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Jornada sobre Energías Renovables. UAM. XII Semana de la Ciencia de Madrid , 2012

Consecuencias medioambientales de la obtención de energía

Isabel Jiménez Ferrer. Grupo MIRE www.uam.es/mire

Dpto. de Física de Materiales, UAM


Índice:

• Sistema Energético Actual

• Toma de conciencia de las consecuencias sobre el medioambiente

• Causas

• Efectos

• Hechos

• Consecuencias

• Emisiones

86,2% fósil 35,3%

27,9% 22,9%

6,3%

1,9% 5,7%

86,1% fósil, 2007


Sistema energético actual

www.eia.doe.gov

37,6%

31% 28%

15%

14%

24,2% 15,7% 31,4%

71,3% fósil, 2009 74% fósil, 2011

World Primary Energy Production by Major Sources, 2009


48,6%

18,2% 16,8%

7,4% 8,5%

45 %

22,3%

petroleo gas nuclear carbon biomasa eólica hidráulica

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Kte

p

+ solar

Consumo: 129.304 ktep (2011) Producción: 30.894 ktep (2011)

nuclear biomasa eolica hidráulica carbon petroleo gas

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Kte

p

+ solar

9,6% 11,6%

4% 5,6%

Datos “Energía 2012”Foro Nuclear

76,8% fósil, 2011

Importamos: • el 76.1% de la energía • el 99.8% del petróleo • el 99.8% del gas natural • el 81.6% del carbón

Consumo y producción de energía por fuentes en España, 2011


Datos mundiales: www.eia.doe.gov Datos de España:“Energía 2012”Foro Nuclear

termoeléctrica

ER y residuosnuclear

cogeneración

y residuos

11,1%

22,42%19,64%

37,42% 9,42%

hidráulica

2011

A nivel mundial: Producción ELECTRICIDAD en 2010- 18,466.5 TWh (22.5% por ER)

En España: Producción ELECTRICIDAD en 2011- 293.7 TWh (22.4% por ER)


Datos “Energía 2012”Foro Nuclear

industria

usos diversos

2011

28,67%

38,99%

32,34%

transporte

Consumo de energía en España por sectores


Problemas derivados de este sistema energético:

•Agotamiento y sostenibilidad

•Sociopolíticos-económicos

•Medioambientales


¿Cuándo se toma conciencia de las consecuencias medioambientales?


A nivel internacional

• CONFERENCIA DE ESTOCOLMO SOBRE MEDIOAMBIENTE

HUMANO(1972)

• CONFERENCIA DE LAS NACIONES UNIDAS DE NAIROBI (1982)

Se crea el IPCC, 1988 y se elabora el primer informe,1990.

• CONFERENCIA MUNDIAL SOBRE MEDIOAMBIENTE Y

DESARROLLO (Río de Janeiro 1992)

• CONFERENCIA PREPARATORIA: Cumbre Mundial de Kioto

(1997):

• Denominada RIO+5.

• Se establece el Protocolo de Kioto sobre Cambio Climático pero no

se alcanzan acuerdos definitivos ni vinculantes.

Con la ratificación de Rusia (octubre de 2004) el Protocolo de

Kioto entró en vigor en Febrero de 2005.

EFECTOS MEDIOAMBIENTALES: ORIGEN •Incidentes y vertidos durante el transporte de combustibles:

•Carbón, petróleo, gas natural, residuos nucleares…

•Incidentes y vertidos durante la extracción de combustibles: •Carbón, petróleo, gas natural, uranio…

•Debido al proceso de combustión: •Carbón, contaminación por CO2, sulfatos, etc. •Petróleo: CO2, NOx, metano y otros. •Gas natural: CO2, NOx y metano.

•Debido a la instalación: •Calor de refrigeración

•Reactores nucleares: •Por accidentes nucleares •Por emisiones rutinarias •Por transporte de residuos •Por su relación con la proliferación de armas


EFECTOS MEDIOAMBIENTALES •LLUVIA ÁCIDA: aumento de la acidez de las precipitaciones.

•GASES QUE PRODUCEN ESTE EFECTO: Oxidos de azufre (SO2), óxidos nitrosos (NOx)

•EFECTO INVERNADERO: aumento de la temperatura media de la superficie terrestre.

•GASES QUE PRODUCEN EFECTO INVERNADERO (GEI):

• Vapor de agua, Dióxido de carbono (CO2), Óxidos nitrosos (NOx,), Metano (CH4),

Clorofluorcarbonos, SF6.


•EFECTOS:

• Atrapan el calor que emite la superficie de la tierra. • Aumenta la temperatura. • Cambian los mecanismos de precipitación. • Efectos impredecibles.


HECHOS • AUMENTO DE LA CONCENTRACIÓN DE GASES GEI EN LA ATMÓSFERA

• AUMENTO DE LA TEMPERATURA MEDIA EN LA SUPERFICIE TERRESTRE


Evolución temporal de la población mundial y del contenido de CO2 en la atmósfera

1960 1970 1980 1990 2000 2010

310

320

330

340

350

360

370

380

390C

O2 a

tmo

sfé

ric

o (

pp

m)

año

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

Po

bla

ció

n m

un

dia

l (m

illo

nes)

Datos de CO2 del Observatorio Oceanográfico de Mauna Loa, Hawai. Datos de la población Mundial de la EIA, USA. Elaboración propia


Balance de la concentración de CO2 atmosférico


Concentración de metano atmosférico


Datos de CH4: J. Geograph. Res. 98, 14573 (1993) y del observatorio Oceanográfico de Mauna Loa (Hawai) Elaboración propia.

1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Concentración de metano (CH4) atmosférico

Medidas atmosféricas

Testigos de hielo

co

nce

ntr

ació

n d

e C

H4 (

pp

bv)

año


Observatorio Oceanográfico de Mauna Loa, Hawai (http://www.esrl.noaa.gov)


Concentración de metano en la atmósfera

Tiempo de vida del metano en la atmósfera 10 años (se dispersa globalmente)


Fuente: Panel intergubernamental sobre cambio climático www.ipcc.ch


Variación de la temperatura en la superficie terrestre

Fuente: Panel intergubernamental sobre cambio climático. www.ipcc.ch

Comparación entre modelos y observaciones de los cambios en la temperatura media de la tierra:


Fuente: Panel intergubernamental sobre cambio climático. www.ipcc.ch


E. Brook, Nature 453, 291 (2008)

CO2 ppm (actual 391ppm) CH4 ppb (actual 1824 ppb) T, reconstrucción basada en la relación D/H en testigos de hielo

Evolución temporal de la temperatura y concentración de metano y CO2 en la atmósfera:


CONSECUENCIAS • CAMBIO CLIMA

•DISMINUCIÓN DE LA EXTENSIÓN DE HIELO EN POLOS Y GLACIARES •AUMENTO DEL NIVEL DE LOS OCÉANOS •DISMINUCIÓN DEL PERMAFROST •AUMENTO DE LAS ZONAS DESÉRTICAS

• ACIDIFICACIÓN DE MARES Y OCÉANOS

• PÉRDIDA DE BIODIVERSIDAD

• EFECTOS SOBRE LA SALUD


Efectos del Cambio Climático:

Retroceso del hielo marino en la banquisa del Ártico (datos de satélite)

http://climate.nasa.gov/ClimateTimeMachine/climateTimeMachine.cfm


http://climate.nasa.gov/ClimateTimeMachine/climateTimeMachine.cfm

Retroceso del hielo marino en la banquisa del Ártico (1979-2003.(datos de satélite)

Fotos: National Geographic

Energía y medioambiente. Master de Energías y combustibles para el futuro.

Efectos del Cambio Climático: Retroceso del hielo marino en la banquisa del Ártico.


Retroceso del hielo marino en la banquisa del Ártico.(NASA)

http://www.nasa.gov/images/content/593806main_ice_min_2011.01792.jpg

Sept..2011

Sept..1981

Energía y medioambiente. Master de Energías y combustibles para el futuro. Jornada sobre Energías Renovables. UAM. XII Semana de la Ciencia de Madrid , 2012

Efectos del Cambio Climático: Subida del nivel del mar

Desde 1960 el nivel del mar ha subido 14 cm,


Glaciar Muir, Alaska, Agosto 1941.

Glaciar Muir, Alaska, Agosto 2004.

(Se han perdido 12 Km de hielo y 800 m de espesor).

Efectos del Cambio Climático: descenso de la masa de hielo en los glaciares


Efectos del Cambio Climático: Disminución de la masa de hielo

en Groenlandia

R.A. Kerr, Nature (2009)


Efectos del Cambio Climático: Extensión de la masa de hielo en la

Antártida (2012)


La extensión máxima de la superficie marina helada crece 17.000Km2 al año.

Principales países emisores del mundo (porcentaje sobre el total mundial)

china

usa

india

rusia

japon

alemania

corea del sur

iran

canada

UK

as

sudafrica

brasil

mexico

australia

0 20

5.1

17.6

% emisiones de gases GEI

2010

26,2

5.3

3.7

2.5

1.82

1.76

2004


-60 -40 -20 0 20

KIOTO

2010

AUSTRIABELGICA

DINAMARCA

FINLANDIA

FRANCIA

ALEMANIA

GRECIA

IRLANDAITALIA

LUXEMBURGOHOLANDA

PORTUGAL

ESPAÑASUECIA

REINO UNIDOE-15

BULGARIACHEQUIA

ESTONIAHUNGRÍA

LETONIA

LITUANIA

POLONIA

RUMANÍAESLOVAQUIA

ESLOVENIA

Porcentaje de emisiones de gases GEI 2010 y compromiso de Kioto en la UE


Inventario de gases de efecto invernadero de España. Sumario ediciones 2010 y 2011. UE: Eurostat.

1990 1995 2000 2005 2010

80

100

120

140

160

UE-27

UE-15

Objetivo Kioto 2012- UE-15 (92%)

Ind

ice

de

em

isio

ne

s d

e C

O2

Año

Objetivo Kioto 2012- España (115%)

España


Índice de emisiones de CO2 y compromiso de Kioto en España y en la UE

1990 1995 2000 2005 2010

80

100

120

140

160

Ind

ice

de

em

isio

ne

s d

e C

H4

Año

España

Inventario de gases de efecto invernadero de España. Sumario ediciones 2010.


Índice de emisiones de CH4 en España


Porcentaje de emisiones de gases CO2 en España por sectores

Efectos del Cambio Climático en España: desertificación



Consecuencias medioambientales de la obtención de energía

Gracias por vuestra atención

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