GESTION AMBIENTAL TRANSICIONES RENOVABLES: ESTUDIO DE ESCENARIOS

UNIVERSIDAD DEL AZUAY

FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA

REALIZADO POR:        Alex Cabascango,

                                           Ivonne Duchimaza,

                                           Nicolás Espinoza,

                                           Andres Gallegos.

CURSO: ICG 7 B

GESTION AMBIENTAL

TRANSICIONES RENOVABLES: ESTUDIO DE ESCENARIOS

INTRODUCCION

La producción energética renovable o Transición Renovable, busca asegurar un suministro de seguridad para un futuro energético sostenible, no obstante, en los últimos años se ha producido una disputa sobre la necesidad y viabilidad, de una Transición Renovable en el desarrollo energético (G7 y EU Commitment, 2015). En foros climáticos, hay un acuerdo que tiene como objetivo evadir el cambio climático y mantener la temperatura global debajo de los límites manejables, por esta razón es de importancia que la Transición Renovable no continúe siendo demorada. Sin embargo, algunos escenarios consideran la posibilidad de extraer combustibles fósiles suficientes para mantener el crecimiento económico y mantener el sistema de la misma forma que en la actualidad (Van Vuuren y Stehfest, 2017), pero impactos ambientales y climáticos continuarán desarrollando emisiones de gases de efecto invernadero y de esta manera llegarán a producir daños perjudiciales (Solé, García-Olivares, Turiel y Ballabrera-Poy, 2017).

Por otro lado, la viabilidad de la Transición Renovable también ha sido objeto de discusión en torno a recursos necesarios para lograr un sistema global de energía 100% renovable, centrándose en la cantidad de energía que puede ser producida por medio de fuentes renovables y si las energías renovables como la eólica y solar pueden cumplir con demandas de energía del mundo (Jacobson y Delucchi, 2011). La transición a energía renovable no es solo una sustitución, también implica grandes inversiones de capital, materiales y energía (Solé, García-Olivares, Turiel y Ballabrera-Poy, 2017).

Otro factor importante, es el ritmo de desarrollo de los recursos renovables que se requiere para equilibrar la disminución de la producción de energía de combustibles fósiles y  también tomando en cuenta las limitaciones geológicas (Solé, García-Olivares, Turiel y Ballabrera-Poy, 2017).

La introducción de otros combustibles fósiles, como aceites no convencionales y combustibles sintéticos para una transición potencial de sustitutos del petróleo, implica un aumento de preocupaciones ambientales (Sorrell y Miller, 2010). El carbón, así como el gas natural  tienen la capacidad de producir gases de efecto invernadero contaminante y su desarrollo en el futuro, como sustituto del petróleo, también tendría profundas implicaciones ambientales (Berg y Boland, 2014), junto con la emisión global de CO2 generada por combustibles fósiles y usos bio-energéticos tradicionales tienen efectos sobre la salud y la agricultura (Solé, García-Olivares, Turiel y Ballabrera-Poy, 2017).

Entonces, para implementar fuentes de energía renovable, es importante incrementar la velocidad de desarrollo y el momento de entrada en funcionamiento. Esto permitirá satisfacer las necesidades energéticas de la humanidad, pero implicaría usar una fracción de la energía no renovable para construir y mantener la producción de energía e infraestructura de transmisión, extraer y procesar materiales, para reestructurar el sector industrial pesado y desarrollar productos industriales y agrícolas no utilizados convencionalmente (Solé, García-Olivares, Turiel y Ballabrera-Poy, 2017).

METODOS

Retorno de energía en energía invertida (EROI)

Este concepto se basa en el uso de energía en los ecosistemas o también llamado energía útil o neta. El EROI viene dado por la relación entre energía obtenida de una tecnología de producción durante su vida útil y la energía total invertida durante todo el ciclo de vida de la tecnología (Solé, García-Olivares, Turiel y Ballabrera-Poy, 2017); y se expresa como:

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Ε: Retorno de energía en energía invertida

Ep: la energía producida

En: energía neta del sistema

La inversión en energía consiste en utilizar una ecuación que permita calcular todos los costos de energía para la fabricación de los materiales antes del despliegue del sistema, energía de despliegue, energía asociados con la operación y mantenimiento del sistema y, finalmente, costos asociados con el cierre del sistema (Solé, García-Olivares, Turiel y Ballabrera-Poy, 2017).

La energía llega a cero cuando el EROI tiende a uno. De otra forma, las ecuaciones se calculan al contabilizar los saldos de energía durante cierto período de tiempo que no sea menor al ciclo de vida del sistema. El EROI (Dale y Krumdieck, 2011) es estático permite tratar con sistemas que son estacionarios. No obstante, puede haber consecuencias cuando la EROI de una fuente de energía no es constante (Heun y Wit, 2012). Un ejemplo claro se encuentra cuando el EROI para la producción de petróleo en EE. UU se encuentra relacionado con el nivel de producción y el nivel de esfuerzo de perforación en el tiempo, entonces, la EROI no disminuye constantemente en el corto plazo, pero ambos estudios encuentran una tendencia general negativa durante los siguientes años. Una EROI descendente podría pasar inadvertida hasta que su valor se acerque a 1 y si continua disminuyendo se tendrá como resultado un impacto importante en la energía neta disponible (Murphy, 2014).

Proyección de la IEA en términos de energía bruta.

La Agencia Internacional de Energía (IEA) es la encargada de estimar la evolución de la producción mundial de diferentes hidrocarburos líquidos (WEO, 2014). Con la inclusión de otras fuentes de hidrocarburos líquidos, la IEA estima que, para 2040, la producción mundial de hidrocarburos líquidos sería, en volumen, 100,7 Mb /d dependiendo del escenario a establecer (WEO, 2012).

Para estimar la energía bruta resultante, se establece que la producción de hidrocarburos líquidos es igual al volumen de la producción de petróleo, entonces se debe convertir los volúmenes producidos en unidades de energía (llamado boe), al hacerlo, obtendremos una estimación de la energía bruta de los hidrocarburos líquidos producidos. Para estimar el contenido de energía de los líquidos de gas natural, se asume que las fracciones de etano, propano y butano en el mundo son las mismas que las observadas en ​​EE. UU, es decir, 41% de etano, 30% de propano, 13% gasolina natural, 9% de isobuteno y 7% de butano (Staas, 2013).  Los contenidos de energía de estas fracciones son aproximadamente los siguientes: 18.36 GJ/m3 para etano, 25.53 GJ/m3 para propano y 28.62 GJ/m3 para butano (National Energy Board, 2016), Se asume las siguientes densidades para etano, propano, butano, isobutano y gasolina natural (kg/m3): 570, 494, 599, 599, 711 respectivamente.  El aceite hermético ligero indica un aceite convencional que contiene hidrocarburos ligeros y su contenido energético no debe ser mucho menor que el petróleo crudo (García-Olivares, 2013).

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