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Ver también: Intensidad de emisión

La medición de las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida implica calcular el potencial de calentamiento global de las fuentes de energía a través de la evaluación del ciclo de vida . Suelen ser fuentes de energía eléctrica únicamente, pero a veces se evalúan las fuentes de calor. [1] Los hallazgos se presentan en unidades de potencial de calentamiento global por unidad de energía eléctrica generada por esa fuente. La escala utiliza la unidad de potencial de calentamiento global, el equivalente de dióxido de carbono ( CO
2e), y la unidad de energía eléctrica, el kilovatio hora (kWh). El objetivo de dichas evaluaciones es cubrir la vida útil completa de la fuente, desde la extracción de materiales y combustibles hasta la construcción, la operación y la gestión de residuos.

En 2014, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático armonizó el dióxido de carbono equivalente ( CO
2e) hallazgos de las principales fuentes de generación de electricidad en uso en todo el mundo. Esto se hizo analizando los hallazgos de cientos de artículos científicos individuales que evaluaban cada fuente de energía. [2] El carbón es, con mucho, el peor emisor, seguido del gas natural , y la energía solar, eólica y nuclear son todas bajas en carbono. La energía hidroeléctrica, de biomasa, geotérmica y oceánica generalmente puede ser baja en carbono, pero un diseño deficiente u otros factores podrían resultar en mayores emisiones de las centrales eléctricas individuales.

Para todas las tecnologías, avances en eficiencia y, por tanto, reducciones de CO
2e desde el momento de la publicación, no se han incluido. Por ejemplo, las emisiones totales del ciclo de vida de la energía eólica pueden haber disminuido desde la publicación. Del mismo modo, debido al marco de tiempo durante el cual se llevaron a cabo los estudios, nuclear reactor Generation II 's CO
2Se presentan los resultados y no el potencial de calentamiento global de los reactores de Generación III . Otras limitaciones de los datos incluyen: a) fases faltantes del ciclo de vida, yb) incertidumbre sobre dónde definir el punto de corte en el potencial de calentamiento global de una fuente de energía. Esto último es importante para evaluar una red eléctrica combinada en el mundo real, en lugar de la práctica establecida de simplemente evaluar la fuente de energía de forma aislada.

Potencial de calentamiento global de determinadas fuentes de electricidad [ editar ]

Equivalente de CO 2 en el ciclo de vida (incluido el efecto albedo ) de tecnologías de suministro de electricidad seleccionadas de acuerdo con el IPCC de 2014. [3] [4] Ordenado por mediana decreciente (g CO
2eq / kWh).
TecnologíaMin.MedianaMax.
Tecnologías actualmente disponibles comercialmente
Carbón - PC740820910
Gas - ciclo combinado410490650
Biomasa - Dedicado130230420
Energía solar fotovoltaica : escala de servicios públicos1848180
Solar fotovoltaica - azotea264160
Geotermia6.03879
Energía solar concentrada8.82763
Energía hidroeléctrica1.0242200 1
Viento Offshore8.01235
Nuclear3,712110
Viento en tierra7.01156
Tecnologías precomerciales
Océano ( mareas y olas )5,61728

1 Ver también impacto ambiental de los reservorios # Gases de efecto invernadero .

Muestra de avería del ciclo de vida nuclear [ editar ]

El siguiente cuadro muestra el desglose de una planta de energía nuclear Vattenfall del mundo real en Suecia según su Declaración de Producto Ambiental . [5]

Bioenergía con captura y almacenamiento de carbono [ editar ]

A partir de 2020, se está investigando y es controvertido si la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono puede ser carbono neutral o carbono negativo. [6]

Estudios posteriores al último informe del IPCC [ editar ]

Los estudios individuales muestran una amplia gama de estimaciones de fuentes de combustible derivadas de las diferentes metodologías utilizadas. Los que se encuentran en el extremo inferior tienden a dejar partes del ciclo de vida fuera de su análisis, mientras que los que se encuentran en el extremo superior a menudo hacen suposiciones poco realistas sobre la cantidad de energía utilizada en algunas partes del ciclo de vida. [7]

Turquía ha aprobado la construcción de Afşin-Elbistan C , [8] que a más de 5400 gCO 2 eq / kWh sería mucho menos eficiente en carbono que cualquier otro de esta lista. [nota 1] [ investigación original? ]

Desde el estudio del IPCC de 2014, se ha descubierto que algunas fuentes geotérmicas emiten CO
2como algo de energía geotérmica en Italia : se están realizando más investigaciones en la década de 2020. [10]

Las tecnologías de energía oceánica (mareomotriz y undimotriz) son relativamente nuevas y se han realizado pocos estudios sobre ellas. Un problema importante de los estudios disponibles es que parecen subestimar los impactos del mantenimiento, que podrían ser significativos. Una evaluación de alrededor de 180 tecnologías oceánicas encontró que el GWP de las tecnologías oceánicas varía entre 15 y 105 gCO2eq / kWh, con un promedio de 53 gCO 2 eq / kWh. [11] En un estudio preliminar tentativo, publicado en 2020, el impacto ambiental de las tecnologías submarinas de cometas de marea (GWP varió entre 15 y 37, con un valor medio de 23,8 gCO 2 eq / kWh), [12] que es ligeramente superior a el informado en el estudio de GWP del IPCC de 2014 mencionado anteriormente (5,6 a 28, con un valor medio de 17 gCO 2eq / kWh).

Puntos de corte de cálculos y estimaciones de cuánto duran las plantas [ editar ]

Debido a que la mayoría de las emisiones de energía eólica, solar y nuclear no se producen durante el funcionamiento, si se utilizan durante más tiempo y generan más electricidad durante su vida útil, las emisiones por unidad de energía serán menores. Por lo tanto, sus vidas son relevantes.

Se estima que los parques eólicos durarán 30 años: [13] después de eso, deberían tenerse en cuenta las emisiones de carbono de la repotenciación . Los paneles solares de la década de 2010 pueden tener una vida útil similar: sin embargo, aún no se sabe cuánto durarán los paneles solares de la década de 2020 (como la perovskita). [14] Algunas plantas nucleares pueden utilizarse durante 80 años, [15] pero es posible que otras deban retirarse antes por razones de seguridad. [16] A partir de 2020, se espera que más de la mitad de las centrales nucleares del mundo soliciten prórrogas de licencias, [17] y se ha pedido que estas prórrogas se examinen mejor en el marco de la Convención sobre la evaluación del impacto ambiental en un contexto transfronterizo .[18]

Algunas centrales eléctricas de carbón pueden funcionar durante 50 años, pero otras pueden cerrarse después de 20 años, [19] o menos. [20] Según un estudio de 2019 que considera el valor temporal de las emisiones de GEI con una evaluación tecnoeconómica aumenta considerablemente las emisiones del ciclo de vida de los combustibles intensivos en carbono como el carbón. [21]

Emisiones del ciclo de vida de la calefacción [ editar ]

Para la calefacción residencial en casi todos los países, las emisiones de los hornos de gas natural son mayores que las de las bombas de calor. [22] Pero en algunos países, como el Reino Unido, existe un debate en curso en la década de 2020 sobre si es mejor reemplazar el gas natural utilizado en la calefacción central residencial por hidrógeno , o si usar bombas de calor o, en algunos casos, más calefacción urbana . [23]

Controversia del combustible del puente de gas fósil [ editar ]

Véase también: Política energética de China , Energía en India y Energiewende

A partir de 2020, si el gas natural debe usarse como un "puente" entre el carbón y el petróleo y la energía baja en carbono, se está debatiendo para las economías dependientes del carbón, como India, China y Alemania. [24] Alemania, como parte de su transformación Energiewende , declara la preservación de la energía a base de carbón hasta 2038 pero el cierre inmediato de las plantas de energía nuclear, lo que aumentó aún más su dependencia del gas fósil. [25]

Fases del ciclo de vida que faltan [ editar ]

Ver también: Red eléctrica

Aunque las evaluaciones del ciclo de vida de cada fuente de energía deben intentar cubrir el ciclo de vida completo de la fuente desde la cuna hasta la tumba, generalmente se limitan a la fase de construcción y operación. Las fases más rigurosamente estudiadas son las de extracción de materiales y combustibles, construcción, operación y gestión de residuos. Sin embargo, existen fases del ciclo de vida que faltan [26] para varias fuentes de energía. A veces, las evaluaciones incluyen de manera variable y a veces inconsistente el potencial de calentamiento global que resulta del desmantelamiento de la instalación de suministro de energía, una vez que ha alcanzado su vida útil prevista. Esto incluye el potencial de calentamiento global del proceso para devolver el sitio de suministro de energía al estado nuevo . Por ejemplo, el proceso de hidroeléctrica la remoción de presas generalmente se excluye, ya que es una práctica poco común con pocos datos prácticos disponibles. Sin embargo, la remoción de represas se está volviendo cada vez más común a medida que las represas envejecen. [27] Las presas más grandes, como la presa Hoover y la presa de las Tres Gargantas , están destinadas a durar "para siempre" con la ayuda del mantenimiento, un período que no está cuantificado. [28] Por lo tanto, las estimaciones de desmantelamiento generalmente se omiten para algunas fuentes de energía, mientras que otras fuentes de energía incluyen una fase de desmantelamiento en sus evaluaciones.

Junto con los otros valores destacados del artículo, el valor mediano presentado de 12 g CO
2-eq / kWhe para la fisión nuclear, que se encuentra en la revisión de energía nuclear de la Universidad de Yale de 2012 , un documento que también sirve como origen del valor nuclear del IPCC de 2014, [29] sin embargo, incluye la contribución del desmantelamiento de instalaciones con un "Desmantelamiento de instalaciones agregado "potencial de calentamiento global en la evaluación completa del ciclo de vida nuclear . [26]

Las centrales térmicas , incluso si se trata de centrales eléctricas de biomasa con bajas emisiones de carbono , nucleares o geotérmicas , añaden directamente energía térmica al equilibrio energético global de la tierra . En cuanto a las turbinas eólicas, pueden cambiar la circulación atmosférica tanto horizontal como vertical . [30] Pero, aunque ambos pueden cambiar ligeramente la temperatura local, cualquier diferencia que puedan hacer en la temperatura global es indetectable frente al cambio de temperatura mucho mayor causado por los gases de efecto invernadero. [31]

Ver también [ editar ]

  • Bioenergía con captura y almacenamiento de carbono
  • Captura y almacenamiento de carbono
  • Mitigación del cambio climático
  • Uso eficiente de la energía
  • La energía nuclear propuesta como energía renovable

Notas [ editar ]

  1. ^ Por cálculo de rutina, 61.636.279,98 tCO2 / año [9] dividido por 11380 GWh / año [8] es igual a 61.636,27998 Gg CO2 dividido por 11.380 GWh es igual a 5,4 kg CO2 / kWh sin contar el cemento de construcción

Fuentes [ editar ]

  • Çınar Engineering Consultancy (marzo de 2020). Informe de impacto ambiental de la central eléctrica de Afşin C (Informe) (en turco). Ministerio de Medio Ambiente y Urbanismo (Turquía) .

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Intensidad de las emisiones del ciclo de vida completo del suministro global de carbón y gas para la generación de calor, 2018 - Gráficos - Datos y estadísticas" . IEA . Consultado el 30 de julio de 2020 .
  2. ^ Resultados de energía nuclear - Armonización de evaluación del ciclo de vida Archivado el 2 de julio de 2013 en Wayback Machine , Laboratorio NREL, sitio web de Alliance For Sustainable Energy LLC, Departamento de Energía de EE. UU., Última actualización: 24 de enero de 2013.
  3. ^ "Grupo de trabajo III del IPCC - Mitigación del cambio climático, Anexo III: Parámetros de rendimiento y costos específicos de la tecnología - Tabla A.III.2 (Emisiones de tecnologías de suministro de electricidad seleccionadas (gCO 2eq / kWh))" (PDF) . IPCC. 2014. p. 1335 . Consultado el 14 de diciembre de 2018 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  4. ^ "Grupo de trabajo III del IPCC - Mitigación del cambio climático, métricas y metodología del anexo II - A.II.9.3 (emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida)" (PDF) . págs. 1306–1308.
  5. ^ "Búsqueda de EPD - El sistema internacional EPD®" . www.environdec.com . Consultado el 24 de junio de 2020 .
  6. ^ "Informe: los planes netos cero del gobierno del Reino Unido 'dependen excesivamente' de la biomasa y la captura de carbono" . edie.net . Consultado el 4 de mayo de 2020 .
  7. ^ Kleiner, Kurt (septiembre de 2008). "Energía nuclear: evaluación de las emisiones" . Naturaleza . 1 (810): 130-131. doi : 10.1038 / clima.2008.99 . Consultado el 18 de mayo de 2010 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  8. ^ a b "EÜAŞ 1800 MW'lık Afşin C Termik Santrali için çalışmalara başlıyor" [Compañía de generación de electricidad comienza a trabajar en la central térmica de 1800 MW Afşin C]. Enerji Günlüğü (en turco). 27 de febrero de 2020. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2020 . Consultado el 2 de marzo de 2020 .
  9. ^ Çınar (2020) , p. 319.
  10. ^ "Emisiones de CO2 de plantas de energía geotérmica: evaluación de soluciones técnicas para la reinyección de CO2" (PDF) .
  11. ^ Uihlein, Andreas (2016). "Evaluación del ciclo de vida de las tecnologías de energía oceánica" . La Revista Internacional de Evaluación del Ciclo de Vida . 21 (10): 1425-1437. doi : 10.1007 / s11367-016-1120-y .
  12. ^ Kaddoura, Mohamad; Tivander, Johan; Molander, Sverker (2020). "Evaluación del ciclo de vida de la generación de electricidad a partir de una serie de prototipos de cometas de marea submarinos" . Energías . 13 (2): 456. doi : 10.3390 / en13020456 .
  13. ^ "WindEconomics: extender la vida útil reduce los costos nucleares" .
  14. ^ Belton, Padraig (1 de mayo de 2020). "Un avance en los enfoques de la energía solar" . BBC News . Consultado el 4 de mayo de 2020 .
  15. ^ "¿Cuál es la vida útil de un reactor nuclear? Mucho más de lo que podría pensar" . Energy.gov . Consultado el 24 de junio de 2020 .
  16. ^ "Extensión de la vida útil de la planta nuclear: una catástrofe progresiva" . Bellona.org . 30 de marzo de 2020 . Consultado el 25 de junio de 2020 .
  17. ^ "Planificación de operaciones de plantas nucleares a largo plazo - Nuclear Engineering International" . www.neimagazine.com . Consultado el 4 de mayo de 2020 .
  18. ^ "Extensión de la vida útil de la planta nuclear: una catástrofe progresiva" . Bellona.org . 30 de marzo de 2020 . Consultado el 25 de junio de 2020 .
  19. ^ Cui, Ryna Yiyun; Hultman, Nathan; Edwards, Morgan R .; Él, Linlang; Sen, Arijit; Surana, Kavita; McJeon, Haewon; Iyer, Gokul; Patel, Pralit; Yu, Sha; Nace, Ted (18 de octubre de 2019). "Cuantificación de la vida útil de las centrales eléctricas de carbón en el marco de los objetivos de París" . Comunicaciones de la naturaleza . 10 (1): 4759. doi : 10.1038 / s41467-019-12618-3 . ISSN 2041-1723 . PMC 6800419 . PMID 31628313 .   
  20. ^ Welle (www.dw.com), Deutsche. "Activistas climáticos protestan contra la nueva central eléctrica de carbón Datteln 4 de Alemania | DW | 30.05.2020" . DW.COM . Consultado el 25 de junio de 2020 .
  21. ^ Sproul, Evan; Barlow, Jay; Quinn, Jason C. (21 de mayo de 2019). "Valor temporal de las emisiones de gases de efecto invernadero en la evaluación del ciclo de vida y el análisis tecnoeconómico" . Ciencia y tecnología ambientales . 53 (10): 6073–6080. doi : 10.1021 / acs.est.9b00514 . ISSN 0013-936X . PMID 31013067 .  
  22. ^ Johnson, Scott K. (25 de marzo de 2020). "Pocas excepciones a la regla de que la electricidad reduce las emisiones" . Ars Technica . Consultado el 30 de julio de 2020 .
  23. ^ "¿Es el hidrógeno la solución para la calefacción doméstica neta cero?" . el guardián . 21 de marzo de 2020 . Consultado el 25 de julio de 2020 .
  24. ^ Al-Kuwari, Omran (10 de abril de 2020). "Oportunidad inesperada para el gas natural" . Asia Times . Consultado el 4 de mayo de 2020 .
  25. ^ "Discurso de la canciller federal Angela Merkel en la 49ª reunión anual del Foro Económico Mundial en Davos el 23 de enero de 2019" . Sitio web del Gobierno Federal . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
  26. ^ a b Warner, Ethan S .; Heath, Garvin A. (2012). "Ciclo de vida de las emisiones de gases de efecto invernadero de la generación de electricidad nuclear: revisión sistemática y armonización" . Revista de Ecología Industrial . 16 : S73 – S92. doi : 10.1111 / j.1530-9290.2012.00472.x . S2CID 153286497 . 
  27. ^ "Un récord de 26 estados eliminó represas en 2019" . Ríos americanos . Consultado el 30 de julio de 2020 .
  28. ^ ¿Cuánto tiempo están diseñadas para durar presas como la presa Hoover? ¿Cuál es la presa más grande que jamás haya fallado? . Straightdope.com (11 de agosto de 2006). Consultado el 19 de febrero de 2013.
  29. ^ http://srren.ipcc-wg3.de/report/IPCC_SRREN_Annex_II.pdf pág. 40
  30. ^ Borenstein, Seth (5 de octubre de 2018). "Un estudio de Harvard dice que la energía eólica también puede causar algo de calentamiento" . Ciencia .
  31. ^ Marshall, Michael. "No, los parques eólicos no están provocando el calentamiento global" . Forbes . Consultado el 30 de julio de 2020 .

Enlaces externos [ editar ]

  • Laboratorio Nacional de Energías Renovables. LCA CO2 emisiones de todas las fuentes de energía actuales.
  • Uranio sabio CO2 calculadora