Cât de lung este drumul de la soba veche pe lemne la energie verde. Ce soluții alternative pentru încălzire exista în mediul rural ?

În România, majoritatea locuințelor din mediul rural utilizează lemne pentru încălzire și gătit, în sobe vechi cu randament scăzut. Veniturile scăzute ale populației din mediul rural și costul în creștere al lemnelor conduc la un număr ridicat de gospodării care nu își permit încălzirea adecvată a locuinței. Lemnul trebuie să rămână o sursă importamtă pentru România, dar lemnul rezidual din procesul de întreținere și exploatare silvică a pădurii, după o uscare corespunzătoare și mai ales dupa reabilitarea cladirilor si a folosirea unor sobe cu randamente ridicate.  Fără a se pune problema renunțării la lemne România are însă și resurse naturale bogate care pot constitui alternative mai ecologice față de încălzirea cu lemne, precum biomasa reziduală, biogazul și energia geotermală.

În special în mediul rural, biomasa este principalul combustibil utilizat pentru încălzire. Cantitatea de lemn de foc utilizată anual este în jur de 13,5 milioane tone/an, conform datelor din Strategia energetică națională.

Există însă și soluții alternative de încălzire, bazate pe resursele regenerabile locale existente la nivelul fiecărei comunități, ce pot asigura costuri mai mici și chiar autonomie energetică a satelor. Satele bioenergetice sunt un model european în care surse regenerabile de energie ca biomasa din agricultură și silvicultură sunt utilizate într-o centrală de cogenerare care furnizează energie satului în sisteme centralizate de încălzire. Căldura pe bază de biogaz este completată de alte surse regenerabile (de exemplu, resturi lemnoase, energie solară). Atât în cazul acestor sate bioenergetice, cât și în cazul satelor existente la noi, problema energetică trebuie să înceapă cu creșterea eficienței energetice a clădirilor (reducerea pierderilor energetice în clădiri), creșterea eficienței energetice a echipamentelor (sobe, centrale) .

După instalare, rețeaua de încălzire poate fi alimentată cu orice sursă de căldură durabilă, în funcție de dezvoltările viitoare. Pentru ca un astfel de proiect să aibă succes, un element critic este să fie convinsă comunitatea și cât mai mulți oameni din sat să se racordeze la termoficare.

Sursa: https://ec.europa.eu/enrd/sites/default/files/enrd_publications/rural_review_26-smart-villages-ro-v11-web.pdf

Deși biomasa reziduală este prezentă în România din belșug sub formă de reziduuri forestiere sau agricole, foarte puțin este valorificată pentru producerea de energie termică, în mare parte rămânând neutilizată. Așa cum reiese din proiectul Strategiei energetice, potențialul energetic al biomasei lemnoase în România rezultă din: reziduuri din exploatări forestiere, reziduuri din ferme zootehnice; deșeuri de lemn-rumeguș și alte resturi de lemn  (tulpini, crengi, frunziș, coajă, precum și produse prelucrate ca peleți, brichete și așchii); deșeuri agricole (cereale, tulpini de porumb, resturi vegetale de viță de vie etc).

În ceea ce privește biometanul (obținut prin purificarea biogazului), o analiză a Comisiei Europene din 2021 arată că România are un potențial semnificativ de producție, de 2 mld. m3 pe an la orizontul 2030 (având capacitatea de a înlocui aproximativ 80% din importurile actuale de gaz natural cu biometan). Cu toate astea, România reprezintă una dintre cele mai puțin dezvoltate piețe de biogaz din UE. Biometanul poate fi obținut din culturi energetice, reziduuri forestiere, paie, gunoi de grajd și deșeuri biologice.

Exemple de bune practici la nivel european arată că astfel de soluții funcționează și ar putea fi aplicate și în România.

În landul Baden-Württemberg din Germania există deja aproximativ 170 de sate de bioenergie realizate și în funcțiune (sursa: https://www.interregeurope.eu/good-practices/bioenergy-villages-0). De exemplu, locuitorii din comuna Biederbach au dorit să construiască împreună o rețea de încălzire prietenoasă cu clima. În 2017, a fost construită noua centrală de încălzire, care își obține energia în principal din resturi lemnoase. O conductă de încălzire locală conectată la aceasta furnizează de atunci căldură atât utilizatorilor privați, cât și clădirilor deținute de comunitate, cum ar fi grădinița sau primăria. Obiectivul pe termen lung este de a alimenta proprietățile cu mai mult de 95% căldură din cazanul pe resturi lemnoase. Cooperativa energetică mai operează, pe lângă rețeaua de încălzire, numeroase instalații fotovoltaice și eoliene. (sursa: https://energieagentur-regio-freiburg.eu/energieregion/)

Un alt model de bună practică se regăsește în Knežice, un sat mic situat la aproximativ 80 km de Praga, în Republica Cehă. Astăzi, acest sat este autosuficient energetic datorită unei facilități bioenergetice, care constă într-o centrală cu biogaz în cogenerare (330 kWel și 400 kWth) și o centrală de încălzire pe biomasă (cazane de 800+400 kW). Tehnologia furnizează populației peste 90% din necesarul de căldură și produce semnificativ mai multă energie electrică decât consumă satul, astfel încât energia electrică poate fi vândută. În plus, utilizarea unităților de biogaz rezolvă problema procesării deșeurilor organice în Knežice. Centrul operat de primărie produce, de asemenea, peleți pentru încălzirea caselor din zona învecinată. (surse: https://www.100-percent.org/knezice-czech-republic/, https://www.renewables-networking.eu/documents/CZ-Knezice.pdf)

Satul ESEK din Karditsa, Grecia, a valorificat biomasa reziduală din agricultură și păduri printr-un parteneriat între cetățeni, fermieri și administrația locală. Cetățenii au decis să se unească cu fermierii și municipalitatea pentru a produce energie din resturile pădurilor și terenurilor agricole gestionate necorespunzător. Biomasa este colectată prin acorduri cu fermierii, inițiative municipale și cooperative forestiere, contribuind în plus la prevenirea exodului rural prin locuri de muncă în energia regenerabilă.

(Sursa: https://www.rescoop.eu/toolbox/guidelines-on-community-heating-and-cooling)

ESEK are peste 350 de membri și operează o fabrică de peleți care procesează biomasa în 1.200 de tone de peleți anual. Acești peleți sunt apoi folosiți pentru încălzire sau răcire, acoperind o parte semnificativă a cererii de energie din regiune. Membrii ESEK beneficiază de achiziționarea acestor peleți la un preț redus, creând o soluție energetică localizată și sustenabilă. (sursa: https://www.rescoop.eu/news-and-events/stories/may-success-story-creating-value-and-social-impact-with-residual-biomass)

Cooperativa ERE43 (Franța) a dorit să conceapă o cameră de cazane modulară adecvată comunităților mici cu consum ridicat din zonele rurale, precum școli, case de bătrâni, hoteluri, ansambluri de locuințe. Împreună cu companii locale, au proiectat „Modul’R”, un micro-cazan pe bază de resturi lemnoase cu o putere de 120kW, capabil să încălzească 10 până la 15 locuințe. Practic, în loc să lase lemnul din regiune să putrezească, ideea lor a fost de a asocia pădurarii, fermierii și întreprinderile locale pentru a proiecta împreună o soluție de încălzire adaptată echipamentelor locale și care încurajează economiile de energie. Sursa: https://www.rescoop.eu/toolbox/guidelines-on-community-heating-and-cooling

În ceea ce privește resursele geotermale, pe teritoriul României au fost identificate mai multe areale în care potențialul geotermal se estimează că ar permite aplicații economice.

Conform Strategiei Energetice naționale, acestea se regăsesc pe o zonă extinsă în vestul Transilvaniei și pe suprafețe mai restrânse în nordul Bucureștiului, la nord de Râmnicu Vâlcea și în jurul localității Țăndărei. Cercetările anterioare anului 1990 au relevat faptul că potențialul resurselor geotermale cunoscute din România însumează aproximativ 1,67 milioane Gcal/an. Datele colectate din perioada 2014-2016 consemnează că din acest potențial sunt valorificate anual sub formă de agent termic sau apă caldă între 155 mii și 200 mii Gcal. Așadar, un calcul simplu matematic arată că doar 12% din potențial este valorificat.

Studii realizate în cadrul regiunii de Sud-Est a Europei au evaluat potențialul economic geotermal al României pentru producere energie termică la nivelul a 357 MW (2.500 GWh).

În România, energia geotermală este folosită pentru încălzirea locuințelor din mediul rural la scară foarte mică. Un exemplu este comuna Lovrin (jud. Timiș). Potențialul real al energiei geotermale rămâne neevaluat, atât timp cât statisticile rămân fragmentate și resursele geotermale sunt insuficient cartografiate, a arătat recent Comitetul Economic și Social European (CESE). În plus, Comitetul a subliniat că investițiile în centralele geotermale nu vor funcționa fără ajutor financiar la nivel național, fiind nevoie de stimulente guvernamentale pentru a atrage și a reduce riscul investiției inițiale.

(sursa: https://www.eesc.europa.eu/ro/news-media/news/energia-geotermala-poate-duce-la-infaptuirea-tranzitiei-verzi)

Un nou sistem care trebuie să se dezvolte in România, este sistemul de captare a căldurii subterane cu circuit închis este folosit din anul 2019.

Ce presupune, la nivel tehnic, sistemul de captare a căldurii subterane cu circuit închis, pe scurt: în subteran se efectuează două foraje paralele și verticale, de o adâncime variabilă de la zonă la zonă, în funcție de situarea stratului de roci magmatice în scoarța terestră. Forajele au rolul adăpostirii a două conducte produse dintr-un material special, termoconductor, dar rezistent atât la presiune, cât și la temperaturi ridicate.

În punctul în care forajele și conductele ajung la stratul de roci magmatice, acestea vor devia într-un unghi de 160 de grade, moment în care conductele se vor ramifica. Ramificațiile se vor uni în stratul de roci magmatice, până la maximum 7.000 metri adâncime.

Una dintre cele două conducte va avea rolul de a transfera apă de temperaturi scăzute din cadrul centralei de cogenerare către subteranul Pământului. Lichidul utilizat va fi circulat prin sistemul special de conducte situat în stratul de roci magmatice, zonă unde temperaturile solului sunt foarte ridicate (aprox. 300°C). Datorită materialului din care sunt fabricate conductele, lichidul va prelua căldura emisă de rocile magmatice și se va încălzi, fiind ridicat către suprafață prin cea de-a doua conductă, care are rolul de a aduce la suprafață lichidul încălzit. Lichidul ajunge la suprafață prin termosifon natural, deoarece fluidul cald are o greutate specifică ce îi permite să se ridice prin conducta de ieșire.

Lichidul fierbinte este apoi transformat în cadrul centralei în cogenerare, atât în energie electrică, cât și în energie termică. Lichidul fierbinte utilizat pentru producerea energiei electrice și termice, odată răcit, va putea fi reintrodus în pământ pentru a recircula și a se reîncălzi.

Sistemul de captare a căldurii subterane cu circuit închis se deosebește de energia geotermală tradițională, cu titlu de exemplu, prin următoarele:

1. Este un sistem închis, nefolosindu-se resursele naturale, deoarece nu se extrage din subteran apă fierbinte (geotermală), ci lichidul este introdus în subteran, de unde se ridică în mod natural, la temperaturi ridicate;
2. Nu este necesară folosirea unui strat de rocă permeabilă;
3. Nu este necesară pomparea, deoarece lichidul fierbinte se întoarce la suprafață prin termosifon natural;
4. Nu se utilizează fracturare hidraulică, deci nu există riscul de seismicitate indusă;
5. Nu se produce dioxid de carbon sau gaze cu efect de seră;
6. Utilizare minimă de resurse de apă, întrucât lichidul răcit este reintrodus în subteran pentru a fi reîncălzit;
7. Costurile de operare sunt cu aproximativ 80% mai scăzute față de sistemul geotermal traditional, însă investiția inițială este mult mai ridicată, amortizându-se în timp.

Mai mult decât atât, tehnologia poate fi aplicată oriunde există temperaturi ridicate în subteran, iar, pentru o țară ca România, caracterizată prin tradiție în ceea privește operațiunile de foraj în industria de petrol și gaze, implementarea tehnologiei poate constitui o oportunitate pentru utilizarea tehnologiilor și cunoștințelor deja aplicate de companiile petroliere.

Tehnologia oferă oportunitatea de a produce agent termic fără folosirea combustibililor fosili, la un nivel competitiv de preț prin comparație cu companiile de termoficare și companiile de încălzire centralizată și cu riscuri mult mai scăzute la nivel geologic.

Mai mult, tehnologia poate garanta o sarcină de bază permanentă (24/7) în producția de energie electrică și costuri competitive comparativ cu sursele regenerabile, cele din urmă fiind considerate relativ limitative din punctul de vedere al amprentei considerabile asupra solului și al longevității activelor, dar și din punctul de vedere al disponibilității sursei de producție. În plus, dată fiind amprenta la sol extrem de redusă a tehnologiei, precum și operațiunile silențioase, impactul social al operațiunilor este minimal.

De aceea, această oportunitate dată de subsolul României ar trebui prioritizată din punct de vedere strategic, iar legislația minieră națională (Legea Minelor nr. 85/2003) ar trebui amendată minimal, astfel incat sa permita forajul de sonde de mare adancime in vederea utilizarii caldurii din subteran.

Totodata, avand in vedere faptul ca aceasta resursa este una regenerabila, regimul fiscal aplicabil ar trebui sa fie similar celor utilizate si in cazul altor resurse similare, cum ar fi energia fotovoltaica sau eoliana. Toate proiectele regenerabile in faza incipienta au nevoie de sprijin din partea statului, pentru a ajunge la scara comerciala. Astfel, discutia la nivel politic si de reglementare este in favoarea oportunitatii de a introduce un sistem de redeventa mai tarziu, odata cu maturizarea tehnologiei si a scaderii costurilor asociate.

În concluzie, este nevoie de programe la nivel național și local care să încurajeze regiunile rurale să adopte soluții, inclusiv la scară mică, bazate pe resurse verzi de energie.

Cu stima,

Dumitru Chisalita

Presedinte AEI