Estado, Avances y Perspectivas de las Energías Renovables Alternativas en el Mundo” Piura, 6 al 11 de septiembre 2010 Econ. César Bedón Rocha Decano Colegio.

Presentación del tema: "Estado, Avances y Perspectivas de las Energías Renovables Alternativas en el Mundo” Piura, 6 al 11 de septiembre 2010 Econ. César Bedón Rocha Decano Colegio."— Transcripción de la presentación:

1 Estado, Avances y Perspectivas de las Energías Renovables Alternativas en el Mundo” Piura, 6 al 11 de septiembre 2010 Econ. César Bedón Rocha Decano Colegio de Economistas de Lima

2 Desarrollo de la Energía el 2009 Fue dominado por la recesión global y posteriormente, a finales de año, por una tentativa de recuperación. Considerada la economía como un todo, se presentó una contracción por primera vez después de la Secunda Guerra Mundial y consecuentemente el consumo mundial de energía decreció. El mundo desconoce que tan larga será la recuperación. Sin embargo se presentan cambios en el consumo energético mundial que vislumbran cambios mayores en el largo plazo Esta gran recesión mundial de la economía redujo el consumo de energía, por primera vez desde el año 1982. La reducción del consumo de energía se dió en el petróleo, el gas natural y la energía nuclear. El consumo de carbón se mantuvo prácticamente igual. Sólo la producción hidroeléctrica y de otras formas de energía renovable se incrementó el 2009. Esto nos sugiere que las emisiones globales de CO2 derivadas del consumo de energía no renovable decayó por primera vez desde el año 1998

3 La producción mundial, medida por el PBI, disminuyo 2.3% el 2009, siendo éste el primer año en que se produjo un descenso de estas características desde el final de la segunda guerra mundial. Se trata de la desaceleración económica mundial mas pronunciada desde la Gran Depresión.

4 El consumo de energía primaria en el mundo (petróleo, gas natural, carbón, energía nuclear e hidroeléctrica), decreció 1.1% el 2009; ésta es la primera baja desde 1982 y la más larga declinación (en términos porcentuales), desde 1980 El consumo de energía decayó en todas las regiones (excepto Asia Pacífico y el Oriente Medio). El consumo chino de energía creció 8.7%. En el Perú aumentó 6.2%

5

6 Decremento de 1.7% el 2009 Decremento de 2.1% el 2009

7 Crecimiento de 1.2% el 2009 Decremento de 1.3% el 2009

8 Reservas probadas de Petróleo

9

10

11 Otras Formas de Energía el 2009 Otras formas de energía renovable mantienen aún una pequeña parte del mix de energía global aunque continúan creciendo rápidamente. Se registra estímulo fiscal en muchos países con ayudas para la creación de capacidades de generación eólica y solar que crecieron 31 y 47%, respectivamente. El crecimiento de la generación eólica fue liderado por China y los EEUU que en con junto aportaron el 62.4% del crecimiento total. La producción de etanol se elevó en 8.1 %, esto es un poco más de la mitad del promedio histórico; el crecimiento continuado robusto en EU (que representa el 52.9 % de suministro de etanol global) en parte fue compensado por una disminución en Brasil (el 33.9 % de la producción mundial).

12 ¿LAS ENERGÍAS RENOVABLES SON LA ÚNICA ALTERNATIVA A LARGO PLAZO AL CAMBIO CLIMÁTICO?

13

14 Energías Renovables Son fuentes de energía inagotables Energías antiguas como la radiación solar, el viento, los combustibles vegetales, las mareas, las aguas termales. Constituyen la reserva de energía más importante Hoy se añade el Hidrógeno y en un plazo más largo la fusión nuclear. Estas energías pueden sustituir los combustibles fósiles en la producción de calor y electricidad o como carburantes para vehículos, con la ventaja de no ser contaminantes. Las dificultades técnicas que plantea su uso son mínimas en cuanto a la adaptación de quemadores, calderas y motores, pero ya no lo son tanto en lo que respecta a la obtención eficiente de hidrógeno.

15 Las energías renovables en las que el mundo se concentra actualmente son: La energía eólica que es la energía cinética o de movimiento que contiene el viento, y que se capta por medio de aerogeneradores o molinos de viento. La energía hidráulica, consistente en la captación de la energía potencial de los saltos de agua, y que se realiza en centrales hidroeléctricas. La energía mareomotriz o undimotriz, que se obtienen de las mareas y a través de la energía de las olas, respectivamente. La energía solar recolectada de forma directa en forma de calor a alta temperatura en centrales solares de distintas tipologías, o a baja temperatura mediante paneles térmicos domésticos, o bien en forma de electricidad mediante el efecto fotoeléctrico mediante paneles foto voltaicos. La energía geotérmica producida al aprovechar el calor del subsuelo en las zonas donde ello es posible. La biomasa por descomposición de residuos orgánicos o bien por su quema directa como combustible. Los principales combustibles alternativos que existen actualmente son: EtanolBiodiésel Gas Natural y Biogás

16 Energía Eólica Fue utilizada en la antigüedad por buques y molinos. Aprovecha la energía cinética del aire. Los aparatos que se utilizan para transformar la energía cinética en electricidad se llaman aerogeneradores. Para obtener potencias significativas que permitan su conexión a la red eléctrica, hay que instalar varios aerogeneradores El problema principal es el de la irregularidad del viento que cambia constantemente de dirección e intensidad. Alemania es el gran líder en energía eólica: diseñan los parques con cuidado para no tener problemas con los grupos ecologistas locales, pagan primas por el kilovatio de eólica transferido a la red. Greenpeace asegura que las compañías eléctricas se resistieron en los primeros años al desarrollo de la eólica pero despúes, "cuando han visto que es un negocio, se han apuntado al carro".

17 Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2010 Importante crecimiento de 31.0% el año 2009

18 Energía Eólica Renovable Capacidad Instalada Acumulativa de Turbinas de Viento En Megawatts al Final del Año Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2010 Liderazgo de los EEUU con un 22.0% de la capacidad instalada, la misma que creció 39.3% el 2009. China más que duplicó su capacidad instalada creciendo 113.3% el 2009

19 Energía hidroeléctrica e hidráulica La central hidroeléctrica moderna deriva de las rudimentarias instalaciones del S. XIX, en que la energía mecánica del agua de los ríos proporcionaba trabajo mediante ruedas hidráulicas y molinos, primero, y turbinas, dinamos y corriente continua, después. Es la energía renovable más utilizada. En países donde existe una gran posibilidad de utilización de este recurso, constituye a veces más del 50% de la energía total del país. El calor solar evapora el agua de los mares y forma nubes que se transformarán en agua y nieve que volverán al mar, cerrando el ciclo de las aguas. Mediante presas, se embalsa el agua de la lluvia, se hace llegar desde cierta altura a unas turbinas hidráulicas que accionan los alternadores para producir corriente eléctrica. En el fondo de la presa se abren unas tuberías que canalizan el agua a presión empuja las palas de la turbina moviendo el eje del alternador.

20 El consumo mundial de energía hidroeléctrica se incrementó en 1.2% Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2010

21 Destaca un importante crecimiento de 5.2% en el consumo de energía hidroeléctrica China. Igualmente importante el caso brasileño con un crecimiento de 5.8%

22 Energía de las olas, maremotriz y térmica marina Se puede aprovechar la energía de las olas aunque existen problemas técnicos y económicos que dificultan enormemente su aprovechamiento y también se le ha prestado a este tipo de energía poca atención hasta ahora. En 1985 se instaló un OWC (Generador de la Energía del Oleaje), de 500 kW en Toftestallen, Noruega; diseñado por la ingeniería Kvaerner, el dispositivo operó durante tres años satisfactoriamente, antes de que fuera destruido por un fuerte temporal. Fue construido en un acantilado vertical de 30 m, y consistía en una base de hormigón y un tubo metálico de 10 m de diámetro. Esta central abastecía a una aldea de 50 casas. Un proyecto japonés está basado en que el movimiento de la ola actúe sobre una cámara de compresión de válvulas que provocan la rotación de una turbina de aire, las cámaras van montadas sobre balsas. La potencia esperada es de 120 a 200 kw por turbina. Los ensayos más avanzados se realizan en el mar del norte. La energía del mar se puede convertir en electricidad siguiendo los mismos principios que en las centrales hidroeléctricas; ahora bien, aún están por desarrollar soluciones apropiadas a la dureza del medio marino y mejorar el conocimiento de la dinámica del mar en las zonas litorales.

23 El posible aprovechamiento de la energía maremotriz (o energía de las mareas) es en realidad un complejo sistema de presa, compuertas y turbogeneradores Para ello se necesita una configuración adecuada de las costas y un desnivel mínimo de cinco metros entre ambas posiciones por lo que hay pocos punto costeros que permitan la utilización de estas centrales.

24

25 Energía Solar Se extrae de un depósito energético que tiene casi una capacidad infinita, el sol. En la actualidad se estudian varios sistemas para captar la energía solar,. Los más utilizados son el fototérmico y el fotovoltaico.

26 Energía Solar Térmica El colector solar plano es la aplicación más común de la energía térmica del sol. Países como Japón, Israel, Chipre o Grecia han instalado varios millones de unidades, si bien el momento actual de bajos precios del petróleo no es precisamente el más favorable. Cada metro cuadrado de colector puede producir anualmente una cantidad de energía equivalente a cien kilogramos de petróleo. Las aplicaciones más extendidas son la generación de agua caliente para hogares, piscinas, hospitales, hoteles y procesos industriales, y la calefacción, empleos en los que se requiere calor a bajas temperaturas y que pueden llegar a representar más de una décima parte del consumo. A diferencia de las tecnologías convencionales para calentar el agua, las inversiones iniciales son elevadas y requieren un periodo de amortización comprendido entre 5 y 7 años, si bien, como es fácil deducir, el combustible es gratuito y los gastos de mantenimiento son bajos.

27 Energía solar fotovoltaica Algunas células solares funcionan en base a una plaqueta delgada de silicio monocristalino, que ha sido tratada para poder convertir la luz del sol en corriente eléctrica. El silicio se obtiene de la arena ordinaria. Dada la eficiencia de la célula solar y la duración de su vida útil, se calcula que una tonelada de arena puede generar la misma cantidad de electricidad que se produce quemando más de medio millón de toneladas de carbón. (Philippe Ilailly/SPL)

28 Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2010

29 Energía Geotérmica Prácticamente inagotable. Se encuentra en el interior de la tierra y normalmente se manifiesta en forma de geyseres. Un aprovechamiento geotérmico de baja temperatura es una instalación calefactora o, más raramente, generadora de energía eléctrica, que emplea agua caliente subterránea a una temperatura de 60 a 150 _C. El aprovechamiento optimo de estos yacimientos se da en calefacción urbana e industrial, como ocurre en Islandia y otros países, en los que existen redes centralizadas de calor, alimentadas con agua a 80-90 _C mediante conductos de hormigón en el subsuelo, aislados con lana de vidrio u otros materiales. Centrales eléctricas geotérmicas funcionan en Estados Unidos, Italia, Nueva Zelanda, México, Centroamérica, Islandia y Rusia.

30

31 Energía Renovable Geotérmica Capacidad Instalada Acumulativa al Fin de Año Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2010

32

33 Energía de la Biomasa Se denomina biomasa al conjunto de toda la materia orgánica procedente de la actividad de los seres vivos. Este recurso energético hace referencia a la energía contenida en las plantas y los residuos orgánicos, es decir parte que no se destina a alimentación, producción, etc. es la biomasa energética, e incluye: leña, residuos (urbanos, agrícolas, etc.), cultivos energéticos y excedentes agrícolas; de los dos últimos se obtienen biocombustibles (aceites y alcoholes) para motores y quemadores. Puede extraerse alcohol de muchas plantas que produzcan sustancias azucaradas, el metanol de los árboles y aceites combustibles y comestibles de algunas semillas como la de girasol. También se puede producir el biogás, a partir de desechos orgánicos mediante la acción de bacterias metanogénicas. Este gas puede utilizarse para los motores de gas o calefacción.

34 Biocombustibles Se entiende por biocombustible a aquellos combustibles que se obtienen de biomasa, es decir, de organismos recientemente vivos (como plantas) o sus desechos metabólicos (como estiércol). Los biocombustibles que más se utilizan son el etanol y el biodiesel El etanol puede ser utilizado en motores que usan gasolina, mientras que el biodiesel puede ser utilizado en motores que utilizan Diesel El etanol es un biocombustible a base de alcohol, el cual se obtiene directamente del azúcar. Ciertos cultivos permiten la extracción directa de azúcar, como la caña azucarera (Brasil), la remolacha (Chile) o el maíz (Estados Unidos). Sin embargo, prácticamente cualquier residuo vegetal puede ser transformado en azúcar, lo que implica que otros cultivos también pueden ser utilizados para obtener alcohol. En el caso de los motores diesel, se pueden utilizar biocombustibles obtenidos a partir de aceites o grasas. Ciertas plantas como la soja o el girasol, son las que mas eficientemente producen aceites que pueden ser utilizados como biocombustibles directamente, o pueden ser procesados para obtener un biocombustible mas refinado. La utilización directa de aceites vegetales es posible, pero requiere de modificaciones en el motor. El sistema mas habitual es la transformación de los aceites mediante un proceso químico que permite la utilización del biocombustible en un motor diesel sin modificar.

35 Se destaca durante el 2009 el crecimiento de 17.1% en la producción de los países miembros de la OCDE - Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (Europe: Austria, Belgium, Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Republic of Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey, UK) El 2009 la producción mundial de Etanol creció 8.1% sobre el año anterior (32.2% creció el 2008).

36 La producción de USA creció 16.8%, captando el 52.9% de la producción mundial. En segundo lugar, Brasil, mantuvo el 33.9% de la producción global, aunque con una disminución de 3.5% en su producción. Entre ambos países cubren el 86.9% de la producción mundial.

37

38

39

40

41

42 CENTRALES TÉRMICAS SOLARES Uno de los complejos de energía sol de Luz International, en el desierto Mojave, California. En total, las instalaciones cubren más de 750 hectáreas y generan 354 megavatios de electricidad, lo que es suficiente para abastecer 170.000 hogares. Los espejos curvos siguen la trayectoria del sol, concentrando su luz en unos tubos que contienen un aceite sintético que se calienta hasta casi 400 grados centígrados. El calor se usa para producir vapor, que genera electricidad a través una turbina. (Hank MorganISPL)

43

44

45 AUTOMÓVIL SOLAR El "Sunraycer" ganó la primera carrera internacional de automóviles impulsados por energía solar, que tuvo lugar en Australia en noviembre de 1.987. Construido y financiado por General Motors, tardó cinco días y medio en cubrir las 1.950 millas entre Darwin y Adelaide, con una velocidad media de 66 km/h. Uno de los participantes de la carrera de 1991 marco un nuevo record mundial de velocidad para automóviles solares, alcanzando 135 km/h. (Peter Menzel/SPL) Un objetivo viable sería llegar a producir 0,3 TWh fotovoltaicos en el año 2.005, fecha a partir de la cual la foto-voltaica debería experimentar un rápido desarrollo, para alcanzar los 32,5 TWh en el año 2.020. Para alcanzar tales objetivos se requerirán unas inversiones importantes, pero posibles: 104.000 Mpta entre 1998 y el año 2.005, 13.000 millones de Pta anuales, al objeto de superar las actuales barreras tecnológicas y de economías de escala.

46

47

48 http://www.eluniversal.com.mx/articulos/57242.html BEIJING.- China completó la secuencia del genoma de tres variedades de mandioca, que desde su utilización como alimento ha convertido en nueva fuente de energía de biomasa, el etanol, anunciaron este lunes científicos chinos a la agencia oficial Xinhua. "Las investigaciones genéticas permitirán que la mandioca, yuca o casava, se pueda cultivar en las zonas más frías y secas del norte del país", explicó Peng Ming, director del Instituto de Biología de la Academia de Ciencias Agrícolas Tropicales de China. Del guaraní "mandiog", existen más de 150 variedades de mandioca que se cultiva en zonas tropicales y subtropicales (agrupadas en amarga, esculenta y dulce), y constituye el alimento básico de millones de personas en América Latina, que también preparan con ella unas tortas conocidas como tapioca. Algunos antropólogos creen que los tubérculos de la yuca, que pueden alcanzar más de 90 centímetros de longitud, eran en épocas difíciles el alimento indispensable para las antiguas sociedades indígenas. En 2009 fue descubierto en el actual El Salvador un campo maya de cultivo intensivo de mandioca que data de mil 400 años y que se había conservado bajo una cubierta de cenizas volcánicas, primera evidencia en yacimientos arqueológicos de la América Prehispana, y en los de Belice, México y Panamá se encontró polen de yuca. Según Peng, la secuencia completada ahora por China, incluye más de 95% de los genes y aportará datos sobre el uso de la mandioca como fuente de energía y su capacidad de desarrollarse en tierras estériles y secas. La anterior secuencia de Estados Unidos, el único otro país que publicó los resultados de su investigación, sólo cubría 65% de los genes de una variedad, afirmó Peng. Las tres variedades secuenciadas son la mandioca original (W14), la mandioca con alto contenido de almidón (Ku50) y la mandioca dulce (CAS36), y sus borradores de los mapas genómicos se completarán el próximo marzo, añadió Peng. China produce en el sur y este del país biocombustibles y la provincia de Guangxi será líder en cultivar mandioca y comercializar biocombustible elaborado a partir del tubérculo. Además, será la décima provincia china que se suma al uso del bioetanol tras las de Jilin, Liaoning, Heilongjiang, Anhui, Shandong y Jiangsu, por el que Beijing apostó frente al producido con cereales. Actualmente 70% de la energía utilizada en China procede del carbón, muy contaminante por sus emisiones de CO2. vrs

49 http://www.elmundo.es/elmundo/2010/03/10/ciencia/1268221651.html

50

51 Muchas Gracias cabedon@gmail.com