El pico de consumo de carbón es el pico de consumo o producción de carbón por parte de una comunidad humana. El pico de consumo de carbón puede ser impulsado por el pico de demanda o el pico de oferta. Históricamente, se creía ampliamente que el lado de la oferta eventualmente impulsaría el pico de consumo de carbón debido al agotamiento de las reservas de carbón . Sin embargo, desde los crecientes esfuerzos globales para limitar el cambio climático , el pico de consumo de carbón ha sido impulsado por la demanda. [1] Esto se debe en gran parte a la rápida expansión del gas natural y la energía renovable. [1] A partir de 2024, más del 40% de todas las emisiones de CO2 del sector energético provienen del carbón, y muchos países se han comprometido a eliminar gradualmente el carbón . [2]
El pico de la participación del carbón en la combinación energética mundial se produjo en 2008, cuando el carbón representaba el 30% de la producción energética mundial. [1] El consumo de carbón está disminuyendo en Estados Unidos y Europa, así como en las economías desarrolladas de Asia. [1] Sin embargo, el consumo sigue aumentando en la India y el sudeste asiático, [3] lo que compensa las caídas en otras regiones. [4] El consumo mundial de carbón alcanzó un máximo histórico en 2023 con 8.500 millones de toneladas. [5]
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 a carbón, [6] compensada por un aumento de 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. [7] El término "pico de carbón" ahora se utiliza principalmente para referirse a un pico y posterior descenso 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. [8] Sin embargo, en 2017, por primera vez en cuatro años, la demanda de carbón aumentó. [9]
En 2015, China representaba el 50,0 por ciento del consumo mundial de carbón. El consumo chino de carbón cayó 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 los Estados Unidos disminuyó en 2015, el de la India continuó aumentando y, en 2015, la India superó a los Estados Unidos y se convirtió en el segundo mayor consumidor de carbón del mundo. [10]
En 2018, los principales países de extracción de carbón fueron China (46,0%), India (9,5%), Estados Unidos (8,6%), Indonesia (6,8%) y Australia (6,1%).
China es el mayor consumidor y el que más carbón extrae de los países productores . En 2019, la AIE predijo que el uso de carbón se estabilizaría en 2022, [11] mientras que el banco UBS prevé que sea en 2023. [12] En 2020, China estableció una fecha objetivo de neutralidad de carbono . [13] [14] En 2021, el gobierno ordenó que todas las minas de carbón operaran a plena capacidad en todo momento, incluidos los días festivos; aprobó nuevas minas y eliminó las restricciones a las importaciones de carbón. [15]
En 2020, más de la mitad de la electricidad generada a partir de carbón del mundo se produjo en China. [16]
En 2018, India fue el segundo mayor productor de carbón del mundo. En parte debido a la caída del costo del GLP y las energías renovables, se prevé que el consumo máximo se produzca en la década de 2020 [17] o en 2030 [18].
Aunque el análisis de Hubbert en 1956 proyectó que la extracción total alcanzaría su pico máximo alrededor de 2150, [19] los registros muestran que la extracción alcanzó un pico de energía en 1998 y un pico de tonelaje en 2008. [20]
La extracción de carbón en Estados Unidos alcanzó su punto máximo durante la Primera Guerra Mundial , y luego disminuyó drásticamente durante los años de depresión de la década de 1930. La extracción de carbón alcanzó su punto máximo nuevamente en la década de 1940, y luego disminuyó durante la década de 1950. [19] Luego, la extracción de carbón se reanudó y estuvo en una tendencia creciente casi continua desde 1962 hasta 2008, superando los picos anteriores. La extracción en 2008 fue un récord de 1.17 mil millones de toneladas cortas. [21] El carbón antracita de alto BTU alcanzó su punto máximo en 1914; [19] y disminuyó de 44 millones de toneladas en 1950 a 1,6 millones de toneladas en 2007. La extracción de carbón bituminoso también ha estado disminuyendo desde 1990. La brecha ha sido ocupada por grandes aumentos en la extracción de carbón subbituminoso. [21] En 2009 se publicó en revistas científicas sobre geología del carbón un análisis exhaustivo de las tendencias históricas en la extracción de carbón en Estados Unidos y estimaciones de reservas, junto con una posible perspectiva futura. [22]
En 1956, Hubbert estimó que la extracción de carbón de EE. UU. alcanzaría su pico máximo alrededor del año 2150. [19] En 2004, Gregson Vaux utilizó el modelo de Hubbert para predecir el pico de extracción de carbón de EE. UU. en 2032. [23] En 2014, un modelo publicado en el International Journal of Coal Geology pronosticó un pico de tonelaje bruto de EE. UU. entre 2009 y 2023, siendo el año más probable del pico 2010. [24]
Con el paso de los años, el contenido energético medio por tonelada de carbón extraído en los Estados Unidos 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 energético del carbón se produjo en 1998, con 598 millones de toneladas métricas de equivalente de petróleo (Mtep); para 2005, este valor había caído a 576 Mtep, o aproximadamente un 4% menos. [25] [26]
Australia posee importantes recursos de carbón, principalmente lignito . Es responsable de casi el 40% de las exportaciones mundiales de carbón y gran parte de su electricidad actual se genera en centrales eléctricas a carbón . Existen planes tentativos para eliminar muy lentamente la generación de electricidad a partir 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 las naciones importadoras.
Dado que la mayor parte del carbón del país se exporta, es vulnerable a reducciones por parte de países importadores como China. [27]
Indonesia es el mayor exportador de carbón térmico del mundo. [28]
La política gubernamental no está clara. [29]
La producción alcanzó su punto máximo en 2018 con poco más de 100 millones de toneladas. [30]
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 en 2007 fue de alrededor de 15 Mt. [31]
Según el Earth Watch Group, la extracción de carbón canadiense alcanzó su punto máximo en 1997. [25]
Alemania alcanzó su pico máximo de extracción de carbón en 1958, con 150 millones de toneladas. En 2005, la extracción de carbón duro fue de alrededor de 25 millones de toneladas. [25] La extracción total de carbón alcanzó su pico máximo en 1985, con 578 millones de toneladas cortas, disminuyó drásticamente a principios de los años 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 cuatro por ciento de la extracción mundial total. [32]
En 2010, Tadeusz Patzek (director del Departamento de Ingeniería del Petróleo y Geosistemas de la Universidad de Texas en Austin) y Greg Croft predijeron que la producción de carbón alcanzaría su pico máximo en 2011 o poco después, y que disminuiría tan rápidamente que prácticamente eliminaría la contribución del 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", [33] 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 mil millones), 2014 (8,085 mil millones), [34] 2022 (8,3 mil millones), [35] y 2023 (8,5 mil millones). [36]
Las proyecciones de 1956 de M. King Hubbert a partir de la curva de extracción mundial estimaron que la producción mundial de carbón alcanzaría un máximo de aproximadamente seis mil millones de toneladas métricas por año alrededor del año 2150. [37]
El informe de 2007 Energy Watch Group (EWG) titulado Coal: Resources and Future Production [ 25], concluyó que la extracción mundial de carbón podría alcanzar su punto máximo en tan solo 15 años. [38] Sin embargo, los gráficos de su informe de 2013 muestran un pico en 2020. [39] Al informar sobre esto, Richard Heinberg también señaló que la fecha de la extracción energética anual máxima de carbón probablemente llegaría antes de la fecha del pico en la cantidad de carbón (toneladas por año) extraído, ya que los tipos de carbón con mayor densidad energética se habían extraído de manera más extensiva. [40]
El informe 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 Energy Watch Group y afirmó que "el carbón podría no ser tan abundante, ampliamente disponible y confiable como fuente de energía en el futuro". [38] Kavalov y Peteves no intentaron pronosticar un pico en la extracción.
En 2011, la Administración de Información Energética de Estados Unidos proyectó que el consumo mundial de carbón aumentaría hasta 2035. [41]
Según la teoría del pico de Hubbert de M. King Hubbert , el pico de producción de carbón es el punto en el que se alcanza la tasa máxima de producción mundial de carbón, después de lo cual, según la teoría, la tasa de producción entrará en un declive 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 posibles picos diferentes: uno medido por masa (es decir, toneladas métricas) y otro por producción de energía (es decir, petajulios). El contenido calórico 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 calórico promedio mundial del carbón extraído se ha mantenido bastante estable y fue de 9.030 BTU/lb. en 2011. [42]
Hubbert concluyó que cada región y nación petrolera tiene una curva de agotamiento en forma de campana . [19] Sin embargo, esta pregunta fue planteada originalmente por William Stanley Jevons en su libro The Coal Question en 1865.
Hubbert observó que la extracción de carbón en Estados Unidos creció exponencialmente a un ritmo constante del 6,6% anual entre 1850 y 1910, y que después 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 declinar hasta que el recurso se agote. Su teoría era que la tasa de extracción graficada en función del tiempo mostraría una curva en forma de campana, declinando tan rápidamente como había aumentado. [43] Hubbert utilizó su observación de la extracción de carbón en 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 del pico de carbón, ya que la relación señal-ruido es inferior con los datos de minería de carbón en comparación con la extracción de petróleo. Como consecuencia, Rutledge [44] utiliza la producción acumulada para la linealización. Con este método, la recuperación final estimada da como resultado un ajuste estable para las regiones de carbón activas. Se estima que la producción final de carbón mundial es de 680 Gt, de las cuales 309 Gt ya se han producido. 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). [45]
China ha ordenado que todas las minas de carbón funcionen a plena capacidad [...] Ha ordenado que todas las minas de carbón funcionen a plena capacidad incluso durante las vacaciones, ha emitido aprobaciones para nuevas minas [...] El levantamiento de las restricciones a la minería y las importaciones de carbón por parte de China
China generó el 53% de la energía generada a carbón en el mundo en 2020, nueve puntos porcentuales más que cinco años antes
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