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Recurso no renovable

Una mina de carbón en Wyoming , Estados Unidos. El carbón , producido durante 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 mantenerse al día con el consumo. [1] Un ejemplo son los combustibles fósiles basados ​​en el 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 terrestres y metálicos , los combustibles fósiles ( carbón , petróleo , gas natural ) y las aguas subterráneas de ciertos acuíferos se consideran recursos no renovables, aunque los elementos individuales siempre se conservan (excepto en reacciones nucleares , desintegración nuclear o escape atmosférico ).

Por el contrario, recursos como la madera (cuando se cosecha de manera sostenible ) y el viento (utilizado para alimentar sistemas de conversión de energía) se consideran recursos renovables , en gran medida porque su reposición localizada puede ocurrir dentro de plazos significativos también para los humanos.

Minerales terrestres y minerales metálicos.

Mineral de oro en bruto que eventualmente se funde para obtener oro metálico.

Los minerales terrestres y los minerales metálicos son ejemplos de recursos no renovables. Los metales mismos están presentes en grandes cantidades en la corteza terrestre , y su extracción por parte de los humanos sólo ocurre donde están concentrados por procesos geológicos naturales (como calor, presión, actividad orgánica, erosión y otros procesos) lo suficiente como para que su extracción sea económicamente viable. Estos procesos generalmente toman de decenas de miles a millones de años, a través de la tectónica de placas , el hundimiento tectónico y el reciclaje de la corteza terrestre .

Los depósitos localizados de minerales metálicos cerca de la superficie que los humanos pueden extraer económicamente no son renovables en el tiempo humano. Hay ciertos minerales y elementos de tierras raras que son más escasos y agotables que otros. Estos tienen una gran demanda en la fabricación , particularmente en la industria electrónica .

Combustibles fósiles

Los recursos naturales como el carbón , el petróleo (petróleo crudo) y el gas natural tardan miles de años en formarse de forma natural y no pueden reemplazarse tan rápido como se consumen. Con el tiempo, se considera que los recursos fósiles serán demasiado costosos de cosechar y la humanidad necesitará cambiar su dependencia de otras fuentes de energía, como la solar o la eólica (ver energía renovable) .

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

En la actualidad, la principal fuente de energía utilizada por el ser humano son los combustibles fósiles no renovables . Desde los albores de las tecnologías de motores de combustión interna en el siglo XIX, el petróleo y otros combustibles fósiles han tenido una demanda continua. Como resultado, las infraestructuras y los sistemas de transporte convencionales , que se instalan en motores de combustión, siguen siendo prominentes en todo el mundo.

La economía moderna de los 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 antigua y una de las más grandes del mundo; en 2005 produjo el ocho por ciento de las necesidades mundiales de óxido de uranio (3.711 toneladas). [4] Sin embargo, las minas más productivas son la mina subterránea de uranio del río McArthur en Canadá, que produce el 13% del uranio mundial, y la mina polimetálica subterránea Olympic Dam en Australia, que a pesar de ser en gran medida una mina de cobre, 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 el aire . [5] Según lo predicho por ORNL , ascenderá acumulativamente a 2,9 millones de toneladas durante el período 1937-2040, provenientes 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 actínido , un recurso derivado de las cenizas de carbón, se clasificarían como mineral de uranio de baja ley si se produjeran de forma natural.

En 1987, la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo (WCED) 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 que la fisión nuclear convencional sea renovable, sino que el combustible de energía nuclear del reactor reproductor se considera renovable y sostenible, y señala que los desechos radiactivos de las barras de combustible gastadas usadas siguen siendo radiactivos y, por lo tanto, deben almacenarse con mucho cuidado. durante varios cientos de años. [8] Además de un control cuidadoso de los residuos radiactivos, también es necesario el uso de otras fuentes de energía renovables, como la geotermia . [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 fisionable -235 , que genera calor que finalmente se utiliza para impulsar turbinas para generar electricidad. [11]

Hasta 2013, sólo se habían extraído del océano unos pocos kilogramos (imagen disponible) de uranio en programas piloto y también se cree que el uranio extraído a escala industrial del agua de mar se repondría constantemente con uranio lixiviado del fondo del océano. mantener 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 en 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 implementara a gran escala. 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 con 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 (RBI) 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]

Cuestiones completamente independientes de la cuestión de la sostenibilidad del combustible nuclear se relacionan con el uso de combustible nuclear y 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 promedio a la radiación incluye 0,01 milisievert (mSv) del legado de pruebas nucleares atmosféricas pasadas más el desastre de Chernobyl 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 " una vez pasado ", y de manera similar al escenario donde este uranio permaneciera naturalmente en el suelo, este uranio emite varias formas de radiación en un cadena de desintegración que tiene una vida media de aproximadamente 4,5 mil millones de años, [17] el almacenamiento de este uranio no utilizado y los productos de reacción de fisión que lo acompañan han generado preocupación pública sobre los riesgos de fugas y contención , sin embargo, el conocimiento adquirido al estudiar la fisión nuclear natural reactor en Oklo Gabón , ha informado a los geólogos sobre los procesos probados que conservaron los desechos de este reactor nuclear natural de 2 mil millones de años que funcionó durante cientos de miles de años. [18]

Superficie terrestre

La superficie terrestre puede considerarse un recurso tanto renovable como no renovable según el alcance de la comparación. La tierra se puede reutilizar, pero no se puede crear tierra nueva según la demanda, por lo que desde una perspectiva económica es un recurso fijo con una oferta perfectamente inelástica . [19] [20]

Recursos renovables

La Presa de las Tres Gargantas , la central generadora de energía renovable más grande del mundo.

Los recursos naturales , conocidos como recursos renovables, son reemplazados por procesos y fuerzas naturales persistentes en el entorno natural . Hay energías renovables intermitentes y recurrentes, y materiales reciclables , que se utilizan durante un ciclo durante un cierto período de tiempo y se pueden aprovechar durante cualquier número de ciclos.

La producción de bienes y servicios mediante la fabricación de productos en los sistemas económicos genera muchos tipos de residuos durante la producción y después de que el consumidor los ha utilizado. Luego, el material se incinera , se entierra en un vertedero o se recicla para su reutilización. El reciclaje convierte materiales de valor que de otro modo se convertirían en residuos 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 energética provocó la inundación de sitios arqueológicos y culturales, desplazó a unos 1,3 millones de personas y está provocando importantes cambios ecológicos , 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 método industrial puede amenazar un ecosistema, poner en peligro a las especies y posiblemente incluso determinar si una pesquería es sostenible o no para el uso humano. Una práctica o método industrial no regulado puede conducir al agotamiento total de los recursos . [23]

Las energías renovables procedentes del sol , el viento , las olas , la biomasa y la geotermia se basan en recursos renovables. Los recursos renovables como el movimiento del agua ( energía hidroeléctrica , mareomotriz 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 ) son prácticamente infinitos y no pueden agotarse, a diferencia de sus sus contrapartes no renovables, que probablemente se agoten si no se usan con moderación.

La energía potencial de las olas en las costas puede satisfacer una quinta parte de la demanda mundial. La energía hidroeléctrica puede satisfacer 1/3 de nuestras necesidades energéticas globales totales. La energía geotérmica puede proporcionar 1,5 veces más de la energía que necesitamos. Hay suficiente viento para alimentar el planeta 30 veces; la energía eólica por sí sola podría satisfacer todas las necesidades de la humanidad. Actualmente, la energía solar cubre solo el 0,1% de nuestras necesidades energéticas mundiales, pero hay suficiente para cubrir las necesidades de la humanidad 4.000 veces más que toda la demanda energética mundial proyectada para 2050. [24] [25]

La energía renovable y la eficiencia energética ya no son sectores nicho promovidos únicamente por gobiernos y ambientalistas. Los crecientes niveles de inversión y el hecho de que una mayor parte del capital proviene de actores financieros convencionales sugieren que la energía sostenible se ha convertido en algo común y en el futuro de la producción de energía, 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 cenit del petróleo y el creciente apoyo gubernamental a las energías renovables. Estos factores son la comercialización de energías renovables , la ampliación del mercado y la creciente demanda, la adopción de nuevos productos para reemplazar tecnologías obsoletas y la conversión de la infraestructura existente a un estándar renovable. [26]

Modelos económicos

En economía, un recurso no renovable se define como bienes , donde mayor consumo hoy implica menor consumo mañana. [27] David Ricardo en sus primeros trabajos analizó el precio de los recursos agotables, donde argumentó que el precio de un recurso mineral debería aumentar con el tiempo. Sostuvo que el precio spot siempre lo determina 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 elaborado por Harold Hotelling . Muestra que la explotación eficiente de un recurso no renovable y no aumentable conduciría, en condiciones por lo demás estables, a un agotamiento del recurso. La regla establece que esto conduciría a un precio neto o " alquiler de Hotelling " que aumentaría anualmente a una tasa igual a la tasa de interés , reflejando 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 fuentes no renovables. [29]

Ver también

Referencias

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  3. ^ Opciones climáticas de Estados Unidos: Panel sobre el avance de la ciencia del cambio climático; Consejo Nacional de Investigaciones (2010). Avanzando en la ciencia del cambio climático. Washington, DC: Prensa de las Academias Nacionales. doi :10.17226/12782. ISBN 978-0-309-14588-6.
  4. ^ Rössing (de infomine.com, estado viernes 30 de septiembre de 2005)
  5. ^ Servicio Geológico de Estados Unidos (octubre de 1997). "Elementos radiactivos en el carbón y las cenizas volantes: abundancia, formas y importancia ambiental" (PDF) . Hoja informativa del Servicio Geológico de EE. UU. FS-163-97 .
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  7. ^ Brundtland, Gro Harlem (20 de marzo de 1987). "Capítulo 7: Energía: opciones para el medio ambiente y el desarrollo". Nuestro futuro común: Informe de la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo . Oslo . Consultado el 27 de marzo de 2013 . Las principales fuentes de energía actuales son principalmente no renovables: gas natural, petróleo, carbón, turba y energía nuclear convencional. También existen fuentes renovables, como la madera, las plantas, el estiércol, las caídas de agua, las fuentes geotérmicas, la energía solar, de las mareas, el viento y las olas, así como la fuerza muscular humana y animal. Los reactores nucleares que producen su propio combustible ("criadores") y, eventualmente, los reactores de fusión también entran en esta categoría.
  8. ^ Instituto Americano del Petróleo. "Características clave de los recursos no renovables" . Consultado el 21 de febrero de 2010 .
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