El pico de carbón es el pico de consumo o producción de carbón de una comunidad humana. El consumo mundial de carbón alcanzó su punto máximo en 2013 y había caído ligeramente a fines de la década de 2010. [1] [2] El pico de participación del carbón en la combinación energética mundial fue en 2008, cuando el carbón representó el 30% de la producción mundial de energía. [1] La disminución en el uso de carbón se debe en gran medida a la disminución del consumo en los Estados Unidos y Europa, así como en las economías desarrolladas de Asia. [1] En 2019, la producción aumenta en los países; como China, Indonesia, India, Rusia y Australia; igualó las caídas en los Estados Unidos y Europa, [2] pero el declive estructural del carbón continuó en la década de 2020. [3]
El pico de carbón puede estar impulsado por la demanda máxima o la oferta máxima. Históricamente, se creía ampliamente que el lado de la oferta eventualmente impulsaría el pico de carbón debido al agotamiento de las reservas de carbón . Sin embargo, desde los crecientes esfuerzos mundiales para limitar el cambio climático , el pico de carbón ha sido impulsado por la demanda, que se ha mantenido por debajo del pico de consumo de 2013. [1] Esto se debe en gran parte a la rápida expansión del gas natural y las energías renovables. [1] Muchos países se han comprometido a eliminar el carbón , a pesar de las estimaciones que proyectan que las reservas de carbón tengan la capacidad de durar siglos a los niveles de consumo actuales. En algunos países [ ¿cuáles? ] el consumo de carbón aún puede aumentar a principios de la década de 2020. [4]
Demanda máxima de carbón
Aunque las reservas de carbón siguen siendo abundantes, el consumo de carbón ha disminuido en muchos países. En 2016, Escocia cerró su última central eléctrica de carbón, [5] acomodado por un aumento en la generación de energía nuclear (hasta el 42,8% de la producción de 2016). La energía renovable escocesa representó el 42,9% de la producción de 2016. [6] El término "pico de carbón" se utiliza ahora principalmente para referirse a un pico y posterior declive en el consumo mundial y nacional de carbón. En 2016, los expertos estimaron que China, el mayor consumidor de carbón del mundo, alcanzó el pico de carbón en 2013, y que el mundo puede haber superado el pico de carbón. [7] Sin embargo, en 2017, por primera vez en cuatro años, la demanda de carbón aumentó. [8]
En 2015, China representaba el 50,0 por ciento del consumo mundial de carbón. El consumo de carbón chino se redujo en 2014 y 2015. La última disminución anterior en el consumo de carbón chino había sido en 1997 y 1998. Si bien el consumo en China y Estados Unidos disminuyó en 2015, el de India siguió aumentando y, en 2015, India superó el Estados Unidos y se convirtió en el segundo mayor consumidor mundial de carbón. [9]
Pico de producción de carbón para naciones individuales
A partir de 2018, los principales países extractores de carbón fueron China (46,0%), India (9,5%), EE. UU. (8,6%), Indonesia (6,8%), Australia (6,1%)
porcelana
China es el mayor consumidor y la mayor parte de las minas de los países productores de carbón . En 2019, la AIE predijo que el uso de carbón se estabilizaría en 2022, [10] mientras que el banco UBS pronostica 2023. [11] En 2020, China estableció una fecha objetivo de carbono neutral , y su política de carbón puede volverse más clara cuando el Plan Quinquenal para 2021 –25 se publica. [12] [13]
India
En 2018, India fue el segundo mayor productor de carbón del mundo. En parte debido a la caída en el costo del GLP y el consumo máximo de energías renovables se pronostica para la década de 2020, [14] o 2030. [15]
Estados Unidos
Aunque el análisis de Hubbert en 1956 proyectó que la extracción total alcanzaría un pico en aproximadamente 2150, [16] los registros muestran que la extracción alcanzó un pico de energía en 1998 y un pico de tonelaje en 2008. [17]
Masa de carbón
La extracción de carbón de Estados Unidos alcanzó su punto máximo durante la Primera Guerra Mundial , luego disminuyó drásticamente durante los años de depresión de la década de 1930. La extracción de carbón volvió a alcanzar su punto máximo en la década de 1940 y luego disminuyó durante la de 1950. [16] Luego, la extracción de carbón revivió, y estuvo en una tendencia creciente casi continua desde 1962 hasta 2008, excediendo los picos anteriores. La extracción en 2008 fue un récord de 1,17 mil millones de toneladas cortas. [18] El carbón de antracita de alto BTU alcanzó su punto máximo en 1914; [16] y se redujo de 44 millones de toneladas en 1950 a 1,6 millones de toneladas en 2007. La extracción de carbón bituminoso también ha ido disminuyendo desde 1990. La brecha se ha cubierto con grandes aumentos en la extracción de carbón subbituminoso. [18] En 2009 se publicó en revistas científicas sobre geología del carbón un análisis exhaustivo de las tendencias históricas en la extracción de carbón de EE. UU. Y las estimaciones de reservas, junto con una posible perspectiva futura. [19]
En 1956, Hubbert estimó que la extracción de carbón de EE. UU. Alcanzaría su punto máximo alrededor del año 2150. [16] En 2004, Gregson Vaux utilizó el modelo de Hubbert para predecir la extracción de carbón de EE. UU. Máxima en 2032. [20] En 2014, un modelo publicado en International Journal of Coal Geology pronosticó un pico de tonelaje bruto en EE. UU. Entre 2009 y 2023, con el año más probable del pico en 2010. [21]
Pico energético
A lo largo de los años, el contenido de energía promedio por tonelada de carbón extraído en los EE. UU. Ha disminuido a medida que la minería se desplaza hacia carbones de menor rango. Aunque el tonelaje de carbón extraído en los Estados Unidos alcanzó su último pico en 2008, el pico en términos de contenido de energía del carbón se produjo en 1998, con 598 millones de toneladas métricas de petróleo equivalente (Mtep); en 2005, se había reducido a 576 Mtep, o aproximadamente un 4% menos. [22] [23]
Australia
Australia tiene importantes recursos de carbón, principalmente lignito . Es responsable de casi el 40% de las exportaciones mundiales de carbón en todo el mundo, y gran parte de su electricidad actual se genera a partir de centrales eléctricas de carbón . Hay planes provisionales para eliminar muy lentamente la generación de electricidad a base de carbón en favor del gas , aunque estos planes siguen siendo un tema de mucho debate en la política australiana. Grupos como los Verdes australianos sugieren que el carbón se deje en el suelo para evitar su posible combustión, ya sea en Australia o en países importadores.
Debido a que la mayor parte del carbón del país se exporta, es vulnerable a las reducciones de países importadores como China. [24]
Indonesia
Indonesia es el mayor exportador de carbón térmico del mundo. [25]
La política del gobierno no está clara. [26]
pavo
La producción alcanzó su punto máximo en 2018 con poco más de 100 millones de toneladas. [27]
Reino Unido
La producción de carbón alcanzó su punto máximo en 1913 en Gran Bretaña con 287 Mt y ahora representa menos del uno por ciento de la extracción mundial de carbón. La extracción de 2007 fue de alrededor de 15 Mt. [28]
Canadá
Según Earth Watch Group, la extracción de carbón canadiense alcanzó su punto máximo en 1997. [22]
Alemania
Alemania alcanzó el pico de extracción de carbón duro en 1958 con 150 millones de toneladas. En 2005, la extracción de hulla fue de alrededor de 25 millones de toneladas. [22] La extracción total de carbón alcanzó su punto máximo en 1985 con 578 millones de toneladas cortas, disminuyó drásticamente a principios de la década de 1990 tras la reunificación alemana y se ha mantenido casi estable desde 1999. La extracción total de carbón en 2005 fue de 229 millones de toneladas cortas, el 4% de la extracción mundial . [29]
Carbón pico mundial
2011 Patzek y Croft
En 2010, Tadeusz Patzek (presidente del Departamento de Ingeniería de Petróleo y Geosistemas de la Universidad de Texas en Austin) y Greg Croft, predijeron que la producción de carbón alcanzaría su punto máximo en 2011 o poco después, y disminuiría tan rápidamente que casi eliminaría la contribución de carbón al cambio climático. Patzek dijo: "Nuestra capacidad para producir este recurso a 8 mil millones de toneladas por año, en mi opinión, es un sueño", [30] Sin embargo, la producción mundial de carbón superó los 8 mil millones de toneladas por año en 2012 (8.2 mil millones), 2013 (8.19 miles de millones) y 2014 (8.085 millones). [31]
2150 M. Rey Hubbert
Las proyecciones de 1956 de M. King Hubbert de la curva de extracción mundial estimaron que la producción mundial de carbón alcanzaría un pico de aproximadamente seis mil millones de toneladas métricas por año alrededor del año 2150. [32]
2020 Energy Watch Group
Carbón: recursos y producción futura , [22] publicado en 2007 por Energy Watch Group (EWG) encontró que la extracción mundial de carbón podría alcanzar su punto máximo en tan solo 15 años. [33] Sin embargo, los gráficos de su informe de 2013 muestran un pico en 2020. [34] Al informar sobre esto, Richard Heinberg también señaló que la fecha del pico de extracción energética anual del carbón probablemente sería anterior a la fecha del pico en la cantidad de El carbón (toneladas por año) extraído como los tipos de carbón más densos en energía se había extraído más extensamente. [35]
Instituto de Energía
El futuro del carbón de B. Kavalov y SD Peteves del Instituto de Energía (IFE), preparado para el Centro Común de Investigación de la Comisión Europea, llegó a conclusiones similares a las del Grupo Energy Watch y afirmó que "el carbón podría no ser tan abundante, ampliamente disponible y confiable como fuente de energía en el futuro ". [33] Kavalov y Peteves no intentaron pronosticar un pico en la extracción.
Administración de Información Energética de EE. UU.
En 2011, la Administración de Información Energética de los Estados Unidos proyectó que el consumo mundial de carbón aumentaría hasta 2035. [36]
Teoría de Hubbert
Según la teoría del pico de Hubbert de M. King Hubbert , el pico de carbón es el punto en el que se alcanza la tasa máxima de producción mundial de carbón, después del cual, según la teoría, la tasa de producción entrará en una disminución terminal. El carbón es un combustible fósil formado a partir de materia vegetal a lo largo de millones de años. Es un recurso finito y, por lo tanto, se considera una fuente de energía no renovable .
Hay dos picos posibles diferentes: uno medido por masa (es decir, toneladas métricas) y otro por producción de energía (es decir, petajulios). El contenido de calor promedio mundial por masa de carbón extraído aumentó de 8.020 BTU / lb. en 1989 a 9,060 BTU / lb. en 1999. Desde 1999, el contenido de calor promedio mundial del carbón extraído ha sido bastante estable y fue de 9.030 BTU / lb. en 2011. [37]
Hubbert concluyó que cada región y nación petrolera tiene una curva de agotamiento en forma de campana . [16] Sin embargo, esta cuestión fue planteada originalmente por William Stanley Jevons en su libro The Coal Question en 1865.
Hubbert señaló que la extracción de carbón de los Estados Unidos creció exponencialmente a un ritmo constante del 6,6% anual entre 1850 y 1910. Luego, el crecimiento se estabilizó. Concluyó que ningún recurso finito podría sostener un crecimiento exponencial. En algún momento, la tasa de extracción tendrá que alcanzar su punto máximo y luego disminuir hasta que se agote el recurso. Teorizó que la tasa de extracción graficada en función del tiempo mostraría una curva en forma de campana, disminuyendo tan rápidamente como había aumentado. [38] Hubbert utilizó su observación de la extracción de carbón de Estados Unidos para predecir el comportamiento del pico del petróleo .
La linealización de Hubbert que utiliza tasas de producción anuales tiene debilidades para el cálculo máximo de carbón, ya que la relación señal-ruido es inferior con los datos de la minería del carbón en comparación con la extracción de petróleo. En consecuencia, Rutledge [39] utiliza la producción acumulativa para la linealización. Mediante este método, la recuperación final estimada da como resultado un ajuste estable para las regiones de carbón activo. La producción final de carbón mundial se estima en 680 Gt, de las cuales ya se han producido 309 Gt. Sin embargo, en 2015, la Asociación Mundial del Carbón informó que dos estimaciones diferentes de las reservas de carbón restantes eran 968 Gt (IEA / BGR) y 891 Gt (BP / WEC). [40]
Ver también
- Eliminación de carbón
- Teoría del pico de Hubbert
- Gas pico
- Cenit del petróleo
- Pico de uranio
- Agua pico
Referencias
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