Conocimiento de las fuentes de energía renovable así como su potencial uso para disminuir la dependencia del petróleo extranjero (página 2)
Enviado por Edian Franco
La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.
Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía luminosa puede transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología. Así mismo, en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los colectores solares para generar electricidad.
Una importante ventaja de la energía solar es que permite la generación de energía en el mismo lugar de consumo mediante la integración arquitectónica. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que se eliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte -que en la actualidad suponen aproximadamente el 40% del total- y la dependencia energética.
Energía Eólica
La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire.
La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al (gradiente de presión).
Energía Geotérmica
Parte del calor interno de la Tierra (5.000 ºC) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar. La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico.
Energía Mareomotriz
La energía mareomotriz se debe a las fuerzas gravitatorias entre la Luna, la Tierra y el Sol, que originan las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa entre estos tres astros. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse en lugares estratégicos como golfos, bahías o estuarios utilizando turbinas hidráulicas que se interponen en el movimiento natural de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable.
Problema
1.4.1 Planteamiento del Problema
En los últimos años los precios del petróleo ha ido en aumento por lo que los costos de la energía han ido aumentando, además las demás fuentes de energía basadas en combustibles fósiles son un gran contaminante para el medio ambiente, por lo que necesario buscar fuentes de energía que sean rentables, accesible y que no representen ningún dado al medio Ambientes.
Justificación
Las energías renovables son fuentes de energía que cada día se hacen mas necesarias ya que es eminente las escasez de los combustibles fósiles.
El presente trabajo quiere aporta, a la difusión así como a la aplicación de la energía renovables, en los países como el nuestro que están en vía de desarrollo y aportar una granos de arena en la resolución los problemas energéticos que en la historia de la Republica Dominicana nos han afectado. En nuestra isla tenemos los recursos necesarios para aplicar este tipo de energía, que nos harían independiente del petróleo que tanto afecta la economía.
La energía eólica que representa una inversión muy poca para el Estado se podría aplica en lo llanos costeros del Este y en los llanos costeros del Norte que son lugares donde la fuerza del viento es muy elevada. La energía solar seria la solución ideal para la zona sur del país ya que es uno de los lugares de mayor incidencia del la radiación solar.
Estas energías representan el futuro, ya que, son fuentes inagotables y representan un peligro mínimo para el medio ambiente. Esta generación como la siguiente debe ponerles especial atención a este tipo de energía que representa un porvenir comprometedor.
Este monográfico pretende demostrara la eficiencia de estas energía para la sociedades como las nuestras.
Objetivos
1.6. 1 Objetivo General
El conocimiento de las fuentes de energía renovable existentes en la actualidad, así como su potencial uso para disminuir la dependencia del petróleo extranjero.
1.6. 2 Objetivo Especifico
Conocer las ventajas de la energía renovables.
Su uso en la actualidad.
Conocer las tecnologías desarrolladas para el uso de las energías renovables
Limitantes para la instalación de estas.
Metodología de la Investigación
1.7.1 Tipo de Investigación
Este trabajo se basa en una investigación descriptiva, ya que, nos limitamos a explicar los diferentes tipos de energías renovables que existen en la actualidad.
1.7.2 Técnica de investigación.
La técnica utilizada para esta investigación fue la recopilación mediante datos mediante investigaciones en libros como en páginas de Internet, relacionadas con el tema en cuestión.
Antecedentes
Pardo Carlos J., "Las Fuentes de Energías", Editorial Sistes, Madrid, España, 1993
"Tecnología Energética e Impacto Ambiental, Mc Grawhill, Madrid, España, 2001
Cursa Juan de, " Energía Solar para Viviendas", Ediciones CEAC, Barcelona, España, 2004
Escudero López José Maria, " Manual de la Energía Eolica, Investigaciones, desarrollo, promoción, construcción y exploración de distintos tipos de instalación", Editorial Mundi Prens, 2003.
"Guía Practica de Energía y Electrónica" Págs. 154-167, Editorial Cultura, 1995, Madrid España.
Conceptualización
Energías Renovables. Son aquellas que se producen de forma continua y son inagotables a escala humana. El sol está en el origen de todas ellas porque su calor provoca en la Tierra las diferencias de presión que dan origen a los vientos, fuente de la energía eólica.
El sol ordena el ciclo del agua, causa la evaporación que provoca la formación de nubes y, por tanto, las lluvias. También del sol procede la energía hidráulica.
Las plantas se sirven del sol para realizar la fotosíntesis, vivir y crecer. Toda esa materia vegetal es la biomasa.
www.energias-renovables.com
Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales.
www.wikipedia.com
Las energías renovables son los único recursos energéticos inagotables, no contaminan le ambiente y se pueden utilizar por tiempo indefinido.
Carlos J. Pardo
ENERGÍAS RENOVABLES: Una definición válida sería que son aquellas que, como su propio nombre indica, se renuevan constantemente. O lo que es lo mismo, da igual el uso que se haga de ellas, siempre se mantienen al mismo nivel. Por poner un ejemplo da igual el número de placa solares que se instalen que, aunque se cubriera el planeta, la energía del sol seguiría siendo exactamente la misma.
www.ctv.es
Las Energías Sucias (No Renovables)
La energía eléctrica es la base de las economías del mundo actual, esta también la madre de los desarrollo científicos y tecnológicos que se han logrado en los últimos dos siglos.
Imaginémonos un solo día sin energía eléctrica, la vida se convertir en un caos, ya que, nuestras vidas postmodernas están basada en esta. Este día las empresa no trabajarían, los aeropuertos serian un caos ya que no se podrían programar ningún vuelo, morirían millares de personas en los hospitales que dependen de aparatos eléctricos para su subsistencia, las calles serian una selva de cemento ya que no habría semáforos para controlar el transito de las ciudades, los canales de televisión, la radio y los banco perderían millones en ganancia ya que sus sistemas de computación se caerían, habría saqueos de la tiendas y la ciudades desorden de gran magnitud.
Esto serian unas de la pocas cosas que pasarían si duráramos un solo día sin energía eléctrica, pero este día puede estar mas cerca de lo que creemos, ya que mas del 85 % de la energía eléctrica que se produce en el mundo y nuestras vidas están basada en combustibles fósiles, petróleo, carbón, nuclear y gas natural, por consiguiente esto representa que los métodos que se utilizan para producir energía, no son renovable, es decir, la naturaleza no los puede volver a crear, por tal razón estos esta propenso a su agotamiento que según estudios científicos será muy pronto.
Por otro lado de que están propenso a terminarse, también estos combustible fósiles afectan el medio ambiente por lo que se han denominados "combustibles sucios", estos son los causantes por sus emisiones de CO2 y otros contaminares del denominado efecto invernadero que es el causante del calentamiento global y los cambio climáticos tan drásticos que se están dando en la ultimas décadas.
En este capitulo analizaremos los impacto de estos combustible en la economía mundial y en el medio ambiente.
2.1-El carbón
El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria utilizada como combustible fósil, de color negro, muy rico en carbono. Suele localizarse bajo una capa depizarra y sobre una capa de arena y tiza. Se cree que la mayor parte del carbón fue formada durante la era carbonífera (hace 280 a 345 millones de años).
Formación del carbón
Se origina por descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, esporas, que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad.
Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Los geólogos estiman que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por el proceso de diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.
Los depósitos de carbón tienen frecuente asociación de mercurio. Hay otra teoría que explica que el carbón se forma con emanaciones continua de gases metano de profundidades de tierra.
En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.
Tipo de carbón
Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.
El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en:
Antracita
Bituminoso bajo en volátiles
Bituminoso medio en volátiles
Bituminoso alto en volátiles
Sub-bituminoso
Lignito
Turba
La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles.
Reservas y producción
Los 10 países mayores productores de carbón bituminoso y antracita en el año 2006 fueron:
Las reservas de carbón se encuentran muy repartidas, con 70 países con yacimientos aprovechables. Al ritmo actual de consumo se calcula que existen reservas seguras para 147 años, por 41 y 63 del petróleo y el gas, respectivamente. Además, el 68% de las reservas de petróleo y el 67% de las de gas se encuentran en Oriente Medio y Rusia.
Reservas de carbón en el mundo
El hombre extrae carbón desde la Edad Media. En los yacimientos poco profundos la explotación es a cielo abierto. Sin embargo, por lo general las explotaciones de carbón se hacen con minería subterránea ya que la mayoría de las capas se encuentran a cientos de metros de profundidad.
Aplicaciones
El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de energía eléctrica, con 40% de la producción mundial . Las aplicaciones principales del carbón son:
Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica. En los últimos años se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del carbón.
Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en ello 12% de la producción mundial de carbón .
Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene:
Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono
Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono
Fundición: más del 1,2% de carbono
Industrias varias. Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas de cemento y de ladrillos.
Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aun hoy sigue siendo usado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los países desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, energía eléctrica) para rebajar el índice de contaminación.
Carboquímica. La carboquímica es practicada principalmente en África del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo:
Amoniaco
Metanol
Gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H2)
Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.
Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.
El carbón y el medio ambiente
Ciertos productos de la combustión del carbón pueden tener efectos perjudiciales sobre el medio ambiente. Al quemar carbón, se produce dióxido de carbono entre otros compuestos. Debido al uso extendido del carbón, la cantidad de CO2 en la atmósfera terrestre podría aumentar hasta el punto de provocar cambios en el clima de la tierra. También, el azufre y nitrógeno del carbón forman óxidos durante la combustión que pueden contribuir a la lluvia ácida. La minería subterránea puede provocar silicosis en los mineros, hundimientos del suelo situado sobre las minas y filtraciones de ácido a los acuíferos. La minería a cielo abierto exige una restauración del entorno para que la tierra vuelva a ser productiva y el paisaje se recupere.
Estudio del instituto Wold-Wacth señala que el carbón es le combustible fósil con mayor contenido de carbono. Sus combustión libera un 29% mas de carbono por unidad que la energía que le petróleo y un 80% mas que le gas natural. El carbón es le responsable del 43% de la emisiones anuales de carbono, lo que supone unos 2,700 millones de toneladas.
Un informe de la Naciones Unidas señalo que en once de las ciudades grande se China el humo y la pequeñas partículas provenientes de la combustión del carbono ocasionan mas de 50,000 muertes y 400,000 nuevos casos de bronquitis al año.
2.2-Energía Nuclear
Se llama energía nuclear a aquella que se obtiene al aprovechar las reacciones nucleares espontáneas o provocadas por el ser humano. Estas reacciones se dan en algunos isótopos de ciertos elementos químicos, siendo el más conocido de este tipo de energía la fisión del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares. Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio, el plutonio, el estroncio o el polonio.
Los dos sistemas con los que puede obtenerse energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar al armamento nuclear; o controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica. Tanto los materiales usados como el diseño de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso.
Otra técnica, empleada principalmente en pilas de enorme duración para sistemas que requieren poco consumo eléctrico, es la utilización de generadores termoeléctricos de radioisótopos (GTR, o RTG en inglés), en los que se aprovechan los distintos modos de desintegración para generar electricidad en sistemas de termopares a partir del calor transferido por una fuente radiactiva.
La energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma de partículas subatómicas en movimiento. Esas partículas, al frenarse en la materia que las rodea, producen energía térmica. Esta energía térmica se transforma en energía mecánica utilizando motores de combustión externa, como las turbinas de vapor. Dicha energía mecánica puede ser empleada en el transporte, como por ejemplo en los buques nucleares; o para la generación de energía eléctrica en centrales nucleares.
Central Nuclear
La principal característica de este tipo de energía es la alta cantidad de energía que puede producirse por unidad de masa de material utilizado en comparación con cualquier otro tipo de energía conocida por el ser humano
Historia
Henri Becquerel.
En 1896 Becquerel descubrió que algunos elementos químicos emitían radiaciones. Tanto él como Marie Curie y otros, estudiaron sus propiedades, descubriendo que estas radiaciones eran diferentes de los ya conocidos Rayos X, sino que poseían propiedades distintas, denominando a los tres tipos que consiguieron descubrir alfa, beta y gamma.
Pronto se vio que todas ellas provenían del núcleo atómico que describió Rutherford en 1911.
Con el uso del neutrino, partícula descrita teóricamente en 1930 por Pauli pero no medida hasta 1956por Clyde Cowan y sus colaboradores, se pudo explicar la radiación beta.
En 1932 James Chadwick descubrió la existencia del neutrón que Wolfgang Pauli había predicho en 1930, e inmediatamente después Enrico Fermi descubrió que ciertas radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desintegración eran en realidad estos neutrones.
En 1934 Fermi se encontraba en un experimento bombardeando núcleos de uranio con estos neutrones recién descubiertos, midiendo nuevas formas de "radiaciones". En 1938, en Alemania, Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi. Es más, en 1939demostraron que parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos eran núcleos de bario. Muy pronto llegaron a la conclusión de que eran resultado de la división de los núcleos del uranio. Se había llevado a cabo el descubrimiento de la fisión.
En Francia, Joliot Curie descubrió que además del bario, se emitían neutrones secundarios en esa reacción, haciendo factible la reacción en cadena.
También en 1932 Mark Oliphant teorizó sobre la fusión de núcleos ligeros (de hidrógeno), describiendo poco después Hans Bethe el funcionamiento de las estrellas basándose en este mecanism
Peligro nuclear
La sociedades siguen dependiendo de este tipo de energía pese ala peligro de que se produzca un desastre como el que en 1986 asolo Chernobil en la Ex Unión soviética
El accidente de Chernóbil acontecido en dicha ciudad de Ucrania el 26 de abril de 1986, ha sido el accidente nuclear más grave de la Historia, siendo el único que ha alcanzado la categoría de nivel 7 (el más alto) en la escala INES.
Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de la Central Nuclear de Chernóbil, produjo el sobrecalentamiento del núcleo del reactor nuclear, lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno acumulado en su interior.
La cantidad de material radiactivo liberado, que se estimó fue unas 500 veces mayor que la liberada por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en 1945, causó directamente la muerte de 31 personas, forzó al gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de unas 135.000 personas y provocó una alarma internacional al detectarse radiactividad en diversos países de Europa septentrional y central.
Además de las consecuencias económicas, los efectos a largo plazo del accidente sobre la salud pública han recibido la atención de varios estudios. Aunque sus conclusiones son objeto de controversia, sí coinciden en que miles de personas afectadas por la contaminación han sufrido o sufrirán en algún momento de su vida efectos en su salud.
Tras prolongadas negociaciones con el gobierno ucraniano, la comunidad internacional financió los costes del cierre definitivo de la central, completado en diciembre de 2000. Desde 2004 se lleva a cabo la construcción de un nuevo sarcófago para el reactor.
Investigaciones señala que la mayoría de los reactores están agrietas o corroído. En Marzo del 2002 estuvo a punto de un catastrófica accidente, en le núcleo de la Planta Davis-Besse en Ohio, Estado Unidos, debido a la corrosión.
2.3- El Petróleo
El petróleo (del griego: pet???a???, "aceite de roca") es una mezcla compleja no homogénea de hidrocarburos insolubles en agua.
Es de origen orgánico, fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas, que depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustre del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas: rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos.
Puede presentar gran variación en diversos parámetros como color, densidad (entre 0,75 g/ml y 0,95 g/ml), gravedad, viscosidad, capacidad calorífica, etc. (desde amarillentos y líquidos a negros y viscosos). Estas variaciones se deben a las diversas proporciones presentes de diferentes hidrocarburos. Es un recurso natural no renovable, y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.
Composición del petróleo
El petróleo está formado por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría parafinas, naftenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de derivados hidrocarbonados de azufre, oxígeno y nitrogeno. Cantidades variables de gas disuelto y pequeñas proporciones de componentes metálicos. También puede contener, sales y agua en emulsión o libre. Sus componentes útiles se obtienen por destilación fraccionada en las refinerías de petróleo. Los componentes no deseados, como azufre, oxígeno, nitrógeno, metales, agua, sales, etc., se eliminan mediante procesos físico-químicos. El número de compuestos es muy grande.
Historia del petróleo
Desde la antigüedad el petróleo aparecía de forma natural en ciertas regiones terrestres como son los países de Oriente Medio. Hace 6.000 años en Asiria y en Babilonia se usaba para pegar ladrillos y piedras, en medicina y en el calafateo de embarcaciones; en Egipto, para engrasar pieles; y las tribus precolombinas de México pintaron esculturas con él.
Durante la Edad Media continuó usándose únicamente con fines curativos.
En el siglo XVIII y gracias a los trabajos de G. A. Hirn, empiezan a perfeccionarse los métodos de refinado, obteniéndose productos derivados que se utilizarán principalmente para el engrasado de máquinas.
En el siglo XIX se logran obtener aceites fluidos que empezaran pronto a usarse para el alumbrado. El queroseno se obtuvo por primera vez en 1846, gracias al canadiense A. Gesner, lo que incrementó la importancia del petróleo aplicado al alumbrado. En 1859 Edwin Drake perforó el primer pozo de petróleo en Pensilvania.
La aparición de los motores de combustión interna abrió nuevas e importantes perspectivas en la utilización del petróleo, sobre todo en uno de los productos derivados, la gasolina, que hasta entonces había sido desechada por completo al no encontrarle ninguna aplicación práctica.
El 14 de septiembre de 1960 en Bagdad, (Iraq) se constituye la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP),fundada por el Ministro de Energias Venezolano Juan Pablo Perez Alfonso,junto con un grupo de Ministros Arabes. En ese año, el gobierno de Franco viaja a Arabia Saudí y entrega a rey Saud una pareja de halcones, capturados por Félix Rodríguez de la Fuente como facilitadores de la negociación para obtener este combustible.
Destilación fraccionada del petróleo
El petróleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza, sino que se separa en mezclas más simples de hidrocarburos que tienen usos específicos, a este proceso se le conoce como destilación fraccionada. El petróleo natural hirviente (unos 400 grados centígrados) se introduce a la parte baja de la torre, todas las sustancias que se evaporan a esa temperatura pasan como vapores a la cámara superior algo más fría y en ella se condensan las fracciones mas pesadas que corresponden a los aceites lubricantes. De este proceso se obtienen las fracciones:
Gases
Bencina, ligroina o éter de petróleo
Gasolina
Queroseno
Combustibles diésel (ligero y pesados)
Aceites lubricantes
Asfalto
Extracción de petróleo
El petróleo se extrae mediante la perforación de un pozo sobre el yacimiento. Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su tratamiento primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminando los compuestos más volátiles. Posteriormente se transporta a refinerías o plantas de mejoramiento. Durante la vida del yacimiento, la presión descenderá y será necesario usar otras técnicas para la extracción del petróleo. Esas técnicas incluyen la extracción mediante bombas, la inyección de agua o la inyección de gas, entre otras. La medida técnica y financiera del petróleo es el barril que corresponde a la capacidad de 42 galones estadounidenses, si un galón tiene 3,7853 litros, quiere decir que un barril contiene 158,9826 litros.
Los componentes químicos del petróleo se separan y obtienen por destilación mediante un proceso de refinamiento. De él se extraen diferentes productos, entre otros: propano, butano, gasolina, keroseno, gasóleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc. Todos estos productos, de baja solubilidad, se obtienen en el orden indicado, de arriba abajo, en las torres de fraccionamiento.
Debido a la importancia fundamental para la industria manufacturera y el transporte, el incremento del precio del petróleo puede ser responsable de grandes variaciones en las economías locales y provoca un fuerte impacto en la economía global.
Reservas de petróleo
Si la extracción continúa al mismo ritmo que en el 2002, salvo que se encontrasen nuevos yacimientos, las reservas mundiales durarían aproximadamente 42 años. Se calcula que quedan unas 143.000 millones de toneladas.
Hay entre 6,8 y 7,2 barriles de petróleo por tonelada, en dependencia de la densidad del petróleo. Por tanto, las reservas de crudo se calculan entre 0,97 y 1,003 billones de barriles de petróleo.
Sin embargo el límite de las reservas podría estar más cercano aún si se tienen en cuenta modelos de previsión con un consumo creciente como ha venido siendo norma a lo largo de todo el siglo pasado. Los nuevos descubrimientos de yacimientos se han reducido drásticamente en las últimas décadas haciendo insostenible por mucho tiempo los elevados niveles de extracción actuales, sin incluir la futura demanda de los consumidores asiáticos. Por otra parte, la mayoría de las principales reservas mundiales han entrado en declive y solo las de Oriente Medio mantienen un crecimiento sostenido. Se espera que incluso esos yacimientos entren en declive hacia el 2010, lo que provocaría que toda la producción mundial disminuyera irremediablemente, conduciendo a la mayor crisis energética que haya sufrido el mundo industrializado.
Según la Teoría del pico de Hubbert, actualizada con datos recientes por la Asociación para el estudio del pico del petróleo, el inicio de dicho declive debería empezar para 2007.
Existen otros tipos de reservas de hidrocarburos, conocidos como bitumenes, el cual es petróleo extrapesado, cuyas reservas más conocidas son las de bitumen de las Arenas de Athasca en Canadá, y la faja petrolífera del Orinoco en Venezuela. Según cálculos de la estatal venezolana PDVSA, la unión de estas reservas no convencionales con reservas convencionales le da a Venezuela el primer puesto como el país con mayores reservas de hidrocarburos en el planeta.
Irreversible escasez del crudo
El extraordinario aumento del precio del barril de petróleo, que en las últimas fechas ha llegado a superar los 147.30 dólares para el tipo West Texas Intermediate, es originado por la escasez de este recurso en el mercado mundial. El problema en este momento no se encuentra por el lado de la capacidad de la oferta, sino por el lado de la fuerte demanda en el mundo.
Técnicamente una escasez se define cuando un producto no alcanza a satisfacer la demanda, y eso es lo que esta ocurriendo en el mercado mundial de petróleo, aunque esta escasez no se debe a problemas críticos en la producción (oferta) de petróleo en el mundo, pues la capacidad de extracción continúa creciendo, "hasta ahora," pero a un ritmo mucho más pausado que el de la demanda.
Los proyectos petroleros de extracción, tienen obstáculos físicos, que provocan que su implementación sea más lenta de lo que las economías desearían.
La causa actual de la debilidad del mercado petrolero mundial es el continuo incremento de la demanda de las economías en expansión, que a estas fechas ha alcanzado ya los 84.4 millones de barriles de petróleo al día, según la "Agencia Internacional de la Energía."
Varios analistas de la energía, estiman que para el cuarto trimestre de este año, la demanda mundial llegará entre los 87 y 89 millones de barriles diarios, lo que deja atrás a la oferta mundial de petróleo, por un par de millones de barriles.
Estos hechos que han sucedidos, con el petróleo en los últimos años demuestran que la teoría de cenit de Hubbert, es verdadera a pesar de todo lo que se ha dicho de estas a través del tiempo.
Teoría del Pico Hubbert
Hubbert es el geofísico que creó el modelo matemático que predice el nivel de extracción del petróleo a lo largo del tiempo. Según su teoría, la extracción de un pozo cualquiera sigue una curva con un máximo, cenit de producción, en su centro. Llegados a ese punto cada barril de petróleo se hace, progresivamente, más caro de extraer hasta que la producción deja de ser rentable al necesitarse gastar más cantidad de crudo, que el que se obtiene de extraerlo, es decir cuando se necesita consumir el equivalente a un barril de petróleo, o más para obtener ese mismo barril de crudo del subsuelo. Observó también que, si la curva de producción de un pozo seguía esa simple función gaussiana, la curva de producción de países enteros y, por extensión, la curva mundial seguirían patrones similares. Estas son las que se conocen como curva de Hubbert.
La teoría del pico de Hubbert, también conocida como cenit del petróleo, petróleo pico o agotamiento del petróleo, es una influyente teoría acerca de la tasa de agotamiento a largo plazo del petróleo, así como de otros combustibles fósiles. Predice que la producción mundial de petróleo llegará a su cenit y después declinará tan rápido como creció, resaltando el hecho de que el factor limitador de la extracción de petróleo es la energía requerida y no su coste económico.
Aún siendo controvertida, esta teoría es ampliamente aceptada entre la comunidad científica y la industria petrolera. El debate no se centra en si existirá un pico del petróleo sino en cuándo ocurrirá, ya que es evidente que el petróleo es un recurso finito y no renovable en escalas cortas de tiempo por lo que en un momento u otro se llegará al límite de extracción. Esto depende de los posibles descubrimientos de nuevas reservas, el aumento de eficiencia de los yacimientos actuales, extracción profunda o la explotación de nuevas formas de petróleo no convencionales.
El año exacto del pico no podrá determinarse hasta que ya haya sucedido. Basándose en los datos actuales de producción, la Asociación para el Estudio del Pico del Petróleo y el Gas (ASPO en inglés), considera que el pico del petróleo ocurrirá en 2010 , siendo el del gas natural algunos años posterior. Por el contrario, estimaciones más optimistas arrojan reservas para al menos 100 años más.
Este hecho implicaría importantes consecuencias para los países desarrollados, que dependen en gran medida de petróleo barato y abundante, especialmente para el transporte, la agricultura, la industria química y la calefacción doméstica. La teoría debe su nombre algeofísico M. King Hubbert, quien predijo correctamente el pico de la producción estadounidense con quince años de antelación.
Gran parte de la industria petrolera y de los automóviles afirma que la teoría de Hubbert es falsa o, como mínimo, la omiten y ocultan. Algunos críticos economicistas afirman que la escasez motivará la búsqueda de nuevos descubrimientos y que las reservas se incrementarán por encima de lo predicho por Hubbert. Pero incluso en la versión más optimista la limitación de los recursos petroleros pone una fecha límite a la extracción barata de ese recurso. Nadie parece negar la existencia de un techo de producción pero pocos son los gobiernos y empresas que hasta ahora lo han mencionado abiertamente.
De entre estos cabe citar a la multinacional americanaChevronTexaco quienes han lanzado, recientemente, la campaña publicitaria para concienciar al público estadounidense de la necesidad de actuar ante el inminente agotamiento del petróleo. También recientemente la multinacional española Repsol-YPF ha hablado ya públicamente en una conferencia de la cuestión haciendo uso de los mismos gráficos del ASPO
Preediciones del cenit Mundial
En 1971, Hubbert usó las estimaciones de las reservas mundiales de crudo para predecir el pico global del petróleo. Echó mano tanto de las previsiones más optimistas como de las más pesimistas del momento, lo que le situó el pico entre 1995 y el año 2000. Dado que la predicción resultó ser errónea, han debido ocurrir otros factores imprevisibles que hayan retrasado la aparición del pico. Uno de estos factores sería la crisis energética de 1973 en la cual disminuyeron drásticamente los suministros de crudo, lo que se tradujo en una escasez que condujo a reducir el consumo. La crisis energética de 1979 y el pico en el precio del barril en 1990 debido a la Guerra del Golfo fueron similares pero tuvieron efectos menos graves sobre los suministros. Por lo que respecta a la demanda, las recesiones en los 80 y los 90 redujeron también la demanda de consumo de crudo. Todos estos efectos teóricamente habrían sido los causantes del retraso del pico del petróleo.
La Asociación para el Estudio del Pico del Petróleo y el Gas (ASPO) fue fundada por el geólogo Colin Campbell. Basándose en la información actual sobre las reservas petrolíferas conocidas y sobre la tecnología disponible, la asociación predice que el pico mundial de producción sucederá en torno al año 2010. Para el gas natural el pico se retrasaría unos años más y se situaría entre el 2015 y el2025.
El United States Geological Survey (USGS) estimó que hay suficiente petróleo para continuar con los niveles de extracción actuales durante 50 o 100 años más. En el año 2000 el USGS realizó un estudio global sobre el estado de las reservas de crudo en el que predijo la llegada del pico del petróleo en torno al año 2037. Este estudio es rebatido por la importante industria petrolera saudí, desde donde se dice que la previsión de los suministros futuros del gobierno estadounidense son una «peligrosa sobre-estimación». Campbel argumenta que las estimaciones del USGS son metodológicamente erróneas. Un problema es que los países de la OPEP sobreestiman sus reservas para obtener cuotas más altas y para evitar las críticas internas. Además el crecimiento económico y demográfico deberían conducir a un incremento del consumo futuro de energía.
Países que ya han pasado el pico de producción
Según el Departamento de Energía de los Estados Unidos
Austria (1955)
Alemania (1967)
Canadá (1974)
Rumania (1976)
Indonesia (1977)
Egipto (1993)
India (1995)
Siria (1995)
Gabon (1997)
Malasia (1997)
Argentina (1998)
Colombia (1999)
Ecuador (1999)
Reino Unido (1999)
Australia (2000)
Oman (2001)
Noruega (2001)
Mexico (2003)
Segun British Petroleum
Estados Unidos (1970)
Venezuela (1970)
Lybia (1970)
Kuwait (1972)
Iran (1974)
Romania (1976)
Indonesia (1977)
Trinidad Y Tobago (1978)
Iraq (1979)
Tunes (1980)
Peru (1982)
Camerun (1985)
Federacion Rusa (1987)
Egipto (1993)
Siria (1995)
Gabon (1996)
Argentina (1998)
Colombia (1999)
Reino Unido (1999)
Uzbekistan (1999)
Australia (2000)
Noruega (2001)
Oman (2001)
Yemen (2002)
Turkmenistan (2003)
Mexico (2004)
Dinamarca (2004)
India (2004)
Malasia (2004)
Vietnam (2004)
Retorno de energía invertida
Cuando empezaron las extracciones de petróleo a mediados del siglo XIX los inmensos campos petrolíferos aportaban 50 barriles por cada barril usado en la extracción, el transporte y el refino. Este ratio se denomina tasa de retorno energético (en inglés Energy Return on Energy Invested, o simplemente Energy Return on Investment, lo que se conoce por sus siglas EROEI o EROI). Este ratio ha ido perdiendo eficiencia a lo largo del tiempo a medida que se explotan yacimientos cada vez más inaccesibles: actualmente se recuperan entre uno y cinco barriles de crudo por cada barril usado en el proceso. La razón de estos rendimientos decrecientes es que, a medida que se seca un pozo, el petróleo de este resulta más difícil de extraer cada vez. Esa disminución de la eficiencia en la extracción seguirá hasta que, llegado un punto, por cada barril invertido en la extracción solo se obtenga otro barril. En ese momento el petróleo ya no podrá ser usado como forma de energía primaria. La energía que se use para extraerlo podría provenir de fuentes de energía alternativa.
No todas las fuentes de energía pueden ser cómodamente almacenadas. Debido a la alta densidad de energía y a la relativa seguridad de la gasolina a temperatura y presión ambientes, este producto resulta inigualable para el transporte de energía. En la práctica se usa como acumulador químico, capacidad de la que carecen las fuentes renovables como el viento o el Sol. Por este motivo es posible que el petróleo continúe extrayéndose y refinándose más allá del punto a partir del cual se requiera consumir más energía que la que se obtenga de él.
Implicaciones pasó del Pico del Petróleo a Nivel Mundial
La llegada del pico del petróleo provocaría una escasez de dicho recurso. Pero esta escasez sería diferente a todas las sucedidas en el pasado ya que sus causas serían muy distintas. Los anteriores períodos de escasez tuvieron más que ver con razones políticas que con problemas reales en la extracción de los recursos. Esta vez, en cambio, el motivo fundamental será la falta de crudo suficiente para abastecer a toda la demanda. Los efectos y la gravedad de dicha escasez dependerán de lo rápido que decrezca la producción y de si se adoptaron medidas preventivas para adaptar la sociedad al uso de energías alternativas. Pero puede que esas alternativas ni siquiera lleguen a tiempo. En ese caso todos los productos y servicios que requieran el uso de petróleo escasearán disminuyendo el nivel de vida de todos los países. Los escenarios futuros van desde un más que probable colapso de la sociedad industrializada hasta los que afirman, no sin cierta fe en ello, que la economía de mercado o las nuevas tecnologías resolverán el problema.
Catástrofe
El crecimiento económico y la prosperidad que vive el primer mundo desde la revolución industrial son debidas, en gran parte, al uso de los combustibles fósiles. Estos recursos fósiles inevitablemente tienden a ir decayendo ya que se consumen a una velocidad muy superior a la que son reemplazados (escalas geológicas). Algunos creen que el decrecimiento de la producción de combustibles producirá un impacto drástico en la civilización tecnológica moderna ya que esta es fuertemente dependiente del petróleo como combustible, como acumulador químico, y para la industria de los fertilizantes. Los EE. UU. son especialmente dependientes de esta materia prima. Alrededor de un 90% del transporte de la primera potencia mundial hace uso del petróleo.
Algunos vaticinan que ocurrirá una catástrofe maltusiana a medida que se incremente la ineficiencia en la producción de crudo. Desde la década de los 40 la agricultura ha incrementado enormemente su productividad, debido en gran medida al uso de pesticidas y abonos químicos así como de la mecanización de los procesos de cultivo y recolección. A este proceso se le llamó Revolución verde. La subida en la producción de alimentos ha revertido en una subida en un crecimiento de la población sin precedentes en los últimos 50 años. Los pesticidas y fertilizantes tienen al petróleo como ingrediente básico. La maquinaria agrícola también requiere aceite. Sabiendo que, actualmente, por cada julio de comida se consumen entre 5 y 15 julios de energía en la producción y la distribución se ha especulado que una disminución en los suministros de crudo causarían el colapso de la agricultura moderna lo que revertiría en una drástica reducción de la producción de alimentos, precedida de un aumento drástico en los precios de los mismo. Su escasez podría producir hambrunas masivas.
El medio ambiente podría también verse afectado. Cuando la producción de crudo empiece a declinar la humanidad podría aumentar el uso de energías aún más contaminantes como el carbón, del cual aun quedan reservas significativas en la Tierra. Esto podría acelerar el calentamiento global y los problemas sanitarios como el cáncer y las intoxicaciones por metales pesados.
Recesión
Un escenario no tan apocalíptico supone un lento ritmo de agotamiento y una lenta transición hacia energías alternativas lo que podría causar un gran parón en la economía, lo que se conoce por recesión o depresión debida a los altos precios de la energía. Históricamente existe una estrecha correlación entre las subidas del precio de los carburantes y los bajones económicos. La inflación también está enlazada con las subidas en el precio del petróleo. A pesar de todo los economistas están en desacuerdo sobre la intensidad y las causas de esta asociación. La economía mundial podría volverse menos dependiente del petróleo que durante los primeros momentos de la crisis. En comparación, las recesiones de principios de los años 1970 y de principios de los años 1980 se debieron a un relativamente breve periodo en el que la disponibilidad de energía menguó sustancialmente; el posible futuro de una subida de precios debida al agotamiento real de los recursos augura un periodo de recesión mucho más profundo y prolongado que los vividos hasta ahora..
Los países en desarrollo
Un declive en los combustibles fósiles también afectaría a los países en vías de desarrollo en el tercer mundo ya que haría inalcanzables las pretensiones de muchas de esas naciones por tener las comodidades y el elevado nivel de vida de los Estados Unidos y Europa. Los pesimistas opinan que la limitación de los recursos agudizarán las diferencias y los enfrentamientos entre el norte rico y el sur pobre mientras que otros, más optimistas, afirman que los problemas solo serían temporales mientras se da el paso al uso de energías alternativas.
La esperanza en las nuevas tecnologías
Las nuevas tecnologías podrían hacer disponibles nuevas fuentes de energía o permitir que una mayor cantidad de energía pudiera ser extraída de las viejas. Es sabido que la mayor parte del potencial energético se desaprovecha. Por ejemplo, solo un 10-20% de la luz solar incidente sobre las células solares se convierte en electricidad y solo se logra extraer un 35% del petróleo en un yacimiento típico. Las nuevas tecnologías podrían incrementar estos valores. Muchos de los aceites no-convencionales actualmente requieren más energía para extraerse que la que se obtiene de su quema. Esto también podría cambiar con las nuevas tecnologías. El hecho es que a medida que se agotan las reservas se incrementa la dificultad de la extracción y van quedando las más alejadas y las situadas en lugares más inhóspitos e inaccesibles. Resulta imposible prever qué nuevas tecnologías favorecerán un mayor aprovechamiento energético pero lo que sí es seguro es que no podrán contener el declive de la producción de crudo ya que se trata de un recurso finito. A lo sumo podrán prolongar la llegada del pico más allá de las predicciones actuales.
Muchos tienen especial confianza puesta en la posibilidad de desarrollar con éxito la fusión nuclear. Para ello las naciones ricas han puesto en marcha un proyecto común, el ITER, cuyo objetivo es lograr el desarrollo de un reactor de fusión rentable y seguro. Si bien esta nueva fuente de energía primaria quizá pudiera resolver muchos de los problemas de la crisis energética y ecológica, sobre todo en lo que respecta al abastecimiento de electricidad, debería encontrarse un sustituto a los combustibles en el que pudiera almacenarse de forma segura y lo más limpia posible la energía generada por dichos reactores. La solución a eso podrían ser las células de hidrógeno aun en fase de pruebas. Por desgracia, la construcción del primer reactor comercial está aun lejos de ser realidad. Ni siquiera los más optimistas la vaticinan antes del 2050 mientras que la gran crisis del petróleo se espera que llegue mucho antes. A corto y medio plazo pues, la fusión nuclear no parece que pueda ser la solución.
La solución de mercado
Una solución de mercado se basa en la creencia que la escalada de los precios del petróleo debido a la escasez de este estimulará las inversiones en las tecnologías que reemplacen el uso de carburantes, hagan más eficiente la extracción del crudo e incrementen la productividad. El reto económico en un entorno de agotamiento de los viejos recursos es que la investigación en energías alternativas necesita de combustibles fósiles para su realización. Los críticos argumentan que la escasez de combustibles hará estas investigaciones más caras, incrementando el coste del desarrollo de las nuevas tecnologías en la misma medida.
A medida que los costes energéticos aumentan estos pueden llegar a superar los costes laborales y, a largo plazo, los tipos de interés bajarían en conjunción con la caída de la productividad de una economía carente de energía. Algunos creen que otras fuentes de energía podrían hacerse más atractivas. A pesar de todo, los críticos afirman que la solución de mercado se equivoca al formularlo todo en términos puramente monetarios, ya que, en sus valoraciones, consideran únicamente el precio del petróleo, cuando en realidad el aspecto importante a tener en cuenta es la eficiencia energética (el balance entre energía invertida para la extracción y el refino frente a energía extraída).
Los que apoyan la solución de mercado contrargumentan que con más dinero es posible encontrar soluciones alternativas.
El mercado podría aprovecharse de la escasez del recurso y fomentar incluso una artificial escasez de las fuentes de energía alternativas enriqueciendo a unos pocos en vez de facilitar la transición a estas nuevas fuentes por lo que podría suponer pues un freno más.
Incremento de la eficiencia en el uso de combustibles
Una subida moderada de los precios del petróleo normalmente estimula el incremento de la eficiencia del consumo de combustible en el transporte. Algunos creen que esto pospondría y atenuaría el impacto de una escasez severa de crudo. Por ejemplo, algunos gobiernos podrían ordenar un mínimo de eficiencia estándar para los automóviles. También podrían incentivar el cambio a otras formas de transporte que no fueran directamente dependientes del petróleo. La electricidad, en particular, puede generarse a partir de un número variado de fuentes diferentes. Esto podría favorecer el uso de transportes como los ferrocarriles, tranvías, trolebuses y los vehículos híbridos en detrimento de los medios totalmente dependientes de los carburantes tradicionales como los camiones, los automóviles y los aviones. Para viajes cortos de entre 5 a 10 km las bicicletas podrían convertirse en el medio preferido y para desplazamientos largos la combinación de bicicletas y trenes sería la solución más económica.
A pesar de todo, un incremento de la eficiencia en el uso de los combustibles podría, de hecho, agravar el problema. Este fenómeno es conocido como la paradoja de Jevons según la cual los estados que a través de mejoras tecnológicas aumentan la eficiencia en el consumo de un recurso acaban aumentando el consumo total de dicho recurso en vez de reducirlo. En todo caso, esta paradoja ha sido válida en la medida en que no había escasez real. En un entorno de carestía energética es de esperar una actuación mucho más firme y decidida de los gobiernos por reducir el consumo en términos absolutos. Una mejora en la eficiencia permite realizar también más trabajo con menos combustible lo que permite a la sociedad soportar precios del petróleo más altos que antes. Este hecho podría incentivar y acelerar la extracción del crudo agravando más aún la situación de agotamiento. Por otro lado, si el precio por barril aumenta al mismo nivel que lo hace la eficiencia no se generará más capacidad de consumo así que la demanda se mantendrá. Finalmente, si el precio se incrementa por encima de la eficiencia se perderá capacidad de consumo y la inflación se disparará a la vez que la demanda de crudo disminuye.
Una vez que el ritmo de extracción del petróleo no pueda aumentar paralelamente al incremento de la demanda, es decir cuando el pico del petróleo se haya alcanzado, la paradoja de Jevons dejará de ser aplicable. El precio del petróleo seguiría subiendo pero la cantidad de combustible disponible para la economía seguiría siendo la misma o menos. Esto significa que, a partir de ese momento, cualquiera que pretenda mantener los estándares de vida tendrá que ser cada vez más eficiente en el uso de la energía. En conclusión, altos precios fomentan la eficiencia lo que puede revertir en un ahorro substancial del recurso energético y una bajada de los precios lo cual desincentiva la eficiencia y hace que la paradoja de Jevons vuelva a tener efecto.
Implicaciones políticas
Actualmente, los Estados Unidos son la economía que más uso hace del petróleo y que mantiene los más bajos precios de este preciado recurso. Su posición global como hiperpotencia se apoya en su supremacía económica, la cual, a su vez, depende enormemente de una buena disponibilidad de petróleo barato. Al mismo tiempo, las mayores reservas mundiales de crudo se encuentran en Arabia Saudí, seguidas por Iraq, los Emiratos Árabes Unidos, Irán y Rusia. Cuando el pico de Hubbert suceda y el petróleo se convierta progresivamente en un lujo más escaso es razonable pensar que surjan y se agudicen las tensiones económicas y políticas entre los principales productores y los consumidores.
Algunos observadores ven en las acciones del gobierno de los Estados Unidos en Oriente Medio, incluyendo la invasión de Iraq de 2003, como la continuación de una lucha geopolítica a largo plazo debida a la necesidad de la superpotencia de proveerse de suministros de crudo a precios económicos incluso cuando las reservas mundiales empiecen a escasear, obteniendo así una situación privilegiada y ventajosa con respecto al resto de naciones.
Richard Heinberg ha propuesto un protocolo de agotamiento del petróleo como una vía para mitigar las repercusiones de la llegada del pico. La adopción del Protocolo significaría que "las naciones importadoras deberían pactar reducir sus importaciones de acuerdo a un porcentaje anual (Tasa de Agotamiento Mundial), mientras que los países exportadores deberían acordar reducir sus exportaciones de acuerdo a esa misma tasa". En una dirección similar se ha enfocado el Protocolo de Upsala.
Reducción de la demanda a través de cambios en el estilo de vida
Amenazas para la sociedad y el medio ambiente
El petróleo tiene el problema de ser insoluble en agua y por lo tanto, difícil de limpiar. Además, la combustión de sus derivados produce productos residuales: partículas, CO2, SOx (óxidos de azufre), NOx (óxidos nitrosos), etc.
En general, los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida del lugar, razón por la cual la industria petrolera mundial debe cumplir normas y procedimientos estrictos en materia de protección ambiental.
Casi la mitad del petróleo y derivados industriales que se vierten en el mar, son residuos que vuelcan las ciudades costeras. El mar es empleado como un accesible y barato depósito de sustancias contaminantes. Otros derrames se deben a accidentes que sufren los grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligencia transportan el combustible en condiciones inadecuadas. De cualquier manera, los derrames de petróleo representan una de las mayores causas de la contaminación oceánica. Ocasionan gran mortandad de aves acuáticas, peces y otros seres vivos de los océanos, alterando el equilibrio del ecosistema. En las zonas afectadas, se vuelven imposibles la pesca, la navegación y el aprovechamiento de las playas con fines recreativos
mundial. El problema en este momento no se encuentra por el lado de la capacidad de la oferta, sino por el lado de la fuerte demanda en el mundo.
Técnicamente una escasez se define cuando un producto no alcanza a satisfacer la demanda, y eso es lo que esta ocurriendo en el mercado mundial de petróleo, aunque esta escasez no se debe a problemas críticos en la producción (oferta) de petróleo en el mundo, pues la capacidad de extracción continúa creciendo, "hasta ahora," pero a un ritmo mucho más pausado que el de la demanda.
Los proyectos petroleros de extracción, tienen obstáculos físicos, que provocan que su implementación sea más lenta de lo que las economías desearían.
La causa actual de la debilidad del mercado petrolero mundial es el continuo incremento de la demanda de las economías en expansión, que a estas fechas ha alcanzado ya los 84.4 millones de barriles de petróleo al día, según la "Agencia Internacional de la Energía."
Varios analistas de la energía, estiman que para el cuarto trimestre de este año, la demanda mundial llegará entre los 87 y 89 millones de barriles diarios, lo que deja atrás a la oferta mundial de petróleo, por un par de millones de barriles.
Energías Renovables
Una energía renovable, o más precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación.
El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. El concepto de "crisis energética" aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevos métodos para obtener dicha energía. Estas son las energías alternativas.
En la actualidad se siguen buscando soluciones para resolver esta crisis inminente. Las energías renovables en las que se trabaja actualmente son:
La energía eólica que es la energía cinética o de movimiento que contiene el viento, y que se capta por medio de aerogeneradores o molinos de viento.
La energía hidráulica, consistente en la captación de la energía potencial de los saltos de agua, y que se realiza en centrales hidroeléctricas.
La energía mareomotriz o undimotriz, que se obtienen de las mareas (de forma análoga a la hidroeléctrica) y a través de la energía de las olas, respectivamente.
La energía solar recolectada de forma directa en forma de calor a alta temperatura en centrales solares de distintas tipologías, o a baja temperatura mediante paneles térmicos domésticos, o bien en forma de electricidad mediante el efecto fotoeléctrico mediante paneles foto voltaicos.
La energía geotérmica producida al aprovechar el calor del subsuelo en las zonas donde ello es posible.
La biomasa por descomposición de residuos orgánicos o bien por su quema directa como combustible.
La discusión energía alternativa/convencional no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. Es importante reseñar que las energías alternativas, aun siendo renovables, también son finitas, y como cualquier otro recurso natural tendrán un límite máximo de explotación, por tanto incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías de forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con este modelo económico basado en el crecimiento perpetuo. Es por ello por lo que surge el concepto del Desarrollo sostenible.
Dicho modelo se basa en las siguientes premisas:
- El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósiles actualmente explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos actuales, en el transcurso de este siglo XXI.
- El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y la fisión nuclear.
- La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa el fomento del auto consumo, que evite en la medida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación y distribución de energía eléctrica.
- La disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.)
- Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata sólo de consumir más eficientemente, sino de consumir menos, es decir, desarrollar una conciencia y una cultura del ahorro energético y condena del despilfarro.
La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es por tanto una cultura o un intento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se va a ver abocado, independientemente de nuestra opinión, gustos o creencias.
3.1- Evolución Histórica
Las energías renovables han constituido una parte importante de la energía utilizada por los humanos desde tiempos remotos, especialmente la solar, la eólica y la hidráulica. La navegación a vela, los molinos de viento o de agua y las disposiciones constructivas de los edificios para aprovechar la del sol, son buenos ejemplos de ello.
Con el invento de la máquina de vapor por James Watt, se van abandonando estas formas de aprovechamiento, por considerarse inestables en el tiempo y caprichosas y se utilizan cada vez más los motores térmicos y eléctricos, en una época en que el todavía relativamente escaso consumo, no hacía prever un agotamiento de las fuentes, ni otros problemas ambientales que más tarde se presentaron.
Hacia la década de años 1970 las energías renovables se consideraron una alternativa a las energías tradicionales, tanto por su disponibilidad presente y futura garantizada (a diferencia de los combustibles fósiles que precisan miles de años para su formación) como por su menor impacto ambiental en el caso de las energías limpias, y por esta razón fueron llamadas energías alternativas. Actualmente muchas de estas energías son una realidad, no una alternativa, por lo que el nombre de alternativas ya no debe emplearse.
Según la Comisión Nacional de Energía española, la venta anual de energía del Régimen Especial se ha multiplicado por más de 10 en España, a la vez que sus precios se han rebajado un 11 %.
En España las energías renovables supusieron en el año 2005 un 5,9% del total de energía primaria, un 1,2% es eólica, un 1,1% hidroeléctrica, un 2,9 biomasa y el 0,7% otras. La energía eólica es la que más crece.
3.2- Fuentes de Energías Renovables
Energía eólica
Parque eólico
La energía eólica se basa en la energía potencial que poseen las corrientes de viento. Dicha energía potencial es captada por las aspas de los generadores eólicos, y es transformada en energía eléctrica en los alternadores presentes en el interior de dichos generadores. Las zonas más favorables para la implantación de torres eólicas son las regiones costeras y las grandes estepas, donde vientos constantes soplan regularmente: es necesaria una velocidad media del viento superior a 30 km/h para que una turbina eólica funcione con eficiencia.
La energía eólica presenta diversas ventajas, entre las cuales está la de no depender de combustible alguno para operar, sus emisiones casi nulas, y el hecho de ser una tecnología muy desarrollada y probada. También presenta un coste bajo de mantenimiento y explotación y requiere de relativamente poco espacio para ser instalada (en comparación con otras energías más extensivas, como la solar fotovoltaica o termoeléctrica).
Entre sus problemas, se puede destacar su elevado coste (si bien este problema se está solucionando poco a poco con la evolución tecnológica y la aparición de fuertes economías de escala debido a la generalización de su producción). La energía eólica también tiene un elevado impacto visual y sonoro, y un discutido impacto medioambiental (como por ejemplo el desplazamiento de los recorridos de aves migratorias). Por último, el problema quizá más importante de la energía eólica es su difícil gestión dentro de un sistema eléctrico. La energía eólica es una energía poco constante, dependiente de vientos a menudo muy variables, de manera que no se puede depender de ella para generar electricidad en momentos de alta demanda eléctrica.
Es por ello que la eólica solo puede suponer un porcentaje limitado (en el entorno del 20%) de la generación eléctrica, a riesgo de tener un sistema eléctrico inestable, donde la falta de viento un día concreto provoque apagones generalizados.
Los parques eólicos abundan por todo el mundo. Dinamarca es el líder mundial destacado en esta tecnología, tanto terrestre como marina. Es el país en el que una mayor fracción de su energía eléctrica está generada a través de molinos eólicos. Además, tres de los cuatro mayores productores mundiales de turbinas y torres eólicas tienen su sede en Dinamarca (Vestas, NEG Micon y Bonus. En segundo puesto se sitúa Alemania, seguido por Estados Unidos y España. Canadá, Francia y los Países Bajos son otros países con alto desarrollo de la industria eólica.
La energía eólica puede funcionar para generar electricidad y para bombear agua de pozos subterráneos.
Energía hidroeléctrica
Esta energía es una energía limpia, renovable, e inagotable. La energía hidroeléctrica se aprovecha en las centrales hidroeléctricas. En las centrales hidroeléctricas se genera la electricidad mediante la energía cinética y potencial del agua, que al caer y mover la turbina, mueve un generador eléctrico.
La energía hidroeléctrica puede generar un impacto ambiental si no está bien adaptada al río en el cual se construye. Una central hidroeléctrica puede tener un gran impacto ambiental produciendo una alteración en el ambiente de un río y afectando la fauna y flora de una zona.
En Costa Rica el 81% de la energía proviene de la hidroeléctrica, el 10% geotérmica, 7,7% es térmica, 1,1% es eólica y 0,2% es de otras.
Esto ocurre también en otros países donde los recursos hídricos son tan grandes que más del 80% de la energía proviene de la hidroeléctrica.
Energía de biomasa
La biomasa es la abreviatura de "masa biológica" y se obtiene de los recursos biológicos. La biomasa comprende una inmensa gama de materiales orgánicos. La energía proveniente de la biomasa se divide en muchos grupos.
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