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Recurso no renovable

Una mina de carbón en Wyoming , Estados Unidos. El carbón , producido a lo largo de millones de años, es un recurso finito y no renovable en una escala de tiempo humana.

Un recurso no renovable (también llamado recurso finito ) es un recurso natural que no puede ser reemplazado fácilmente por medios naturales a un ritmo lo suficientemente rápido como para satisfacer el consumo. [1] Un ejemplo son los combustibles fósiles basados ​​en carbono. La materia orgánica original, con la ayuda del calor y la presión, se convierte en un combustible como el petróleo o el gas. Los minerales de la tierra y los minerales metálicos , los combustibles fósiles ( carbón , petróleo , gas natural ) y el agua subterránea en ciertos acuíferos se consideran recursos no renovables, aunque los elementos individuales siempre se conservan (excepto en las reacciones nucleares , la desintegración nuclear o el escape atmosférico ).

Por el contrario, recursos como la madera (cuando se cosecha de forma sostenible ) y el viento (utilizado para alimentar sistemas de conversión de energía) se consideran recursos renovables , en gran medida porque su reposición localizada también puede ocurrir durante la vida humana.

Minerales de la tierra y minerales metálicos

Mineral de oro en bruto que finalmente se funde para convertirlo en metal dorado.

Los minerales de la Tierra y los minerales metálicos son ejemplos de recursos no renovables. Los metales están presentes en grandes cantidades en la corteza terrestre y su extracción por parte de los seres humanos solo se produce cuando están concentrados por procesos geológicos naturales (como el calor, la presión, la actividad orgánica, la erosión y otros procesos) lo suficiente como para que su extracción sea económicamente viable. Estos procesos suelen tardar entre decenas de miles y millones de años, a través de la tectónica de placas , el hundimiento tectónico y el reciclaje de la corteza .

Los depósitos localizados de minerales metálicos cerca de la superficie que pueden ser extraídos económicamente por los seres humanos no son renovables en marcos temporales humanos. Hay ciertos minerales y elementos de tierras raras que son más escasos y agotables que otros. Estos tienen una gran demanda en la industria manufacturera , en particular en la industria electrónica .

Combustibles fósiles

Los recursos naturales como el carbón , el petróleo (crudo) y el gas natural tardan miles de años en formarse de forma natural y no pueden reemplazarse con la misma rapidez con la que se consumen. Se prevé que, con el tiempo, la extracción de recursos fósiles resultará demasiado costosa y la humanidad tendrá que cambiar su dependencia a energías renovables, como la solar o la eólica.

Una hipótesis alternativa es que el combustible basado en carbono es virtualmente inagotable en términos humanos, si se incluyen todas las fuentes de energía basadas en carbono, como los hidratos de metano en el fondo marino, que son mucho mayores que todos los demás recursos de combustibles fósiles basados ​​en carbono combinados. [2] Estas fuentes de carbono también se consideran no renovables, aunque se desconoce su tasa de formación/reposición en el fondo marino. Sin embargo, su extracción a costos y tasas económicamente viables aún está por determinar.

En la actualidad, la principal fuente de energía que utiliza el ser humano son los combustibles fósiles no renovables . Desde los albores de las tecnologías de los motores de combustión interna en el siglo XIX, el petróleo y otros combustibles fósiles han tenido una demanda constante. Como resultado, las infraestructuras y los sistemas de transporte convencionales , que están equipados con motores de combustión, siguen siendo predominantes en todo el mundo.

La economía moderna basada en combustibles fósiles es ampliamente criticada por su falta de renovabilidad, además de contribuir al cambio climático . [3]

Combustibles nucleares

La mina de uranio de Rössing es la mina de uranio a cielo abierto más grande y de mayor antigüedad del mundo; en 2005 produjo el ocho por ciento de las necesidades mundiales de óxido de uranio (3.711 toneladas). [4] Las minas más productivas son la mina subterránea de uranio McArthur River en Canadá, que produce el 13% del uranio mundial, y la mina polimetálica subterránea Olympic Dam en Australia, que es principalmente una mina de cobre, pero contiene la mayor reserva conocida de mineral de uranio.
Liberación anual de material radiactivo natural "tecnológicamente mejorado"/concentrado , radioisótopos de uranio y torio que se encuentran naturalmente en el carbón y se concentran en cenizas de carbón pesadas/de fondo y cenizas volantes en suspensión en el aire . [5] Según lo predicho por ORNL, ascenderá en total a 2,9 millones de toneladas durante el período 1937-2040, a partir de la combustión de aproximadamente 637 mil millones de toneladas de carbón en todo el mundo. [6] Estos 2,9 millones de toneladas de combustible de actínidos , un recurso derivado de las cenizas de carbón, se clasificarían como mineral de uranio de baja calidad si se produjeran de forma natural.

En 1987, la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (CMDA) clasificó los reactores de fisión que producen más combustible nuclear fisible del que consumen (es decir, reactores reproductores ) entre las fuentes de energía renovables convencionales, como la solar y la caída de agua . [7] El Instituto Americano del Petróleo tampoco considera la fisión nuclear convencional como renovable, sino que el combustible nuclear del reactor reproductor se considera renovable y sostenible, y señala que los residuos radiactivos de las barras de combustible gastado usadas siguen siendo radiactivos y, por lo tanto, deben almacenarse con mucho cuidado durante varios cientos de años. [8] También se requiere un control cuidadoso de los productos de desechos radiactivos cuando se utilizan otras fuentes de energía renovables, como la energía geotérmica . [9]

El uso de tecnología nuclear basada en la fisión requiere material radiactivo natural como combustible. El uranio , el combustible de fisión más común, está presente en el suelo en concentraciones relativamente bajas y se extrae en 19 países. [10] Este uranio extraído se utiliza para alimentar reactores nucleares generadores de energía con uranio-235 fisionable que genera calor que finalmente se utiliza para impulsar turbinas para generar electricidad. [11]

Hasta 2013, sólo se han extraído unos pocos kilogramos (imagen disponible) de uranio del océano en programas piloto y también se cree que el uranio extraído a escala industrial del agua de mar se repondría constantemente a partir del uranio lixiviado del fondo del océano, manteniendo la concentración de agua de mar a un nivel estable. [12] En 2014, con los avances logrados en la eficiencia de la extracción de uranio del agua de mar, un artículo en la revista Marine Science & Engineering sugiere que, con reactores de agua ligera como objetivo, el proceso sería económicamente competitivo si se implementa a gran escala . [13]

La energía nuclear proporciona alrededor del 6% de la energía mundial y entre el 13% y el 14% de la electricidad mundial. [14] La producción de energía nuclear está asociada a una contaminación radiactiva potencialmente peligrosa , ya que depende de elementos inestables. En particular, las instalaciones de energía nuclear producen alrededor de 200.000 toneladas métricas de residuos de actividad baja e intermedia (LILW) y 10.000 toneladas métricas de residuos de actividad alta (HLW) (incluido el combustible gastado designado como residuo) cada año en todo el mundo. [15]

Aparte de la cuestión de la sostenibilidad del uso de combustible nuclear, existen preocupaciones sobre los desechos radiactivos de alto nivel que genera la industria nuclear, que si no se contienen adecuadamente, son altamente peligrosos para las personas y la vida silvestre. Las Naciones Unidas ( UNSCEAR ) estimaron en 2008 que la exposición humana anual promedio a la radiación incluye 0,01 milisievert (mSv) del legado de pruebas nucleares atmosféricas pasadas más el desastre de Chernóbil y el ciclo del combustible nuclear, junto con 2,0 mSv de radioisótopos naturales y 0,4 mSv de rayos cósmicos ; todas las exposiciones varían según la ubicación . [16] El uranio natural en algunos ciclos de combustible nuclear de reactores ineficientes se convierte en parte de la corriente de desechos nucleares de " una sola pasada ", y de manera similar al escenario en el que este uranio permaneciera naturalmente en el suelo, este uranio emite varias formas de radiación en una cadena de desintegración que tiene una vida media de aproximadamente 4.500 millones de años. [17] El almacenamiento de este uranio no utilizado y los productos de la reacción de fisión que lo acompañan han generado inquietud pública sobre los riesgos de fugas y contención , sin embargo, estudios realizados en el reactor de fisión nuclear natural en Oklo Gabón , han informado a los geólogos sobre los procesos probados que mantuvieron los desechos de este reactor nuclear natural de 2 mil millones de años. [18]

Superficie terrestre

La superficie terrestre puede considerarse un recurso renovable y no renovable, según el ámbito de comparación. La tierra puede reutilizarse, pero no puede crearse nueva tierra según la demanda, lo que la convierte en un recurso fijo con una oferta perfectamente inelástica [19] [20] desde una perspectiva económica.

Recursos renovables

La presa de las Tres Gargantas , la mayor central generadora de energía renovable del mundo.

Los recursos naturales , conocidos como recursos renovables, son reemplazados por procesos naturales y fuerzas persistentes en el entorno natural . Existen energías renovables intermitentes y recurrentes, y materiales reciclables , que se utilizan durante un ciclo a lo largo de una cierta cantidad de tiempo y pueden aprovecharse durante cualquier cantidad de ciclos.

La producción de bienes y servicios mediante la fabricación de productos en los sistemas económicos genera muchos tipos de desechos durante la producción y después de que el consumidor los haya utilizado. Luego, el material se incinera , se entierra en un vertedero o se recicla para su reutilización. El reciclaje convierte materiales valiosos que de otro modo se convertirían en desechos en recursos valiosos nuevamente.

Mapa satelital que muestra las áreas inundadas por el embalse de las Tres Gargantas. Compárese el 7 de noviembre de 2006 (arriba) con el 17 de abril de 1987 (abajo). La central eléctrica requirió la inundación de sitios arqueológicos y culturales y desplazó a alrededor de 1,3 millones de personas, y está causando cambios ecológicos significativos , incluido un mayor riesgo de deslizamientos de tierra . [21] La presa ha sido un tema controvertido tanto a nivel nacional como internacional. [22]

En el entorno natural, el agua , los bosques , las plantas y los animales son recursos renovables, siempre que se controlen, protejan y conserven adecuadamente . La agricultura sostenible es el cultivo de materiales vegetales y animales de una manera que preserve los ecosistemas vegetales y animales y que pueda mejorar la salud y la fertilidad del suelo a largo plazo. La sobrepesca de los océanos es un ejemplo de cómo una práctica o un método industrial puede amenazar un ecosistema, poner en peligro especies e incluso posiblemente determinar si una pesquería es sostenible o no para el uso humano. Una práctica o un método industrial no regulado puede conducir al agotamiento total de los recursos . [23]

Las energías renovables, como la solar , eólica , de las olas , de la biomasa y geotérmica , se basan en recursos renovables. Los recursos renovables, como el movimiento del agua ( energía hidroeléctrica , maremotriz y undimotriz ), la energía eólica y radiante procedente del calor geotérmico (utilizada para la energía geotérmica ) y la energía solar (utilizada para la energía solar térmica ) son prácticamente infinitos e inagotables, a diferencia de sus homólogos no renovables, que es probable que se agoten si no se utilizan con moderación.

La energía de las olas en las costas puede cubrir una quinta parte de la demanda mundial. La energía hidroeléctrica puede cubrir una tercera parte de nuestras necesidades energéticas globales. La energía geotérmica puede proporcionar 1,5 veces más de la energía que necesitamos. Hay suficiente viento para satisfacer 30 veces todas las necesidades de la humanidad. La energía solar cubre actualmente solo el 0,1% de nuestras necesidades energéticas mundiales, pero podría cubrir 4.000 veces más las necesidades de la humanidad, es decir, toda la demanda energética mundial proyectada para 2050. [24] [25]

La energía renovable y la eficiencia energética ya no son sectores de nicho promovidos únicamente por los gobiernos y los ambientalistas. Los niveles crecientes de inversión y capital de los actores financieros convencionales sugieren que la energía sostenible se ha convertido en algo común y en el futuro de la producción energética, a medida que disminuyen los recursos no renovables. Esto se ve reforzado por las preocupaciones sobre el cambio climático , los peligros nucleares y la acumulación de desechos radiactivos, los altos precios del petróleo , el pico del petróleo y el creciente apoyo gubernamental a la energía renovable. Estos factores están comercializando la energía renovable , ampliando el mercado y aumentando la adopción de nuevos productos para reemplazar la tecnología obsoleta y la conversión de la infraestructura existente a un estándar renovable. [26]

Modelos económicos

En economía, un recurso no renovable se define como un bien cuyo mayor consumo hoy implica un menor consumo mañana. [27] David Ricardo en sus primeros trabajos analizó el precio de los recursos agotables y argumentó que el precio de un recurso mineral debería aumentar con el tiempo. Argumentó que el precio spot siempre está determinado por la mina con el mayor costo de extracción, y los propietarios de minas con menores costos de extracción se benefician de una renta diferencial. El primer modelo está definido por la regla de Hotelling , que es un modelo económico de 1931 de gestión de recursos no renovables por Harold Hotelling . Muestra que la explotación eficiente de un recurso no renovable y no aumentable, en condiciones por lo demás estables, conduciría a un agotamiento del recurso. La regla establece que esto conduciría a un precio neto o " renta de Hotelling " para él que aumenta anualmente a una tasa igual a la tasa de interés , lo que refleja la creciente escasez de los recursos. [28] La regla de Hartwick proporciona un resultado importante sobre la sostenibilidad del bienestar en una economía que utiliza recursos no renovables. [29]

Véase también

Referencias

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  5. ^ Servicio Geológico de Estados Unidos (octubre de 1997). "Elementos radiactivos en carbón y cenizas volantes: abundancia, formas y significado ambiental" (PDF) . Hoja informativa FS-163-97 del Servicio Geológico de Estados Unidos .
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  8. ^ Instituto Americano del Petróleo. «Características clave de los recursos no renovables» . Consultado el 21 de febrero de 2010 .
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