energia y medio ambiente

LA TERMODINÁMICA, ESENCIA
DE LA ECONOMÍA ECOLÓGICA
•Cambio de paradigma
•Funciones de la biosfera
•La termodinámica y la economía
•Naturaleza entrópica del proceso económico
•Cambio climático
•Energía y medio ambiente
•Bio-economía
Lic. Eduardo Espinosa Medel
Octubre del 2013
Paradigma post moderno: Crisis
ambiental
• Es una crisis de civilización. Es la
crisis de un modelo económico,
tecnológico y cultural que ha
depredado a la naturaleza y negado
a las culturas alternas. El modelo
civilizatorio dominante degrada el
ambiente, subvalora la diversidad
cultural y desconoce al Otro (al
indígena, al pobre, a la mujer, al
negro, al Sur) mientras privilegia un
modo de producción y un estilo de
vida insustentables que se han
vuelto hegemónicos en el proceso de
globalización.
Funciones económicas de la biosfera
Fuente: Estamos gastando más de lo que poseemos: Capital natural y bienestar
humano, Evaluación de los ecosistemas del milenio, UNEP marzo del 2005.
Fuente: Estamos gastando más de lo que poseemos: Capital natural y bienestar
humano, Evaluación de los ecosistemas del milenio, UNEP marzo del 2005.
“Debido a la ley de la entropía, entre el proceso
económico y el medio ambiente hay un nexo
dialectico. El proceso económico cambia el medio
ambiente en forma irrevocable y es alterado a su vez,
por ese mismo cambio también en forma irrevocable.
Nicolas Georgescu.Roegen 1977
Leyes de la termodinámica
Primera Ley
Ley de la conservación de la energía
Segunda Ley
Ley de la entropía
Primera Ley
Aspectos cuantitativos
Toda actividad económica absorbe energía y materiales. El proceso
productivo absorbe y expele materia y energía
Segunda Ley
Aspectos cualitativos
La actividad económica puede entenderse como un proceso de
utilización de materiales de baja entropía (minerales, energía) que
acaban finalmente transformados en materiales de alta entropía
Primera ley termodinámica
Energía
Segunda ley termodinámica
Proceso
económico
Degradación de
la energía
(calor disipado)
Materia
(biosfera)
Reciclaje
Baja entropía
Alta entropía
Transumo o Transflujo
Distinción entre consumo endosomático (interno) y
consumo exosomático (externo)
Consumo endosomático
Aproximadamente 2,500 Kcal por día
1 Kcal = 4.18 jouls
2,500 Kcal ≈ 10.5 MJ (megajouls)
10.5 MJ por día ≈ 3.8 (gigajouls)
Consumo exosomático
En la ciudad de los Ángeles, el gasto individual de
energía para transporte en un automóvil es de 40 GJ
por año. En ciudades compactas, con viajes en metro
o autobús , el gasto de energía por persona/año es
de unos 4 GJ y si la gente viaja a pie o en bicicleta el
consumo de energía es de 3.8 GJ, como en el cuadro
anterior
Fuente: Jean Martínez Alier 2001.
India
1,184
millones
“… Gran Bretaña necesito la mitad de los recursos del
planeta para alcanzar su prosperidad, cuantos planetas
necesitara un país como la India”
Gran
Bretaña
61.3
millones
Transflujo, se llama al flujo de recursos de baja entropía. Este
proceso comienza en la naturaleza (insumos), a continuación
estos son transformados por el proceso productivo y el
consumo, para enseguida volver nuevamente a la naturaleza
en forma de desechos (productos).
Transumo, es el flujo físico entrópico proveniente de los
recursos naturales hacia la economía y su retorno a los
sumideros naturales.
Fuentes de
energía
Industriales
Pre
Industriales
Cambio Climático una Introducción
• El cambio climático afecta al calentamiento y a la
acidificación de los océanos en general, actúa sobre la
temperatura de la superficie de la Tierra, y ejerce su
influencia sobre la cantidad, periodicidad e intensidad de las
precipitaciones, incluyendo las tormentas y sequías. Sobre la
tierra, estos cambios afectan la disponibilidad y la calidad del
agua potable, el curso de las aguas superficiales y la recarga
de las aguas subterráneas, la difusión de vectores de
enfermedades causadas por el agua, y probablemente jugará
un papel cada vez mayor en el momento de impulsar los
cambios en la biodiversidad y en la distribución y abundancia
relativa de las especies.
Definición del problema
El problema del cambio
climático no es el aumento de
los gases efecto invernadero, ni
el aumento de la temperatura,
ni el aumento del nivel del mar,
ni la alteración de las
precipitaciones y la sequia, el
verdadero problema son los
impactos que tienen estos
factores sobre los sistemas
humanos y naturales sobre los
diferentes grupos sociales
poniéndolos en riesgo y
disminuyendo su nivel de
bienestar.
Fuente: Vital Climate Change Grafics, UNEP, febrero del 2005.
Fuente: Estamos gastando más de lo que poseemos: Capital natural y bienestar
humano, Evaluación de los ecosistemas del milenio, UNEP marzo del 2005.
ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE
• La energía es fundamental para el desarrollo social y
económico de la humanidad, y las decisiones que se
tomen hoy sobre ella determinarán nuestra forma de
vida y la clase de mundo que legaremos a las
generaciones futuras.
ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE
• En el momento actual es necesario un cambio en
nuestra forma de vida. Parece claro que no se puede
continuar por el mismo camino seguido hasta ahora.
No se puede seguir utilizando los combustibles
fósiles al mismo ritmo de consumo actual, ya que
antes o después se agotarán, y su uso incontrolado
tendrá efectos catastróficos sobre el entorno que
nos rodea.
ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE
• La demanda de electricidad va pareja con el
crecimiento de la población, el crecimiento
económico y los desarrollos tecnológicos. Se
espera que, para el año 2050, la población
mundial habrá crecido hasta los 10.000 millones
de habitantes, produciéndose la mayor parte de
este crecimiento en los países en vías de
desarrollo. En la actualidad, todavía hay 2.000
millones de personas – aproximadamente un
tercio de la población mundial – que no tienen
acceso a la energía eléctrica.
ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE
• La humanidad demanda un creciente suministro
de energía. Como resultado, las instalaciones de
producción de electricidad aumentan en número
y en capacidad, haciendo uso de cantidades cada
vez mayores de materias primas y recursos y
produciendo más residuos.
EFECTOS DEL SECTOR ENERGETICO
SOBRE EL MEDIO AMBIENTE
• Ocupación de espacios naturales para el
establecimiento de las instalaciones productoras de
energía eléctrica o extractivas de las materias
primas.
Fuente: Presa Itaypu entre Brasil y Uruguay:
Presa tres Gargantas en China, en el río Yangtse
EFECTOS DEL SECTOR ENERGETICO
SOBRE EL MEDIO AMBIENTE
• Ocupación de espacios naturales para el
establecimiento de las instalaciones productoras de
energía eléctrica o extractivas de las materias
primas,
• Utilización y consumo de recursos renovables y no
renovables,
• Generación de residuos materiales y energéticos
con posible incidencia ambiental, y
• Modificaciones
físicas,
socioeconómicas
y
culturales en las zonas de implantación de las
actividades.
• Como resultado, pueden producirse determinados
impactos sobre la calidad de la atmósfera, las aguas
o los suelos y, naturalmente, sobre las comunidades
y ecosistemas relacionados con esos medios.
CLASIFICACION DE LAS EXTERNALIDADES EN LA
ENERGIA ELECTRICA
• Contaminación del Aire. Incluye, Dioxido de Sulfuro Sox, Oxido
de Nitrogeno Nox, Partículas Suspendidas, Metales Pesados
que tienen impacto en la salud humana, flora y fauna,
materiales de construcción y otros aspectos sociales como
recreacion y paisajes.
• Gases Efecto Invernadero. Incluye Dioxido de Carbono CO2,
Clorofluorocarbonos suspendidos, estos gases contribuyen al
cambio climático , con un potencial impacto en la agricultura y
en le salud humana.
• Uso y Calidad del Agua. Afectada por la producción de
electricidad, principalmente por contaminación térmica y
contaminación
del
agua
por
las
Hidroelectricas,
Termoelectricas, etc.
• Valor de Uso de la tierra efectada por las plantas y los
confinamientos de desechos solidos, liquidos y nucleares.
USO DEL SUELO
COSTO DE PRODUCCION ELECTRICA
(centavos de euro / KWH
Carbón
7
Petróleo
6
Gas
3.9
Eólica
6.2
Hidráulica
4.7
Nuclear
3.5
METODOLOGÍA ExternE
• Se trata de la primera aproximación sistemática y
global a la evaluación de los costes externos en un
amplio grupo de sistemas de generación eléctrica:
combustibles fósiles (carbón y lignito, combustibles
líquidos, gas), energía nuclear, energía hidráulica y
energía eólica. El análisis se basa en el ciclo de vida
del proceso (desde la obtención de las materias
primas hasta el desmantelamiento de las
instalaciones) evaluando sus emisiones, los
impactos y efectos sobre diferentes receptores
(salud humana, cultivos, masas forestales, medio
natural, materiales y clima mundial). Como objetivo
final se intenta obtener su valoración monetaria
(coste del daño).
Proporcionar recursos. Aire, el
agua y muchas plantas y animales
utilizados para la alimentación,
son consumidas en forma muy
directa
Funciones que desempeña la
biosfera:
Asimilación de residuos.
Brindar servicios medioambientales.
1.- Activos que el medio ambiente
que ofrece como consumo directo y
conciente.
2.-Soporte de la vida.
• La negentropia es el proceso en el
que la biosfera se alimenta de un
continuo
flujo
de
energía
proveniente del sol lo cual permite
revertir el flujo de entropía dentro
de la biosfera. El dióxido de carbono
se recupera de la atmosfera y es
reutilizado. Después de la excreción
esa materia se descompone y se
reconstituye en el suelo como
alimento. El agua, los minerales y
otros químicos se desprenden de los
organismos vivos y pasan al medio
ambiente, en donde son retomados
como nuevos insumos.
Un árbol de hoja caducifolia
totalmente
desarrollado
extrae diariamente del
suelo 1 m3 (265 gal.) de
agua; absorbe 12 kg (21 lb)
de CO2, cantidad que emite
un automóvil que recorre
18,000 km (11,000 mill.) y
produce oxigeno suficiente
para
satisfacer
las
necesidades de respiración
de una familia de cuatro
integrantes durante un año.
Fuente: Life, 13(6) mayo de 1990..
“Tenemos el deber de
la esperanza” de
lograr con energía un
México Sustentable
Dra. María del
Carmen Carmona Lara
BIBLIOGRAFÍA
Joan Martínez Alier. De la Economía Ecológica al Ecologismo Popular.
Editorial ICARIA Barcelona 1992.
Joan Martínez Alier. Economía Ecológica y Política Ambiental. Editorial
Fondo de Cultura Económica México 2001.
Enrique Leff. Saber Ambiental. Editorial Siglo XXI México 2000.
Nicholas Georgescu-Roegen, The Entropy Law and the Economic Process,
Harvard University Press. Cambridge Massachusets. USA
Michael Jacobs. La economía verde (medio ambiente, desarrollo sostenible
y la política del futuro). Editorial Icaria, España 1997