Los problemas del Medio Ambiente
en un tiempo de recesión
Conferencia inaugural del aula abierta de
mayores de la UPO
Salteras, 17 de octubre de 2012
¿Cuáles son los problemas mas importantes
que afectan al medio ambiente?
•
•
•
•
•
Contaminación en suelos
Contaminación en aguas
Contaminación atmosférica
Escasez de la energía
La pregunta es: ¿Se alivian o se agudizan estos
problemas en un tiempo de recesión?
Contaminación atmosférica
•
•
•
•
Calentamiento global
Destrucción de la capa de ozono
Lluvia ácida
Smog fotoquímico
El clima en el cretácico: Paleozoología
Tarbosaurio
Horizonte -1000años
Origen del calentamiento atmosférico
Balance de los flujos energéticos entre la superficie
terrestre y la atmósfera
Ciclo del carbono en la naturaleza
Los otros gases de efecto invernadero
• -(Vapor de agua)
• Metano: ganadería estabulada
• Óxidos de nitrógeno, sobre todo óxido nitroso
(prótóxido)
• Hidrocarburos halogenados CFCs.
• Hexafluoruro de azufre
• Las emisiones de todos ellos están reguladas
por el protocolo de Kioto
Principales gases de efecto invernadero
Emisiones de CO2 totales y producidas por
combustibles fósiles
Anomalías de temperatura en los últimos
50 años
Aerosoles
aerosol :
mezcla heterogénea de partículas solidas o líquidas suspendidas en un gas
Aerosol contaminante
sobre Bangladesh
Erupción del volcán Etna vista
desde la ISS
Emisiones de CO2 por regiones
En los últimos años ha cambiado la distribución geográfica
de las emisiones pero no ha disminuido su cuantía
Las emisiones de CO2 baten récords en 2010 y alientan el calentamiento global
(Agencia Internacional de la Energía, citada por “El País” (30-05-2011)
¿Qué pasa en España?
La huella de carbono española
• Ton CO2 emitidas por persona en 2001: 10,9 (16 de la UE a
27,11 de la UE a 15).
• 65% de las emisiones procede del consumo doméstico. El
mayor contribuyente a la huella es el transporte (21%)
• Porcentaje de emisión correspondiente a la construcción muy
elevado (14%), 5ª del mundo, empatados con Grecia y Japón.
• Muy alta también 5ª del mundo también en el comercio de
productos manufacturados.
Datos primarios de Hertwiench y Peters, Environ,Sci.Tecnol.43,6414,(2009)
Problemas muy actuales en la contaminación del
agua y el calentamiento del agua del mar
Playas de Málaga: agosto 2012
Los mitos persistentes sobre el clima
(Nature, Enero 2010, página 284 y ss.) (I)
• 1.-Los modelos de clima no pueden
suministrar información útil sobre el mundo
real
• 2.-El calentamiento global se paró hace 10
años
• 3.-Las temperaturas fueron mas altas en
épocas preindustriales (el problema de los
anillos de los árboles)
Los mitos persistentes sobre el clima
(Nature, Enero 2010, página 284 y ss.) (II)
• 4.-Los registros de temperatura en la baja atmósfera
indican que la Tierra no se está calentando
• 5.-Realmente unos pocos grados de calentamiento
no son tan importantes
• 6.-Las medidas de incremento de temperatura
reflejan el crecimiento de las ciudades alrededor de
las estaciones meteorológicas mas que el
calentamiento global
Destrucción de la capa de ozono
estratosférico
• ¿Qué es el ozono?
• ¿Es bueno el ozono?
• Conceptos elementales de química: Átomos,
moléculas e iones
• Propiedades físicas y químicas de las
moléculas
• Radiación electromagnética: espectro de
frecuencias
¿Cómo es la atmósfera?
¿Qué es el ozono?
• Átomos y moléculas
Formación y descomposición espontánea del ozono (Chapman, 1930)
¿Dónde está el ozono?
El ozono , ¿es bueno o es malo?
• OJO!!!: el ozono en la troposfera es un
contaminante importante
Municipio de Toledo
Importancia de la presencia del ozono en la atmósfera
Sobre la
estratosfera
En la
troposfera
Intensidad relativa
Absorción relativa
Espectro de absorción de O3
200 220 240 260 280 300
 / nm
300
UV
400
 / nm
500
Visible
Absorción relativa
Luz solar
Espectro de
absorción
del ADN
280
320
 / nm
360
Intensidad relativa
Consecuencias
biológicas de la
desaparición del
ozono en la
estratosfera
¿Qué es el “agujero de ozono”?
• Reducción de la concentración de ozono en la
estratosfera.
Concentración mínima de
Ozono
Desde los años 70, los
Satélites han detectado una
reducción en la concentración
de ozono sobre el Polo Sur.
Concentración máxima de Ozono
NOAA - NESDIS
Variación estacional del agujero de ozono
¿Por qué se agujerea la capa de ozono?
Mario Molina, premio Nobel de Química de 1995
¿Cuándo y dónde desaparece el ozono?
¿Quiénes hacen desaparecer el ozono
estratosférico?
¿Cómo se evita la desaparición de la capa
de ozono estratosférico?
• Prohibición del uso de los CFCs (protocolo de
Montreal, 1987)
• ¿Dónde están los CFCs? ¿Hay alternativas a los CFCs?
• ¿Por qué hay una variación estacional del agujero de
ozono y por qué precisamente sobre el Antártico?
• ¿Sigue destruyéndose el ozono estratosférico?,
¿hasta cuándo tendremos agujero?.
• Importancia de una respuesta científica a un
problema global
¿Hay razones para el optimismo?
• El científico Mario Molina pronostica que en 10 años la
capital mexicana, una de las más contaminadas del mundo,
podría tener un aire muy limpio. (Revista Tierramérica, 11de
diciembre de 2007)
• MÉXICO.- Calidad del aire, cambio climático y capa de ozono
son variables de una ecuación con la que los seres humanos
han jugado hasta poner en riesgo su futuro, dijo a
Tierramérica el mexicano Mario Molina, Premio Nobel de
Química 1995.
Pero hay razones para el optimismo, según Molina, quien tras
alcanzar fama por descubrir que los cloroflurocarbonos dañan
la capa de ozono, trabaja en un programa para mejorar la
calidad atmosférica de la capital de México.
Escasez de la energía
Los biocombustibles: ¿una alternativa energética para el
futuro?”
¿Podemos vivir sin energía?
• Sin energía, volveríamos a la Edad Media o
mas atrás.
• Con algún tipo de energía también podemos
volver a la Edad Media o mas atrás. (Los rayos
o los tsunamis producen una enorme cantidad
de energía pero no sabemos cómo
controlarla)
Sendai en 2006
Sendai después del tsunami del 11 de
marzo
Las tres fases en el ciclo de la energía
• Producción
• Almacenamiento
• Distribución
Diferencias entre el desarrollo del siglo
XIX y el del siglo XXI
• Necesitamos un desarrollo sostenible que
garantice que los recursos energéticos no se
van a agotar en un plazo breve y que la
incidencia sobre el entorno va a ser mínima.
• La salida de la recesión puede ser muy
diferente según cómo se resuelva el problema
energético
Distribución de las fuentes de energía
eléctrica en España
•
•
•
•
•
•
Renovable
Cogeneración
Gas natural
Carbón
Nuclear
Otras
27,9%
11,6%
27,3%
12,1%
19,3%
1,8%
Tabla de elaboración propia a partir de los datos del recibo de Iberdrola
¿Cuál puede ser el origen de los
biocarburantes?
Municipios olivareros piden destinar 200.000 toneladas de aceite para producir biodiésel y
paliar la crisis del sector
12 de enero de 2009
La Asociación Española de Municipios del Olivo (AEMO) propone destinar 200.000 toneladas de
los aceites lampantes de menor calidad para la fabricación de 200 millones de litros de
biodiésel, que, además, podrían cerrar el círculo y abastecer a los propios tractores de los
olivareros. Esta medida es presentada por AEMO como una de las posibles soluciones a la crisis
que padece el olivar español.
Jatrofa
Colza
¿Dónde encontrar biocarburantes?
• En la actualidad hay al menos 488 gasolineras
en España que expenden biodiesel y 14
bioetanol.
• En la provincia de Sevilla mas de 60 expenden
biodiesel. Muy pocas expenden bioetanol (Dos
Hermanas, Alcalá de Guadaira,…?)
¿Tenemos otras opciones distintas a los
combustibles fósiles para generar energía?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nuclear de fisión
Nuclear de fusión
Solar térmica
Solar fotovoltaica
Biomasa
Eólica
Maremotriz
Geotérmica
…
Los problemas en la fase de
almacenamiento
• ¿Por qué no utilizar madera en lugar de
biocombustibles?
¿Cómo se distribuye la energía?
• Normalmente como gas o como líquido,
aunque también como sólido. La mayor parte
de los biocombustibles son líquidos.
La escasez de recursos energéticos:
• Combustibles fósiles:
• Gasolina y Gas natural
• Biocombustibles:
diferencias entre biocombustibles y
carburantes fósiles
¿Es el hidrógeno el combustible del futuro?
Combustibles fósiles
• Ventajas y desventajas de la gasolina y el
diesel
• ¿Qué es el gas natural?
• El agotamiento de los combustibles fósiles
Proceso de producción de biocombustible
Aceite Vegetal
Colza
Plantas azucareras
Remolacha, caña de azúcar
Plantas amiláceas
Maíz, trigo, boniato
Material
Lignocelulósico
Hierba, madera
Pretratamiento
Extracción
Extracción
Purificación
Fermentación
Esterificación
Aceite purificado
Hidrólisis
Biodiesel
Clasificación
Purificación
Destilación
Deshidratación
Síntesis catalítica
Bioetanol
Biometanol
"Brasil es el país más parecido del mundo a EE UU"
Roberto Mangabeira (en la foto) en “El País” (9 de febrero de 2009)
ROBERTO MANGABEIRA UNGER
Ministro de Asuntos Estratégicos de Brasil
10
Producción anual de etanol por país (2004-2006)
Quince mayores países productores
(millones de galones internacionales, todos los grados de etanol)
Clasificación
mundial
País
2006
2005
2004
1
Estados Unidos
4.855
4.264
3.535
2
Brasil
4.491
4.227
3.989
3
China
1.017
1.004
964
4
India
502
449
462
5
Francia
251
240
219
6
Alemania
202
114
71
7
Rusia
171
198
198
8
Canadá
153
61
61
9
España
122
93
79
10
Sudáfrica
102
103
110
11
Tailandia
93
79
74
12
Reino Unido
74
92
106
13
Ucrania
71
65
66
14
Polonia
66
58
53
13.489
12.150
10.770
Producción mundial total
de la industria de etanol en los Estados Unidos y Brasil
Brasil
Característica
Estados
Unidos
Materia prima (insumo agrícola)
Producción total de etanol (2007)
Total de tierras cultivables
24
23
23 27
21 22
Balance energético (producto/insumos)
21 29
Maíz
5.019,2
6.498,6
355
Área total plantada del cultivo para
23 21
producir etanol (2006)
Productividad por hectárea plantada
Azúcar
28
270
(1)
3,6 (1%)
10 (3,7%)
6,8008,000
3,800-4,000
8,3 a 10,2
veces
1,3-1,6
veces
Millones de galones líquidos EUA
Millones hectáreas.
Millones hectáreas (% total arable)
Litros de etanol por hectárea producidos.
Relación de la energía obtenida del etanal/energia gastada
en su producción.
Notas: (1) Solamente E.U.A. , excluyendo Alaska.
31
(2) Supone que no hay cambios en el uso del suelo.
(3) Supone cambios en los usos del suelo con el cultivo caña de azúcar en el cerrado
33
brasileño y del maíz en la pradera central estadounidense.
(4) Al incluir los vehículos de motor diesel, el uso de etanol en el sector vial fue cercano
19 18
al 18% en 2006.
Comparación de las principales características
de la industria de etanol en los Estados Unidos y Brasil
Característica
Brasil
(2)
Reducción emisiones
30 21 31
gases de efecto invernadero
86-90%
Tiempo de restitución del carbono
32
por uso de tierras nuevas
17 años
(3)
Estados Unidos
10-30%
(2)
93 años
(3)
% de emisiones evitadas al sustituir gasolina,
sin cambios en uso del suelo
Suponiendo escenarios (Fargione et al.
con cambios en el uso del suelo
33
)
Flota de vehículos flexibles
12 34
(autos y veh. carga liviana)
6,0
millones
6,8 millones
Agosto 2008 para Brasil (flota usa E25 a E100).
Abril 2008 para EUA (solo usa E85).
Gasolineras con etanol disponible en el
27 20
país
33.000
(100%)
1.700 (1%)
% del total de gasolineras en cada país.
35
Año 2006 para Brasil y julio 2008 para E.U.A.
Participación de mercado del consumo
15 16 19 36
de etanol
50%
27
Costo de producción (USD/galón)
(4)
0,83
4%
% del cosumo total en base volumétrica. Abril 2008 para
Brasil y año 2006 para E.U.A.
1,14
2006/2007 para o Brasil (22¢/litro),
2004 para E.U.A (35¢/litro)
Combustibles fósiles
• Ventajas y desventajas de la gasolina y el
diesel
• ¿Qué es el gas natural?
• El agotamiento de los combustibles
fósiles (los nacionalismos en países ricos
en algún recurso energético)
Conclusiones de la charla
• 1.-Los problemas medioambientales no han desaparecido con la recesión
sino que, en general, se han agravado.
• 2.-La disminución de la actividad industrial en Europa (p.e.en España) no
ha hecho disminuir las emisiones globales de CO2 sino que se han
incorporado nuevos actores que han hecho aumentar las emisiones
• 3.-La destrucción de la capa de ozono parece estar paradao disminuir
ligeramente pero hay que estar muy atento.
• 4.-La generación de fuentes de energía que no produzcan CO2 no parece
ser una razón para la vuelta de las nucleares (el desmantelamiento de una
central sigue teniendo un coste altísimo).
• 5.-El autoabastecimiento doméstico de energía es posible en muchos
casos (problema de las subvenciones)
Fin de la charla
• Muchas gracias por su atención y como
siempre honrado con su amistad y a su
disposición
• ¿Cómo se llaman los habitantes de Salteras?
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