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Ver también: Suministro de energía mundial y Consumo de energía mundial
Petróleo restante : Desglose del petróleo 57 Z J restante en el planeta. El consumo anual de petróleo fue de 0,18 ZJ en 2005. Existe una incertidumbre significativa en torno a estas cifras. Los 11 ZJ de futuras adiciones a las reservas recuperables podrían ser optimistas. [1] [2]

Los recursos energéticos mundiales son la capacidad máxima estimada para la producción de energía dados todos los recursos disponibles en la Tierra . Se pueden dividir por tipo en combustibles fósiles , combustibles nucleares y recursos renovables .

Combustible fósil [ editar ]

Artículo principal: Combustible fósil

Las reservas restantes de combustibles fósiles se estiman como: [3]

GasolinaReservas de energía probadas en Z J (finales de 2009)
Carbón  19,8
Gas  36,4
Petróleo  8,9

Estas son las reservas de energía probadas; las reservas reales pueden ser cuatro o más veces mayores. Estos números son muy inciertos. La estimación de los combustibles fósiles que quedan en el planeta depende de una comprensión detallada de la corteza terrestre. Con la tecnología de perforación moderna, podemos perforar pozos en hasta 3 km de agua para verificar la composición exacta de la geología; pero la mitad del océano tiene más de 3 km de profundidad, lo que deja aproximadamente un tercio del planeta fuera del alcance de un análisis detallado.

Existe incertidumbre en la cantidad total de reservas, pero también en la cantidad de estas que se pueden recuperar de manera rentable, por razones tecnológicas, económicas y políticas, como la accesibilidad de los depósitos fósiles, los niveles de azufre y otros contaminantes en el petróleo y el carbón, costos de transporte e inestabilidad social en las regiones productoras. En general, los depósitos más fáciles de alcanzar son los primeros extraídos.

Carbón [ editar ]

Artículo principal: Carbón por país

El carbón es el combustible fósil más abundante y quemado. Este fue el combustible que lanzó la revolución industrial y siguió creciendo en uso; China, que ya tiene muchas de las ciudades más contaminadas del mundo, [4] estaba construyendo en 2007 alrededor de dos centrales eléctricas de carbón cada semana. [5] [6] Las grandes reservas de carbón lo convertirían en un candidato popular para satisfacer la demanda de energía de la comunidad global, sin preocuparse por el calentamiento global y otros contaminantes. [7]

Gas natural [ editar ]

Artículo principal: gas natural
Países por reservas probadas de gas natural (2014), según datos de The World Factbook.

El gas natural es un combustible fósil ampliamente disponible con un estimado de 850 000 km³ en reservas recuperables y al menos eso mucho más utilizando métodos mejorados para liberar gas de esquisto. Las mejoras en la tecnología y la exploración amplia llevaron a un aumento importante en las reservas recuperables de gas natural a medida que se desarrollaron los métodos de fracturación hidráulica de esquisto. Con las tasas de uso actuales, el gas natural podría satisfacer la mayor parte de las necesidades energéticas del mundo durante entre 100 y 250 años, dependiendo del aumento del consumo a lo largo del tiempo.

Aceite [ editar ]

Ver también: reservas de petróleo y cenit del petróleo

Se estima que puede haber 57 ZJ de reservas de petróleo en la Tierra (aunque las estimaciones varían desde un mínimo de 8 ZJ, [8] que consiste en reservas probadas y recuperables actualmente, hasta un máximo de 110 ZJ [9] ) que consiste en, pero no necesariamente las reservas recuperables, e incluyen estimaciones optimistas para fuentes no convencionales como arenas bituminosas y esquisto bituminoso . El consenso actual entre las 18 estimaciones reconocidas de perfiles de oferta es que el pico de extracción ocurrirá en 2020 a una tasa de 93 millones de barriles por día (mbd). El consumo actual de petróleo es de 0,18 ZJ por año (31,1 mil millones de barriles) o 85 mbd.

Existe una preocupación creciente de que se pueda alcanzar el pico de producción de petróleo en un futuro próximo, lo que resultará en fuertes aumentos del precio del petróleo . [10] Un informe del Ministerio de Economía, Industria y Finanzas francés de 2005 sugirió que el peor de los casos podría ocurrir ya en 2013. [11] También hay teorías de que el pico de la producción mundial de petróleo puede ocurrir en tan solo 2-3 años. La ASPO predice que el año pico será en 2010. Algunas otras teorías presentan la opinión de que ya tuvo lugar en 2005. La producción mundial de petróleo crudo (incluidos los condensados ​​de arrendamiento) según los datos de la EIA de EE. UU. Disminuyó de un máximo de 73.720 mbd en 2005 a 73.437 en 2006, 72.981 en 2007 y 73.697 en 2008. [12]Según la teoría del pico del petróleo, el aumento de la producción conducirá a un colapso más rápido de la producción en el futuro, mientras que la disminución de la producción conducirá a una disminución más lenta, ya que la curva en forma de campana se extenderá durante más años.

En un objetivo declarado de aumentar los precios del petróleo a $ 75 / barril, que había caído de un máximo de $ 147 a un mínimo de $ 40, la OPEP anunció una disminución de la producción en 2,2 mbd a partir del 1 de enero de 2009. [13]

Sostenibilidad [ editar ]

Se espera que las consideraciones políticas sobre la seguridad de los suministros, las preocupaciones ambientales relacionadas con el calentamiento global y la sostenibilidad alejen el consumo mundial de energía de los combustibles fósiles. El concepto de cenit del petróleo muestra que se ha producido aproximadamente la mitad de los recursos petrolíferos disponibles y predice una disminución de la producción.

Un gobierno que se aleje de los combustibles fósiles probablemente crearía presión económica a través de las emisiones de carbono y los impuestos ecológicos . Algunos países están tomando medidas como resultado del Protocolo de Kioto y se proponen nuevos pasos en esta dirección. Por ejemplo, la Comisión Europea ha propuesto que la política energética de la Unión Europea debería establecer un objetivo vinculante de aumentar el nivel de energía renovable en la combinación general de la UE de menos del 7% en 2007 al 20% para 2020 [14].

La antítesis de la sostenibilidad es un desprecio por los límites, comúnmente conocido como el Efecto Isla de Pascua, que es el concepto de no poder desarrollar la sostenibilidad, lo que resulta en el agotamiento de los recursos naturales. [15] Algunos estiman que, suponiendo las tasas de consumo actuales, las reservas actuales de petróleo podrían agotarse por completo para 2050. [16]

Energía nuclear [ editar ]

Ver también: Energía nuclear y política de energía nuclear

Energía nuclear [ editar ]

Ver también: combustible nuclear

La Agencia Internacional de Energía Atómica estima que los recursos restantes de uranio equivalen a 2500 ZJ. [17] Esto supone el uso de reactores reproductores , que pueden crear más material fisible del que consumen. Según las estimaciones del IPCC, los depósitos de uranio económicamente recuperables para los reactores de ciclo del combustible de un solo paso son actualmente de solo 2 ZJ. Se estima que el uranio finalmente recuperable es 17 ZJ para reactores de un solo paso y 1000 ZJ para reactores de reprocesamiento y reproductores rápidos. [18]

Los recursos y la tecnología no limitan la capacidad de la energía nucleoeléctrica para contribuir a satisfacer la demanda energética del siglo XXI. Sin embargo, las preocupaciones políticas y ambientales sobre la seguridad nuclear y los desechos radiactivos comenzaron a limitar el crecimiento de este suministro de energía a fines del siglo pasado, particularmente debido a una serie de accidentes nucleares . Las preocupaciones sobre la proliferación nuclear (especialmente con el plutonio producido por reactores reproductores) significan que la comunidad internacional desalienta activamente el desarrollo de la energía nuclear en países como Irán y Siria . [19]

Aunque a principios del siglo XXI el uranio es el principal combustible nuclear en todo el mundo, otros como el torio y el hidrógeno han sido objeto de investigación desde mediados del siglo XX.

Las reservas de torio superan significativamente a las de uranio y, por supuesto, el hidrógeno es abundante. Muchos también lo consideran más fácil de obtener que el uranio . Si bien las minas de uranio están encerradas bajo tierra y, por lo tanto, son muy peligrosas para los mineros, el torio se extrae de los pozos abiertos y se estima que es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio en la corteza terrestre. [20]

Desde la década de 1960, numerosas instalaciones en todo el mundo han quemado torio . [ cita requerida ]

Fusión nuclear [ editar ]

Las alternativas para la producción de energía mediante la fusión de hidrógeno se han investigado desde la década de 1950. Ningún material puede soportar las temperaturas requeridas para encender el combustible, por lo que debe confinarse mediante métodos que no utilicen materiales. El confinamiento magnético e inercial son las principales alternativas ( Cadarache , Fusión por confinamiento inercial ), ambos temas candentes de investigación en los primeros años del siglo XXI.

El poder de fusión es el proceso que impulsa al sol y a otras estrellas. Genera grandes cantidades de calor fusionando los núcleos de isótopos de hidrógeno o helio, que pueden derivarse del agua de mar. En teoría, el calor puede aprovecharse para generar electricidad. Las temperaturas y presiones necesarias para mantener la fusión hacen que sea un proceso muy difícil de controlar. Teóricamente, la fusión es capaz de suministrar grandes cantidades de energía, con relativamente poca contaminación. [21] Aunque tanto los Estados Unidos como la Unión Europea, junto con otros países, están apoyando la investigación de la fusión (como la inversión en la instalación ITER ), según un informe, la investigación inadecuada ha estancado el progreso en la investigación de la fusión durante los últimos 20 años. . [22]

Recursos renovables [ editar ]

Artículo principal: recurso renovable

Los recursos renovables están disponibles cada año, a diferencia de los recursos no renovables, que eventualmente se agotan. Una simple comparación es una mina de carbón y un bosque. Si bien el bosque podría agotarse, si se maneja representa un suministro continuo de energía, frente a la mina de carbón, que una vez agotada se ha ido. La mayoría de los recursos energéticos disponibles en la tierra son recursos renovables. Los recursos renovables representan más del 93 por ciento del total de las reservas de energía de EE. UU. Los recursos renovables anuales se multiplicaron por treinta años para compararlos con los recursos no renovables. En otras palabras, si todos los recursos no renovables se agotaran uniformemente en 30 años, solo representarían el 7 por ciento de los recursos disponibles cada año, si se desarrollaran todos los recursos renovables disponibles. [23]

Energía solar [ editar ]

Artículo principal: Energía solar

Las fuentes de energía renovable son incluso más grandes que los combustibles fósiles tradicionales y, en teoría, pueden satisfacer fácilmente las necesidades energéticas del mundo. 89 PW [24] de energía solar caen sobre la superficie del planeta. Si bien no es posible capturar la totalidad, o incluso la mayor parte, de esta energía, capturar menos del 0,02% sería suficiente para satisfacer las necesidades energéticas actuales. Las barreras para una mayor generación solar incluyen el alto precio de fabricar células solares.y dependencia de los patrones climáticos para generar electricidad. Además, la generación solar actual no produce electricidad por la noche, lo que constituye un problema particular en los países de latitudes altas del norte y del sur; la demanda de energía es más alta en invierno, mientras que la disponibilidad de energía solar es más baja. Esto podría superarse comprando energía de países más cercanos al ecuador durante los meses de invierno, y también podría abordarse con desarrollos tecnológicos como el desarrollo de almacenamiento de energía de bajo costo. A nivel mundial, la generación solar es la fuente de energía de más rápido crecimiento, con un crecimiento promedio anual del 35% en los últimos años. Japón , Europa , China , EE . UU. E Indiason los principales inversores en crecimiento en energía solar. La participación de la energía solar en el uso de electricidad en todo el mundo a fines de 2014 fue del 1%. [25]

Energía eólica [ editar ]

Artículo principal: energía eólica

Las estimaciones de energía eólica disponibles oscilan entre 300 TW y 870 TW. [24] [26] Utilizando la estimación más baja, solo el 5% de la energía eólica disponible cubriría las necesidades energéticas mundiales actuales. La mayor parte de esta energía eólica está disponible en mar abierto. Los océanos cubren el 71% del planeta y el viento tiende a soplar con más fuerza sobre aguas abiertas porque hay menos obstrucciones.

Energía de las olas y las mareas [ editar ]

Artículos principales: Energía undimotriz y Energía mareomotriz

A finales de 2005, la energía de las mareas produjo 0,3 GW de electricidad . [27] Debido a las fuerzas de marea creadas por la Luna (68%) y el Sol (32%), y la rotación relativa de la Tierra con respecto a la Luna y el Sol, hay mareas fluctuantes. Estas fluctuaciones de las mareas dan como resultado una disipación a una tasa promedio de aproximadamente 3,7 TW. [28]

Otra limitación física es la energía disponible en las fluctuaciones de las mareas de los océanos, que es de aproximadamente 0,6 EJ ( exa joule ). [29] Tenga en cuenta que esto es solo una pequeña fracción de la energía rotacional total de la Tierra . Sin forzar, esta energía se disiparía [ cita requerida ] [¿ Seguramente es renovable? ] (A una velocidad de disipación de 3,7 TW) en unos cuatro semi - diurna períodos de marea. Entonces, la disipación juega un papel importante en la dinámica de las mareas de los océanos. Por lo tanto, esto limita la energía de las mareas disponible a alrededor de 0,8 TW (20% de la tasa de disipación) para no perturbar demasiado la dinámica de las mareas.[ cita requerida ]

Las ondas se derivan del viento, que a su vez se deriva de la energía solar, y en cada conversión hay una caída de aproximadamente dos órdenes de magnitud en la energía disponible. El poder total de las olas que bañan las costas de la tierra suma 3 TW. [30]

Geotermia [ editar ]

Artículo principal: energía geotérmica

Las estimaciones de los recursos de energía geotérmica en todo el mundo que se pueden explotar varían considerablemente, según las inversiones asumidas en tecnología y exploración y las conjeturas sobre las formaciones geológicas. Según un estudio de 1998, esto podría representar entre 65 y 138 GW de capacidad de generación eléctrica "utilizando tecnología mejorada". [31] Otras estimaciones oscilan entre 35 y 2000 GW de capacidad de generación eléctrica, con un potencial adicional de 140 EJ / año de uso directo. [32]

Un informe de 2006 del MIT que tomó en cuenta el uso de sistemas geotérmicos mejorados (EGS) concluyó que sería asequible generar 100 GWe (gigavatios de electricidad) o más para 2050, solo en los Estados Unidos , para una inversión máxima de 1 miles de millones de dólares estadounidenses en investigación y desarrollo durante 15 años. [33] El informe del MIT calculó que los recursos totales de EGS en el mundo superan los 13 YJ, de los cuales más de 0,2 YJ serían extraíbles, con el potencial de aumentar esto a más de 2 YJ con mejoras tecnológicas, suficientes para satisfacer todas las necesidades energéticas del mundo para varios miles de años. [33] El contenido de calor total de la Tierra es 13.000.000 YJ. [32]

Biomasa [ editar ]

Artículos principales: biomasa y biocombustible

La producción de biomasa y biocombustibles son industrias en crecimiento a medida que crece el interés en las fuentes de combustibles sostenibles. La utilización de productos de desecho evita una compensación entre alimentos y combustible , y la quema de gas metano reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, porque aunque libera dióxido de carbono, el dióxido de carbono es 23 veces menos gas de efecto invernadero que el metano. Los biocombustibles representan un reemplazo parcial sostenible de los combustibles fósiles, pero su impacto neto en las emisiones de gases de efecto invernadero depende de las prácticas agrícolas utilizadas para cultivar las plantas utilizadas como materia prima para crear los combustibles. Si bien se cree ampliamente que los biocombustibles pueden ser neutrales en carbono , existe evidencia de que los biocombustibles producidos mediante los métodos agrícolas actuales son importantes emisores netos de carbono.[34] [35] [36] La geotermia y la biomasa son las únicas dos fuentes de energía renovable que requieren una gestión cuidadosa para evitar el agotamiento local. [37]

Energía hidroeléctrica [ editar ]

Artículo principal: energía hidroeléctrica

En 2005, la energía hidroeléctrica suministró el 16,4% de la electricidad mundial, frente al 21,0% en 1973, pero solo el 2,2% de la energía mundial. [38]

Referencias [ editar ]

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