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 ajuarez@fcfm.buap.mx; 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 décadas 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