El impacto ambiental de la industria energética es significativo, ya que el consumo de energía y de recursos naturales están estrechamente relacionados. Producir, transportar o consumir energía tiene un impacto ambiental. [3] La energía ha sido aprovechada por los seres humanos durante milenios. Inicialmente fue con el uso del fuego para luz, calor, cocina y seguridad, y su uso se remonta al menos a 1,9 millones de años. [4] En los últimos años ha habido una tendencia hacia una mayor comercialización de diversas 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 , provocando 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 para un efecto refrescante. [5]
Las tecnologías que avanzan rápidamente pueden lograr potencialmente una transición de la generación de energía, la gestión del agua y los residuos 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 son causados por 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 las principales 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, y la mitad se emitió 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 se debe a la actividad humana. El informe del IPCC Cambio Climático 2007: Impactos, Adaptación y Vulnerabilidad del Cambio Climático predice que el cambio climático causará escasez de alimentos y agua y un mayor riesgo de inundaciones que afectarán a miles de millones de personas, particularmente a quienes viven en la pobreza. [12]
Una medición de los gases de efecto invernadero y otras comparaciones de externalidad entre fuentes de energía se pueden 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 menores emisiones de CO 2 , la eólica produce la segunda menor, la energía nuclear produce la tercera menor y la energía solar fotovoltaica produce la cuarta menor. [14]
De manera similar, el mismo estudio de investigación (ExternE, Externalidades de la energía), realizado entre 1995 y 2005, encontró que el costo de producir electricidad a partir de carbón o petróleo se duplicaría con respecto a su valor actual, y el costo de producción de electricidad a partir de gas aumentaría en un 30%. si se tuvieran en cuenta costos externos como los daños al medio ambiente y a la salud humana, provenientes 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 costos externos de los combustibles fósiles representan entre el 1% y el 2% de todo el Producto Interno Bruto (PIB) de la UE , y esto fue incluso antes de que se incluyera el costo externo del calentamiento global proveniente de estas fuentes. [15] El estudio también encontró que los costos ambientales y de salud de la energía nuclear, por unidad de energía entregada, eran 0,0019 €/kWh, lo que resultó ser más bajo que el de muchas fuentes renovables , incluido el causado por la biomasa y los paneles solares fotovoltaicos. , y era treinta veces más bajo que el carbón, a 0,06 €/kWh, o 6 céntimos de euro/kWh, siendo la fuente de energía con los menores costes medioambientales y sanitarios externos asociados la energía eólica a 0,0009 €/kWh. [dieciséis]
El biocombustible se define como combustible sólido, líquido o gaseoso obtenido a partir de material biológico vivo o sin vida 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 plantas.
El alto uso de biodiesel conduce a cambios en el uso de la tierra, incluida la deforestación . [17]
La recolección insostenible de leña puede provocar la pérdida de biodiversidad y la erosión debido a la pérdida de cubierta forestal. Un ejemplo de esto es un estudio de 40 años realizado por la Universidad de Leeds sobre los bosques africanos, que representan un tercio del total de los bosques tropicales del mundo , y que demuestra que África es un importante sumidero de carbono . Lee White, experto en cambio climático , afirma que "para tener una idea del valor del sumidero, lo que está en juego es 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 dos veces más rápido que el resto del mundo. "Érase una vez África contaba con siete millones de kilómetros cuadrados de bosques, pero un tercio de ellos se ha perdido, la mayor parte convertido en 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 en un 36,8%, carbón en un 26,6% y gas natural en un 22,9%, lo que representa una participación de los combustibles fósiles del 86% en la producción de energía primaria en el mundo. [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 provocó externalidades negativas de 4,9 billones de dólares debido al calentamiento global y problemas de salud (> 150 dólares/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 que la temperatura promedio de la superficie de la Tierra aumente en respuesta, lo que los científicos del clima coinciden en que causará importantes efectos adversos .
El impacto sobre 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 extracción del carbón , su procesamiento y el uso de sus productos. Además de la contaminación atmosférica, la quema de carbón produce cientos de millones de toneladas de productos de desecho sólido anualmente, incluidas cenizas volantes , [21] cenizas de fondo y lodos de desulfuración de gases de combustión , que contienen mercurio , uranio , torio , arsénico y otros metales pesados. metales . El carbón es el mayor contribuyente al aumento de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre provocado por el hombre .
La quema de carbón produce 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, la lista de desastres históricos en la minería del carbón es larga, aunque las muertes relacionadas con el trabajo del carbón han disminuido sustancialmente a medida que se han promulgado medidas de seguridad y la minería subterránea ha cedido participación de mercado a la minería a cielo abierto. Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, envenenamiento por gas, colapso de techos y explosiones de gas . Los peligros a cielo abierto son principalmente fallas en las paredes de las minas 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 muchos usos. El petróleo crudo y el gas natural son fuentes primarias de energía y materias primas que permiten numerosos aspectos de la vida diaria moderna y de la economía mundial . Su oferta ha crecido rápidamente durante los últimos 150 años para satisfacer las demandas de la población humana , la creatividad, el conocimiento y el consumismo en rápido aumento . [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 no se manejan adecuadamente. [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 (CO 2 ) y el metano , y los aerosoles de micropartículas como el negro. carbono . [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) registrados de CO 2 liberados a la atmósfera desde todas las fuentes de energía en el año 2017. [38 ] [39] El uso de carbón representó 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 emisiones intencionales y de otro tipo de gas natural, la industria contribuyó directamente en al menos [43] 79 millones de toneladas de metano (2,4 BT CO 2 equivalente) ese mismo año; una cantidad equivalente a aproximadamente el 14% de todas las emisiones antropogénicas y naturales conocidas de este potente gas calentador. [42] [44] [45]
Junto con combustibles como la gasolina y el gas natural licuado , el petróleo permite la producción de muchos productos químicos y 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 residuos de los productos petrolíferos son acciones eficaces de la industria y los consumidores para lograr una mejor sostenibilidad ambiental . [47] [48] [49]El gas natural se describe a menudo como el combustible fósil más limpio, ya que produce menos dióxido de carbono por julio entregado 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 CO 2 , 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 serían ahora 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 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 nuevas técnicas de fracturación hidráulica han hecho disponibles reservas de gas natural que antes eran inacusables, pero con muchos más efectos negativos para el medio ambiente y la salud. Impacta 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 preocupaciones ambientales.
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El impacto ambiental de los embalses está bajo un escrutinio cada vez mayor a medida que aumenta la demanda global de agua y energía y aumenta el número y tamaño de los embalses.
Las presas y embalses se pueden utilizar para suministrar agua potable , generar energía hidroeléctrica , aumentar el suministro de agua para riego , brindar oportunidades recreativas y controlar inundaciones . En 1960, la construcción de Llyn Celyn y la inundación de Capel Celyn provocaron un revuelo político que continúa hasta el día de hoy. Más recientemente, la construcción de la presa de las Tres Gargantas y otros proyectos similares en 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 están afectados por embalses y represas. [53]
El impacto ambiental de la energía nuclear resulta del ciclo del combustible nuclear , su operación y los efectos de los accidentes nucleares .
Los riesgos rutinarios para la salud y las emisiones de gases de efecto invernadero derivados 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 ser provocado 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 del 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 Chernobyl de 1986 , junto con los altos costos de construcción, pusieron fin al rápido crecimiento de la capacidad mundial de energía nuclear. [54] Otra liberación desastrosa de materiales radiactivos siguió al tsunami japonés de 2011 que dañó la central nuclear de Fukushima I , lo que provocó explosiones de gas hidrógeno y fusiones parciales clasificadas como un evento de Nivel 7 . La liberación a gran escala de radiactividad provocó la evacuación de personas de una zona de exclusión de 20 kilómetros establecida alrededor de la central eléctrica, similar a la zona de exclusión de Chernobyl de 30 kilómetros de radio todavía vigente.
La conservación de energía se refiere a los esfuerzos realizados para reducir el consumo de energía. La conservación de energía se puede lograr mediante un mayor uso eficiente de la energía , junto con un menor consumo de energía y/o un menor consumo de fuentes de energía convencionales.
La conservación de 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 organizaciones que son consumidores directos de energía optan por conservarla para reducir los costos de energía y promover la seguridad económica . Los usuarios industriales y comerciales pueden aumentar la eficiencia en el uso de la energía para maximizar las ganancias .
El aumento del uso global de energía también puede frenarse abordando el crecimiento de la población humana , utilizando 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 realizada sobre el clima y el consumo de energía en 2022 encontró que el 63% de las personas en la Unión Europea quieren que los costos de la energía 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 Estados Unidos . [56] [57]
La política energética es la manera en que una determinada entidad (a menudo gubernamental) ha decidido 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.
