Taxa de retorn energètic

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Plataforma la Gaviota d'extracció de gas natural a Bermeo (País Basc).

La Taxa de Retorn Energètic (TRE), en anglès, “energy return on investment” (EROI) o també “energy return on energy investment” (ERoEI) és la relació entre l'energia generada per un procés i l'energia invertida en dur a terme aquest mateix procés.[1]


  TRE = \frac{\hbox{Energía Útil Generada}}{\hbox{Energia Invertida}}


Història[modifica | modifica el codi]

La TRE té precedents en el concepte d'anàlisi d'energia neta, utilitzat per Leslie White, Kenneth Boulding i, especialment, Howard Odum. El concepte va ser desenvolupat en diverses publicacions al llarg dels anys 80 i, tot i que la utilització d'aquest terme va anar en declivi durant un període de bonança energètica entre 1984 i 2005, ha anat prenent importància amb el temps.[2]

La TRE ha rebut també diverses crítiques que apunten que les seves fronteres d'anàlisi són controvertides i, per tant, diferents anàlisis donen diferents respostes a una mateixa pregunta. S'ha afirmat també que les solucions del mercat són sempre superiors als estudis científics i que la TRE és sovint funció de la situació monetària. Tot i així, la TRE és encara avui un concepte crític per a la presa de decisions en temes de política energètica i en la determinació de les perspectives de la civilització moderna.[3]

Interpretació[modifica | modifica el codi]

Observant la fórmula, veiem que el TRE pren valors superiors a 1 quan l'energia generada és superior a la utilitzada i valors inferior a 1, quan el consum provinent d'explotar una font d'energia és superior a l'energia generada. Tot i així, la importància de la TRE va més enllà d'aquesta classificació. El propi valor de la TRE ens ajuda a extreure conclusions rellevants sobre la font d'energia estudiada.

Exemple[modifica | modifica el codi]

Si féssim la hipòtesi, per exemple, que la TRE del petroli és d'1,1, poca cosa podríem fer-ne, a part d'extreu-re'l, ja que això ja suposaria una pèrdua neta d'energia. Si el TRE fos d'1,2, podríem refinar-lo i fer-ne dièsel, i si fos de l'1,3 podríem distribuir-lo allà on volguéssim utilitzar-lo. Si, a més, volguéssim utilitzar aquesta energia en un camió, necessitaríem una TRE d'almenys 3 per poder construir i mantenir el tractor, però també per construir les carreteres per les quals ha de circular. Imaginem, ara, que volguéssim incloure la depreciació del treballadors dels pous de petroli i de les refineries: necessitaríem una TRE de 7 o 8. I si volem que els fills d'aquest treballadors rebin educació i sanitat, necessitarem una TRE encara més alta.[4]

Taxa de Retorn Energètic de les principals fonts d'energia[modifica | modifica el codi]

Amb l'ajuda de la TRE podem comparar fàcilment diferents fonts energètiques entre sí, des de la pròpia llenya (biomassa) fins a l'energia solar fotovoltaica, que necessita un alta inversió energètica per a la producció dels panells solars. En la següent taula podem observar estimacions de la TRE de diferents fonts d'energia importants.


Taula comparativa
[modifica | modifica el codi]

Fuentes TRE Cleveland[5] TRE Elliott[6] TRE Hore-Lacy[7] TRE (Altres)
Combustibles fòssils

Petroli


> 100

23

8



50 - 100




5 - 15[8]

Carbó


80
30

2 - 7

7 - 17

Gas natural 1 - 5 5 - 6
Pissarra bituminosa 0,7 - 13,3 < 1
Energia nuclear
Urani 235 5 - 100 5 - 100 10 - 60 < 1[9]
Plutoni 239
Fusió nuclear < 1
Energies renovables
Biomassa 3 - 5 5 - 27
Hidroelèctrica 11,2 50 - 250 50 - 200
Eòlica 5 - 80 20
Geotèrmica 1,9 - 13

Solar


1,6 - 1,9
4,2
1,7 - 10




3 - 9




4 - 9




7 - 20[10]

Etanol


0,8 - 1,7
1,3
0,7 - 1,8

0,6 - 1,2

Metanol (de fusta) 2,6

El cas del petroli[modifica | modifica el codi]

Trànsit al Pont de Jacques Quartier, Mont-real (Canadà)

L'exemple més clàssic de la taxa de retorn decreixent és el de l'explotació industrial dels jaciments de petroli: cap a la meitat del segle XIX, moment en el qual el principal productor de petroli del món eren els Estats Units, per extreure un barril de petroli cru, tan sols era necessari invertir un 1% de l'energia continguda en aquest, és a dir, s'obtenia una TRE de 100. Això s'entén fàcilment: els primers jaciments contenien un petroli d'altíssima qualitat a escasses profunditats, en llocs accessibles i fàcils d'explotar (Texas); de manera que l'energia necessària per a la recerca, prospecció petrolífera, perforació petrolífera, bombeig i transport era molt poca.

A mesura que els jaciments més accessibles i superficials es van esgotar, va ser necessari buscar, prospectar i perforar a major profunditat o en llocs menys convenients: lluny dels centres de consum, de tal manera que els costos energètics d'aquestes extraccions han anat creixent amb el temps: en l'actualitat la TRE de l'extracció de petroli s'avalua entre 5 i 15 depenent dels autors: invertint el mateix barril de petroli que el 1850, el resultat obtingut és de 5 a 15 barrils en comptes de 100. Avui la taxa de retorn és molt més baixa i es probable que segueixi disminuint.[11]

Aquesta tendència decreixent en la TRE del petroli marca que el final de les prospeccions petrolíferes no es produirà en el moment en què les reserves arribin a zero, sinó molt abans: quan el cost energètic de l'extracció de les reserves sigui igual al seu potencial energètic.

Vegeu també: Pic petrolier

L'energia eòlica[modifica | modifica el codi]

Parc eòlic del Collet dels Feixos a Duesaigües (Baix Camp)

La taxa de retorn energètic de l'energia eòlica és igual a l'energia elèctrica generada al llarg de la vida útil d'una turbina eòlica dividida entre la suma de l'energia requerida per construir la màquina i la seva infraestructura, més el cost energètic del seu manteniment al llarg de la seva vida útil, més el cost energètic del seu desmantellament. La TRE de l'energia eòlica varia de 5 a 35, amb una mitjana de 18. La TRE es fortament proporcional a la mida de l'aerogenerador [12], de manera que els generadors més grans d'última generació són els que obtenen els valors més alts.[13] Donat que l'energia produïda és, en qualsevol cas, diverses vegades l'energia consumida, hi ha un guany d'energia neta.

Articles relacionats[modifica | modifica el codi]

  • Paradoxa de Jevons Observació de 1880 de les conseqüències de l'eficàcia energètica

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Hall, Charles A. S.. The Energy Reader: Overdevelopment and Delusion of Endless Growth, 2012. 
  2. Hall, Charles A. S.. The Energy Reader: Overdevelopment and Delusion of Endless Growth, 2012. 
  3. Hall, Charles A. S.. The Energy Reader: Overdevelopment and Delusion of Endless Growth, 2012. 
  4. Hall, Charles A. S.. The Energy Reader: Overdevelopment and Delusion of Endless Growth, 2012. 
  5. Cleveland et al. Science
  6. David Eliott, A sustainable future? the limits of renewables, Before the wells run dry, Feasta 2003.
  7. Ian Hore-Lacy, Renewable Energy and Nuclear Power, Before the wells run dry, Feasta 2003.
  8. Cutler Cleveland, Net energy from the extraction of oil and gas in the United States, Energy, Volume 30, Issue 5, April 2005, Pages 769-782.
  9. Storm van Leeuwen and Philip Smith, Nuclear Power: the Energy Balance.
  10. ALSEMA, E. A. (6-10 de juny de 2005). «The real enviromental impacts of crystalline silicon PV modules: an analysis based on up-to-date manufacturers data enviromental accounting» en 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference. .
  11. El País: El coste energético de la producción de energía
  12. Hagens, Nate. «Energy from Wind: A Discussion of the EROI Research». [Consulta: 2006].
  13. «Vestas: Life Cycle Assessments (LCA)». Vestas. [Consulta: 13 de febrer de 2008].