RETO MES DE ABRIL .............................docx
Energía y medio ambiente: desafíos y opciones
1. ENERGIA
ENERGIA Y
Y MEDIO
MEDIO AMBIENTE
AMBIENTE
Instituto Peruano de Energía Nuclear
Msc. Juan AVILA LOPEZ
E-Mail: javila@ipen.gob.pe
2. • Agotamiento de reservas energéticas
• Efecto invernadero: Calentamiento global
• Contaminación ambiental: Deterioro
del ambiente y la Salud.
• Crisis económica mundial
• ¿Hay Futuro Promisorio?
AMBITO ENERGIA - MEDIO AMBIENTE
DESARROLLO SOSTENIBLE
4. Energ
Energí
ía y Desarrollo Sostenible
a y Desarrollo Sostenible
D e s a r r o l l o
Economía
Sociedad
Medio Ambiente
Gobernabilidad
Energía
La energía aporta
significativamente para la
sostenibilidad del desarrollo en
todas sus dimensiones.
Calidad de vida
Calidad de vida
6. AMBIENTALMENTE EL MUNDO MARCHA HACIA
ENCRUCIJADAS GLOBALES DE ALTO RIESGO
EMISION DE GASES DE EFECTO INVERNADERO
(CO2, CH4, N2O )
CALENTAMIENTO GLOBAL
PRODUCCION DE CONTAMINANTES
GASES (CO, NOx, SO2 , etc.)
SOLIDOS (Partículas, Pb, As, basura, etc.)
LIQUIDOS ( Residuos de fábricas,
Deshechos municipales)
CONTAMINACION DEL AIRE, SUELOS,
RIOS, LAGOS Y MARES
7. Radiación Solar
Reflejada por la
atmósfera (34%)
Absorbido por
la Tierra
Reflejado por la
atmosfera (66%)
Efecto
Invernadero
Calor
irradiado por
la Tierra
Energía entra = Energía sale
BALANCE DE ENERGIA EN LA TIERRA
EFECTO INVERNADERO
Calentamiento Global
Calentamiento Global
9. Nevado de BROGGI (4860 m.s.n.m)
Hace 50 años
Hace 50 años En la actualidad
En la actualidad
Se tiene estadisticas desde 1960 y en la ultima década
el volumen total de agua en promedio ha disminuido en
11 % (SENAMI)
Se tiene estadisticas desde 1960 y en la ultima década
el volumen total de agua en promedio ha disminuido en
11 % (SENAMI)
EL PERU EMITE EL 0.03 % DEL TOTAL MUNDIAL DE CO2
EL PERU EMITE EL 0.03 % DEL TOTAL MUNDIAL DE CO2
EN EL PERU
10. Fuente de
Emisión Transporte
Atmosférico
Exposición de
Gente y
Ecosistemas
Efectos sobre
La salud y
Medio Ambiente
Evalución y
Valoración
Esquema Simplificado del problema de la contaminación
PROBLEMA DE LA CONTAMINACION
AMBIENTAL
DAÑOS EXTERNOS
12. CRECIMIENTO DE LA POBLACION MUNDIAL
1804
1 mil
millones
1927
2 mil
millones
1960
3 mil
milloes
1974
4 mil
millones
1987
5 mil
millones
1999
6 mil
millones
13. CRECIMIENTO DE LA POBLACION MUNDIAL
http://www.poodwaddle.com/worldclock.swf
http://www.poodwaddle.com/worldclock.swf
14. DESARROLLO SOSTENIBLE
Es el desarrollo que satisface las
necesidades actuales de las personas
sin comprometer la capacidad de las
futuras generaciones para satisfacer
las suyas.
VISION GLOBAL DEL MUNDO
VISION GLOBAL DEL MUNDO
VISION GLOBAL DEL MUNDO
VISION GLOBAL DEL MUNDO
16. DESCUBRIMIENTO Y PRODUCCION DE PETROLEO A NIVEL MUNDIAL
0
10
20
30
40
50
60
1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050
Gb
Pasado
Futuro
Producción
Datos Históricos de Exxon Mobil
AÑOS
ASPO indica que la
fecha clave no será
cuando el petróleo
se acabe, sino
cuando la producción
llegue a su punto
máximo, y las
reservas empiecen a
decrecer.
El punto máximo
llegará entre el
2008 y 2010.
PETROLEO
17. Déficits
Excedentes y Déficit 2005 y 2015 a nivel Sur America
Chile Norte
Perú
Ecuador
Colombia
Venezuela
Argentina
Noreste
Uruguay
Brasil Centro
oriental
Brasil sureste
Brasil
Norte
Brasil
Noreste
Chile Sur
Brasil Sur
Paraguay
Bolivia
2005 2015
Excedentes
Déficits
Excedentes
Argentina
Central Sur
Argentina Austral
Chile Austral
Chile Norte
Perú
Ecuador
Colombia
Argentina
Noreste
Uruguay
Brasil Centro
oriental
Brasil sureste
Brasil
Norte
Brasil
Noreste
Chile Sur
Brasil Sur
Paraguay
Bolivia
Argentina
Central Sur
Argentina Austral
Chile Austral
Venezuela
25. EMISIONES DE CO2
3216 toneladas
1172 toneladas de gas natural
5760 toneladas
2000 toneladas de Diesel
7200 toneladas
2500 toneladas de carbón mineral
CO2 emitido
Combustíble fósil consumido
34. Experimentos de William Robert Grove
1839
Hidrolisis Principio de una
celda de Combustible
Barras de
Platino
Conductor
35. William Robert Grove
(1811–1896)
Grove usó cuatro celdas grandes, con H2 y
O2 para producir energía eléctrica que a su
vez la misma lo usó para el proceso de
hidrolisis generando hidrógeno y oxígeno,
en la celda pequeña superior.
Experimentos de William Robert Grove
1 2 3 4
36. H2
Anodo 2H2 →
4H
+
+ 4e
-
CARGA
Iones a través del electrolito H
+
Ejemplo
Motor eléctrico
Cátodo O2 + 4H+
+ 4e -
→
2H2O
Oxígeno Los electrones fluyen a través del circuito
REACCIONES Y FUNCIONAMIENTO DE UNA CELDA
DE COMBUSTIBLE
38. ENSAMBLAJE DE UNA CELDA DE COMBUSTIBLE
PLACA EXTREMO
ANODO
ELECTROLITO
CATODO
PLACA BIPOLAR
ANODO
ELECTROLITO
CATODO
PLACA EXTREMO
FLUJO SALIENTE
INGRESO DE
COMBUSTIBLE
INGRESO DE AIRE
INGRESO DE
COMBUSTIBLE
INGRESO DE AIRE
40. Esquema de una celda
PEM
Placas de grafito
acanaladas para fluir el
hidrogéno y el oxígeno
Placas de carbono poroso
Electrodos
Membrana
CELDA DE COMBUSTIBLE
45. Reservas y Demanda de Gas Natural (TCF)
Reservas y Demanda de Gas Natural (TCF)
Lote 56
Proyecto de
Exportación
2,8
8,1
4,0
4,2
Lote 88
TC
F
Demanda Local
(18 Años)
Escenario Térmico
Total 10,9 TCF
Total 8,2 TCF
Gas remanente
a los 18 años:
2,7 TCF
Gas remanente
a los 18 años:
2,7 TCF
Agosto2006:
Fuente: MEM
51. Modelos Desarrollados y Auspiciados por el OIEA
Modelo ENPEP : Estudios integrados de energía
Modelo MAED : Proyección de Demanda de Energía
Modelo WASP : Planeamiento y evaluación de sistemas
eléctricos y tecnologías de generación.
Modelo VALORAGUA : Evaluación de sistemas
hidroeléctricos
Modelo MESSAGE: Optimización Energética y evaluación
ambiental
Modelo Simpacts : Evaluación de impactos ambientales
HERRAMIENTAS:
MODELOS COMPUTACIONALES
Teorías, métodos y/o técnicas de
programación, modelamientos avanzados.
Teorías, métodos y/o técnicas de
programación, modelamientos avanzados.
52. Demanda de Energía Útil para los Combustibles
Motor - Escenario de Referencia
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
2005 2010 2015 2020 2025 2030
GWa
Minería Construcción Manufactura Agricultura
Demanda de Energía Útil para los Usos Específicos
de Electricidad - Escenario de Referencia
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
2005 2010 2015 2020 2025 2030
GWa
Manufactura Minería Agricultura Construcción
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
GWa
2005 2010 2015 2020 2025 2030
Demanda de Energía Útil para los Usos Térmicos
Escenario de Referencia
Manufactura Agricultura Minería Construcción
COMBUSTIBLE MOTOR
COMBUSTIBLE MOTOR USOS ESPECIFICOS DE ELECTRICIDAD
USOS ESPECIFICOS DE ELECTRICIDAD
USOS TERMICOS
USOS TERMICOS
53. DEMANDA FINAL POR SECTORES
DEMANDA FINAL POR SECTORES
D em anda Nacional de Energía Final por
Sectores - Escenario de Referencia
0.0
8.0
16.0
24.0
32.0
40.0
48.0
2005 2010 2015 2020 2025 2030
G
W
a
Industria Transporte Residencial Servicios
56. Escenario: Substitución de Combustibles
MITIGACION DE CO2
-20910732
144294495
123383763
-4.0E+07
-2.0E+07
0.0E+00
2.0E+07
4.0E+07
6.0E+07
8.0E+07
1.0E+08
1.2E+08
1.4E+08
1.6E+08
1
TONELADAS
Sin Miticación Con Mitigación
Reducción total
57. Los combustibles fosiles continuará dominando el
espectro energético, mínimo dos décadas mas.
Las tasas de mayor crecimiento ocurrirá en los
países en vías de desarrollo.
La adecuación de la demanda puede tomar más de
tres décadas, por tanto los precios de la energía
crecerá.
El clima está cambiando como consecuencia del
calentamiento global
La contaminación se incrementa y afecta a la salud
humana y el medio ambiente.
CONCLUSIONES
58. El reto es mantener suficiente cantidad de energía,
oportuna, confiable, económica y ambientalmente
tolerable.
Necesidad de considerar nuevas tecnologías, y
nuevas opciones energéticas.
Investigación intensa en energía y medio
ambiente para conseguir un desarrollo
sostenible.
CONCLUSIONES