Curs 1

Importanta studierii modului de aplicare a electrotehnicii şi electronicii în cadrul sistemelor de producţie în contextul asigurării unei dezvoltari durabile şi a unei

eficienţe energetice sporite

La ora actuală, manageri de top si specialisti cu preocupari in domeniul eficientei energetice dezbat probleme cheie pentru dezvoltarea societăţii, precum cresterea competitivitatii economice, securitatea alimentarii cu energie si reducerea impactului asupra mediului.

Dupa cum bine se stie, cresterea eficientei energetice are o contributie majora la realizarea sigurantei alimentarii, dezvoltarii durabile si competitivitatii, la economisirea surselor energetice primare si la reducerea emisiilor gazelor cu efect de sera. In acest sens, Comisia Europeana a propus un set complet de masuri in vederea instituirii unei noi politici energetice europene menite sa combata schimbarile climatice si sa stimuleze securitatea si competitivitatea sectorului energetic al UE. Una din aceste masuri vizeaza imbunatatirea eficientei energetice pana la 20% in perioada 2008-2020.

Atât în ţările Uniunii Europene cât şi în România, sectorul rezidenţial prezintă un potenţial deosebit de important pentru reducerea consumului de energie, prin introducerea unor tehnologii eficiente şi nepoluante şi un management energetic avansat. Consumul de energie electrică în sectorul rezidenţial priveşte în principal iluminatul şi echipamentul electrocasnic. Utilizarea eficientă a energiei electrice în locuinţe este un aspect încă neglijat, lipsind atât datele statistice necesare, cât şi metodologiile şi instrumentele de evaluare, prognoză şi instruire a specialiştilor şi consumatorilor.

Consumul de energie electrică în sectorul casnic are o tendinţă continuă de creştere pe plan internaţional. În România acest consum a ajuns la 8.2 TWh în anul 2003, ceea ce reprezintă 22% din consumul final de electricitate. Consumul pe locuitor are însă valori reduse (356 kWh/loc comparativ cu 1600 kWh/loc media pentru cele 25 de state membre ale UE), astfel încât tendinţa de creştere va continua şi se va accentua. Este esenţial ca această creştere să se realizeze în condiţii de eficienţă.

Strategiile şi măsurile de politică energetică adoptate în UE pleacă de la ideea că piaţa oferă o gamă largă de produse, care realizează acelaşi serviciu, cu consumuri de energie mult diferite între ele. Dorind să cumpere un anumit produs, cumpărătorul primeşte de la prima privire informaţia privind preţul. Pentru a putea lua o decizie finală corectă, el trebuie însă informat şi asupra consumului de energie şi educat pentru a prelucra şi interpreta această informaţie. Piaţa nutrebuie astfel doar studiată ci şi formată, educată pentru a stimula realizarea obiectivelor strategice pe termen lung (în particular realizarea eficienţei energetice şi dezvoltarea durabilă).

Aceste argumente au determinat Consiliul Comunităţii Economice Europene (predecesoarea Uniunii Europene de astăzi) să adopte încă din mai 1976 recomandarea privind utilizarea eficientă a energiei pentru receptoarele electrocasnice. În perioada următoare au fost realizate mai multe programe pentru realizarea acestui obiectiv şi adoptate peste 60 de directive şi alte reglementări specifice.

Prin utilizarea eficientă a energiei electrice în mediul rezidenţial se poate obţine:

1

a. Impact economic pozitiv prin: - producerea de aparatură eficientă energetic (clase de eficienţă energetică A, A+ şi A++);- dezvoltarea capacităţii de cercetare şi dezvoltare a producătorilor de aparatură electrocasnică în vederea realizării unor modele performante; - creşterea cifrei de afaceri şi a profitului producătorilor şi distribuitorilor de aparatură electrocasnică prin comercializarea unor aparate eficiente cu preţ ridicat; - creşterea competitivităţii economice prin producerea de aparatură la standard european şi, prin aceasta, asigurarea dezvoltării economice durabile;

b. Implementarea politicilor UE referitoare la mediu şi consum de energie: - acţiunile prioritare din programul UE referitoare la modificarea climatului, privind campania de înştiinţare publică şi campania referitoare la eficienţa energetică; - alte obiective UE referitoare la creşterea eficienţei energiei la consumatori cu un procent de 1% pe an.

Programul UE referitor la modificarea climei şi-a propus ca obiectiv până în anul 2012 câte un aparat de clasa “A” pentru fiecare locuinţă. c) Implementarea politicilor sociale prin:

- asistenţă în implementarea politicilor pentru dezvoltarea mai susţinută a utilizării eficiente a energiei; - oferirea de informaţii consumatorilor cu venituri reduse asupra modului de reducere a notei de plată la energie;

d) Conservarea mediului prin: reducerea emisiilor de dioxid de carbon propagate în atmosferă ca urmare a reducerii consumurilor de energie electrică utilizată de consumatorii de aparate electrocasnice, ceea ce conduce la managementul economic durabil al mediului în România; e) Crearea de oportunităţi pentru învăţământ de sensibilizare a tinerei generaţii în probleme de energie şi mediu. f) Prin oferirea de servicii Internet pentru populaţie de către diverşi agenţi economici (de regulă în spaţii publice) se conturează o nouă ocupaţie (operator Internet de exemplu), care va acoperi o parte importantă a pieţei de muncă.

Conceptul de Eco Eficienţă

Eco-Eficienţa (EE), suprapusă deseori termenului de eco-inovare, constituie parte integrantă a Strategiei de Dezvoltare Durabilă (SDD), ţintind în principal componenta economică, componenta de mediu şi evidenţiind inter-relaţiile dintre acestea. Este însă în mod direct legată şi de componenta socială în forma cerinţelor de consum ale societăţii. Cele două concepte nu pot fi separate, iar relaţia care le leagă poate fi percepută:

- să fie drept una de cauză – efect, în bucla cerinţe de consum - producţie- să fie ca un raport: Mediu / Economie

EE implică, simultan inovare către un grad mare de dematerializare (a produselor, serviciilor şi sistemelor) dar şi modificarea severă a practicilor actuale de consum.

Principalii termeni legaţi de eco-eficienţă, care dau mai multă concreteţe conceptului sunt:

2

- dematerializare- Factor 4 si- Factor 10.Nu sunt diferenţe de substanţă între aceşti termeni (primul fiind mai des utilizat în SUA, iar

ceilalţi doi în Europa). “Factor n”, care propune o utilizare de n ori mai eficientă a resurselor (materiale, energie, apă), poate fi definit ca o utilizare directă a sistemelor metrice pentru diferite activităţi care pot reduce consumul de resurse pentru un anumit proces.

Toate definiţiile au ca factor comun reducerea consumului de resurse şi îmbunătăţ irea rezultatelor (produse/servicii) pentru bunăstarea publică. Eco-eficienţă înseamnă mai mult decât tehnologie. Inovarea, în sensul ei larg, se referă atât la tehnolgie şi la proiectarea acesteia, dar încorporează şi bunele practici, aspecte legate de organizare şi marketing. Inovarea în spiritul eco-eficienţei poate consta în îmbunătăţiri incrementale ale proceselor sau produselor, dar şi un salt mai radical către o nouă tehnologie.

Revoluţia industrială din secolul al XIX-lea şi dezvoltarea explozivă a industriilor mari consumatoare de resurse din secolul următor s-au făcut cu costuri şi consecinţe neprevazute într-o primă fază, desconsiderate în urmatoarea etapă şi pentru care “preţul” trebuie plătit acum şi în viitor.În 1994 G. H. Bruntland afirma că « este pur şi simplu imposibil ca lumea, ca un întreg, să poată susţine nivelul vest-european de consum pentru toţi». La acel moment se recunoştea că “ satisfacerea nevoilor a 7 miliarde de oameni, la nivelul consumului de energie şi resurse al UE, va conduce la nevoia a mai mult decât rezervele unei planete», insistând pentru promovarea conceptului «Dezvoltării Durabile (DD)», concept pe care îl definise în 1987: «activităţile prin care societatea prezentă îşi satisface propriile necesităţi fără a compromite sau pune în pericol posibilitatea generaţiilor viitoare de a-şi satisface propriile necesităţi».

Principii ce stau la baza implementării conceptului DDPrincipii de Mediua) Principiul Ciclului de Viaţă: reprezintă elementul esenţial pentru implementarea dezvoltării durabile în faza de concepere a produsului. Termenul are în vedere toate etapele ciclului de viaţă ş impacturile de mediu asociate lor, inclusiv procesul de decizie şi este pus în practică prin Analiza Ciclului de Viaţă – ACV ( Life Cycle Assessment – LCA).b) Controlul Poluării rezultă din utilizări trecute ale termenului, când poluarea era pur şi simplu supravegheată. Tehologiile “capăt de conductă” folosesc controlul poluării în relaţie cu problemele generate de evacuări/emisii de poluanţi din surse industriale. Se admite că această abordare reprezintă doar o amânare temporară a problemelor de mediu, concentrându-se pe “captarea poluării” mai degrabă decât pe reducerea acesteia.Conform acestui principiu, poluarea este redusă după ce ea a fost generată şi, alături de tehnologiile “capăt de conductă” sunt incluse şi investigaţiile privind natura şi extinderea contaminării. Trebuie recunoscut că această abordare presupune resurse şi costuri suplimentare şi nu este în acord cu viziunea dezvoltării durabile.c) Reciclarea, Refolosirea şi Regenerarea reprezintă termeni înrudiţi, deseori folosiţi pentru descrierea aceleiaşi acţiuni. Reciclarea (EPA) reprezintă metoda de recuperare a unei resurse care presupune

3

colectarea şi tratarea unui deşeu, în vederea folosirii lui ca materie primă pentru obţinerea aceluiaşi produs sau a unuia similar. Strategia Europeana în domeniul deşeurilor distinge între recirculare şi refolosire: refolosirea semnificând utilizarea deşeului (proces diferit) ca materie primă fără modificări structurale, iar reciclarea semnificând schimbări structurale în cadrul aceluiaşi proces. Regenerarea este activitatea de reînoire a unui material pentru a-l reda în forma primară utilizării în acelaşi proces sauunul diferit.d) Minimizarea resurselor nu are încă o definiţie consacrată. Principiul s-a clădit pe conştientizarea faptului că resursele (materii prime, purtători de energie, rezerve de apă) nu vor fi disponibile la nesfârşit şi este perceput drept un “ demers pentru reducere” aplicabil oricărei activităţi consumatoare de resurse. Aceasta ar conduce la conservarea resurselor, îmbunătăţirea disponibilităţii şi menţinerii acestora.e) Reducerea surselor este definita (EPA) ca fiind practica de reducere a cantităţii de materiale care intră în fluxul deşeurilor dintr-o anumită sursă prin regândirea produsului sau a practicilor de producţie şi consum. Conform caracteristicilor definite, termenul este “ascuns” (inclus) în definiţia Prevenirii Poluării (care este totuşi un concept mai larg).

Principii Economice si SocialeAlături de principiile orientate către mediu enumerate, durabilitatea presupune considerarea în

mod imparţial a principiilor economice şi sociale. Au fost încadrate aici acele principii cu “rezonanţă” imediată în componenta economică sau socială, chiar dacă ele sunt în mare masură aplicabile – sau la interfaţă – componentei de mediu. Acestea includ termeni precum:a) Ciclul Demingb) Contabilitatea de mediuc) “Poluatorul plateşte”d) Responsabilitate corporatistă socialăe) Sănătate ocupaţională şi siguranţăf) Relaţia cu publicul.

Principii EcologiceSistemele industriale – sau oricare alt sistem artificial îşi au originea în cele naturale, iar acestea

au drept caracteristică de bază interconectarea între ele. Principiile ecologice după care se dezvoltă relaţiile între sistemele naturale sunt esenţiale pentru coabitarea acestora. Conform viziunii durabilităţii acestea vor trebui aplicate tuturor sistemelor interconectate în mod direct sau indirect.

Simbioza industrială este parte a Ecologiei Industriale şi elementele cheie care o caracterizează sunt colaborarea şi asigurarea sinergiei posibilităţilor oferite de un cadru geografic.

Strategii de Mediu (cluster)

Conceptul Strategii de mediu (cluster) indică modul de aplicare a unor practici specifice, care conduc la creşterea performanţei economice. Sunt incluse: Eco-Eficienţa, Producţiile Curate, Eco-design-ul, Chimia Verde, Analiza Ciclului de Viaţa, Minimizarea Pierderilor.a) Eco-Eficienta (EE ) a fost adesea înglobată in definiţiile acceptate pentru Producţiile Curate, dar toate definiţiile au în comun reducerea inputurilor materiale şi îmbunătăţirea rezultatelor pentru binele public (sau “a face mai mult folosind mai puţin”).

4

b) Productii (mai) Curate (PC ) au fost lansate în 1989, iar primele definiţii au fost extinse către o orientare “durabilă” a acţiunilor şi scopului. Strategia de managemnet în direcţia PC ţinteste către cresterea productivităţii, implementarea principiului eficienţei energetice, managementul fluxurilor de materiale, aplicarea principiului prevenirii, utilizarea durabilă a capitalului natural şi atingerea conformării cu cerinţele legale.c) Eco-design-ul (sau design-ul pentru mediu) reprezintă procesul de dezvoltare a unui produs care are în vedere ciclul de viaţă complet al prodsului şi ia în considerare aspectele de mediu în toate etapele procesului, promovând produsele cu cel mai mic impact asupra mediului de-a lungul întregului ciclu de viaţă. Includerea dimensiunii de mediu în design-ul produsului şi serviciilor va stimula inovarea acestora.d) Chimia verde, aşa cum a fost definită în 1998, constă în design-ul produselor şi proceselor chimice care reduc sau elimină folosirea şi generarea de substanţe periculoase. Cu alte cuvinte, reacţiile/proceselor chimice trebuie să fie concepute sau modificate astfel încât să devină “curate”, dar să se păstreze standardul de viaţa actual. În strategia chimiei verzi se au în vedere: selectarea materiilor prime/reactivilor, solvenţii alternativi, dar şi utilizarea catalizatorilor pentru asigurarea unei înalte selectivităţi.e) Analiza Ciclului de Viaţ a (ACV ) este metoda/procesul/instrumentul de evaluare a efectelor asupra mediului pe care un produs le are pe întreaga durată de viaţă şi care are ca efect creşterea eficienţei de utilizare a resurselor şi diminuarea răspunderilor (post-produs). Referirile uzuale la ACV presupun o analiză “din leagăn până la mormânt” şi are trei elemente principale:

- identificarea şi cuantificarea “încărcării de mediu” (materiale şi energie consumate, emisii şi deşeuri generate)- evaluarea impactului potenţial al acestor “încărcări” asupra mediului şi - evaluarea opţiunilor disponibile pentru reducerea acestor impacturi.

ACV presupune contabilizarea fluxurilor şi ea poate fi aplicată de la procesele de producţie la produse şi servicii şi chiar în planificare strategică.

f) Minimizarea pierderilor este definită ca eliminarea sau reducerea, până la un nivel fezabil, a deşeurilor generate, care altfel ar presupune tratare ulterioară, depozitare sau eliminare (EPA). Include

5

orice reducere la sursa sau reciclare la nivelul celui care generează şi se referă la reducerea volumului sau a toxicitatii deşeului sau amândurora.

Priorităţile strategice pentru 2005 – 2009, agreate la nivelul Consiliului, Parlamentului şi Comisiei UE, sunt în principal legate de activitatea legislativă. Succesul procesului de integrare a politicilor la nivel European, început cu 5 ani în urmă, este considerat a fi cheia «viitorului durabil». Perspectiva financiară pentru 2007 – 2013 va trebui să asigure fondurile necesare pentru realizarea priorităţilor Starategiei Lisabona, iar adaugarea celei de a patra dimensiuni –cea instituţională – la edificiul sustenabilităţii devine o pre-condiţie pentru acoperirea «regulilor jocului», apanaj al guvernării şi procesului de decizie politică.

Prisma durabilităţii

Căi şi instrumente pentru promovarea eco eficienţei EEDacă se admite că nici sustenabilitatea nu poate fi atinsă fără creştere drastică în productivitatea

resurselor, nici creşterea economică nu este posibilă fără dematerializare severă, se recunoaste de fapt că eco-eficienţa este elementul determinant şi condiţia de bază pentru dezvoltarea durabilă.1. Necesitatea dematerializariiIncă la nivelul anului 1992, Prof. Schmidt-Bleek (părintele dematerializării, autorul conceptului Factor 10) afirma că «este necesară o reducere a consumului global de resurse cu 50% pentru atingerea dezvoltării durabile. Cu 20% din populaţie consumând 80% din resurse, tărilor înalt inustrializate li se cerea o dematerializare cu un factor 10». O astfel de ţintă presupune considerarea atentă a eco-eficienţei şi chiar dematerializarea absolută, pentru reducerea fluxului de materiale la nivelul întregii economii şi chiar la nivel global, iar rata de dematerializare trebuie să fie de peste doua ori mai mare decât cea de creştere a PIB.Guvernului Japonez a introdus înca din 2001, conceptul «Factor 10» în planificarea strategică la nivel national.2. Creşterea gradului de utilizare a resurselor poate fi privită ca o etapă în procesul complex al dematerializării şi se poate realiza fie prin:- reducerea Inputului, fie prin- creşterea (durată şi nivel de satisfacere a cerinţelor) Serviciului.Ambele direcţii necesită însă imbunătăţire şi inovare în domeniile: tehnologic, managerial, personal.

6

3. Acţiuni imediate pentru îmbunătăţirea eficienţei energetice a serviciilor şi produselor pe baza evaluării obiective ş informăii cu privire la consumul de energie (intensitatea energetica).Problema intensităţii energetice, alături de cea a intenstăţii materiale trebuie pusă la nivel de sector economic şi la nivelul întregii economii, aşa încât:- compoziţia economiei,- mărimea diferitelor sectoare economice,- schimbările la nivel de sectorpot avea puternice efecte asupra sustenabilităţii şi eco-eficienţei întregii economii. Este important de ştiut:- care sectoare au principale contribuţii la dezvoltarea nedurabilă?- care sectoare oferă cele mai bune condiţii pentru creşterea eco-eficienţei?4. Realizarea de produse eco-inteligente reprezintă un pas important în direcţia dezvoltării durabile. 5. Adoptarea conceptului integrat - Sistem Produs – Serviciu ( PSS) este percepută în ultimul timp drept calea cea mai judicioasă către Ecoeficienţă. Ideea de baza a PSS constă în a nu livra produsul ca atare, ci mai degrabă serviciul oferit de produs, ştiut fiind că un consumator este interesat în serviciu şi nu în aceeaşi măsură în produs (de ex. interesul pentru o încălzire confortabilă şi în mai mică masură pentru sistemul tehnic de încălzire).6. Eco-Leasingul, Închirierea şi Folosirea în comun a bunurilor reprezintă tot căi pentru creşterea eco-eficienţei. Acestea, ca şi PSS, impun o nouă gândire asupra categoriilor “proprietate” şi “consum”, întrucât ele vizează drepturile de proprietate individuală. Sarcina dificilă care rămâne de rezolvat constă în:- a găsi unde aceste oportunităţi pot fi aplicate- a demonstra că ele nu înseamnă un confort mai scăzut şi că- ele pot aduce avantaje.7. Corectarea cadrului şi priorităţilor politice. Mare parte a legislaţiei actuale de mediu a generat o situaţie care corespunde mai degrabă unei dezvoltări economice planificate decât nevoilor reale de protecţie a mediului. Aceasta generează costuri «în afara pieţei» (non-market driven costs) de sute de miliarde Euro anual. În plus, o astfel de abordare nu poate conduce la sustenabilitate pentru că:

- nu are la baza principliul precauţiei,- numai ţările “bogate” pot suporta costurile implicate şi- nu motivează scăderea consumului de resurse.

Mai mult chiar, este posibil ca resursele generale utilizate sa crească, întrucât sunt necesare investiţii, energie pentru operarea echipamentelor, pentru reciclare şi pentru transportul deşeurilor.8. O politică economică ecologică poate stopa (sau reduce în mare măsură) tendinţele actuale de creştere a consumului de resurse şi a şomajului prin mutarea presiunii fiscale de pe muncă, pe resursele naturale. Acest lucru se poate realiza prin introducerea Taxei pe Inputul Material ( MIT), cu obiectivul direct de reducere a inputului material pe o anumită perioadă, păstrând tendinţa de creştere economică.Politica economică ecologică – suma a măsurilor şi instrumentelor politice, economice şi de mediu – care are drept scop dematerializarea întregii economii este parte integrantă a politicii economice generale. Avantajul unei politici economice ecologice constă în cele din urmă în faptul că aceasta presupune mai puţine intervenţii şi limitări faţă de politicile actuale (care presupun adesea legi, ordine

7

şi instrucţiuni tehnice, uneori contradictorii). Modificarea sistemului de taxare (cu schimbarea accentului pe resurse: purtători de energie, folosirea terenului, apă, lemn, minerale, etc.) trebuie făcută într-un mod responsabil din punct de vedere social: acolo unde exceptări de taxe sunt necesare pentru protejarea anumitor ramuri economice faţă de consecinţe pe termen scurt inacceptabile, acestea trebuie să fie strict temporare.

Un exemplu de aplicare îl constituie dezvoltarea sistemului german actual “eco-tax” prin îndepărtarea graduală a “punctelor slabe” actuale:

- eliminarea scutirilor pentru industriile energo-intensive şi- creşterea ratei de taxare, pentru încurajarea economisirii de energie.

Numai la nivel guvernamental se pot produce corecţii din punct de vedere legislativ ale sistemului nesustenabil:

- guvernul poate da semnale pieţii referitoare la preţul pe muncă şi resurse;- guvernul poate reduce subvenţiile, în special pentru sectoarele consumatoare de resurse;- guvernul poate acorda preferinţă produselor şi serviciilor dematerializate (întrucat ele sunt responsabile de achiziţia a cca. 20% produse şi servicii în majoritatea ţărilor);- multe dintre standardele şi normele actuale trebuie să fie regândite şi modificate.

9. Educarea şi informarea publicului. Concomitent cu lansarea acestor semnale şi iniţiative, este imperios necesară informarea şi educarea publicului, în calitatea sa de consumator, cu privire la necesitatea dematerializării. Diseminarea pe cea mai larg posibilă cale şi realizarea acceptării asupra conceptului sunt absolut necesare pentru ca diferitele deprinderi comportamentale să se combine într-o atitudine de protejare a resurselor la nivel macroeconomic. O politică economică ecologică caută să implementeze şi să facă operaţionale aceste concepte abstracte şi ea are în vedere atât agenţii economici cât şi cetăţenii.

Eco – Design-ulPornindu-se de la faptul că între 60% - 80% din impacturile asupra mediului pentru întreg

ciclul de viaţă sunt determinate la faza de conceptie – proiectare, Eco-design-ul (sau Design pentru Mediu) are in vedere:

- considerarea impacturilor de mediu pe întregul lanţ producţie – consum- dezvoltarea de standarde generice, referitoare la produs- identificarea căilor de angajare a companiilor, având în vedere că eco-designul se adresează vulnerabilităţii produselor.

Mesajul pe care Eco-Design-ul trebuie să îl transmită constă în aceea că introducerea parametrilor de mediu la faza de concepţie a produselor, proceselor şi/sau activităţilor trebuie să fie eficace, astfel încât parametrii de mediu să fie o oportunitate de afaceri.

Modificari ale procedurilor actuale de abordare trebuie să aibă în vedere:- Modificări ale cerinţelor (specificaţiilor) produsului, procesului sau activităţii- Realizarea unei analize Ciclu de Viaţă (sau alte instrumente de analiză) pentru identificarea punctelor slabe- Elaborarea de Ghiduri pentru Eco-design.

8

Oportunităţile de îmbunătăţire la faza de concepţie trebuie să vizeze:- Achiziţia în deplină cunoaştere,- Delimitarea non-produselor (deşeuri, apă, energie, etc.),- Încurajarea produselor eco-eficiente (a economisirii),- Calitatea vieţii vizavi de consumatorism,- Stiluri sustenabile de viaţă.

9