El impacto ambiental de la industria energética es significativo, ya que el consumo de energía y recursos naturales están estrechamente relacionados. Producir, transportar o consumir energía tienen un impacto ambiental. [3] La energía ha sido aprovechada por los seres humanos durante milenios. Inicialmente fue con el uso del fuego para la luz, el calor, la cocina y la seguridad, y su uso se remonta al menos a 1,9 millones de años. [4] En los últimos años ha habido una tendencia hacia la mayor comercialización de varias fuentes de energía renovables . El consenso científico sobre algunas de las principales actividades humanas que contribuyen al calentamiento global se considera que son el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero , lo que provoca un efecto de calentamiento, los cambios globales en la superficie terrestre, como la deforestación , por un efecto de calentamiento, el aumento de las concentraciones de aerosoles , principalmente por un efecto de enfriamiento. [5]
Las tecnologías que avanzan rápidamente pueden lograr potencialmente una transición de la generación de energía, la gestión del agua y los desechos y la producción de alimentos hacia mejores prácticas ambientales y de uso de la energía utilizando métodos de ecología de sistemas y ecología industrial . [6] [7]
El consenso científico sobre el calentamiento global y el cambio climático es que es causado por las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero , la mayoría de las cuales provienen de la quema de combustibles fósiles , siendo la deforestación y algunas prácticas agrícolas también importantes contribuyentes. [9] Un estudio de 2013 mostró que dos tercios de las emisiones industriales de gases de efecto invernadero se deben a la producción de combustibles fósiles (y cemento) de solo noventa empresas en todo el mundo (entre 1751 y 2010, con la mitad emitida desde 1986). [10] [11]
Aunque existe una negación muy publicitada del cambio climático , la gran mayoría de los científicos que trabajan en climatología aceptan que éste se debe a la actividad humana. El informe del IPCC Cambio climático 2007: Impactos del cambio climático, adaptación y vulnerabilidad predice que el cambio climático provocará escasez de alimentos y agua y un mayor riesgo de inundaciones que afectarán a miles de millones de personas, en particular a las que viven en la pobreza. [12]
Una medición de los gases de efecto invernadero y otras comparaciones de externalidades entre fuentes de energía se puede encontrar en el proyecto ExternE del Instituto Paul Scherrer y la Universidad de Stuttgart , que fue financiado por la Comisión Europea . [13] Según ese estudio, [14] la electricidad hidroeléctrica produce las emisiones de CO2 más bajas, la eólica produce las segundas más bajas, la energía nuclear produce las terceras más bajas y la solar fotovoltaica produce las cuartas más bajas. [14]
De manera similar, el mismo estudio de investigación (ExternE, Externalities of Energy), realizado entre 1995 y 2005, concluyó que el coste de producir electricidad a partir de carbón o petróleo se duplicaría con respecto a su valor actual, y el coste de producir electricidad a partir de gas aumentaría un 30% si se tuvieran en cuenta los costes externos, como los daños al medio ambiente y a la salud humana, derivados de las partículas en suspensión en el aire , los óxidos de nitrógeno , el cromo VI y las emisiones de arsénico producidas por estas fuentes. En el estudio se estimó que estos costes externos derivados de los combustibles fósiles ascienden a entre el 1 y el 2% del Producto Interior Bruto (PIB) total de la UE , y esto fue antes de que se incluyera siquiera el coste externo del calentamiento global procedente de estas fuentes. [15] El estudio también encontró que los costos ambientales y de salud de la energía nuclear, por unidad de energía suministrada, fueron de 0,0019 €/kWh, lo que resultó ser menor que el de muchas fuentes renovables , incluida la causada por la biomasa y los paneles solares fotovoltaicos , y fue treinta veces menor que el del carbón, a 0,06 €/kWh, o 6 centavos/kWh, siendo la fuente de energía con los costos ambientales y de salud externos más bajos asociados con ella la energía eólica , a 0,0009 €/kWh. [16]
El biocombustible se define como combustible sólido, líquido o gaseoso obtenido a partir de material biológico vivo o inerte hace relativamente poco tiempo y es diferente de los combustibles fósiles , que se derivan de material biológico muerto hace mucho tiempo. Para la fabricación de biocombustibles se utilizan diversas plantas y materiales derivados de ellas.
El uso elevado de biodiésel provoca cambios en el uso de la tierra , incluida la deforestación . [17]
La tala insostenible de leña puede provocar la pérdida de biodiversidad y erosión debido a la pérdida de la cubierta forestal. Un ejemplo de ello es un estudio de 40 años realizado por la Universidad de Leeds sobre los bosques africanos, que representan un tercio del total de bosques tropicales del mundo , que demuestra que África es un importante sumidero de carbono . Un experto en cambio climático , Lee White, afirma que "para tener una idea del valor del sumidero, se trata de la eliminación de casi 5 mil millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera por parte de los bosques tropicales intactos".
Según la ONU, el continente africano está perdiendo bosques a un ritmo dos veces más rápido que el resto del mundo. “Hubo un tiempo en que África contaba con siete millones de kilómetros cuadrados de bosques, pero se ha perdido un tercio de esa cantidad, la mayor parte debido a la explotación de carbón vegetal ”. [18]
Los tres tipos de combustibles fósiles son el carbón , el petróleo y el gas natural . La Administración de Información Energética estimó que en 2006 las fuentes primarias de energía consistían en petróleo (36,8%), carbón (26,6%) y gas natural (22,9%), lo que representa una participación de los combustibles fósiles en la producción de energía primaria en el mundo del 86%. [19]
En 2013, la quema de combustibles fósiles produjo alrededor de 32 mil millones de toneladas (32 gigatoneladas ) de dióxido de carbono y contaminación atmosférica adicional. Esto causó externalidades negativas de 4,9 billones de dólares debido al calentamiento global y a los problemas de salud (> 150 $/tonelada de dióxido de carbono). [20] El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero que aumenta el forzamiento radiativo y contribuye al calentamiento global , provocando en respuesta un aumento de la temperatura media de la superficie de la Tierra, lo que, según coinciden los científicos del clima, provocará importantes efectos adversos .
El impacto en la salud y el medio ambiente de la industria del carbón incluye cuestiones como el uso de la tierra , la gestión de residuos , la contaminación del agua y del aire , causada por la minería del carbón , el procesamiento y el uso de sus productos. Además de la contaminación atmosférica, la quema de carbón produce cientos de millones de toneladas de desechos sólidos anualmente, incluyendo cenizas volantes , [21] cenizas de fondo y lodos de desulfuración de gases de combustión , que contienen mercurio , uranio , torio , arsénico y otros metales pesados . El carbón es el mayor contribuyente al aumento de dióxido de carbono de origen humano en la atmósfera de la Tierra .
La quema de carbón tiene graves efectos sobre la salud. [22] [23] [24] En todo el mundo, 25 personas mueren prematuramente por cada teravatio hora de electricidad generada por carbón, alrededor de mil veces más que la energía nuclear o solar. [25]
Además, se han producido muchos desastres en la minería del carbón , aunque las muertes relacionadas con el trabajo relacionadas con el carbón han disminuido sustancialmente a medida que se han promulgado medidas de seguridad y la minería subterránea ha cedido cuota de mercado a la minería a cielo abierto. [ cita requerida ] Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, envenenamiento por gas, derrumbe de techos y explosiones de gas . Los peligros de la minería a cielo abierto son principalmente fallas en las paredes de la mina y colisiones de vehículos. [26] Cientos de personas murieron en accidentes en minas de carbón en 2022. [27]
El impacto ambiental de la industria petrolera es extenso y expansivo debido a que el petróleo tiene múltiples usos. El petróleo crudo y el gas natural son fuentes primarias de energía y materia prima que hacen posible numerosos aspectos de la vida cotidiana moderna y la economía mundial . Su oferta ha crecido rápidamente durante los últimos 150 años para satisfacer las demandas de la creciente población humana , la creatividad, el conocimiento y el consumismo . [28]
Durante las etapas de extracción , refinamiento y transporte del petróleo y el gas se generan cantidades sustanciales de desechos tóxicos y no tóxicos . Algunos subproductos de la industria, como los compuestos orgánicos volátiles , los compuestos de nitrógeno y azufre y el petróleo derramado pueden contaminar el aire, el agua y el suelo a niveles que son perjudiciales para la vida, si se gestionan de forma inadecuada. [29] [30] [31] [32] El calentamiento climático , la acidificación de los océanos y el aumento del nivel del mar son cambios globales potenciados por las emisiones de gases de efecto invernadero de la industria , como el dióxido de carbono (CO2 ) y el metano , y aerosoles de micropartículas como el carbono negro . [33] [34] [35] Las emisiones de los tubos de escape de los vehículos matan a muchas personas. [36]
Entre todas las actividades humanas, la quema de combustibles fósiles es la que más contribuye a la acumulación continua de carbono en la biosfera de la Tierra . [37] La Agencia Internacional de Energía y otros informan que el uso de petróleo y gas comprende más del 55% (18 mil millones de toneladas) de los 32,8 mil millones de toneladas (BT) de CO2 registrados liberados a la atmósfera de todas las fuentes de energía en el año 2017. [38] [39] El uso de carbón comprendió la mayor parte del 45% restante. Las emisiones totales siguen aumentando casi todos los años: del 1,7% a 33,1 BT en 2018. [40]
A través de sus operaciones, la industria petrolera contribuyó directamente con alrededor del 8% (2,7 BT) de los 32,8 BT en 2017. [38] [41] [42] Además, debido a sus liberaciones intencionales y de otro tipo de gas natural, la industria contribuyó directamente con al menos [43] 79 millones de toneladas de metano (2,4 BT de CO 2 equivalente) ese mismo año; una cantidad equivalente a aproximadamente el 14% de todas las emisiones antropogénicas y naturales conocidas del potente gas que provoca el calentamiento global. [42] [44] [45]
Junto con combustibles como la gasolina y el gas natural licuado , el petróleo permite la producción de muchos productos y sustancias químicas de consumo, como fertilizantes y plásticos . La mayoría de las tecnologías alternativas para la generación, el transporte y el almacenamiento de energía sólo pueden implementarse en este momento debido a su diversa utilidad. [46]
La conservación , la eficiencia y la minimización del impacto de los desechos de los productos derivados del petróleo son acciones eficaces de la industria y de los consumidores para lograr una mejor sostenibilidad ambiental . [47] [48] [49]El gas natural suele describirse como el combustible fósil más limpio, ya que produce menos dióxido de carbono por julio suministrado que el carbón o el petróleo [50] y muchos menos contaminantes que otros combustibles fósiles. Sin embargo, en términos absolutos, contribuye sustancialmente a las emisiones globales de carbono, y se prevé que esta contribución aumente. Según el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC [51] , en 2004 el gas natural produjo alrededor de 5.300 Mt/año de emisiones de CO2 , mientras que el carbón y el petróleo produjeron 10.600 y 10.200 respectivamente (Figura 4.4); pero para 2030, según una versión actualizada del escenario de emisiones SRES B2 , el gas natural sería la fuente de 11.000 Mt/año, mientras que el carbón y el petróleo ahora serían 8.400 y 17.200 respectivamente. ( Las emisiones globales totales para 2004 se estimaron en más de 27.200 Mt).
Además, el gas natural en sí mismo es un gas de efecto invernadero mucho más potente que el dióxido de carbono cuando se libera a la atmósfera, pero se libera en cantidades más pequeñas. Los impactos ambientales del gas natural también varían sustancialmente en sus procesos de extracción, gran parte del gas natural es un subproducto de la extracción de petróleo altamente contaminante y las técnicas más nuevas de fracturación hidráulica han hecho que las reservas de gas natural que antes eran incuestionables estén disponibles, pero con muchos más impactos ambientales y de salud negativos que la extracción tradicional de gas natural .
El impacto ambiental de la generación de electricidad es significativo porque la sociedad moderna utiliza grandes cantidades de energía eléctrica. Esta energía normalmente se genera en centrales eléctricas que convierten algún otro tipo de energía en energía eléctrica. Cada uno de estos sistemas tiene ventajas y desventajas, pero muchos de ellos plantean problemas ambientales.
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El impacto ambiental de los embalses es objeto de un escrutinio cada vez mayor a medida que aumenta la demanda mundial de agua y energía y el número y tamaño de los embalses.
Las presas y los embalses pueden utilizarse para suministrar agua potable , generar energía hidroeléctrica , aumentar el suministro de agua para riego , proporcionar oportunidades recreativas y controlar las inundaciones . En 1960, la construcción de Llyn Celyn y la inundación de Capel Celyn provocaron un alboroto político que continúa hasta el día de hoy. Más recientemente, la construcción de la presa de las Tres Gargantas y otros proyectos similares en toda Asia , África y América Latina han generado un considerable debate ambiental y político. Actualmente, el 48 por ciento de los ríos y sus sistemas hidroecológicos se ven afectados por embalses y presas. [53]
El impacto ambiental de la energía nuclear es resultado del ciclo del combustible nuclear , su funcionamiento y los efectos de los accidentes nucleares .
Los riesgos habituales para la salud y las emisiones de gases de efecto invernadero de la energía de fisión nuclear son significativamente menores que los asociados con el carbón, el petróleo y el gas. Sin embargo, existe un potencial de "riesgo catastrófico" si falla la contención, [54] que en los reactores nucleares puede producirse por la fusión de combustibles sobrecalentados y la liberación de grandes cantidades de productos de fisión al medio ambiente. Los desechos radiactivos de vida más larga, incluido el combustible nuclear gastado, deben contenerse y aislarse de los seres humanos y el medio ambiente durante cientos de miles de años. El público es sensible a estos riesgos y ha habido una considerable oposición pública a la energía nuclear . A pesar de este potencial de desastre, la contaminación normal relacionada con los combustibles fósiles sigue siendo considerablemente más dañina que cualquier desastre nuclear anterior.
El accidente de Three Mile Island de 1979 y el desastre de Chernóbil de 1986 , junto con los altos costos de construcción, pusieron fin al rápido crecimiento de la capacidad mundial de energía nuclear. [54] Una nueva liberación desastrosa de materiales radiactivos siguió al tsunami japonés de 2011 que dañó la planta de energía nuclear de Fukushima I , lo que resultó en explosiones de gas hidrógeno y fusiones parciales clasificadas como un evento de nivel 7. La liberación a gran escala de radiactividad resultó en la evacuación de personas de una zona de exclusión de 20 km establecida alrededor de la planta de energía, similar a la Zona de Exclusión de Chernóbil de 30 km de radio que todavía está vigente.
La conservación de energía se refiere a los esfuerzos que se realizan para reducir el consumo de energía. La conservación de energía se puede lograr mediante un uso más eficiente de la energía , junto con una disminución del consumo de energía y/o una reducción del consumo de fuentes de energía convencionales.
La conservación de la energía puede resultar en un aumento del capital financiero , la calidad ambiental , la seguridad nacional , la seguridad personal y el confort humano . [55] Las personas y las organizaciones que son consumidores directos de energía eligen conservar energía para reducir los costos energéticos y promover la seguridad económica . Los usuarios industriales y comerciales pueden aumentar la eficiencia del uso de la energía para maximizar las ganancias .
El aumento del consumo mundial de energía también se puede frenar abordando el crecimiento demográfico , aplicando medidas no coercitivas como una mejor prestación de servicios de planificación familiar y empoderando (educando) a las mujeres en los países en desarrollo.
Una encuesta de la UE sobre el clima y el consumo energético realizada en 2022 reveló que el 63 % de los habitantes de la Unión Europea desea que los costes energéticos dependan del uso y que los mayores consumidores paguen más. Esto se compara con el 83 % en China , el 63 % en el Reino Unido y el 57 % en los EE . UU . [56] [57]
La política energética es la manera en que una entidad determinada (a menudo gubernamental) decide abordar cuestiones de desarrollo energético , incluida la producción , distribución y consumo de energía . Los atributos de la política energética pueden incluir legislación , tratados internacionales, incentivos a la inversión, directrices para la conservación de la energía , impuestos y otras técnicas de política pública.
