. ¿Qué es energía? Desde el punto de vista de a) La física Energía

Cambio climático y
fuentes alternas de
energía
Puebla, junio 5 de 2008
Dr. Apolonio Juárez Núñez
FACULTAD DE CIENCIAS FISICO MATEMATICAS
Universidad Autónoma de Puebla
[email protected]; www.cienciasaplicadas.buap.mx
¿Qué es el ambiente?
El medio ambiente, tal como lo percibimos, es una
construcción nuestra…
H. V. Foerster(1998)
Sostenibilidad: Relación o proceso de interdependencia que
establecemos con nuestro entorno, sin afectar negativamente
los recursos o fuentes de energía.
Desarrollo sostenible: Forma de desarrollo que satisface las
necesidades del presente, sin comprometer la posibilidad de
que generaciones posteriores satisfagan las suyas
Energía
Elemento esencial para la vida; cuyo proceso de producción
y consumo afecta el ambiente
Fuentes de energía
•
Combustibles fósiles
– Petróleo
– Gas
– Carbón
– Hidráulica
– Geotérmica
– Biomasa
– Nuclear
– Eólica
– Solar
– Hidrógeno
Según el Departamento de energía de
Estados Unidos (2007), el consumo de
energía mundial crecerá 71% entre 2005
y 2030.
Los combustibles fósiles continuarán
suministrando la mayor parte de la
energía y el petróleo permanecerá como
la fuente dominante.
Mercado mundial de energía
http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/highlights.pdf
Producción y consumo de energía (en el
mundo y en México)
PRODUCCION DE ENERGIA EN EL MUNDO
2005
35.3%
24,10%
20.9%
0,50% 10,70%
Petróleo
Hydro
Carbón
2,10% 6,40%
Gas
Comb.renew & waste
Nuclear
Geothermal/solar/wind
http://www.iea.org/dbtwwpd/Textbase/stats/graphresults.asp?country=Canada&SubmitB=Submit
PRODUCCION DE ENERGIA PRIMARIA EN MÉXICO
2004
73.67%
17%
1.92%
2.5%
2.46%
0.97%
Carbón
Petróleo
Gas
Nucleoeléctrica
Hidroenergía
Geoenergía
Energía eólica
Bagazo de caña
Leña
http://sie.energia.gob.mx/sie/bdiController?action=login
Los costos de prospección y explotación son muy bajos en
el Medio Oriente.
Con la mitad de reservas de petróleo crudo del mundo, se
prevé que Oriente Medio satisfaga casi 2/3 del aumento
global de la demanda entre 2003 y 2030.
Acceso a las
reservas de
petróleo
(2002)
México
• Según datos de la AIE, México es país latinoamericano
que más crudo produce: 3.7 millones de barriles por día
• México exporta más de la mitad del crudo que extrae.
• Pemex es una de las mayores proveedoras de petróleo
a Estados Unidos.
www.pemex.com/index.cfm?action=content&sectionID=2&catid=160&contentID=181
VENTAS TOTALES DE PEMEX
Las ventas totales de hidrocarburos
entre 2003 y 2007 sumaron:
340,000 millones de
dólares
Opinión de un habitante de zona
petrolera
• “En el mundo entero se conoce que somos ricos
porque tenemos petróleo, pero si acaso un 20 o 25 por
ciento de familias viven de Pemex, el resto son
pescadores, agricultores, campesinos y comercio en
general", dijo Lucía Santiago Bautista, esposa de uno
de los pescadores de la zona de Coatzacoalcos.
• "En lugar de ayudar, están aniquilando la vida del ser
humano aquí, porque no hay producción y no hay otras
alternativas de subsistencia".
DEUDAS Y MÁS DEUDAS
Hasta 2007 la deuda documentada de Petróleos Mexicanos
superó los 50 mil millones de dólares
PEMEX Project Funding Master Trust , al Fideicomiso F/163 y
Repconlux y PEMEX Finance.
Informex-1
Evolución del Pasivo de PEMEX
1200
Miles de millones de pesos
1000
800
600
400
200
0
2002
2003
2004
http://www.pemex.com/files/content/dcf_rr_0603_e.pdf
2005
Reservas probadas
25
MMbpce
20
15
10
5
0
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Mmbpce 20.2
18.8
17.2
16
14.8
11.6
http://www.pemex.com/files/content/dcf_rr_0603_e.pdf
OFERTA INTERNA DE ENERGIA
EXCLUYE EXPORTACIONES
CFE. México; Diciembre de 2007
46.177 GW
Energía eólica en México
En el Istmo de Tehuantepec, las costas de Quintana Roo,
Veracruz, Tamaulipas y Baja California, así como en la
altiplanicie central, principalmente en los estados de
Zacatecas, San Luis Potosí e Hidalgo (5 GW).
Pros y contras de la Energía eólica
D
U
• Es segura
• Inagotable
•Velocidad variable y poco
confiable
• Gratis
•Pueden afectar la vida silvestre
•Genera conflictos con
pobladores
Energía solar fototérmica
Los sistemas
fototérmicos captan la
radiación solar y la
transfieren a un sistema,
que generalmente es un
fluido.
La energía fototérmica se
utiliza en nuestro país
principalmente para calentar
agua, aunque en otros países
se utiliza para la producción de
energía eléctrica, mediante la
generación de vapor para
mover turbinas.
Colectores de baja temperatura. (Temperaturas menores de 65º C)
Colectores de temperatura media. (Temperaturas entre los 100 y 300º C)
Colectores de alta temperatura. (Operan a temperaturas mayores a los 500º C)
Energía solar fotovoltaica
Los sistemas fotovoltaicos
convierten directamente la
radiación solar en electricidad. Las
celdas fotovoltaicas se fabrican
principalmente con Silicio.
La conversión directa de la luz es la vía más ordenada y estética de todas las
que existen para el aprovechamiento de la energía solar. Desafortunadamente
esta tecnología no se ha desarrollado en México, a pesar de que los módulos
fotovoltaicos son relativamente simples.
Los paneles solares –hechos de células fotovoltaicas– son utilizadas
sobre los techos de las viviendas para suministrar electricidad de
uso doméstico.
Pros
• Gratis y renovable, no genera emisiones y es silenciosa.
• El costo de las células fotovoltaicas se ha reducido
considerablemente
• Tecnologías renovables que pueden ser integradas al paisaje
urbano.
• Son útiles en zonas remotas de difícil acceso como alternativas a
las fuentes convencionales de electricidad.
En la mayor parte de la superficie de México se cuenta con
una insolación de 5kWh/m2-día, una de las mejores del
mundo. Puede aprovecharse para la instalación de plantas
termosolares de concentración.
Distintos enfoques sobre el impacto de
las aplicaciones energéticas
Aportación al “bienestar” de
la humanidad
Aportación al “desarrollo
economico” de la humanidad
Impacto ambiental negativo
La interacción entre la humanidad y su ambiente se
ha caracterizado por:
i) El crecimiento poblacional y el crecimiento del consumo
energético per cápita
ii) La degradación de los suelos y la contaminación del
agua
iii) La pérdida de biodiversidad
iV) Los cambios atmosféricos locales y globales
Concentración de CO2 en ppm
Aumento del CO2 atmosférico en las últimas décadas
Año
Los combustibles fósiles suministran
más del 80% de la energía que se utiliza
en nuestro planeta
CO2
Cada año se liberan a la atmósfera
6000 millones de toneladas
de CO2, a pesar de las evidencias
de que este gas
contribuye directamente al
incremento del efecto invernadero.
Principales países industrializados emisores de
gases de invernadero
• Estados Unidos (36,1%)
• Unión Europea (24,2%)
• Federación Rusa
(17,4%)
• Japón (8,5%)
Cambio climático (El incremento del efecto
invernadero)
Sol
Más calor se
refleja de nuevo a
la Tierra
Escapa menos
calor
Gases atrapados en la
atmósfera terrestre
(CO2,CH4, N2O )
Atmósfera
Tierra
Cambio climático global
El
El cambio
cambio climático
climático global,
global, percibido
percibido en
en las
las
últimas
últimas décadas,
décadas, se
se atribuye
atribuye alal incremento
incremento del
del
efecto
efectoinvernadero.
invernadero.
••El
El CO
CO22 contribuye
contribuye en
en mayor
mayor proporción
proporción para
para
este
esteefecto
efecto
••La
La concentración
concentración de
de este
este gas
gas en
en las
las últimas
últimas
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décadasha
haaumentado
aumentado(reportes
(reportesinternacionales)
internacionales)
••Lo
Lomismo
mismoocurre
ocurrecon
conelelCH
CH44yyelelNN220.0.
Temperatura global observada
Cambio en la temperatura (°C)
(el cero representa el promedio global 1950-1980)
Media anual
Año
Media a 5 años
Fuente: NASA-GISS
Emisiones mundiales de CO2 para dos
escenarios
http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/highlights.pdf
Conclusiones
Nuestra visión del mundo (¿o prejuicio?)
• La visión del mundo de la “cultura occidental” establece que las
plantas, los animales, los minerales, el agua y en general todo sobre
el planeta, existe con el propósito primario de beneficiar a los seres
humanos; por lo tanto, explotarlos no solo es normal, sino algo que se
debe hacer.
• Se ha partido del supuesto de que los recursos son “inagotables”, por
lo que es innecesario tomar medidas para su conservación o
preservación.
• Bajo esta visión del mundo hemos conducido al planeta a la situación
en la que se encuentra ahora.
Evaluación del Ecosistema del Milenio
(2005)
Objetivo
Generar nuevas políticas globales.
Participantes
1 300 investigadores, 95 naciones
Financiamiento
ONU, Banco Mundial, entre otras organizaciones
Resultados (Lejos del desarrollo sostenible)
• Se advierte un futuro de debilitamiento de la salud del planeta
• La situación de la población pobre ha empeorado y deben hacerse
más esfuerzos para ayudar a los más necesitados.
• Las reservas de agua y población de
peces están por debajo de los niveles
necesarios
para
satisfacer
las
demandas presente y futura
• El humano ha alterado
dramáticamente la mayoría de los
ecosistemas en un período de tiempo
muy corto
• Las actividades humanas provocan
daños a gran escala en el ambiente.
• Estos problemas impactarán a las
futuras generaciones.
El estudio "muestra
cómo las actividades
del hombre provocan
daños a gran escala
en el medioambiente
y cómo la
biodiversidad -que es
la base para la vida
en La Tierra- decae
a una velocidad
alarmante".
Kofi Annan
¿Una visión alterna del mundo?
• Los recursos en el planeta se están
agotando.
• La
explotación
recursos
desmedida
naturales
de
afecta
los
la
biodiversidad.
• La permanencia de los humanos sobre
el planeta depende de la conservación
de plantas y animales, además de la
protección del aire, suelo y agua.
Elementos de esta visión alterna del
mundo
• Desarrollo sostenible
• Cuidado y manejo responsable de los recursos
naturales: El marco moral y ético que norma
nuestras acciones públicas y privadas
• Conocimiento científico: Conjunto de modelos
funcionales y útiles que permiten explicarnos
algunos comportamientos de la naturaleza.
Tres temas unificados
Avance
científico
Cuidado y manejo
responsable
Sostenibilidad
Políticas públicas ambientales,
Responsabilidad individual
• Esta visión alterna del
mundo requiere un
compromiso ético y moral
de nuestra responsabilidad
sobre el ambiente que lleve
a acciones concretas.
La economía mundial es la
más eficiente expresión del
crimen organizado
Los organismos internacionales que
controlan la moneda, el comercio y
el crédito practican el terrorismo
contra los países pobres, y contra los
pobres de todos los países, con una
frialdad profesional y una impunidad
que humillan al mejor de los
tirabombas.
Eduardo Galeano
4.3 ¿ Hacia dónde vamos...?
a)
b)
Nasif Nahle
Calentamiento Global.mht
• Lo que están haciendo la ONU, el IPCC y la mayoría de los Medios de
comunicación es asustar a la gente, quitándoles toda esperanza de
supervivencia ante una catástrofe engañosamente atribuida a los
humanos. Ellos también nos hacen creer que nada podemos hacer para
prepararnos, pues ellos culpan totalmente al uso de combustibles
fósiles en las actividades humanas científicas y tecnológicas. De esta
manera, ellos quieren hacernos creer que la solución reside
simplemente en abandonar el uso de esos combustibles para que todo
quede resuelto para dentro de 100 años. Eso es totalmente falso, pues
los fenómenos de la variabilidad climática y del calentamiento global
no dependen en absoluto de si usamos o no combustibles fósiles; lo
único que podemos hacer es esperar a que este ciclo natural revierta
por sí solo. NOSOTROS NO PODEMOS REVERTIRLO. Si
continuamos en este engaño, los cambios reales nos tomarán por
sorpresa y muchos moriremos por una terrible confusión