Fuentes renovables de energía. Situación energética actual
El presente trabajo está dedicado a la recopilación de diferentes documentos
nacionales y extranjeros así como las experiencias propias acumuladas
durante estos últimos años de diferentes autores.
Muestra una panorámica del estado actual y perspectivo del consumo
energético mundial, así como la influencia de los precios del Petróleo en la
Economía mundial de América Latina y el Caribe. Se caracterizan los
impactos ocasionados al medio ambiente por el uso de las fuentes
tradicionales de Energía y se ofrecen ideas de las principales características
para el aprovechamiento y utilización de energías como la Hidráulica, eólica,
biomasa, solar así como una caracterización del estado actual y
proyecciones futuras de la utilización de las mismas.
Resumen
Antes de comenzar a analizar la situación energética actual en el mundo,
es conveniente aclarar algunos términos y conceptos. En primer lugar, lo
que se entiende por reservas y recursos de un combustible fósil (petróleo,
gas, carbón, uranio)
Recursos son todas las cantidades conocidas de una fuente energética (o
incluso supuestas con un elevado nivel de certidumbre)
Reservas son las cantidades conocidas que pueden ser técnica y
económicamente rentables en cada instante (en la actualidad o en plazo
temporal dado) (El concepto de reserva implica que la fuente energética
está disponible y lista para ser extraída y usada cuando se desee o
convenga) Las reservas también pueden clasificarse en comprobadas y
no comprobadas. De las primeras se dispone información cierta de su
existencia y volumen, mientras que de las segundas se tiene información
razonable, a nivel geológico y de ingeniería. De acuerdo con estas
definiciones, un recurso puede pasar a ser reserva cuando mejoran las
técnicas de extracción, o aumentan los precios de venta de la energía de
que se trate.
Estado actual y perspectivo del consumo energético mundial, de América y de
Cuba
Figura 1.1 Ciclo de explotación de una fuente energética
Estado actual y perspectivo del consumo energético mundial, de América y
Cuba
Obviamente, la aparición de nuevos yacimientos incrementan los
recursos, y muchas veces, también las reservas. El paso de un recurso a
reserva tiene sus límites, no sólo en términos económicos (la extracción
de la última gota de petróleo de un pozo nunca puede ser rentable), sino
mucho más en términos técnicos (cuando la energía que haya que
invertirse para la obtención y explotación del recurso sea superior a la
energía almacenada en el propio recurso) En segundo lugar, es
interesante analizar el ciclo de vida de un recurso no renovable, en el
cual su propia explotación conduce a su desaparición. En general, el ciclo
completo de explotación de este tipo de energía responde a una gráfica
como la de la Figura 1.1
Partiendo del año de explotación 0, el índice de producción tiende a
crecer exponencialmente. Después, a medida que aumenta la dificultad
para su localización y extracción el índice de producción reduce su
velocidad de crecimiento, pasa por uno o varios máximos y luego declina
progresivamente hasta cero. Si los índices de producción (pasados y
futuros) son conocidos, así como una razonable estimación de las
reservas, puede estimarse de la vida esperada de una energía fósil.
Para hacerse una idea más exacta de la duración de una reserva de
combustible fósil, con un crecimiento exponencial como el caso del
petróleo, es importante analizar los crecimientos exponenciales.
Estado actual y perspectivo del consumo energético mundial, de América y
Cuba
Figura 1.2. cantidad de crecimiento
Estado actual y perspectivo del consumo energético mundial, de América y
Cuba
Cantidad de crecimiento: Como puede verse en la figura 1.2, si la
demanda de un combustible se duplica cada 10 años, en 4 periodos de
doblamiento el consumo crece 8 veces. En cualquier periodo de
duplicación la cantidad aumentada es igual a su crecimiento durante todo
el pasado. (Por ejemplo, entre el año 30 y el 40, el consumo pasa de 4 a
8 veces)
Figura 1.3 Agotamiento de un recurso finito
Estado actual y perspectivo del consumo energético mundial, de América y
Cuba
Agotamiento: La gráfica 1.3 representa los periodos de doblamiento de
un recurso necesario para llegar a su agotamiento. Por ejemplo, si se ha
extraído el 0,1% del petróleo mundial, en 10 periodos de doblamiento se
agota el recurso. Si este periodo de doblamiento fuera de 10 años, el
agotamiento ocurre en 100 años.
Si ya se hubiera extraído el 10%, el agotamiento ocurriría en 4 periodos
de doblamiento. Si esta fuera de 10 años, el agotamiento ocurriría en 40
años. Al margen de este análisis matemático, la explotación de reservas
más marginales requiere costosos medios y grandes consumos de
energía (perforaciones de pozos de petróleo más profundas y menos
productivas, etc.). En consecuencia, existe un límite técnico para la
explotación de las reservas, que es aquel en el que la energía consumida
en la extracción iguala a la energía almacenada en el combustible
extraído.
Consumo actual de energía primaria. Aporte de las diferentes fuentes.
En el año 2002, el consumo total de energía primaria en el mundo
ascendió a 9.405,0 millones de Tep, de las cuales 3.522,5 (38.5%)
corresponden a petróleo, 2.282,0 (23.7%) a gas, 2.397,9 (24,7%) a
carbón, 610,6 (6.5%) a nuclear y 592,1 (6.5%) a hidráulica y otras
renovables. Destacan, como es obvio, las tres grandes áreas de América
del Norte (2.715,4·106Tep con el 29% del total), Europa y Eurasia
(2.829,5 con el 20,71% del total) y Asia y Pacífico (2.717,8, con el 27,5%
del total), así como el bajísimo nivel de consumo de todo un continente,
como África (291,0·106Tep) A nivel de países, destaca Estados Unidos de
América, con 2.293,0·106 Tep, (24,5% del total) seguida de China, con
997,8·106Tep (9,2% del total), Rusia, con 640,2·106Tep (7% del total),
Japón, con 509,4·106Tep (5,6% del total), seguidas de Alemania e India.
En la figura 10.4 se muestra las diferentes aportaciones de las distintas
fuentes en las seis grandes áreas del mundo
Figura 1.4 Porcentaje de consumo energético por tipo de energía y zonas
Consumo actual de energía primaria. Aporte de las diferentes fuentes.
carbón,
5,6%
nuclear,
5,9%
hidráulica,
y
13,8%
biomasa
y
renovables. Este último porcentaje se
eleva hasta el 35% en los países poco
desarrollados y desciende a un 3% en
los países más desarrollados (figura
1.5)
Figura 1.5. Consumos según nivel de desarrollo
Consumo actual de energía primaria. Aporte de las diferentes fuentes.
En todas las tablas anteriores no se
ha tenido en cuenta el consumo de
maderas y residuos de plantas y
animales (biomasa), de uso extendido
en los países menos desarrollados
(especialmente en gran parte de
África y ciertas zonas de Asia y
América), así como el de energías
renovables (eólica, solar y otras) Si se
tienen en cuenta estas fuentes, los
porcentajes de consumo de energía
primaria (en 1.992), quedarían así:
33% petróleo, 18,8% gas, 22,8%
incrementado
en
un
11,22%,
pasando
de
8.131,9·106Tep
en
1999
a
9.128,8·106Tep en 2.001. En el gráfico 1.6 puede verse la variación del consumo
para las diferentes fuentes en los últimos 25 años. En la tabla 10.2 se aprecia que
esta variación del consumo no ha sido idéntica en todas las áreas geográficas ni
en todos los países dentro de cada área, destacando incluso algunos valores
negativos, como es el caso de la antigua URRS (-50%) y dentro de ella Rusia (-
35,7%), debido a la fuerte recesión en toda la zona como consecuencia del
desmembramiento y crisis generalizada en todos esos países. También es de
destacar el descenso de Alemania (-4,3%) debido principalmente al cierre de
centrales obsoletas en la antigua República Democrática Alemana y la
consecuente mejoría de los procesos de conversión. También destacan los
importantes incrementos en India (62,7%), Oriente Medio (54,2%), América del
Sur y Centro (40,7%) El crecimiento más moderado se da en Europa, con un 6.4%
a pesar del fuerte incremento en España (47,9%), paralelo a su alto nivel de
desarrollo en esta década. Como puede verse en la tabla 10.2, el incremento en
América del Norte se mantiene por encima de la media, un 14,6%, siendo el de
USA igual a la media (12,1%)
Consumo actual de energía primaria. Aporte de las diferentes fuentes.
En los últimos 10 años, el consumo mundial de energía primaria se ha
Figura 1.6. Evolución del consumo mundial de energía primaria
Consumo actual de energía primaria. Aporte de las diferentes fuentes.
CONSUMO ENERGÉTICO MUNDIAL ACTUAL
La oferta y el consumo mundial de energía en todas sus formas tiene una
estrecha relación con el bienestar de la humanidad y el abasto energético
suficiente y oportuno es uno de los factores del crecimiento económico de las
naciones, cualquiera que sea su nivel de desarrollo. También hay una estrecha
correlación entre el uso de la energía y las emisiones de bióxido de carbono al
medio ambiente, que son una componente importante del fenómeno del
calentamiento global.
Desde el punto de vista del origen de la oferta mundial de energía primaria, en la
tabla 1 se desglosa la evolución entre el año 1980 y 2006 de la respectiva
contribución de los energéticos, así como la prospectiva a corto plazo, año 2015, y
a largo plazo, año 2030, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE) de la
OCDE, que convencionalmente utiliza como unidad de energía el millón de
toneladas de petróleo equivalente, Gcal.
Tabla 2.1. Desglose de la demanda
mundial de energía primaria.
(Escenario de referencia, World
Energy Otlook 2008, OECD)
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