Studiu privind sursele alternative de energie în regiunea transfrontalieră România Ungaria, judeţele Timiş şi Csongrad

Studiu privind sursele alternative de energie în regiunea transfrontalieră România Ungaria, judeţele Timiş şi Csongrad

Cuprins

Cuprins.................................................................................................................................2 1. Introducere.......................................................................................................................3 2. Energie solară...................................................................................................................7 3. Energia eoliană...............................................................................................................17 4. Biomasă..........................................................................................................................26 5. Energie hidraulică..........................................................................................................34 6. Energie geotermală........................................................................................................45 7. Concluzii........................................................................................................................47

2

1. Introducere Problematica energiei a devenit primordială în ultimii ani din cauza epuizării resurselor de combustibili fosili, a variaţiilor preţului acestora şi a dependenţei politice de naţiunile care le livrează. În plus, schimbările condiţiilor climatice impun reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. Conform unor studii de specialitate, consumul de energie primară a fost de 10345 mtoe în 2002. Dintre acestea 8401 mtoe (81%) s-a obţinut din combustibil fosil (petrol, gaze naturale şi cărbune). Energia obţinută din surse hidraulice a fost de 224 mtoe, iar din surse nucleare de 692 mtoe. Consumul estimat de energie electrică pentru 2020 este de 24400 miliarde kWh. În prezent, 80-85% din producţia de gaze cu efect de seră în lume îşi are originea în sectorul energetic. Această producţie a crescut de la 15661 Mt în 1973 la 26583 Mt în 2004. Ponderea ţărilor dezvoltate (OECD - Organizaţia pentru Cooperare şi Dezvoltare Economică) a fost de 65,9% în 1973 şi de 48,6% în 2004. Scăderea ponderii ţărilor dezvoltate este cauzată de creşterea emisiilor în ţările în curs de dezvoltare, care sunt principalii factori ce duc la creşterea globală a consumului de energie. Sursele de energie trebuie evaluate în funcţie de mai mulţi factori, ca: • disponibilitatea în timp a resurselor; • repartiţia geografică; • ponderea în producţie; • stabilitatea preţurilor; • statutul juridic şi comercial; • fiabilitatea surselor; • efectele sociale ale exploatării; • efectele de natură ecologică. Sursele regenerabile de energie nu produc efect de seră, spre deosebire de combustibilii fosili şi utilizarea lor conduce la o dezvoltare sustenabilă. Din literatura de specialitate se ştie că, în lume, în 2005, dintr-o putere instalată din surse regenerabile de 934,4 GW, ponderea diverselor mecanisme a fost după cum urmează: • surse hidroenergetice mari 750 GW • surse hidroenergetice mici (<10 MW) 66 GW • energie eoliană 59 GW • biomasă 44 GW • surse geotermale 9,3 GW • energie din celule fotovoltaice (PV) conectate la reţea 3,1 GW • energie PV – sisteme autonome 2,3 GW • energie solară termică 0,4 GW • maree 0,3 GW La acestea se adaugă un total de 336 GW pentru încălzire.

3

Deşi sursele hidroenegetice de mari dimensiuni sunt regenerabile, acestea au impact social şi ecologic negativ, mai ales din cauza deplasărilor de populaţie, a schimbările din ecosisteme (de exemplu habitatul piscicol) şi a schimbării condiţiilor pentru agricultură ca urmare a modificării salinităţii solului. Cea mai mare rată de creştere în 2005 faţă de 2004 au înregistrat-o sistemele PV conectate la reţea (55%), urmate de celelalte sisteme solare (24%). În lume, la sfârşitul anului 2004, suprafaţă totală de colectoare solare termice a atins 164 milioane m2. Ţările în curs de dezvoltare au produs cea mai mare parte din energia provenită din surse regenerabile (mai puţin sursele hidro mari - 43%), în timp ce ţările Uniunii Europene au avut o pondere de 35%. Ţările cu cele mai mari capacităţi instalate de energie regenerabilă, reprezentând 59% din total, au fost (2005): • China 42 GW • Germania 23 GW • SUA 23 GW • Spania 12 GW • India 7 GW În 2007 capacitatea instalată de energie termică folosind colectoare solare a fost de 88 GW (cu 17,3% mai mult decât în anul precedent), în timp ce producţia de biodiesel a crescut în aceeaşi perioadă cu 85%. Directiva 2001/77/EC (27 martie 2001) stipulează că, până în 2020, ţările Uniunii Europene îşi vor produce 21% din necesarul de energie electrică din surse regenerabile. Această cifră este importantă şi pentru că 45% din consumul total de energie primară din UE este de natură electrică. În plus, UE s-a angajat ca, până în 2010, să reducă emisiile anuale de gaze cu efect de seră cu 8%, având în vedere că emisiile de CO2 per capita au fost (2004): OECD – 11,1 t, EU – 9 t, media mondială – 4 t. Între 1990 şi 2004 emisiile au crescut cu 4% în OECD şi au scăzut cu 3% în regiunea IEA (Agenţia Internaţională pentru Energie) a Europei. Conform unor previziuni, cantitatea totală de energie primară furnizată se va dubla între 2002 şi 2020, cărbunele acoperind o parte semnificativă a creşterii în detrimentul petrolului (de la 26% la 36% faţă de o scădere de la 40% la 27%). Aceasta va duce la o creştere importantă în emisiile de CO2, care ar putea ajunge la 600 Mt în 2020, aproape de trei ori nivelul din 2004. Utilizarea resurselor de energie regenerabilă câştigă tot mai mult teren, datorită creşterii continue a preţului purtătorilor de energie de origine fosilă şi a diminuării stocurilor, respectiv a gestionării deşeurilor rezultate din producţia de energie nucleară. În ciuda acestui fapt, în ţările europene este relativ scăzută, deşi ponderea acesteia în totalul utilizării de energie este în creştere; în cele 27 de ţări ale Uniunii, în 1997 era de 5,4%, iar zece ani mai târziu 7,8%. Procentul de utilizare a energiei regenerabile în Ungaria în anul 2007 a fost de 5,3%, reprezentând mai mult de două treimi din media uniunii. Ponderi mai scăzute sunt caracteristice Olandei (3,6%), Belgiei (3,1%) şi Irlandei (2,9%). În schimb însă, în Slovenia, Estonia şi România procentul de utilizare a energiilor regenerabile variază între 10-20%, iar în Letonia este de aproape 30%. Câteva date sunt cuprinse în tabelul următor.

4

Producţia din resurse regenerabile de energie, 2007

Sursa de energie

1000 toe

2007

Ungaria

EU-27

1997=100 Ungaria

EU-27

[%] relativ la 1997 Ungaria

EU-27

Biomasă Hidroenergie Geotermică Eoliană Solară Total

În Ungaria, cele mai importante resurse sunt biomasa şi rezervele geotermale, astfel că celelalte resurse de energii regenerabile ale ţării rămân semnificativ în urmă. Biomasa este compusă din produse şi deşeuri biologice, respectiv din partea de deşeuri industriale şi casnice, ce se descompun biologic, provenite din agricultură, exploatarea pădurilor şi din ramurile industriale direct legate de acestea. Stocul de biomasă integral autohton se poate evalua la 350-360 milioane tone, din care a zecea parte se froloseşte pentru scopuri energetice, aceasta dând aproape 92% din producţia de energie regenerabilă. Unul dintre produsele biomasei este biogazul, care poate fi utilizat extrem de diversificat: în scopuri termice, pentru producerea de curent electric şi energie termică, respectiv ca material de combustie sub formă purificată (biodiesel). Rezervele geotermale ale Ungariei sunt remarcabile. Principalul domeniu de utilizare a energiei geotermale este cel termic direct (încălzirea serelor, piscinelor, clădirilor) şi balneologia (băi în izvoare curative, ape curative). Astăzi, în Ungaria funcţionează mai mult de 900 de fântâni termale (mai calde de 30°C la izvorâre), din care 31% servesc pentru scopuri balneologice, mai mult de un sfert se consumă ca apă potabilă, şi aproape jumătate serveşte pentru încălzire. Rolul hidroenergiei în producţia autohtonă de energie – din motive geografice, hidrografice şi economice – nu este semnificativ. În Ungaria capacitatea instalată a celor 31 de hidrocentrale existente este de 55 MW, producţia de energie electrică aproape de 190 GWh pe an, reprezentând mai puţin de jumătate de procent din consumul de energie electrică autohton. Din punct de vedere al utilizării energiei solare, premisele naturale ale Ungariei sunt destul de prielnice, numărul orelor însorite pe an este de 1900-2200. Însă utilizarea resurselor este abia la început. La momentul de faţă producţia energiei solare este de 0,2% din totalul energiei regenerabile. În Ungaria, pentru utilizarea energiei eoliene, s-a instalat prima centrală în anul 2000. În 2007 numărul acestora era de 40, iar capacitatea instalată a fost mai mare de 61 MW. De asemenea, cantitatea de energie produsă de acestea este deocamdată scăzută. (Sursa: www.ksh.hu ) Conform datelor furnizate de Autoritatea Naţională de Reglementare în Domeniul Energiei (ANRE), producţie de energie electrică a României a fost de 60461 GWh în 2007, cu emisii specifice medii de CO2 de 566 g/kWh. Obiectivul asumat este de 33%

5

pondere a surselor regenerabile până în 2010, obiectiv rezonabil având în vedere că ponderea surselor hidroenergetice, aproape în totalitate de mari dimensiuni, a fost de 28%. Trebuie avute însă în vedere obiecţiile prezentate mai sus cu privire la aceste surse hidroenergetice. Ponderea surselor nucleare în producţia de energie electrică în 2007 a fost de 13%, cu deşeuri specifice de 0,02 g/kWh. Combustibilii gazoşi au avut o pondere de 17%, cei lichizi de 2%, iar cei solizi de 40%. În perioada ianuarie-septembrie 2008 s-au produs 44,09 TWh energie electrică pentru livrare, în creştere cu 9,87% faţă de perioada corespunzătoare a anului precedent, 12849,48 Tcal energie termică (creştere de 4,58%) şi 10381 Tcal energie termică în cogenerare (creştere de 3,86%). Datele prezentate mai sus indică necesitatea creşterii producţiei de energie din surse regenerabile. ANRE furnizează următoarea repartiţie a surselor de energie regenerabilă pentru România.

Pentru stabilirea unei politici energetice coerente într-o regiune dată, este necesară inventarierea sursele de energie regenerabilă în funcţie de tipul acestora. Pentru fiecare resursă este util să se indice: • potenţialul teoretic; • potenţialul tehnic amenajabil (în funcţie de tehnologiile existente); • potenţialul economic (producător de beneficii, ţinând cont de investiţii, de costurile de producţie, de schemele de finanţare şi de suportul de stat, precum şi de situaţia terenurilor, a infrastructurii, a reţelelor de utilităţi şi reţelelor de transport a energiei electrice pe regimuri şi niveluri de tensiune).

6

2. Energie solară Energia solară poate fi utilizată pentru încălzirea aerului sau a apei, folosind panouri termice, în vederea aplicaţiilor industriale de dimensiuni mici şi medii, sau de încălzire şi climatizare a locuinţelor sau a clădirilor de mari dimensiuni, sau pentru producerea de energie electrică prin panouri fotovoltaice (PV). Energia electrică PV poate fi injectată în reţeaua naţională de transport în cazul sistemelor conectate la reţea sau poate fi stocată în acumulatori în cazul sistemelor autonome. Energia stocată poate fi utilizată pentru consum casnic curent sau pentru a alimenta diferite instalaţii ca fântânile, stâlpii de iluminat, antenele aflate în locuri izolate etc. Pentru evaluarea potenţialului solar sunt utile atât date privind radiaţia solară cât şi date meteorologice. Factorii cei mai importanţi care influenţează distribuţia temperaturii aerului pe o suprafaţă mare, sunt poziţia geografică, înălţimea deasupra nivelului mării respectiv distanţa marină. În Ungaria, datorită extinderii meridionale mici, se observă mai puţin tendinţa de scădere a temperaturii de la sud spre nord, în ţara noastră relieful fiind un factor de influenţă mai important. Pe figura următoare este reprezentată repartiţia geografică a mediei anuale a temperaturilor în Ungaria.

Temperatura medie anuală la nivel de medie pe ţară este de 10 °C; sub 8 °C scade doar în regiunile mai înalte, în unele zone ale munţilor Bakony şi Poalele Alpilor respectiv în Munţii Centrali de Nord. Cele mai calde teritorii sunt partea de sub Budapesta a bazinului Dunării şi împrejurimile Szeged-ului. Cea mai rece lună în Ungaria este ianuarie, dar temperatura sa medie, şi în general, temperatura medie a iernii variază de la an la an. Vremea pe timp de vară este mai echilibrată, variaţia de la an la an a temperaturii lunilor de vară fiind în general mai mică

7

faţă de cea a lunilor de iarnă. Cea mai caldă lună este iulie. În figurile următoare sunt reprezentate date statistice privind variaţia temteraturilor (1961-1990).

Media multianuală (1961-1990)

Dispersiile şi valorile extreme ale temperaturilor lunare.

În secolul trecut climatul s-a încălzit şi în Ungaria. În baza examinării şirurilor de date omogenizate (Szalai S., Szentimrey T., 2000: "S-a încălzit climatul Ungariei în secolul XX?"), gradul de încălzire este în pas cu tendinţele globale, fiind uşor mai ridicat faţă de acestea. Pentru ilustrare, în figura următoare sunt reprezentate temperaturile medii anuale şi tendinţa liniară în Kecskemét în perioada 1901-2000 Temperatura medie anuală în Kecskemét 1901-2000 (°C)

Caracteristici importante ale temperaturii aerului, din punct de vedere practic, sunt temperaturile maxime şi minime. În Ungaria, este destul de caracteristică modificarea anuală a oscilaţiei termice zilnice, cea mai mică (4-6 °C) corespunzând celei mai scurte zile (şi celei mai înnorate, în decembrie), în timp ce, în lunile de vară, cu zile lungi şi nebulozitate neînsemnată, poate apărea mai mult decât dublul oscilaţiei minime (1113°C). Media anuală a cantităţii de precipitaţiiîn Ungaria este de 600-650 mm, dar între regiunile ţării există diferenţe semnificative în ceea ce priveşte această mărime, după cum rezultă din figura următoare (pentru perioada 1961-1990).

8

Repartiţia teritorială a precipitaţiilor anuale oglindeşte o dublă influenţă, pe de o parte, efectul înălţimii, iar pe de altă parte, efectul distanţei faţă de mare. O variaţia în înălţime de 100 m determină o creştere a debitului precipitaţiilor anuale de aproximativ 35 mm, iar influenţa continentală se reflectă prin diminuarea cantităţii de precipitaţii. Teritoriile cu cele mai multe precipitaţii sunt în regiunea Dunării din sud-vest (unde influenţa Mării Mediterane este semnificativă), dar şi munţii înalţi au parte de precipitaţii de două ori mai bogate decât zona de mijloc a Câmpiei Sudice. Cele mai multe precipitaţii cad în lunile mai şi iunie, iar cele mai puţine în ianuarie şi februarie. Pe parcursul toamnei, în cea mai mare parte a ţării se formează şi un maxim secundar de precipitaţii – acest lucru este caracteristic în mod deosebit în regiunea de sud de peste Dunăre. În figura următoare sunt reprezentate cantităţile medii lunare de precipitatţii în Szombathely şi Szeged în baza datelor din perioada 1961-1990 Precipitaţii (mm)

Precipitaţii (mm)

9

Precipitaţiile reprezintă un element climatic destul de volatil în ţara noastră, cantitatea lor prezentând fluctuaţii puternice de la an la an. Incertitudinii lor le este caracteristic faptul că în anii cu cele mai multe precipitaţii pot cădea de trei ori mai multe precipitaţii decât pe parcursul anilor celor mai uscaţi şi oricare lună poate fi total lipsită de precipitaţii. Pe lângă volatilitate, suma precipitaţiilor anuale a prezentat în ultimul secol, o tendinţă descrescătoare. În figura următoare sunt reprezentate cantităţile de precipitaţii la nivel naţional şi tendinţa liniară pentru perioada 1901-2000 Suma precipitaţiilor naţionale 1901-2000 (mm)

figură: Sumele precipitaţiilor naţionale şi trendul liniar în perioada 1901-2000 (Sursa: www.met.hu ) Măsurătorile de radiaţie solară au fost iniţiate la Universitatea "Politehnica" din Timişoara (UPT) în 1976 şi sunt continuate şi în prezent prin colaborarea dintre instituţia menţionată şi Universitatea de Vest din Timişoara (UVT). De asemenea, măsurări de radiaţie solară se efectuează şi de către Institutul Naţional de Meteorologie şi Hidrologie (INMH). Datele care se obţin sunt relevante pentru zona de vest a României şi zona de est a Ungariei, deci pentru cele două judeţe care fac obiectul prezentului studiu, aflate în jurul paralelei 45N (Timişoara se află la intersecţia paralelei de 45°47' latitudine nordică, cu meridianul de 21°17" longitudine estică, aflându-se în emisfera nordică, la distanţe aproape egale de polul nord şi de ecuator şi în emisfera estică, în fusul orar al Europei Centrale). Din punct de vedere climatic, regiunea judeţului Timiş este caracterizată prin climatul temperat continental moderat, caracteristic părţii de sud-est a Depresiunii Panonice, cu unele influenţe sub-mediteraneene (varianta adriatică). Trăsăturile sale generale sunt marcate de diversitatea şi neregularitatea proceselor atmosferice. Rezultatele măsurătorilor de temperatură efectuate la UPT, mediate pe mai mulţi ani sunt prezentate în tabelul de mai jos. Temperaturile medii caracteristice lunilor anului, [oC]. luna

ian

feb

mart

apr

mai

iun

iul

aug

sept

oct

nov

dec

[oC]

-2.5

0.5

5.2

11.1

13.3

19.4

21.1

20.2

14.3

11.9

6.3

3.1

10

Se observă că temperatura medie ambiantă este mai mică decât 4 oC doar 3 luni pe an: decembrie, ianuarie şi februarie. Date suplimentare asupra temperaturii aerului, din sursă INMH, sunt următoarele: media lunară maximă: +20...−28 oC (iulie- august); media lunară minimă: −1..−2 oC (ianuarie); temperatura medie multianuala a aerului: 8,8 oC, data medie a primului îngheţ: 11 octombrie; numărul mediu al zilelor tropicale (cu temperaturi maxime peste 30 oC) : 8 zile/an. Temperatura medie anuală este de 10,6 oC, luna cea mai caldă fiind iulie (21,1 oC, care se compară favorabil cu datele obţinute la UPT), rezultând o amplitudine termică medie de 22,7 oC=, sub cea a Câmpiei Române, ceea ce atestă influenţa benefică a maselor de aer oceanic. Pentru aplicaţiile avute în vedere sunt importante şi informaţiile referitoare la cantităţile de precipitaţii. Tot din sursă INMH se ştie că media anuală a precipitaţiilor, de 592 mm, apropiată de media ţării, este realizată îndeosebi ca urmare a precipitaţiilor bogate din lunile mai, iunie, iulie (34,4% din totalul anual) şi a celor din lunile noiembrie şi decembrie, când se înregistrează un maxim secundar, ca urmare a influenţelor climatice sub-mediteraneene. Regimul precipitaţiilor are un caracter neregulat, cu ani mult mai umezi decât media şi ani cu precipitaţii foarte puţine. Media lunară maximă este de 70...80 mm (în luna iunie), cantitatea medie multianuala a precipitaţiilor este de 660 mm/ an, număr mediu al zilelor cu ninsoare este de 28 zile/an, iar număr mediu al zilelor cu bruma este de 25 zile/an. Pânza freatică permanentă se află la o adâncime de 2,5-3,5 m, iar în perioadele cu exces de umiditate, pânza freatică urcă la 1 m. Adâncimea de îngheţ este de 0,60...0,70 m. Funcţionarea instalaţiilor solare este dependentă de timpul în care soarele străluceşte. Astfel, fracţia de insolaţie, fins, este egală cu raportul dintre numărul orelor de strălucire şi numărul posibil al orelor în care Soarele poate să strălucească (4477.55 ore pe an). Numărul anual al orelor de strălucire este <τan,str> = 2153,7 ore iar fracţia medie de insolaţie este < fan,ins> = 0.481. Aceste date sunt obţinute în urma măsurătorilor efectuate la UPT, care se compară din nou favorabil cu datele independente obţinute de INMH. Astfel conform acestei instituţii, numărul de ore de strălucire a soarelui este de 1924.1 ore, adică o diferenţă procentuală faţă de datele UPT de 10.7%. Colectoarele solare funcţionează optim în zilele cu cerul senin precum şi în zilele cu cerul senin şi noros. Numărul mediu al zilelor senine şi senine şi noroase, , este dat în tabelul următor. Anual, numărul zilelor cu cerul senin sau senin şi noros este = 274. Valoarea ridicată a parametrului este un argument natural al posibilităţii de a dezvolta instalaţii heliotehnice pe teritoriul României. Mărimile <τstr >, şi . parametrul luna

<τl,str> [h/lună]

ian feb mart apr mai

86.9 93.2 167.5 169.5 212.7

<τan,str> [h/an]

, lunar 0.34 0.35 0.47 0.43 0.49

, anual

[zile/lună] 17 19 25 24 26

11

[zile/an]

iun iul aug sept oct nov dec

277.9 307.2 294.8 231.1 162.4 86.2 67.9

2153,7

0.61 0.69 0.72 0.66 0.54 0.31 0.27

0.481

25 28 27 25 22 19 17

274

Radiaţia solară utilă incidentă pe colectorii termici sau fotovoltaici are trei componente: radiaţia directă, cea difuză şi cea reflectată (sau albedo). Intensitatea radiaţiei directe (iradianţa) incidente asupra unui element de suprafaţă aşezat normal faţă de razele de soare este energia primită în unitatea de timp, pe unitatea de suprafaţă în interiorul unui con definit prin unghiul solid sub care se vede soarele din punctul în care se află elementul de suprafaţă. Intensitatea radiaţiei difuze reprezintă energia provenită din afara conului menţionat mai sus, incidentă în unitatea de timp pe unitatea de suprafaţă. Radiaţia difuză provine din radiaţia solară difuzată sau împrăştiată în atmosferă şi este izotropă, spre deosebire de radiaţia directă, care este direcţionată. Radiaţia de albedo rezultă în urma reflexiei radiaţiei solare pe corpurile care înconjoară colectorul solar şi nu va fi luată în discuţie în continuare. În general, în aplicaţiile tehnologice ale radiaţiei solare se consideră numai intervalele pentru care densitatea fluxului solare este mai mare decât 200 W/m2. Există instrumente de măsură dedicate măsurării radiaţiei globale, directe şi difuzate. În zona noastră geografică, radiaţia difuzată reprezintă cam 20% din radiaţia globală. În urma măsurătorilor efectuate în UPT, extinse pe mai mulţi ani în deceniile 8 şi 9 ale secolului trecut s-au obţinut, prin mediere, următoarele rezultate pentru radiaţia directă, orară pe o suprafaţă orizontală. Radiaţia solară directă orară, [Wh/m2]. ora luna ian. feb. mart. apr. mai iun iul aug sept oct nov dec

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

24 235 487 629 697 719 709 659 546 335 75 2

301 405 603 724 768 753 776 744 671 538 357 239

352 595 709 776 809 820 815 791 737 640 510 425

548 651 746 803 831 840 836 816 770 689 581 511

571 668 757 812 838 846 842 823 780 703 602 536

542 648 740 795 820 835 820 800 760 671 570 495

348 508 690 761 800 805 800 780 721 625 500 411

291 451 600 700 750 730 761 720 660 523 341 224

24 191 471 620 681 700 692 640 530 310 65 2

0 121 324 432 589 643 627 589 496 268 32 0

0 43 217 387 463 478 452 432 375 197 0 0

Cele mai mici valori ale intensităţii medii orare sunt în luna decembrie şi anume 2, 27 W/m2 (ora 8). Cele mai mari valori ale intensităţii medii orare sunt în luna iunie şi anume 846,4 W/m2 (ora 12). Totuşi, şi în lunile de iarnă, la amiază, intensitatea atinge valoarea de 571 W/m2.

12

Pentru radiaţia difuză orară, rezultatele sunt sintetizate în tabelul următor. Radiaţia solară difuză orară, [Wh/m2]. ora luna ian. feb. mart. apr. mai iun iul aug sept oct nov dec

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

12 43 98 122 141 144 141 135 108 65 15 0

63 85 102 144 148 151 155 144 131 104 71 49

65 105 129 155 168 163 165 161 147 131 102 85

95 151 136 163 168 169 166 166 157 139 116 101

103 165 137 162 168 169 172 173 158 143 122 106

98 132 151 155 160 165 161 170 150 153 114 95

69 98 135 131 155 160 160 158 141 125 120 81

38 84 102 140 150 126 151 141 131 103 71 44

12 39 95 130 131 143 132 129 106 62 13 0

0 25 62 93 119 123 125 118 91 53 7 0

0 5 44 78 94 98 91 86 75 39 0 0

Având în vedere latitudinea geografică a zonei, colectorii solari sunt orientaţi spre sud şi înclinaţi la 45o. Radiaţia globală orară incidentă pe colectori este reprezentată în tabelul următor. Radiaţia globală orară pe colectori, Gh,45 [Wh/m2]. ora luna ian. feb. mart. apr. mai iun iul aug sept oct nov dec

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 189 182 211 203 176 98 0 0 0

0 160 333 433 468 476 478 453 378 235 50 0

259 414 593 645 671 663 667 663 616 477 311 204

347 611 751 812 823 807 820 818 777 652 519 417

602 746 868 923 916 912 918 927 890 765 655 557

643 800 908 956 949 941 953 961 926 831 671 599

600 738 851 918 901 901 910 920 884 761 645 551

340 599 749 800 812 5 814 811 771 645 500 410

241 400 571 631 661 663 661 658 601 471 300 197

0 140 314 414 451 471 470 449 371 228 50 0

0 0 0 191 190 208 201 147 62 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Pentru studiile de fezabilitate ale aplicaţiilor energiei solare sunt utile informaţii cât mai detaliate atât asupra iradianţei cât şi asupra numărului de ore în care elementele colectoare sunt supuse iluminării. În tabelul următor se prezintă numărul de ore k din ziua medie a lunii pentru care densitatea medie a fluxului radiant pe elemente de construcţie cu diverse orientări depăşeşte pragul limită de 200 W/m2. Mărimea k [ore/zi]. luna element. de constr. perete Sud perete Vest

ian.

feb

mart

apr.

mai

iun

iul

aug

sept.

oct

nov.

dec

7 3

7 4

7 4

9 4

9 4

7 4

7 4

9 4

9 4

9 4

7 3

7 2

13

perete Est suprafaţă, Sud, 45o

3 7

4 7

4 9

4 9

4 9

4 9

4 9

4 9

4 9

4 9

3 7

2 6

Datele de mai sus permit calculul energiei solare incidente pe suprafaţa unitară a elementelor de construcţie în decursul zilelor medii ale lunilor calendaristice, indicate în tabelul următor. Valorile mărimii [MJ/(m2.zi)]. luna element. de constr. perete Sud perete Vest perete Est supraf., Sud, 45 grd

ian.

feb

mart

apr.

mai

iun

iul

aug

sept.

oct

nov.

dec

11. 18 2. 54 2. 68 10. 93

13. 62 4. 88 4. 97 15. 52

15. 63 6. 61 6.72

14. 54 7. 74 7. 89 23. 53

11. 03 8. 10 8. 18 23. 96

10. 69 8. 18 8. 26 23. 90

10. 27 8. 20 8. 25 24. 09

14. 81 8. 01 8. 12 23. 98

16. 55 7. 32 7. 43 22. 27

16. 03 5. 49 5. 66 18. 25

12. 71 3. 28 3. 30 11. 36

10. 91 1. 75 2. 52 9. 86

18. 15

Pe peretele de Sud, energia incidentă este maximă în lunile: martie, septembrie, octombrie şi atinge 16.55 MJ/(m2zi) în septembrie. În lunile de vară este în scădere şi este minimă în iulie: 10.27 MJ/(m2zi). Pe pereţii de Est şi de Vest, energia incidentă este în creştere din lunile de iarnă spre cele de vară. Maximul este atins în luna iunie: 8.26 MJ/(m2zi). Minimul energiei incidente este atins în decembrie: 1.75 MJ/(m2zi). Pe suprafaţa înclinată la 45 grd şi orientată spre Sud, energia incidentă creşte începând din ianuarie şi este maximă în lunile de vară. Maximul este atins în luna iulie: 24.09 MJ/ (m2zi). În luna decembrie, energia incidentă este minimă: 9.86 MJ/(m2zi). Valorile energiei solare medii incidente lunar pe elementele de construcţie sunt date în tabelul următor. Energia solară medie incidentă lunar pe elementele de construcţie, [MJ/(m2lună]. elementul de construcţie luna ian. feb. mart. apr. mai iun iul aug sept oct nov dec

perete Sud

perete Vest

perete Est

() 190.06 258.78 390.75 348.96 286.78 267.25 287.56 399.87 413.75 352.66 241.49 185.47

() 43.18 92.72 165.25 185.76 210.60 204.50 229.60 216.27 183.00 120.78 63.62 29.75

() 45.56 94.43 168.00 189.36 212.68 206.50 231.00 219.24 185.75 124.52 62.70 42.84

14

suprafaţă Sud, 45 deg () 185.81 294.88 453.75 564.72 622.96 597.50 674.52 647.46 556.75 401.50 215.84 167.62

Pe peretele Sud, energia are valorile mai mari în lunile de primăvară şi toamnă şi anume 413.75 MJ/(m2lună]. În lunile de vară, energia incidentă are cea mai mică valoare în luna iunie, 267.25 MJ/(m2lună]. Pe peretele sudic, energia incidentă are valori semnificative şi în lunile de iarnă ca de exemplu 241.49 MJ/(m2lună) în luna noiembrie. Pe pereţii Est şi Vest, energia medie incidentă pe unitatea de arie are valorile cele mai mari vara, ca de exemplu 231.00 MJ/(m2lună) în luna iulie. În lunile de iarnă, energia incidentă este mai mică ca 95 MJ/(m2lună). Pe suprafaţa orientată spre Sud şi înclinată cu 45 deg, energia incidentă pe unitatea de arie are valorile cele mai mari. Aceasta creşte din lunile de iarnă spre cele de vară apoi scade. Valoarea maximă este atinsă în luna iulie şi este 674.52 MJ/(m2lună). În lunile de iarnă, energia se menţine la valori apropiate de 200 MJ/(m2lună). Valorile energiei solare medii incidente anual pe suprafaţa unitară a elementelor de construcţie sunt date în tabelul 12.

Energia solară medie anuală pe elementele de construcţie [MJ/(m2an)] element de construcţie [MJ/(m2an)]

perete Sud

perete Vest

perete Est

3613.38

1743.73

1782.58

suprafaţă Sud, 45 grd 5383.31

Dacă considerăm energia primită de peretele Vest ca unitate, atunci peretele Sud primeşte anual de aproximativ de 2.1 ori mai multă energie, iar suprafaţa Sud înclinată cu 45 o primeşte de aproximativ 3.9 ori mai multă energie. În concluzie, valorile medii lunare ale temperaturii mediului ambiant acoperă plaja de la - 2.5 oC (ianuarie) până la 21.1 oC (iulie). Valori medii negative ale temperaturii ambiante se înregistrează numai în luna ianuarie. Aceasta este o oportunitate pentru instalaţiile solare deoarece agentul de lucru nu îşi modifică proprietăţile, de exemplu coeficientul de vâscozitate, în timpul iernii. Durata medie de strălucire a Soarelui este 2153.7 ore iar fracţia medie de insolaţie este 0.481. Numărul mediu anual al zilelor cu cerul senin sau senin şi noros este 274. Instalaţiile solare cu acumulatori termici sau electrici au posibilitatea de a furniza beneficiarilor energie termică sau electrică atât în zilele cu insolaţie cât şi în zilele cu cerul acoperit. Viteza medie a vântului în apropierea solului (chestiune detaliată la punctul următor) este cuprinsă între 1 şi 2.4 m/s. Prezenţa aproape permanentă a vântului impune ca pereţii clădirilor să fie protejaţi cu spaţii vitrate (mici sere). Intensitatea radiaţiei solare directe este maximă în luna iunie, la ora 12. Maximul este 846.3 W/m2. În lunile decembrie şi ianuarie, radiaţia solară este utilizabilă în intervalul orar 09 a.m. – 03 p.m. Pe elementele constructive ale unei case, energia solară incidentă este maximă pentru acoperişul orientat spre Sud şi înclinat la 45 grd. Astfel, în ziua medie a lunii iulie energia 15

incidentă, pe unitatea de arie a acoperişuluii, este 24.04 MJ/m2zi; în întreaga lună iulie energia incidentă pe aria unitară este 674.52 MJ/m2lună iar energia incidentă anual pe unitatea de arie a acoperişului este 5.38 GJ/m2an. Acestea arată necesitatea stringentă de a echipa instalaţiile solare cu verigi de acumulare a căldurii sau electricităţii de mare randament. Într-un studiu recent de fezabilitate s-a considerat problema încălzirii unei rezidenţe familiale cu etaj, pentru şase persoane, având o suprafaţă de pierderi a căldurii egală cu 429.74 m2. S-a considerat că rezistenţa termică la permeabilitatea căldurii variază de la un element de construcţie la altul între 0.834 m2K/W şi 3.72 m2K/W. Materialele cu conductivitate scăzută folosite la construcţie duc la coeficienţi de pierderi termice relativ mici care variază între 0.38 şi 1.19 W/m2K. Acestea crează oportunităţi la folosirea energiei solare pentru climatizare. Căldura medie consumată pentru încălzirea casei, astfel încât temperatura să fie menţinută la o valoare de 20 oC, este 79.00 GJ/an. Folosind o instalaţie solară termică echipată cu colector cu heat – pipe, cu tuburi vidate şi cu rezervoare pentru stocarea căldurii, de suprafaţă 25 m2, se obţine căldură în cantitate de 34.64 GJ/an, reprezentând 43.84 % din căldura necesară. Mai detaliat, ponderea aportului solar variază între 13% în ianuarie şi 100% în mai, apoi între 100% în septembrie şi 15% în decembrie. Energia termică medie necesară anual pentru producerea apei calde în locuinţă este 12.87 GJ/an, considerând că fiecare dintre cele şase persoane consumă zilnic 40 l de apă caldă la temperatura de 50 oC. Folsind o instalaţie solară cu aria de 5.63 m2, se poate obţine o cantitate de căldură de 8.07 GJ/an, reprezentând 62.75 % din energia termică necesar. Mai detaliat, s-a arătat că, în anotimpul verii, instalaţia solară compensează complet necesarul de enerie termică pentru încălzirea apei. Se constată un aport solar ceva mai mic de 100 % în luna iunie. În timpul toamnei şi al primăverii, aproximativ 60% din necesarul energetic pentru preparaea apei este satisfăcut prin aport solar. În timpul iernii, ponderea eneriei solare în energia necesară pentru prepararea apei calde depăşeşete 20 %. Conform unor studii recente, potenţialul energetic tehnic realizabil din surse fotovoltaice în judeţul Timiş, până în anul 2020 este de aproximativ 77 GWh pe an, la un preţ de cost al energiei de 35 Euorcenţi pentru 1 kWh. DUpă cum se ştie, la ora actuală (2009) costul sistemelor fotovoltaice este de aproximativ 4 Euro pentru 1 Wp (adică putere instalată), fiind cu aproximativ 19% mai mic decât cu un an în urmă. dacă această tendinţă se păstrează, atunci preţul de producţie a energiei va scădea pentru sistemele montate în anii următori. Randamentul colectoarelor termice este cam de 1,4 ori mai mare decât al panourilor fotovoltaice şi această cifră permite estimarea realistă a rezervelor existente pentru producerea energiei termice.

16

3. Energia eoliană Energia eoliană se foloseşte pentru generarea energiei electrice folosind turbine ("wind mills"). În general această energie este injectată în reţea, dar în cazul unor locuri izolate poate fi folosită şi local. Turbinele eoliene sunt de obicei cu axa orizontală, care se aliniază cu direcţia vântului. Ele constau din pale, de obicei în număr de trei, uniform distribuite, astfel propiectate, prin profilul aerodinamic, încât să producă o forţă de ridicare mare. Există şi turbine cu axa verticală, dar sunt mai puţin răspândite. Măsurările de potenţial eolian trebuie efectuate departe de aglomerările urbane şi la înălţimi comparabile cu cele ale stâlpilor de susţinere a turbinelor eoliene. În figura următoare este reprezentată, pentru Ungaria, viteza medie a vântului la o înălţime de 10 m. Harta eoliană meteorologică a fost întocmită utilizând date asupra vitezei vântului prelevate automat, în perioada 1997-2003.

În figurile următoare sunt reprezentate viteza medie a vântului la înălţimi de 25 m, 50 m şi respectiv 75 m.

17

. (Sursa: www.met.hu ) Harta energiei eoliene în Ungaria, conform unei alte surse, indicate mai jos, este prezentată în figura următoare.

Punctele reţelei de măsurare a puterii vântului cu indicarea cantităţii medii anuale de energie (W/m2)

(Sursa: www.kekenergia.com ) Există doi factori importanţi care joacă un rol în formarea caracteristicilor vânturilor în Ungaria, curentul de bază definit de către circulaţia generală şi efectul modificator al reliefului. De obicei se indică direcţia şi viteza vântului. Prin direcţia vântului înţelegem întotdeauna acel punct cardinal, dinspre care acesta bate. Cele două mărimi sunt indicate în figura următoare, viteza fiind dată în [m/s].

18

Pe teritoriul Ungariei vântul dominant este din direcţie nordică. Curentul principal de direcţie nord-vestică al circulaţiei generale se manifestă mai ales în jumătatea vestică de peste Dunăre şi în interstiţiul Dunăre-Tisa, în timp ce peste Tisa direcţia dominatoare a vântului este cea nord-estică. Însă, ca urmare a diferitelor faze ale circulaţiei, limitele zonei temperate nefiind constante, frecvenţa relativă a celei mai probabile direcţii a vântului oscilează în general doar între 15-35%. Deci, în 65-85% din cazuri vântul nu bate din direcţia dominantă. În baza vitezei medii a vântului, Ungaria poate fi încadrată la categoria regiunilor cu vânt temperat, mediile anuale ale vitezei vântului în Ungaria variind între 2-4 m/s. Viteza vântului are o variaţie anuală caracteristică, perioada cea mai vântoasă fiind prima jumătate a primăverii, în timp ce cele mai mici viteze ale vântului se experimentează în general la începutul toamnei. În Ungaria sunt în medie 6-70 zile furtunoase pe an (atunci când viteza celei mai puternice rafale depăşeşte 15 m/s), iar numărul furtunilor mai puternice (20m/s) este de 25-26 pe an. Viteza vântului în regiunea Budapestei este caracterizată în următoarele două figuri.

ian

mart

mai

iul

sept

nov

Mediile lunare ale vitezei vântului în Budapest-Pestszentlőrinc / Budapesta Pestszentlőrinc

19

ian febr mart apr mai iun iul aug sept oct nov dec anul 2008

Mediile lunare ale vitezei vântului în Budapesta-Pestszentlőrinc în 2008 în procente normale aferente perioadei 1971-2000 Diagrama distribuţiei frecvenţei direcţiei vântului arată clar că, în cazul Budapestei, se manifestă direcţia nord-vestică a vântului determinată de ciclonii sosiţi dinspre Oceanul Atlantic şi Marea Mediterană. Motivul apariţiei direcţiei estice a vântului poate fi căutat în efectul de insulă termică a oraşului, respectiv în efectul de amplificare reciprocă a circulaţiei aerului între Dunăre şi platoul Pestei. Direcţia vântului în zona considerată este caracterizată în următoarea figură.

Frecvenţa relativă a direcţiei vântului în Budapesta-Pestszentlőrinc Evoluţia corespunzătoare anului 2008 arată o transpunere a maximului principal din direcţia nordică înspre cea nord-vestică. Problematica aferentă furtunilor se poate deduce din figura următoare.

20

cu vânt (1971-00) furtunoase (1971-00) cu vânt (2008) furtunoase (2008)

ian

mart

mai

iul

sept

nov

Evoluţia anuală a numărului zilelor cu vânt şi furtună în Budapesta-Pestszentlőrinc În ceea ce priveşte consideraţiile generale asupra mişcării maselor de aer în judeţul Timiş, conform INMH, cele dominante, în timpul primăverii şi verii, sunt cele temperate, de provenienţă oceanică, care aduc precipitaţii semnificative. În mod frecvent, chiar în timpul iernii, sosesc dinspre Atlantic mase de aer umed, aducând ploi şi zăpezi însemnate şi uneori valuri de frig. Din septembrie până în februarie apar frecvente pătrunderi ale maselor de aer polar continental, venind dinspre est. Cu toate acestea, în Banat se resimte puternic şi influenţa ciclonilor şi maselor de aer cald dinspre Marea Adriatică şi Marea Mediteraneană, care iarna pot provoca dezgheţ, iar vara pot provoaca perioade de căldură înăbuşitoare. Regiunea se află în câmp deschis, dar situat la distanţe nu prea mari de masivele carpatice şi de principalele culoare de vale care le separă în această parte a României (culoarul Timiş - Cerna, valea Mureşului etc). Canalizările locale ale circulaţiei aerului şi echilibrele instabile dintre centrii barici impun o mare variabilitate a frecvenţei vânturilor pe principalele direcţii. Cele mai frecvente sunt vânturile de nord-vest (13%) şi cele de vest (9,8%), reflex al activităţii anticiclonului Azorelor, cu extensiune maximă în lunile de vară. În aprilie-mai, o frecvenţă mare o au şi vânturile de sud (8,4% din total). Celelalte direcţii înregistrează frecvenţe reduse. Ca intensitate, vânturile ating uneori gradul 10 (scara Beaufort), furtunile cu caracter ciclonal venind totdeauna dinspre vest, sud-vest (1929, 1942, 1960, 1969, 1994). Ponderea calmului atmosferic este mare (45,9%). Direcţiile predominante ale vântului în zona Timişori sunt: N-S 16 % , E-V 13 % (conform INMH). Viteza medie anuală a vântului la 50 de metri pentru România este prezentată în harta următoare.

21

Datele prezentate concordă cu cele provenite din alte surse. Astfel, ICEMENERG a împărţit, din punctul de vedere al energiei eoliene, teritoriul României în cinci regiuni, zona judeţului Timiş fiind în regiunea a V-a, aferentă celor mai scăzute viteze medii ale vântului: mai puţin de 4,5 m/s în câmpie şi mai puţin de 3,5 m/s în zonele de deal. Ale studii arată de asemenea că vitezele medii ale vântului la 50 m înălţime sunt cuprinse într-un an între 3,5 şi 6 m/s, preponderent fiind domeniul între 4 şi 4,5 m/s. Din păcate, aceste date (având totuşi un caracter preliminar) nu justifică investiţii în energie eoliană în regiune. Este totuşi posibil să existe anumite puncte izolate cu un potenţial mai ridicat, dar acestea trebuie identificate prin măsurători la faţa locului. Viteza vântului la nivelul solului, chiar în regiunile locuite, este importantă pentru aplicaţiile altor surse de energie regenerabilă, cum ar fi cea solară, deoarece influenţează coeficientul pierderilor termice ale instalaţiilor solare şi ale incintelor climatizate. Această viteză a fost măsurată în Timişoara la UPT, pe parcursul mai multor ani, cu un anemometru TESLA. În tabelul următor se arată viteza medie a vântului la diverse ore ale anotimpurilor. Prezenţa vântului impune izolarea eficientă a pereţilor plasaţi pe direcţia principală a vântului. Viteza medie a vântului, < v> (m/s) ± 0.1 (m/s). ora zilei sezonul primavară vară toamnă iarnă

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

1.2 1.1 1.0 1.5

2.1 1.8 1.5 1.8

2.3 2.4 2.2 1.9

2.3 2.3 2.2 1.8

2.2 2.1 2.0 1.8

Valorile mici din tabel sunt în concordanţă cu cele prezentate mai sus pentru cazul înălţimilor de 50 m, în afara localităţilor.

22

În România, din informaţiile existenete, există centrale eoliene cu o putere instalată foarte mică, de doar 7,45 MW. În Ungaria, există mai multe aplicaţii ale exploatării energiei eoliene. La momentul actual, centralele eoliene sunt amplasate conform figurii următoare (situaţia la 1 mai 2009), iar caracteristicile staţiilor sunt date în tabel. Urmează câteva figuri cu date în legătură cu acest subiect.

Nr. turnuri [db] 1. Inota / Várpalota 1 2. Kulcs 1 3. Mosonszolnok 2 4. Mosonmagyaróvár 1 5. Mosonmagyaróvár 1 6. Bükkaranyos 1 7. Erk 1 8. Újrónafő 1 Locaţie

9. Szápár

1

10.Vép 1 11.Mosonmagyaróvár 5

Firma Tip producătoare NORDEX ENERCON ENERCON ENERCON ENERCON VESTAS ENERCON ENERCON

N-250 E-40 E-40 E-40 E-40 V27 E-48 E-48 V90 VESTAS NH80 ENERCON E-40 ENERCON E-70

23

Putere unitară [kW] 250 600 600 600 600 225 800 800

Putere totală [kW] 250 600 1200 600 600 225 800 800

Data punerii în funcţiune

1800

1800

2005

600 2000

600 10000

2005 2005

2000 2001/ 5/ 23. 2002/12/19 2003 2003 2004 2005 2005

12.Mezőtúr 13.Törökszentmiklós 14.Mosonmagyaróvár 15.Felsőzsolca 16.Csetény 17.Ostffyasszonyfa 18.Levél 19 Mosonszolnok 20 Csorna 21 Mecsér 22 Bakonycsernye 23 Sopronkövesd 24 Nagylózs Nagylózs 25 Levél 26 Jánossomorja 27 Jánossomorja 28 Ács 29 Pápakovácsi 30 Vönöck 31 Kisigmánd Total:

1 1 5 1 2 1 12 1 1 1 1 4 3 1 12 4 1 1 1 1 25

Fuhrlander Fuhrlander VESTAS VESTAS VESTAS ENERCON GAMESA ENERCON ENERCON ENERCON VESTAS VESTAS VESTAS VESTAS REPOWER VESTAS VESTAS VESTAS VESTAS VESTAS GAMESA

MV77 MV77 V90 V90 V90 E-40 G90 E-48 E-48 E-48 V90 V90 V90 V90 MM82 V90 V90 V90 V90 V52 G90

1500 1500 2000 1800 2000 600 2000 800 800 800 2000 3000 3000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 850 2000

1500 1500 10000 1800 4000 600 24000 800 800 800 2000 12000 9000 2000 24000 8000 2000 2000 2000 850 50000

2006 2006 2006 2006 2006 2006 2006 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009

176 925 kW

96 buc

Putere cumulată eoliană instalată [MW], puterea instalată anual a centralelor eoliene [MW], cantitatea de energie electrică produsă anual de centralele eoliene în GWh în Ungaria până la data de 31 decembrie 2008 (în baza datelor furnizate de Magyar Energia Hivatal / Oficiul Maghiar de Energie)

24

Cota de piaţă a producătorilor de turbine de vânt în Ungaria până la data de 1 mai 2009

1. GAMESA 74 MW 42% 2. VESTAS 57,475MW 32% 3. REPOWER 24MW 14% 4. ENERCON 18,2MW 14% 5. FUHRLANDER 3 MW 2% (Sursa: www.mszet.hu – Magyar Szélenergia Társaság / Societatea Maghiară de Energie Eoliană) După cum se observă, instalaţiile nu sunt amplasate în sudul ţării. Toate datele prezentate mai sus arată că nici în judeţul Timiş resursele eoliene nu sunt suficiente pentru a justifica o exploatare sistematică, deşi alte zone ale României dispun de un potenţial eolian care justifică exploatarea sa. Conform unui studiu recent, potenţialul tehnic realizabil până în 2020 în judeţul Timiş este de doar 15 GWh/an, la un preţ de producţie a energiei electrice de 80-90 Euro pentru 1 MWh.

25

4. Biomasă Utilizarea tradiţională a biomasei a fost producerea căldurii din lemn şi paie. Biomasa fosilă: cărbune, petrol şi gaz natural este folosită în foarte multe aplicaţii de încălzire, combustibile şi industriale. Deoarece rezervele de combustibili fosili sunt limitate: 19000 EJ pentru cărbune, 12000 EJ pentru petrol şi 12000 EJ pentru gaz natural (deşi zăcămintele încă nedescoperite pot fi mai mari, numai o parte dintre acestea fiind economic rentabile: 6X1023 J, din care recuperabile 1X1023 J), este necesară trecerea la utilizarea biomasei proaspete. Consumul de combustibili fosili în 1990 a fost, la cele trei categorii menţionate, de 91, 128 şi respectiv 71 EJ, iar consumul cumulat în perioada industrială 1860-1990 a fost de aproximativ 5200, 3350 respectiv 1700 EJ. Biomasa proaspătă este utilizată pentru producţie de energie, pentru nutriţie şi ca materie primă industrială, dar aceste aplicaţii implică o interacţiune profundă cu biosfera şi afectarea acesteia. Producerea căldurii din biomasă se realizează prin procesele de combustie, a căror producere eficientă presupune uscarea prealabilă; energia necesară acestui proces fiind semnificativă în raport cu valoarea energetică a produsului, este recomandabilă recurgerea la energia solară. Căldura utilă conţinută în diverse materiale biologice este cunoscută în urma cerecetărilor care s-au efectuat şi este listată în literatura de specialitate. De exemplu, în medie, 1 kg de lemn sau rumeguş, având un volum de 1,5X10-3 m3 are o valoare energetică de 1,25X107 J/kg, iar 1 kg de paie cu un conţinut de 15% apă are o valoare energetică de 1,5X107 J/kg (pentru astfel de date se poate folosi http://www.vt.tuwien.ac.at/biobib/). Randamentul tipic al cuptoarelor industriale care folosesc lemne sau paie este de 50-60%, mai mic decât al celor cu petrol sau gaz (pentru astfel de date se poate folosi http://www.vt.tuwien.ac.at/biobib/). Deoarece materialul biologic nu este uniform, este necesară prelucrarea prealabilă a acestuia înaintea utilizării (uscare, tăiere, peletizare pentru creşterea densităţii), ceea ce poate duce la înrăutăţirea balanţei energetice. O sursă importantă de biomasă, mai ales în ţările industrializate – pentru încălzire centralizată, o constituie deşeurile urbane rezultate din prepararea hranei, din bunuri domestice uzate sau din comerţ şi industrie. Combustia biomasei produce emisii ca şi cea a combustibililor fosili. Valori tipice sunt: 12,5-15 kg/t particule solide, 1 kg/t compuşi organici, 0-1,5 kg/t dioxid de sulf (valoare maximă la arderea scoarţei de copac, faţă de 15-60 kg/t la arderea cărbunelui), oxizi de azot 5 kg/t, monoxid de carbon 1 kg/t. Emisiile de oxizi de azot sunt de 2-3 ori mai mici în cazul biomasei decât în cazul cărbunelui la aceeaşi energie produsă, dar emisiile anumitor compuşi organici pot fi de 50 de ori mai mari. Emisiile de bioxid de carbon sunt compensate de asimilarea de către plante, mai ales în cazul culturilor cu rotaţie rapidă. În cazul arborilor însă se pot produce dezechilibre climatice. Căldura poate fi extrasă din biomasă şi prin procese necombustibile, cum e producerea de compost. De exemplu, diferenţa de temperatură între un compost bazat pe dejecţii lichefiate porcine şi avicole şi temperatura ambiantă poate fi de 40-60oC. Procesul poate fi bazat pe dejecţii în stare lichidă sau solidă (<10% apă) şi are loc în condiţii aerobe, fiind necesar un dispozitiv pentru injecţia de aer (care necesită cam 50% din energia

26

produsă); schimbătorul de căldură este de obicei o conductă cu apă. Randamentul este destul de mic, dar şi investiţiile sunt mici. Produsul final al compostului este util ca fertilizator. Metabolismul animal este o altă sursă de căldură: şeptelul matur dintr-un grajd sau staul poate încălzi clădirile auxiliare ale unei ferme. În zonele temperate, temperatura în grajd sau staul pe timpul iernii este în jur de 15%, iar căldura corespunzătoare poate fi recuperată din instalaţia de ventilaţie montată oricum pentru eliminarea prafului şi vaporilor de apă (o vacă "standard" produce aproximativ 900 W sub formă de căldură, din care două treimi se transmit prin convecţie şi radiaţie, iar restul se transformă în căldură latentă pentru vaporizarea apei). O aplicaţie importantă a materialului biologic este producţia de biogaz, adică transformarea acestuia în hidrocarburi simple sau hidrogen prin fermentaţie anaerobă (la care participă diverse microorganisme, în absenţa oxigenului). Procesul presupune condiţii controlate de temperatură, populaţie de microorganisme şi omogenizare a amestecului, este asemănător unei "digestii" şi se poate aplica multor materiale biologice, mai puţin lemnului. Se pot folosi dejecţii sau reziduuri din fermele de lapte, deşeuri urbane şi de canalizare, materiale reziduale din agricultură (paie), precum şi recolte special dedicate acestui scop (alge, plante marine, zambila de apă etc). Producerea biogazului se realizează în trei etape: descompunerea biomasei, nu neapărat anaerobă, rezultând o masă solubilă, dehidrogenarea în mediu uşor acid şi formarea biogazului prin fermentare în mediu strict anaerob. Primele două etape durează câteva zile, în timp ce ultima durează câteva săptămâni. În cazul paielor, procesul poate dura câteva luni. Biogazul rezultat este un amestec de metan şi bioxid de carbon. Produsul rezidual este un foarte bun fertilizator. Pentru întocmirea şi evaluarea proiectelor, este util să se cunoască aproximativ cantitatea de materie iniţială disponibilă. Astfel cantităţile de dejecţii umede produse de vaci, porci şi găini sunt în medie de 40, 2,3 şi respectiv 0,19 kg/zi; energia corespunzătoare este de 62, 6,2 şi respectiv 0,9 MJ/zi, rezultând 1,2, 0,18 şi 0,011 m3/zi de biogaz. Eficienţa de conversie: 42, 61 şi respectiv 30%. Pe lângă producerea biogazului şi a materialului fertilizator, procesul de digestie anaerobă are şi un impact sanitar favorabil, contribuind la reducerea patogenilor. Digestoarele pot fi manuale, semiindustriale (pe lângă ferme) sau industriale, la nivelul unui oraş, rezultând în acest ultim caz biogaz utilizat într-o unitate combinată de producere a căldurii şi energiei electrice. Pentru ca balanţa economică să nu devină pasivă, este necesar ca transportul materiei prime până la unitatea de prelucrare să se facă pe o distanţă mai mică decât 100-150 km. Depozitarea metanului necesită volume de peste 1000 de ori mai mari decât combustibilul petrolier echivalent, dar există soluţii la presiune mai mare (140 atm) care reduce de aproximativ 100 de ori acest spaţiu. Impactul ambiental al procesului este scăzut deoarece se obţine un fertilizator pentru agricultură (se extrage azotul), se reduce concentraţia de paraziţi şi nu cresc concentraţiile de metale grele. Procesul nu este poluant, dar pot exista scurgeri de acid sulfuric. Metanul produce asfixiere şi este exploziv la concentraţii în aer mai mari de 7-14%. Încălzirea rezervorului de fermentare se poate realiza cu energie solară. Se realizează o economie totală de emisie de bioxid de carbon, o reducere a emisiei de metan faţă de răspândirea directă a materiei prime pe terenurile agricole, precum şi un control al compoziţiei

27

fertilizatorului. Emisiile de bioxid de sulf sunt de 2-3 ori mai mici decât în cazul amestecului curent de cărbune, petrol şi gaz natural utilizat în fabrici, dar emisiile de NOx sunt de 2-3 ori mai mari. Se pot obţine, orientativ, 35 m3 de biogaz la presiune standard la 1 m3 de biomasă cu un conţinut de metan de 64%. Valoarea energetică este de 90 MJ/m3. Majoritatea uzinelor de biogaz lucrează pe o balanţă economică neutră. Actualmente se realizează cercetări pentru producerea hidrogenuli prin disocierea apei de către plante, dar soluţiile nu sunt încă interesante din punct de vedere economic. Se foloseşte însă gazificarea directă a biomasei proaspete, în primul rând a lemnului şi în general a materialelor celulozice care conţin lignină printr-un proces de tip combustie, dar utilizând mai puţin oxigen decât în cazul arderii complete. Valoarea energetică a gazului poate fi de 18 kJ/g de lemn. Gazul produs, de calitate medie (10-18 MJ/m3) poate fi folosit în motoare Otto şi poate fi convertit la gaz de conductă (30 MJ/m3). Emisiile de NOx şi hidrocarburi sunt mai mici decât la gazul natural, dar cele de monoxid de carbon sunt mai mari. Prin fermentarea anaerobă a biomasei se pot produce şi combustibili lichizi. De exemplu, etanolul poate fi produs din glucoză prin fermentarea standard a drojdiei în industria băuturilor. Etanolul trebuie îndepărtat când atinge o concentraţie de 12%, care ar împiedica reproducerea culturii de drojdie. Amidonul şi celuloza din melasă, pulpă reziduală de citrice, cartofi, sfeclă şi altele materiale biologice care conţin lignină în cantităţi mici pot fi transformate în glucoză printr-un proces de hidroliză, în prezenţa unor enzime sau a microorganismelor capabile să producă aceste enzime, sau în prezenţa unui mediu acid (soluţie mai costisitoare). Glucoza este apoi transformată în etanol cu un randament maxim de 97%, dar curent de 25%. Conţinutul energetic al etanolului este de 30 MJ/kg la o cifră octanică de 89-100. Rezultatul procesului de fermentare este un amestec de apă şi etanol, precum şi un material rezidual care poate fi folosit ca fertilizator. Cu prelucrări speciale se pot folosi şi materiale care conţin lignină; în acest caz, reziduul poate fi utilizat pe post de combustibil. Separarea etanolului din apă se realizează prin distilare, proces energetic intensiv care înrăutăţeşte balanţa energetică. Combustibilul realizat pe bază de etanol poate fi depozitat şi amestecat cu gazolina; la concentraţii mai mici de 10% nu sunt necesare modificări ale motoarelor folosite în transporturi; pentru amestec cu uleiul diesel sunt necesari emulsificatori speciali. Prin combustia etanolului, în comparaţie cu gazolina, se produc emisii reduse de monoxid de carbon şi hidrocarburi, dar emisii sporite de NOx şi aldehide. Ca ordin de mărime, energia obţinută în acest fel de pe un hectar de sfeclă de zahăr este de 100 GJ; în plus, aceeaşi materie primă poate fi folosită la producerea suplimentară de biogaz, dar balanţa energetică trebuie studiată cu atenţie în aplicaţii. Prin lichefierea sau gazeificare lemnului sau a substanţelor ce conţin lignină în concentraţii mari, ca şi prin prelucrarea chimică a metanului din biogaz se poate obţine metanol. Cifra octanică este ca cea a etanolului, iar valoarea energetică este de 18 MJ/kg. Se pot realiza amestecuri cu gazolină pentru a fi folosite în motoare standard. Hidrocarburile pot fi obţinute şi din fotosinteză directă folosind, în principiu, plante ca rapiţa, măslinele, cerealele, palmierii, soia, floarea soarelui etc. Uleiul acestor plante poate fi utilizat direct sau în combinaţie cu combustibilul diesel de origine fosilă. Deoarece această producţie de combustibili interferă cu cea de hrană, sunt importante şi

28

plantele care cresc pe terenuri improprii pentru agricultură dar produc hidrocarburi (cum este arborele de cauciuc în Brazilia). Una dintre cele mai însemnate surse de energie regenerabilă a Ungariei este biomasa. Dacă avem în vedere premisele naturale, structura ramurilor de exploatare, caracterul şi nivelul producţiei agrare, acest lucru este în mod deosebit valabil pentru regiunea câmpiei sudice. Câteva date la nivel naţional sunt prezentate în tabelele următoare. Producţia naţională de biomasă a Ungariei

(mii tone)

Produse principale Cereale Plante cu rădăcină şi tuberculoase Plante de zahăr Plante cu păstaie Soiuri de nuci Oleaginoase Zarzavaturi Fructe Plante fibroase Alte plante (Mirodenii, tutun etc.) Resturi de cultură, furaje şi biomasă păscută Resturi de cultură Paie Alte resturi de cultură (sfeclă de zahăr şi furajeră, frunze, altele) Furaje şi biomasă păscută Furaje (inclusiv ierburile păscute) Biomasă păscută Pomi exploataţi Buşteni Pomi pentru ardere şi alte exploatări Pescuit, alte animale şi plante de apă Vânătoare şi păstrare Total

Importul produselor

(mii tone)

Biomasă şi produse din biomasă Produse principale, primare şi prelucrate Resturi de cultură, furaje şi biomasă păscută Pomi exploataţi şi produse lemnoase Pescuit, alte animale şi plante de apă Alte animale vii, carne şi produse din carne Alte produse de origine biomasă

29

Exportul produselor (mii tone) Biomasă şi produse din biomasă Produse principale, primare şi prelucrate Resturi de cultură, furaje şi biomasă păscută Pomi exploataţi şi produse lemnoase Pescuit, alte animale şi plante de apă Alte animale vii, carne şi produse din carne Alte produse de origine biomasă

(Sursa: www.ksh.hu ) În continuare prezentăm câteva date în legătură cu potenţialul de surse energetice de origine vegetală a regiunii dél-alföld / câmpiei de sud. Masa anuală a biomasei regenerabile pentru întreaga suprafaţă a regiunii este de aproape 9,5 milioane t materie uscată, al cărei conţinut brut de energie este de 180 PJ. Pentru producţia de bioetanol servesc ca materii prime în primul rând porumbul şi grâul de toamnă, ale căror cantitate în media mai multor ani este de 730 mii t, din care se pot obţine 255 mii t etanol. În regiune, cantitatea de biodiesel ce se poate produce din rapiţă poate ajunge anual la 18-20 mii tone. În politica energetică a Uniunii Europene şi Ungariei, în viitor va primi un rol tot mai însemnat reducerea utilizării purtătorilor de energie fosilă, diminuarea poluării mediului, eliminarea dependenţei de importuri, creşterea siguranţei aprovizionării cu energie, inducerea competitivităţii şi diversificării în sectorul energetic, utilizarea mai eficientă a energiei, sprijinirea dezvoltării rurale şi a economiei agrare sustenabile şi ca rezultantă a acestora exploatarea mai accentuată a surselor regenerabile de energie. Unul dintre scopurile importante ale politicii energetice a Consiliului European, scop formulat în 2007, este ca în Uniunea Europeană: • utilizarea totală de energie regenerabilă să ajungă în anul 2010 la 12%, iar în 2020 la 20%; • procentul resurselor regenerabile în consumul de energie electrică să se ridice în 2010 la nivelul de 21%; • cota parte a biocombustibililor şi a altor combustibili regenerabili, calculată în baza conţinutului de energie, în consumul de benzină şi diesel ca combustibil utilizat în scopuri de circulaţie, să ajungă în anul 2010 la 5,75%, iar în 2020 la 10%. În strategia Ungariei de utilizare a surselor de energie regenerabilă, Ministerul Economiei şi Circulaţiei prognozează atingerea unui procent de 15% până în 2020. Consumul Ungariei de energie primară este de 1150-1200 PJ/an, din care energia regenerabilă în 2006 a fost de 54 PJ, adică aproape 4,7%. Cea mai importantă sursă de energie regenerabilă a ţării este biomasa, care în anul 2006 a furnizat aproape 90% din totalul energiei regenerabile. Stocul total de biomasă al Ungariei se poate aproxima la 350-360 milioane tone, din care biomasa primară anual regenerabilă este de 105-110 30

milioane tone. Conţinutul brut de energie al biomasei vegetale ce se formează anual este de 1185 PJ, ceea ce depăşeşte consumul total anual de energie al ţării. Însă, conform unor estimări diferite potenţialul biomasei utilizabile în scopuri energetice se poate aproxima la 200-330 PJ. Utilizarea energetică a biomasei este destul de diversă, pentru producţia de energie termică, de asemenea pentru producţia de curent electric şi utilizarea sa pe post de combustibil. Analizele interne arată că, în Ungaria, biomasa va reprezenta în curând cea mai mare şi mai importantă bază de energie. Acest lucru este valabil în mod deosbit pentru regiunea câmpiei sudice, dacă avem în vedere premisele sale naturale, structura pe ramuri de exploatare, caracterul şi nivelul producţiei agrare a acestei regiuni. Evaluarea biomasei vegetale din regiunea câmpiei sudice s-a efectuat pe baza datelor din anii 2001-2005 pe soiuri de plante, respectiv suprafaţă cultivată şi media producţiei pe fiecare cultură (KSH 2001-2006). Cantitatea de produse secundare a unor culturi sa calculat după metoda propusă de Izsáki (2000). Biomasa totală anuală regenerabilă, ca şi valoarea termică au fost exprimate pentru materia uscată. La calculul masei şi valorii energetice a biomasei vegetale regenerabile utilizabile în scopuri energetice, am avut în vedere structura de utilizare formată pentru unele produse principale, respectiv, în cazul produselor secundare, masa biomasei recoltabile. Suprafaţa regiunii Câmpiei de Sud a Ungariei este de 1.848.100 ha, din care 85% teren productiv şi 15% teren scos din circuitul agricol. Aproximativ 72% din Câmpia de Sud reprezintă suprafaţă agricolă, şi 12,3% teren împădurit. Dintre ramurile cultivatoare, partea arabilă este cea mai mare: 56%. Viile, livezile şi grădinile de zarzavaturi ocupă în total 3,5% din suprafaţa teritoriului regiunii. Structurii teritoriului arabil al regiunii îi este caracteristică o ocupare de 68% cereale, din care cota parte a celor cu spic este de 42%, iar a porumbului de 26%. După cereale, cea mai importantă plantă industrială este floarea-soarelui, cu o cotă parte de 11% din teritoriu. Din punct de vedere al producţiei de biodiesel, o plantă cu perspectivă este rapiţa, a cărei suprafaţă de însămânţare este de 2-3% din suprafaţa arabilă a regiunii. Pentru producţia bioetanolului se pretează potenţial sfecla de zahăr şi cartoful, ale căror cotă parte din terenul arabil este de aproximativ 2%. Pe cei 16% rămaşi din suprafaţa arabilă se cultivă plante furajere, legume şi, în funcţie de cota parte teritorială, plante de o mai mică importanţă, care deocamdată nu joacă un rol important din punctul de vedere al utilizării energetice. Masa totală a biomasei regenerabile anual pe terenurile câmpiei sudice este 9,454 milioane tone materie uscată, al cărei conţinut brut de energie este de 180 PJ. Acest lucru se împarte pe judeţe astfel: • Judeţul Bács-Kiskun: 4,060 milioane t materie uscată, conţinut brut de energie 77 PJ; • Judeţul Békés: 3,123 milioane t materie uscată, conţinut brut de energie 60 PJ; • Judeţul Csongrád: 2,271 milioane t materie uscată, conţinut brut de energie 43 PJ. Din producţia de masă anual regenerabilă a regiunii, cota parte a cerealelor este de 63% (cu spic 36%, porumb 27%), a pădurilor 13%, floarea-soarelui 6-7%, pajişti şi porumbul pentru siloz fiecare câte 2-3%, sfecla de zahăr, lucerna, vii, livezi şi zarzavaturi aproape 2%, în timp ce rapiţa aproape 1-2%. În ceea ce priveşte conţinutul brut de energie, în ordinea descrescătoare a importanţei acesta este: cereale 113 PJ, păduri 23 PJ, floarea-soarelui 13 PJ, porumb pentru siloz, pajişti 5,5 PJ, sfeclă de zahăr, vii, livezi 4,4 PJ, rapiţă 2 PJ.

31

Dintre componentele de biomasă cu potenţial în aplicaţii de combustie, cel mai mare este al paielor rezultate din plantele cu spic. Masa de materie uscată recoltabilă a acestora a reprezentat în anii 2001-2005, în medie 3,1 t la ha, iar, calculat la ansamblul regiunii câmpiei sudice este de aproximativ 1,3-1,4 milioane t. Însă, din această biomasă, cantitatea ce se poate lua în calcul pentru ardere este de 514 mii t, a cărei valoare calorică este de 8896 TJ, iar valoarea termică netă de 170 mii toe. În privinţa utilizării pentru combustie şi tulpina de porumb reprezintă un potenţial semnificativ de biomasă. Cantitatea recoltată în anii 2001-2005 a fost în medie de 813 mii t materie uscată, a cărei valoare calorică a fost de 14235 TJ, iar valoarea termică netă de 268 mii toe. Utilizarea tulpinii de porumb ca material de ardere este îngreunată din cauza conţinutul de umiditate în momentul recoltării care, în funcţie de an, soi şi agrotehnică se situează între 30-60%. Celelalte tipuri de biomasă potenţial utilizabile pentru combustie reprezintă o masă şi o valoare calorică semnificativ mai mici. În regiunea câmpiei sudice, biomasa anual regenerabilă şi utilizabilă pentru ardere este de aproape 2 milioane t materie uscată, a cărei valoare calorică este de aproximativ 33 PJ, iar valoarea termică netă de 620 mii toe. Cota parte a produselor secundare cerealiere din acest potenţial de valoare energetică este de 70%, în timp ce a celorlalte componente de biomasă este de 30%. Pentru producţia de bioetanol servesc ca materie primă în primul rând boabele de porumb şi grâu de toamnă. Evident, pentru producţia de etanol în volume mai mici, se pot lua în calcul şi alte plante cu conţinut de zahăr şi amidon (sfecla de zahăr, cartoful, anghinarea etc.). Răspândirea mai largă a aşa-numitei tehnologii de a doua generaţie de producţie a bioetanolului din lignoceluloză, este aşteptată după perioada 2012-2015. Producţia de boabe uscate din porumb a regiunii câmpiei sudice în anii 2001-2005 a fost în medie 1268 mii t. Avînd în vedere structura utilizării porumbului – pe lângă utilizarea sa ca furaj, utilizarea industrială şi sămânţă – aproape 35% din producţia totală serveşte scopurilor energetice, şi anume pentru producţia de bioetanol. Acest lucru semnifică faptul că, în medie anual, se poate planifica o cantitate de 440-445 mii t porumb pentru producţia de bioetanol, din care se pot produce 155 mii t etanol. Producţia de boabe uscate din grâu de toamnă în anii 2001-2005 a fost în medie 965 mii t în regiune. În baza structurii de utilizare, 30% din acestea, adică 290 mii t se pot destina anual pentru producţia de bioetanol, din care se pot obţine aproape 100 mii t etanol. În regiune, din porumb şi din grâul de toamnă se pot produce anual 255 mii t bioetanol. Atingerea scopului de consum intern de biocombustibil planificat pentru 2010, transpus într-un conţinut de energie de 5,75%, ar însemna, având în vedere consumul de benzină, un consum de 145-150 mii t etanol. Faţă de aceste cifre, regiunea câmpiei de sud este potenţial capabilă de producerea unei cantităţi semnificativ mai mari de bioetanol. Cantitatea de biodiesel ce se poate produce în regiune din rapiţă a fost în producţia anilor 2001-2005 în medie 10220 t, în timp ce în baza suprafeţei roditoare a anului 2007 a fost de 18800 t. În cazul biodieselului, procentul de volum de amestecare de 4,4, pentru atingerea scopului indicativ al anului 2010, reprezintă un consum anual de 170-190 mii t biodiesel , din care regiunea câmpiei sudice poate produce aproape 10%. Conform informaţiilor furnizate de consiliul judeţean, judeţul Timiş are o suprafaţă agricolă importantă, de 701640 ha (81% din total). Din aceasta, există 532869 ha de teren

32

arabil, 125720 ha păşuni, 29499 ha fâneţe, 9242 ha livezi, 4310 ha cu viţă de vie. Sunt 109058 ha de pădure, 15777 ha de râuri şi lacuri, şi 43190 ha alte suprafeţe. Suprafaţa cultivată cu sfeclă de zahăr este de aproximativ 1000 ha, cea cultivată cu cartofi de 11000 ha, iar cu legume de 13000 ha. Acestea ar putea duce la o cantitate anuală de aproximativ 39 de milioane de metri cubi de biogaz, având un potenţial energetic total de 234000 MWh anual. Suprafaţa plantată cu cereale în Timiş, de 280291 ha are un potenţial anual de 7970074 MWh. Deşeurile municipale, în cantitate aproximativă de 100000 de tone pe an ar putea aduce prin ardere, în condiţiile de putere de combustie minimă, o cantitate de 200.000 MWh anual, iar deşeurile de hârtie, carton etc, în cantitate aproximativă de 8000 de tone pe an, ar putea avea un potenţial energetic de 55000 MWh anual. Deşeurile rezultate în urma salubrizării publice în Timiş, în valoare de 11000 de tone anual, au un potenţial energetic aproximativ de 28000 MWh. Pentru o evaluare completă mai sunt necesare date privind producţia de fructe, bere vin, deşeurile industriei alimentare, distileriilor, fabricilor şi fermelor de lapte, abatoarelor, industriei zahărului şi industriei hoteliere. Sunt de asemenea necesare informaţii privind industria lemnului, producţia de lemn de foc, precum şi deşeurile industriei zootehnice. O altă sursă de biomasă o reprezintă deşeurile rezultate în urma activităţilor de întreţinere a parcurilor, amenajărilor peisagistice şi cimitirelor. Din recuperarea substanţelor cu posibilităţi de combustie rezultate prin canalizare şi tratarea anaerobă a apelor uzate, s-ar mai putea produce în jur de 30000 MWh anual în Timiş. Din păcate, majoritatea oraşelor nu au facilităţi de tratare a apelor uzate, iar cea în construcţie nu are prevăzută posibilitatea de producere a biogazului. Potenţialul judeţului Timiş în domeniul biomasei tehnic realizabil până în anul 2020 este, conform ultimelor studii, de 8,25 GWh/an din biogaz rezultat din prelucrarea deşeurilor menajere, la un preţ de producţie de 3 Eurocenţi pentru 1 kWh, de 3,36 GWh/an din biogaz rezultat din prelucrarea nămolului de la epurarea apelor uzate, la un preţ de 6 Eurocenţi pentru 1 kWh şi de 845 GWh/an din biogaz provenit din prelucrarea deşeurilor agricole, la un preţ de 7 Eurocenţi pentru 1 kWh. Ultimele evoluţii par să indice că există tendinţa de a se renunţa, din motive economica, la producţia de combustili, etanol şi metanol din biomasă, cel puţin în Europa.

33

5. Energie hidraulică Utilizarea acestei energii se bazează pe transformarea energiei mecanice a căderilor de apă în energie electrică. Instalaţiile hidroenergetice pot fi de mici dimensiuni (putere instalată sub 10..100 MW) sau de mari dimensiuni. După cum s-a mai arătat, instalaţiile de mai dimensiuni au în general un impact social şi ecologic negativ. De cele mai multe ori, funcţionarea instalaţiilor presupune construcţia unui baraj pentru formarea unui lac de acumulare, de mari sau mici dimensiuni, în funcţie de instalaţie. În ceea ce priveşte judeţul Csongrád, toată lungimea Mureşului pe teritoriul Ungariei se află în acest judeţ şi este de 49,6 km, debitul apei la inundaţie fiind de aproximativ 2000 m3/sec. O porţiune de 94,2 km a râului Tisa intră în administraţia oraşului Szeged. Din Tisa inferioară, 4,5 km reprezintă râu de graniţă şi, datorită barajului de la Törökbecse/Novi Bečej, Serbia este retenţionat până la Csongrád. Debitul apei la inundaţie este de 4000 m3/sec. Pentru gestionarea proiectelor de management al bazinelor hidrografice, teritoriul Ungariei – aşezat în totalitate în bazinul hidrografic al Dunării – a fost împărţit în 42 de subunităţi de proiectare. De judeţul Csongrád aparţin trei teritorii: Kurca, Alsó-Tisza / Tisa Inferioară şi teritoriul bazinului hidrografic al Mureşului. Desemnarea subunităţii de proiectare a Tisei Inferioare a fost determinată de premisele morfologice ale zonei, aliniindu-se la graniţele naturale ale malului drept al bazinului hidrografic al râului Tisa. Graniţele subunităţii de proiectare 252 a malului drept al Tisei Inferioare sunt reprezentate la est de rambleul de protecţie împotriva inundaţiilor al râului Tisa, la sud de graniţa statală a Serbiei, la vest de graniţa estică a bazinului hidrografic a canalului principal Dongér, de graniţa teritoriului de activitate al Alsó-Duna völgyi Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság / Direcţiei Apelor şi Protecţiei Mediului a văii Dunării Inferioare, de cumpenele apelor ce se întind la graniţa vestică a teritoriului administrativ Bugac şi Kunszállás, respectiv de graniţa bazinului hidrografic al canalului principal Csukásér, iar la nord Nagykőrös şi judeţul Pest, în continuare teritoriul administrativ al localităţilor Lászlófalva şi Lakitelek aparţinând judeţului Bács-Kiskun. Subunitatea de proiectare se situează la vest de Tisa, mărimea sa fiind de 5374,96 km2. Teritoriul de proiectare implică următoarele mici ţinuturi: Kiskunsági homokhát, Bugaci homokhát, Dorozsma-Majsai homokhát, Kiskunsági löszöshát şi valea Tisei de Sud. Kiskunsági homokhát Date de relief: un mic ţinut situat deasupra nivelului mării la o înălţime între 94 şi 139 m, câmpie sub formă de con de mâl acoperită cu nisip adus de vânt. Valoarea medie relativă de relief este 5 m/km2 în zonele cu nisip mişcător 810 m, în rest 24 m/ km2. Tipul orografic este de câmpie uşor vălurită, tărcată de întinderi de nămol calcaros, sărate, închise – uneori acoperite cu apă. Cele mai reprezentative forme sunt grupurile de coline situate aproape paralel. La vest, acestea sunt legate de grupurile de dune ale malului Luncii Joase a Dunării, şi între suprafeţele colinelor se intercalează întinderi joase. Întinderile intercolinare sunt adesea umplute de lacuri, mocirle de turbă, pământ de turbă, nămol calcaros. Suprafaţa este uşor tăiată orizontal. Premise geografice: Majoritatea decisivă a depunerilor suprafeţei de proximitate este formată din nisip mişcător. Grosimea sa se situează între câţiva metri şi câteva sute de

34

metri în direcţie estică. Compoziţia granulelor nisipului mişcător este destul de omogenă, bine clasificată. În compoziţie se regăseşte şi materialul conului de aluviuni al Dunării străvechi, acesta reprezentând substratul. Clima: Regiune temperat caldă şi uscată. Numărul orelor însorite pe an: 2100 Temperatura medie anuală: 10,2-10,3°C Suma precipitaţiilor anuale: 530-570 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 32, grosimea medie a zăpezii 19-20 cm Direcţia dominatoare a vântului: nord-vestică, viteza medie a vântului 2,5-3,0 m/s Hidrografia: Deoarece este intersectat de cumpăna apelor dintre Dunăre-Tisa, apele sale curg parţial înspre Dunăre, parţial înspre Tisa. Teritoriu uscat, cu scurgere rară, puternic lipsită de apă. Inundaţiile rare apar la începutul verii, în timp ce în marea parte a anului resursele de apă sunt puţine. Calitatea apei este de clasa a II-a. Apele interne temporare sunt direcţionate de o reţea de canalizare ce depăşeşte 200 km. Comparativ cu caracterul uscat, în acest teritoriu se găsesc relativ multe ape stătătoare. Bugaci homokhát Date de relief: un mic ţinut situat deasupra nivelului mării la o înălţime între 94 şi 150 m, câmpie sub formă de con de mâl acoperită cu nisip adus de vânt. Valoarea medie relativă de relief este 3,5 m/km2, în zonele colinare 810 m/ km2, în rest 2 m/ km2, pe întinderile intercolinare 0,2 m/ km2. Tipul orografic este de câmpie uşor vălurită, cu mici bazine diguite, cu întinderi. Cele mai reprezentative forme sunt grupurile de coline semilegate. Acestea sunt şiruri de coline ce se întind de la nord-vest în direcţie sud-estică, acoperite adesea de o placă cu lovitură lată, umedă. Premise geografice: Majoritatea decisivă a depunerilor suprafeţei de proximitate este formată din nisip mişcător. Grosimea sa se poate întinde de la câţiva metri până la 50-60 metri. Şirul de straturi de nisip mişcător este adesea divizat de intercalaţii din loess. Compoziţia s-a depus pe materialul conului de aluviuni al Dunării străvechi, şi cea mai mare parte a nisipului mişcător provine probabil de aici. Clima: mic ţinut temperat cald-uscat, dar aflat deja la limita căldurii, iar zonele sudice sunt temperat uscate. Numărul orelor însorite pe an: 2100 Temperatura medie anuală: 10,2-10,3°C Suma precipitaţiilor anuale: 530-570 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 32, grosimea medie a zăpezii 19-20 cm. Direcţia dominatoare a vântului: NV, viteza medie a vântului 2,5-3,0 m/s Hidrografia: Cea mai mare parte a apelor se varsă prin Dongér înspre est, în Tisa, iar câteva cursuri de apă se varsă înspre vest, în canalul principal al Văii Dunării. Inundaţii rare apar la începutul verii. Alterori resursele de apă sunt puţine sau lipsesc. Calitatea apei este în general de clasa a II-a. Între versanţii de nisip se formează nenumărate ape stătătoare mai mici sau mai mari, majoritatea temporare. Dorozsma-Majsai homokhát Date de relief: un mic ţinut situat deasupra nivelului mării la o înălţime între 80 şi 140 m, mai mult de trei sferturi din suprafaţa sa fiind câmpie uşor vălurită, pe aproape un sfert aflându-se bazine pe lungime, diguite, cu lovitură în direcţie nord-vest-sud-estică. Tăietura câmpiei sub formă de con de aluviuni acoperită cu nisip adus de vânt, este mică, valoarea medie relativă de relief este sub 2 m/km2. Monotonia peisajului este diversificată

35

de întinderile cu lovitură regulată în direcţie nord-vest-sud-estică, ce se alungesc până la Valea Tisei, uşor adâncite, cu nămol de calcar şi sărate. Vălul de nisip acoperă din loc în loc şi suprafeţele de pajişte cu bază de piatră de var, nămol de calcar, situate mai adânc. Valoarea tăieturii orizontale este mică, sub 5 m/km2. Premise geografice: Pe depunerile panonice ce ascund o cantitate mai mică de ţiţei şi o cantitate mai mare de gaz de sondă, s-a depus un con de depuneri cuaternare ale Dunării străvechi. La finalul würm-ului, respectiv în glaciarul târziu, acest material a fost mişcat pe alocuri de vânt – pe alocuri în grosimi semnificative, s-a redepus şi amestecându-se cu loess s-a reformat ca nisip mişcător. Ultimele mişcări de nisip au nivelat cea mai mare parte a formelor şi, momentan, 75% din suprafaţă este caracterizată de forme de nisip cu relief relativ, care uneori se depun şi pe adânciturile din holocen. Nisipul mişcător se împleteşte adesea cu nisip cu loess. Întinderile din holocen cu nămol de calcar, sărate au în general scurgere proastă, periodic acoperite cu apă. Clima: Mic ţinut cald-uscat, dar unele părţi vestice au climat temperat cald uscat. Numărul orelor însorite pe an: 2080-2090 Temperatura medie anuală: 10,5-10,7°C Suma precipitaţiilor anuale: 570-590 mm, numărul mediu al zilelor înzăpezite: 30-32, grosimea medie a stratului de zăpadă 20-22. Direcţia dominantă a vântului: nord-vestică, viteza medie a vântului 3 m/s Hidrografia: Apele interne temporare sunt direcţionate de numeroase canale paralele în direcţie nord-vest-sud-estică. Dispunem doar de puţinea date supra apelor. Debite mai mari de apă se prevăd doar pentru începutul verii. Alteori resursele de apă sunt mici. Apele interne temporare sunt colectate de 1000 km. Calitatea apei este în general de clasa a II-A. Mica regiune are 14 lacuri cu apă mai mult sau puţin permanentă. Kiskunsági löszöshát Date de relief: ţinutul mic situat deasupra nivelului mării la o înălţime de 82 şi 140 m este o câmpie sub formă de con de mâl acoperită cu loess şi nisip. Valoarea medie relativă de relief a suprafeţei mediu animate, comparativ cu câmpia de sud, este 5 m/km2. Din punct de vedere orografic, mai mult de 2/3 din suprafaţă se poate încadra la categoria de câmpie uşor divizată. Între unităţile tipologice situate sub formă de mozaic, se găsesc adâncituri închise, de dimensiuni mici, umplute temporar de lacuri, mocirle, precum şi întinderi vaste, sărate. În afară de acestea colinele longitudinale cu lovitură nord-vest-sud-estică sunt acoperite de un văl de loess. Între ele, şirul de bazine mici de formă ovală (lacuri sărate), formează un sistem. Premise geografice: 60% din depunerile suprafeţei proxime sunt formate din loess tipic, de luncă joasă, infuziv, şi din loess nisipos; nisipul mişcător este în exces pe marginile estice şi sud-vestice. Întinderile cu nămol de calcar, sărate ocupă o suprafaţă semnificativă. Substratul formaţiunilor în mare parte nu este gros, fiind nisip mişcător ce a parcurs o distanţă scurtă de transport – adesea îmbinat cu compoziţii de loess, care s-au depus pe materialul conului de dejecţii al Dunării străvechi. Clima: Ţinut mic cu climă temperat cald-uscată. Numărul orelor însorite pe an: 2100 Temperatura medie anuală: 10,510,7°C Suma precipitaţiilor anuale: 540560 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 3032, grosimea medie a zăpezii 19 cm

36

Direcţia dominatoare a vântului: nord-vestică, dar şi direcţia sudică este semnificativă, viteza medie a vântului 3 m/s Hidrografia: Acest teritoriu este intersectat de mai multe cursuri ce tind spre Tisa. Debite mai mari de apă se formează doar la începutul verii. Alteori abia au apă. Apele interne temporare sunt colectate de 500 km. Calitatea apei este în general de clasa a III-a. Micul ţinut are 38 de lacuri cu apă mai mult sau mai puţin permanentă. Valea Tisei de Sud Date de relief: ţinutul mic situat deasupra nivelului mării la o înălţime de 77 (cel mai jos punct al Ungariei) şi 91 m este o câmpie sub formă de con de mâl acoperită cu loess şi nisip. Este o câmpie de luncă joasă cu relief relativ (02 m/km2). Suprafaţă mai divizată se întâlneşte doar în zona movilelor şi recifurilor scutite de inundaţii formate din loess infuziv, şi în zona recifurilor de mal. Cele anterioare se conectează luncii de jos printr-o scară de sol cu marginile de format mic, ajungând uneori şi la 2 m. În marea lor majoritate, formele de suprafaţă au origini în apele curgătoare. Înainte de reglarea cursului râului, părţile sub 83 m a micului ţinut, temporar, au fost acoperite în general cu apă. Formele eolice de acumulare (dune de nisip, văl de nisip) sunt caracteristice părţii de N. Premise geografice: Pe şirul de strat pliocen, pe alocuri cu o grosime de 3 km, ce ascunde o rezervă semnificativă de hidrocarburi, s-a depus o sedimentare pleistocen holocenă formată din sedimente de apă curgătoare cu o grosime de mai multe sute de metri. Cu excepţia unor movile infuzive formate din loess, suprafaţa este acoperită peste tot de formaţiuni holocenice; straturile holocenice au o grosime de 1015 la nord şi 1520 la sud. Cel mai adesea suprafaţa conţine nămol turnat, care în jos, se transformă în argilă de pajişte, nămol argilos, apoi în sedimente de apă curgătoare din ce în ce mai dure. Clima: Tip de teritoriu cu un climat cald-uscat, mai ales în zonele sudice şi nordice. Numărul orelor însorite pe an: 20802090 Temperatura medie anuală: 10,510,6°C Suma precipitaţiilor anuale: 520580 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 2830, grosimea medie a zăpezii 1820 cm Direcţia dominantă a vântului: nord-nord-vestică, dar şi direcţia sud-sud-estică este semnificativă, viteza medie a vântului 3 m/s Hidrografia: Acestui mic ţinut îi aparţine teritoriul barajului naţional ce se întinde pe un segment al apei de 140 km şi 21342 km2, de la Valea Tisei, de la Tiszajenő până la graniţă. Pe acest segment al Tisei, aceasta preia numeroase ape ale cursurilor afluenţilor; debit de apă mai semnificativ au doar afluenţii de pe malul stâng al Tisei, în timp ce apele sosite din partea dreaptă sunt doar afluenţi micuţi. Teritoriul este uscat, cu scurgere greoaie, cu o puternică lipsă de apă. Inundaţiile mari obişnuiesc a apărea doar la începutul verii, în timp ce apele mici sunt frecvente la sfârşitul verii, toamna. Tisa este navigabilă pe toată perioada anului. Din punct de vedere al calităţii apei, apele ce curg aici sunt de clasa a II-a, a III-a. Râurile sunt însoţite până la capăt de diguri împotriva inundaţiilor. Lungimea reţelei de canalizare ce direcţionează apele interne depăşeşte 900 km. Ridicarea apelor mici este efectuată de 39 de staţii cu valve. Micul ţinut dispune de un număr mare de lacuri, în parte naturale, dar sunt multe şi meandrele tăiate şi mai nou, colectoarele şi lacurile de peşte artificiale. Teritoriul şi numărul acestora poate fi menţionat doar aproximativ, deoarece se modifică în funcţie de nevoi.

37

Localităţile mai mari aflate pe teritoriul subunităţii de proiectare: Kecskemét, Tiszaalpár, Kiskunfélegyháza, Kiskunmajsa, Kiskunhalas, Csongrád, Csanytelek, Kistelek, Tompa, Mórahalom, Sándorfalva, Szeged. Subunitatea de proiectare maros / mureş Desemnarea subunităţii de proiectare a fost determinată de premisele morfologice de suprafaţă ale teritoriului, aliniindu-se la graniţele conului de dejecţii al râului Mureş, respectiv având în vedere graniţele sistemului de ape interne Torontál. Graniţele subunităţii de proiectare a conului de dejecţii Mureş 272 sunt date la vest, de canalul principal al Tisei şi Sámson-Apátfalva, la nord-vest, de calea ferată OrosházaHódmezővárhely, la nord, est, de graniţele de activitate ale Administraţiei, la sud, de porţiunea comună de graniţă cu România şi Serbia. Subunitatea de proiectare este situată la est de Tisa, mărimea sa fiind de 1834,14 km2. Teritoriul de proiectare cuprinde următoarele ţinuturi mici: Csanádi hát, Békési hát, câmpia Csongrád şi Unghiul Mureşului. Csanádi hát Date de relief: ţinutul mic situat deasupra nivelului mării la o înălţime de 97 şi 104 m este o câmpie acoperită cu nămol de loess. Acest lucru este în esenţă jumătatea sudică a părţii centrale a conului de dejecţii a părţii maghiare a Mureşului. Având în vedere tipul orografic al reliefului, vorbim de câmpie joasă ferită de inundaţii, în uşoară pantă înspre sud-sud-vest. Valoarea relativă medie de relief (1m/km2). Pe suprafeţe, şirurile de dune de la mal şi ramurile de odinioară ale râului formează o bogată formă tot-unitară. Părţile dintre dunele mai mari, respectiv întinderile mai vaste situate mai adânc prezintă scurgere proastă. Premise geografice: Depunerile proxime de suprafaţă ale micului ţinut – conectate la conul de dejecţii al Mureşului – sunt caracterizate de compoziţii nisipoase, însă suprafaţa este acoperită peste tot de loess infuziv, loess nisipos. La finalul pleistocenului – începutul holocenului – de-a lungul reţelei apei curgătoare nisipul s-a format în şiruri de dune de mal. În holocen, albiile râurilor părăsite aproape că s-au umplut. Adânciturile sunt acoperite cu argilă de pajişte, nămol argilos. Clima: Temperat caldă – cu climat temperat uscat, dar căldura este prin apropiere – de teritoriile temperat uscate. Numărul orelor însorite pe an: 2000 Temperatura medie anuală: 10,6°C Suma precipitaţiilor anuale: 600 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 31-33, grosimea medie a zăpezii 1920 cm Direcţia dominantă a vântului: sud-sud-estică, viteza medie a vântului sub 3,0 m/s. Hidrografia: Unicul curs de apă este Szárazér. Teritoriu uscat, cu scurgere greoaie, lipsit de apă. Calitatea apei este de clasa a III-a. Inundaţiile se ivesc cel mai adesea primăvara, iar apele mici toamna. Datorită pantei suprafeţei condiţiile de scurgere sunt bune. Lungimea reţelei de canalizare pentru apele interne este de aprox. 100 km. Datorită bunelor condiţii de scurgere nu are nici o apă stătătoare. Békési hát Date de relief: micul ţinut situat la o înăţime între 83 şi 105 m deasupra nivelului mării; este o câmpie sub formă de con de depuneri ce formează o pantă uşoară înspre vest-nordvest, are ape curgătoare diverse şi este acoperită cu alte depuneri aduse de vânt. Valoarea relativă de relief este 2,5 m/km2, fiind caracterizată de valori mai mari la est şi mai mici

38

la vest. Suprafeţele din apropierea graniţei statale pot fi încadrate la categoria de câmpii cu nivel de luncă joasă, în continuare în tipul orografic de câmpii joase ferite de inundaţii. Teritoriul micului ţinut reprezintă aripa centrală a conului de depuneri a părţii maghiare a Mureşului. Formele de suprafaţă s-au format prin procese de apă curgătoare şi eoliene. Premise geografice: depunerile apropiate de suprafaţă ale micului ţinut, ce se formează în direcţie vestică sunt acoperite de un strat subţire de loess infuziv şi nămol de loess din era pleistocenă şi început de holocen. Grosimea compoziţiei de pietriş a conului de depuneri atinge pe alocuri 810 m, în alte locuri însă are doar 12 m. Formaţiunile cu granule dure sunt bune depozitoare de adâncime a apei. Depunerile de pietriş ce semnalează albia râului străvechi se transformă treptat în depuneri nisipoase şi, pe alocuri, suprafaţa este acoperită de nisipuri secundare, aduse de vânt. Clima: Regiune temperat caldă şi caldă. Numărul orelor însorite pe an: 2000 Temperatura medie anuală: 10,5-10,6°C Suma precipitaţiilor anuale: 560-620 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 3235, grosimea medie a zăpezii 18 cm Direcţia dominantă a vântului: N S, viteza medie a vântului sub 3,0 m/s. Hidrografia: În acest ţinut mic putem vorbi doar de cursuri de apă de categoria a III-a. Doar Szárazér dispune de apă permanentă, care-şi completează ulterior apele din Mureş. Canalizările aflate în teritoriu conduc o cantitate semnificativă de apă doar în anii cu precipitaţii sau în perioadele de topire a zăpezii. Calitatea apei este de clasa a III-a. Lacurile aflate aici sunt mici şi cu ape puţin adânci. Câmpia Csongrád Date de relief: Micul ţinut situat la o înălţime între 80 şi 101 m deasupra nivelului mării este o câmpie perfectă în uşoară pantă înspre Valea Tisei, legată de conul de depuneri a Mureşului. Având în vedere tipul orografic de relief este o regiune cu relief relativ extrem de mic (sub 1 m/km2), câmpie joasă ferită de inundaţii, divizată de adâncituri cu scurgere slabă. Zona vestică a conului de depuneri a Mureşului este o suprafaţă din holocen formată de inundaţiile Tisei şi Mureşului. Formele de suprafaţă sunt diversificate doar în privinţa adânciturilor erodate ale suprafeţei cu nămol de loess, umplute cu material sărat, foste braţe ale râurilor în diverse stadii de umplere. Premise geografice: Depunerile proxime ale suprafeţei argiloase, nămoloase sunt acoperite de la est spre vest de o pătură de loess infuzivă tot mai groasă. Din patul stratului pliocen se produce gaz de sondă. Clima: Caldă, uscată, dar la nord ţinut mic cu climă mai degrabă temperat caldă, la sudest aproape de tipul temperat cald-uscat Numărul orelor însorite pe an: 2000-2050 Temperatura medie anuală: 10,2-10,4°C Suma precipitaţiilor anuale: 550-580 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 2831, grosimea medie a zăpezii 18 cm Direcţia dominantă a vântului: N SE, viteza medie a vântului 3 m/s . Hidrografia: din partea sudică a micului ţinut curge înspre Mureş canalul Mezőhegyesi Élővíz, care adună apele reţelei de canalizare aflate în această parte. Jumătatea vestică a micului ţinut este aproape uscată, cu scurgere greoaie, teritoriu puternic lipsit de apă. Cu excepţia topirii zăpezilor primăvara, canalele sunt adesea goale. Calitatea apei este de

39

clasa a III-a. Lungimea reţelei de canalizare a apelor interne se apropie de 1000 km. Printre apele sale stătătoare se găsesc opt lacuri naturale. Unghiul Mureşului Date de relief: Micul ţinut situat la o înălţime între 78 şi 88 m deasupra nivelului mării este o câmpie perfectă cu nivel de luncă joasă, cu valoare relativă de relief mică (0,5 m/km2), acoperită de mici insule ferite de inundaţii. Marea parte a formelor de suprafaţă îşi află originea în apele curgătoare; suprafaţa este acoperită de braţe secate, rămăşiţele braţelor Mureşului aflate în diferite grade de umplere. La Deszk se formează bogate generaţii de recifuri. Solurile ferite de inundaţii acoperite cu nămol de loess sunt mai înalte cu 23 m decât media. Pe alocuri s-a produs şi acumulare eolică. Premise geografice: Pe depunerile panonice având o grosime destul de semnificativă (pe alocuri 23 m), s-au depus straturi pleistocene în mare parte cu originea în ape curgătoare, cu o grosime de 200-400 m. Sunt acoperite de loess infuziv, la Szőreg – de loess tipic, altitudinile formate prin eroziune de către apele curgătoare putând fi găsite şi pe suprafeţele aflate la sud de Deszk. De altfel, suprafaţa este acoperită de depuneri holocene având o grosime de 845 m. Sunt caracteristice făina de nisip, nămolul de luncă joasă, argila, argila de mocirlă, nisipul pe stratul recifurilor Mureşului. Rafinarea treptată de jos în sus a stratului de depuneri holocene reflectă diminuarea continuă a puterii transportoare a apei curgătoare. Clima: Cladă, uscată, dar în zona Makó-ului climatul micului ţinut este temperat uscat. Numărul orelor însorite pe an: 2100 Temperatura medie anuală: 10,6°C Suma precipitaţiilor anuale: 550-580 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 31, grosimea medie a zăpezii 20 cm Direcţia dominantă a vântului: nord-sudică, viteza medie a vântului 2,53 m/s Hidrografia: însoţeşte ambele părţi ale Mureşului până la esturual acestuia cu Tisa. Teritoriu uscat, lipsit de apă. Calitatea apei râului este de clasa a III-a, asemenea canalelor ce se varsă în el. Inundaţiile sunt cele mai frecvente primăvara, iar apele mici toamna. Lungimea reţelei de canalizare pentru apele interne este de aprox. 500 km. Apele sale stătătoare sunt nesemnificative. Localităţile mai mari ce se situează pe teritoriul subunităţii de proiectare: Csanádapáca, Medgyesháza, Mezőkovácsháza, Tótkomlós, Battonya, Mezőhegyes. Subunitatea de proiectare kurca Desemnarea subunităţii de proiectare a fost determinată de premisele morfologice ale teritoriului, aliniindu-se la graniţele naturale ale bazinului hidrografic al malului stâng al râului Tisa. Graniţele subunităţii de proiectare 271 Kurca sunt date la vest, de malul stâng al râului Tisa, la nord-est, de graniţele Administraţiei (graniţele administrative ale localităţilor Öcsöd, Cserebökény, Eperjes, Nagyszénás) şi de linia de cale ferată OrosházaHódmezővárhely, la est, de canalul principal Sámson-Apátfalva, la sud, de umplutura de protecţie împotriva inundaţiilor de pe malul drept al râului Mureş, teritoriu ce ţine de la estuar până la Apátfalva. Subunitatea de proiectare se situează la est de Tisa, mărimea sa fiind de 2163,09 km2. Teritoriul de proiectare implică următoarele mici ţinuturi: Békési hát, Câmpia Békési, Câmpia Csongrád şi Unghiul Körös.

40

Békési hát Date de relief: Micul ţinut situat la o înălţime între 83 şi 105 m deasupra nivelului mării este o câmpie sub formă de con de depuneri uşor în pantă înspre vest-nord-vest, acoperită cu diverse depuneri aluvionare sau aduse de vânt. Valoarea medie relativă de relief este 2,5 m/km2, fiind caracteritice valori mai mari la est şi mai mici la vest. Suprafeţele aflate în apropierea graniţei statale se pot încadra la categoria de câmpii cu nivel de luncă joasă, în continuare în tipul orografic al câmpiilor joase ferite de inundaţii. Teritoriul micului ţinut reprezintă aripa de mijloc a părţii maghiare a conului de depuneri al Mureşului. Formele sale de suprafaţă s-au format prin procese de apă curgătoare şi eoliene. Premise geografice: depunerile proxime de suprafaţă ale micului ţinut, de la est în direcţie vestică, sunt acoperite de un strat subţire de loess infuziv şi nămol de loess din era pleistocenă şi sfârşit de holocen. Grosimea compoziţiei de pietriş a conului de depuneri atinge pe alocuri 810 m, în alte locuri însă are doar 12 m. Formaţiunile cu granule dure sunt bune depozitoare de adâncime a apei. Depunerile de pietriş ce semnalează albia râului străvechi se transformă treptat în depuneri nisipoase, şi pe alocuri suprafaţa este acoperită de nisipuri secundare, aduse de vânt. Clima: Regiune temperat caldă şi caldă. Numărul orelor însorite pe an: 2000 Temperatura medie anuală: 10,5-10,6°C Suma precipitaţiilor anuale: 560-620 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 3235, grosimea medie a zăpezii 18 cm Direcţia dominantă a vântului: nord-sudică, viteza medie a vântului sub 3,0 m/s. Hidrografia: În acest ţinut mic putem vorbi doar de cursuri de apă de categoria a III-a. Doar Szárazér dispune de apă permanentă, care-şi completează ulterior apele din Mureş. Canalizările aflate în teritoriu conduc o cantitate semnificativă de apă doar în anii cu precipitaţii sau în perioadele de topire a zăpezii. Calitatea apei este de clasa a III-a. Lacurile aflate aici sunt mici şi cu ape puţin adânci. Câmpia Békés Date de relief: Micul ţinut situat la o înălţime între 83 şi 92 m deasupra nivelului mării este partea marginală a câmpiei sub formă de con de depuneri a Mureşului, acoperită cu loess infuziv şi argilă, momentan situată la nivel de luncă înaltă. Valoarea medie relativă de relief este de 23 m/km2, la nord-vest de 5 m/km2. Având în vedere tipul orografic al reliefului, vorbim de câmpie ferită de inundaţii, pe suprafaţa sa identificându-se şi câteva tipuri plane aşezate în formă de mozaic, cu scurgere proastă. Premise geografice: suprafaţa diversă reprezintă un strat pleistocen-holocen apropiat, la depunere solul său este pliocen-panonic, cu un conţinut semnificativ de rezerve de hidrocarburi. Depunerile de suprafaţă din loess infuziv, nămol de luncă joasă, argilă aparţin de zona marginală a conurilor de depuneri a Mureşului şi Körös-ului. Clima: mic ţinut situat la limita frontierei dintre climatul clad temperat şi cald Numărul orelor însorite pe an: 2000 Temperatura medie anuală: 10,2-10,4°C Suma precipitaţiilor anuale: 550-570 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 3134, grosimea medie a zăpezii 17-18 cm Direcţia dominantă a vântului: N S, viteza medie a vântului sub 3,0 m/s. Hidrografia: Teritoriu sprijinit pe sistemul de apă al Körös-urilor. Canalele aflate aici se umplu cu apă în general odată cu topirea zăpezii, sau la începutul verii. Alteori însă, abia

41

au sau nu au deloc apă. Calitatea apei este de clasa a III-a. Printre apele sale stătătoare aflăm şi 5 lacuri naturale. Câmpia Csongrád Date de relief: Micul ţinut situat la o înălţime între 80 şi 101 m deasupra nivelului mării, este o câmpie perfectă, uşor în pantă înspre Valea Tisei, legată de conul de depuneri al Mureşului. Având în vedere tipul orografic de relief, este un ţinut cu valoare relativă de relief extrem de mică (sub 1 m/km2), câmpie joasă ferită de inundaţii, divizată de adâncituri cu scurgere proastă. Zona vestică a conului de depuneri al Mureşului reprezintă o suprafaţă holocenă formată prin inundarea râurilor Tisa şi Mureş. Formele de suprafaţă prezintă diversificare doar în privinţa adânciturilor erodate ale suprafeţei cu nămol de loess umplute cu material sărat, a braţelor moarte, rămăşiţele braţelor moarte legate de Szárazér aflându-se în diferite stare de umplere. Premise geografice: depunerile proxime ale suprafeţei argiloase, nămoloase sunt acoperite de la est spre vest de o pătură de loess infuzivă tot mai groasă. Din patul stratului pliocen se produce gaz de sondă. Clima: Caldă, uscată, dar la nord există un mic ţinut cu climat cald temperat, iar la sudest aparţine aproape de tipul temperat cald-uscat. Numărul orelor însorite pe an: 2000-2050 Temperatura medie anuală: 10,2-10,4°C Suma precipitaţiilor anuale: 550-580 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 2831, grosimea medie a zăpezii 18 cm Direcţia dominantă a vântului: N SE, viteza medie a vântului 3 m/s Hidrografia: Din partea sudică a micului ţinut curge înspre Mureş canalul Mezőhegyesi Élővíz, care adună apele reţelei de canalizare aflate în această parte. Jumătatea vestică a micului ţinut este uscată, cu scurgere greoaie, teritoriu puternic lipsit de apă. Cu excepţia topirii zăpezilor primăvara, canalele sunt adesea goale. Calitatea apei este de clasa a III-a. Lungimea reţelei de canalizare a apelor interne se apropie de 1000 km. Printre apele sale stătătoare descoperim opt lacuri naturale. Unghiul Körös Date de relief: Micul ţinut situat la o înălţime între 80 şi 96 m deasupra nivelului mării este o câmpie joasă, ferită de inundaţii, uşor în creştere de la Valea celor trei Crişuri înspre conul de depuneri al Mureşului. Este destul de puţin divizat vertical (valoarea medie relativă de relief este 1,5 m/km2). Suprafaţa este divizată de o reţea confuză de braţe secate, albii părăsite ale râurilor, fiind frecvente acumulările de pământ înalte de 3-4 m. Malurile apelor interne de câmpie joasă, periculoase, cu scurgere proastă, sunt îndiguite pe alocuri. Premise geografice: din punct de vedere structural morfologic, micul ţinut se poate împărţi într-un teritoriu recent cu depuneri (holocen) şi un ţinut marginal mai vechi divizat de râuri de la final de pleistocen (würm). Pe primul dintre acestea se găseşte sistemul văii Crişului, pe marginea sudică sunt caracteristice sistemul vechi de albii al râurilor Veker şi Mureş umplute cu depuneri. Depunerile proxime de suprafaţă din mâl argilos sunt acoperite adesea de un strat subţire de loess infuziv. Clima: Mic ţinut aflat la limita zonei climatice temperat calde şi calde Numărul orelor însorite pe an: 2000 Temperatura medie anuală: 10,2°C

42

Suma precipitaţiilor anuale: 500-530 mm, numărul mediu anual al zilelor înzăpezite: 2831, grosimea medie a zăpezii 18 cm Direcţia dominantă a vântului: nordică, viteza medie a vântului 2,53 m/s Hidrografia: la nord se sprijină pe cele Trei Crişuri. Teritoriu destul de uscat, cu scurgere greoaie, puternic lipsit de apă. Cursul de apă al celor Trei Crişuri este influenţat şi de refularea Tisei. Perioada celor mai mari inundaţii este vara, în timp ce canalele locale se umplu cu apă în perioada topirii zăpezilor. Calitatea apei pe râu este de clasa a II-a, pe canale de clasa a III-a. Lungimea reţelei de canalizare pentru apele interne este de aprox. 250 km. Printre apele sale stătătoare pe primul loc se pot aminti 13 lacuri meandre ale Crişului. Localităţile mai mari aflate pe teritoriul subunităţii de proiectare: Öcsöd, Kunszentmárton, Szentes, Mindszent, Orosháza, Gádoros, Nagyszénás,Hódmezővásárhely, Makó, Szeged (Sursa: http://vizeink.hu/ Tisza este cel mai mare afluent al Dunării, unul dintre cele mai importante râuri ale Europei Centrale, care traversează teritoriile Ungariei, României, Slovaciei, Ucrainei şi Serbiei. Acest râu formează linia de graniţă între Bácska şi Banat, înainte de a se vărsa în Dunăre în centrul Vojvodinei, la Titel. Suprafaţa bazinului hidrografic al Tisei este de aproape 157 000 km2, debitul râului fiind puternic fluctuant. Debitul mediu la Szeged este de 820 m3/s, dar s-au măsurat şi valori de 3820 m3/s. Segmentul maghiar al Tisei este divizat în trei părţi – cu numele similare celor anterioare. Denumirea de Tisa Superioară se referă la segmentul cuprins între graniţa statală şi Tokaj, Tisa Mijlocie la segmentul cuprins între Tokaj şi Tiszaug, iar denumirea de Tisa Inferioară la segmentul cuprins între Tiszaug şi graniţa statală sudică. Mureşul izvorăşte în Carpaţii Orientali, în munţii Giurgeu, în apropiere de Izvorul Mureşului la o înălţime de 850 m şi se varsă la Szeged în Tisa la km de curs 177. Lungime: 749 km, din care segmentul maghiar 49,5 km. Căderea medie: 24 cm/km Viteza medie: 2,1 km/h Lăţimea medie: 100 - 130 m Adâncimea medie: 2-4 m Circumstanţe, limitări: între km de curs 49,5 şi 28,4 este râu de graniţă Segmente Segment Km de curs distanţă greutate Nădlac - Szeged 49,5 - 0 49,5 Potenţialul hidrografic al Ungariei tehnic utilizabil, sintetizat în figura următoare, este de aprox. 1000 MW, care evident este cu mult mai mult decât potenţialul hidrografic efectiv utilizat sau utilizabil pentru producerea de energie electrică. (Momentan aprox. 15 MW de energie electrică provin din hidroenergie).

43

Potenţialul hidrografic al Ungariei tehnic utilizabil

Dunăre Tisa Drava Raba, Hernad altele

Dunărea nu are şi probabil nici nu va avea centrală. Pe Tisa – pentru condiţiile autohtone sunt considerate mari - se găsesc hidrocentralele Tiszalöki Vízerőmű şi, ca fiind cel mai nou stabiliment, hidrocentrala Kiskörei Vízerőmű, cu o capacitate încorporată de 11,5 MW şi 28 MW, Drava nu are momentan centrală. (Sursa: Stumphauser T. şi Dr. Csiszár A.: Manual de eficienţă energetică) În România, capacitatea instalată în hidrocentrale este de aproximativ 5840 MW, existând un poteţial tehnic realizabil de 9000 MW putere instalată În judeţul Timiş, principalele cursuri de apă sunt râurile Timiş şi Bega. Râul Timiş are un debit de 37 m3/s în zona graniţei şi lungimea cursului este de 231 km pe teritoriul României. La un astfel de debit şi la un randament al microhidrocentralei de 70% (tipic), puterea instalată variază liniar cu înălţimea căderii între 5 MW la 20 m şi 25 MW la 100 m. Râul Bega are un gradient de 18 cm la 100 km; se ştie că o microhidrocentrală a furnizat în 2008 o cantitate de energie de 2850 MWh. La ora actuală, utilizând căderile de apă existente, s-ar putea instala centrale mici cu o capacitate de 5 GWh/an, producând energie electrică la un preţ de aproximativ 9 Eurocenţi pe kWh. Valoarea mică a puterii instalate nu recomandă construirea de microhidrocentrale, mai ales ţinând cont de impactul negativ din punct de vedere ecologic. Există însă studii care indică faptul că, prin construcţia unor amenajări cu rol împotriva inundaţiilor combinate cu producere de energie, s-ar putea creşte producţia de energie la 200 GWh/an. Astfel de proiecte fac însă parte din categoria construcţiilor mari cu toate efectele descrise într-un paragraf anterior. Având în vedere că cele două judeţe sunt aşezate în zone de câmpie, construcţia barajelor mari cu diferenţe importante de nivel este problematică. Amplasarea microhidrocentraleor mici ar putea fi însă eficientă în unele zone, dar această chestiune necesită un studiu detaliat extins în timp şi spaţiu.

44

6. Energie geotermală În interiorul Pământului există regiuni cu temperaturi foarte înalte şi se produc "depozite" de căldură în prezenţa apei (acvifere), mai rar a vaporilor, precum şi depozite cu apă spraîncălzită. Căldura se poate de asemenea acumula în roci, situaţie foarte frecventă, neexistând din păcate mijloace pentru un transfer eficient de căldură. Se mai pot menţiona, în regiunile vulcanice, bazinele cu lavă şi camerele cu magmă. Se apreciază că energia totală stocată în aburi şi apă, la 10000 m adâncime este de 4X1021 J, din care 1-2X1020 J poate genera abur la peste 200oC. Energia totală stocată în stâncă la 10000 m este de 1027 J. Aburul la 200oC furnizează o putere medie de 240X109 W, durata de utilizare a unui zăcământ fiind în medie de 50 de ani. Cea mai favorabilă metodă de extracţie a căldurii se bazează pe circulaţia apei. Un factor important este presiunea apei din foraje deoarece aceasta poate impune sau nu folosirea pompelor. Un factor important este şi permeabilitatea rocilor la foraj. Situaţiile extreme sunt depozitele sedimentareconţinând nisip şi rocile din granit sau gneiss. În cazul efectuării unui foraj, un parametru important este debitul izvorului termal. Energia rezultată poate fi folosită pentru încălzirea clădirilor în cazul extracţiilor de suprafaţă sau pentru producerea de energie electrică în cazul forajelor de adâncime. Se apreciază că, din cauza epuizării rezervelor, durata de utilizare a unui rezervor geotermal pentru producerea de energie electrică este de 50 de ani. Rezultă că energia geotermală nu este regenerabilă în sens strict. În schimb, utilizarea sa nu este dependentă de diverse condiţii exterioare, cum sunt cele meteorologice, centralele electrice bazate pe energie geotermală fiind capabile să funcţioneze pe tot parcursul anului. Judeţul Timiş se bucură de una dintre cele mai bune poziţii din România din acest punct de vedere, iar situaţia Ungariei de sud-est este încă şi mai bună, după cum rezultă din harta următoare, care prezintă distribuţia temperaturii la o adâncime de 3000 m.

Dintre localităţile din judeţul Timiş în care se utilizează apa de provenienţă geotermală putem enumera: Comloş, Grabaţ, Jimolia, Lenauheim, Lovrin, Teremia şi Tomnatic, la care temperatura apei este de peste 80 oC, precum şi Beregsău, Beregsăul Mic, Periam,

45

Saravale şi Variaş, la care temperatura apei utilizate este între 60 şi 80 oC. În Timişoara, apa termală folosită are între 31 şi 60 oC. Conform unor studii, pentru 50% din suprafaţa judeţului Timiş, situată în vest, temperatura este între 60oC şi 120oC la 3000 m, iar 10% din suprafaţă corespunde unei temperaturi de 130-140oC sau mai mari, cu roci din perioada neogenului. Valoarea medie pe judeţ se situează aproape de 60oC. Localităţile cu potenţial foarte ridicat (130oC) sunt Jimbolia, Sânnicolau Mare, Lovrin şi Saravale. Datorită infrastructurii şi dotării tehnice existente, municipiile din judeţ pot constitui locuri privilegiate pentru dezvoltarea aplicaţiilor energiei geotermale. În concluzie, regiunea are un potenţial geotermal important şi investiţiile în această resursă sunt recomandate. În judeţul Csongrád, pe teritoriul societăţii Szentesi Árpád Agrár Zrt. funcţionează 14 fântâni termale, a căror adâncime este de 1800 - 2400 metri, iar temperatura apei între 74 - 96 grade Celsius. Debitul la extracţia apei este în jur de 500 m3/h. În Hódmezővásárhely centrala termică a oraşului exploatează 2 fântâni, una dintre acestea fiind de aprox. 1000 metri şi furnizând apă cu o temperatură de 40-50 grade C, cealaltă cu o adâncime de 2000 metri şi furnizând o cantitate de apă de 60 m3/h la o temperatură de 80 grade C. (Aceste date provin din lucrarea de specialitate din anul 2002 a d-nei Landy Kornélné, geofizician licenţiat, având titlul “Utilizarea Energiei Geotermale în Ungaria”.) În afară de acestea, mai funcţionează fântâni termale în băile cu apă termală (Kiskunmajsa, Mórahalom, Algyó, Szeged, Makó), respectiv în câteva grădinării. În judeţul Timiş s-ar putea instala capacităţi pentru producţia a 150 GWh/an energie la un preţ de 5 Eurocenţi pentru 1 kWh.

46

7. Concluzii În acest document s-au prezentat resursele de energie regenerabilă din judeţele Timiş şi Csongrád. Cea mai importantă resursă regenerabilă din regiune este biomasa, rezultată din deşeuri menajere, din nămol de pe urma tratării apelor uzate şi din activităţi agricole. Este recomandabil ca această resursă să fie folosită pentru producerea biogazului. Următoarea resursă ca pondere şi interes economic este energia geotermală, ambele judeţe fiind foarte bine situate din acest punct de vedere. Sunt posibile aplicaţii de suprafaţă, pentru încălzire şi de adâncime, pentru producerea de energie electrică. Energia solară poate fi folosită atât în aplicaţii termice cât şi în aplicaţii fotovoltaice având în vedere şi tendinţa actuală de scădere a preţului echipamentelor. Energia hidraulică este recomandabil să fie utilizată eventual doar în cazul lucrărilor de mari dimensiuni, atunci când amenajarea teritoriului o justifică. Datele acumulate până în prezent nu permit să se întrevadă aplicaţii eficiente ale instalaţiilor eoliene în regiune.

Surse [1] Bent Sorensen, Renewable Energy, Elsevier, Amsterdam, 2004 [2] Prof. Dr. Izsáki Zoltán, Tessedik Sámuel Főiskola / Şcoala Superioară Tessedik Sámuel, Mezőgazdasági Víz- és Környezetgazdálkodási Kar / Catedra de Agricultură, Hidroeconomie şi Mediu, Szarvas, Magyar Hírlap, 2008. 03. 11. [3] Au fost folosite rezultate preliminare din cadrul proiectului PHARE CBC Ro-Hu 2006, contract RO-2006/018-446.01.01.01.07, cu amabila permisiune a ADETIM, dir. Sergiu Bălaşa [4] Materialele seminarului tematic în cadrul expoziţiei "Energia Viitorului", 2009, CCIAT

47