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Nota Especial
Evidencia adicional sobre la hipótesis
de calentamiento global
En esta nota se aborda el tema del riesgo del calentamiento global, en buena medida asociado
a un prolongado proceso de industrialización basado en la quema de combustibles fósiles, y las
diferentes estrategias que se requieren como parte de la solución para el corto y mediano plazo
por Enrique A. Bour*, Diego Álvarez, Romina Job y Dolores Labiano Carbone
E
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La medición global de la
temperatura
Evolución de la Temperatura en la Tierra
Temperatura Global Promedio, Anomalías (º C)
n un documento anterior fueron documentados algunos riesgos que
plantea el actual proceso de calentamiento
global. Desde entonces a la fecha es posible
recurrir a otros trabajos científicos (muchos
de ellos accesibles en internet) que permiten
evaluar con mayor precisión los riesgos involucrados y las causas del fenómeno.
El gráfico adjunto exhibe la evolución de la temperatura global registrada en la Tierra desde que
se vienen practicando mediciones sistemáticas
(noviembre de 1880). También está indicada
una línea de tendencia cuadrática que verifica
un mejor ajuste que la tendencia lineal, con un
coeficiente de determinación igual a 0,80. Obsérvese que a partir de 1995, 10 de los 13 años
mostraron temperaturas aún superiores a las estimadas
mediante la curva, lo que indicaría que la tasa de calentamiento global crece aún más rápidamente (Hansen J.E.
and S. Lebedeff, 1987, Global trends of measured surface
air temperature, J. Geophys. Res., 92. 13345-13372). En el
gráfico, las mediciones aparecen como “anomalías” computadas con relación al período base 1951-1980. Los datos
del gráfico han sido ploteados eliminando los “outliers” y
ajustando por homogeneidad. La información está disponible por medio del National Climatic Data Center (NCDC).
A continuación se puede apreciar la anomalía de temperatura global tierra-océano y en la superficie de la Tierra (en
ºC) tomando como referencia el período 1951-1980. Resulta
evidente que en 2008 las temperaturas medias fueron más
altas que las del período del que se tiene registro, lo que
ha llevado a los científicos (cf. Jones P.D and M. E. Mann,
Año
2004, Climate over past millennia, Rev. Geophys., 42) a
considerar que sólo el forzamiento antropogénico puede
explicar el calentamiento reciente de fines del siglo XX.
Causas antropogénicas
Resulta natural asociar la evolución de la temperatura
a los fenómenos de quema de combustibles fósiles y
degradación ambiental iniciados a partir de la Revolución Industrial 2 . En la figura siguiente se incluye la
distribución de emisiones acumuladas en 2005. Hoy
se sabe que, al quemarse combustibles fósiles, los gases de efecto invernadero aumentan su concentración
atmosférica a una tasa alarmante, la temperatura en
la Tierra se dispara, los ecosistemas luchan por hacer
frente a todos esos cambios, y si no se hace nada (la
solución business as usual) pronto se habrá puesto al
* Economista Visitante de FIEL y Profesor de la UBA.
1
“Otro problema económico: el cambio climático global”, por Enrique Bour, María P. Cacault, Diego Álvarez, Iris Ceñal, Romina Job y Antonella di
Menna, Indicadores de Coyuntura Nº 492, Octubre 2008
2
Si bien antes del siglo XVIII hubo presentes otros fenómenos asociados a la generación de gases con efecto “invernadero”, como los cultivos de
arroz, el ganado y la tala de árboles, los científicos están de acuerdo en que los GEI y el consiguiente efecto sobre la temperatura coincidió con, y
fue producto de, la utilización de combustibles fósiles.
Indicadores de Coyuntura Nº 499, junio de 2009
Nota Especial
sistema en conjunto más allá del punto de no-retorno.
Fue para poner un límite a este proceso que en 2005
comenzó a funcionar el Protocolo de Kyoto. Si bien el
gráfico muestra la relevancia de USA, China, y Europa, todos los países tienen responsabilidad en dichas
emisiones, aún cuando todavía el resto del mundo tiene una menor significación.
El “efecto invernadero” no sólo se origina en la acumulación de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera,
sino también de otros gases como el metano (CH4),
el óxido nitroso (NO2), entre otros. La concentración
actual de dióxido de carbono es 366 ppm. La de gas
metano es 1.8 ppm siendo responsable del 20% de
los GEI de la atmósfera; este 20% depende de cómo
es modelizada la absorción infrarroja (IR) entre CO2 y
CH4. Aún es incierto el poder relativo de absorción del
metano con relación al dióxido de carbono. El “valor
oficial” del GWP (potencial de calentamiento global)
es 21. La mayor absorción IR resulta de que CH4 es
una molécula más grande que CO2 y por consiguiente
absorbe una mayor radiación por longitud de onda.
El sector energético y la agricultura
“En un momento en que China e India se despliegan
políticamente y los países en desarrollo rápidamente
aumentan su consumo de energía, el mundo se enfrenta por primera vez a las consecuencias sobre el
medio ambiente de un largo y exitoso período de industrialización occidental. El momento no podía ser
menos oportuno. Dos siglos de industrialización basada en combustibles fósiles arrojaron gran cantidad de
dióxido de carbono a la atmósfera y crearon un riesgo
serio de cambio climático. Muchos observadores ya
detectan los resultados. Pueblos enteros de Alaska
se hunden por el derretimiento del permafrost y el recalentamiento de los mares y Florida es la siguiente
zona más vulnerable de USA Hoy en día suele aceptarse generalmente que este cambio catastrófico podría ocurrir y la mera posibilidad de ocurrencia exige
entrar en acción. Pero la sed de combustibles fósiles
se mantiene firme en el mundo. China construye una
nueva fábrica de carbón por semana y el consumidor
de USA utiliza más energía que nunca, aún con precios elevados del crudo. La aspiración de autonomía
energética crea un incentivo poderoso para utilizar los
recursos abundantes de carbón en China como también en USA y satisfacer así la rápidamente creciente
necesidad de energía.” 3
querirá una variedad de fuentes alternativas. La oferta
de energía no es el problema. La energía solar, por sí
sola, puede multiplicar la electricidad fácilmente por
diez utilizando sólo el 2% de la energía que alcanza
la superficie terrestre. Como señala Chichilnisky el
problema se plantea en la transición, dado que a corto plazo el problema es agudo y la urgencia apremia.
Como se ha señalado anteriormente, una disminución
rápida y drástica de las emisiones no es factible debido al enorme tamaño de la infraestructura fósil que
debe reemplazarse. Países ricos y pobres podrían ser
gravemente afectados por disturbios económicos originados ante una disminución drástica de la utilización
de combustibles fósiles. Países de crecimiento rápido
como China e India dependen fuertemente del carbón
como también USA y Rusia. No parece factible una
reducción drástica de la utilización de combustibles
fósiles en el corto plazo, por lo cual aumenta la convocatoria para capturar el carbono emitido por fábricas
con combustibles fósiles y almacenarlo con la debida
precaución.
Continúa Chichilnisky: “...Parece claro entonces que
dos problemas –administrar los riesgos en el corto y
largo plazo– son sustancialmente diferentes y requieren distintas soluciones. Para el largo plazo se requiere una transición hacia una economía de combustibles
no fósiles, una que pueda acomodar las necesidades
rápidamente crecientes de 80% de la población mundial que se inicia en la senda de industrialización que
llevará a decuplicar la demanda energética dentro de
este siglo. Pero para el corto plazo necesitamos en
cambio continuar con la utilización de la energía de
combustible fósil y una disminución del contenido de
carbono de la atmósfera del planeta. Se trata de un gran
desafío. Sólo 6% de la energía utilizada en el mundo
es hidroeléctrica, al igual que la energía nuclear, y las
fuentes renovables sólo contribuyen con 1% de la generación de energía mundial hoy en día. Se requiere una
metodología para predecir los costos futuros esperados
Emisiones Acumuladas de CO2 (2005)
Aquí es donde una transición de largo plazo desde
combustibles fósiles hacia fuentes alternativas de
energía distribuidas con mayor amplitud puede brindar desarrollo y seguridad económica sin generar calentamiento global. Dejar de lado las fuentes fósiles
parece inevitable en el largo plazo porque su oferta
es limitada. Hay fuentes alternativas de energía que
constituyen una condición necesaria para un desarrollo sustentable en el largo plazo, y la demanda
mundial de energía que crece rápidamente pronto re3
Para esta sección se ha recurrido al trabajo de Graciela Chichilnisky, “Seguridad energética, desarrollo económico y calentamiento global”,
Boletín Informativo TECHINT, Ene-Abr. 2008
Indicadores de Coyuntura Nº 499, junio de 2009
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Nota Especial
de la generación de energía por parte de fuentes alternativas porque la utilización de dichas fuentes aumenta
considerablemente, a saber, se multiplica por diez para
satisfacer las necesidades de hoy pero se multiplica por
cien para enfrentar las necesidades de fin de siglo. Una
metodología ampliamente aceptada para cumplir con
este objetivo es la curva de aprendizaje, que se utiliza
frecuentemente para predecir el aumento de eficiencia
de una tecnología a medida que se expande la capacidad de producción. Muestra cómo la eficiencia aumenta
a mayor capacidad, o su equivalente, cómo el costo de
producir energía disminuye a mayor capacidad instalada.
Como nos concentramos en el largo plazo, tomamos en
consideración que la fuente alternativa debería ser capaz
de generar entre cinco y diez veces la energía utilizada
hoy en el mundo. Esta es una proyección estándar de la
demanda energética para fin de este siglo.
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energía que utilizan energía solar térmica como fuente
de electricidad, utilizan equipos denominados pantallas
parabólicas que concentran el calor generado por el sol
y lo focalizan en un material absorbente como sales tratadas. El calor se utiliza para girar las turbinas que generan electricidad. La energía residual utilizada en este
proceso –también denominada calor del proceso– luego
se utiliza por el Termostato Global para operar las instalaciones de captura de carbono que extraen el carbono
del aire y almacenan el dióxido de carbono en la tierra
dentro de cavidades especiales, o para elaborar materia
sólida como piedra caliza para la construcción de vivienda o limo para fertilizantes. Por cada kwh de electricidad
producida, esta tecnología puede capturar y almacenar
más de 2,2 kg de carbono.
Cuanta más electricidad genera el Termostato Global,
más carbono extrae. El Termostato Global puede utiEl US Department of Energy (DOE) demostró que a melizar otras formas de calor del proceso para extraer
dida que aumenta la capacidad instalada de plantas socarbono del aire, calor producido por otras fuentes de
lares con CSP PT el costo de la energía solar cae 15%
energía renovable como la hidroeléctrica, eólica, nucada vez que se duplica la capacidad. Los costos de larclear y geotérmica. También puede utilizar calor del
go plazo de la transición de generar electricidad con carproceso de fuentes de combustible fósil que se utilizan
bón a generar electricidad
para producir electricidad
con energía solar quedarían
como carbón, petróleo y
representados por la supergas, aunque la mayoría
ficie sombreada por encima
de los beneficios provie“...China construye una nueva
de una semirrecta de USD
ne de plantas de energía
planta de carbón por semana.”
4,5 centavos y por debajo
renovable (en el caso de
de la curva de aprendizaje
las plantas de combussolar4 . En el caso del cartible fósil, la extracción
bón, los costos al día de hoy
de carbono tiene doble
son muy bajos (cerca de USD 4,5 centavos por kwh) pero
tarea, a saber, reducir no solo el carbono producido
debido a todo el aprendizaje ya logrado en la tecnolopor la planta sino también el carbono ya existente en
gía del carbón se espera que los costos permanezcan
la atmósfera). El Termostato Global puede reducir la
constantes en torno a ese valor. En el caso de la energía
concentración de carbono en la atmósfera a la tasa
solar, sin embargo, los costos de hoy son más del doble
deseada y por lo tanto en principio puede controlar la
del costo de carbón pero en el largo plazo se espera que
temperatura media global, lo cual explica su nombre.
alcancen un valor de entre USD 0,02 y USD 0,03, que
Si bien la tecnología del Termostato Global es nuees aproximadamente la mitad del costo del carbón por
va, se basa en tecnologías probadas que brindan (i)
kwh. Por lo tanto, si uno se centrara exclusivamente en
fuentes solares térmicas de electricidad, (ii) captura
el largo plazo, el costo de la transición puede medirse
de dióxido de carbono en el aire, y (iii) el almacenacomo el costo adicional total de utilizar en nuestro ejemmiento del carbono bajo tierra o en materiales sólidos,
plo energía solar para generar electricidad sólo durante
los cuales son todos conocidos y han sido descriptos
el período cuando estos costos superan el costo de geen la literatura.
nerar electricidad utilizando carbón. Los países en desarrollo aumentan masivamente su utilización de energía y
Conclusiones
se espera que dentro de 20 a 30 años se conviertan en
los emisores de carbono más grandes del mundo. CierPara terminar, una nota positiva: los éxitos (moderatamente, como ya se señaló, China construye una nueva
dos) alcanzados en la limitación de los CFC y la lluplanta de carbón por semana. No hay política pública que
via ácida, y la perspectiva planteada por Chichilnisky
pueda reducir el riesgo de calentamiento global en el larpermiten apreciar el rol del cambio tecnológico, de
go plazo sin encontrar una manera de controlar y reducir
los patrones de vida y del efecto formidable que tiene
las emisiones de China.
el progreso económico sobre la sustitución de tecLa expresión Termostato Global se utiliza para describir una tecnología que tiene la capacidad de aumentar el
suministro de energía y a la vez reducir la concentración
de carbono en la atmósfera. La tecnología denominada
Pantalla Parabólica de Energía Solar Concentrada, también indicada como PP ESC, e instalada en plantas de
nologías dañinas al medio ambiente. El progreso sin
precedentes en materia de cooperación entre países
bajo el Protocolo de Kyoto es otro elemento importante que permite avistar un futuro promisorio para
el planeta, libre de las actuales amenazas. Pero aún
queda mucho por hacer.
Véase P. Eisenberger and G. Chichilnisky (2007) “Reducing the Risk of Climate Change while Producing
Renewable Energy” Columbia University, May 2007.
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Indicadores de Coyuntura Nº 499, junio de 2009