Gestión de La Energía Semana 1

8/18/2019 Gestión de La Energía Semana 1

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Gestión de la Energía 2016

1 V Energías Renovables

I Unidad:

1.1 ENERGIA Y CRECIMIENTO ECONOMICO

Conceptos básicos

1.1.1 Concepto de Energía

1.1.2 Unidades de medida

1.1.3 Energías primarias y finales

1.1.4 Fuentes convencionales y no convencionales

1.2 RECURSOS ENERGETICOS Y TECNOLOGIAS DE TRANSFORMACION

1.2.1 Fuentes renovables y no renovables

1.2.2 Potencial absoluto, recurso y reserva de una fuente

1.2.3 Características estructurales de las industrias energéticas

1.2.4 Dimensiones del problema de la energía

1.2.5 Energía y medio ambiente

1.3 ESTRUCTURA DE LA OFERTA ENERGETICA

1.3.1 Consumo mundial de energía

1.3.1.1 Estructura y evolución del consumo de energía primaria.

1.3.1.2 Evolución del consumo de energía primaria por área geográfica

1.3.1.3 Evolución del consumo de energía primaria por habitante

1.3.1.4 Estructura del consumo de energía final por sectores

1.3.2 Recursos globales de energía.

3.2.1 Evolución de las reservas de combustibles fósiles.

3.2.2 Evolución de las reservas de combustibles fósiles por área geográfica

3.2.3 Evolución del plazo de agotamiento de reservas de combustibles fósiles3.2.4 Reservas de combustibles nucleares

Introducción

Parece incuestionable que la energía juega un papel de primer orden en la conformación tecnológica,

económica y social del planeta. Las disponibilidades crecientes de energía en el pasado y el desarrollo de

la tecnología para su uso han sido un claro factor de progreso material de las colectividades más

avanzadas, de tal forma que existe un fuerte acoplamiento entre desarrollo y consumo energético.

Sin energía, la tecnología no puede desarrollarse ni tan siquiera funcionar. En consecuencia, la sociedad

necesita energía, y en cantidades muy importantes, lo que a su vez genera impactos ambientales y

sociales de gran envergadura que precisan ser correctamente evaluados y corregidos.

El impresionante consumo energético mundial, así como los formidables aumentos que son previsibles

en el futuro, plantean el problema de disponer de los medios técnicos adecuados para satisfacer la

demanda actual y futura, teniendo en cuenta además el previsible agotamiento de las principales


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fuentes de energía actuales. La necesidad de encontrar un modelo de desarrollo sostenible obliga a una

profunda reflexión sobre el sistema energético, entendido este como el conjunto de recursos

económicos, materiales y humanos que intervienen en el abastecimiento energético de las

colectividades , el cual ha de procurar el uso racional de las distintas fuentes de energía.

1.1 Conceptos básicos

A continuación se exponen algunos conceptos fundamentales sobre energía, y que parten del significado

mismo del término energía. Se incluyen también algunas referencias elementales a determinadas

unidades de medida y a las principales fuentes energéticas contempladas desde una perspectiva global.

1.1.1 Concepto de Energía

La energía es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tienen los cuerpos para producir

trabajo mecánico, emitir luz, generar calor, etc. En todas estas manifestaciones hay un sustrato común,

al que llamamos energía, que es propio de cada cuerpo (o sistema material) según su estado físico-químico, y cuyo contenido varia cuando este estado se modifica.

En física, la energía es uno de los conceptos básicos debido a su propiedad fundamental: La energía total

de un sistema aislado se mantiene constante. Por tanto en el universo no puede existir creación o

desaparición de energía, si no transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una

forma a otra. Esta ley de conservación de energía constituye el primer principio de la termodinámica.

Además, en todo proceso real de transformación de una forma de energía a otra, el segundo principio de

la termodinámica establece que dicha transformación no puede llevarse a cabo de una forma completa,por lo que una fracción significativa de la energía inicial se disipará, por ejemplo en forma de calor, y no

aparecerá en forma de energía final. Esta inevitable pérdida queda reflejada en el rendimiento

energético del proceso, que expresa la relación (cociente) entre la cantidad obtenida de energía final y la

cantidad empleada de energía inicial.

La energía es, por lo tanto, una magnitud física que puede manifestarse de distintas formas: potencial,

cinética, química, eléctrica, magnética, nuclear, radiante, etc., Existiendo la posibilidad de que se

transformen entre sí pero respetando siempre el principio de la conservación de la energía, y las

restricciones cuantitativas que impone el segundo principio.

1.1.2 Unidades de Medida

Si la energía que posee un cuerpo se pone de manifiesto realizando un trabajo, el valor de este trabajo

será una medida de la energía que posee. Si por el contrario hemos realizado un trabajo sobre un cuerpo

y este lo ha almacenado en forma de energía, la medida del trabajo realizado sobre el cuerpo nos dará el

valor de la energía que permanece de forma latente en el cuerpo.


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Por todo ello la energía acumulada o liberada tendrá las mismas unidades que la magnitud trabajo. En el

sistema internacional de unidades (SI) la unidad de trabajo y energía es el julio (J) definido formalmente

como el trabajo realizado por la fuerza de 1 Newton cuando desplaza su punto de aplicación 1 metro.

Otra magnitud física directamente relacionada con la energía es la potencia. Se define simplemente

como la tasa temporal de liberación (suministro) de energía. La unidad SI de potencia es el vatio (W), que

equivale a un aporte de 1 julio cada segundo: 1W = 1 J/s. Por ejemplo, una bombilla eléctrica de 40 w

estará suministrando 40 J de energía cada segundo.

Para la energía eléctrica se emplea como unidad de producción el kilovatio-hora (kWh), definido como el

trabajo realizado durante 1 hora por una máquina que tiene una potencia de 1 kilovatio. Su equivalencia

con la unidad del SI es: 1 kWh= 36 x 105

J. Nótese que en esta definición se ha expresado la unidad de

energía como un producto de potencia por tiempo.

Para poder evaluar la calidad energética de las distintas fuentes de energía se establecen unas unidades

basadas en el poder calorífico de cada una de ellas. Las más utilizadas en economía energética son:

kCal/kg: aplicada a un combustible nos indica el número de kilocalorías que obtendríamos en la

combustión de 1 kg de ese combustible. 1 kCal= 4,186 x 103

J.

Tec: Tonelada equivalente de carbón. Representa la energía liberada por la combustión de 1

tonelada métrica de carbón estándar (hulla). 1 Tec= 29,3 x 109

J.

Tep: Tonelada equivalente de petróleo. Equivale a la energía liberada en la combustión de 1

tonelada métrica de petróleo estándar. 1 Tep= 41,84 x 10

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J.

Al hablar de fuentes de energía y de consumos a gran escala, La unidad que se utiliza como referencia

con mayor frecuencia es la Tep, por lo que resulta conveniente conocer la relación que guardan el resto

de unidades con respecto a esta última para cada fuente de energía. No obstante, hay que tener mucha

precaución al utilizar dichas equivalencias ya que no basta con aplicar las relaciones anteriores. Así, la

Tep se refiere a un crudo tipificado, por lo que según el tipo de producto petrolífero se tendrá una

diferente relación Tep/Tmp, que se encuentra alrededor de la unidad.

Lo mismo ocurre con las Tec, que se refieren a un carbón tipificado. Asi que la relación (0,7 Tep/Tec) será

siempre validad. Pero la relación Tep/Tmc dependerá del tipo particular de carbón de que se trate. El

carbón estándar mantendrá la relación (0,7 Tep/Tmc), mientras que para el resto será generalmente

sensiblemente menor, hasta alcanzar los (0,1 Tep/Tmc) para carbones de bajo poder calorífico. Para el

caso del gas natural ocurre lo mismo, aunque se suele admitir un valor de (1 x 10-3

Tep/m3

de gas).

En la equivalencia del Tep de energía primaria con los kWh eléctricos, dicha relación dependerá del

sistema tecnológico que desarrolle el trabajo y de cómo se contabilice su rendimiento. Para el caso de la


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energía de origen hidráulico, y en general para el conjunto de tecnologías que producen electricidad

primaria (eólica, mareomotriz, etc) se establece un valor de (0,086 Tep/MWh producido), mientras que

para la energía de origen nuclear los sistemas de producción eléctrica basados en combustibles fósiles

(centrales de carbón y de gas natural) se establece la relación de (0,2606 Tep/MWh producido). Esta

última relación implica que el MWh producido es de tipo térmico, es decir, energía en forma de calordesprendido en la caldera o en el reactor nuclear.

1.1.3 Energías primarias y finales

Por energías Primarias, o simplemente denominadas fuentes de energía, se entienden las formas

primarias de energía en su estado natural, es decir, aquellas que se obtienen directamente de la

naturaleza, como por ejemplo el carbón, el petróleo, el gas natural, la energía nuclear, la energía

hidráulica, etc. Cuando se emplean combustibles, estos requieren una elaboración, más o menos

compleja, antes de ser utilizados.

Dichas fuentes energéticas no se utilizan, generalmente, de forma directa, si no que se transforman por

medios técnicos en energías finales, también llamadas secundarias o útiles, que son aquellas formas de

energía que los consumidores emplean en sus equipos profesionales o domésticos, como por ejemplo

los combustibles líquidos, gases (propano, butano), la electricidad, etc.

La figura 1 muestra de

forma esquemática los

diferentes tipos de

energías primarias yfinales y su relación.


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1.1.4 Fuentes convencionales y no convencionales

En condiciones normales, el suministro de energía final debe satisfacer ciertos criterios de calidad, como

potencia, fiabilidad, versatilidad, costes e impactos. Es por ello que solo unos pocos de los sistemas de

transformación de energía primaria a final, y de todas las fuentes que son teóricamente aprovechables,

han conseguido desarrollarse tecnológicamente de manera amplia y así contribuir de forma importanteal consumo energético a escala industrial. A dichas fuentes de energía se las denomina convencionales,

mientras que el resto se conocen como no convencionales. Estas últimas se encuentran en una etapa de

desarrollo tecnológico en cuanto a su utilización, por lo que no cuentan con una participación apreciable

en los balances energéticos de los países industrializados.

La citada figura 1, clasifica las fuentes de energía en convencionales y no convencionales. Además, esta

figura pone de manifiesto la diferencia entre energía primaria y final, destacándose en trazo grueso las

transformaciones más comunes entre ambas.

Hay que tener muy en cuenta que el termino energía no convencional no debe ser asociado de forma

exclusiva con energía nueva, ya que, por ejemplo, la energía solar se conoce desde muy antigua en

muchas de sus formas.

Bibliografía

1. Sancho J, Miró R & Gallardo S. Gestión de la Energía. Editorial UPV. 2009.


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2. RECURSOS ENERGETICOS Y TECNOLOGIAS DE TRANSFORMACION

2.1 Fuentes renovables y no renovables

2.2 Potencial absoluto, recurso y reserva de una fuente

2.3 Características estructurales de las industrias energéticas

2.4 Dimensiones del problema de la energía2.5 Energía y medio ambiente

2.1 Fuentes renovables y no renovables

Todas las formas energética útiles derivan, en última instancia, de unos pocos recursos naturales

(normalmente minerales) o fuentes de energía, que constituyen las materias primas de los procesos de

producción de las energías finales. Algunas de estas fuentes están limitadas en cuanto a su cantidad total

disponible, mientras que otras, en cambio, se generan en procesos cíclicos, por lo que no se encuentran

sujetas a la posibilidad de agotamiento.

A las fuentes de recursos energéticos que están limitadas en cuanto a su cantidad total disponible, o no

se renuevan a corto plazo, se las denomina fuentes de recursos no renovables, mientras que las fuentes

con recursos que se generan en procesos cíclicos, con periodos razonablemente cortos, se las denomina

fuentes de recursos renovables, o simplemente fuentes renovables.

Obviamente, el tipo de fuente energética es un fuerte condicionante de la tecnología más adecuada para

llevar a cabo su transformación en energía final. Sin embargo la consideración de una determinada

tecnología energética y, de modo particular, la evaluación de su potencial de suministro no deben

limitarse al tipo de recurso en que se basa dicha tecnología, sino que debe incluir otros aspectos que son

así mismo cruciales, como su significación dentro del conjunto de usos energéticos reales, es decir, su

viabilidad técnica y económica, y sus posibilidades reales (demostradas a escala industrial y comercial)

de alcanzar mayores cotas de desarrollo y difusión.

La experiencia muestra que el proceso de desarrollo de una nueva tecnología energética, capaz de

operar a una escala industrial, es usualmente complejo y costoso. Desde las fases iniciales de

investigación a una escala de laboratorio, hasta su definitiva implantación comercial, pasando por la

construcción de plantas piloto o prototipos de demostración, el proceso de desarrollo de una nueva

tecnología energética debe superar diversas barreras de naturaleza científica, técnica y económica

(rentabilidad). Y ello contando con que al final no aparezcan escollos relacionados con problemas de

aceptación social.

Las dificultades mencionadas en el párrafo anterior permiten comprender las razones por las que

determinadas fuentes de energía, con potenciales teóricos enormes, no han conseguido alcanzar en su


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desarrollo el grado de madurez necesario para penetrar de forma significativa en el mercado de la

energía.

Y ello a pesar de haber suscitado gran interés y haber contado con un importante esfuerzo investigador.

Como ejemplos ilustrativos podemos citar los casos de la fusión nuclear y de la energía solar directa. Enel primer caso, las barreras son de tipo técnico, por las enormes complejidades que presenta el proceso

de obtención de energía útil, mientras que en el segundo caso las dificultades son eminentemente

económicas: la energía que se obtiene resulta excesivamente cara, y con sistemas de suministro poco

fiables.

Tabla 1. Tipos de fuentes de energía

Grupo Origen Tipo

Combustibles

Fósiles

Carbón

Petróleo

Gas Natural

Energía Nuclear Fisión

Fusión Magnética

Inercial

Catalítica

Hidráulica Mega hidráulica

Mini hidráulica

Solar Directa Térmica

Fotovoltaica

Solar Indirecta Eólica

Biomasa BiocombustibleResiduos

Marina Maremotriz

Olas

Gradiente térmico

Geotérmica Desintegración radiactiva natural

Magma incandescente

2.2 Potencial absoluto, recurso y reserva de una fuente

La cuestión acerca de la abundancia y disponibilidad de los recursos energéticos resultan, cuando menos,

controvertidas y muchas veces mal comprendidas. De modo que conviene tratar de clarificar los

conceptos que con mayor frecuencia se manejan.

Llamamos potencial absoluto de una fuente primaria a la cantidad de energía contenida en el recurso

natural que constituye dicha fuente. Se trata de un concepto muy teórico, pues no transmite

información acerca de que fracción de dicha cantidad es susceptible de ser transformada en energía útil.


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En otras palabras, el mero conocimiento de la existencia de materias primas energéticas y su estimación

cuantitativa no significa necesariamente que estas se puedan emplear en su totalidad para la obtención

de energía útil. Para ello, además tiene que ser técnicamente posible su explotación y económicamente

rentable la misma, es decir, que los costes de extracción y elaboración sean compatibles con los precios

del mercado. En el caso de las fuentes renovables, las estimaciones de los potenciales se suelen expresaren términos de potencia.

En la evaluación de los suministros potenciales de energía, el interés debe centrarse sobre la segunda de

las magnitudes mencionadas (la fracción accesible y adecuada para una explotación comercial), pues

constituye un mejor indicador de las disponibilidades energéticas reales de cualquier fuente. Así, cuando

se habla de recurso energético de una fuente no renovable se hace referencia a la cantidad global del

mismo que se estima disponible en la Tierra, o bien en una determinada región, y con un cierto valor

como materia prima energética.

En cambio, el término reserva, que también se aplica a las fuentes no renovables, hace referencia a la

parte del recurso que se considera recuperable con la tecnología actual y a costes económicos

competitivos, esto es, compatible con los precios actuales de la energía.

Así pues, las estimaciones sobre cantidades globales de recurso mantienen un carácter absoluto, si bien

impregnado de una cierta dosis de incertidumbre ( no todas las regiones del mundo se encuentran

igualmente exploradas), mientras que las cantidades de reservas pueden variar de un año a otro, debido

a cambios tecnológicos que permitan incrementar la fracción recuperable, o bien a fluctuaciones en los

precios de la energía final, que pueden convertir en rentables depósitos de escaso o nulo valor actual.Otros factores que hacen variar las reservas son: los descubrimientos de nuevos yacimientos, que

lógicamente las hacen aumentar, y las revisiones de los aforos en yacimientos ya existentes.

Obviamente, las cantidades que cada año se extraen de estos recursos minerales reducen las reservas

remanentes.

En todo caso, las proporciones relativas de las reservas son normalmente escasas; por ejemplo, para el

caso del petróleo remanente se estima que son reservas menos del 50% de los recursos, y para el carbón

dicho porcentaje se situaría por debajo del 25%.

2.2.1 Otros conceptos de interés

Retomando los conceptos de recurso y reserva de una fuente no renovable visto con anterioridad, se

denomina recurso no convencional (no clásico), a la parte del recurso que no constituye reserva, bien

porque no existe tecnología para su recuperación o bien por razones económicas. No debe confundirse

este concepto con el de fuente de energía no convencional, ya que una fuente convencional puede tener

recursos no convencionales. Este concepto es particularmente interesante en el caso de algunas fuentes


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con recursos no renovables, como lo son los combustibles fósiles y la energía nuclear de fisión, pues en

el futuro podrían determinar incrementos sustanciales en sus reservas. Se trata, en definitiva, de

posibles combustibles para el futuro.

Las estimaciones de recursos globales no convencionales de carbón son muy inciertas, debido a laausencia de consenso sobre que fracción de los mismos podría ser recuperable en un futuro, así como a

la relativa falta de exploración de algunas regiones, en particular las situadas en el hemisferio sur. Con

todo, las cifras que suelen darse para el total de recursos geológicos (depósitos que podrían tener algún

día valor económico) rondan los 300000 EJ (1EJ = 1018

J), unas 700 veces la producción mundial de

energía primaria de 1990.

En lo que respecta a los hidrocarburos no convencionales, existen muchas variantes tanto de petróleo

como de gas natural no clásicos. Pueden distinguirse, al menos, cinco clases de petróleo no

convencional: Recuperación mejorada de los depósitos clásicos (viable económicamente).

Depósitos de alta mar y de zonas polares a gran profundidad (superior a 200 m).

Esquistos bituminosos, potenciales más contaminantes que el petróleo clásico.

Arenas de alquitrán y depósitos de aceites pesados.

Combustibles sintéticos, por conversión del carbón a hidrocarburos líquidos.

En cuanto a los recursos no convencionales de gas natural, podemos citar las siguientes clases:

Metano de los yacimientos de carbón.

Gas de los esquistos, que podría recuperarse juntamente con el petróleo.

Gas de formaciones estancas, presentes en ciertas cadenas montañosas, como por ejemplo las

Montañas Rocosas en EE UU.

Metano de formaciones geopresionadas, presentes en algunas zonas marítimas como por

ejemplo los depósitos congelados de gas natural cristalizado y aguas presentes en las

profundidades del océano y en el casquete polar ártico. Las estimaciones cuantitativas de solo

esta clase de gas natural, indican que podría equivaler al doble de los recursos fósiles

convencionales.

Gases combustibles sintéticos, obtenidos por gasificación de carbón o petróleo.

Por último, en cuanto a la energía nuclear de fisión, el énfasis se centra, además de la mejora en temas

de seguridad, en la búsqueda de nuevos combustibles, como el torio, que vendría a reforzar de modo

sustancial las actuales reservas de uranio.

En cuanto a las reservas, hay que distinguir entre reservas probadas (recursos convencionales

descubiertos y económicamente rentables), y reservas finales, en las que se incluyen estimaciones


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relativas a futuros descubrimientos. Si se añade a las reservas finales la producción acumulada (ya

extraída) de un determinado recurso no renovable, se obtiene una cifra total que representa la cantidad

de recurso convencional finalmente recuperable.

Otro concepto de interés es el de tasa anual de producción de energía primaria, que es aplicable tanto afuentes renovables como a las no renovables. Se trata de la cantidad de energía primaria que es

producida (para ser consumida de forma inmediata o bien simplemente almacenada) a lo largo de un

año natural. Puesto que toda la producción industrial requiere de materia prima, medios técnicos y

recursos financieros, cabe concluir que las tasas anuales de producción siempre se encontraran sujetas a

límites. Tales límites no son siempre los mismos, sino que dependen del tipo de recurso considerado.

Veámoslo con unos ejemplos. Los límites a la tasa anual de producción de carbón vienen impuestos, de

forma inmediata, por la presión de la demanda y, de forma creciente, por las preocupaciones

ambientales. No hay barreras tecnológicas apreciables, pero si comerciales.

Pero las fuentes renovables, aunque esencialmente inagotables, también están limitadas respecto de las

tasas de producción alcanzables. Por ejemplo, la potencia total contenida en las olas se cifra en unos 2,7

TW (1 TW = 1012

W). Esta cifra representaría el potencial absoluto de la fuente, expresado en términos

de potencia constante. Ahora bien, si consideramos los imperativos tecnológicos (aquello que

razonablemente podría realizarse una vez desarrollada la tecnología necesaria), la potencia de las olas

teóricamente recuperables se situaría entre 1,0 y 0,1 TW (tan solo una pequeña parte de su potencial

absoluto). Y al hacer intervenir factores económicos y de impacto ambiental, para un plazo de desarrollo

de unos 30 años, la tasa de producción global alcanzable se estima inferior a los 0,01 TW.

2.3 Características estructurales de las industrias energéticas

Las industrias que dominan el actual mercado de la energía se basan en un reducido número de fuentes

y tecnologías de transformación, que son las que hemos llamado convencionales. La mayor parte de los

recursos que emplean son de tipo no renovable, en particular recursos fósiles y, en menor medida, la

energía nuclear de fisión y la energía hidráulica.

Vistas en un conjunto, constituyen una red de infraestructura de carácter estratégico, por cuanto resulta

indispensable garantizar los suministros energéticos adecuados a todos los sectores de la economía, en

especial industrias y el transporte. Por tanto, el aseguramiento de suministros es una responsabilidad

que compete a los gobiernos de forma directa.

A lo largo de su desarrollo, las instalaciones y medios de transporte con que cuentan estas industrias han

ido creciendo en tamaño y capacidad, con el fin de aprovechar las ventajas que reporta la economía de

escala, y que se traduce en una reducción apreciable de costes por unidad de producto suministrado. La


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generación eléctrica, el transporte y refino de crudo de petróleo, las plantas de gasificación, etc, han ido

configurándose como grandes instalaciones de producción centralizada.

Sin embargo, esta política de crecimiento indiscriminado en las unidades de producción ha comenzado a

cuestionarse seriamente en algunos sectores energéticos, como la producción de electricidad, yactualmente se preconizan modelos alternativos, basados en unidades de menor capacidad y diseños

modulares, e incluso en estaciones de producción descentralizada (parques eólicos como por ejemplo).

Se persigue con ello, en la medida de lo posible, corregir los efectos negativos que introduce un

centralización excesiva: rigidez (dificultad para incorporar innovaciones) y una elevada concentración de

las inversiones de capital.

2.4 Dimensiones del problema de la energía

En la figura 2, se muestran las tres dimensiones de la energía: fuentes, transformaciones, gestión y

políticas energéticas. Al analizar el problema del abastecimiento energético de las sociedades no se debeconsiderar un solo eje, por el contrario, hay que tener una visión conjunta de todas las dimensiones del

problema.

Del análisis de la primera componente hay que destacar la disponibilidad de diversas fuentes para el

abastecimiento de energía de las colectividades. La segunda componente pone de manifiesto la

variedad de transformaciones a que se ha de someter una fuente de energía hasta que está lista para el

consumo como energía final. Este proceso de transformación depende, evidentemente, de la fuente

primaria. La tercera componente tiene en cuenta aquellos aspectos de política energética que

condicionan el uso de una determinada fuente de energía, tales como la I + D, la conservación derecursos, el efecto sobre el medioambiente, consideraciones económicas, etc.

La planificación energética puede interpretarse como el arte de disponer el uso necesario y combinado

de los diferentes parámetros en dichas tres dimensiones, de forma que las características resultantes del

sistema energético sean técnicamente posibles, socialmente aceptables y económicamente rentables.

Fuentes de energía

Figura 2. Dimensiones del problema energético

Petróleo

Gas

Carbón

Hidráulica

Nuclear

SolarGeotérmica

Eólica

Mareomotriz

Madera


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2.5 Energía y Medio ambiente

La conciencia social medioambiental se ha convertido, y ello será así en mayor proporción en el futuro,

en uno de los criterios básicos para definir la disponibilidad y precio de las distintas fuentes de energía,

casi con el mismo peso que la propia abundancia de la oferta posible de cada recurso energético.

Ello influirá decisivamente en los criterios actuales de asignación de prioridades en la utilización de

fuentes y tecnologías, incidiendo en la virtualidad de conceptos tales como la independencia energética

y la diversificación. Por ello, en la gestión del abastecimiento energético constituye una prioridad

reconciliar las tensiones entre el crecimiento económico, las exigencias medioambientales y la seguridad

del suministro.

El problema fundamental a resolver es el de que las exigencias crecientes en materia de medio ambiente

que están formuladas a los procesos energéticos no se transformen en una dificultad adicionalinfranqueable frente al abastecimiento energético y, por consiguiente frente al crecimiento económico.

Del conjunto de cuestiones medioambientales que implican la producción y el consumo de energía

destacan: la polución atmosférica, la gestión de los residuos y la planificación territorial, en especial por

lo que afecta al emplazamiento de las grandes instalaciones de generación.

Por lo que se refiere a la polución atmosférica, las dos cuestiones más relevantes son la lluvia acida y el

efecto invernadero. La polución térmica, como impacto local, es menos importante.

El problema de las lluvias acidas está vinculado a la presencia en la atmosfera, como consecuencia de la

combustión de los combustibles fósiles, de dióxido de azufre, de óxidos de nitrógeno y de partículas. Las

emisiones globales de SO2 están en torno a 150 MT/año.

Por lo que la UE se refiere, en este campo se encuentra en vigor la Directiva Comunitaria 88/609 que

limita las emisiones a la atmosfera de estos subproductos por parte de las grandes instalaciones de

combustión (centrales térmicas). Las soluciones técnicas a aplicar en estas instalaciones implican cuatro

tipos de actuaciones:

1. Empleo de combustibles más limpios , bien mediante el cambio de las especificaciones del

fuelóleo y del gasóleo, para disminuir su contenido de azufre, lo que supone mayor

importación, bien introduciendo en mayor proporción el gas natural.

2. Introducción de mejoras en la tecnología de la combustión, de acuerdo con las necesidades

planteadas por cada tipo de combustible.


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3. Tratamiento de las emisiones. Mediante la instalación de filtros, el empleo de absorbentes y

la incorporación de procesos químicos.

4. La aplicación de nuevos sistemas tecnológicamente avanzados de combustión, más eficiente

y limpia, entre los que cabe destacar los lechos fluidos y la gasificación del carbón.

Estas soluciones obtienen niveles de eficacia relevantes en la reducción del dióxido de azufre, de los

óxidos de nitrógeno y de las partículas y se encuentran en gran parte disponibles.

Su grado de incorporación a los procesos energéticos dependerá de los compromisos que sea posible

arbitrar entre su coste y las exigencias medioambientales que se formulen en cada momento. En

cualquier caso, su introducción tendrá que venir asistida por la instrumentación de políticas activas que

estimulen al mercado en esa dirección.

Por lo que se refiere al efecto invernadero, el problema es más complicado, dado que no existen

soluciones técnicas viables económicamente para reducir las emisiones del dióxido de carbono derivadas

de la combustión de los combustibles fósiles. El dióxido de carbono, junto con el metano, el óxido

nitroso y los clorofluocarbonos, es uno de los responsables de la aportación antropogénica al efecto

invernadero y una de las causas del incremento de sus concentraciones en la atmosfera radica en el uso

creciente de combustibles fósiles. Se estima que el inventario atmosférico de CO2 ha pasado de un nivel

pre-industrial (1850) de 2200 GT hasta unas 3000 Gt en los primeros años del siglo XXI. La combustión de

fósiles añade unas 25 GT/año de CO2 a la atmosfera, de las cuales la mitad aproximadamente son

absorbidas por los océanos y las masas forestales del planeta.

Recientemente el Grupo de Expertos para el Cambio Climático (IPCC), constituido a iniciativa del

Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y de la Organización Meteorológica Mundial

ha elaborado una serie de informes sobre el efecto invernadero que ha alertado considerablemente,

tanto a los gobiernos, como a las opiniones públicas, sobre la extensión y gravedad de este problema, en

el que quedan pendientes de consenso científico incertidumbres en relación con el ritmo de

presentación, características y magnitud de los cambios climáticos a que podrá conducir.

En los informes se asegura que, dada la práctica irreversibilidad de los niveles alcanzados de presencia

de gases responsables del efecto en la atmosfera, así como la imprevisibilidad del cambio climático que

inducen, se impone instrumentar las políticas necesarias para obtener, al menos, la estabilización de sus

concentraciones.

Los medios para conseguir este resultado pueden ser de naturaleza técnica, económica y política. Entre

los medios técnicos se encuentran:


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La sustitución de combustibles que generan un alto nivel de emisión de óxido de carbono,

fuelóleo y carbón, sobre todo, por gas natural, cuyo nivel de emisiones es sensiblemente menor,

del orden de la mitad de CO2 por unidad de energía desprendida.

La reducción del consumo de los combustibles fósiles mediante el recurso a fuentes de energía

tales como la nuclear y las energías renovables (sistemas sin combustión).

El incremento de la eficiencia energética en la producción y en el consumo.

La introducción masiva de nuevas tecnologías de conversión energética tales como las pilas de

combustible, entre otras. Por ejemplo, otros convertidores directos a la electricidad. Los procesos

de decarbonización (secuestro y almacenamiento de CO2) en plantas térmicas no se encuentran

aún disponibles, porque la implantación de esos conceptos supondría incrementos en los costesde generación eléctrica imposibles de asumir a corto y medio plazo.

La incorporación en la producción necesaria, de estas soluciones tecnológicas tendrá que ser

estimulada por medidas de carácter económico y político. Ello supondrá la necesidad de adoptar

acuerdos marcos internacionales y la transferencia de tecnologías hacia los países menos

desarrollados.

Se abre también paso la iniciativa de introducir una tasa de emisión de dióxido de carbono, destinada a

desincentivar la utilización de los combustibles de efecto más pernicioso desde este punto de vista y aacopiar fondos para abordar los cambios necesarios para reducir el problema.

Por otra parte, hay otras cuestiones complementarias que deben ser objeto de meditación en este

campo:

La energía nuclear no produce emisiones gaseosas, pero exige el desarrollo de aplicaciones

definitivas en la gestión de residuos, para las que ya dispone de las tecnologías básicas. En

definitiva, resolver los problemas de aceptabilidad social vinculados al conjunto de sus riesgos:

además de los residuos, los riesgos operacionales y de proliferación de armas.

Las energías renovables, de las que no cabe esperar una aportación masiva, tampoco están

exentas de problemas, entre los que cabe destacar el impacto de la contaminación visual y

acústica, así como la exigencia de considerables extensiones territoriales para su desarrollo.

El gas natural presenta un gran atractivo desde el punto de vista medioambiental pero no

resuelve la totalidad de los problemas que plantea la emisión de dióxido de carbono.


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En todo caso, parece claro que, si bien existen soluciones técnicas a los problemas medioambientales

originados por la producción y consumos de la energía, estas soluciones tendrán un efecto considerable

sobre los costes de abastecimiento. Ello contribuirá a agravar las tensiones entre las necesidades de

energía que deben ser atendidas y la resistencia social a aceptar tanto alguna de las alternativas másviables, la energía nuclear, por ejemplo, como los costes que internalice el sistema de producción y

consumo de energía.

PROBLEMAS

Uno de los medios técnicos más eficaces para lograr una reducción efectiva de las emisiones

atmosféricas de CO2 es el empleo de tecnologías de generación eléctrica que no requieren combustión

química (no-nuclear y muchas fuentes renovables). En el siguiente ejercicio, se pretende ilustrar el papel

de la energía nuclear en los esfuerzos de reducción de CO2.

La producción eléctrica bruta de las centrales nucleares españolas durante el año 2000 fue de 62094

GWh. En el caso de que esa producción se hubiera realizado mediante el empleo de combustibles fósiles,

¿cuál hubiese sido el nivel asociado de emisiones de CO2 a la atmosfera?

Datos: Los niveles medios de emisiones de CO2 para los diferentes tipos de combustibles fósiles son los

siguientes: Carbón= 82 Kg CO2/GJt

Petróleo (fuelóleo)= 75 Kg CO2/GJt

Gas Natural= 35 Kg CO2/GJt

Actividades

Una vez finalizada la lectura completa del documento realiza las siguientes actividades:

1. Completa la tabla n° 1 destacando que fuentes de energía constituyen a recursos renovables y no

renovables así como fuentes convencionales y no convencionales.

Grupo Origen Tipo Renovable Convencional

CombustiblesFósiles

CarbónPetróleo

Gas Natural

Energía Nuclear Fisión

Fusión Magnética

Inercial

Catalítica

Hidráulica Mega hidráulica


16/16



Grupo Origen Tipo Renovable Convencional

Mini hidráulica

Solar Directa Térmica

Fotovoltaica

Solar Indirecta Eólica

Biomasa BiocombustibleResiduos

Marina Maremotriz

Olas

Gradiente térmico

Geotérmica Desintegración radiactiva natural

Magma incandescente

2. Explica con tus propias palabras los conceptos: Potencial absoluto, recurso y reserva de una

fuente.

3. Interprete el esquema “Dimensiones del problema energético”, explique cada una de sus

componentes.

4. Proponga 5 medidas que si se practican desde su hogar, se podrá obtener al menos la

estabilización de concentraciones de los gases de efecto invernadero.

Gestión de La Energía Semana 1

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