KRONICAS (publicado en el periodico de la UIPR)

Luis Carlos Sarmiento Otero

Catedrático- Universidad Interamericana de Puerto Rico

Debido a que consumimos energía en muchas de nuestras actividades diarias,

debemos tener un conocimiento cabal de cómo se produce ésta, cuánto tiempo durarán

los recursos energéticos del planeta y de dónde provienen los combustibles o fuentes

energéticas que diariamente importamos para producirla. Utilizamos la energía en sus

diferentes formas (eléctrica, calorífica, mecánica y otras) en los sectores de la

transportación, residencial, gubernamental e industrial y al producirla se generan

además, sustancias químicas gaseosas(bióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y

oxigeno, e hidrocarburos), liquidas y solidas que afectan negativamente el ambiente.

Los problemas ambientales que actualmente sufre nuestro planeta, tales como el

cambio climático, la lluvia acida y la Niebla fotoquímica, se deben esencialmente al

consumo de los combustibles fósiles; por lo tanto es esencial la substitución de estos

combustibles por fuentes alternas de energía, ya sean renovables o no renovables.

Al presente a nivel mundial utilizamos los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) y la energía nuclear para generar la mayor parte de la energía que se consumimos a diario.

La siguiente tabla representa las diferentes fuentes de energía primaria (fósiles y alternas), sus usos por sectores y el porcentaje que éstas aportan a la energía total consumida a nivel global.

Recurso Uso por sectores %

petróleo electricidad, residencial /comercial, industrial, transporte

34.6

carbón electricidad, industrial 29.4

gas electricidad, residencial/comercial, industrial, transporte

23.8

nuclear electricidad 5.5

eólica (viento) electricidad *

solar electricidad, calor *

biomasa calor, electricidad *

hidroeléctrica electricidad 6.5

Fuente: British Petroleum 2009

Como puede observarse, Los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) aportan la mayor parte de la energía que se consume en el mundo (87.8%) y, en menor extensión, la energía nuclear y la energía hidroeléctrica. El otro pequeño porcentaje lo aportan algunas fuentes de energía renovable como la solar, la eólica (viento) y la biomasa. Aunque los países de la G-7, la UE, China y otros países en desarrollo están en el proceso de establecer plantas de energía renovable en sus fronteras, su aporte es mínimo con relación a la producción de energía a nivel mundial; no obstante se pronostica que los combustibles renovables y sintéticos substituirán a los combustibles fósiles en un 20% en los próximos 20 años y según estudios con proyecciones optimistas, un 50% dentro de 50 años. La dependencia de los combustibles fósiles, especialmente del petróleo, cuyos yacimientos están concentrados en los pocos países (OPEP y otros), ha sido la causante de la Crisis energética mundial que nos afecta desde hace unas décadas; dicha crisis ha obligado a que la mayoría de los países del mundo establezcan una política energética que propicie un desarrollo sostenible para las generaciones venideras; además ha contribuido a que se hayan incrementado los fondos públicos y privados para la investigación y desarrollo en el área de los combustibles renovables y sintéticos (ej. Hidrogeno, fusión nuclear y el gas sintético o syngas).

Carbón (Hulla)

De la mina se extraen varios tipos de carbón (lignito, antracita) y cada uno de ellos tiene un valor energético diferente (Kilojulios/g). Este se usa principalmente para producir electricidad y generar energía en las industrias.

Las plantas de carbón producen el 41% de la electricidad en el mundo ( Agencia Internacional de Energía-IEA 2010) y se espera que el carbón produzca el 44% de la electricidad a nivel mundial en el 2030. Los avances tecnológicos recientes permitirán la combustión de un carbón menos contaminante en plantas de energía más eficientes (ciclo combinado), lo que disminuirá las emisiones a la atmosfera de los gases de invernadero (bióxido de carbono) y óxidos de nitrógeno y de azufre, precursores de la lluvia acida. El consumo de carbón a nivel mundial aumentara en los próximos años debido al desarrollo industrial de los países, especialmente de la China y la India, y a la necesidad de proveer energía eléctrica a la población del mundo que se proyecta llegue a los 8.9 billones en el 2050. Las reservas probadas de carbón en el mundo están distribuidas en los siguientes países: Estados Unidos, China, Rusia

El consumo de energía que se proyecta para el 2030 es el siguiente

GAS NATURAL

Es un compuesto no tóxico, incoloro, inodoro, constituido por una mezcla de hidrocarburos en la cual el principal componente es el metano (CH4) y en menor porcentaje de ácido sulfhídrico (H2S), anhídrido carbónico (CO2), nitrógeno (N2). helio (He), dependiendo de su origen de extracción.

De los combustibles fósiles el gas natural es el que produce menos contaminación al usarlo y una mayor eficiencia energética en la producción de energía. Su utilización mundialmente para producir electricidad un 26 %, frente a un 36 % para usos domésticos y un 35 % para usos industriales (según la EIA). La producción mundial de gas natural durante los últimos 25 años ha aumentado en todo el mundo, excepto en los Estados Unidos. Los últimos estimados de las reservas de este combustible proyectan que duraran alrededor de 65 años; dichas reservas se encuentran concentradas en un 40.1 % en Oriente Medio (Irán, Qatar, Arabia Saudita. Iraq) y Emiratos Árabes), seguidas por un 35.6 % distribuidas en Europa y EuroAsia

PETROLEO: El petróleo no solamente es fuente primaria para producir energía combustibles, sino que se usa también como materia prima para la producción de plásticos, productos farmacéuticos, alquitrán y solventes entre otros. Según estudios, las reservas probadas de este combustible, duraran menos de 35 años, aunque se espera recuperar crudos en algunos yacimientos de petróleo crudo pesado en Venezuela y Canadá y Brasil, entre otros. Este hecho alargaría su existencia por unos años más, pero debido al costo de su extracción y procesamiento seria mas caro que el crudo actual. Por otra parte, El futuro de las reservas de petróleo se torna incierto ante el consumo exagerado por la China e India en los 2 últimos años, con el fin de satisfacer su producción industrial que día a día aumenta, por lo que se proyecta que la demanda aumente drásticamente en los próximos años.

Futuro de los combustibles

.Combustible Duración- años (reservas probadas)

Petróleo 35

Carbón 190

Gas natural 65

Uranio 80

Los mayores consumidores de petróleo en el mundo son Estados Unidos (25%), China (8.2%), Japón (6.41%), Rusia (3.41%), Alemania (3.28%) e India (3.17%). Es importante mencionar que los Estados Unidos de América con una población mundial equivalente al 5% consume un cuarto de la energía total que se consume en el mundo; además, que el 24% de éste lo consume en el sector industrial y el 68% en el sector del transporte, ya que a diario circulan por sus carreteras más de 200 millones de vehículos.

NUCLEAR

Actualmente existen en el mundo 439 reactores nucleares que producen el

6& de la energía mundial y cerca del 15% de su electricidad.

Hay 56 plantas en construcción a través de todo el mundo en este

momento. De esta China tiene 19 reactores y planea construir 2 reactores por año en los próximos años; India está construyendo 6 reactores y planea

construir 23 en los próximos 20 años. Esta expansión nuclear se debe a que

estos 2 países esperan que su crecimiento económico aumente 7 veces entre

el 2006 y 2030; además, Russia esta construyendo nueve reactores y Corea

seis. Los países mayores consumidores de energía nuclear son Estados Unidos, Francia, Japón, Alemania Rusa y Corea del sur.

El líder a nivel global es Francia, quien produce el 80% de su electricidad a partir de la energía; además produce para otros países plantas y maquinaria y equipo para mantenimiento de éstas. Estados Unidos es el mayor

productor de energía nuclear del mundo en sus 104 reactores que producen

el 20% de su electricidad y se proyecta construir otras plantas en un futuro.

CONSERVACION de ENERGIA

Algunos gobiernos están promoviendo el ahorro energético a través de la conservación de la energía, y para tal fin han establecido leyes y estímulos económicos que propicien esta práctica. Se motiva así a la ciudadanía y a los industriales a construir y utilizar edificios verdes iluminados por bombillas de alta eficiencia, a utilizar autos que consuman poca energía, o autos híbridos; además de utilizar el el transporte público y usar electrodomésticos de alta eficiencia energética (congeladores, neveras, calentadores, lavadoras). En el sector industrial se promueve utilizar plantas de alta eficiencia, el reciclaje de materiales y, recientemente utilizar la química verde en sus operaciones de manufactura. En el sector energético se hacen investigaciones para disminuir la perdida de energía eléctrica en su transporte y producir materiales que sean buenos conductores de electricidad y recolectores de energía (ejemplo los nanomateriales).

BIOMASA

El gobierno de Estados Unidos se ha trazado la meta de substituir en el 2020 un 10%

del consumo por combustibles derivados de la biomasa. (informe del DOE: Vision for

Bioenergy and Biobased Products in the United States, October 2002). La biomasa que

se usa en las refinerías se obtiene de granos como el maíz, trigo, cebada, además de

aceites , residuos agrícolas , desechos de Madera y yerbas como la “switchgrass” y el

árbol de olmo(populus).

Las biorefinerias son facilidades que convierten la biomasa- material biológico de

organismos vivos –– en combustibles, energía, productos químicos y otros materiales o

sustancias (algunas materias primas para alimentos). Actualmente se están realizando

investigaciones para producir biorefinerias, cuyas plantas de segunda generación

puedan procesar materiales derivados de la celulosa (residuos agrícolas y algunos

pastos) para producir energía, evitando así el uso de cosechas que son de consumo

diario por la población humana y animal. Por lo tanto se espera que a la ciudadanía se

le siga suministrando recursos energéticos seguros y fácilmente asequibles, de

acuerdo a la demanda. Al mismo tiempo que se produzcan energías limpias que

garanticen un desarrollo sostenible a las futuras generaciones. Considerando que el

carbón es el combustible fósil que mas genera bióxido de carbono (Gas de

invernadero), es necesario que dentro de las política energética de cada país o grupo

de países se hagan todos los esfuerzos para minimizar las emisiones de este gas a la

atmosfera, mediante la aplicación de nuevas tecnologías que garanticen el secuestro

(almacenaje) de este gas. Estas medias permitirán aunque parcialmente cumplir con el

compromiso de Kyoto y los acuerdos establecidos en la reunión de Copenhague

(COPEN 2009) y otros acuerdos internacionales como el de la UE.

Referencias:

http://www3.weforum.org/docs/WEF_FutureIndustrialBiorefineries_Report_2

010.pdf

http://www.washingtonexaminer.com/local/ap/california-once-a-leader-in-

waste-to-energy-technology-falls-behind-rest-of-world-

102253249.html#ixzz13q4leIbw

http://www.typesofenergy.co.uk/benefits-biofuel-flexfuel.html