1

DILEMELE DIANEI

Be cool : save energy !

-martie/iunie 2014-

2

Ai carte, ai parte, dar ai şi bani în buzunar

Atunci când ajungi la fundul sacului, începi să te

gândeşti să faci economii. Asta e valabil, atât pentru

resursele epuizabile (şi aici mă refer şi la bani), cât şi

pentru cele mai greu epuizabile (aparent inepuizabile într-

o viaţă de om), aşa cum este energia.

Inventivitatea omului este nelimitată, dar, din păcate

şi ignoranţa este la fel. Inventivii se străduiesc să

uşureze viaţa tuturor, pe când igoranţii risipesc ceea ce

alţii creează din greu.

Până nu demult făceam parte şi eu din categoria

igoranţilor: cu toate că învăţasem la şcoală că orice

consumator introdus într-un circuit electric «consumă»

curent (căci altfel poate că ar fi avut alt nume, nu-i aşa?),

preferam să-mi deschid televizorul şi PC-ul cât se poate

de repede, fără să fie necesar să întroduc ştecherul în

priză de fiecare dată. De altfel, văzusem că toată lumea

făcea mereu aşa. Nu mă preocupase niciodată faptul că un

led, oricât de mic ar fi el, tot consumă curent. Citind de

curând pe Internet despre aşa numitul «consum de

energie invizibilă», mi-am dat seama de greşeala făcută

din obişnuinţă. Aşa, din curiozitate la început, am aflat că

televizorul foloseşte aproximativ 45% din energia

necesară, în modul stand-by. De asemenea, am aflat că

studiile statisticienilor din întreaga lume, făcute în ultimii

10 ani, au demonstrat că aparatele electrocasnice

moderne sunt utilizate efectiv în medie doar 15-20% din

timp, în rest acestea aflându-se în modul stand-by. Cu

toate că există reglementări care solicită ca în modul

3

stand-by consumul să fie cât mai redus, aceleaşi studii

demonstrează menţinerea consumului în stand-by la

aproximativ 50% din consumul total anual al

echipamentului.

Poate că mai greşesc şi statisticienii, dar noi sigur

greşim dacă nu începem să ne punem şi astfel de

probleme: hai să economisim energia cât mai mult cu

putinţă. Şi să le spunem şi prietenilor acest lucru, căci

poate că şi ei sunt grăbiţi şi uită să-şi folosească

toate informaţiile acumulate în şcoală.

Economisirea energiei este una dintre problemele

majore ale Planetei noastre în acest moment, iar la nivel

individual, economisirea conduce sigur la un surplus de

bani în buzunar.

4

Străduieşte-te să nu înveţi degeaba!

Încep căldurile. Apa potabilă de la chiuvetă nu este

prea îmbietoare. Fuga la chioşc să luăm o doză de Fanta.

Gata, s-a rezolvat problema. Până la pauza următoare mai

rezistăm. Doza goală a ajuns la coşul de gunoi. Nu mai

contează câtă muncă şi energie a fost necesară pentru

obţinerea şi fabricarea ei.

Şi totuşi, am învăţat la Chimie despre aluminiu,

despre proprietăţile acestuia şi despre producerea lui.

Toată lumea (care studiază) ştie că aluminiul este un

element chimic ce are numărul atomic Z = 13, numărul de

masă A = 27 (deci 13 protoni, 13 electroni şi 14 neutroni).

Mai ştim că el este al 13-lea element în SI, fiind situat în

grupa a III-a A, perioada a 3-a.

De asemenea, am învăţat că aluminiul se găseşte în

natură combinat (atenţie: se găseşte NUMAI combinat)

sub formă de bauxită, din care se extrage alumina

(Al2O3), că este cel mai răspândit metal din scoarţa

terestră, iar alături de Fe, este cel mai utilizat din

industrie.

Ceea ce însă probabil puţini mai ţin minte este că

există două căi de producere a aluminiului utilizat în

practica industrială şi anume:

- direct din bauxită – se obţine Aluminiul primar;

- din recuperarea deşeurilor – se obţine Aluminiul

secundar.

Recuperarea deşeurilor de aluminiu este o sursă

importantă de materie primă pentru metalurgia secundară

a aluminiului. Recuperarea are loc prin topirea deşeurilor

sortate, folosind cuptoare de diferite tipuri.

5

Consumul de energie pentru obţinerea aluminiului

recuperat este mai redus decât pentru producerea

aluminiului primar, motiv pentru care procedeul este

considerat mai favorabil mediului. Consumul de energie la

recuparare se situează în intervalul 500 kJ/tonă până la

2.000 kJ/tonă, funcţie de tehnologia de ardere şi de

proces utilizate. În concluzie, ar trebui să ne gândim de 2

ori înainte de a arunca doza la gunoi pur şi simplu.

Din păcate, cred că prima reacţie ar fi de genul:

«Dar ce, sunt fraier, cum să mă car cu doza aia cu mine şi

s-o arunc doar în locurile amenajate pentru deşeuri. Doar

nu primesc nici un ban şi mai îmi consum şi energia …».

Dacă vrem să ne gândim la Planeta noastră, la

conservarea ei şi deci la micşorarea consumului de

energie, trebuie să folosim cunoştinţele acumulate în

şcoală şi să învăţăm să nu mai aşteptăm mereu ceva în

schimbul unei acţiuni făcute.

6

Zicale transformate în adevăr

Despre oamenii zgârciţi se spune că vor să facă din

„rahat bici şi să mai şi pocnească”.

Olandezii or fi oameni zgârciţi...nu ştiu, n-am prieteni

pe acolo. Şi totuşi ideea de a produce energie

regenerabilă din ...găinaţ de găină mi s-a părut

interesantă. Dacă cineva ar fi spus aşa ceva în urmă cu

câteva decenii, probabil că ar fi fost luat drept trăznit

sau dus cu pluta.

Totuşi viaţa reală de multe ori depăşeşte ficţiunea:

am citit de curând pe Net că în Olanda se află cea mai

mare centrală de biomasă din lume, care funcţionează

numai pe bază de găinaţ de găină. Respectiva centrală ar

converti aproximativ 440.000 tone de găinaţ în suficientă

energie pentru a alimenta 90.000 de locuinţe pe an, adică

în jur de 270 de milioane de kilowaţi pe an. Ceea ce încă

nu am precizat este că respectiva centrală funcţionează

încă din anul 2008 şi este localizată în Moerdijk,

Brabantul de Nord. Statisticile elaborate la nivelul

anilor 2007-2008 afirmau că Olanda producea

aproximativ 1,2 milioane de tone de gunoi provenind de la

pui, iar 800.000 de tone din această sumă erau procesate

în afara graniţelor, la preţuri foarte mari.

Pe lângă faptul ca generează atâta energie, centrala

mai rezolvă şi problema găinaţului, care ar genera o

cantitate uriaşă de gaz metan. De asemenea, cenuşa

provenită din arderea gunoiului este bogată în fosfor şi

potasiu şi este vândută ca îngrăşământ, având o valoare

foarte ridicată.

7

M-am întrebat doar cum au rezolvat problema

mirosului...simplu, cu ajutorul camioanelor închise ermetic.

Deci cu multă muncă şi la fel de multă ingeniozitate,

se poate face din „rahat bici şi să mai şi pocnească”.

8

Pe unii îi ajută foarte mult relieful şi poziţia

geografică

România este o ţară frumoasă şi are toate formele

de relief cunoscute. De asemenea, avem zone cu

activitate vulcanică crescută (Vrancea). Pe teritoriul ei,

întâlnim o mulţime de curiozităţi geografice demne de

revista National Geographics, dar cum nimic nu e perfect,

îi mai lipseşte câte ceva. De exemplu, nu are gheizere.

Gheizerele sunt izvoare intermitente de origine

vulcanică, care emit în atmosferă, la intervale relativ

regulate jeturi de apă fierbinte şi uneori şi vapori, ca

urmare a încălzirii rapide a apelor din golurile subterane.

Dar ce se petrece în adâncul pământului? Apa

subterană este încălzită de magma fierbinte. Căldura şi

presiunea ridicată datorată greutăţii coloanei de apă

determină apa să atingă punctul de fierbere (100C). Ca

urmare a acestui fapt, apa erupe şi formează o coloană

înaltă şi spectaculoasă de apă fierbinte sau caldă, însoţită

uneori şi de aburi.

9

Prezenţa şi activitatea gheizerelor este strâns

legată de zonele de pe Terra care au activitate vulcanică.

Ele au fost studiate pentru prima oară în Islanda, ţara

europeană care are un număr foarte mare de gheizere

active.

Conform Wikipedia, Islanda este cea mai important

ţară din lume care foloseşte energia geotermală şi în

special, energia gheizerelor. Din datele statistice

cunoscute, aflăm că la 500 de metri extrag apă de 150C,

iar la 1.000 de metri, 300C. În Islanda s-a început

exploatarea acestei resurse cu 60-70 de ani în urmă,

deoarece s-a realizat că în loc să aibă cenuşă toxică de la

termocentrale, mai bine se foloseşte apa caldă aflată în

pământ. În prezent, în jur de 80% din energia Islandei

provine din surse geotermale, iar 12% din alte resurse

regenerabile. Aproape toate locuinţele din întreaga insulă

sunt încălzite cu apă termală, De asemenea, apa caldă

menajeră provine tot din sursele geotermale. În plus,

energia electrică este obţinută tot din resurse

geotermale, prin folosirea căldurii şi a aburilor.

Într-adevăr, România nu are gheizere, dar avem zone

în care ar putea fi exploatate apele termale existente. De

exemplu, am citit pe Net că la Timişoara există apă

termală care are o temperatură de până la 80C. De

asemenea, zona Banatului şi vestul munţilor Apuseni este

bogată în zăcăminte geotermale.

Să vedem ce surprize tehnice ingenioase pentru

exploatarea bogăţiilor subsolului ţării noastre ne va aduce

viitorul...

10

Noua sursă de energie: fotosinteza!

Duminică seara, la ora 9, pe canalul National

Geographic se difuzează un serial foarte interesant:

“Cosmos: Odisee în timp şi spaţiu”. Duminica trecută

leneveam în sufragerie, pe canapea, în aşteptarea

serialului. Eram încă în vacanţă şi puteam să mă uit la

televizor cât de mult vroiam.

Îmi place seria deoarece am aflat multe lucruri

nemaipomenite despre macro şi micro cosmos. De data

aceasta, una dintre informaţiile aflate a fost incredibilă:

am aflat cu surprindere ca înţelegerea în totalitate a

fotosintezei şi realizarea ei pe cale artificială, la

scară largă, ar putea rezolva toate problemele legate

de energie ale omenirii.

Prima mea reacţie a fost de neîncredere: probabil că

nu am fost foarte atentă în clipa aceea. Nu se putea aşa

ceva, căci învăţasem demult la şcoală despre fotosinteză.

Şi nici vorbă să ni se fi spus aşa ceva. Dar a doua zi de

dimineaţă eram pe Google. Şi supriză! Nu numai că

subiectul era de foarte mult timp abordat şi comentat,

dar am citit că există şi multe proiecte începute în

această direcţie.

Conform Wikipedia şi a cunoştinţelor mele de până

acum, fotosinteza este procesul de fixare a dioxidului de

carbon din atmosferă de către plantele verzi (cele care

au în citoplasma celulei, cloroplaste cu clorofilă), în

prezenţa radiaţiilor solare, cu eliminare de oxigen şi

formare de compuşi organici, cum ar fi: glucide, lipide,

proteine.

11

Iată şi ce am mai aflat în plus, despre fotosinteza

plantelor:

Meritul explicării clare a transformării energiei în

procesul de fotosinteză i-a revenit medicului şi

fizicianului german Robert Mayer, care a aplicat legea

conservării energiei la vieţuitoare. În anul 1845 el a

publicat lucrarea "Mişcarea organică în relaţie cu

metabolismul", în care a prezentat şi explicat

transformarea energiei care are loc în procesul

fotosintezei. Astfel, în timpul fotosintezei, plantele

înmagazinează energia luminii soarelui sub formă de

energie chimică. În plus, Mayer a afirmat că viaţa

animalelor este dependentă de această însuşire existentă

numai la plantele verzi şi că energia consumată de animale

în timpul vieţii provine numai din radiaţiile solare.

Afirmaţiile făcute de Mayer au stabilit deci faptul

că procesul de fotosinteză este unul dintre fenomenele

cele mai importante din lumea vieţuitoarelor.

Ca urmare a acestor concluzii, ecuaţia generală a

fotosintezei putea fi scrisă sub forma:

6CO2 + 6H2O + lumină solară -> C6H12O6 + 6O2

Dioxid de carbon + Apă + Energie luminoasă ->

Glucoză + Oxigen

Deci plantele nu creează energie, ci numai

transformă energia primită de la soare.

Navigând mai departe pe Internet, am aflat că

fotosinteza artificială poate fi o sursă de combustibil

regenerabilă, că poate să furnizeze un mod economic

pentru reducerea cantităţii de CO2 în atmosferă,

atenuând astfel efectul acestuia asupra încălzirii globale.

12

Mai precis, reducerea emisiilor de CO2 va avea loc atunci

când fotosinteza artificială va fi folosită pentru

producerea de combustibil pe bază de carbon, care poate

fi stocat pe termen nelimitat.

De asemenea, am mai aflat că fotosinteza artificială

este un domeniu de cercetare care încearcă să reproducă

procesul natural de fotosinteză, de conversie prin lumina

soarelui a apei şi dioxidului de carbon în hidraţi de carbon

şi oxigen. Uneori, descompunerea apei în hidrogen şi

oxigen folosind energia solară este de asemenea asociată

fotosintezei artificiale. Procesul efectiv care permite

semi-reacţiei fotosintetice globale să aibă loc este foto-

oxidarea. Această semi-reacţie este esenţială pentru

separarea moleculelor de apă prin faptul că eliberează

ioni de hidrogen şi ioni de oxigen. Aceşti ioni sunt

necesari pentru a reduce dioxidul de carbon într-un

combustibil. Obiectivul general din spatele acestei teorii

este crearea unei surse de combustibil de tip plantă

artificială.

Pe scurt, iată ce încearcă oamenii de ştiinţă să

creeze de fapt, în mod artificial:

13

• În prima fază a fotosintezei (faza dependentă de

lumină) clorofila absoarbe fotoni din radiaţia luminoasă (o

formă de energie electromagnetică) şi eliberează, în

schimb, un număr echivalent de electroni. Aceşti

electroni intră unui şir întreg de reacţii complexe ce duc

la formarea unor enzime necesare în următoarele etape

ale fotosintezei. Clorofila (care în prima fază a cedat

electroni) îşi recuperează electronii din moleculele de

apă, într-un proces numit fotoliza apei. Procesul este

realizat cu participarea uneia dintre enzimele formate

anterior şi catalizat de structuri oxido-reducătoare ce

conţin atomi de mangan şi calciu. Moleculele de apă sunt

scindate în ioni de hidrogen şi oxigen; hidrogenul participă

la reacţiile chimice care duc la formarea moleculelor de

ATP (o enzimă care reprezintă principala sursă de energie

în celula vie), iar oxigenul este un subprodus; el nu mai e

necesar plantei în procesul de fotosinteză, aşa că este

eliberat în atmosferă şi va fi folosit de nenumărate

organisme (inclusiv de către plante), în procesul fiziologic

de respiraţie.

• În cea de-a doua fază (faza independentă de lumină)

plantele absorb din atmosferă dioxid de carbon şi

construiesc, cu ajutorul unor enzime, într-un lanţ

complicat de reacţii chimice, din carbonul extras din CO2,

carbohidraţi, cum ar fi zaharoza sau amidonul, iar pornind

de la ele, alte substanţe organice precum celuloza, dar şi

lipide sau aminoacizi.

Ceea ce este nemaipomenit la acest proces este

eficienţa lui: aproape nimic nu se pierde, enzimele sunt

reciclate şi se regenerează permanent. Problema care se

pune în acest moment este însă găsirea unor metode

14

eficiente de stocare a hidrogenului şi a oxigenului pentru

a putea fi utilizate în viitor.

Mai avem deci puţini paşi până când problema

producerii energiei pe Terra va avea o soluţie

extraordinară. Dar, despre încercările făcute de către

oamenii de ştiinţă în domeniul stocării hidrogenului şi

oxigenului, precum şi despre ale informaţii interesante,

vom mai discuta şi altă dată.

15

Imitarea are rolul ei

În fiecare secundă, natura produce energie. O parte

este folosită, alta se risipeşte. Perfecţiunea fotosintezei

este supranaturală. Deşi a fost studiată până aproape în

cele mai ascunse procese, fotosinteza mai păstrează încă

un aer de miracol.

După o serie de studii având ca temă fotosinteza

artificială, mai precis fotoliza apei (una dintre etapele

procesului de fotosinteză), oamenii de ştiinţă încearcă să

reproducă în laborator procesul de scindare a moleculelor

de apă sub acţiunea luminii. Scopul acestor cercetări este

obţinerea pe scară largă a hidrogenului considerat o sursă

ieftină de energie "curată", pe care s-ar putea baza o

viitoare economie.

Descompunerea fotocatalitică a apei (adică procesul

de separare a moleculei de apă în elementele sale

componente, oxigenul şi hidrogenul) ar putea furniza

cantităţi mari de hidrogen, printr-un proces nepoluant şi

eficient. În cadrul acestei faze a fotosintezei, elementul

cel mai important îl reprezintă catalizatorii, substanţele

care modifică viteza reacţiilor chimice, fără a participa la

reacţie şi fără a suferi vreo modificare.

Una dintre tehnologiile care ar putea fi folosită, ar

presupune utilizarea unor substanţe catalizatoare aflate

în suspensie în apă, fără a mai fi nevoie de celule

fotovoltaice (care transformă energia solară în energie

electrică) sau de sisteme electrolitice (care să

descompună apa cu ajutorul curentului electric). Cu alte

cuvinte, dacă am avea un rezervor plin cu apă, în care am

amesteca substanţele catalizatoare potrivite şi l-am

16

expune la soare, am putea produce hidrogen. Metoda pare

simplă şi eficientă, dar încă n-a fost rezolvată problema

obţinerii unor catalizatori eficienţi şi ieftini.

Cercetătorii de la MIT (SUA) au încercat să obţină

hidrogen cu mijloace ieftine, folosind o serie de cipuri pe

bază de siliciu. Acestea au fost acoperite cu substanţe ce

servesc drept catalizatori şi au fost introduse în apă.

Marea realizare a echipei de cercetători a fost înlocuirea

substanţelor catalitice scumpe (având la bază aur, indiu,

rodiu şi platină), utilizate până atunci, cu unele mult mai

ieftine (pe bază de cobalt). Ei au reuşit să obţină prima

«frunză artificială», adică un mini panou solar, de

mărimea unei cărţi de joc, făcută dintr-un material

semiconductor ieftin, acoperit cu substanţe

catalizatoare. Această frunză, dacă este scufundată în

apă, simulează descompunerea fotocatalitică a apei. În

plus, mini panoul este stabil şi rezistent la uzură.

Este clar că oamenilor de ştiinţă nu le lipsesc ideile

în domeniul producerii unei energii curate, ci doar le mai

trebuie puţin timp… Nu este uşor să imiţi natura, dar

progresele obţinute până în prezent, ne dau speranţe că

17

atunci când se vor sfârşi petrolul, cărbunele şi gazele

naturale, vom avea deja o nouă tehnologie pusă la punct.

18

Totul poate fi posibil

Întâi aprilie, la ora de Biologie: ni se preda lecţia

despre Clonarea şi Ingineria genetică. Doamna profesoară

ne-a amintit definiţia Ingineriei Genetice din lecţia

anterioară şi anume: Ingineria Genetică reprezintă un

ansamblu de metode şi tehnici de lucru cu ajutorul cărora

se manipulează materialul genetic la nivel celular şi

molecular. A mai adăugat că astfel se obţin plante,

animale şi microorganisme modificate genetic, în al căror

genom sunt incluse gene străine, utile, care se manifestă

şi la descendenţi. Organismele astfel obţinute poartă

numele de organisme transgenice.

Până acum, doar teorie...dar, ceea ce a urmat, a fost

într-adevăr spectaculos...Am aflat că se pot obţine plante

luminescente. Imediat m-am gândit la iluminatul public pe

bază de plante: fără stâlpi, fără cabluri, fără căderi de

tensiune pe timp de furtună. Simplu, eficient, curat.

Fuga după ore, pe Internet. Şi surpriză: nu numai mie

îmi venise ideea folosirii plantelor luminescente pentru

iluminarea oraşului. Le venise cu mult timp înainte, şi

altora! Iată ce am aflat despre subiectul respectiv şi

credeţi-mă, nu era nici un fel de păcăleală de 1 aprilie:

Oamenii de ştiinţă au cercetat şi au reuşit deja să

obţină, cu ajutorul Ingineriei Genetice, plante transgenice

care produc lumină datorită fenomenului de

bioluminescenţă. Bioluminescenţa, denumită şi

biofotogeneză, este un caz particular al

chimioluminiscenţei şi reprezintă producţia de lumină de

către organismele vii.

19

O serie de organisme vii cum ar fi licuricii, unii peşti

abisali sau unele ciuperci, precum şi unele microorganisme,

pot produce o lumină „vie”, prin oxidarea unei substanţe

proteice secretată de ele, numită luciferină. În prezenţa

oxigenului şi sub acţiunea unei alte substanţe chimice

(catalizatorul) luciferaza, are loc oxidarea luciferinei,

reacţia chimică corespunzătoare fiind însoţită de

eliminare a luminii:

Luciferină + O2 -> Oxiluciferină + Lumină

Denumirile luciferină şi luciferază sunt generice,

deoarece cele două substanţe generatoare de lumină

diferă de la o specie la alta. La cele mai multe dintre

speciile bioluminescente, lumina produsă are o culoare

albăstrie sau verzuie. Există unele specii de peşti care

emit o radiaţie roşie sau infraroşie, iar viermele marin

(Tomopteris) emite o lumină galbenă.

Una dintre cele mai interesante proprietăţi ale

luminii „vii” este aceea că ea este o lumină rece, adică ea

20

generează o cantitate foarte mică de energie termică.

Fascinaţia faţă de bioluminescenţă s-a extins deja, din

lumea naturaliştilor până în cea a inginerilor, care pot

astfel visa la o mulţime de proiecte de viitor, cum ar fi

utilizarea plantelor bioluminescente la iluminarea

oraşelor, fără nici un fel de consum de energie electrică.

Deşi pentru moment, lumina vie dată de plantele

transgenice este prea slabă pentru a putea fi utilizată cu

succes la iluminatul stradal, reuşita în această direcţie

arată că bioluminescenţa poate fi pentru om, mai mult

decât un izvor de inspiraţie ştiinţifico-fantastică.

Ştiaţi că:

O echipă de cercetători ai Universităţii Cambridge

au dezvoltat o serie de mijloace care au făcut posibilă

iluminarea folosind bioluminescenţa. Ei au folosit gene

recoltate de la licurici precum şi de la o formă specială de

bacterie marină strălucitoare pentru a crea ceea ce ei

numesc "BioBricks" - sau cărămizi genetice, care pot fi

inserate într-un genom.

21

A fost odată ca niciodată...a fost o maşină electrică

Ştiinţa se dezvoltă cu paşi rapizi. Oamenii au

încercat mereu să găsească noi surse de comunicare şi

implicit, noi surse de energie. Ei au observat că unul

dintre duşmanii comunicării în timp real era distanţa.

Precum am învăţat la Fizică, ecuaţia cea mai simplă de

calcul al spaţiului este S = v * t. Cum distanţa dintre

oameni rămâne constantă, ca să micşorăm timpul de

comunicare, trebuia să ne deplasăm noi sau informaţia,

mult, mult mai repede.

De-a lungul anilor, omenirea s-a deplasat pe jos,

călare sau cu ajutorul căruţelor trase de boi sau cai. Şi

încet-încet, ea s-a apropiat de sfârşitul secolului al

XVIII-lea şi începutul secolului al XIX-lea, perioadă

caracterizată de modificări spectaculoase în dezvoltarea

activităţilor de cercetare ştiinţifică. Noile descoperiri

din toate domeniile de activitate au fost urmate de

aplicarea lor în viaţa cotidiană a omului.

Spiritul creator al oamenilor acelor timpuri, având

deja multe cunoştinţe acumulate, s-a manifestat în toate

domeniile de activitate, inclusiv în domeniul

transporturilor. Inventarea primului vehicul electric nu

este nici pe departe o concepţie a secolului XXI.

Inventarea primului vehicul electric este atribuită

mai multor constructori. Undeva, în jurul anului 1828

ungurul Anyos Jedlik, construieşte primul autovehicul

electric. Acesta funcţiona cu ajutorul unui motor electric,

producţie proprie.

22

În anul 1834, fierarul Thomas Davenport din Brandon

(Vermont) inventează motorul electric de curent continuu

şi realizează un vehicul acţionat de acesta. Vehiculul se

deplasa pe un fel de şină circulară (ghidaj circular) care

avea nişte conductori electrici de alimentare.

Un an mai târziu, în anul 1835, olandezii Sibrandus

Stratingh şi Christopher Becker realizează un vehicul

electric de mici demensiuni, care funcţiona cu ajutorul

unor baterii nereîncărcabile.

Cam tot în acelaşi timp, mai precis între 1832 şi

1839, scoţianul Robert Anderson realizează şi el un

vehicul electric, acţionat tot de baterii nereîncărcabile.

Istoria timpurie a vehiculelor electrice culminează cu

momentul 1899. În acel an, belgianul Camille Jenatzy

reuşeşte să depăşească viteza de 100 km/h la volanul

unui vehicul aerodinamic de curse, botezat Jamais

Contente.

La sfârşitul secolului al XIX-lea, Franţa şi Marea

Britanie sunt primele naţiuni care sprijină dezvoltarea pe

scară largă a vehiculelor electrice.

23

Interesul pentru dezvoltarea noilor vehicule se

manifestă şi peste oceanul Atlantic, în America. Astfel, în

anul 1891, A.L.Ryker proiectează şi construieşte un

triciclu electric, iar William Morrison construieşte un

vehicul electric pentru 6 persoane. De fapt, unii istorici

consideră că proiectul lui William Morrison reprezintă

primul vehicul electric adevărat. Urmează o perioadă în

care o mulţime de proiecte şi inovaţii au o serie de

aplicaţii practice. De exemplu, în anul 1897, toate

taxiurile din New York sunt electrice (construite de

firmele Electric Carriage şi Wagon Company din

Philadelphia).

Vehiculul electric nu era însă singurul proiect la care

lucrau inventatorii din întreaga lume. Mai existau şi se

fabricau în paralel cu acesta şi vehicule cu aburi (primul

vehicul cu aburi, folosit la transportul persoanelor, a fost

construit în 1769) şi, mai ales, cu combustibil lichid

(istoria vehiculelor cu combustibil lichid data de la 1806).

Vehiculele electrice din acea perioadă aveau o serie

de avantaje faţă de celelalte vehicule existente. De

exemplu, nu aveau vibraţiile, mirosul şi nici zgomotul

asociat maşinilor pe benzină. Nu aveau nevoie să schimbe

vitezele (la maşinile cu benzină, schimbarea vitezelor era

foarte dificilă), porneau mult mai uşor decât cele cu aburi

sau pe benzină (maşinile pe benzină porneau manual, cu

ajutorul unei manivele, iar maşinile cu aburi porneau

extrem de greu în dimineţile geroase). De asemenea,

puteau parcurge, cu o singură încărcare, o distanţă mult

mai mare decât maşinile cu aburi. Pe scurt, în primele

două decade ale secolului al XX-lea, maşinile electrice au

24

atins o cotă maximă de succes şi popularitate (America,

anul 1912).

Din păcate, evoluţia acestora nu a fost crescătoare.

Declinul maşinilor electrice s-a produs datorită

următoarelor aspecte:

- Datorită îmbunătăţirii drumurilor, era nevoie de

maşini care să aibă o automonie mai mare, la o

încărcare;

- S-a descoperit ţiţeiul în America, ca atare a scăzut

mult preţul benzinei şi astfel, oamenii obişnuiţi au

putut să-şi cumpere şi ei maşini cu combustibil lichid;

- În anul 1912, Charles Kettering a inventat starterul

electric, iar din acel moment, maşinile pe benzină

porneau mult mai uşor (nu mai aveau nevoie de

manivelă).

Vehiculele electrice şi-au mai păstrat supremaţia

cam până în anul 1935. Între 1935 şi 1960 aproape că s-a

renunţat la ele. După anii 1960, datorită problemelor

apărute în legătură cu emisia de gaze de eşapament,

precum şi a problemelor legate de furnizarea ţiţeiului, s-a

revenit la conceptul de maşină electrică.

Avantajele actuale majore ale maşinilor electrice

sunt: consumul redus, poluare aproape zero în afara

producţiei, raportul eficienţă - randament foarte mare,

accelerare instantanee, zgomot foarte redus, întreţinere

uşoară prin eliminarea unei mari părţi a motorului clasic şi

modernizarea transportului prin lărgirea bazei de

producţie a sursei energetice până la consumator.

Având în vedere ultimele progrese în domeniul

acumulatorilor şi creşterea preţului actual al petrolului se

25

estimează că până în 2030 toate vehiculele noi, inclusiv

autocamioanele, vor fi complet electrice. Deja unele ţări,

cum ar fi Franţa, Germania, Israel şi SUA îşi pregătesc

infrastructura pentru automobilele electrice.

Nu peste mult timp, vom ajunge să ne punem mobilul

alături de maşină, la încărcat, într-o priză universală de

înaltă protecţie. Interesant, nu-i aşa?

26

Ce (nu) ştiam noi despre da Vinci...

Când aud «da Vinci» mă gândesc imediat la «Mona

Lisa», la «Cina cea de taină» sau la «Închinarea magilor»

şi în mod sigur la romanul lui Dan Brown, «Codul lui da

Vinci» pe care-l văd mereu în biblioteca din sufragerie, pe

rândul de la mijloc, pus strategic la categoria romane

poliţiste bune.

Acum două săptămâni am avut de făcut un referat

despre Renaştere şi oamenii ei, la Istorie. Am început

întâi să «scotocesc» pe Net, aşa cum ne-am obişnuit cu

toţii în ultimul timp. Aşa am descoperit că Leonardo da

Vinci, figura ilustră a Renaşterii, a fost şi un mare

inventator. Pentru că nu-mi prea place stilul «cut-and-

paste» atât de des folosit în zilele noastre, am început să

caut informaţii şi prin biblioteca din sugraferie. Aşa am

dat peste cartea «Istoria culturii şi civilizaţiei», scrisă

de Ovidiu Drîmba. În acea carte, în volumul al 4-lea, am

descoperit o mulţime de lucruri minunate, gândite şi

proiectate de pictorul şi inventatorul Leonardo da Vinci.

27

Proiectele şi invenţiile lui Leonardo da Vinci,

trecute în manuscrisele primite de Francesco Melzi, cel

mai iubit dintre elevii lui Leonardo, la moartea acestuia,

ne uimesc şi astăzi prin inventivitatea şi imaginaţia

vizionară, dublate însă de un bagaj serios de cunoştinţe.

Permanenta preocupare, chiar obsedantă, a lui

Leonardo a fost aceea de a găsi o nouă sursă de

energie.

Din acest motiv, aproape toată viaţa, el a căutat noi

metode de transformare a mişcării rectilinii alternative în

mişcare de rotaţie, necesară oricărui tip de mecanism

existent în acel moment de timp. În acest scop, Leonardo

a proiectat şi a făcut o mulţime de experienţe cu

mecanisme cu clicheţi, angrenaje, came, scripeţi şi

mecanisme cu articulaţii, angrenaje cu cremalieră şi roţi

dinţate. De asemenea, el a valorificat forţa musculară,

forţa vântului, a arcurilor şi volanţilor. Mecanismele

inventate sau perfecţionate de el sunt din toate domeniile

tehnicii: un dispozitiv de transmisie cu viteză variabilă, o

turbină de apă şi alta cu aer, aparate diferite pentru

măsurarea forţei de expansiune a aerului, a vitezei unei

nave, a presiunii vântului şi apei, lanţuri de oţel cu nuclee

cilindrice (cum sunt lanţurile de la bicicletă). Toate

elementele motorului cu combustie internă (cu excepţia

niturilor) pot fi găsite cu o sută de ani înaintea

inventării acestui motor, pot fi găsite în lucrările acestui

geniu care a trăit cu peste 250 de ani înaintea primei

revoluţii industriale.

Lista proiectelor şi invenţiilor lui Leonardo ar putea

să mai continue pe încă multe rânduri, eu aş vrea însă să

mai adaug doar câteva:

28

A) în domeniul tehnologiei militare:

- Care de luptă echipate cu un sistem de rotaţie a unor

coase, care puteau reteza picioarele cailor şi

luptătorilor;

- Un tun cu abur şi tragere repetată (aburul fiind

utilizat ca sursă de energie mecanică);

- Proiectile de tun cu profil aerodinamic şi cu aripioare

de stabilizare (Leonardo intuise importanţa

rezistenţei aerului, pe care, peste 2 secole, o va

teoretiza Newton).

B) în domeniul aviaţiei:

- Aparate de zbor bazate pe principiul zborului

păsărilor (ideea constantă a lui Leonardo a fost că

zborul omului era posibil prin imitarea mecanică a

naturii);

- Helicoptere cu elice elicoidală şi cu propulsie

automată, mecanică (să nu uităm că ne aflam în epoca

de glorie a mecanicii);

- Un model de paraşută, foarte asemănător paraşutei

moderne.

29

C) în domeniul transporturilor:

- O barcă pusă în mişcare cu ajutorul pedalelor (v-aţi

fi închipuit vreodată atunci când vă plimbaţi cu hidro

bicicleta că proiectul ei datează din secolul al XV-

lea);

- O căruţă cu comandă de direcţie proprie;

- O căruţă uşoară cu 3 roţi şi cu deplasare automată.

Leonardo a mai proiectat tot felul de unelte:

casmale, lopeţi, ciocane, roabe. A imaginat un fel de

ascensor pentru greutăţi mari. A proiectat şi desenat

maşini de găurit pentru confecţionarea conductelor de

lemn, aparate pentru prelucrarea fierului.

Pictor (Mona Lisa sau Gioconda, Cina cea de taină),

arhitect, muzician, geometrician, anatomist, inginer (a

proiectat şi construit diverse „maşini zburătoare”),

inventator (a desenat o bicicletă în 1493), toate aceste

titluri i se atribuie lui Leonardo, omul care a încarnat cel

mai bine spiritul universal al Renaşterii, omul care şi-a

dedicat întreaga energie în scopul descoperirii de noi

resurse de energie într-o lume încă bazată pe

mecanica clasică.

30

A fost odată ca niciodată...a fost o maşină cu benzină

Am fost de curând cu maşina la cumpărături. În faţa

noastră era o Dacie 1300 veche care scotea fum. Am

închis repede butonul de comandă a intrării aerului în

maşină. Dar era deja târziu, mirosul intrase. Au dreptate

oamenii care luptă împotriva poluării. Mi-am adus aminte

că văzusem la televizor, pe canalul National Geographic,

un episod din serialul „Cosmos: Odisee în timp şi spaţiu”,

în care se povestea despre cum au început oamenii să

înţeleagă că benzina cu plumb distruge Pământul.

Când am ajuns acasă, am căutat pe Net informaţii despre

subiectul respectiv. Mi-am dat seama că nu toate noile

surse de energie descoperite, au fost bune până la

urmă, pentru omenire. De exemplu, benzina cu plumb a

apărut datorită descoperirii tetraetilului de plumb de

către inventatorul american Thomas Midgley Jr.

Thomas Midgley Jr. (1889-1944) s-a născut într-o

familie de inventatori: tatăl şi bunicul deţineau brevete

de invenţie, iar un strămoş al său lucrase pentru James

Watt (omul care a inventat motorul cu aburi). Om

inteligent, ambiţios şi inventiv, Thomas Midgley Jr. a

reuşit să rezolve problema cea mai grea a funcţionării

motoarelor cu combustibili. El a adăugat o anumită

cantitate de tetraetil de plumb (care fusese deja

descoperit în 1852 de un chimist german) în benzină şi a

observat că motoarele mergeau mult mai bine. Astfel,

după căţiva ani de experimente, Thomas Midgley Jr.

găsise metoda care făcea combustibilul să ardă mai încet

şi să nu mai distrugă motoarele. Începuse era

automobilelor pe bază de combustibili cu plumb.

31

Dar ceea ce nu ştia inventatorul american era faptul

că acea descoperire avea consecinţe negative în timp

asupra întregului Pământului şi vieţuitoarelor lui. Plumbul

este o neurotoxină care afectează în timp sănătatea

oamenilor. El distruge creierul, rinichii, ochii, auzul,

provoacă cancer, iar efectele asupra copiilor sunt

îngrozitoare. De asemenea, plumbul scade IQ-ul

populaţiei.

Geologul Clair Patterson (1922-1995) a reuşit să

înlăture supremaţia benzinei cu plumb. De-al lungul

documentării sale pentru a calcula cu exactitate vârsta

Pământului, el a observat, printre altele, efectele

negative ale plumbului asupra oamenilor.

După mulţi ani de studii şi cercetări (a mers până în

Groenlanda ca să măsoare concentraţia de plumb din

straturi mai vechi de zăpadă), după un război lung şi greu

cu producătorii de aditivi cu plumb, Patterson a reuşit să

se impună în faţa lumii întregi şi să câştige bătălia

împotriva plumbului. O consecinţă directă a victoriei lui

Patterson a fost reîntoarcerea la maşina electrică şi

32

concentrarea cercetătorilor asupra îmbunătăţirii

proiectului acesteia.

Norocul nostru că ne-am născut în era automobilelor

electrice.

33

Asta chiar ar trebui să aflăm!

Tocmai s-a terminat un episod din Cosmos: Odisee în

timp şi spaţiu. Serialul acesta este extrem de interesant.

De astă dată am aflat că ideea utilizării energiei solare

pentru a produce energie pentru omenire NU este deloc

nouă. Aceasta datează încă din secolul 19!

Francezul Augustin Mouchot (1825-1911),

matematician, licenţiat în Fizică şi inventator înnăscut, a

fost mereu atras de ideea găsirii unor noi surse de

energie alternativă.

Pe baza lucrărilor lui Horace-Benedict de Saussure şi

Claude Pouillet, Mouchot a realizat o mulţime de

experimente care foloseau energie solară. Astfel,

începând cu 1860 el şi-a început experienţele pentru a

realiza un dispozitiv de gătit cu ajutorul energiei solare.

Ulterior a experimentat un dispozitiv alcătuit dintr-un

cazan umplut cu apă, care era expus la soare până când

apa fierbea, aburul produc fiind utilizat pentru

funcţionarea unui mic motor cu aburi.

În anul 1866 a realizat primul colector solar de

formă parabolică, pe care l-a prezentat apoi împăratului

Napoleon al III-lea, la Paris. Trei ani mai târziu, în 1869

şi-a publicat cartea sa privind energia solară: «La Chaleur

Solaire et ses Aplications Industrielles» (Căldura solară

şi aplicaţiile ei industriale), iar în 1878 cu ocazia

Expoziţiei Universale de la Paris, a prezentat primul

concentrator de energie solară, câştigând Medalia de Aur

la clasa 54 pentru producerea gheţii cu ajutorul energiei

solare.

34

Şi omenirea nu s-a oprit aici: americanul Frank

Shuman (1862-1918) inginer, inventator şi pionier al

energiei solare, omul care a făcut afirmaţia: De un singur

lucru sunt sigur şi anume de acela că omenirea trebuie

să utilizeze în sfârşit în mod direct energia solară sau

să se reintoarcă la barbarism.

Din păcate, ideile vizionare ale lui Frank Shuman au

fost acceptate de public de abia după 60 de ani.

Printre invenţiile sale se numără: sticla securizată,

utilizarea oxigenului lichid sau a aerului lichid pentru a

propulsa un submarin, precum şi numeroase motoare

solare.

El a fost primul om care a construit o centrală

termică solară în Egipt, la Maadi (1912-1913). Shuman a

folosit jgheaburi parabolice pentru a alimenta un motor

de 60-70 cai putere, care pompa 6000 galoane de apă pe

minut, din Nil spre câmpurile de bumbac din zonă. De

asemenea el a prezentat ideea de a modifica deşertul

Sahara şi de a-l transforma într-o oază de verdeaţă.

Din păcate pentru noi şi pentru el, izbucnirea

Primului Război Mondial precum şi descoperirea petrolului

ieftin, au descurajat dezvoltarea energiei solare.

35

Omenirea se află în prezent într-un mare impas,

efectul distrugător de seră şi implicaţiile lui au început

să-şi spună cuvântul, iar oamenii de ştiinţă s-au reorientat

spre economisirea energiei, dar şi spre găsirea unor noi

forme de energie nepoluante.

36

Frumos + util = economie de energie!

Conceptul de clădire verde ecologică (grădină verde

suspendată sau amenajată direct pe acoperiş) are la bază

ideea înfrumuseţării oraşului, precum şi mărirea cantităţii

de oxigen existent. Dar dacă am putea uni acest

concept cu ideea de a produce (şi stoca) energie

electrică pe baza fotosintezei plantelor…

Probabil că am putea îmbina frumosul cu utilul şi s-ar

putea face economii neaşteptate de energie electrică.

Am citit pe Internet că în Singapore există aşa ceva:

37

Adică hotelul cu numele de PARKROYAL este chiar

un parc regal ce a fost proiectat prin îmbinarea

arhitecturii foarte moderne cu forme organice vii.

Cred că ar fi o idee foarte interesantă, nu-i aşa?

38

Nu orice fluturaş conţine reclame!

Zilele trecute trebuia să sortez facturile plătite în

ultimele 3 luni. Muncă de roboţel: desfac plic, scot

factura, arunc reclamele, capsez chitanţa, pun factura în

dosar. Când am ajuns să deschid factura de la Enel, eram

deja obosită. Eram gata-gata să arunc fluturaşul din plic.

Părea tot o reclamă. Noroc că m-am oprit la timp. Uitaţi

ce am descoperit:

Deci şi la noi în ţară este posibil. Enel a început deja

o campanie de sensibilizare şi educare a consumatorilor

casnici. Ideea de „ajută-mă (să fac economii) şi-ţi va

39

fi şi ţie bine”, a ajuns şi la noi în ţară. Totul este

acum în mâinile noastre. Şi, bineînţeles ţine de educaţie.

Bună idee, la cât mai multe asemenea campanii de

educare a consumatorului!