"Presentaciones enmarcadas dentro de la Escuela de Septiembre de Som Energia, que tuvo lugar en Valencia del 19-21 de septiembre de 2014."
"Presentacions emmarcades dins de l'Escola de Setembre de Som Energia, que va tenir lloc a València del 19-21 de setembre de 2014."
14. Debate sobre modelo energético. Iñigo Capellan
1. Debate en torno al modelo energético: límites y ritmos de sustitución
Grupo de investigación en Energía y Dinámica de Sistemas de la Universidad de Valladolid.
2. Límites de las energías renovables
• Límites absolutos
• Límites temporales: la transición energética
• Sujetos al objetivo de la sostenibilidad
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3. La transición energética. ¿Variantes?
gas
carbón
renovables
petróleo
Estamos aquí
1990
2010
2030
2050
2070
2090
1000
800
600
400
200
0
EJ / año
?
??
3
4. Límites absolutos (I)
Energía solar = energía de la biosfera: vientos, olas, fotosíntesis, corrientes marinas, aguas, tierras…
• TERRITORIO
• BAJA TRE
• NO ACUMULADA
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5. Límites absolutos (II)
(de Castro 2011, 2013a, 2013b)
Debate en torno al modelo energético: límites y ritmos de sustitución.
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6. Eólica
•Encontramos estimaciones de potenciales máximos en la literatura que no tienen en cuenta la interacción entre molinos (conservación energía):
• ¿”Sorpresas” estilo Cambio Climático?
•Lu 2008 (78 TW), Archer-Jacobson (72TW),
Caldeira-Jacobson (1500TW)
•Potencia total disipada por toda la atmósfera en los 200m más cercanos a la superficie: 100TW
•Potencial máximo estimado por De Castro y col. : 1TW (frente a los actuales 0,06TW de potencia eólica y los 17TW de potencia total consumida)
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7. Solar
• Literatura: estimaciones de potencial máximo varias veces el consumo energético total actual (2x – 30x)
(TRE (suelo) ≈ 2.7 (Prieto & Hall 2013) )
12-23 We/m2 3,3 We/m2
• Estimación realista de la densidad:
•¿Potencial máximo realista? 2 – 4 TWe
• Ciudades: < 2% superficie (< 5% energía final total) (estudio de caso para Palermo, La Gennusa et al 2011)
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8. Biocombustibles
• Tasa de Retorno Energético baja: 5 (etanol Brasil), 1,25 (etanol de maíz), 3 (aceite de palma), 1,5 (soja, trigo en China)
• Muy elevada ocupación de terreno (tierra fértil): 0.073W/m2 netos frente a los 2.8W/m2 de la energía fotovoltaica
• Huella ecológica mucho mayor que la de los combustibles fósiles: > 2.87 Ha/pc frente a 1,47 Ha/pc (si 12TW de energía fueran sustituidos por biocombustibles)
•Tierra para biocombustibles para los coches actuales: 3000Mha (tierra arable en el mundo 1520 Mha)
• Límite: ¿ 0,073 TW ? (100 Mha de 1500 Mha arables) < 2% consumo actual de combustibles líquidos
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9. Límites de las energías renovables
• Límites absolutos razonables ¿ 4 – 6 TW?
• Límites temporales: la transición
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10. Economía- energía
Políticas
gas
carbón
uranio
Límites físicos de las energías renovables
Límites de ritmos de implantación
petróleo
Modelos: ¿qué futuro no es posible?
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11. gas
carbón
renovables
petróleo
EJ /año
¡ IMPOSIBLE !
potencial renovable ≈ 140 – 210 EJ/año
Modelos: ¿qué futuro no es posible?
Estamos aquí
¡ IMPOSIBLE !
No respeta los ritmos de transición
POSIBLE
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15. Un ejercicio de ficción: repartiendo la energía futura equitativamente
España:
De 121 GJ pc a 50 GJ en 2050 !
15
16. Límites de las energías renovables
• Límites absolutos (consumo actual energía primaria 17TW)
• Límites temporales: la transición
• El objetivo de la sostenibilidad
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19. 19
Transición energética. Implicaciones
• Crisis sistémica: sólo las soluciones tecnológicas no son suficientes (cambios culturales, sociales, infraestructuras, modos de consumo…)
• Las energías renovables pueden sustituir a las fósiles en la generación de electricidad si son fuertemente impulsadas. Pero CUELLO DE BOTELLA en el transporte
• Se impone una reducción en el consumo absoluto de energía, materiales y otros recursos por imperativo ecológico (sostenibilidad); especialmente en los países desarrollados.
• Sería ingenuo pensar que la falta de reacción a la crisis energética no vaya a tener repercusiones económicas graves!
• Una economía sostenible es aquella basada en:
• Energías renovables 100%,
• Ciclo circular de materiales
21. Cierre de ciclos
Elementos usados en la fabricación de computadores 1980
21
22. Cierre de ciclos
Elementos usados en la fabricación de computadores 2010
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23. ¿Cómo debe ser una tecnología realmente sostenible?
• Reciclado completo de los minerales
• Diseño pensado para el reciclaje
• Diseño holista (no es cuestión de diseñar un panel sino un habitat, una forma de vida, una nueva cultura)
• Biomímesis: mucha atención a los ecosistemas y a la permacultura (ideas muy interesantes)
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24. ¡Muchas gracias por vuestra atención!
http://www.eis.uva.es/energiasostenible
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25. Referencias
• Capellán-Pérez et al (2014): “Fossil fuel depletion and socio-economic scenarios: an integrated approach”. Forthcoming.
• De Castro, C. et al,. “Global Wind Power Potential: Physical and Technological Limits.” Energy Policy 39, no. 10 (October 2011): 6677–6682. doi:10.1016/j.enpol.2011.06.027.
• De Castro, C. et al,. “Global Solar Electric Potential: A Review of Their Technical and Sustainable Limits.” Renewable and Sustainable Energy Reviews 28 (Diciembre 2013): 824–835. doi:10.1016/j.rser.2013.08.040.
• De Castro, C. et al,. “A Top-down Approach to Assess Physical and Ecological Limits of Biofuels.” Energy. Accessed December 11, 2013. doi:10.1016/j.energy.2013.10.049.
• Mediavilla, Margarita, Carlos de Castro, Iñigo Capellán, Luis Javier Miguel, Iñaki Arto, and Fernando Frechoso. “The Transition towards Renewable Energies: Physical Limits and Temporal Conditions.” Energy Policy 52 (January 2013): 297– 311. doi:10.1016/j.enpol.2012.09.033.
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