Lumea funcționează pe putere generată. Cu toate acestea, așa cum au demonstrat recentele crize energetice globale, aprovizionarea cu energie poate fi fragilă și poate fi perturbată la scară națională. Securitatea energetică este unul dintre factorii cheie pe care guvernele îi planifică zilnic.
De ce este importantă securitatea energetică
Securitatea energetică este un factor critic în menținerea economiilor moderne. Totul funcționează cu energie electrică: transport, spitale, infrastructură rutieră, aparate electrocasnice, internet și multe altele care mențin societatea intactă și funcțională. Energia neîntreruptă generată eficient și accesibilă este esențială pentru a oferi populației unei țări beneficiile societății moderne industrializate. Dacă alimentarea cu energie este întreruptă, luminile se pot stinge literalmente.
Există multe aspecte ale securității energetice. Securitatea energetică pe termen scurt se referă la robustețea rețelei energetice și la capacitatea acesteia de a răspunde cu promptitudine la schimbările bruște ale ofertei și cererii. Securitatea energetică pe termen lung se referă la investițiile timpurii ale guvernelor în aprovizionarea cu energie, în conformitate cu nevoile de mediu și dezvoltarea economică.
Multe țări folosesc o combinație de surse generatoare de energie, inclusiv combustibili fosili, energie nucleară și surse regenerabile. Cu toate acestea, în ciuda unei schimbări globale către surse regenerabile, petrolul încă reprezintă o mare parte din mixul energetic pentru majoritatea națiunilor. Petrolul (și derivatele sale) este folosit pentru energie, infrastructură, industrie și transport. Cărbunele este eliminat rapid și înlocuit cu alte surse, în special gazul natural. Criza globală recentă a aprovizionării cu gaze naturale demonstrează cât de fragilă este cu adevărat aprovizionarea noastră cu energie.
Rolul microbiologiei în sectorul energetic
Microbiologia a devenit o tehnologie vitală pentru progresul uman în secolul XXI. Pe lângă utilizările evidente și notabile în sectorul biomedical, microbiologia joacă un rol tot mai mare în sectorul energetic. Procesele din industrie includ curățarea și controlul rezervoarelor, recuperarea îmbunătățită a uleiului microbian și biodegradarea rezervorului.
Chiar dacă aceste procese sunt larg cunoscute, ele sunt puțin înțelese. Și mai puțin înțeles este rolul microbiologiei în alte procese importante din punct de vedere comercial, cum ar fi extracția gazelor de șist și captarea carbonului. Potențialul tehnologiilor microbiene inovatoare în sectorul energetic este promițător. În prezent, există mai multe obstacole pentru cercetarea și inovarea viitoare în domeniu. Prețurile scăzute recente ale petrolului nu oferă un stimulent financiar pentru companii și există conflicte de interese la nivel guvernamental, precum și o implementare prelungită a politicilor care vor ajuta la combaterea schimbărilor climatice. Pentru ca microbiologia să continue să joace un rol în sectorul energetic în viitor, beneficiile potențiale trebuie să fie aduse acasă atât companiilor, cât și guvernelor.
Viitorul energiei globale
În ciuda atenției globale, petrolul va juca probabil un rol central în mixurile energetice globale, cel puțin pe termen mediu. Se estimează că va cuprinde în continuare 75% din totalul surselor de energie până în 2030, iar populația globală este în creștere. Consumul global de energie este estimat să crească la 200 de milioane GWh până în 2030, potrivit AIE. Energiile regenerabile vor domina pe termen lung, dar aceasta înseamnă că tehnologiile care profită la maximum de resursele în scădere și maximizează recuperarea vor fi necesare, limitând în același timp creșterea temperaturilor.
Cum pot microbii să joace un rol în securitatea energetică?
Asigurarea securității energetice globale minimizând în același timp impactul nostru asupra mediului este o provocare presantă pentru omenire în secolul XXI. Procedând astfel, vom reduce cele mai grave efecte ale schimbărilor climatice, eradicând în același timp sărăcia energetică și abordând cerințele unei populații în creștere, care se estimează că va atinge aproximativ 10 miliarde până în 2050. Tehnologiile inovatoare care maximizează gestionarea resurselor vor fi vitale în această nouă eră.
Microbiologia poate juca un rol vital în asigurarea securității energetice și combaterea schimbărilor climatice. Microbiologia are deja un impact asupra explorării și producției de combustibili fosili, iar disciplina este probabil să devină și mai importantă pe măsură ce reducem dependența de combustibili fosili.
Tehnologiile microbiene ar putea reprezenta un drum către reducerea emisiilor și o eficiență îmbunătățită a exploatării și gestionării resurselor. Pe măsură ce resursele convenționale scad, este probabil să devenim mai dependenți de surse neconvenționale, cum ar fi petrolul de șist, gazul de șist și chiar hidrații de metan. Microbiologia poate oferi soluții care facilitează recuperarea resurselor, reducând în același timp amprenta de carbon a acestor sisteme. Astfel, tehnicile microbiologice pot avea un impact pozitiv asupra securității energetice.
Câteva tehnologii cheie
Un concept deosebit de interesant care există de aproximativ un secol este recuperarea îmbunătățită microbiană a petrolului (MEOR). Aceasta implică modificarea proprietăților rezervorului prin manipularea populațiilor microbiene. De exemplu, poate reduce permeabilitatea și tensiunea interfacială. De asemenea, poate duce la conectarea selectivă. Cu toate acestea, în ciuda istoriei sale lungi, MEOR nu a fost utilizat la scară largă de industria petrolieră. Acest lucru se datorează în parte dificultății de a atribui procesului creșteri ale producției de petrol.
Pe lângă o mai bună gestionare a rezervelor de combustibili fosili, este necesară îndepărtarea de sursele de energie neregenerabile. Biocombustibilii reprezintă o soluție la această problemă, iar microbiologia a fost strâns implicată în industria biocombustibililor încă de la începuturile sale. Unele soluții de bioenergie regenerabilă includ biodiesel, bioetanol, biobutanol și metanol.
Vor fi necesare și alte tehnologii regenerabile mai curate pentru a asigura securitatea energetică, reducând în același timp emisiile. Acest lucru va necesita un amestec de tehnologii, inclusiv pile de combustibil cu hidrogen și vehicule electrice. Microbiologia joacă, de asemenea, un rol cheie în dezvoltarea acestor tehnologii. Două exemple sunt utilizarea microbilor fotosintetici pentru a produce hidrogen și celule de combustibil microbiene care își generează propria securitate. Pilele de combustibil microbiene au fost, de asemenea, explorate pentru generarea de energie solară.
Viitorul
Trăim într-o lume afectată de catastrofe climatice tot mai mari și de surse de energie din ce în ce mai fragile. Sfârșitul petrolului se apropie în următoarea generație, așa că industria și guvernele trebuie să ia măsuri pentru a asigura furnizarea de energie durabilă, curată și sigură în următoarele decenii. Microbiologia va continua să joace un rol în creștere în sectorul energetic, oferind cercetări inovatoare de care va beneficia întreaga industrie.
Sursa: News-medical.net