Panourile solare și sistemele de irigație – Revoluție în SUA și India- Vis în România
India, a cincea economie a lumii dar totodată unul din cei mai mari emițători de GES, caută noi modalități de a își maximiza potențialul energetic în paralel cu o accelerare a tranziției sale energetice. Astfel răsare întrebarea -- putem combina potențialul canalelor de irigație cu cel al panourilor solare? Iar România, țară unde teoretic sunt planificate reconstrucții extensive ale sistemului sau de irigații, ar putea lua exemplu?
Energia solară este una curată, ecologică, însă, de obicei, necesită extinderi considerabile de teren. India, a cincea economie a lumii dar totodată unul din cei mai mari emițători de GES, caută noi modalități de a își maximiza potențialul energetic în paralel cu o accelerare a tranziției sale energetice. Astfel răsare întrebarea -- putem combina potențialul canalelor de irigație cu cel al panourilor solare? Iar România, țară unde teoretic sunt planificate reconstrucții extensive ale sistemului său de irigații, ar putea lua exemplu?
Un colos economic în căutarea de soluții energetice mai verzi
Economia Indiei este deja una din cele mai mari ale planetei iar populația sa, una aproape de 1,4 miliarde de oameni, necesită cantități enorme de energie. În același timp sectorul agricol constituie aproape o cincime din PIB-ul său.
India a găsit o soluție alternativă de a transforma canalele de apă în „rețele luminoase” de panouri solare. Datele Băncii Mondiale arătau că în 2014 ~ 37% din agricultura Indiei era aprovizionată de irigații iar în prezent această pondere ar fi la aproximativ jumătate, arătând un progres notabil în ultimul deceniu.
Capacitatea instalațiilor solare cumulate din India se ridica la ~37 GW până la sfârșitul primului trimestru al anului 2020 însumând 9,8% din capacitatea totală de energie. În același timp însă ~62% din energia Indiei era produsă în termocentrale (53,3% cărbune, ~7% metan ș.a), în ușoara scădere față de anul 2019 unde ponderea era de 63.1%. Progresul în domeniul energiei solare în ultimii 3 ani a fost unul remarcabil, ajungând la 15,9% din capacitatea totală iar până în 2030 iar obiectivul Indiei este să ajungă la generarea 500 GW din resurse regenerabile, 280 GW fiind de natură solară.
Deja regiunile Rajastan și Gujarat sunt în topul național al producției de energie electrică solară. De asemenea în Gujarat există o rețea de canale de 80.000 km. Conform estimărilor locale, chiar dacă doar o treime din această rețea de canale este utilizată pentru instalarea de centrale fotovoltaice solare, se pot genera până la 18.000 MW de energie, ceea ce va permite, de asemenea, economisirea a 90.000 de acri de teren. (~ 37000 ha). Beneficiile parcurilor solare montate deasupra canalelor nu se limitează doar la producția locală de energie și economisirea terenului. În primul rând, parcurile solare pot fi construite mult mai rapid decât centralele convenționale pe bază de cărbune sau gaze. În plus, acoperirea canalelor contribuie la reducerea evaporării apei, ceea ce duce la disponibilitatea crescută de apă pentru agricultură și consum uman.
Totodată, nu doar apa poate beneficia de panourile solare de deasupra, ci și panourile solare beneficiază de prezența apei sub ele. Curentul apei contribuie la menținerea temperaturii panourilor la un nivel mai scăzut, ceea ce îmbunătățește eficiența acestora cu cel puțin 2,5-5%.
Care sunt impedimentele?
Ca și în cazul panourilor solare amplasate pe sol sau pe acoperișuri, este necesară curățarea regulată a panourilor, deoarece producția de energie electrică scade atunci când se acumulează praf pe suprafața lor. Întreținerea și operarea proiectelor situate deasupra canalelor reprezintă o provocare semnificativă, deoarece necesită construirea de rampe pentru a permite accesul și curățarea acestora.
Configurația sinuoasă a canalelor poate impune unele restricții. Pentru a maximiza captarea energiei solare, panourile ar trebui să fie aliniate spre sud, însă direcția canalului nu poate fi schimbată la nevoia instalației solare.
De asemenea, panourile solare pot deveni un obstacol pentru activitățile de întreținere a canalelor sau pentru îndepărtarea nămolului, iar în multe cazuri, copacii de-a lungul canalelor trebuie tăiați pentru a asigura o zonă fără umbre.
Panourile solare instalate pe canalele de apă par a fi o soluție potrivită. De ce nu sunt ele mai des adoptate?
Conform unor studii se estimează că acoperirea canalelor din California cu panouri solare ar putea produce cantitatea de energie necesară pentru a alimenta Los Angeles pentru o mare parte a anului.
Acest studiu realizat de Universitatea din California, Merced, sprijină această idee, calculând că acoperirea celor 6.437 de kilometri de canale din California cu panouri solare ar putea economisi aproximativ 240 miliarde de litri de apă și, în plus, ar putea genera o capacitate de 13 gigawați de energie electrică. Această producție ar fi suficientă pentru a alimenta întregul oraș Los Angeles de la începutul anului până în octombrie.
Statul a investit 20 de milioane USD din fonduri publice pentru a transforma proiectul pilot într-o colaborare tripartită între sectoarele privat, public și academic. Aproximativ 2,6 kilometri de canale, cu lățimi variind între 6 și 33 m, vor fi echipate cu panouri solare la o înălțime cuprinsă între 1,5 și 4,5 m deasupra solului.
Este România fiabilă pentru acest tip de tehnologie? Putem învață din experiență Indiei și noi?
Resursele României sunt destul de modeste, având la data de 20.10.2023 canale de irigații operaționale însumând 2,703.72 km, conform ANIF.
În martie 2024, vor începe lucrările la Canalul Siret-Bărăgan, pentru încă 35 de kilometri. Guvernul român ar putea utiliza această nouă invenție pentru a revitaliza canalul Siret-Bărăgan. Ingineria nu este atât de complexă nici măcar atunci când vine vorba de construirea acestor canale solare. Acestea pot fi realizate utilizând un schelet de oțel care se întinde peste un canal și apoi pot fi acoperite cu panouri solare. India a calculat pentru construirea unei porțiuni de 25 de mile (aprox. 40km) un cost de aproximativ 14 milioane de dolari.
La data de 24 iunie 2021, în sediul MADR (Ministerul Agriculturii și Dezvoltării Rurale), a avut loc o întâlnire care a reunit profesori de la Facultatea de Energetică a Universității Politehnica București, conducerea integrală a ANIF (Agenția Națională de Îmbunătățiri Funciare) și reprezentanți ANIF din județele cu infrastructură de irigații, experți din SNIF (Sistemul Național de Îmbunătățiri Funciare), ministrul Agriculturii și specialiști din cadrul ministerului.
Subiectul discuției a fost proiectul pilot privind implementarea sistemelor de irigații care utilizează energia fotovoltaică, acest proiect putând fi instalat atât pe canalele de irigații, cât și pe terenurile neproductive.
In cadrul planului RePowerEU pentru 2023 a fost propusă instalarea unei capacități totale de 130 MW pentru producerea de energie electrică din energie solară cu tehnologie fotovoltaică flotantă pe infrastructura sistemelor de hidroameliorații administrate de ANIF.
Perspectiva viitoare pare optimistă, însă nu datorită susținerii guvernamentale la nivel național sau european. TMK Hydroenergy Power, în colaborare cu Innovation Norway, dezvoltă pe lacul Grebla primul sistem plutitor de producere a energiei solare, cu o capacitate de producere de peste 1 milion de kilowați pe an. Această inițiativă va conduce la o diminuare anuală a emisiilor de gaze cu efect de seră cu mai mult de 300 de tone de dioxid de carbon.
Cantitatea de energie electrică furnizată de panourile solare „plutitoare” vs. terestre + diferențele de costuri
Cercetătorii de la Institutul Copernicus din cadrul Universității Utrecht din Olanda, au concluzionat că centralele fotovoltaice plasate în largul mării ar putea avea o productivitate mai mare decât cele așezate pe uscat, în urma unei simulări care a comparat un proiect din Marea Nordului cu un sistem tradițional amplasat pe un câmp de testare fotovoltaic în aer liber din Utrecht.
În cadrul simulării, panourile solare amplasate pe sol au generat 1.192 kWh anual pentru fiecare kilowatt instalat. În același context, sistemul plutitor a obținut o productivitate mai mare, ajungând la 1.346 kWh, ceea ce reprezintă o creștere de 12,96%. De asemenea, cercetătorii au observat că iradierea globală orizontală (GHI) - adică cantitatea totală de radiație solară primită pe o suprafață orizontală - a fost cu 8,54% mai mare în cazul sistemului plutitor.
Atunci când comparăm cele două tipuri de panouri solare, se observă că toate dezavantajele panourilor solare plutitoare, cum ar fi intermitența accesului sau poluarea (inclusiv emisiile de gaze cu efect de seră) asociate cu extracția și producția materialelor utilizate pentru construcția lor, corespund și panourilor solare terestre.
În schimb, avantajele panourilor solare plutitoare nu pot fi atribuite celor terestre. Acestea reprezintă, în esență, o versiune mai avansată a celor terestre. Cu toate acestea, dacă ne concentrăm asupra aspectului costurilor, trebuie menționat că instalarea panourilor solare plutitoare este mai costisitoare decât instalarea celor terestre. Estimările arată că, costul de instalare al panourilor solare plutitoare este cu aproximativ 10% până la 15% mai mare decât cel al panourilor solare terestre, din cauza necesității de a produce flotoare suplimentare.
Însă în ceea ce privește costurile de operare și întreținere, surprinzător, ele sunt foarte asemănătoare. Chiar dacă există costuri suplimentare asociate cu activități precum accesul la panourile solare plutitoare amplasate la distanță mare de mal sau efectuarea de lucrări preventive la ancorații și la liniile de ancorare, aceste costuri suplimentare sunt compensate de eliminarea necesității întreținerii gardurilor, precum și de întreținerea vegetației, care este adesea necesară în cazul panourilor solare terestre pentru a le menține reci.
O tehnologie pentru prezent cu potențial pe viitor?
Astăzi, eficiența panourilor solare, adică proporția de energie din lumină solară care poate fi transformată în energie electrică, se situează în general între 15% și 20%. Dacă un panou solar cu o eficiență inițială de 20% atinge temperaturi de 45°C sau 55°C, eficiența sa scade în intervalul de la 18% la 18,8%, respectiv, de la 17% la 18,2%.
Acesta este contextul în care apare conceptul de panouri solare plutitoare. Observând că panourile solare de pe uscat nu funcționează la potențialul lor maxim din cauza temperaturilor ridicate, oamenii de știință au propus folosirea apei ca agent de răcire pentru a menține temperaturile panourilor solare la nivele mai scăzute. Acest lucru ajută la prevenirea pierderilor de energie cauzate de temperaturile ridicate.
Datorită stadiului său incipient, tehnologia panourilor solare plutitoare actuale implică un cost inițial de instalare mai ridicat. Cu toate acestea, atunci când evaluăm impactul său pe termen lung în reducerea pierderilor de energie cu până la 15%, pe o durată de viață a panourilor solare de 25 de ani, parcul fotovoltaic plutitor devine de fapt o opțiune mai rentabilă. Se poate argumenta că avantajele sale depășesc cele ale panourilor solare terestre.
Prin urmare, guvernele la nivel național dar și Uniunea Europeană la nivel regional ar trebui să ia în considerare includerea tehnologiei panourilor solare plutitoare în mixul lor energetic și să o integreze în strategiile de tranziție către sursele regenerabile de energie.
Dr. Mădălina Nechifor
Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată, Universitatea Tehnica Gheorghe Asachi din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Astfel proiectul dezvoltat de Mădălina - "Acoperișul tău Solar" este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.
Resursele de pe fundul oceanelor—Un pas prea departe pentru tranziția verde?
Se estimează că adâncurile oceanelor ar conține miliarde de tone de nichel, cobalt, mangan și alte materii prime esențiale, care au declanșat o nouă goană a aurului pentru exploatarea fundului mării, determinată parțial de tranziția economică ecologică. Adâncurile oceanice joacă un rol cheie în reglarea climei, dar sunt și extrem de vulnerabile la schimbările climatice.
Studiile estimează că adâncurile oceanelor ar conține miliarde de tone de nichel, cobalt, mangan și alte materii prime esențiale, care au declanșat o nouă goană a aurului pentru exploatarea fundului mării, determinată parțial de tranziția economică ecologică. Adâncurile oceanice joacă un rol cheie în reglarea climei, dar sunt și extrem de vulnerabile la schimbările climatice.
În același timp, este o problemă uriașă faptul că nu există reglementări privind practicile miniere și că nu s-a ajuns la niciun acord la ședința din iulie a Autorității Internaționale pentru Fundul Mării. Deoarece știm încă foarte puține despre oceanul adânc și efectele nocive ale mineritului asupra mediului marin, comunitatea științifică îndeamnă la prudență și la un moratoriu asupra activităților miniere până când cunoștințele adecvate vor fi disponibile.
Într-un material anterior am discutat despre Punctul NEMO — „cimitirul deșeurilor spațiale” —, o zonă în care se află resturile a sute de sateliți, trepte de rachetă și nave spațiale decomisionate de-a lungul a peste șase decenii de explorare a spațiului, și per ansamblu o zonă unde activitatea umană este pe deplin resimțită cu potențiale repercursiuni pentru planetă.
Ceea ce știm până acum este îngrijorător: mașinile miniere și produsele secundare pot deteriora semnificativ ecosistemele, ceea ce poate duce la efecte ale schimbărilor climatice și mai puternice, poate pune în pericol speciile care sunt cheie pentru hrană și chiar și peștele care ajunge pe masa noastră poate fi încărcat cu substanțe toxice.
În prezent, nu există nicio dovadă că habitatele de adâncime pot fi restaurate la o scară umană după pagube majore, deoarece regenerarea poate dura milioane de ani. Conform calculelor IRENA, rezervele minerale de pe uscat par suficiente pentru a satisface nevoile globale, dar ar trebui extinse în mod responsabil și este timpul să luăm în serios practicile de reciclare și economie circulară.
Transformarea economică ecologică esențială pentru atenuarea schimbărilor climatice – inclusiv extinderea sectoarelor eoliene, panourilor solare și transportului electric – va multiplica cererea de minerale critice. Deși aceste materii prime au fost extrase pe uscat de mult timp, pe măsură ce cererea crește, se acordă din ce în ce mai multă atenție minereurilor de pe fundul mării.
Unele națiuni au solicitat deja Autorității Internaționale pentru Fundul Mării (ISA - International Seabed Authority) permise de explorare pentru exploatarea minelor de adâncime. De aici au răsărit două mari probleme:
Pe de o parte, nu există o reglementare disponibilă cu privire la practică — deși echipamentele au fost deja testate la scară mică în cercetarea exploratorie , exploatarea minieră comercială nu a avut loc încă;
Pe de altă parte, știm încă prea puține despre viața oceanului adânc, despre procesele sale biochimice și despre efectele nocive ale mineritului asupra mediului marin pentru a putea stabili reguli solide.
Drept urmare, comunitatea științifică îndeamnă la prudență și la un moratoriu asupra activităților miniere până când sunt disponibile cunoștințe adecvate.
Nauru — Mică națiune din Pacific ce a declanșat o mare dispută
In anul 2021 Nauru notifica ISA privind intenția de a începe mineritul în apele internaționale, declanșând astfel prevederea controversată cunoscută sub numele de „regula de doi ani” a Convenției ONU cu privire la dreptul mării: regula cere ca, începând cu doi ani de la data notificării, ISA să „ia în considerare” și să „ aprobe provizoriu” cererile pentru minerit – indiferent dacă au fost convenite reglementări definitive.
Perioada de doi ani a expirat în iulie 2023, iar ședința ISA s-a încheiat la sfârșitul lunii iulie fără o regulă finală. Consiliul ISA lucrează în prezent pentru ca acest lucru să fie finalizat până în 2025, dar până atunci țările pot începe exploatarea pe propriul teritoriu (în „zonele economice exclusive”) - deși marea adâncă este cu adevărat interesantă din cauza cantității de materii prime critice găsite. Acolo, membrii Adunării Generale a ISA (inclusiv România) se vor reuni și în 2024, unde preocupările comunității științifice vor fi prezentate oficial factorilor de decizie.
Distribuția minereurilor metalice de adâncime (Autoritatea Internațională pentru Fundul Mării, ISA)
Riscăm să rănim ce încă nu știm
În adâncurile mării, aceste minerale se găsesc în noduli polimetalici formați de-a lungul a milioane de ani, în depozite de sulf și alți compuși metalici din jurul gurilor hidrotermale și în sistemele montane subacvatice bogate în metale. Cei mai atrăgători în acest moment sunt așa-zișii tuberculi metalici, care ar putea fi colectați cel mai eficient „arând” fundul mării, ridicând stratul superior de sedimente și răzuind practic tot ceea ce stă în calea mașinii. Materiile prime colectate vor fi apoi pompate printr-o conductă către o navă de marfă pentru procesare, iar deșeurile, de exemplu sedimentele și alte materii organice, ar fi returnate în coloana de apă.
Potrivit studiilor, această mașină industrială grea ar ucide imediat animalele mai puțin mobile și ancorate (cum ar fi coralii) care vin în contact cu ea și ar dăuna microorganismelor care oferă servicii cheie ale ecosistemului, cum ar fi captarea carbonului și ciclul nutrienților. În plus, pluma de reziduuri poate înfunda organele respiratorii ale ființelor vii, iar apele uzate calde și bogate în metale le pot supraîncălzi și otrăvi.
Dar nu numai fundul mării, întreaga coloană de apă poate fi, de asemenea, afectată negativ de plumburile de resturi și de canalizare. Iar poluarea fonică și luminoasă poate avea un efect dăunător asupra hrănirii și obiceiurilor de reproducere ale speciilor obișnuite cu întuneric și tăcere, inclusiv speciile migratoare și pești importanți din punct de vedere comercial, cum ar fi tonul.
Chiar și zgomotul generat de o singură operațiune de exploatare a tuberculilor polimetalici se poate extinde pe sute de kilometri. Cercetările estimează că în timpul unei operațiuni miniere comerciale de 20 de ani, sedimentele și amenzile s-ar depune pe o suprafață de până la câteva milioane de kilometri pătrați. Pe de altă parte, se așteaptă ca metalele să rămână în coloana de apă mult mai mult decât sedimentele, potențial timp de 100 până la 1.000 de ani.
Aceste metale și alte substanțe toxice asociate procesului se pot acumula în organismul ființelor vii, iar apoi, trecând în sus pe lanțul trofic, se pot îmbogăți din ce în ce mai mult și în cele din urmă, sub formă de pește și scoici, efectele nocive s-ar extinde din adâncul mării în farfuriile noastre.
Adâncurile oceanice joacă un rol cheie în reglarea climei, dar sunt și extrem de vulnerabile la schimbările climatice
Sedimentele marine sunt printre cele mai mari depozite de carbon de pe Pământ, inclusiv sedimentele de sub adâncimea mării (adâncimea apei mai mare de 1000 m) care stochează aproape de patru ori mai mult carbon decât mările de mică adâncime. Dacă ar fi să perturbăm chiar și o fracțiune din acestea, carbonul eliberat s-ar putea întoarce în atmosferă, sporind și mai mult schimbările climatice.
În plus, organismele microscopice joacă un rol esențial în reglementarea climatică a oceanului, ajutând la captarea carbonului în adâncurile mării și reducând emisiile de alte gaze cu efect de seră, cum ar fi metanul, din sedimentele de pe fundul mării. În plus, carcasele de pești și alte organisme marine care se scufundă pe fundul mării sunt, de asemenea, elemente importante ale ciclului carbonului. Conform cercetărilor dacă dăunăm biodiversității și ecosistemelor prin minerit, acestea nu pot opera eficient ciclul carbonului și nu pot atenua încălzirea globală.
Tot mai multe studii indică, de asemenea, faptul că schimbările climatice au modificat într-un ritm fără precedent adâncurile oceanului: acidificarea apei, încălzirea și scăderea conținutului de oxigen au deja consecințe îngrijorătoare. Sunt schimbări și în distribuția și numărul de indivizi pentru multe specii de pe fundul oceanului, iar schimbările în ciclul carbonului și al nutrienților au fost, de asemenea, documentate în acest context. În plus, toate aceste efecte pot crește acumularea de metale și substanțe toxice în apă în timpul exploatării.
Multe specii de adâncime sunt extrem de sensibile, chiar și la cea mai mică schimbare, deoarece au evoluat într-un mediu stabil cu un interval de temperatură îngust. Pentru ca specia să poată ține pasul cu schimbările și să poată rămâne în condițiile de mediu înguste în care pot trăi, habitatul lor trebuie să fie mutat din ce în ce mai repede: până la sfârșitul secolului, în apele mai adânci de 4.000 metri trebuie să facă acest lucru cu o viteză de 5,5 ori mai rapidă decât rata actuală de suprafață.
În plus, schimbările climatice reduc și cantitatea de nutrienți care ajung în adâncime, o veste deloc bună într-un mediu deja limitat de nutrienți. Acest lucru este agravat de faptul că metabolismul organismelor din apele mai calde se accelerează, astfel încât acestea au nevoie de mai mulți nutrienţi — proces care reduce și mai mult rezistența ecosistemelor de adâncime și posibilitatea de regenerare după orice intervenție minieră.
O caracatiță de adâncime care își păzește ouăle, care este una dintre cele mai sacrificate creaturi din lume (NOAA Ocean Explorer)
Speciile pot dispărea, iar ecosistemele se pot prăbuși chiar înainte de a le cunoaște
Adâncul oceanelor este un depozit de o enormă diversitate genetică care poate duce la noi descoperiri științifice: de exemplu, chimia și microbiologia unică a gurilor hidrotermale pot deține informații despre modul în care a evoluat viața pe Pământ și dacă ar putea exista pe alte planete. Cercetările au loc de zeci de ani, dar cu peste 75% din fundul mării încă neexplorate și cu mai puțin de 1% din adâncurile oceanului explorat, probabil că nu există niciun loc pe Pământ despre care să știm mai puțin.
De fiecare dată când se lansează o expediție pentru a colecta specii, 70-90% dintre ele sunt noi în știință. După cum arată cele mai recente descoperiri, există o mare lipsă de cunoștințe despre lumea vie a oceanelor adânci:
Recent, camera unui robot de adâncime a surprins pentru prima dată specia fantomatică de caracatiță supranumită „Casper”.
Rechinii “antici” considerați de biologi a fi născuți înainte de vremea lui Shakespeare au fost găsiți în apele Groenlandei. Au putut să înoate acolo încă de la domnia lui Mihai Viteazul (adică de peste 400 de ani).
În Marea Chinei de Est au fost descriși bureți de adâncime de peste 11.000 de ani , cele mai vechi organisme observate vreodată.
Ce putem face?
În cazul minelor tradiționale, lucrările de restaurare sunt de obicei folosite pentru a compensa daunele aduse mediului și pentru a ajuta la regenerarea ecosistemului. Cu toate astea, marea adâncă funcționează pe un interval de timp mult mai lent decât ecosistemele terestre, așa că este puțin probabil ca restaurarea să funcționeze ca strategie de atenuare. În prezent, nu există dovezi că habitatele de adâncime pot fi restaurate la o scară de timp umană după pagube majore, deoarece regenerarea este probabil să dureze mii sau chiar milioane de ani.
Susținătorii exploatării miniere de adâncime susțin că provoacă mai puține daune mediului și probleme sociale decât mineritul de pe uscat. Însă comunitatea științifică este de acord că încă nu știm suficient despre efectele mineritului de adâncime pentru a le compara pe cele două, iar ceea ce știm avertizează împotriva acestui lucru. Pe de altă parte, toate semnele indică faptul că mineritul de adâncime nu ar înlocui mineritul de pe uscat, ci doar ar adăuga la daune. Prin urmare, nu există un răspuns ușor la aceasta. Ținând cont de faptele științifice, peste 20 de țări susțin deja suspendarea sau moratoriul mineritului de adâncime, inclusiv Germania, Brazilia, Canada și Noua Zeelandă; Și Franța l-ar interzice definitiv.
Mai multe companii importante, printre care Google, Microsoft, BMW și Volkswagen s-au aliniat să nu cumpere minerale de adâncime sau să finanțeze extracția acestora până când lanțul de aprovizionare nu va îndeplini standardele de mediu, sociale și de guvernare.
Cealaltă întrebare critică este cum să tratăm mai sustenabil cu materiile prime critice care au fost deja exploatate, astfel încât să poată fi menținute în circulație cât mai mult timp posibil și să reducem, astfel, cererea de materii prime virgine.
Cu evoluții tehnologice adecvate, în decurs de 15-20 de ani, reciclarea mineralelor poate deveni o alternativă viabilă la minerit în ceea ce privește majoritatea cerințelor materiale. Conform estimărilor Băncii Mondiale, dacă ar fi să creștem semnificativ rata de reciclare a bateriilor uzate până în 2050, cererea de cupru, nichel și litiu proaspăt extrase s-ar reduce cu aproximativ un sfert, iar cea de cobalt cu 15%. Până în 2030, totuși, nu vor fi suficiente astfel de minerale în circulație pentru a face reciclarea fezabilă.
Presiunea de aprovizionare pe termen scurt ar putea fi, de asemenea, atenuată printr-o proporție mai mare de reciclare a deșeurilor de la echipamentele electronice și electrice, câștigând, concomitent, și timp pentru a pregăti lanțul secundar de aprovizionare, pentru a gestiona cantități mari de echipamente de energie verde scoase din uz (de exemplu, panouri solare). Multe eforturi de cercetare vizează, de asemenea, extragerea mineralelor din sterilul de cărbune sau din sterilul minelor fără a extrage pământ virgin.
De asemenea, este posibil ca, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiilor bateriilor, zăcămintele minerale de adâncime să-și piardă atractivitatea în viitorul apropiat, deoarece tehnologiile alternative care nu necesită o astfel de exploatare vor domina. De exemplu, materiile prime necesare pentru bateriile din ce în ce mai răspândite cu fosfat de litiu-fier nu sunt vizate de minerit de adâncime, iar bateria Na-ion, care este o tehnologie în curs de dezvoltare, ar înlocui litiul și cobaltul cu materiale mai ieftine și disponibile.
NOTĂ: Acest material a fost tradus și adaptat de către echipa InfoClima de pe platforma online Masfelfok.hu și a fost scris de Annamária Lehoczky — cercetătoare în domeniul climei, jurnalist de mediu independent și autor permanent al platformei Másfelfok. Și-a obținut titlul de doctor (PhD) în cercetarea schimbărilor climatice.
Punctul Nemo, un cimitir spațial ce poluează Pacificul?
Punctul Nemo este o zona izolată din Pacificul de Sud, deosebit de vastă, cel mai apropiat țărm aflându-se la peste 2.688 km distanță. Este în afara rutelor maritime fiind considerat ”cimitirul deșeurilor spațiale”, o zonă în care se află resturile a sute de sateliți, trepte de rachetă și nave spațiale decomisionate de-a lungul a peste șase decenii de explorare a spațiului.
Punctul Nemo este o zona izolată din Pacificul de Sud, deosebit de vastă, cel mai apropiat țărm aflându-se la peste 2.688 km distanță. Este în afara rutelor maritime fiind considerat ”cimitirul deșeurilor spațiale”, o zonă în care se află resturile a sute de sateliți, trepte de rachetă și nave spațiale decomisionate de-a lungul a peste șase decenii de explorare a spațiului. Aici aici sunt planificate să ajungă și resturile Stației Spațiale Internaționale (ISS) care va fi decomisionată în anul 2030 și apoi deorbitată în anul 2031.
Orbitele din jurul Pământului devin din ce în ce mai aglomerate cu sateliți, fapt discutat într-un recent material InfoClima, cu posibile implicații asupra poluării oceanelor planetare.
Ne creăm singuri probleme
Un raport recent al Agenției Spațiale Europene (ESA) concluziona că pe orbitele din jurul Pământului se află mai mult de un milion de deșeuri provenite de la diverse misiuni spațiale, mai mari de 1 cm. Trendul acestor resturi este crescător față de raportul anterior, iar ele reprezintă un pericol atât pentru misiunile de explorare a spațiului, cât și pentru sateliții plasați pe orbitele din jurul planetei noastre. Dacă cele mai mici fragmente se dezintegrează prin ardere la reintrarea în atmosfera terestră, cele mai mari ajung în general pe fundul oceanului, în cea mai izolată zona de pe planetă.
Noi suntem prima generație conștientă de efectele acțiunilor noastre necontrolate care pot slăbi capacitatea planetei de a mai susține umanitatea pe termen lung. Asta deoarece știința ne-a ajutat enorm să determinăm care sunt limitele planetei pentru a menține stabilitatea, să identificăm cauzele și soluțiile, ca mai apoi să putem acționa pentru a evita un colaps.
Odată cu încălzirea globală, care a devenit o certitudine în ultimii ani, crește riscul de depășire a pragurilor critice ale anumitor componente ale sistemul climatic, iar efectul va fi în lanț, incontrolabil, ca într-un joc de domino. Chiar dacă până în prezent nu a fost determinată o limită critică pentru agenții poluanți creați de om, de la deșeurile nucleare la metale grele sau microplastice, acestea interacționează cu mediul și evident au un impact asupra schimbărilor climatice, dacă nu sunt ținute sub control. Și chiar dacă nu avem o predictibilitate pe termen lung a impactului deșeurilor asupra planetei, o masură care ne-ar aduce înapoi în zona de siguranță din punct de vedere climatic ar fi gestionarea responsabilă a acestora la nivel mondial.
Cimitirul spațial de deasupra
În jumătate de secol am “reușit” să încălzim planeta cu 1,1 °C, datorită acțiunilor noastre necontrolate, iar în continuare panta este ascendentă. Mai mult decât atât, am mai aglomerat și orbitele din jurul Pământului cu resturi de la diverse misiuni spațiale, masa totală a acestor deșeuri depășind 10.900 tone, conform estimarilor ESA.
Cum în ultimii ani numărul deșeurilor orbitale se află într-o continuă creștere, la nivel mondial au fost elaborate o serie de măsuri pentru monitorizarea acestor resturi. Scopul este de a limita congestionarea orbitelor din jurul Pământului, în special a orbitelor joase LEO, acolo unde până la finele acestui deceniu vor fi desfasurati aproximativ 100.000 sateliți, organizați în adevărate mega-constelații.
O metodă de eliminare a deșeurilor spațiale, mai ales în cazul satelitilor aflați la finalul perioadei de exploatare, ar fi reintrarea acestora în atmosfera terestră prin manevre orbitale controlate, în vederea dezintegrării pe cale naturală, prin ardere. Intrarea controlată în atmosfera terestră este o soluție care nu genereaza riscuri la nivelul populației, însă implică costuri destul de ridicate. Motivul este pentru că momentul reintrarii este calculat cu mare precizie pentru ca amprenta la sol a eventualelor fragmente care supraviețuiesc arderii să fie cât mai mică, iar locul de impact să fie într-o zonă nelocuită.
Unde depozităm deșeurile din spațiu? - Cimitirul marin de sub noi
Un astfel de exemplu este Punctul Nemo (”The Oceanic Point Of Inaccessibility”), numit astfel după celebrul roman ”20.000 leghe sub mari” al lui Jules Verne. Este vorba despre o zonă izolată din Pacificul de Sud, deosebit de vastă, cel mai apropiat țărm aflandu-se la peste 2.688 km distanță: în nord Ducie Island, parte a Pitcairn Islands; Motu Nui, una dintre Insulele Paștelui, la nord-est; Maher Island, parte din Antarctica, la sud.
Locația punctului Nemo (punctul rosu)
Zona este realmente izolată aflându-se în afara rutelor maritime, iar printre puținii oameni care s-au apropiat cel mai mult de Punctul Nemo se numără astronauții de la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS), care uneori survolează zona la o altitudine cuprinsă între 380 și 420 km. Punctul Nemo a fost descoperit prin calcule de către inginerul croat Hrvoje Lukatela în anul 1992. Anul trecut, la trei decenii distanță aceasta a recalculat coordonatele Punctului Nemo folosind OpenStreetMap și Google Maps.
Punctul Nemo este considerat ”cimitirul deșeurilor spațiale”, acesta fiind zona în care se află resturile a sute de sateliți, trepte de rachetă și nave spațiale decomisionate de-a lungul a peste șase decenii de explorare a spațiului. Primul vehicul spațial direcționat către Punctul Nemo dupa decomisionare a fost prima stație spațială din istorie Salyut-1 (URSS) care a ajuns pe fundul oceanului în anul 1971. Tot în această cea mai izolată zona de pe planetă a ajuns pe 11 iulie 1979 și prima stație spațială americană Skylab.
Însă cel mai titrat defunct al acestui cimitir spațial este stația spațială rusă MIR (imagine dreapta) care s-a dezintegrat in atmosfera terestra printr-o acțiune de reintrare controlată, în data de 23 martie 2001. Tot aici sunt planificate să ajungă și resturile Stației Spațiale Internaționale (ISS) care va fi decomisionată în anul 2030 și apoi deorbitată în anul 2031.
O altă caracteristică a Punctului Nemo este slaba populare din punct de vedere al florei și faunei marine. Fundul oceanului cuprinde lanțuri muntoase afectate de întuneric, iar temperaturile scăzute o fac nelocuibila pentru majoritatea formelor de viață. Nu există pești sau alte vietăți marine în această zona, iar lipsa luminii solare și a nutrienților face dificilă supraviețuirea, chiar și pentru cele mai rezistente specii. În zona Punctului Nemo, cercetătorii au descoperit doar bacterii și crabi mici în găurile vulcanice de pe fundul oceanului.
Pașii dezintegrării la reintrarea în atmosfera
Conform studiilor NASA, sateliții decomisionați și care reintră în atmosfera terestră se fragmentează la altitudini cuprinse între 84 - 72 km, din cauza forțelor aerodinamice care determină depășirea sarcinilor structurale permise. Panourile solare se desprind la aproximativ 90 - 95 km altitudine, iar după dezintegrarea corpului satelitului rezultă resturi care pot avea mase cuprinse între 10% și 40% din masa satelitului inițial.
După fragmentarea corpului satelitului, resturile rezultate continuă să piardă altitudine și să ardă în straturile mai dense din atmosferă și să ardă. În funcție de dimensiuni și materiale, unele fragmente vor fi distruse integral, iar altele doar parțial și vor atinge suprafața apei sau a solului.
Prin urmare, în ultimii ani componentele sateliților au trecut prin schimbări majore, optându-se pentru materiale cu un punct de topire cât mai scazut precum aluminiul, pentru dezintegrarea în proporții cât mai mari la frecarea cu straturile atmosferice. Însă nu au fost înlocuite toate componentele interne ale sateliților, actualele generații de sateliți mai având în proporții mici și subansamble fabricate din titan ori aliaje din oțel care nu se dezintegrează în totalitate la reintrarea în atmosfera terestră. Ținta este ca în situația în care un astfel de fragment ajunge la sol, energia cinetică de impact să fie sub 15 J, un prag sub care probabilitatea de generare de victime umane este foarte scăzută.
Care este impactul asupra mediului – O problemă a viitorului?
Direcționarea sateliților decomisionați se face către Punctul Nemo din rațiuni de securitate a populației, însă nu toți cercetătorii consideră această măsură ca fiind o variantă optimă. Totuși părerile sunt împărțite... Pe de o parte există studii care subliniază efectele nocive ale acestei activități asupra florei și faunei marine, deoarece orice resturi ar putea interacționa cu mediul. Pe de alta partă, resturile care au supraviețuit arderii în urma frecării cu straturile atmosferice și care au ajuns pe fundul oceanului sunt în general fabricate din titan și diverse aliaje de oțel, acestea nereprezentând un risc de toxicitate. Mai mult, unii combustibili folosiți pentru rachete sunt toxici, însă aceștia ard în totalitate în timpul fazei descendente prin straturile atmosferice. De asemenea, masa cumulată a acestor resturi care ajung la Punctul Nemo nu depășește câteva zeci de tone pe an, iar prin comparație cu numărul de nave scufundate în același interval de timp în mări și oceane pe mapamond (imagine dreapta), aceste valori sunt relativ nesemnificative.
Un punct al tuturor și al nimănui
Mai trebuie subliniat că Punctul Nemo nu se află sub jurisdicția niciunui stat, iar în afara resturilor provenite de la deșeurile spațiale, au mai fost descoperite concentrații mari de microplastic, acestea fiind clar nocive pentru mediu, însă sursa de proveniența este strâns legată de activitățile noastre de pe Pământ. Din perspectiva conservării oceanelor, Convenția Națiunilor Unite asupra dreptului mării, cunoscută și sub numele de Convenția privind dreptul mării (LOSC), prevede că toate statele au datoria de a proteja și de a preveni poluarea mediului marin, chiar și în afara jurisdicției oricărui stat.
Cu toate că nu putem determina cantitativ care este limita de deșeuri pe care o poate suporta planeta noastră, putem intui că lipsa unei politici coerente de gestionare a acestora va genera omenirii mari probleme în viitor. Un exemplu ar fi și aglomerarea orbitelor din jurul Terrei cu resturi de la diverse misiuni spațiale, o problemă pentru care căutam încă soluții. Cert este ca ne aflăm într-un moment de cotitură, iar în funcție de măsurile pe care le vom lua, putem determina viitorul planetei și implicit al omenirii în următoarele secole. Cheia succesului poate fi crearea de mijloace de recuperare a materiilor prime.
Cristian Omat
Doctorand în Astronomie și Astrofizică la Facultatea de Fizică (Universitatea București) și inginer în electronică (Universitatea Politehnică București). Cercetări în domeniul asteroizilor potențiali periculoși (PHA) și cu privire la impactul mega-constelatiilor de sateliți.
Radiografia poluării râurilor din România
Pe lângă criză climatică, acțiunile de zi cu zi a oamenilor duc la poluarea mărilor sau oceanelor dar și apelor de suprafață dulci. Aridizarea, secetele și alte fenomene extreme au deja un impact asupra râurilor din România. Poluarea lor reprezintă un factor din ce în ce mai periculos.
Peste 2 miliarde de persoane se confruntă cu un stres hidric ridicat, în timp ce 4 miliarde suferă de o penurie gravă de apă pentru cel puțin o lună pe an, potrivit Raportului mondial al Organizației Națiunilor Unite privind dezvoltarea apei din 2019.
La nivel global dar și regional avem din ce în ce mai puțină apă dulce disponibilă, iar acest lucru a devenit una dintre principalele preocupări ale organizațiilor internaționale dar și naționale. Pe lângă criza climatică, acțiunile de zi cu zi a oamenilor duc la poluarea mărilor, oceanelor dar și apelor de suprafață dulci. Aridizarea, secetele și alte fenomene extreme au deja un impact asupra râurilor din România. Poluarea lor reprezintă un factor din ce în ce mai periculos.
Cauzele poluării apelor
Factorul antropic este principalul motiv pentru contaminarea apelor, care pot fi afectate în mai multe moduri:
🏭 Deșeuri industriale: există încă multe companii care nu reușesc să își trateze deșeurile și sfârșesc prin a vărsa în râuri și în mări cantități uriașe de contaminanți proveniți din procesele lor industriale.
♨️Creșterile de temperatură provoacă schimbări în compoziția apei prin reducerea oxigenului.
🌲 Defrișările: sursa de sedimente și bacterii subterane și poluarea ulterioară a apelor subterane.
🐛 Pesticidele: atunci când sunt folosite pe terenurile agricole, pesticidele se filtrează prin canalele subterane și ajung în rețelele de apă.
— Petrol: uneori, produsele din țiței sau benzină ajung în oceane prin scurgeri în timpul transportului. Consecințele sunt teribile atât pentru apă, cât și pentru biodiversitatea care trăiește în ea.
— Depozitele de deșeuri: adesea responsabile de contaminarea solului și a apelor subterane prin introducerea de poluanți, cum ar fi metale grele precum plumbul și mercurul, în pământ și în apa din apropierea sitului.
— Ape uzate: Datele ONU arată că peste 80% din apele uzate din lume ajung netratate în mare și în râuri
— Produsele farmaceutice și de igienă personală: Organizația Mondială a Sănătății indică existența unor studii care au descoperit concentrații de substanțe chimice provenite din astfel de produse în apele uzate și în apa potabilă.
Care sunt principalele surse de poluare?
În România, principalele surse de poluare a apelor de suprafață o reprezintă lipsa infrastructurii pentru colectarea și epurarea apelor menajere și proasta gestionare a deșeurilor.
I — Lipsa infrastructurii pentru colectarea și epurarea apelor menajere duce la poluarea apelor cu ape menajere sau dejecții:
În cadrul proiectului civic “Strop de rouă” au fost prelevate peste 100 de probe din râuri și lacuri de pe tot teritoriul României, pentru testarea a 6 parametri ce pot indica surse de poluare :
Potențialul de hidrogen al apei (pH)
Oxigenul dizolvat în apă (DO) sau Salinitatea
Conductivitatea electrică a apei (EC) și TDS
Potențialul de reducere a oxidării apei (ORP)
Temperatura apei (temp)
Opacitatea sau lipsa de transparență a apei (turbiditate)
Astfel au fost realizate 5 campanii prin care s-a testat apa din anumite râuri sau fluvii (sau bazinele hidrografice ale acestora):
Deversări fose septice - Cricovul Sărat
Am identificat de-a lungul campaniilor și acțiunilor de testare de pe teritoriul României, mai multe surse antropice ce poluau apa și ecosistemele acvatice precum creșterile și depășirile a parametrilor fizico-chimici precum PH, conductivitate electrică sau prezența amoniacului sau clorului.
Principalele surse identificate în zonele unde s-au identificat probleme la calitatea apelor, au fost deversări de fose septice, canalizări de ape reziduale sau dejecții de la ferme sau crescatori de animale.
Șantierele sau construcțiile aflate in vecinatatea râurilor sunt surse de poluare cu reziduuri de tip ciment, var sau alte materiale ce pot influența PH-ul apelor. De asemenea balastierele sau locurile de unde se realizează extragerea de pietriș din albiile râurilor, poluează ecosistemul cu ulei sau motorină de la mașinile scufundate în apă, sau tulbură foarte tare apa, ducând la un factor al turbidității foarte crescut.
Pentru o acțiune de monitorizare gândită pe termen lung, proiectul "Strop de rouă" a inițiat un program de pregătire și instruire a organizațiilor partenere pentru a realiza măsurători constate a calității apelor. Astfel membrii ai “Organizației Salvați Prutul” au fost echipați și instruiți să testeze periodic calitatea apei de pe granița cu Republica Moldova.
II Proasta gestionare a deșeurilor duce la un dezastru ecologic național (gropile de gunoi sunt în albia râurilor):
Problema deșeurilor și a plasticului care se regăsește în albiile râurilor a fost întâlnită în toată țara. De la scaune auto, la anvelope de mașini, cărucioare, tot ce înseamnă lucruri casnice sau chiar obiecte personale, din păcate deseoeri decidem să scăpăm de gunoi aruncându-l în “RÂPĂ”. Nu mai putem vorbi de ape curgătoare care trec prin localități, care să nu reprezinte un pericol pentru îmbăiat sau scăldat. Mai mult decât atât, un alt factor poluant care nu este vizibil si foarte greu măsurabil este microplasticul. Ca urmare a efectului mecanic produs de apă sau a degradării din cauza razelor solare, plasticul se descompune în bucăți foarte mici care la rândul lor ajung să fie de ordinul micronilor și anume : microplastice. Acestea ajung să fie în apă, în aer și să între în sistemul digestiv al animalelor, deci suntem predispuși să îl captăm/asimilăm din orice mediu.
Omniprezența plasticului
Poluare cu plastic în zona lacului Bicaz
Conform unui studiu efectuat de Universitatea din Viena împreună cu Asociația MaiMultVerde, aproximativ 4,2 tone de deșeuri sunt transportate zilnic pe Dunăre, adică ~1533 de tone pe an. În plus, până la Dunăre și pe lângă ea, curgerile de apă sau lacurile de orice fel acumulează cantități imense de plastic. Un aport important al acestora deșeuri sunt vărsate de râurile ce străbat România și se vărsa în Dunăre sau de râuri care se varsă la randul lor în Dunăre (Mureș -Tisa).
Cu siguranță precipitațiile mai abundende și viiturile sunt responsabile pentru colectarea gunoaielor de pe toate crevasele și râpele, fundăturile și locurile în care se depozita orice lucru care ieșea din uz și nu mai era de folos. Toate acestea ajung ori în lacuri de acumulare (din zonele de munte) ori în Dunăre, care la rândul său le transportă în Marea Neagră.
O serie de cercetători din cadrul UBB au realizat măsurători microscopice folosind o tehnica deosebită (Raman spectroscopy) pe ape din 2 izvoare de munte din Munții Apuseni (Țarina și Josani) pentru a testa calitatea acesteia .
Prezența microplasticelor în apele izvoarelor a fost confirmată și o estimare cantitativă exprimată ca număr de fragmente sau fibre pe litru a fost de 0,034 în Josani și 0,06 în izvorul Țarina. Rezultatele spectrale au arătat că majoritatea microplasticului găsit au fost dominate de polietilen tereftalat (PET), urmat de polipropilenă.
III Poluarea apelor de către agenți economici sau foste locații miniere
S-a întâmplat de mai multe ori ca mari producători de ciment să polueze accidental cu cantități mari de amoniac râuri din zona de producție, precum Bicaz sau Siret. De asemenea după ploi abundente și viituri, o serie de cianuri folosite în minerit în zona Maramureș ajung în râurile din zonă și ulterior în raurile colectoare.
Ce soluții tehnologice avem la îndemână?
Barierele plutitoare reprezintă cea mai eficientă metodă de a realiza colectarea deșeurilor plutitoare de pe râurile curgătoare din România. Asociația MaiMultVerde a reușit implementarea a 7 bariere de acest fel
2. Ambarcațiuni comandate de la distanță
Pentru lacuri sau ape liniștite de asemenea se pot folosi sisteme telecomandate precum “GreenCat”, un proiect realizat de către Ionut Procop desfășurat de Asociația Global Water Partnership.
3. Aplicații de telefon sau platforme online pentru sesizarea de gropi de gunoi clandestine
4. Organizarea de acțiuni de ecologizare pe rețele de socializare
Pe lângă soluțiile tehnologice, implicarea civică cred că poate avea un impact major, atât prin educație și informare, dar și prin acțiuni propriu-zise de curățare și ecologizare, fie ele organizate de asociații precum MaiMultVerde (poza stânga) sau acțiuni civice precum cea din satul Pruniș (Cluj-Napoca- dreapta).
Schimbările climatice cer să ne schimbăm modul de viață și să ne adaptăm la noile măsuri menite să diminueze impactul asupra societății. Tehnologia este arma cu care putem găsi o cale de mijloc, prin care să construim un viitor sustenabil, în care consumăm mai puțin, poluăm mai puțin și ajutăm la refacerea naturii.
Lupta cu poluarea este un mindset sau o stare de spirit. Se va ajunge să avem o planetă curată sau un colț de natură sălbatic de care să ne putem bucura, abia atunci când păstrarea apelor, a aerului și a solului CURATE, va face parte din ființa noastră. Dacă prin evoluția fantastică din ultimii 100 de ani am poluat natura foarte mult, a venit timpul să ne gândim la soluții de păstrare, restaurare și conservare a acesteia (natura) folosind tehnologia și educația.
Sperăm că implementarea sistemului RetuRO Sistem Garanție Returnare să aibă efectul scontat și să reducă din numărul mare de deșeuri format din PET-uri și ambalaje.
Alexandru Luchiian
A lucrat nouă ani în automatizări industriale (fabrici, rafinării, CET-uri,power plant-uri). De cinci ani lucrează în domeniul IT ca specialist pe sisteme inteligente. Este fondatorul mai multor proiecte de mediu printre care : Strop de aer (www.stropdeaer), Strop de roua (www.stropderoua) , SpotFire (www.spotfire.ro). Ambasador Calitatea Aerului - OpenAQ
Despre schimbările climatice: ChatGPT vs oamenii de știință
ChatGPT este un chatbot de inteligență artificială (AI) dezvoltat de OpenAI și lansat în noiembrie 2022 și a stârnit curiozitate și multe întrebări deopotrivă în comunitatea științifică.
Așadar ne-am gândit la un experiment unde întrebăm ChatGPT despre câteva teme climatice și să comparăm/ contrastăm răspunsurile date cu cele ale unui cercetător.
ChatGPT este un chatbot de inteligență artificială (AI) dezvoltat de OpenAI și lansat în noiembrie 2022 care a stârnit curiozitate și multe întrebări deopotrivă în comunitatea științifică. Scopul acestui tip de program este să poată simula în viitor un limbaj uman pe un număr aproape nelimitat de subiecte, având deja o bază de date considerabilă actualizată până în anul 2021. Însă răspunsurile date de ChatGPT (care are capacitate de a face informațiile incorecte să pară corecte) pot să ajungă pe internet iar aceste informații false pot fi apoi preluate și răspândite. Mai nou și alte companii precum Google dar și Elon Musk declarau că doresc crearea unor tipuri simulare de chatbot, un domeniu unde am putea observa progres enorm până la finalul acestui deceniu.
Așadar ne-am gândit la un experiment unde întrebăm ChatGPT despre câteva teme climatice și să comparăm/ contrastăm răspunsurile date cu cele ale unui om de știință.
Ce sunt schimbările climatice?
ChatGPT:
Schimbările climatice sunt modificări semnificative pe termen lung ale modelelor meteorologice, care afectează clima globală. Aceste schimbări includ modificări ale temperaturii medii a suprafeței Pământului, modelelor de precipitații, nivelurilor de maree și frecvenței evenimentelor meteorologice extreme, cum ar fi furtunile puternice, seceta și inundațiile.
Schimbările climatice sunt cauzate de activitățile umane care produc emisii de gaze cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon și metanul, care încălzesc atmosfera Pământului prin retenția căldurii. Aceste schimbări climatice au efecte grave asupra mediului, economiei și vieții umane, inclusiv pierderea de vieți omenești, extincția speciilor, modificări ale modelelor de cultură și aprovizionare cu hrană și creșterea nivelului mării, care poate duce la inundații costiere și perturbarea activităților economice și sociale.
Q: Cum afectează schimbările climatice deja România?
ChatGPT:
Schimbările climatice au început deja să afecteze România, cu consecințe semnificative asupra mediului și economiei. Unele dintre aceste efecte includ:
Secete și inundații: În ultimii ani, România a suferit de la secete severe în unele zone și inundații devastatoare în altele. Aceste evenimente meteorologice extreme au dus la pierderi economice semnificative și la distrugerea infrastructurii și a proprietăților private.
Temperaturi crescute: Temperaturile medii în România au crescut în ultimele decenii, ceea ce a dus la modificări ale sezonului de vegetație, creșterea numărului de incendii de pădure și a expunerii la riscul de alunecări de teren.
Schimbări în aprovizionarea cu apă: Schimbările climatice au afectat disponibilitatea și calitatea resurselor de apă din România. Unele zone au suferit de la secete severe care au redus disponibilitatea de apă pentru irigare și aprovizionarea cu apă potabilă.
Extincția speciilor: Schimbările climatice au afectat biodiversitatea din România, cu multe specii care își pierd habitatul și sunt în pericol de extincție.
Aceste efecte ale schimbărilor climatice au un impact semnificativ asupra economiei și a vieții cotidiene din România și evidențiază necesitatea unor acțiuni urgente pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și pentru a limita efectele schimbărilor climatice.
Dr. Bogdan Antonescu:
Chiar dacă răspunsul la această întrebare nu este în sine greșit, este însă un răspuns foarte general. Putem înlocui “România” din întrebare cu aproape orice altă țară din Europa iar răspuns va fi în continuare unul corect. Ce este interesant la acest răspuns este ultimul paragraf (care nu este legat strict de întrebare). În acest paragraf ChatGPT atrage atenția asupra necesității unor acțiuni urgente pentru reducerea emisiilor gazelor cu efect de seră.
Q: Va crește frecvența tornadelor în România?
ChatGPT: În general, tornadele sunt mai puțin comune în Europa de Est și în România decât în alte părți ale lumii, cum ar fi Statele Unite. Cu toate acestea, schimbările climatice pot avea un impact asupra formării și frecvenței tornadelor în regiune.
În prezent, nu există suficiente date științifice pentru a concluziona dacă frecvența tornadelor în România va crește sau nu în viitorul apropiat. Cu toate acestea, există cercetări care sugerează că schimbările climatice pot crește probabilitatea ca regiunea să sufere de fenomene meteorologice extreme, cum ar fi furtunile violente, grindina sau ploi torențiale.
Este important să se înțeleagă că tornadele sunt evenimente meteorologice rare, dar puternice, care pot fi foarte distructive și periculoase. Este important ca oamenii să fie pregătiți pentru astfel de evenimente și să urmărească informațiile meteo locale pentru a evita riscurile și a minimiza daunele materiale și de viață.
Dr. Bogdan Antonescu
Răspunsul este unul destul de bun. Este subliniat faptul că nu avem un set de date suficient de mare pentru tornadele din România pentru a putea înțelege impactul schimbărilor climatice asupra frecvenței de apariție a acestor fenomene meteo extreme. Foarte interesant este ultimul paragraf despre importanța pregătirii populației pentru astfel de evenimente. Acest aspect este important deoarece tornadele sunt în general considerate în România “curiozități” și un fenomene extreme care pot produce pagube.
Q: Poți da câteva exemple de tornade care au produs pagube însemnate în România? Care a fost cea mai severă tornadă raportată în România?
ChatGPT: Tornadele sunt relativ rare în România, iar cele care s-au produs în trecut au fost, în general, mai puțin severe decât cele din alte regiuni ale lumii. Cu toate acestea, au existat câteva cazuri de tornade care au produs pagube însemnate în țară. Iată câteva exemple:
În 2012, o tornadă a lovit comuna Chiajna din apropierea Bucureștiului, producând pagube semnificative în zona respectivă. Mai multe clădiri au fost avariate, copaci au fost smulși din rădăcini, iar câțiva oameni au fost răniți.
În 2013, o tornadă a lovit orașul Focșani din județul Vrancea, producând pagube materiale semnificative. Mai multe case și mașini au fost avariate, iar acoperișul unei școli a fost smuls de vânt.
În 2017, o tornadă a lovit satul Lunca Ilvei din județul Bistrița-Năsăud, producând pagube materiale semnificative. Mai multe acoperișuri de case au fost smulse, iar copaci au fost doborâți de vânt.
Cea mai severă tornadă raportată în România a avut loc în anul 1954, când o tornadă de mare intensitate a lovit orașul Buzău din sud-estul țării. Tornada a produs pagube semnificative, cu mai multe case și clădiri distruse sau avariate, iar zeci de oameni au fost răniți sau uciși. Tornada din 1954 a fost una dintre cele mai puternice din Europa în acea perioadă și a avut un impact semnificativ asupra comunității locale.
Răspuns Bogdan: Este foarte interesant acest răspuns. Pornește de la o afirmație corectă și anume că tornadele din România sunt mai rare și mai puțin intense comparativ cu alte regiuni ale lumii. Însă exemple de tornade severe din România sunt inventate. Faptul că ChatGPT furnizează o serie de detalii privind impact tornadelor dă un aer de credibilitate răspunsului. Este ciudat faptul că tornada de la Făcăeni din 12 august 2002 nu face parte din lista furnizată de ChatGPT, chiar dacă această tornadă a fost una dintre cele mai severe din istoria României. Acest lucru se poate explica prin faptul că ChatGPT nu folosește internetul pentru a căuta răspunsul ci îl construiește cuvânt cu cuvânt în funcție de modul în care a fost antrenat. Practic CahtGPT încearcă să “ghicească” răspunsul făcând o serie de presupuneri. Neștiind detaliile privind climatologia tornadelor din România, răspunsurile date de ChatGPT (care are capacitate de a face informațiile incorecte să pară corecte) pot să ajungă pe internet. Aceste informații false pot fi apoi preluate și răspândite.
Apoi am mai întrebat ChatGPT câteva alte întrebări legate de subiecte discutate în articole InfoClima anterioare:
Q: Sunt secetele și inundațiile mai frecvente un rezultat al schimbărilor climatice în România?
ChatGPT: Da, schimbările climatice pot contribui la creșterea frecvenței secetelor și a inundațiilor în România. În ultimii ani, țara a experimentat o serie de secete severe în anumite zone, care au afectat culturile agricole și aprovizionarea cu apă potabilă, precum și inundații devastatoare în alte zone, care au dus la pierderi economice semnificative și la distrugerea infrastructurii și a proprietăților private.
Schimbările climatice pot duce la modificări ale modelelor de precipitații și temperaturilor, ceea ce poate crește riscul de secete în unele zone și de inundații în alte zone. De exemplu, creșterea temperaturilor medii poate duce la evaporarea mai rapidă a apei și la creșterea riscului de secetă în zonele cu resurse de apă limitate. În același timp, cantități mari de precipitații pot duce la inundații în zonele cu soluri saturate sau cu sisteme de drenaj insuficiente.
Este important să se ia măsuri pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și pentru a limita efectele schimbărilor climatice, precum și să se ia măsuri de adaptare la riscurile de secetă și inundații, cum ar fi investițiile în infrastructura de apă și sistemelor de drenaj și îmbunătățirea practicilor agricole și aprovizionării cu apă.
Răspuns Infoclima: Dr. Monica Ionita- Scholz explica într-un articol InfoClima cum pentru România au fost observate schimbări semnificative ale condițiilor de secetă în lunile de vară (adică o tendință semnificativă de uscare) în special în partea de est a țării. Aproape 60% din suprafața României, care cuprinde atât zonele arabile cât și cele agricole, inclusiv zonele forestiere, sunt în proces de aridizare. Dobrogea este una din cele mai afectate zone, în termeni de aridizare din România iar Din punct de vedere istoric, lipsa precipitațiilor a făcut ca România să se confrunte cu fenomenul de secetă prelungită în intervale precum 1894-1907, 1945-1951, 1983-1994, 2000-2003 și 2018 - 2020.
Q: Care este stadiul tranziției energetice din România?
ChatGPT: Tranziția energetică din România este încă într-un stadiu incipient, dar au fost făcute unele progrese în ultimii ani. În prezent, România depinde în mare măsură de combustibilii fosili, în special de cărbune, pentru producția de energie electrică, ceea ce reprezintă un impact semnificativ asupra mediului și sănătății oamenilor.
Guvernul României a adoptat o serie de politici și măsuri pentru a sprijini tranziția energetică, inclusiv dezvoltarea energiei regenerabile, îmbunătățirea eficienței energetice și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. În 2019, a fost aprobată o strategie națională privind tranziția energetică a României, care prevede o serie de obiective și măsuri concrete pentru a reduce dependența de combustibilii fosili și pentru a crește ponderea energiei regenerabile în mixul energetic.
În ultimii ani, România a înregistrat o creștere semnificativă a capacităților de producție a energiei regenerabile, în special a energiei eoliene și solare, dar aceste capacități rămân încă reduse în comparație cu capacitatea totală de producție a energiei din combustibili fosili.
Așadar, tranziția energetică din România este încă într-un stadiu incipient, dar există o voință politică din ce în ce mai puternică pentru a promova dezvoltarea energiei regenerabile și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. Este important ca aceste măsuri să fie accelerate și consolidate pentru a îndeplini obiectivele stabilite în cadrul Acordului de la Paris și pentru a proteja sănătatea oamenilor și mediul înconjurător.
Răspuns InfoClima: Dr. Andreea Vornicu, Dr. Andrei Korberg și Dr. Sorin Cebotari explicau într-un material InfoClima cum tranziția energetică a Romaniei este o obligație asumată si o necesitate din punct de vedere economic. Autorii explicau cum există și avem soluții pentru variabilitatea energiei regenerabile și că tranziția energetică este o ambiție realizabilă ce necesită însă coerență, implicare și determinare la nivel politic și socio-economic.
Încă la începuturi dar cu mult potențial pe viitor
ChatGPT dispune deja de resurse semnificative și o bază de date ce va crește exponențial în următorii ani. Fiind încă la un stadiu incipient, răspunsurile pot fi foarte generale si nu sunt încă rafinate sau precise însă deja observăm o evoluție rapidă cu apariția unor noi versiuni updatate și cu o posibilă emergență a noi chatbot-uri în viitorul apropiat. Bogdan Antonescu atenționează că răspunsurile date de ChatGPT (care are capacitate de a face informațiile incorecte să pară corecte) pot să ajungă pe internet iar aceste informații false pot fi apoi preluate și răspândite. Întrebând direct dacă ChatGPT poate fi folosit pentru a învăța mai multe despre schimbările climatice răspunsul a fost unul promt: “Nu, ChatGPT nu este conceput pentru a ajuta la învățarea despre schimbarile climatice. Este un instrument de procesare a limbajului natural care vă poate ajuta să generați propoziții și paragrafe care sună natural pe baza datelor pe care le introduceți. Pentru ajutor la învățarea despre știința din spatele schimbărilor climatice, este posibil să doriți să căutați resurse educaționale, cum ar fi manuale sau cursuri. “
Punând o ultimă întrebare, dacă subiectul schimbărilor climatice este discutat în România, ChatGPT a formulat și o concluzie a acestui material:
“Da, subiectul schimbărilor climatice este discutat în România în mod frecvent și există un interes din ce în ce mai mare pentru acest subiect. În ultimii ani, au avut loc numeroase evenimente, conferințe și campanii de conștientizare cu privire la schimbările climatice și la necesitatea de a lua măsuri pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și pentru a proteja mediul înconjurător si ca schimbările climatice sunt un subiect de discuție important în România, iar există o voință politică și socială din ce în ce mai puternică pentru a aborda această problemă și pentru a lua măsuri concrete pentru a proteja mediul înconjurător și a reduce emisiile de gaze cu efect de seră.”
Bogdan Antonescu
Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului.