El pico del carbón es el pico de consumo o producción de carbón por parte de una comunidad humana. El pico de participación del carbón en la combinación energética mundial se produjo en 2008, cuando el carbón representó 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, [2] lo que compensa las caídas en otras regiones. [3] El consumo mundial de carbón alcanzó un máximo histórico en 2023 con 8.500 millones de toneladas. [4] El pico del 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 del carbón debido al agotamiento de las reservas de carbón . Sin embargo, desde los crecientes esfuerzos globales para limitar el cambio climático , el pico del carbón ha sido impulsado por la demanda. [1] Esto se debe en gran parte a la rápida expansión del gas natural y las energías renovables. [1] A partir de 2024, más del 40% de todas las emisiones de CO2 del sector energético provendrán del carbón, y muchos países se han comprometido a eliminarlo gradualmente . [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 alimentada por carbón, [6] acomodada por un aumento en la generación de energía nuclear (al 42,8% de la producción de 2016). La energía renovable escocesa representó el 42,9% de la producción de 2016. [7] El término "pico del carbón" se utiliza ahora principalmente para referirse a un pico y posterior disminución en el consumo de carbón a nivel mundial y nacional. 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 representó el 50,0 por ciento del consumo mundial de carbón. El consumo de carbón chino cayó en 2014 y 2015. La última caída anterior del consumo de carbón chino había sido en 1997 y 1998. Mientras que el consumo en China y Estados Unidos disminuyó en 2015, el de India siguió aumentando y, en 2015, India superó la Estados Unidos y se convirtió en el segundo mayor consumidor de carbón del mundo. [10]
En 2018, los principales países extractores de carbón fueron China (46,0%), India (9,5%), Estados Unidos (8,6%), Indonesia (6,8%), Australia (6,1%).
China es el mayor consumidor y el que más extrae de los países que producen carbón . En 2019, la AIE predijo que el uso de carbón se estabilizaría en 2022, [11] mientras que el banco UBS pronostica 2023. [12] En 2020, China fijó una fecha objetivo de neutralidad en 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 con carbón del mundo se produjo en China. [dieciséis]
En 2018, la India era el segundo mayor productor de carbón del mundo. En parte debido a la caída del coste del GLP y de 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 punto 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 volvió a alcanzar su punto máximo en la década de 1940 y luego disminuyó durante la década de 1950. [19] Luego, la extracción de carbón revivió y mantuvo una tendencia creciente casi continua desde 1962 hasta 2008, superando los picos anteriores. La extracción en 2008 alcanzó la cifra récord de 1,17 mil millones de toneladas cortas. [21] El carbón de antracita con alto contenido de 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 ido disminuyendo desde 1990. La brecha ha sido compensada 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 las estimaciones de extracción y reservas de carbón de EE. UU., junto con una posible perspectiva futura. [22]
En 1956, Hubbert estimó que la extracción de carbón de EE. UU. alcanzaría su punto máximo aproximadamente en el 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 International Journal of Coal Geology pronosticó un pico de tonelaje bruto en EE. UU. entre 2009 y 2023, siendo el año más probable del pico 2010. [24]
A lo largo de los años, el contenido energético promedio por tonelada de carbón extraída en Estados Unidos ha disminuido a medida que la minería pasa a 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); en 2005, esta cifra había caído a 576 Mtep, o aproximadamente un 4% menos. [25] [26]
Australia tiene importantes recursos de carbón, principalmente lignito . Es responsable de casi el 40% de las exportaciones mundiales de carbón en todo el mundo, y gran parte de su electricidad actual se genera en centrales eléctricas alimentadas con carbón . Hay planes provisionales para eliminar muy lentamente la generación de electricidad con 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 bajo tierra para evitar su posible combustión ya sea en Australia o en los países importadores.
Debido a 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 Earth Watch Group, la extracción de carbón canadiense alcanzó su punto máximo en 1997. [25]
Alemania alcanzó su punto máximo de extracción de hulla en 1958 con 150 millones de toneladas. En 2005, la extracción de hulla ascendió a unos 25 millones de toneladas. [25] La extracción total de carbón alcanzó su punto máximo en 1985 con 578 millones de toneladas cortas, disminuyó drásticamente a principios de la década de 1990 después de 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 (presidente 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 punto máximo en 2011 o poco después, y disminuiría tan rápidamente que casi eliminaría la contribución del carbón. El carbón al cambio climático. Patzek dijo: "En mi opinión, nuestra capacidad de producir este recurso a 8 mil millones de toneladas por año 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 M. King Hubbert de 1956 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 aproximadamente en el año 2150. [37]
Carbón: recursos y producción futura , [25] publicado en 2007 por Energy Watch Group (EWG) encontró que la extracción mundial de carbón podría alcanzar su punto máximo en tan solo 15 años. [38] Sin embargo, los gráficos en su informe de 2013 muestran un pico en 2020. [39] Al informar sobre esto, Richard Heinberg también señaló que la fecha del pico de extracción energética anual del carbón probablemente llegaría antes que la fecha del pico en la cantidad de El carbón (toneladas por año) extraído, ya que los tipos de carbón con mayor densidad energética se habían extraído de manera más extensa. [40]
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, en general disponible y fiable 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 EE. UU. proyectó que el consumo mundial de carbón aumentaría hasta 2035. [41]
Según la teoría del pico de Hubbert de M. King Hubbert , el pico del carbón es el punto en el que se alcanza la tasa máxima de producción global de carbón, después del cual, según la teoría, la tasa de producción entrará en una disminución 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 tanto, se considera una fuente de energía no renovable .
Hay dos picos diferentes posibles: uno medido en masa (es decir, toneladas métricas) y otro en producción de energía (es decir, petajulios). El contenido calorífico medio 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 calorífico medio mundial del carbón extraído ha sido 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 señaló que la extracción de carbón en Estados Unidos creció exponencialmente a un ritmo constante del 6,6% anual entre 1850 y 1910. Luego, el crecimiento se estabilizó. Llegó a la conclusión de que ningún recurso finito podría sostener un crecimiento exponencial. En algún momento, la tasa de extracción tendrá que alcanzar su punto máximo y luego disminuir hasta que se agote el recurso. Teorizó que la tasa de extracción comparada con el tiempo mostraría una curva en forma de campana, que disminuiría 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 la minería del carbón en comparación con la extracción de petróleo. Como consecuencia, Rutledge [44] utiliza la producción acumulativa para la linealización. Mediante este método, la recuperación final estimada da como resultado un ajuste estable para las regiones carboníferas activas. La producción final de carbón mundial se estima en 680 Gt, de las cuales ya se han producido 309 Gt. 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 operen a plena capacidad [...] Ha ordenado que todas las minas de carbón operen a plena capacidad incluso durante los días festivos, ha emitido aprobaciones para nuevas minas [...] La eliminación por parte de China de las restricciones a la minería y las importaciones de carbón
China generó el 53% de la energía total mundial a partir de carbón en 2020, nueve puntos porcentuales más que cinco años antes.
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