El FUTURO DE LAS ENERGIAS FOSILES:
la necesidad de un nuevo paradigma económico
Luca Ferrari
Centro de Geociencias, UNAM, campus Juriquilla
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Índice
Combustibles fósiles: relevancia, formación y producción
Peak oil: el fin de la energía barata
Petróleo no convencional, gas y carbón
México en la era del declive
Retos para sustituir el petróleo
Cambio de paradigma para la sustentabilidad
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Los hidrocarburos: la base de la civilización moderna
• 40% (petroleo) y 24% (gas) de la energía que se usa
• 95% de la transportación depende del petróleo
• Comercio y globalización
• Agricultura (fertilizantes, pesticidas, maquinaria, riego etc.)
• Petroquímica, materiales derivados
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Producción del petróleo
Como cualquier recurso finito la producción del petróleo tiene un
máximo o pico al que sucede un declive hasta el agotamiento.
La producción de todo pozo, campo o región petrolera sigue una curva
en forma de campana descrita por K. Hubbert desde 1956.
Este comportamiento de la curva de producción ha sido comprobado
en decena de paises.
Recuperación mejorada
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Peak Oil: El fin del petróleo barato
El pico del petroleo NO significa el agotamiento
Pero significa haber usado la primera mitad:
el crudo de mejor calidad, mas fácil de extraer y
menos costoso
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Peak Oil: El fin del petróleo barato
Los gobiernos de los países mas desarrollados saben
2005
2005
Informe para el
Gobierno de EEUU
Informe para el
ejercito de EEUU
2009
2007
Informe para el
Gobierno Aleman
Informe para el
Deutsche Bank
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Peak Oil: El fin del petróleo barato
El reconocimiento de la Agencia Internacional de Energía (2008)
La base fundamental de
la producción viene de
solo 54 campos supergigantes, casi todos
maduros y que han
pasado el pico.
 Los campos actualmente
en producción están
declinando a una tasa del
5% anual

“The world’s energy system is at a crossroads. Current global trends
in energy supply and consumption are patently unsustainable —
environmentally, economically, socially.”
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Evidencias del Peak Oil: descubrimientos y producción
80% de la producción procede de campos descubiertos antes de 1973:
descubrimiento cada vez mas pequeños y petróleo mas difíciles
 De los principales países productores 40 están en declive (61% de la
producción mundial) y solo 13 (39%) están incrementando su producción
 Cada año se repone ~25% de lo que se consuma

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Evidencias del Peak Oil: precio y producción
http://earlywarn.blogspot.com/2011/02/new-highs-of-liquid-fuel-productionin.html
A pesar del aumento vertiginoso de los precios iniciados en 2004, la producción
hasta todo 2010 se mantiene en una banda de fluctuación del 4%: la nueva
producción es apenas suficiente para compensar el declive de los campos existentes
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
¿De donde viene la nueva producción?
El pico del petróleo convencional se tocó en 2005. La diferencia la está
colmando el petróleo no convencional y el petróleo de aguas profundas.
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Cuanto petróleo queda e donde
85% compañías nacionales, 15% compañías internacionales
70% Oriente medio
La incógnita de los países árabes
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
¿Cuanto petróleo tienen los arabes?
Casi todos los países árabes mantienen en secreto los datos sobre
sus reservas cuyo total declaran no han bajado en los últimos 25 años
Casi todos los paises de la
OPEP en los años '80
incrementaron sus reservas
de la noche a la mañana sin
reportar nuevos
descubrimientos
importantes
Casi el 50% de la
producción de Arabia
Saudita (5% de la
producción mundial) viene
del campo supergigante de
Ghawar, ya en estado
maduro de la producción
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
¿Arabia Saudita llegó al tope?
30 USD/barril
130 USD/barril
La producción de
Arabia no ha rebasado
los 9.5 Mbd aún en la
escalada de precios en
2008
Wikileaks: US
convencidos que las
reservas son
sobrestimadas
La perdida de la
producción de Libia no
ha sido compensada
Crisis Libia
http://earlywarn.blogspot.com/2011/04/small-saudi-arabia-caveat.html#more
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Petrolio no convencional: aguas profundas
- Complejidad geológica y problemas de identificación geofísica
- Corrientes marinas, huracanes ⇒ movimiento de estructuras, vibración en tuberías etc.
- Cambios de temperatura ⇒ dificultad de bombeo, incremento viscosidad
- Desarrollo de un menor número de pozos
- Capa de sal ⇒ Tecnologías especializadas para perforación
- Infraestructura submarina ⇒ operación remota por robots
--> Petrolio caro: 60-70 USD/barril <--
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Petróleo no convencional: arenas bituminosas
Explotación a cielo abierto, grandes devastaciones
ambientales
 Requieren (y contaminan) grandes cantidades de agua
 Baja intensidad energética: requieren energía para ser
transportadas y gas natural para obtener líquidos para su
posterior refinación

--> Petrolio caro: ~80 USD/ barril <--
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Gas no convencional: gas shales
A diferencia del gas convencional en
las lutitas gasíferas (gas shales) la
roca generadora funciona también
como roca almacén.
Para poder producir el gas
entrampado en las lutitas de manera
comercial se requieren pozos
horizontales, fracturamiento hidráulico
masivo con inyección de agua, arena y
agentes químicos a alta presión. Altos
costos económicos y energéticos
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Escenario de producción a futuro para petróleo y gas
Pico global alrededor de 2015
Uppsala University, Global Energy System, 2009
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Hidrocarburos no convencionales: biocombustibles
Precio del maíz cantidad de tierra
requerida para producción de etanol del maíz
Hasta ahora la producción de
biocombustibles procede casi totalmente
de alimentos (maíz y caña) o de plantas
que compiten por la misma tierra de
producción de alimentos
Cantidad de agua requerida para la
producción de biocombustibles
La producción de biocombustibles
requiere grandes cantidad de agua,
un recursos que también escasea.
Fuertemente subsidiados en USA
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
El papel del petróleo no convencional
La producción de petróleo no convencional (incluyendo
biocombustibles) sigue aumentando rapidamente. Sin
embargo estos productos representan un porcentaje
mínimo del consumo mundial.
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
La otra mitad del problema: la demanda
OPEP
INDIA
CHINA
OCDE
Aunque los países mas desarrollados
están consumiendo menos petróleo los
países productores y las economías
emergentes de Asia siguen incrementado
su consumo
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
La otra mitad del problema: la demanda
El consumo de los países en
desarrollo continua
creciendo, sin embargo su
consumo percapita sigue
siendo pequeño (p.ej. EEUU
consuma 10 veces mas que
China)
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Previsión a futuro
Posible crisis petrolera después de 2013-2014
(Industry Taskforce on Peak Oil & Energy Security2010 ,)
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Reservas a la baja
Heinberg & Fridley, 2010, Nature
Mejores estimaciones y nuevas mediciones geológicas has reducido
sustancialmente las reservas. (p.ej. las reservas de Alemania has sido
disminuidas del 99% en 2004)
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
¿Pico del carbón para 2025?
En el estudio detallado del Energy Watch Group (2007) el profilo de producción
del mayor productor, China, determina el pico mundial aproximadamante en
2025. China además ya está iniciando a importar carbon.
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
México en la era del declive
Cantarell
México pasó su pico del petróleo en 2004 debido al declive acelerado del
yacimiento supergigante de Cantarell (2do campo mas productivo del
mundo. En su max representaba el 63% de la producción Mexicana; ahora
es el 19%. La producción ha bajado del 26% desde 2004 (3.38 a 2.5 mbd).
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Del petróleo fácil y barato (Cantarell)
a uno difícil y costoso (Chicontepec, Aguas profundas)
CANTARELL: en producción desde 1979. Alta permeabilidad - brecha de impacto del
cráter de Chicxulub. Somero (<50 m tirante de agua). Petróleo abundante y barato
(~4-5 USD/b) con una productividad por pozo 500 veces mayor a Chicontepec
CHICONTEPEC:
Estratos discontinuos,
en mayoría lenticulares
(5–70 m); muy baja
permeabilidad absoluta.
Menos del 10% es
recuperable.
En 2010 = 40,000 bd
con >1000 pozos.
Cantarell (2002-2005)
~2,000,000 bd con 200
pozos.
~1.6% de la producción
nacional pero 8.6%
(20,978 mdp) de la
inversión total
programada para 2011
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Caída de la producción y de las exportaciones
Producción petrolifera mexicana
Millones barriles diarios
4000
Produccion
total
Importaciones
Exportaciones
Exportaciones
netas
3000
2000
1000
0
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Exportamos 55% de la producción e
importamos el 40% de la gasolina que
consumamos. De seguir la tendencia
actual en algún momento en esta
década Mexico dejará de exportar
petróleo sin embargo antes de esto,
será importador neto de hidrocarburos
debido a la fuerte importación de
gasolina.
Valor comercio exterior
60,000
Millones de Dolares
50,000
40,000
Exportaciones
Importaciones
Diferencia
30,000
20,000
10,000
, 0
2005 2006 2007 2008 2009 2010
La caída en la producción afecta las
exportaciones. Sin embargo esto no
ha reflejado en la cantidad de
recursos que entran al pais (salvo en
2009) debido al incremento del precio
internacional del crudo.
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Los retos de sustituir las energías fósiles
1 – por mucho las fuentes dominantes
A nivel mundial el 80.8%
de la energía procede de
los combustibles fósiles
En México el 92% de
la energía procede de
los combustibles
fósiles
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Los retos de sustituir las energías fósiles
1 – por mucho las fuentes dominantes
A nivel mundial en las
últimas dos décadas la
energía producida por
combustibles fósiles ha
crecido mas que la de las
renovables y el nuclear
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Los retos de sustituir las energías fósiles
2 – menor intensidad energética de las renovables
Tasa de retorno energético (Energy Return On Energy Invested)
Hall et al., 2009
Relación entre la energía
consumada para obtener un recurso y
la energía que se obtiene de el.
En 1930 la energía de 1 barril de
petróleo era suficiente a producir 100.
En 2000 esta relación era de 10:1.
La EROEI de las fuentes renovables
es casi siempre mas baja del petróleo.
Ademas son intermitentes, lo que
requiere gastos energético adicional
para almacenamiento.
Es necesario impulsar el uso de las
renovables pero por si solas no
pueden mantener el nivel de gasto
energético actual.
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Implicaciones del declive petrolero
La economía global se ha fundado sobre la energía barata y el
crecimiento continuo
Hemos llegado al pico de la energía que podemos producir en el planeta
Sin incremento de energía la economía no crece
Sin crecimiento económico no se pueden pagar las deudas
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Implicaciones del declive petrolero
La energía barata ha dado pié al consumismo y el derroche
Un modelo completamente
insostenible
El crecimiento infinito es insostenible
en un planeta finito
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
La transición a una sociedad post-petrolera pasa
por una reducción de los consumos energéticos
Eficiencia energética
Transportación eléctrica independiente del petróleo
Transporte publico
Economía regional (des-globalización)
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
La transición a una sociedad post-petrolera pasa
por una reducción de los consumos energéticos
Incorporación de las energías renovables en la vivienda,
arquitectura bioclimatica y sustentable
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
La transición a una sociedad post-petrolera pasa
por una reducción de los consumos energéticos
De-crecimiento hacia un nivel de consumo
sustentable y una mejor distribución de los
recursos a nivel global
El crecimiento económico en % del PIB
no es necesariamente un indicador de la
prosperidad
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
o
Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011
Descargar

PowerPoint - Ciencias y futuro