BLOQUE TEMÁTICO I. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÉTICA Lección 1. Fuentes y recursos de energía.

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1 BLOQUE TEMÁTICO I. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÉTICA Lección 1. Fuentes y recursos de energía

2 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 2 Lección 1. Fuentes y recursos de energía 1.1 Introducción a la Energética 1.2 Fuentes de energía y recursos energéticos 1.3 Clasificación de las fuentes de energía 1.3.1 Clasificación general 1.3.2 Fuentes de energía renovables y no renovables 1.3.3 Principales vectores de energía 1.4 Modelo energético actual 1.4.1 Características generales 1.4.2 Recursos energéticos actuales 1.4.3 Consumo energético de la Humanidad

3 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 3 Bibliografía Boletín IDAE: Eficiencia Energética y Energías Renovables (nºs 3, 4 y 5). Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), Madrid, 2001, 2002 y 2003. BP Statistical Review of World Energy 2004, 2004. Deleage, J.P. y Souchon, C., La Energía.- Madrid: Centro de Publicaciones. Secretaría General Técnica. Ministerio de Obras Públicas y Transportes. 1990. Muñoz Cobo, J.L. et al., Tecnología Energética. Servicio de Publicaciones de la UPV, Valencia, 1998., Direcciones de Internet:  http://www.bp.com/ (Statistical Review of World Energy 2004) http://www.bp.com/  http,//www.cne.es (Comisión Nacional de Energía) http,//www.cne.es  http,//europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/index.html (Dirección General de Energia y Transportes de la UE) http,//europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/index.html  http,//www.eve.es (Ente Vasco de la Energía-EVE) http,//www.eve.es  http,//www.foronuclear.org (Foro de la Industria Nuclear Española) http,//www.foronuclear.org  http://www.icaen.es/ (Institut Català d’Energia) http://www.icaen.es/  http://www.idae.es/ (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía) http://www.idae.es/  http://www.iea.org/ (International Energy Agency) http://www.iea.org/  http://www.ree.es/sistema/estadistico/index.html (Red Eléctrica de España) http://www.ree.es/sistema/estadistico/index.html  http://www.worldenergy.org/wec-geis/ (The World Energy Council (WEC)) http://www.worldenergy.org/wec-geis/  http://www.worldwatch.org/ (World Watch Institute) http://www.worldwatch.org/

4 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 4 Prerrequisitos Conocimientos básicos de magnitudes físico-químicas relacionadas con la energía Conocimientos básicos en combustibles Conocimientos básicos en sistemas convertidores y consumidores de energía Manejo de unidades relacionadas con la energía Conceptos básicos de macroeconomía (PIB, renta per cápita, etc.) Conocimientos básicos de contaminación atmosférica

5 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 5 1.1 Introducción a la Energética La Energética es la ciencia que estudia:  fuentes de energía, su manipulación, y las reservas y recursos  transformaciones y procesos de la energía  usos y consumos de la energía  consecuencias sociales y medioambientales de su utilización La Energética estudia la energía desde un enfoque macroscópico y multidisciplinar. Energética  ciencia a medio camino entre la ciencia pura, la ingeniería y la economía.

6 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 6 Ejes de la Energética

7 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 7 Gestión energética Se denomina gestión energética al conjunto de acciones encaminadas a lograr un suministro, transformación y utilización eficiente de la energía en una actividad. Objetivos Optimizar la intensidad energética  producir ahorros de energía en los procesos de producción  mejorar la eficiencia de los equipos  evitar pérdidas en los procesos, mediante un mantenimiento adecuado de las instalaciones  aprovechar flujos de energía secundarios y/o residuales  implantar procesos menos consumidores de energía Minimizar los costes de energía. Además de las acciones anteriores…  optimizar el aprovisionamiento energético  optimizar la contratación de energía  organizar la producción para evitar en lo posible puntas de consumo elevadas y en horario de coste elevado

8 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 8 Gestión energética (2) Justificación La energía es un recurso, equiparable al resto de los factores de producción. En la industria química, en España, los costes de la energía son del orden del 15%, superando a veces el 50%. Permite determinar la incidencia de la energía en el precio de venta El control de los consumos de energía es un aspecto importante en el conocimiento del proceso y su evolución Implantar un sistema de gestión energética no resulta, en general, una inversión apreciable Permite identificar oportunidades de aumento de eficiencia y reducción de costes Aumenta la sensibilidad hacia la conservación del medio ambiente Posibilita el acceso a ayudas específicas de las administraciones

9 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 9 1.2 Fuentes de energía y recursos energéticos Definiciones Energía: capacidad de producción de trabajo de un sistema. Admite múltiples formas atendiendo a su  principio físico (mecánica, térmica, electromagnética, química, nuclear, etc..),  origen (solar, geotérmica, hidráulica, nuclear, etc.),  estado de transformación (primaria, intermedia, final) Fuente de energía: sustancia o fenómeno natural capaz de suministrar energía utilizable por el ser humano directamente o tras una transformación. Recurso energético: cantidad disponible para uso de una fuente de energía, en función de la mayor o menor facilidad de obtenerla. Reserva energética: recurso energético cuya extracción es económicamente factible. Vector energético: forma de energía de aplicación directa en procesos industriales, de servicios, domésticos, etc.

10 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 10 1.2 Fuentes de energía y recursos energéticos (2) Fuentes de energía básicas para la Tierra sol: recibe 170000 TW. De éstos  40000 TW se emplea en evaporación de agua  400 TW en la generación de fenómenos climáticos,  40 TW en fotosíntesis.  El resto se refleja.. calor interno de la tierra: se manifiesta por vulcanismo y gradiente térmico con la profundidad Se dispone de unos 8 kW/m2/día para aprovechamiento directo

11 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 11 1.3 Clasificación de las fuentes de energía 1.3.1 Clasificación general (1) En función de su forma o principio físico: mecánica, radiante, térmica, química, electromagnética, nuclear, etc. Para la Energética esta clasificación no es la más relevante En función de la densidad energética, medida en unidad de energía por unidad de masa o volumen  Energía concentrada: carbón, petróleo, gas natural, uranio,… Tienen mayor interés económico de explotación.  Energía difusa: las renovables. Deben ser concentradas o recolectadas para poder ser explotadas económicamente En función de la velocidad de formación, medida con referencia a la escala de vida humana  Renovables: velocidad constante y significativa  inagotables. Difusas  No renovables: velocidad lenta. Concentradas

12 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 12 1.3.1 Clasificación general (2) Energía útil y final En función del nivel de utilización y grado de transformación  Primaria: derivan de las propias fuentes de energía en ocasiones no utilizables de forma directa  hay que transformarlas y transportarlas química (p.e.combustibles) nuclear mecánica (p.e. hidráulica, eólica, etc.) térmica (p.e. geotérmica, radiación solar, etc.)  Intermedia: en distinta fase de conversión y/o transporte  Final o vector de energía: recurso cuya aplicación directa produce energía útil : de utilización directa electricidad combustibles fluidos térmicos: (agua caliente/vapor en redes)  Útil: satisface las necesidades humanas térmica: climatización, A.C.S., cocción … mecánica: transporte, maquinaria, … química: materiales, alimentación, tejidos,… óptica: iluminación

13 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 13 1.3.1 Clasificación general (3) En función de la cantidad utilizable de un flujo energético  Bruta: cantidad total  Neta: la bruta menos la requerida para su renovación y utilización

14 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 14 1.3.2 Fuentes de energía renovables y no renovables Renovables  Energías derivadas de la energía radiante del sol  directa : energía solar térmica (pasiva o activa) o fotovoltaica  mediante convertidores  climáticos: hidráulica, eólica, olas, etc.  biológicos: biomasa  Calor interno de la Tierra: geotérmica  Gravitacional: mareomotriz (aprovechamiento de la acción de las mareas – también generada por la atracción de la Luna)

15 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 15 1.3.2 Fuentes de energía renovables y no renovables(2) No renovables :  Química: fósiles o de transformación de éstos Sólidos: carbón, coque, etc. Líquidos: petróleo y derivados Gaseosos: gas natural, GLP (gases licuados del petróleo), gases artificiales (manufacturados)  Nuclear: “combustible” nuclear (uranio, plutonio, etc.) Residuos (renovables y no renovables):  Residuos Sólidos Urbanos (R.S.U)  Residuos industriales (neumáticos, disolventes, etc.)

16 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 16 Energías intermedias o secundarias Energías intermedias o secundarias no se utilizan directamente en un proceso; posibilitan el paso de una energía primaria a otra final o bien el almacenamiento y transporte de la energía. Las principales son  eléctrica  térmica (p.e. fluidos térmicos)  mecánica (p.e. aire comprimido)  química (p.e. baterías, hidrógeno)

17 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 17 1.3.3 Principales vectores de energía Vector energético: forma de energía públicamente accesible o disponible, de aplicación directa en procesos industriales, de servicios, domésticos, etc. Su aplicación directa o su utilización en un convertidor produce energía útil. Responden a las necesidades energéticas en los distintos procesos  energía térmica  energía mecánica  energía lumínica  energía eléctrica

18 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 18 1.3.3 Principales vectores de energía (2) Combustibles  vector industrial/doméstico por excelencia para energía térmica  obtención de energía eléctrica, previa conversión en energía mecánica en un motor térmico o directamente mediante pilas de combustible Electricidad  vector clásico para la obtención de energía mecánica (accionamiento de maquinaria) y lumínica (iluminación de locales)  se utiliza directamente en ciertas aplicaciones industriales (electrólisis)  aplicaciones de control (electrónica) y ofimáticas (ordenadores) Otros  vapor  aire comprimido Ahorro de energía  equipos con más eficiencia  recuperación de flujos secundarios  reducción de pérdidas o disipaciones de energía

19 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 19 1.4 Modelo energético actual 1.4.1 Características generales  Uso masivo de combustibles fósiles (petróleo y gas natural) y electricidad  Energía eléctrica generada en grandes centrales a relativa distancia de los centros de consumo  Alto nivel de consumo energético en sociedades industrializadas  Incipiente toma de conciencia de los efectos adversos del consumo de la energía (p.e. cambio climático)

20 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 20 1.4 Modelo energético actual 1.4.2 Recursos energéticos actuales En los últimos años se están produciendo los primeros síntomas de agotamiento de las reservas petrolíferas, al superar el consumo a los descubrimientos de nuevos yacimientos. La concentración de las reservas mundiales fósiles obliga a los países europeos a diversificar las fuentes de abastecimiento, promover la utilización de fuentes renovables y poner en marcha planes de ahorro y eficiencia energética. Reservas energéticas actuales por fuentes (b). (fuente: BP Statistical Review of World Energy 2004)

21 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 21 1.4 Modelo energético actual 1.4.2 Recursos energéticos actuales (2)  Las reservas de petróleo se concentran en Oriente Próximo (65% del total). Las europeas no alcanzan el 2% (casi la mitad, en Noruega).  Las reservas de gas natural están más distribuidas; en la ex- URSS se concentra el 40% del total; Europa sólo alcanza el 4%. Reservas energéticas actuales por localización. (fuente: BP Statistical Review of World Energy 2004)

22 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 22 1.4 Modelo energético actual 1.4.2 Recursos energéticos actuales (3) PaísReservas (miles de millones de barriles) Arabia Saudí245 Suramérica125 Resto Oriente Próx120 Irak100 Irán90 Kuwait90 Europa75 África60 Asia45 Norteamérica40 Total990 Reservas energéticas actuales por localización. (fuente: El Pais, 27/09/05)

23 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 23 1.4.2 Recursos energéticos actuales (4) Histórico de los precios del crudo Los precios del crudo han sufrido una constante variación en los últimos 30 años, habiendo alcanzado valores nominales históricos en 2006, aunque en $ constantes su máximo se produjo a finales de los 70. Existen numerosas causas para este comportamiento:  Creciente escasez  Demanda creciente de países emergentes (China, India, Brasil, etc.)  Inestabilidad geopolítica en las áreas con mayores reservas (Oriente Próximo)  Problemas de refino (refinerías obsoletas y/o insuficientes)

24 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 24 1.4.3 Consumo energético de la Humanidad Introducción histórica  Consumo del ser humano prehistórico:  8 MJ/día  Dos grandes hitos en la utilización de la energía: Revolución neolítica (3000 a.J.C.): agricultura, tracción animal, madera, …  consumo:  40 MJ/día Revolución industrial (siglo XIX): uso masivo de combustibles fósiles, máquinas térmicas, …  consumo actual en sociedades industriales desarrolladas  1000 MJ/día  El consumo actual total está cercano a los 10 Gtep/año.

25 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 25 1.4.3 Consumos energéticos actuales (2) Consumo mundial de energía por fuentes Hasta 1980 el consumo se triplicó en treinta años; en los treinta siguientes se espera que prácticamente se duplique  el crecimiento se ha ralentizado. El petróleo sigue siendo la fuente de energía más importante; el carbón, que perdió el primer lugar en la 2ª mitad del siglo XX, mantiene su importancia relativa y el gas natural ha ido incrementando su participación hasta situarse en niveles del mismo orden que las otras fuentes fósiles. Las energías renovables y la energía nuclear poseen una cuota significativa y de orden parecido.

26 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 26 1.4.3 Consumos energéticos actuales (3) Consumo mundial por regiones La OCDE consume en la actualidad la mitad del total de energía Se atenúa el ritmo de crecimiento del consumo de energía primaria de los países más industrializados, como consecuencia de las políticas de ahorro y eficiencia energética para la reducción de sus emisiones de CO2 y la reducción de la presencia de industrias básicas Se espera un importante crecimiento en otras áreas como China, India (Asia) y América Latina. Estimaciones y previsiones de la Agencia Internacional de la Energía (AIE)

27 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 27 1.4.3 Consumos energéticos actuales (4) Consumo mundial por regiones per cápita Diferencias muy importantes entre países (hasta 20 veces) Los consumos en la OCDE se sitúan por encima de las 4,5 tep/hab/año, mientras que la media mundial no alcanza las 2 tep. Destaca el consumo de EE.UU. con cerca de 8 tep/año Los consumos españoles, aunque inferiores a la media de la Unión Europea, presentan desde 1987 un crecimiento mayor al de ésta, principalmente como consecuencia de los sectores del transporte, servicios y residencial. Estimaciones y previsiones de la Agencia Internacional de la Energía (AIE)

28 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 28 1.6 Estructura del consumo energético en España Balance general Fuerte dependencia exterior Predominio del petróleo (52’7%); el gas natural (12’8%), tendencia a aumentar En comparación con Europa …  Gran peso del petróleo y menor del gas natural  Aceptable papel de las EE.RR. (6’5% en 2001), aunque creciendo lentamente  Objetivo UE: en 2010 las EE.RR. cubran el 12% de la demanda total de energía y el 20% de la energía eléctrica.  las fuentes renovables de mayor importancia son la biomasa (50’8%) e hidráulica (43’6% hidráulica convencional y minihidráulica)  en los últimos años destaca el auge en eólica. Los consumos españoles, aunque inferiores a la media de la UE, presentan xun crecimiento mayor al de ésta, por transporte, servicios y sector residencial.

29 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 29 1.6 Estructura del consumo energético en España (2) Abastecimiento energético de España

30 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 30 Consumo energético en Europa

31 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 31 Las familias españolas somos responsables de 1/3 del consumo total de energía, correspondiendo el 15% al uso del coche y el 17% a los usos domésticos  Calefacción........................... 63%  Agua Caliente Sanitaria........ 27%  Iluminación............................ 10% Consumo energético por sectores de España en 2004 (IDAE)

32 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 32 Consumo del sector industrial  El subsector industrial más consumidor es el químico (23%) Por vectores  el uso de combustibles supera ampliamente a la electricidad  el gas natural ha ganado cuota, aunque dista de otros países europeos  importante auge de la cogeneración 1.6 Estructura del consumo energético en España (3) Consumo en España por sectores

33 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 33 1.7 Energía y nivel de desarrollo Consumo energético per cápita Se define como el consumo total de energía primaria de un país dividido por su población. Existe una relación entre calidad de vida y consumo energético per cápita, aunque no es directamente proporcional  en Europa y OCDE, en general, no se esperan grandes crecimientos  en los países en vías de desarrollo es previsible (y deseable) que aumente No se espera un crecimiento del consumo mundial per cápita por  aumento de la eficiencia  costes crecientes de la energía Altos precios de la energía deteriorarán la calidad de vida del Tercer Mundo al no poder pagarla

34 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 34 1.7 Energía y nivel de desarrollo Intensidad energética La curva de cada país presenta un máximo que ya ha sido superado por los países industrializados. Existe también una relación entre demanda energética y crecimiento económico, con tendencia a reducir la intensidad energética a medida que se produce el desarrollo de un país. En la UE se está produciendo un ligero descenso en la intensidad energética, aunque España ha registrado en los últimos años un repunte de este indicador

35 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 35 1.7 Energía y nivel de desarrollo (3) "En las sociedades pobres, pequeños aumentos en el consumo de energía suponen importantes saltos en el desarrollo económico y social", según Gómez-Romero, "pero a partir de determinado nivel de riqueza, consumir más energía ya no aporta mejoras sustanciales en el desarrollo humano, sino sólo un mayor confort, a veces completamente superfluo". Etiopía presenta valores mínimos tanto en consumo energético como en desarrollo humano. El mayor consumo permite a India, Egipto, China, Ucrania o Rusia escalar puestos en desarrollo humano. En los niveles más bajos, subir un escalón puede salvar millones de vidas. En cambio, por arriba países como Reino Unido, Holanda, Japón, Australia, EE. UU. y Canadá presentan prácticamente en el mismo nivel de desarrollo, el máximo, y en cambio consumen cantidades de energía muy diferentes. Canadá y EE. UU. gastan el doble de electricidad que Australia o Japón y el triple que Holanda o R. U.  a partir de cierto nivel, las diferencias ya no indican desarrollo, sino despilfarro.

36 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 36 1.8 Impacto ambiental de la energía 1.8.1 Origen y transcendencia del problema El deterioro del medio ambiente (MA) está asociado al consumo de energía desde su origen. Su crecimiento va paralelo al desarrollo de la industria y del transporte. La concienciación social aparece en los años 60 en ciudades como Los Angeles o Londres (smog). Todas las actividades relacionadas con el uso de la energía (extracción, transporte, transformación, generación y consumo) generan impacto medioambiental sobre el sistema ecológico. Los efectos se extienden en muchos casos a escala mundial: son los más preocupantes. Los efectos son acumulativos y prácticamente irreversibles  hay que minimizar y reducir el tiempo de respuesta ante las agresiones. Actualmente es uno de los grandes condicionantes del sistema energético  limitaciones legales  costes de explotación (medidas correctoras)  inversiones en I+D

37 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 37 1.8.2 Fuentes de contaminación Las formas de contaminación dependen de las fuentes de energía utilizadas. El modelo energético actual está basado en gran medida en el consumo de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural), para  la utilización del calor desprendido en la combustión  la generación de energía eléctrica (centrales térmicas)  la generación de energía mecánica (vehículos de transporte). La combustión de combustibles fósiles libera a la atmósfera CO2 y un conjunto de contaminantes como dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) y partículas en suspensión. El CO2 se considera contaminante desde no hace mucho tiempo: no es tóxico, pero sus efectos son globales (efecto invernadero) y su producción es actualmente casi proporcional al consumo de energía, y muy difícil de reducir. El transporte es el responsable en España del 60% del impacto ambiental, aunque supone el 35% del consumo energético, debido a la peor eficiencia de los motores alternativos.

38 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 38 1.8.3 Formas de impacto ambiental de la energía Efectos globales o severos El dióxido de carbono (CO2)  efecto invernadero/cambio climático Emisiones ácidas (SO2, NOx...)  lluvia ácida Contaminación radiactiva Compuestos cloro-flúo-carbonados (CFC)  destrucción de la capa de ozono Impacto ambiental localizado grave derrames de crudo en el transporte marítimo o terrestre efectos sobre el suelo y subsuelo, principalmente de la minería del carbón transformación del medio y ocupación de suelo para la centrales hidroeléctricas Otras formas de impacto ambiental: emisiones de partículas o ciertas sustancias cancerígenas (COV, PAH, etc.), CO y hollín en las ciudades, ruido de automóviles y aviones, ocupación de territorio y obras públicas de infraestructura, radiación electromagnética, etc. Consumo de materias primas combustibles fósiles: algunos, fundamentalmente el petróleo y el gas natural, prácticamente desaparecerán en un siglo, siendo como son un producto de extraordinaria riqueza y aplicaciones agua, aunque en menor medida, también es importante, por la transcendencia de este recurso

39 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 39 1.8.3.1.- Efecto invernadero/cambio climático El efecto invernadero natural es indispensable para la biosfera, pero su reforzamiento conlleva efectos negativos:  alteraciones del clima, que originarían a su vez catástrofes naturales, efectos sobre las cosechas, etc.  elevación del nivel de los mares, por descongelación de los casquetes polares, con el consiguiente retroceso de las líneas de costas y la desaparición de ciudades ribereñas e islas  desertización  El siglo XX ha sido el más cálido de los últimos 1.000 años, y la década de los noventa es la que ha registrado la temperatura media de la Tierra más alta. Se espera un aumento entre 1,3 y 5 ºC para 2100 si no se toman medidas.  La comunidad científica no es unánime respecto a la responsabilidad de los gases antropogénicos en el cambio climático, ya que sólo suponen el 5% de las emisiones de efecto invernadero. Calentamiento generalizado de la atmósfera debido a la existencia en ella de ciertos gases que retienen parte de la radiación solar incidente que sería de otra forma reflejada.

40 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 40 La “Conferencia de las Partes del Convenio Marco sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas” (http://unfccc.int/2860.php) alcanzó en 1997 el Protocolo de Kyoto, tratado internacional que pretende estabilizar las emisiones de gases antropogénicos de efecto invernadero. Como nivel de referencia se tomó el año 1990 (máximo histórico de emisiones). Los principales gases antropogénicos causantes del efecto invernadero, cesta de gases, son:  dióxido de carbono o CO 2  metano, CH 4  óxido nitroso, N 2 O  hidrofluorocarbonos (HFC)  perfluorocarbonos (PFC)  hexafluoruro de azufre (SF 6 ) 1.8.3.1.- Efecto invernadero/cambio climático El protocolo de Kyoto El CO 2 es considerado responsable de 2/3 del reforzamiento del efecto invernadero, procede de: Combustión de combustibles fósiles Incendios forestales Agravado por la deforestación

41 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 41 En términos globales, se pactó una disminución del 5,2% respecto a los niveles de 1990; la Unión Europea en conjunto se comprometió a una reducción del 8%, EE.UU. a un 7% y Japón a un 6%. EE.UU. no ha ratificado aún el Protocolo. El Protocolo es un tratado internacional legalmente vinculante y obliga a 37 países industrializados a limitar sus emisiones en el periodo 2008- 2012. Entró en vigor en febrero de 2005 y en la actualidad cuenta con 166 países adheridos (2006). 1.8.3.1.- Efecto invernadero/cambio climático El protocolo de Kyoto (2)

42 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 42 Son acciones permiten a unos países computar como propias reducciones que en realidad no lo son: Comercio de emisiones: un país puede comerciar con su derecho a contaminar. Se establecen las llamadas “unidades de reducción de emisiones” (UER). Mecanismos de desarrollo limpio (MDL): exportar tecnologías limpias en sustitución de tecnologías sucias a países que sin compromiso de reducción, siendo el exportador quien se descuente la variación de emisiones resultante. Ejecución conjunta de proyectos: los países pueden descontar de sus emisiones las resultantes de los proyectos ambientalmente favorables realizados en países no industrializados. Enfoque de las emisiones netas, o consideración de los sumideros de carbono (bosques y cultivos, principalmente; también “secuestro de CO 2 ”) como compensadores de las emisiones. Enfoque de la cesta de gases, que lleva a considerar conjuntamente todos los gases de efecto invernadero a la hora de valorar la reducción de emisiones. 1.8.3.1.- Efecto invernadero/cambio climático El protocolo de Kyoto (3). Mecanismos de compensación

43 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 43 La UE ha realizado una directiva gravando con un impuesto (ecotasa) la emisión de CO2 en los 9 sectores industriales más contaminantes: generación eléctrica, siderurgia, papeleras, cementeras, etc., con grandes críticas de los sectores afectados. Aunque aún no se ha fijado, se especula con un “precio” 32 euros por t de CO2. En 2006 el precio, sin embargo ha fluctuado entre 15-30 €/t España, según el Protocolo de Kyoto, podía aumentar un 15% sus emisiones en 2008-2012 respecto a 1990, debido a sus menores emisiones “per capita” que otros países europeos; los datos referidos a 2005 reflejan, sin embargo, un crecimiento superior al 40% desde 1990, muy alejado del compromiso inicial y que hacen prácticamente inviable hoy su cumplimiento.  El 2º Plan Nacional de Asignación de Emisiones (2006), que asigna emisiones a las empresas de los sectores regulados por la UE. El objetivo es aumentar las emisiones en un 37% en el periodo 2.008-2.012 respecto a 1.990, repartidas: un 15% por el compromiso de Kioto, un 20% a cubrir con Mecanismos de Flexibilidad y un 2% a cubrir con sumideros.  Con el escenario previsto, España debería comprar cada año derechos de emisión por 130 Mt de CO2 equivalente, que costarían 4.160 M€ (para 32 €/tCO2), lo que conduciría a la paradoja de gastar en compra de emisiones lo que podría haberse invertido en eficiencia y energías renovables. 1.8.3.1.- Efecto invernadero/cambio climático El protocolo de Kyoto (4). España

44 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 44 1.8.3.1.- Efecto invernadero/cambio climático El protocolo de Kyoto (5). Cumbre de Nairobi (2006) Los países ricos acuerdan negociar un “Kioto 2” antes de 2012. Compromiso de reducir las emisiones en un 50% para 2050, aunque sin fecha, para evitar un aumento de la temperatura de más de 2ºC. Plan de adaptación al calentamiento global para los países en desarrollo. Petición de contención de emisiones en países emergentes

45 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 45 1.8.3.2 La destrucción de la capa de ozono En el último cuarto de siglo se ha venido registrando un “adelgazamiento” de esta capa sobre los casquetes polares, principalmente el Sur, conocido como el agujero de ozono. Un exceso de radiación ultravioleta se relaciona con el aumento de cánceres de piel, afecciones oculares, etc. Como causante se ha identificado los halocarbonos. Son especialmente perjudiciales los que contienen cloro (Cl), y de entre éstos destacan los cloro-flúo-carbonados o CFC’s  Los CFC han sido ampliamente utilizadas como refrigerantes frigoríficos y de “relleno” de aislamientos. La liberación se produce en las averías, recargas o destrucción incontrolada de equipos frigoríficos.  El Protocolo de Montreal es un acuerdo internacional que ha limitado drásticamente su producción. La tendencia actual es ir a fluidos frigoríficos con ausencia de Cl.  Los hidro-cloro-flúo-carbonados (HCFC) aparecen como fluidos de transición en la sustitución de los CFC. Nuevas generaciones de refrigerantes están siendo lanzadas al mercado.

46 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 46 1.8.3.3 Lluvia ácida Ciertas sustancias contenidas en los gases de combustión reaccionan con el agua contenida en la atmósfera, dando lugar a precipitaciones de carácter ácido. Sus efectos son negativos para la biosfera, en general, y para la cubierta vegetal y la salud humana, en particular. Se considera que la lluvia ácida es la culpable del deterioro de la foresta en muchos puntos del hemisferio norte. Los resultados apuntan hacia que los causantes de la lluvia ácida pertenecen a dos grupos:  óxidos de azufre, de los que destaca el dióxido de azufre (SO2)  óxidos de nitrógeno, llamados genéricamente NOx Ambos compuestos reaccionan en las capas altas de la atmósfera, donde se transforman en sulfatos y nitratos, y posteriormente en ácidos. Por ello, los efectos de la lluvia ácida son transfronterizos, si bien puede producirse también una incidencia local. Los óxidos de azufre proceden de la combustión de combustibles con contenido en azufre (S), fundamentalmente carbón y derivados petrolíferos “pesados”. En concreto la combustión del carbón para la generación eléctrica y usos industriales genera el 90% de las emisiones de SO2. Entre el 50% y 66% de la lluvia ácida se atribuye a los óxidos de azufre. Los NOx aparecen en cualquier combustión (son una reacción indeseable), en mayor medida cuanto mayor es la temperatura a la que se produce. En los países industrializados existen límites legales (estándares de calidad), tanto referidos a las emisiones (lo que una fuente determinada puede arrojar a la atmósfera), como inmisiones (lo que se recoge a nivel de suelo). Estos contaminantes, a elevadas concentraciones, y en presencia de oxidantes fotoquímicos, como el ozono, también producido en la combustión, dan lugar a nieblas ácidas locales, conocidas como smog, que, a su vez, ocasionan problemas respiratorios, irritaciones oculares, etc. Existen medidas correctoras que disminuyen o minimizan las emisiones ácidas, si bien suponen un cierto coste sobre el producto final. La reciente promoción del gas natural como combustible limpio se debe principalmente a la ausencia de azufre en su composición, y, por tanto, de emisiones de SO2.

47 Lec. 1. Fuentes y recursos de energía 47 1.8.3.4 La contaminación radiactiva Se conoce como radiactividad a la emisión por determinadas sustancias (radioisótopos) de ciertas partículas atómicas o radiación electromagnética de muy alta frecuencia. La radiactividad natural procede de algunas sustancias o incluso del espacio exterior. La radiactividad generada artificialmente, o contaminación radiactiva, se origina en la fabricación, manipulación y utilización de sustancias radiactivas para distintos usos: militar, energética, sanitaria, industrial, etc. Dos son los efectos principales de la actividad radiactiva artificial  radiactividad atmosférica  los residuos radiactivos, incluyendo los materiales contaminados, cuyo almacenamiento, bien en superficie, bien en el subsuelo suponen una agresión importante sobre el suelo.  Los efectos de la radiactividad excesiva van desde el aumento de cánceres de diversos tipos a las malformaciones genéticas. Además los efectos de la radiactividad son acumulativos. Si bien la incidencia de la industria energética nuclear es básicamente local, el accidente de Chernóbil y otros menores demuestran que sus efectos pueden trasladarse a grandes distancias. El almacenamiento de los residuos radiactivos, que requiere por su peligrosidad y pervivencia un larguísimo periodo de confinamiento, es la gran asignatura pendiente de la industria nuclear. Mención aparte merece el coste económico que supone este almacenamiento. Es difícil cuantificar la incidencia de la energía en la contaminación radiactiva atmosférica. Referente a los residuos sí se puede afirmar que la gran mayoría de ellos procede de la industria energética.