14.1: Desafíos e impactos del uso de energía

Introducción

La energía para iluminar, calentar y enfriar nuestros hogares, negocios e instituciones, fabricar productos e impulsar nuestros sistemas de transporte proviene de una variedad de fuentes que se originan en nuestro planeta y sistema solar. Esto proporciona un beneficio social y económico a la sociedad. El núcleo de la tierra proporciona energía geotérmica. La atracción gravitacional de la luna y el sol crean mareas. El sol hace poder de múltiples maneras. Por sí mismo, el sol genera energía solar directa. La radiación del sol en combinación con el ciclo hidrológico puede generar energía eólica e hidroeléctrica. A través de la fotosíntesis, las plantas crecen haciendo madera y biomasa que se descomponen después de morir en materia orgánica. En el transcurso de miles de años, esta decadencia da como resultado combustibles fósiles que han concentrado o almacenado energía. Cada uno de estos tipos de energía puede definirse como combustibles renovables o no renovables y cada uno tiene algún costo ambiental y sanitario. Las reservas de combustibles fósiles no se distribuyen por igual en todo el planeta, ni el consumo y la demanda. Veremos en este capítulo que la distribución de combustibles es fundamental para la sustentabilidad de los recursos de combustibles fósiles para un área geográfica determinada. Hacer energía requiere un aporte de energía por lo que es importante observar la energía neta generada, la diferencia de la energía producida menos la energía invertida.

Desafíos Ambientales y Sanitarios del Uso de Energía

Los impactos ambientales del uso de energía en los seres humanos y el planeta pueden ocurrir en cualquier lugar durante el ciclo de vida de la fuente de energía. Los impactos comienzan con la extracción del recurso. Continúan con el procesamiento, purificación o fabricación de la fuente, su transporte al lugar de generación de energía, efectos de la generación de energía incluyendo el uso de agua, aire y tierra, y terminan con la eliminación de los desechos generados durante el proceso. La extracción de combustibles fósiles, especialmente a medida que se agotan las fuentes más convencionales, cobra un alto costo en el medio natural. A medida que minamos más profundamente en las montañas, más lejos en el mar, o más en hábitats prístinos, corremos el riesgo de dañar ambientes frágiles, y los resultados de accidentes o desastres naturales durante los procesos de extracción pueden ser devastadores. Los combustibles fósiles a menudo se encuentran lejos de donde se utilizan, por lo que necesitan ser transportados por tubería, petroleros, ferrocarril o camiones. Todos estos presentan el potencial de accidentes, fugas y derrames. Cuando se transporta por ferrocarril o camión, se debe gastar energía y se generan contaminantes. El procesamiento de petróleo, gas y carbón genera diversos tipos de emisiones y desechos, además de utilizar recursos hídricos. La producción de energía en las centrales eléctricas genera emisiones de aire, agua y, a menudo, desechos. Las centrales eléctricas están altamente reguladas en los Estados Unidos por la ley federal y estatal bajo las Leyes de Aire Limpio y Agua Limpia, mientras que las centrales nucleares están reguladas por la Comisión Reguladora Nuclear. Mientras las instalaciones estén cumpliendo, gran parte del impacto ambiental se mitiga mediante el tratamiento de las emisiones y el uso de métodos adecuados de eliminación de residuos. Sin embargo, desde una perspectiva de sustentabilidad, estos aún presentan amenazas ambientales a largo plazo y tienen una compleja variedad de problemas a su alrededor. La siguiente figura resume estos desafíos.

Figura\(\PageIndex{1}\): Impactos ambientales de las fuentes de electricidad no renovables y renovables Fuente: C. Klein-Banai utilizando datos de la Administración de Información Energética de los Estados Unidos y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos

Desafíos geopolíticos de los combustibles fósiles

El uso de combustibles fósiles ha permitido que gran parte de la población mundial alcance un nivel de vida más alto. Sin embargo, esta dependencia de los combustibles fósiles tiene muchos impactos significativos en la sociedad. Nuestras tecnologías y servicios modernos, como el transporte, el paisajismo y la producción de plásticos, dependen de muchas maneras de los combustibles fósiles. Es decir, si los suministros se vuelven limitados o extremadamente costosos, nuestras economías son vulnerables. Si los países no tienen sus propias reservas de combustibles fósiles, incurren en un riesgo aún mayor. Estados Unidos se ha vuelto cada vez más dependiente del petróleo extranjero desde 1970 cuando nuestra propia producción de petróleo alcanzó su punto máximo. Estados Unidos importó más de la mitad del petróleo crudo y los productos petrolíferos refinados que consumimos durante 2009. Poco más de la mitad de estas importaciones provinieron del Hemisferio Occidental (véase la Figura a continuación).

Figura\(\PageIndex{2}\): Fuentes de las importaciones netas de petróleo de Estados Unidos, 2009 La figura ilustra que Estados Unidos importó más de la mitad del petróleo crudo y los productos petrolíferos refinados que consumió durante 2009. Fuente: Administración de Información Energética de Estados Unidos, Anual de Suministro de Petróleo, 2009, datos preliminares.

El titular de reservas de petróleo en el mercado petrolero es la Organización de Países Exportadores de Petróleo, (OPEP) (ver Figura a continuación). A enero de 2009, había 12 países miembros en la OPEP: Argelia, Angola, Ecuador, Irán, Irak, Kuwait, Libia, Nigeria, Qatar, Arabia Saudita, Emiratos Árabes Unidos y Venezuela. La OPEP intenta influir en la cantidad de petróleo disponible para el mundo asignando una cuota de producción a cada miembro excepto a Irak, para lo cual actualmente no se establece ninguna cuota. El cumplimiento general de estas cuotas es mixto ya que los países individuales toman las decisiones de producción reales. Todos estos países cuentan con una compañía petrolera nacional pero también permiten que las petroleras internacionales operen dentro de sus fronteras. Pueden restringir los montos de producción de esas compañías petroleras. Por lo tanto, los países de la OPEP tienen una gran influencia en la cantidad de demanda mundial que satisface la oferta de la OPEP y no OPEP. Un ejemplo reciente de ello son los aumentos de precios que se produjeron durante el año 2011 tras múltiples levantamientos populares en países árabes, entre ellos Libia.

Figura\(\PageIndex{3}\): Titulares de Reservas de Petróleo Probadas El gráfico circular muestra los poseedores de reservas probadas de petróleo Fuente: C. Klein-Banai utilizando datos de BP Statistical Review of World Energy (2010)

Esta presión ha llevado a Estados Unidos a desarrollar políticas que reduzcan la dependencia del petróleo extranjero, como desarrollar fuentes internas adicionales y obtenerlo de países no del Medio Oriente como Canadá, México, Venezuela y Nigeria. No obstante, dado que las reservas de combustibles fósiles crean empleos y proporcionan dividendos a los inversionistas, hay mucho en juego en una nación que tiene estas reservas. Dependiendo de si esa riqueza petrolera es compartida con los habitantes del país o retenida por las compañías petroleras y dictaduras, como en Nigeria antes de la década de 1990, una nación con reservas de combustibles fósiles puede beneficiarse o salir aún peor.

Energía no renovable y medio ambiente

Los combustibles fósiles también se conocen como energía no renovable porque la tierra tarda miles de años en regenerarlos. Las tres fuentes principales de combustible vienen en todas las fases: sólido, líquido y gas. Una preocupación primordial son las emisiones de dióxido de carbono que contribuyen al cambio climático. La siguiente figura muestra la relación entre el tipo de combustible y las emisiones de carbono.

Figura\(\PageIndex{4}\): Tipo de combustible y emisiones de carbono Los dos gráficos muestran la relación entre el tipo de combustible y las emisiones de carbono para el consumo de energía de Estados Unidos en 2010. Fuente: Administración de Información Energética de Estados Unidos

Colaboradores y Atribuciones

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