura del seu fluid refrigerant des dels 263 graus Kelvin a uns 303 o 310 graus Kelvin i aprofiten part de l’energia que ens aporta l’aire fred del carrer (vegeu la nota al final).

Tercera consideració: les bombes de calor són més eficients, però no sempre són els sistemes de menor cost. És el que dèiem, cal saber què volem dir quan parlem de “millor”. Per aportar una unitat d’energia de calefacció a casa, una bomba de calor pot acabar gastant aproximadament 0,3 unitats energètiques d’electricitat (vegeu un cop més la nota al final), que a la seva vegada consumeixen 0,9 unitats energètiques de petroli o carbó a les centrals elèctriques. Per tenir la mateixa unitat d’energia de calefacció, els sistemes de calefacció a gas acaben consumint de l’ordre de 1,4 unitats energètiques de combustible (en aquest cas, gas). El cost d’una i altra opció dependrà del país on visquem, dels sistemes de producció elèctrica, dels sistemes tarifaris i de la facilitat d’accés a un o altre combustible. Fins i tot, a la muntanya, el menys car serà sempre la llar de foc (o estufa) amb llenya, que a certs indrets és ben barata i que permet l’autoconsum. Hem de reconèixer que el cost energètic no té massa relació amb el cost econòmic que finalment hem de pagar cada hivern.

Quarta i darrera consideració: les bombes de calor poden ser sostenibles i poc contaminats. Perquè, quan al cost econòmic afegim els costos de producció i manteniment i els costos ambientals, les coses tornen a canviar. Si tenim en compte l’índex EROI, que mesura el quocient entre l’energia obtinguda i l’energia necessària per a construir les centrals (o sistemes eòlics o solars) i per al seu manteniment, veiem que el gas natural als Estats Units té un EROI de 67 (dades de 2005) mentre que al Canadà és de 20. Les energies solar i eòlica tenen valors d’EROI entre 14 i 18, comparables als del gas al Canadà però no pas als del gas d’Estats Units. Per tant, i en base a l’EROI, la decisió d’una persona als Estats Units sembla evident que hauria de prioritzar el gas natural. Ara bé, l’índex EROI és incomplet, ja que no inclou la contribució a la contaminació ni a l’escalfament global i a més és complex d’avaluar i no genera consens. El tema és polèmic i amb forts interessos econòmics que dificulten una anàlisi rigorosa i imparcial. Però hi ha gent tan poc sospitosa com en Jeremy Rifkin, que proposen solucions radicals i trencadores. Es tracta de pagar per la infraestructura però no per l’energia. Si necessitem energia, ens comprem un sistema solar o eòlic i després ja la tindrem a cost zero perquè ens vindrà del vent i del Sol (amortització a banda). És la ben coneguda auto-generació. És el que fem ara amb internet: ens comprem un mòbil i després cerquem informació a cost zero i compartim continguts sense pagar quasi res. Rifkin diu que la Xina ja aposta per aquesta solució i que està invertint molts diners en la digitalització de la producció elèctrica per a que milions de ciutadans xinesos puguin produir la seva pròpia energia solar i fins i tot puguin tornar els excedents a la xarxa elèctrica pública. No se’n parla, però està passant.

En resum: les solucions de benestar energètic amb perspectives de ser econòmiques, sostenibles i poc contaminants és probable que es basin en bombes de calor mogudes amb energia elèctrica auto-generada amb fonts renovables. No crec que triguem molts anys a veure-ho.

———

Per cert, en Bru Rovira explica que Juan Luis Cebrián va fer negocis a Sudan del Sud amb l’empresari espanyol d’origen iranià Massoud Zandi, que va aconseguir una llicència per explotar-hi petroli. Felipe González els va ajudar per a que poguessin aprofitar-se del cru, en una zona devastada per la guerra i l’espoli.

———

NOTA: L’eficiència de les bombes de calor es basa en aprofitar la calor que conté l’aire fred de fora de casa, a l’hivern. He explica molt bé la imatge que veieu a baix (que és d’aquesta web), i també aquest vídeo. Amb les dades del diagrama de baix, podem veure que una calefacció de gas, per donar-nos una unitat d’energia, consumeix 1,4 unitats d’energia del combustible. Una calefacció elèctrica de baixa temperatura (i baixa radiació) hauria de consumir una unitat d’energia elèctrica. Val a dir que el consum de gas és més elevat perquè, com mostra el diagrama, una part de l’energia de combustió (en aquest cas, 0,4), se’n va per la xemeneia. En canvi, una solució basada en el bombeig de calor ens acaba aportant la mateixa unitat d’energia amb un consum d’energia elèctrica de 0,3. Les 0,7 unitats restants, les agafa de l’aire fred del carrer.

L’interessant de tot plegat és el mecanisme que fa que que aquestes bombes de calor funcionin com veritables ascensors de calor. Suposem que la temperatura exterior és de 5 sota zero, i que dins de casa volem mantenir una temperatura de 20 graus. Com que no podem fugir del segon principi de la termodinàmica que diu que la calor sempre va del més calent al més fred, les bombes de calor necessiten dos salts tèrmics, que podem suposar (cosa força raonable) que són de l’ordre d’entre 5 i 10 graus. Una solució, per exemple, és dissenyar la bomba de calor de manera que mantingui una temperatura de 10 sota zero (-5-5) a l’exterior, mentre genera escalfor d’uns 30 graus dins de casa. El salt tèrmic de l’exterior fa que l’aire, que és a 5 sota zero, es refredi una mica més mentre escalfa el refrigerant (que com hem dit és a 10 sota zero i encara és més fred). I el salt tèrmic de dins a casa fa que aquest mateix liquid refrigerant, que la bomba ha escalfat fins els 30 graus, vagi passant calor amb un ventilador a l’aire de casa que es manté als voltants dels 20 graus. El sistema funciona perquè en tots dos cassos, la calor va del més calent al més fred i les molècules del que té una temperatura més elevada (aire a l’exterior, refrigerant escalfat dins de casa), que es mouen més de pressa, poden passar part de les seva energia calòrica a les del fluid més fred (refrigerant a l’exterior, aire ambient a l’interior). A escala molecular tot és senzill, perquè (a diferència del que passa a les nostres societats) sempre hi ha transferència de qui més té a qui més necessitat és d’energia. L’únic que cal és aconseguir que el refrigerant (en barreja de líquid més vapor) s’escalfi 40 graus per passar dels 10 sota zero fins els 30 graus que té a la sortida del compressor dins de casa, cosa que és més o menys fàcil en funció del tipus de refrigerant.

I, com és que aquestes bombes de calor tenen un bon rendiment? Com és que podem agafar tanta calor d’un aire del carrer que és a 5 sota zero? Doncs perquè la calor que conserva qualsevol fluid (aire o refrigerant) és proporcional a la temperatura, mesurada en graus Kelvin. És ben sabut que l’origen de l’escala de temperatures absolutes o Kelvin és als 273 graus sota zero. Si traduïm tot el que hem dit a aquesta nova escala, veurem que estem parlant de l’aire del carrer que és a 268 graus Kelvin, que passa energia calòrica a un refrigerant que es troba a 263 graus Kelvin. La bomba de calor escalfa aquest refrigerant fins una temperatura de 303 graus Kelvin, i finalment els ventiladors de l’habitació li treuen calor per mantenir la temperatura de benestar de 293 graus Kelvin. En aquesta nova escala, tot canvia: veiem que l’aire del carrer (que ens sembla fred) és en realitat força energètic. Les bombes de calor tenen un bon rendiment perquè només han de passar un fluid que ja es troba “a nivell” 263, fins “al nivell” 303. Si la temperatura fos una muntanya, podríem dir que les bombes de calor, per pujar fins al cim d’alçada 303, no es cansen gaire perquè comencen a una alçada de 263.

Com podeu veure en aquesta pàgina web (a l’apartat de “Heat pumps and refrigerators“), el cicle liquid-vapor de les bombes de calor és un cicle derivat del de Rankine, que es recorre en sentit invers al típic cicle de Carnot de les màquines tèrmiques perquè aquí el que cal bombejar calor. El cicle es mou quasi tota la estona amb el refrigerant en un estat de barreja entre líquid i vapor. La calor es capta de l’aire fred de fora a les fases d’evaporació i expansió, després el fluid es comprimeix mentre s’escalfa en forma de vapor, i finalment deixa anar la calor mentre es condensa.

Tres observacions finals en relació al diagrama de baix. En primer lloc, podem veure que l’eficiència de la bomba de calor compensa el comportament poc eficient de les centrals elèctriques tèrmiques, que implica que per obtenir 0,3 unitats d’energia elèctrica cal cremar al voltant de 0,9 unitats energètiques de combustible (en aquest cas, carbó). En segon lloc, el diagrama no inclou les pèrdues de la bomba de calor que fan que el seu rendiment sigui sempre inferior a l’esperat (si bombegem 0,7 unitats d’energia tèrmica de l’aire fred amb 0,3 unitats d’energia elèctrica, sempre obtindrem, dins de casa, menys de una unitat d’energia tèrmica). Finalment, val a dir que en qualsevol dels casos esmentats, podem disminuir els costos finals si usem sistemes d’emmagatzematge d’energia que permetin acumular-la durant les franges horàries en les que l’energia és menys cara o en les que podem disposar d’energia solar/eòlica distribuïda.

Que inventin ells

dimecres, 3/02/2016

En Marc havia acabat la carrera i volia fer el doctorat. Va saber de la possibilitat de fer un doctorat dins un conveni de col·laboració entre la universitat i l’empresa A, tot plegat en el marc d’un programa oficial de foment dels doctorats industrials. Curiosament, el contracte li va fer una altra empresa, B, de subcontractació, que treballa per A. Quan va signar el contracte el van informar que la feina de recerca la faria durant una estada a l’estranger, en una tercera empresa C. Sense adonar-se’n, es va trobar lluny, treballant per un projecte de l’empresa C i amb uns superiors jeràrquics que no sabien res del seu doctorat i que li deien que si volia fer la tesi l’havia de fer fora d’hores de feina.

Qui ha sortit guanyant, en tot això? L’empresa estrangera C ha tingut durant més d’un any un enginyer a cost baixíssim al qual ha encomanat feines de gran responsabilitat. L’empresa A cobra de C per la feina que està fent el doctorand, l’empresa B cobra de A per haver-lo contractat, i tant l’empresa B com la universitat cobren de la Generalitat. Per cert, la tasca de direcció científica per part de la universitat no crec que hagi arribat a les quatre hores a l’any, fins ara.

I en Marc? S’ha hagut d’anar espavilant sol, i ha anat descobrint què és això de fer una tesi. Ha descobert que cal tenir cura amb els temes de propietat industrial, ha hagut de fer-se ell mateix el pla de treball de recerca, ha vist que havia de publicar i que havia de planificar-se. No l’han ajudat. Ni la universitat, ni A, ni B ni C.

El que acabo d’explicar són fets absolutament reals a banda del nom del doctorand, que és fictici. Això ha passat a casa nostra, i les empreses A, B i C tenen nom i seu social. El conveni de col·laboració per aquest doctorat industrial es va signar entre l’empresa A i una Universitat pública catalana, amb una memòria del projecte de recerca que no passaria cap avaluació científica amb un mínim de rigor. És un doctorat industrial que va començar amb mal peu, que no crec que acabi bé, i que el que sí haurà aconseguit és defraudar totalment les expectatives d’un noi que volia fer recerca.

El programa de doctorats industrials de la Generalitat indica que el doctorand disposarà d’un director de tesi vinculat a la universitat, centre de recerca i/o fundació hospitalària i d’una persona responsable designada per l’empresa. A més, la persona candidata ha de ser acceptada i admesa al programa de doctorat de la universitat corresponent, i el centre de treball ha d’estar ubicat a Catalunya. En el cas que he explicat, en canvi, la direcció dels treballs ha estat a càrrec de la persona de l’empresa sense direcció efectiva per part de la universitat, la persona candidata va ser contractada molt abans de ser acceptada i admesa al programa de doctorat, i el centre de treball no ha estat ubicat a Catalunya durant dos anys. El programa també diu que la dedicació del la doctorand al projecte de recerca es distribuirà entre l’empresa i la universitat. La realitat ha estat d’un 100% d’estada obligada a l’empresa i d’un 0% a la universitat, on fins fa poques setmanes no tenia lloc de treball.

He estat dubtant entre el títol que finalment he escollit i el de “recerca i corrupció”, perquè tot plegat és una historia (una més) de corrupció i de malversació dels diners que l’administració pública destina al suport de la recerca, però també d’una manca absoluta de control de certes subvencions públiques, i d’un total despreci per l’actitud creativa i pel descobriment de noves solucions. Per què hem d’inventar, si podem fer diners fàcils a curt termini? Per què preocupar-nos, si això d’inventar ja ho fan els de fora, com deia Unamuno? Només un detall, a banda del que ja he comentat: l’empresa A sembla que ja no està interessada en el tema de tesi, que anava en la línia de les energies renovables. Una gran visió de futur, oi? (la imatge de dalt és d’aquesta pàgina web).

Per cert (i canviant de tema), John Banville diu que cal reflexionar abans de reduir la realitat a idees simples, i aconsella dubtar i fer dubtar. Pensa que enlloc de dividir, cal unir, perquè l’alternativa és la violència. I diu que mai serem a resguard de la violència, perquè la tenim amagada dins cada un de nosaltres.

Volem sortir de sota terra?

dimecres, 16/09/2015

Hi ha qui té idees genials. Heu sentit parlar d’Elon Musk? És físic i cofundador de Pay Pal. Cada cop més és conegut per les seves propostes revolucionàries en el món de l’energia i per la seva visió de futur. L’Elon Musk és dels qui creu que cal actuar el més aviat possible per abandonar els combustibles fòssils. Ho creu, i ho porta a la pràctica amb els seus projectes. Quan llegeixo les seves propostes, no puc deixar de preguntar-me per què aquests visionaris sempre són gent de fora, i moltes vegades de l’altra banda de l’Atlàntic…

No és només l’Elon Musk. A la Declaració de la Terra, un grup de 17 científics i premis Nobel de prestigi internacional ho han dit ben clar: per evitar la catàstrofe climàtica, cal que el 75% de les reserves de gas i petroli del planeta es quedin al subsòl. És una declaració revolucionària, que canvia totalment la perspectiva. Fins fa poc, pensàvem que calia anar introduint les renovables perquè les reserves de combustibles fòssils s’estaven esgotant. Però aquests científics ens diuen que no podem esperar, i que no té sentit inventar noves tècniques (com les de fracturació hidràulica) per aprofitar el que encara queda sota terra. Perquè la gran decisió del segle XXI haurà de ser la de deixar els combustibles fòssils on són, i no tocar-los.

Per això, l’Elon Musk va iniciar el projecte Hyperloop. L’objectiu d’aquest projecte es pot resumir en una frase: crear un nou sistema de transport per terra, semblant al tren d’alta velocitat, que sigui autosuficient en termes d’energia. Més en concret i com a primer pas, l’Elon Musk es proposa dissenyar un sistema de transport que permeti anar de Los Angeles a San Francisco en 35 minuts, a una velocitat de més de 1000 Km per hora, i només amb l’energia aportada per panels solars situats al llarg del recorregut. Aquí teniu una descripció més detallada del projecte, mentre que aquesta web explica, també amb un vídeo, el primer prototip d’una milla que aviat es podrà veure i provar a Hawthorne. El que trobo fascinant és poder viatjar més ràpid que els avions amb zero consum energètic, només amb energia solar. El sistema Hyperloop serà més segur, ràpid, a prova del mal temps i de terratrèmols, i el seu cost total previst és la trentena part del que cal per construir un tren d’alta velocitat. Tot plegat es basa en un conjunt de càpsules, cada una amb 28 seients per a passatgers, que avançaran tot levitant dins de canonades hermètiques amb baixa pressió d’aire. Les càpsules agafaran aire pel davant, el comprimiran, i l’utilitzaran per levitar i per impulsar-se a reacció. En tot cas, com que aquest sistema no tindrà prou potència per a mantenir la velocitat de creuer de les càpsules dins la seva canonada-via, seran accelerades cada 100 quilòmetres amb motors lineals d’inducció disposats al llarg de la via. Tot plegat és clar i tecnològicament factible. Útil per distàncies de fins a mil cinc-cents quilòmetres, serà el primer sistema autònom de transport per terra, molt més econòmic que els actuals trens, que no necessitarà electricitat externa i que gastarà zero petroli. Té certes probabilitats de ser un dels transports genuïns i característics del segle XXI, no penseu?

Sabíeu que, segons informes recents, el 6,5% del PIB mundial serveix per subvencionar el petroli, el gas i el carbó? Els combustibles fòssils obtenen ajudes per valor de 550.000 milions de dòlars a l’any segons l’Agència Internacional de l’Energia, quantitats que l’FMI creu que són molt més elevades. Són valors que superen en més de quatre vegades les subvencions destinades a les energies renovables, fet que trobo directament escandalós. Crec que és un bon exemple de les famoses portes giratòries.

En tot cas, cada cop hi ha més gent que creu que ha de ser proactiva. A més de projectes visionaris com Hyperloop, a casa nostra hi ha cooperatives com Som Energia que promouen un canvi de model energètic amb l’objectiu d’arribar a assolir un 100% renovable, tot incidint en la comercialització i producció d’energia d’origen verd. Volen sortir de terra i marxar cap al sol i el vent, amb projectes que cuiden la Terra i que ben segur acabaran cuidant les persones. Perquè cada cop és més clar que l’actitud de tancar els ulls i mantenir els combustibles fòssils de sota terra no fa més que crear conflictes, incrementar les desigualtats i acabar generant immenses onades de desplaçats.

Per cert en Jeremy Corbyn demana tallar el subministrament d’armes a l’Estat Islàmic, vol exigir la revisió dels tractats de venda d’armes i reclama renegociar la pertinença a l’OTAN. Diu, a més, que “hauríem de permetre a qualsevol que estigués desesperat viure al nostre país”.

L’esperança matemàtica

dijous, 11/06/2015

Sona estrany, i fa una mica de respecte, oi? Ens atrevim a parlar de l’esperança, però això que pugui ser “matemàtica” ja no ens agrada tant. Sembla que li tregui part de l’encant… Però tal vegada, tot és acostumar-s’hi. Jo crec que pensar en termes d’esperança matemàtica és una bona (i senzilla) manera d’estar més informats a l’hora de prendre decisions.

L’esperança matemàtica és un concepte estadístic. Representa el valor mitjà que podem “esperar” com a resultat d’un determinat experiment aleatori quan l’experiment es repeteix un elevat nombre de vegades (vegeu la Nota al final). El terme esperança matemàtica ve del fet que l’estadística és part de les matemàtiques. I no es gens difícil de calcular, si coneixem la probabilitat de les diferents situacions en les que ens podem trobar. Suposem que som a la parada de l’autobús, i que tenim dos autobusos (A i B) que ens porten al nostre destí. Suposem també que la freqüència de pas del A és el doble que la del B (en d’altres paraules, al llarg d’una hora passen el doble d’autobusos A que autobusos B) i que la meva experiència em diu que quan agafo l’autobús A tardo 20 minuts mentre que quan vaig amb el B tardo uns 23 minuts, perquè fa més volta i em deixa una mica més lluny. En aquest cas, és fàcil veure que l’esperança matemàtica del que tardaré en arribar és de 21 minuts (vegeu la Nota al final).

El joc de la ruleta i els jocs d’atzar són un bon exemple de l’ús de l’esperança matemàtica. La ruleta Francesa és una gran roda en forma de plat que gira sobre un eix vertical, dividit en 37 compartiments numerats del zero al 36, disposats en ordre aleatori i pintats de color vermell o negre (excepte la casella corresponent al zero, que és verda). Dels 18 nombres parells, 10 són negres i 8 són vermells. En canvi, la ruleta té 8 nombres senars negres i 10 senars vermells. El crupier dóna impuls a la roda i tira una petita bola de tefló  que comença a girar i acaba aturant-se en algun dels compartiments. Si aposto un euro al vermell i surt vermell, guanyo un euro, però si no surt vermell, el perdo. Quina és l’esperança matemàtica del que puc guanyar quan aposto un euro al vermell? Si mireu un cop més la nota del final, veureu que és 18/37 – 19/37 = -0,027 euros. L’esperança matemàtica em diu que el que puc esperar és perdre una mica menys de tres cèntims d’euro cada vegada que jugo un euro, degut a la famosa casella del zero, la casella verda. És clar que si jugo sense arriscar-me massa pot ser que guanyi algunes vegades, però si continuo jugant, a la llarga perdré els diners i se’ls quedarà la banca. Ara bé, és clar que si tinc una mica d’informació sobre el moviment de la bola i de la roda de la ruleta en els moments inicials (quan encara es permeten apostes), encara que aquesta informació sigui poc fiable, puc acabar guanyant. Això és el que van fer els del grup Eudaemons, estudiants de doctorat en física, fa uns 40 anys. Amb un petit ordinador que dos d’ells portaven dins el taló de la sabata, processaven la informació que veien i van aconseguir capgirar les probabilitats. Imagineu que el poc que arribeu a detectar en els primers moments del moviment de la bola us permet estimar que la probabilitat que s’aturi en vermell és de 20/37 mentre que la de que acabi en no vermell és de 17/37. Llavors, si aposteu pel vermell, l’esperança matemàtica passa a ser de 20/37-17/37 = 0,081 euros. Si jugueu moltes vegades, acabareu guanyant diners de veritat. Els del grup Eudaemons van guanyar uns deu mil dòlars abans que tinguessin un accident (un d’ells es va cremar la pell del peu) i deixessin de jugar. Però la cosa no va quedar aquí. Hi ha articles científics recents (com aquest) que fan propostes en el mateix sentit: si tenim una mica més d’informació, encara que aquesta sigui pobre, podem capgirar les probabilitats i aconseguir una esperança matemàtica de guany, a la llarga.

Però l’esperança matemàtica no només és útil en els jocs d’atzar. També ho és en molts processos de decisió complexes i en casos en què els humans estem deixant passar el temps sense decidir res mentre hipotequem el futur dels nostres néts. Coneixeu la Declaració sobre la Terra? És una declaració escrita per 17 reconeguts científics, que proposa vuit mesures per la reunió sobre el canvi climàtic que es farà a París el proper mes de desembre. Entre d’altres mesures, proposen que l’any 2050 el món tingui un balanç zero d’emissions de diòxid de carboni, de manera que siguem capaços de reabsorbir tot el que emetem. Fem una prova: apliquem el concepte d’esperança matemàtica al problema de les nostres emissions contaminants i de l’energia del futur. Per simplificar, podem pensar en tres escenaris possibles, que anomenaré A, B i C. L’escenari A és que els humans siguem capaços d’aconseguir un balanç zero d’emissions de diòxid de carboni l’any 2050, a base de reduir dràsticament l’ús de combustibles fòssils, apostar fortament per les energies renovables i inventar sistemes tecnològics de captura i reabsorció de diòxid de carboni. L’escenari B és que la humanitat ho aconsegueixi però més tard, per exemple l’any 2100. El tercer escenari és que passem el problema als nostres besnéts i al segle XXII. Ara pensem en el cost de cada una de les tres opcions, entenent per cost el que els nostres descendents hauran de pagar durant els dos propers segles. La teoria de sistemes ens diu que les conseqüències d’un retard en la presa de decisions són exponencials. Aquí entrem en el camp de l’especulació i les teories poden ser molt diverses, però el comitè IPCC de les Nacions Unides és pessimista. Poseu el valor que vulgueu als costos estimats de les opcions B i C, però és ben segur que el cost de la B serà molt més alt que el de l’opció A i que el de l’opció C serà extremadament elevat. I com ja sabem, l’esperança matemàtica del que la humanitat haurà d’acabar pagant d’una manera o altra (amb pobresa, desigualtats, conflictes etc.) és CostA * PA + CostB * PB + CostC * PC, on PA, PB i PC són les probabilitats que el món acabi adoptant la solució A, B o C. O bé aconseguim veure la gravetat del problema i fem que PB i PC siguin molt baixes, o enfonsarem la vida dels nostres besnéts. Si en teniu ganes, podeu jugar amb aquesta formula i fer proves variant els dos costos CostB i CostC (en relació al primer cost CostA) i les dues probabilitats PA i PB, perquè PC=1-PA-PB. I fixeu-vos que si no actuem aviat i de manera decidida, haurem de fer PA igual a zero…

El seu nom és esperança matemàtica, un nom que ens porta flaires de complexitat. Però si coneixem de manera aproximada les probabilitats, finalment no és més que una esperança aritmètica que podem calcular amb ben poques sumes i multiplicacions. L’esperança matemàtica ens ajuda a prendre bones decisions, i és menys difícil de calcular que el que fem amb un full de càlcul. Aquí teniu els danesos, que han apostat per la descontaminació i les energies netes. Copenhaguen, reconeguda com la ciutat Europea verda 2014, vol ser una ciutat neutra en emissions de diòxid de carboni l’any 2025 i està exportant tecnologia d’energies alternatives (la foto de dalt és justament d’aquesta pàgina web). Els seus habitants han vist que l’esperança matemàtica del que poden guanyar, econòmicament, en salut i en qualitat de vida, és gran i els compensa. La tenim en compte, l’esperança matemàtica, a la ruleta de la vida?

Per cert, Birgitta Jónsdottir diu que Snowden ho ha arriscat tot perquè sapiguem el que passa, i que si guanyen les eleccions i governen a Islàndia li concediran la ciutadania islandesa.

——-

NOTA: Més en concret, l’esperança matemàtica és un concepte de la teoria de la probabilitat. Representa la quantitat mitjana que podem “esperar” com a resultat d’un experiment aleatori quan la probabilitat de cada esdeveniment es manté constant i l’experiment es repeteix un elevat nombre de vegades. L’esperança d’una variable aleatòria discreta es calcula com la suma de la probabilitat de cada possible esdeveniment multiplicat pel valor de l’esmentat esdeveniment. Si apliquem aquest algorisme a l’exemple dels autobusos, podem veure fàcilment que l’esperança matemàtica del temps que tardaré en arribar al meu destí és (2/3)*20 + (1/3)*23 = 63/3 = 21 minuts suposant que arribo a la parada i pujo al primer autobús que arriba. Amb aquesta hipòtesi, la probabilitat de pujar a un autobús de la línia A és 2/3 perquè ha de ser el doble de la probabilitat de pujar a un autobús de la línia B, que ha de ser de 1/3 per a que la suma de probabilitats sigui la unitat. No obstant, i com a darrera observació, cal tenir en compte que si volem afinar més, ens caldrà complementar el valor de l’esperança matemàtica amb una estimació de la dispersió, per allò que ja sabem dels pollastres: si ens diuen que en grup de 10 persones tenen un pollastre per persona en mitjana i no ens diuen res de la dispersió, no podem saber si realment cada u té un pollastre o bé hi ha 9 persones sense res i un darrer privilegiat que s’ha quedat els 10 pollastres. De la mateixa manera, el fet que l’esperança matemàtica en el cas dels autobusos sigui de 21 minuts només ens diu que si fem la mitjana del que hem tardat dia a dia al llarg d’un o dos mesos, ens donarà 21 minuts. El que sempre continuarà essent una incògnita és el temps que tardaré demà (tot i que puc assegurar que es trobarà entre 20 i 23 minuts).

En el cas de la ruleta, si aquesta no té imperfeccions i com hem dit té 37 compartiments o caselles, és clar que la probabilitat que la bola s’aturi en una casella prefixada és de 1/37. El problema de quan aposto pel vermell és que en total hi ha 18 caselles vermelles i 19 no vermelles perquè cal comptar la verda. Per tant la meva probabilitat de guanyar és 18/37 mentre que la de perdre és 19/37. A la ruleta sempre és més probable perdre que guanyar, encara que la diferència és subtil i per tant engrescadora. Com que el meu benefici si guanyo és un euro i en canvi, quan perdo, perdo l’euro que havia apostat, l’esperança matemàtica és 1*(18/37) + (-1)*(19/37) = 18/37 – 19/37 = -0,027 euros

Les altres perspectives

dimecres, 15/10/2014

Perdoneu la baixa qualitat de la imatge. És una foto que vaig fer la setmana passada al país Basc, durant una conferència amb poca llum i males condicions. He de dir que el que van dir em va deixar impactat. Quan el dia següent vaig tornar a Barcelona i vaig llegir el cartell de araeslhora.cat amb la frase “vull un país energèticament responsable”, vaig tenir ganes de ser basc. No només pel concert econòmic, sinó perquè els bascos saben “fer país” i consensuar polítiques que apunten més enllà dels interessos de cada partit.

Diem que volem un país energèticament responsable, però no recordo haver vist cap debat polític sobre aquest tema. Els Bascos, en canvi, ja abans del 1990 van ser capaços d’establir una política de país i uns objectius de consens sobre la política energètica. Aquesta política es basa en el desenvolupament tecnològic de les renovables, la diversificació, la visió mediambiental i l’eficiència. És una política que han anat seguint els governs bascos amb independència de les seves sigles, que els ha permès una forta reindustrialització, i que podem constatar que fins ara ha assolit els seus objectius. La imatge ho diu molt clar. Es plantegen la no utilització de petroli l’any 2050, amb un procés de transició a les renovables i amb l’objectiu de convertir tot el transport en elèctric. Quasi res. Però van per bon camí, ho estan fent. Gràcies al que han fet fins ara, són exportadors de tecnologia eòlica i renovables.

Avui mateix, en Santiago Ramentol diu això: “què us sembla si, una vegada superada aquesta etapa d’efervescència sentimental, dirigim les energies ciutadanes, tan majoritàries i tan evidenciades a les mobilitzacions dels últims anys, cap a aconseguir que Catalunya es converteixi en una potència de primer ordre?”. Seria meravellós, encara que difícil. Hem de reconèixer que a Catalunya, és difícil fer pactes polítics de veritat i que siguin estables. Només cal recordar que l’any 2007 i per acord del Govern de la Generalitat, es va crear una Comissió d’experts per elaborar els treballs previs a la redacció de la Llei electoral de Catalunya. No va sevir per res. En 35 anys, del 1979 al 2014, no ens hem pogut posar d’acord per a aprovar la llei electoral prevista a l’article 56 del nostre Estatut. Per això, de vegades es bo conèixer altres perspectives i fins i tot intentar copiar-les. Perquè copiar és millor que no fer res.

En la mateixa línia que Santiago Ramentol, Damià Alou deia, fa uns dies, que políticament no hem sabut donar contingut a una possible Catalunya independent. I Miquel Puig, fa pocs mesos, comentava les diferències entre el discurs polític d’aquí i el dels nacionalistes Escocesos, tot recordant que la proposta per a una Escòcia independent era un document de 670 pàgines, la guia més detallada per a la independència d’un país que mai hagi estat publicada. Miquel Puig es preguntava quina és la visió de la Catalunya futura que tenen els nostres polítics, i deia que la democràcia espanyola, que inclou la catalana, ha estat corcada per una praxi en què els polítics no són responsables davant l’electorat sinó davant l’aparell. En Miquel Puig acabava amb un suggeriment. Deia que més val uns pocs compromisos concrets que els centenars de propostes a què ens tenen acostumats els programes electorals. Podríem tenir un pacte de país sobre la política energètica? I sobre les polítiques socials, educatives i de recerca? Hi ha qui ho ha fet. Són perspectives de les que tal vegada podem aprendre.

Quin país volem, en termes d’energia? El del país Basc, sense petroli d’aquí a 35 anys, o el del fracking? Per què no en parlem? Per què no podem pactar alguns dels grans temes de país?

De fet, quan la situació m’afecta i em deprimeix més de l’habitual, el meu refugi són els amics, la família, els néts, la ciència, … i la utopia d’una Europa dels ciutadans, amb un poder polític fort. Una Europa federal i defensora de la tolerància, de la sostenibilitat i del medi ambient, del diàleg i de l’estat del benestar.

Per cert, en Josep Cuní diu que estem presenciant un procés d’erosió i enfonsament de l’Estat. És immoral que s’inhabiliti el jutge Elpidio José Silva mentre observem la impunitat de gent com en Miguel Blesa o els increïbles i sospitosos retards judicials en casos com el d’en Fèlix Millet.

Distàncies, camins i carreteres

dimecres, 9/04/2014

Camins_Girona_Bisbal.jpg Hi ha preguntes més difícils de contestar del que sembla. Si us demanen quin és el millor camí per anar d’un lloc a un altre, podeu contestar de moltes maneres, perquè el significat de la paraula “millor” no és gens clar. En termes matemàtics o físics, podem dir que aquesta és una pregunta mal formulada.

Si pensem que “millor” vol dir mínima distància, llavors la solució ja sembla més clara. La geometria ens diu que el camí de mínima distància entre dos punts és la recta que els uneix. Però tal vegada, això no és el que més ens interessa. Segurament estem pensant en un camí senzill i fàcil de fer. Els humans, com els animals, tendim a prioritzar els camins amb menys pendent i que requereixin menys despesa energètica. Els nostres camins solen ser d’energia mínima. També hi pot haver qui digui que “millor” és sinònim de “més ràpid”, perquè el que vol és arribar ben aviat. La solució en aquest cas, serà un camí de temps mínim. Fins i tot podem pensar en el punt de vista de les administracions, que es proposen construir bones carreteres amb costos limitats, i parlar de camins de mínim cost constructiu. De fet, si ho pensem bé, la cosa és més complicada perquè en alguns casos encara hem de concretar més. El camí de mínima distància entre dos punts de la Terra només el podrem recórrer si fem un túnel perfectament recte que, en el cas de dues ciutats separades 50 quilòmetres, passarà en el seu punt mig a una profunditat de 50 metres. És clar que no és una idea massa factible. Tal vegada és millor que parlem del camí de distància geodèsica mínima, que és el camí de distància mínima d’entre tots els possibles camins que van per la superfície de la Terra. El camí de distància geodèsica mínima és força recte, però s’adapta al terreny i al seu relleu. D’altra banda, el camí de mínima despesa energètica tampoc és únic. Cal precisar el nostre mitjà de locomoció. Els camins de mínima despesa energètica són diferents si volem caminar de si pensem anar en bicicleta o de si volem fer-ho en cotxe. Tot són diferents formulacions del problema de trobar el millor camí per anar d’un lloc a un altre, i tots porten a solucions diferents. Tenim el camí de distància mínima, el de distància geodèsica mínima, el de mínima energia a peu, el de mínima energia en bicicleta, el de mínima energia en cotxe, el de temps mínim (també hauríem de distingir entre anar a peu, en bicicleta o en cotxe) i el de mínim cost constructiu. I podríem pensar-ne més. Tot depèn de la interpretació que donem a la paraula “millor”. Cada formulació porta a un problema diferent amb una solució específica.

El llenguatge científic ens ajuda a concretar. Hi ha problemes mal definits, com el de trobar el millor camí per anar d’un lloc a un altre. Els problemes passen a ser concrets i resolubles quan es formalitzen i es plantegen en llenguatge matemàtic. Tenim eines per a calcular mínims de de manera clara i no ambigua, però abans hem de poder formular el problema i escriure l’equació de la funció matemàtica que volem minimitzar. Aquest exercici de formalització és ben curiós, perquè és també un mecanisme que ens ajuda a entendre el problema. Ens posem davant d’un full de paper, i habitualment, al principi, no sabem què escriure. Llavors ens adonem que en realitat no sabíem què volíem resoldre. Li donem voltes i més voltes, i finalment ho veiem clar. Podem escriure les equacions del problema i a més, l’entenem. L’hem formalitzat.

Val a dir que, en el cas dels camins i carreteres, la formulació dels problemes sovint barreja diversos factors. Podem plantejar-nos de trobar, per exemple, el camí més curt d’entre tots els que impliquen una despesa energètica total no més gran que un determinat valor prefixat per quilòmetre (en un cas concret, per exemple el dels cotxes) . Podem també fer-ho al revès i veure quin és el camí de mínima despesa energètica d’entre tots els que no són més llargs que el doble de la llargada del camí de mínima distància. I trobarem una solució diferent. En tot cas, aquests són problemes d’optimització amb restriccions, ben coneguts en matemàtiques i informàtica. I la cosa es pot complicar encara més si també demanem que la carretera passi per determinades poblacions del camí…

La imatge de dalt mostra tres solucions al problema de trobar el millor camí entre Girona i la Bisbal d’Empordà, basades en diferents formulacions. La carretera C-66, marcada amb cercles grocs, és la solució “construïda”. Veureu que fa una volta notable per evitar el massís de les Gavarres. La solució en blau de la part de dalt és el camí optimitzat per a gent que ho vol fer corrent, segons aquesta web interactiva. La web ens dona el mapa del camí i el perfil amb les pujades i baixades, que podeu veure al mig de la imatge. I la solució en blau de la part de sota és el camí de distància mínima. La distància per carretera és de 29 quilòmetres, la del camí optimitzat per a córrer és de 26,44 quilòmetres, i la distància en línia recta (que només podrem fer en helicòpter) és de 18,7 quilòmetres, quasi la meitat del camí que cal fer si anem per carretera. Però si mesurem la distància en temps i anem en cotxe, és clar que el millor camí és la C-66. Si volem arribar aviat, millor en cotxe i per carretera.

Els carrers pavimentats de la ciutat d’Ur són de l’any 4000 abans de crist, i el camí Reial Persa es va iniciar l’any 500 abans de Crist. Però el salt qualitatiu el van donar els romans. Les 29 grans calçades romanes, en un ambiciós projecte que va començar l’any 312 abans de Crist, van acabar tenint una longitud total de 78 mil quilòmetres. No és impressionant?  Per cert, sabeu cóm decidien quin era el millor camí, els romans?  Habitualment ho feien d’una manera ben senzilla: seguien els camins ja existents, els camins de les tribus nòmades que portaven els ramats d’un lloc a un altre. I abans de les tribus nòmades, els camins ja havien estat marcats pels animals salvatges. Els ramaders no van fer més que seguir les petjades dels animals, i els romans van seguir les dels ramaders nòmades. Tot plegat no va ser res més que una versió lenta i biològica del que avui en dia hem batejat com algorismes genètics d’optimització. Els camins i les vies romanes són els que són perquè les altres opcions eren menys eficients i no van tenir èxit.

Els romans van ser grans experts en la construcció de vies i carreteres. Publius Papinius Statius a “Vía Domitiana i d’altres autors expliquen que calia talar els arbres, excavar la terra fins la roca (statumen), reomplir primer amb pedres per al drenatge i després amb grava i materials adequats (rudus, nucleus), piconar amb una petita inclinació cap a les cunetes per al drenatge de la pluja, i finalment col·locar lloses de pedra (summum dorsum) o grava piconada, a més de grans pedres allargades que es posaven alineades a cada costat i que feien de vorada entre la calçada i les cunetes. Tot això desprès que els topògrafs o “mensors”  haguessin decidit el recorregut en base a inspeccions de reconeixement, tenint en compte camins ja existents i assegurant pendents de menys del 8%. Moltes vies romanes han durat 2000 anys i encara les podem gaudir i caminar. Si no en tenim més és perquè hem utilitzat els seus recorreguts i les hem amagat sota les nostres carreteres. No hi ha dubte que els romans van ser realment bons en trobar els millors camins per anar als diferents llocs.

Per cert, en Ramon Folch diu que les energies convencionals tenen un esplèndid present i un pèssim futur i que en canvi, les energies de font renovable tenen un present pobre i un futur capital. Un futur a vint o trenta anys vista, no pas més llunyà, potser més proper. Diu que necessitem accions de govern lúcides i administració decent. N’anem curts.

L’energia del segle XXI

dimecres, 19/02/2014

ProspeccionsPetroli_Balears.jpg Les prospeccions petrolíferes en aigües de les Balears són noticia, aquests dies. Si s’acaben fent, la petroliera escocesa Cairn Energy enviarà no menys de mig milió de canonades sòniques al fons marí per tal de fer un mapa amb la ubicació de les bosses d’or negre del fons marí.

Fa 200 anys, la font principal d’energia a tot el món era la fusta. Els nostres avantpassats van estar cremant llenya durant molts segles. Però fa 100 anys, la font majoritària d’energia ja havia passat a ser el carbó. I avui en dia, el més important són els combustibles fòssils. En l’actual combinació de fonts d’energia primària a Catalunya, el 48% ve del petroli mentre que les renovables només generen el 2,8% d’aquesta energia. Què tindran, a finals de segle, els nens que ara van a l’escola bressol o a parvulari? D’on sortirà l’energia a finals del segle XXI?

Hi ha un fet pràcticament indiscutit. L’energia de finals del segle XXI no serà fòssil. I no ho serà perquè haurem esgotat les reserves. Hi ha qui diu que no canviarem fins que la necessitat ens hi obligui, i que això serà quan haguem exhaurit i cremat totalment els combustibles fòssils. D’altres opinen que el canvi es produirà abans, quan els costos d’extracció ja no siguin rentables. Un tercer grup considera que encara tardarem menys, perquè per a fer el còmput acabarem incloent els costos mediambientals, que cada cop són més grans (com en el cas de les prospeccions en aigües de les Illes Balears). Tant de bo que sigui així. En tot cas, el que sí és clar és que això dels combustibles fòssils té data de caducitat, i el que també és força evident és que el canvi haurà de ser més o menys traumàtic, perquè per primera vegada serà forçat per l’esgotament dels recursos. Tot plegat no serà pas fàcil. Haurem d’actuar forçats per la necessitat, en un àmbit en que la Història ens demostra que els canvis són molt lents.

Vaclav Smil, en els seus treballs, explica el que va passar durant les dues primeres revolucions energètiques. El pas de la fusta al carbó va durar més de dues generacions. L’any 1840, el 95% de l’energia es generava tot cremant fusta, i el carbó només representava el 5% del total. No va ser fins al cap de 60 anys, al 1900, quan el carbó va arribar a la majoria d’edat i va igualar la fusta, amb un 50% d’aportació al total energètic, als Estats Units. Evidentment, això són dades aproximades i diferents segons els països. Aquest gir de la balança del 50% a França es va assolir l’any 1875, al Japó el 1901, a la Xina el 1965 i a l’Índia no s’hi va arribar fins l’any 1975. El més interessant de tot, no obstant, és que els períodes de la segona revolució energètica van ser similars. L’any 1915 el petroli significava el 5% del total, i no va ser fins l’any 1964 quan la seva aportació a la generació d’energia primària va igualar la del carbó. No és lògic creure que l’actual revolució de les renovables, la tercera, hagi de ser gaire més ràpida. Segurament haurem d’utilitzar una combinació de fonts d’energia, un “mix”, durant bastants anys. Els canvis energètics no són com els d’internet i els mòbils, perquè comporten profundes transformacions productives i socials. Vaclav Smil diu que les transicions energètiques globals es despleguen al llarg de diverses generacions. Justament per això, el millor és posar-s’hi ja i no perdre més temps.

El segle XXI serà el de la tercera revolució energètica, la revolució forçada pel final dels recursos fòssils i per la necessitat de tenir en compte els costos mediambientals. Serà la revolució de les energies netes, amb solucions que tant de bo incorporin conceptes com els d’autoconsum i proximitat. Però també serà el de les tensions entre la inèrcia als canvis energètics d’una banda i les urgències, les necessitats, les desigualtats i els desequilibris d’una altra. No sabem què passarà, però podem estar bastant segurs que la tercera revolució energètica serà diferent de les dues primeres.

En tot cas, si volem anar gradualment a les renovables, és també fonamental que millorem la eficiència per tal de disminuir la quantitat d’energia necessària. El que explica Vaclav Smil és d’una lògica aclaparadora: ens diu que com més ràpid creixi la demanda global d’energia, més difícil serà subministrar-ne un percentatge significatiu. Si comparem dades de l’any 2000 amb dades del 2010, veurem que les renovables van créixer un 2%. Però, com que la demanda global va créixer encara més, durant aquesta mateixa dècada l’energia d’origen fòssil va acabar creixent un 2,65%. El resum és que, tot i el creixement del 2% en deu anys de les renovables, ara estem pitjor que l’any 2000 perquè encara depenem més de les fòssils. No n’hi ha prou amb anar implantant sistemes avançats basats en energies netes. Cal augmentar l’eficiència i disminuir el consum innecessari. És quelcom que tots podem fer cada dia.

Si podeu, mireu-vos la conferència “TED” de Hans Rosling. Són 10 minuts. La teniu aquí. Realment, val la pena.

Per cert, Itziar González Virós diu, tot defensant la iniciativa a favor d’un Parlament Ciutadà, que cal aglutinar, ordenar i reunir propostes de canvi en un moment en que els partits establerts són incapaços de proposar líders creïbles. Diu que el Parlament Ciutadà hauria de mobilitzar i activar accions de desobediència civil pacífica i que hauria de ser un permanent i vigilant contrapoder que, al seu torn, regeneri els mateixos partits polítics.

De vegades, escoltar esdevé un plaer

dissabte, 12/10/2013

Fa pocs dies vaig gaudir de l’entrevista que Lluís Reales va fer a Josep Enric Llebot, secretari de Medi Ambient i Sostenibilitat de la Generalitat de Catalunya. La podeu veure i escoltar aquí.

He de dir que em va sorprendre molt. Quasi no m’ho podia creure. Era com un miracle. Davant meu hi havia un responsable polític que parlava clar, amb coneixement de causa, amb una àmplia experiència sobre els temes que tractava. Això no passa mai!

En Josep Enric Llebot, a més de secretari de Medi Ambient i Sostenibilitat de la Generalitat de Catalunya, és catedràtic d’universitat, científic i expert en canvi climàtic. Ha estat coordinador del llibre blanc sobre l’impacte del canvi climàtic a Catalunya.

A l’entrevista, en Josep Enric Llebot va fer una exposició didàctica, informada i precisa de les conclusions del comitè del IPCC que es va reunir fa poques setmanes. . Deia que avui en dia, els temes mediambientals han d’estar en el nucli de les decisions dels governants, tan si hi ha crisi com si no. Comentava que els actuals organismes de decisió econòmica encara tenen visions pròpies del segle XX, molt lligades al creixement i sense veure que hi ha externalitats que cal internalitzar en l’activitat econòmica, com ara els costos mediambientals. Deia que la nova economia, l’economia verda que tindrem, ens ha de portar, durant el segle XXI, a una recuperació econòmica feta amb criteris d’equitat, de distribució social i de sostenibilitat. Va parlar del perill de no controlar els combustibles fòssils, de la necessitat d’apostar per les energies renovables, i va convertir l’entrevista en una lliçó.

Si disposeu de mitja hora, escolteu-la. Val la pena. Pel que explica, per la seva autoritat intel·lectual, per la seva serenitat, i pel fet insòlit de veure un polític del que podem aprendre moltes coses. Gràcies, Josep Enric Llebot!

Per cert, en Forges ens diu que Europa és la solució. Però no aquesta Europa.

Els RCP: Si us plau, deixeu-ho tot tal i com ho heu trobat

dimecres, 2/10/2013

Pluges.jpg Aquesta és una bona recomanació per quan anem a la muntanya o bé gaudim dels espais públics. Si ho deixem tot tal i com ho hem trobat, els que vinguin després és ben segur que ens ho agrairan. A la muntanya cada cop som més cívics. Però malauradament, no estem fent el mateix a nivell planetari. Ens ho diu l’IPCC. Els nostres fills i néts, els fills dels nostres amics, els que ara van a l’escola bressol i al parvulari, no rebran el món tal i com nosaltres el vam trobar. Els el deixarem molt pitjor.

Perdoneu-me que aquesta setmana torni a parlar de l’impacte ambiental del que fem i de l’impacte futur del que no estem fent. M’he decidit a parlar-ne després de llegir el resum per als responsables polítics que han preparat els experts del IPCC que s’acaben de reunir a Estocolm. El podeu trobar en aquesta pàgina web, i si voleu, us podeu descarregar el document en pdf. Val la pena de llegir-lo, analitzant els seus gràfics i mapes. El mapa que veieu aquí al costat mostra en marró, en un dels possibles escenaris, les zones que patiran sequeres quan els nens que ara tenen cinc anys en tinguin setanta-cinc. Com podeu veure, la zona marró inclou tot el mar Mediterrani.

Els experts de l’IPCC acaben de dir-nos que, amb un 95% de probabilitat, l’escalfament és causat bàsicament per les activitats humanes. L’any 2007 establien que la probabilitat era del 90%, mentre que l’any 2001 deien que era del 66%. Cada cop hi ha més consens i cada cop és més clar. De fet, cada cop la situació és més irreversible. En Michael Shermer diu que en aquests moments, el total d’experts científics que accepten que l’escalfament global té causes antropogèniques ja es troba entre el 90 i el 98%.

Sabeu què són, els RCP? Són els escenaris que analitza l’IPCC en aquest informe, són els anomenats “Representative Concentration Pathways“. L’informe analitza els efectes de quatre possibles escenaris, els anomenats RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 i RCP8.5. Poden semblar sigles cabalístiques, però són de fàcil interpretació. Les xifres que totes tenen després de les lletres RCP és l’increment previst de radiació, mesurat en watts per metre quadrat i a la tropopausa (dalt de l’atmosfera) entre l’any 2100 i l’any 1750. L’escenari RCP2.6 suposa que tot el món es posa immediatament a fer els deures i a prendre mesures. En aquest escenari, l’anomenat forçament radiatiu antropogènic continua pujant per inèrcia les properes dècades, però després comença a baixar i acaba en els 2,6 watts per metre quadrat l’any 2100, amb una temperatura mitjana global de la superfície del planeta que en aquest cas seria semblant a l’actual. És l’únic escenari en el que ho deixaríem tot tal i com ho hem trobat. Els escenaris RCP4.5 i RCP 6.0, anomenats escenaris d’estabilització, requereixen fortes mesures de control ambiental, encara que menys estrictes que les del RCP2.6. En el cas del RCP4.5, la radiació antropogènica relativa al 1750 arriba a un màxim de 4,5 watts per metre quadrat justament l’any 2100 i després comença el seu descens, mentre que l’escenari RCP6.0 implica que l’any 2100, amb 6 watts per metre quadrat, la Terra no haurà arribat a la seva estabilització tèrmica sinó que es continuarà escalfant per inèrcia fins començar a baixar ja en ple segle XXII. Òbviament, el pitjor és l’escenari RCP8.5, que és el que trobaran els nostres néts si continuem com ara i no prenem més mesures. En aquest cas, la radiació antropogènica de l’any 2100 relativa al 1750 serà de 8,5 watts per metre quadrat, amb tendència a continuar pujant sense parar. L’informe de l’IPCC és un exemple de rigor científic. En el document complet, els experts detallen cada un dels quatre escenaris tot explicant les hipòtesis que fan, a nivell regional, sobre l’evolució de les emissions contaminants i de l’ús del sol. Plantegen escenaris, apliquen models de simulació (39 en el cas de la imatge de dalt), analitzen divergències i extreuen intervals de confiança.

Si ens centrem en les prediccions sobre pluges, els experts diuen que creixerà el contrast entre regions seques i humides, i també entre estacions seques i de pluja. L’escenari RCP8.5 ens aboca a un increment de sequeres en el Mediterrani, sud-est dels Estats Units i sud d’Àfrica que estarà relacionat amb l’augment de temperatura del sol i amb els canvis que es preveuen en les corrents tropicals de Hadley. És el que podem veure en el mapa del món de la imatge de dalt.

El document del IPCC és un resum per als responsables polítics, però com que no sabem si se’l llegiran, tal vegada és bo que ens el llegim nosaltres per poder decidir què hem de fer. Potser també podem preguntar als polítics si l’han llegit i si pensen fer alguna cosa. No cal patir, perquè hi ha feina per a tothom. Els experts ens recomanen l’estalvi energètic, la recerca en energies renovables i netes, el control i limitació dels combustibles fòssils, la producció local d’energia, els límits al creixement i fins i tot l’establiment de límits al creixement demogràfic.

Per cert, Gandhi ens proposava que siguem el canvi que volem veure en el món.

Energia, costos i sostenibilitat

dimecres, 25/09/2013

Els_Tres1.jpg Hi ha qui defensa que l’Estat no ha de subvencionar les energies renovables, perquè considera que el mercat és el que finalment ha d’acabar definint el que és rentable i el que no ho és. És una opinió vàlida però no és pas la única. El contrapunt em va venir d’un amic, expert en temes d’energia, que em va exposar un enfoc força diferent. Els Estats ja estan subvencionant molt fortament les energies convencionals fòssils i un bon nombre d’indústries relacionades, i ho estan fent en una mesura molt més gran que l’import dels ajuts que fins ara anaven a les renovables i que ara volen suprimir. Les subvencions dels Estats a les energies convencionals, són subvencions per omissió. No es persegueix prou les industries contaminants, i els gravàmens a les emissions són clarament insuficients. No ho diu només el meu amic. Una persona tan poc sospitosa com en Mark Lewis, cap del departament de recerca en emissions de carboni del Deutsche Bank, explica que les industries que emeten diòxid de carboni sense pagar per aquest cost ambiental i sense repercutir-lo en el preu dels seus productes, de fet estan rebent un subsidi. Diu també que pensar en nous impostos ambientals no és afegir-ne de nous, sinó eliminar aquest subsidi que ara reben les industries contaminants.

Justament aquests dies, a Estocolm, s’està reunint un dels grups de treball del Panell Internacional pel Canvi Climàtic de les Nacions Unides, l’IPCC. A finals d’any sabrem les seves conclusions sobre l’estat del nostre planeta, i l’any vinent coneixerem el seu cinquè informe, l’anomenat AR5.

L’actualitat, a més de la reunió a Estocolm, ens ve de la mà de la ciència i de la revista “Nature“. Aquesta prestigiosa revista dedica el seu darrer número justament al IPCC. En el seu editorial de fa pocs dies, Nature comenta el difícil que és fer prediccions científicament contrastades en un sistema tan complex com és el de la Terra. De fet, i segons dirà el proper informe de l’IPCC, l’únic que s’ha pogut concloure és que si incrementéssim la concentració de diòxid de carboni a l’atmosfera fins el doble de l’actual, acabaríem causant un escalfament global d’entre 1,5 i 4,5 graus de temperatura. És un interval gran, que ens dóna una idea del grau d’incertesa de les actuals estimacions, si volem que siguin científicament correctes. Però l’editorial també diu que els governants, que reben els informes del IPCC, han fet molt poc en el sentit de reduir les emissions; i que no sembla que tinguin massa pressa en fer-ho. Continua dient que és ben conegut que les emissions d’efecte hivernacle estan canviant el clima, que ja estem veient els efectes, i que en veurem més. Afirma que és un problema social molt rellevant, que requereix immediata atenció. D’altra banda, el darrer informe de WWF parla també de la reunió del IPCC i va en el mateix sentit. WWF recorda que el sector energètic és en part responsable del canvi climàtic, i espera que aquest nou informe del IPCC analitzi les conseqüències que es deriven de l’ús dels combustibles fòssils. Per cert, cada cop hi ha més empresaris com en Jeremy Leggett que diuen que parlar de l’abundància de combustibles fòssils és un mite i que continuar utilitzant-los és un risc, com explica en el seu blog a “The Guardian.

La conclusió dels científics i experts és que el cost actual de l’energia no és ni real ni correcte. Caldria tenir en compte l’EROI, i a més caldria tenir en compte els costos ambientals. Estem èticament obligats a utilitzar models sostenibles per als càlculs dels costos. El concepte és clar, i quan l’apliquem, veiem que les energies renovables acaben essent més barates que les fòssils. Un cost energètic sostenible és un cost que inclou tot el que cal per tal d’assegurar que quan morim, no deixarem la Terra en un estat pitjor del que ens va ser donat. El nostre deure és garantir que els nostres néts no viuran pitjor que nosaltres. Aquest és el significat profund de la paraula sostenibilitat. Així com, quan deixem un espai public, se’ns demana que el deixem tal com l’hem trobat, deixar el nostre planeta en pitjors condicions és immoral. Deixar-lo bé i endreçat té un cost, però l’hem de pagar. De veritat volem mantenir un fals progrés que acabarà passant els problemes als nostres néts i besnéts?

Hi ha països que es mouen més que d’altres. Els alemanys volen ser líders en renovables i actuen en conseqüència. Consideren que per a que el sistema sigui sostenible és necessari que el conjunt d’energies alternatives com la solar, l’eòlica, la biomassa i la hidràulica l’any 2022 sigui d’un 35% del total consumit. A més, per exemple, Alemanya lidera una associació de deu països amb l’objectiu de potenciar les energies renovables (en el grup hi ha França, el Regne Unit o el Marroc, però podeu veure que no tothom hi és). França vol ingressar 6.500 milions d’euros entre el 2015 i el 2016, gràcies a un impost especial sobre energies contaminants. L’any 2016, l’impost gravarà amb 22 euros la tona d’emissió de diòxid de carboni. Mentre tant, les estadístiques d’Idescat són esgarrifoses: el nostre consum d’energies renovables és de l’ordre de la meitat de la mitjana europea. Hi ha qui s’ha posat les piles i hi ha qui prefereix tancar els ulls i anar seguint tot fent-la grossa.

Com diu en Gustavo Duch, en realitat el que tenim és un model econòmic que insta a guanyar diners per sobre de les capacitats del planeta. Estem gastant i malversant diners que no són nostres, perquè anem creant problemes que hauran de pagar els nostres néts.

Què volem fer? Ens apuntem a la política de fer la bola més grossa i passar-la als nostres descendents, tot oblidant que el cost de l’energia ha de ser sostenible? O bé ens decidim d’una vegada a invertir en recerca i renovables i a fer una política activa d’estalvi, reconversió energètica i reducció d’emissions contaminants? Continuem inflant la bombolla ambiental, anem a remolc de les grans empreses i acceptem que penalitzin amb un impost la generació energètica per a consum privat, o ens apuntem a iniciatives innovadores com la de l’energia distribuïda que ens proposa l’Antoni Vives? Pensem només en nosaltres, o pensem què és el que volem deixar en herència als nostres besnéts?

Per cert, Josep Carreras diu que, després de la seva curació, va decidir que havia de retornar a la vida i a la ciència allò que li havia donat quan més ho necessitava. Però els nostres polítics ni prioritzen la ciència ni inverteixen en recerca. Aixi anem.