Energía, emisiones y cambioclimático

Carlos Gay García

Programa de Investigación en CambioClimático

Concentraciones Atmosféricasde CO2 y Variaciones en

Temperatura

CO2, temperatura y concentración de polvo medidos mediante núcleos de hielo en Vostok,

Antarctica (Petit et al., 1999). Se cree que niveles más altos de polvo causan periodos más fríos y

secos.

Variaciones en la temperatura terrestresuperficial

IPCC

IPCCReconstrucción de la temperatura

global en los últimos 2000 años

Temperatura global observada

1880-2005

+0.74C en 100 años

Casi el doble de esta tasa en

los últimos 50 años

Concentraciones Atmosféricas deCO2

2006=380 ppm90% de confianza de que le

calentamiento global del siglo XX

se debe al aumento de las

concentraciones de GEI

antropogénicas

(IPCC AR4, 2007)

El calentamiento global es indiscutible

y la influencia humana es discernible

en temperaturas oceánicas,

temperaturas extremas, intensidad de

ciclones tropicales, etc…

(IPCC AR4, 2007)

Tendencias de emisiones degases de efecto invernadero

• De 1970 a 2004 las emisiones han crecido70% (24% entre 1990 y 2004)

• Países desarrollados (Anexo I)– 20% población– 57% PIB– 46% de las emisiones

• Protocolo de Kioto– Reducción de 5.8% de los niveles de 1990. No

EUA y habrá reducido 3%.– Metas nuevo protocolo 20-45% de 1990.

¿Factible negociación 15%?

Escenarios de emisiones(SRES, IPCC)

4 “storylines”, 4 familias, 6 grupos cada

uno con un escenario “marker”, 40

escenarios de emisiones.

Dependen del desarrollo demográfico, económico, social, tecnológico...

Trajectory of Global Fossil

Fuel Emissions

Recent emissions

1990 1995 2000 2005 2010

CO

2

Em

issio

ns (G

tC y

-1)

5

6

7

8

9

10

Actual emissions: CDIAC

Actual emissions: EIA

450ppm stabilisation

650ppm stabilisation

A1FI

A1B

A1T

A2

B1

B2

1850 1900 1950 2000 2050 2100

CO

2

Em

issio

ns (G

tC y

-1)

0

5

10

15

20

25

30

Actual emissions: CDIAC

450ppm stabilisation

650ppm stabilisation

A1FI

A1B

A1T

A2

B1

B2

2006

2005

SRES (2000)

growth rates in

% y -1 for

2000-2010:

A1B: 2.42

A1FI: 2.71

A1T: 1.63

A2: 2.13

B1: 1.79

B2: 1.61

Observed

2000-2006

3.3%

Raupach et al. 2007, PNAS

Cambiosen

emisionesde GEI1990-2004

The simple climate model

The climate model used here is a highly simplified, time-dependent, low-dimensional

system to describe conceptually the interaction of climate and economy.

They simulated the climate system by just two variables, namely globally averaged near-

surface air temperature (T) and globally averaged atmospheric CO2 concentration (C).

T and C are not absolute values but anomalies with respect to their pre-industrial values,

which are characterized by C = 0 and T = 0.

Emissions E(t) and temperatures T(t) are related through the concentration of CO2 and two,

highly simplified, linear differential equations:

In these equations, all constants except! are unknown and have to be fitted todata either from observations or fromsimulations. We used ! = 0.018 yr-1,corresponding a memory of 55 yearsfor the CO! concentration, ! = 0.03,and µ = 0.00045. The conversion rate,!, which relates emission toconcentration, is set to 0.47 ppmGtC-1

)()()(

tEtC

dt

tdC!+!"= #$

)()()(

tCtTdt

tdT!+!"= µ#

Evolution of: CO2 emissions (upper-left panel), atmospheric CO! concentration (upper-middle panel), andtemperature increase (upper-left panel) represented as deviations of the pre-industrial levels. The observedvalues of emissions for the period 1850-2000, and the corresponding concentrations and temperatures computedby the linear model are plotted with thick black lines. Observed values of concentration and temperature are alsoshown (thick grey dashed and solid lines, respectively). For the period 2000-2100, SRES-A2 emissions andconstant emissions from 2000 year are used as the upper and lower forcing of our simulations. In the lower-leftpanel, the linear relation between emissions and concentrations at year 2100 is shown (thick black line). Thereare also linear relations between emissions and temperatures and between concentrations and temperatures(lower-middle and lower-right panels, respectively).

A simple climate model

)()()(

tEtC

dt

tdC!+!"= #$

)()()(

tCtTdt

tdT!+!"= µ#

Input: CO2-emissions

Output: global increase of temperature

Fuzzy controler:

Maximum change of temperatura !T (T 2100 – T pre-

industrial)

Yearly change of temperature (Ti – Ti-1)/(ti – ti-1)

Yearly decrease (increase) of emissions

Curva de Costos de Mitigación Incrementales

Escenario Características

a Cogeneración en nuevas plantas de fertilizantes

b Cogeneración en nuevas plantas de celulosa y papel

c Cogeneración en nueva s plantas químicas

d Cogeneración en nuevas plantas petroquímicas

e Cogeneración en nuevas plantas azucareras

f Lámparas compactas fluorescentes en el sector residencial

g Iluminación eficiente en el sector residencial

h Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria de los fertilizantes

i Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria de la celulosa y papel

j Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la indust ria química

PECC, 2009, 44

PECC, 2009, 49

PECC, 2009,50-51

PECC, 2009, 51

PECC, 2009, 53

Acuerdo de Copenhague

• 1. Ponemos de relieve que el cambio climático es uno de losmayores desafíos de nuestro tiempo. Hacemos hincapié en nuestravoluntad política firme para combatir de forma urgente el cambioclimático, de conformidad con el principio de responsabilidadescomunes pero diferenciadas, y con las capacidades respectivas.Para lograr el objetivo último de la Convención de estabilizar laconcentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera a unnivel que impida interferencias antropógenas peligrosas en elsistema climático, reconociendo el punto de vista científico de queel aumento de la temperatura mundial debería ser inferior a 2grados Celsius, y basándonos en la equidad y en el contexto deldesarrollo sostenible, tenemos que mejorar nuestra acción decooperación a largo plazo para combatir el cambio climático. Somosconscientes de los impactos críticos del cambio climático y losimpactos potenciales de las medidas de respuesta en los paísesparticularmente vulnerables a sus efectos adversos, y destacamosla necesidad de establecer un programa de adaptación global queincluya el apoyo internacional.

• 2. Estamos de acuerdo en que se requiere la reduccióndrástica de las emisiones mundiales, según loestablecido por la ciencia y documentado en el CuartoInforme de Evaluación, con el fin de reducir lasemisiones globales para mantener el aumento de latemperatura global por debajo de 2 grados centígrados,y en que se han de tomar medidas para hacer frente aese objetivo en consonancia con la ciencia y sobre labase de la equidad. Debemos cooperar para alcanzar elpico máximo de emisiones mundiales y nacionales tanpronto como sea posible, reconociendo que el plazopara ese pico será más prolongado en los países endesarrollo y teniendo en cuenta que el desarrollo social yeconómico y la erradicación de la pobreza sonprioridades básicas y fundamentales de los países endesarrollo, y que una estrategia de emisiones bajas esindispensable para el desarrollo sostenible.

• 3. La adaptación a los efectos adversos del cambioclimático y los impactos potenciales de las medidas derespuesta son un reto que enfrentan todos los países.Se necesita con urgencia reforzar la actuación y lacooperación internacional en materia de adaptación paragarantizar la aplicación de la Convención, para facilitar yapoyar la aplicación de las medidas de adaptacióndirigidas a reducir la vulnerabilidad y laresiliencia (sic) en los países en desarrollo,especialmente en aquellos que son particularmentevulnerables, y sobre todo en los países menosadelantados, los estados insulares en desarrollo yÁfrica. Estamos de acuerdo en que los paísesdesarrollados deberán proporcionar tanto recursosfinancieros adecuados, predecibles y sostenibles, comola tecnología y la creación de capacidad para apoyar laaplicación de medidas de adaptación en los países endesarrollo.

• 4. Las Partes del anexo I (países desarrollados) secomprometen a ejecutar, individual o conjuntamente, losobjetivos macroecónomicos cuantificados de emisiónpara 2020, que serán presentados, en el formato quefigura en el Apéndice I (una tabla que recoge para cadaParte el compromiso de reducción para 2020 y el añobase de referencia para la reducción), por las Partes delanexo I a la secretaría (de la Convención) antes del 31de enero de 2010 y serán compilados en un documentoINF (informativo). Las Partes del anexo I que son Partesen el Protocolo de Kyoto (que lo han ratificado) deberánfortalecer aún más la reducción de las emisionesiniciada con el Protocolo de Kyoto. El compromiso dereducciones y la financiación por parte de los paísesdesarrollados serán medidas, comprobadas yverificadas, de conformidad con las directrices actualesy con las que adopte la Conferencia de las Partes, y seasegurará de que la contabilidad de dichos objetivos y lafinanciación sean rigurosas, sólidas y transparentes.

• 5. Las Partes no-Anexo I de la Convención (países endesarrollo) aplicarán medidas de mitigación, incluyendo aquellasque se presentarán a la secretaría por dichas Partes, y en elformato que figura en el Apéndice II (una tabla que recoge paracada Parte las acciones a aplicar), antes del 31 de enero de 2010,para su compilación en un documento INF, de conformidad con elartículo 4.1 y el artículo 4.7 (se refiere a la Convención, como losdemás artículos que se mencionan en este texto) y en el contextodel desarrollo sostenible. Los países menos adelantados y lospequeños estados insulares pueden emprender acciones demanera voluntaria y en base a un apoyo. Las medidas de mitigaciónque sean posteriormente adoptadas y previstas por las Partes no-Anexo I, incluidos los informes de inventario nacional, secomunicarán a través de las comunicaciones nacionales deconformidad con el artículo 12.1 (b) cada dos años, basándose enlas directrices que adopte la Conferencia de las Partes. Esasmedidas de mitigación recogidas en las comunicaciones nacionaleso de otra forma y enviadas a la Secretaría se añadirán a la lista delapéndice II.

• Las medidas de mitigación adoptadas por las Partes no-Anexo I estarán sujetas a la medición doméstica, lainformación y la verificación del resultado, de las cualesse informará a través de sus comunicaciones nacionalescada dos años. Las Partes no-Anexo I comunicarán lainformación sobre la ejecución de sus acciones a travésde las comunicaciones nacionales, con disposicionespara celebrar consultas y análisis internacionales envirtud de directrices claramente definidas que asegurenel respeto de la soberanía nacional. Las medidas demitigación nacionales apropiadas que requieran apoyointernacional se inscribirán en en un registro junto con latecnología pertinente, la financiación y el apoyo a lacreación de capacidad. Estas acciones apoyadas seañadirán a la lista del apéndice II. Estas medidas demitigación nacionales apropiadas que sean apoyadasestarán sujetas a la medición internacional, lanotificación y la verificación, en conformidad con lasdirectrices aprobadas por la Conferencia de las Partes.

Compromisos en el Acuerdo deCopenhague

• Australia de entre 5 al25% de reduccióncon año base 2000

• Belarús 5-10% añobase 1990

• Canadá 17%, añobase 2005

• Croacia 5% año base1990

• Unión Europea: 20%al 2020 año base1990 y podríaaumentarse a 30% al2020 si EstadosUnidos aprueba suLey de energía

• Japón: 25% año base1990

• Rusia entre 15 y 25%año base 1990

• Nueva Zelanda entre10 y 20% año base1990

• Estados Unidos 17%año base 2005

Acciones de reducción deemisiones de Brasil

CHINA

• China will endeavor to lower its carbon

dioxide emissions per unit of GDP by 40-45%

• by 2020 compared to the 2005 level, increase

the share of non-fossil fuels in primary

• energy consumption to around 15% by 2020

and increase forest coverage by 40 million

• hectares and forest stock volume by 1.3

billion cubic meters by 2020 from the 2005

• levels.

México(meta indicativa)

• 20% al 2020

• 50% al 2050

• La meta es indicativa porque estacondicionada por parte del gobiernomexicano a un incremento de flujos detecnología verde y recursos financieros decarácter internacional