Este documento resume los principales puntos sobre los sistemas energéticos y el cambio climático. Explica que la mayoría de la energía mundial proviene de combustibles fósiles y que las actividades humanas generan una cantidad significativa de gases de efecto invernadero. También describe las concentraciones actuales de estos gases en la atmósfera, sus efectos en la temperatura global, y los posibles escenarios futuros en función de las emisiones de gases de efecto invernadero.

1. w ', (~31,m?q;
c
LOS SISTEMAS ENERGÉTICOS Y
ASPECTOS CLIMATOLÓGICOS
Presentado por: Dr. Pablo Mulás del Pozo
Director de la Divisi6n Fuentes de Energía
Instituto de Investigaciones Eléctricas
Noviembre 8, 1990

2. Actualmente, en el inundo, la
situación energética muestra una
gran dependencia de los
combustibles fósiles como
energéticos primarios. En su uso
final, sus principales
consumidores son el sector
transporte y el sector industria.
Circunstancialmente, las altas
temperaturas registradas en
ciertos países industrializados
durante la década de los años
ochenta desencadenaron grandes
inquietudes así como numerosos
estudios científicos y tecnológicos
en torno al llamado efecto
invernadero en la atmósfera de
nuestro planeta, que se presume
tendrá, según la opinión de
diferentes científicos, leves o
graves impactos sobre el clima de
la tierra. En este debate, en el
que las distintas posiciones tienen
grandes repercusiones en sus
aspectos económicos, sociales y
políticos, resulta de primordial
importancia que los aspectos
técnicos y científicos del problema
estén claramente especificados.
El Clima en el Presente
El efecto invernadero es el
fenómeno por el cual la radiación
solar penetra en un sistema, parte
de la energía la absorbe y parte la
refleja. De la energía absorbida,
una proporción es reemitida, aunque
usualmente en una longitud de onda
diferente a la incidente. Cuando
el efecto invernadero se da, esa
radiación reemitida es absorbida o
reflejada nuevamente hacia el
interior del sistema, ya sea por
los gases o el material que
conforma su frontera exterior. Como
esta energía adicional no escapa,
cambian las características físicas
del sistema, por ejemplo, la
temperatura.
En nuestro sistema planetario,
se observa este efecto. La teoría
aceptada en el caso de los dos
planetas más próximos a la Tierra,
considerando los diferentes valores
de la intensidad de la radiación
solar sobre cada uno de ellos,
sostiene que Venus, con altas
concentraciones de bióxido de
carbono (CO2 ) en su atmósfera, que
absorbe en la longitud de onda del
infrarrojo, tiene temperaturas
superficiales del orden de 430°C,
mientras que Marte, con muy bajas
concentraciones de CO 2 , tiene
temperaturas del orden de -50°
Celsius (1). Se estima que la
tierra, sin el bióxido de carbono
en la atmósfera, tendría una
temperatura global promedio de 30
a 35° Celsius menor.
Sin embargo, hoy día la
controversia se relaciona con el
hecho de que, aunque la naturaleza
es responsable de una buena parte
de la velocidad de emisión de los
gases que producen el efecto
invernadero, el hombre -a través de
01

3. los equipos, procesos y sistemas
que ha ingeniado para mejorar su
calidad de vida- genera una
cantidad importante de los gases
presentes en la atmósfera terrestre
(2). En el Cuadro 1, se presentan
las estimaciones de la velocidad de
emisión de estos gases, tanto por
actividades realizadas por el
hombre, fuentes antropógenas como
por los procesos naturales. Por
ejemplo, en el caso del CO 2 , se
observa que la cantidad de este
compuesto emitido a la atmósfera
proviene principalmente de la
naturaleza y se supone que el
aumento continuo de la
concentración de este gas se debe
al rompimiento del equilibrio entre
los procesos de emisión y de
absorción. Otros gases, como el
metano (CH4 ) y el óxido de azufre
(SO2 ), muestran una mayor
dependencia en actividades
antropógenas. Este cuadro muestra
intervalos ya que resume una
cantidad apreciable de información
estimada y observada, publicada en
la literatura especializada, lo que
también demuestra la incertidumbre
que existe sobre el particular.
En el Cuadro 2, se muestran
las concentraciones promedio de los
gases invernadero alcanzadas en la
atmósfera y se observa que el
principal compuesto presente es el
bióxido de carbono, y que los demás
gases -metano, óxidos de nitrógeno,
clorofluorocarbones y bióxido de
azufre- están muy por abajo de la
concentración del primero (3). Sin
embargo, debido a las
características fisicoquímicas de
estos gases, la suma de sus
concentraciones, aunque mucho
menores que la del CO 2 , produce un
impacto equivalente al de este
último (4). Además, cabe aclarar
que la importancia de estos gases
en relación con el estado de la
atmósfera no solo radica en sus
características de absorción de
energía, sino también en su
interacción con otras especies
químicas, por ejemplo las moléculas
de agua y, consecuentemente, el
efecto que tiene sobre la formación
de nubes; éstas desempeñan un papel
relevante en el balance energético
del planeta. La atmósfera, desde
el punto de vista físico y químico
es un sistema muy complejo, y se
desconocen muchos de sus procesos
y mecanismos, tanto internos como
de interacción con la biósfera y
los océanos, así como los valores
de ciertos parámetros que regulan
los procesos conocidos (3,5).
Probablemente la información que
causa la mayor preocupación es la
famosa correlación que se muestra
en la Figura 1 entre la
concentración de CO 2 y CH4 ,
obtenida de las burbujas de aire
atrapadas año con año en las capas
polares, y la temperatura obtenida
por métodos indirectos basados en
análisis isotópicos del deuterio y
oxígeno-18 (6,7). Esta
información, al ser solo una
correlación empírica, no es
evidencia contundente de que el
cambio en la concentración de CO 2
produce el cambio en la
2

4. temperatura, ya que los mecanismos
biogeofísicos no se han
identificado; este gas puede haber
desempeñado un papel de
amplificador o de retroalixnentador
positivo al cambio de clima (5).
Los resultados obtenidos por dos
prestigiados centros de
investigación estadounidenses, el
Instituto Goddard para Estudios
Espaciales y el Centro de
Investigaciones Climáticas, al
analizar con diferentes
metodologías los datos de
temperatura superficial
observada,en el presentesiglo
(vease la Figura 2), sugieren que
en este lapso de tiempo, el aumento
de temperatura corresponde a 0.5°C
(5). Este aumento es tan pequeño
que varios otros estudios obtienen
resultados que lo contradicen, que
cuestionan las mediciones o que lo
adjudican a variaciones naturales
(9). Aunque estas correlaciones
tienen cierto grado de
incertidumbre, no cabe la menor
duda de que el equilibrio de la
concentración del bióxido de
carbono está roto, ya que en los
últimos treinta años, las
mediciones directas de gases, como
el CO2 , muestran una continua alza,
como se muestra en la Figura 3,
habiendo pasado de 310 a 350 partes
por millón volumétricas (5,8).
Deben mencionarse otros trabajos
relacionados con posibles
manifestaciones del efecto
invernadero. Se ha informado que
los sistemas costeros de surgencia
oceánica se han intensificado en
cuatro regiones donde este fenómeno
ocurre: California (EUA), Península
Ibérica del lado del Océano
Atlántico, costa sur de Marruecos
sobre el Océano Atlántico y Perú.
En estos sitios se presenta un
mecanismo que, al reducir el
enfriamiento nocturno e incrementar
el calentamiento diurno por el
efecto invernadero, intensifica las
depresiones termales continentales
cercanas a las regiones de la
surgencia. Esta intensificación
se manifiesta en el aumento de los
gradientes de presión a través de
la interfaz mar-tierra, la
intensificación de los vientos a lo
largo de la costa y una aceleración
de la circulación de la surgencia
(10)
Otro estudio donde se analiza la
información de los mareograinas y se
filtra con el fin de remover la
contribución de los escurrimientos
isostáticos glaciales muestra una
franca reducción de la dispersión
geográfica de los valores del
incremento del nivel del mar. Los
resultados obtenidos sugieren que
a nivel global se tiene una señal
coherente con una intensidad de 2.4
± 0.9 milímetros por año activa en
el sistema, que puede ser una
indicación de la presencia del
efecto invernadero (11).
Además del análisis sobre las
observaciones pasadas y presentes,
se han realizado varios estudios de
predicción en cuanto a diferentes
escenarios globales, principalmente
3

5. del sector energético, que llevan
a diferentes niveles de
concentración de gases invernadero
y consecuentemente, a distintos
incrementos en la temperatura del
sistema (5,12), que a su vez llevan
a análisis muy variados de lo que
significan estas temperaturas en
sistemas físicos y biológicos del
planeta (13,14). La mayor parte de
las predicciones pueden resumirse
en dos escenarios, uno basado en la
extrapolación de hábitos de consumo
y mezclas de energéticos usados en
la actualidad y otro, en la
aplicación de medidas draconianas
en relación con el ahorro de
energía (5,15).
En cuanto al aumento de la
concentración de CO2 , esta
dependerá principalmente de la
cantidad de combustibles fósiles
que se quemen, siendo el peor el
carbón y el menos dañino el gas
natural (metano). Cabe aclarar que
el metano es de 20 a 30 veces más
efectivo para absorber en el
infrarojo (es decir como gas
invernadero) que el bióxido de
carbono (5), por lo que su uso más
intenso seguramente implica una
aceleración en su concentración
atmosférica. Entonces, conociendo
las emisiones de CO 2 , pueden
analizarse los procesos de
remoción, como la fotosíntesis en
plantas y los procesos biológicos
y químicos en el océano. Sin
embargo, ya que suponemos que el
aumento de la concentración de
estos gases produce un aumento de
temperatura, que implica cambios
climáticos, tenemos procesos de
retroalimentación que afectarán,
por ejemplo, la intensidad de los
procesos de fotosíntesis por
cambios de crecimiento de las
plantas y la formación de nubes por
una mayor evaporación de agua de
los océanos; estas modficaciones
tendrán seguramente un efecto sobre
la concentración de los gases.
Asimismo, los tiempos
característicos para los procesos
que involucran mezclado oceánico
son mucho mayores que los tiempos
involucrados con el aumento de las
concentraciones de CO 2 que se han
observado. Consecuentemente, los
valores de las concentraciones de
gases en la atmósfera calculadas
con los modelos contienen
incertidumbres importantes.
Todavía más complicado es
transferir estos valores de
concentración de gases invernadero
en impacto climático, físico y
biológico en la superficie de la
Tierra. La mayor parte de los
modelos predicen que para una
duplicación de la concentración del
CO2 en la atmósfera (300 a 600
ppmv), se deberá observar un
aumento global de la temperatura
entre 1.5 a 5.5°Celcius La
magnitud de este cambio es muy
importante aunque parezca tan
pequeño comparado con las
variaciones diarias que se
registran normalmente; no obstante
debe considerarse que se trata de
promedios globales y que en la
última época glacial, hace 18,000
años, este promedio solo era 5°C
4

6. menos que el actual.
La validación de estos modelos
globales requiere su
regionalización con el fin de poder
comparar observaciones locales con
las predicciones. Esto implica
incorporar la información de la
dinámica de todos los procesos
biológicos, químicos e hidrológicos
relacionados con el clima y la
descripción de los procesos que
afectarán la respuesta de los
océanos profundos a perturbaciones
de su equilibrio; esta tarea se
encuentra lejos de realizarse por
falta de información, así como por
la complejidad de los modelos
resultantes.
Finalmente, es claro que la
atmósfera terrestre no está en
equilibrio en cuanto a los gases
invernadero que la conforman, que
su concentración sigue aumentando
y que seguramente algún efecto
tendrá sobre el clima (16) ¿Cuál
será éste y de qué magnitud? es la
incógnita que tenemos ante
nosotros.
Situación Energética
Aunque el sector energético mundial
no es el único en generar las
emisiones antropogénicas de gases
invernadero que supuestamente han
roto el equilibrio en que se
encontraba la atmósfera terrestre,
si es el principal y el más
importante, generando al año entre
cinco y seis mil millones de
toneladas de carbón, en forma de
CO2 , acercándose a ser el 10% de la
cantidad total en el ciclo de
carbón de la Tierra (17). Para el
caso del CO2 , la deforestación por
quema de bosques es también de los
procesos que más aportan (3 a 4 mil
millones de toneladas de carbón en
forma de bióxido de carbono).
Las reservas probadas y la
producción anual de los recursos
energéticos convencionales
(petróleo y gas; carbón térmico;
energías hidráulica y geotérinica,
y de uranio) se muestran en el
Cuadro 3 (18,19,20,21) . Si bien no
todos los valores presentados
corresponden al mismo año, las
variaciones de un año al otro son
muy pequeñas y, para fines
prácticos, muestran las magnitudes
de su presencia y producción.
El carbón térmico es el recurso
más abundante, y suponiendo que
estos valores se mantuvieran a la
velocidad de producción actual, el
carbón tardaría alrededor de
quinientos años en desaparecer,
mientras que el petróleo y gas solo
durarían alrededor de cuarenta y
cincuenta y cinco años
respectivamente. Estos recursos no
renovables se utilizan casi en su
totalidad para generar calor a
través del proceso de la
combustión, teniendo como
subproducto el bióxido de carbono.
También se observa que de los
recursos renovables -la energía
hidráulica y la energía geotérmica-
no todos se han utilizado y se
5

7. tienen márgenes de capacidad de
instalación del orden de cinco y
dos veces, respectivamente. La
energía hidráulica tiene cierto
riesgo en cuanto a su confiabilidad
por depender del clima.En los dos
casos, el recurso tiene que ser
transformado a un energético
secundario transportable o usado in
situ. La distribución de lo que
queda por instalar está concentrada
en ciertas regiones. Sus efectos
ambientales en la periferia local
del sitio de explotación pueden
llegar a ser importantes. La
energía hidráulica se transforma en
electricidad; sin embargo la
energía geotérmica puede
utilizarse para generar tanto
electricidad como vapor de proceso
para plantas industriales.
El uranio se utiliza para
generar electricidad en centrales
nucleares a través de un proceso
termodinámico, utilizando vapor
como el fluido de trabajo. En el
presente, 17% de la electricidad en
el mundo se genera en base a
energía nuclear y es comparable a
la generada por la hidráulica.
(22). Tomando en cuenta la relación
de reservas probadas y producción
anual, se tienen asegurados los
próximos ciento cuarenta años en
cuanto al suministro de uranio para
las unidades nucleoeléctricas en
operación. El desarrollo comercial
de nuevas tecnologías de conversión
como son los reactores de cria,
incrementarían estas reservas
varias veces.
Si se analiza en la Figura 4 el
balance energético mundial de 1985
(23), se observa que el sector
transporte consume lo equivalente
a 26 millones de barriles de
petróleo crudo al día, de un total
de 59 millones de producción del
mismo; es decir, 44% del total;
este sector es dependiente del
petróleo en un 96% de su consumo.
En cuanto al sector industrial, el
petróleo y el gas contribuyen,
incluyendo la parte de estos
energéticos que llega a este sector
como electricidad, lo equivalente
a un total de 17 millones de
barriles de petróleo al día que
corresponde a 20% del total de la
producción de estos dos
energéticos. Este sector, además,
consume carbón en forma importante.
Incluyendo la parte de este
energético que llega al sector como
electricidad, consume lo
equivalente a 16 millones de
barriles de petróleo crudo al día,
es decir el 40% del carbón
producido.
Hoy en día es difícil
identi ficar alternativas
comerciales energéticas que no
generen gases invernadero para
estos dos sectores ,aunque el gas
natural produce la mitad de bióxido
de carbono que el carbón por
kilocaloría térmica producida (24);
las moléculas de metano, como ya se
mencionó, son entre 20 y 30 veces
más efectivas como gas invernadero
que el CO2 . Por tanto, un uso
extensivo del gas natural no es
recomendable por las pérdidas que

8. siempre ocurren en su utilización.
La falta de alternativas hace que
estos sectores continuen generando
gases invernadero en el corto y
mediano plazo.
Donde es obvio que ya existen
alternativas comerciales es en la
generación de electricidad, ya que
ni la nuclear ni la hidráulica
generan gases invernadero, y la
geotermia produce cantidades
menores; del orden de 10% de CO 2
por kilowatt hora que lo que genera
el carbón (25).
Aunque todavía no llegan a ser
aceptadas mundialmente como
energías alternas comerciales, los
desarrollos para aprovechar el
viento y el sol también son en
potencia importantes opciones al
futuro. El aprovechamiento
generalizado de la biomasa
producida a escala industrial para
generar electricidad o calor de
proceso a través de la combustión
no es comercial, con excepción del
alcohol proveniente de caña de
azucar en Brasil. Sin embargo,
podría ser otra posible opción si
acaso se desarrollase a nivel
mundial, ya que el carbón en el
bióxido de carbono se reciclaría en
las plantaciones energéticas y, en
alguna forma, se podría mantener el
equilibrio, probablemente con
valores de concentraciones de CO 2
en la atmósfera más altos que el
equilibrio correspondiente sin la
presencia de estas plantaciones
energéticas.
Se encuentran en pleno
desarrollo nuevas tecnologías para
generar electricidad y calor de
proceso para la industria por otros
procesos utilizando los
combustibles fósiles comerciales.
El sistema de gasificación de
carbón o de hidrocarburos pesados
para generar un gas combustible que
se emplee en sistemas de ciclo
combinado ha tenido excelentes
resultados en las unidades de
demostración instaladas, como es el
caso de la central de Cool Water
(26) que opera desde 1984. También
están las unidades de lecho
fluidizado para estos mismos
combustibles, tanto atmosféricos
como presurizados; de estos se
tienen múltiples proyectos de
demostración y los primeros, que ya
se consideran comerciales para la
generación de vapor de proceso,
continúan su desarrollo en forma
acelerada. El interés en estas dos
tecnologías, que iniciaron su
desarrollo en la década de los años
setenta, se orientó principalmente
a la disminución de las emisiones
de gases ácidos (óxido de nitrógeno
y de azufre) que producían la
llamada lluvia ácida. Debido al
interés en el efecto invernadero y
considerando que los países
industrializados tienen una
cantidad apreciable de las reservas
de carbón, se investiga la
posibilidad comercial de eliminar
las emisiones de bióxido de carbono
en estos dos tipos de procesos.
Las estimaciones preliminares
muestran que el costo de la energía
7

9. producida se incrementará entre un
30% para el proceso de
gasificación-ciclo combinado a un
60-100 porciento para los procesos
convencionales de quemado directo
del carbón (24,27).
Otra tecnología de interés es la
de celdas de combustible donde se
realiza, a través de un proceso
electroquímico, una conversión
directa de hidrógeno y oxígeno a
electricidad con agua como
subproducto. El desarrollo de la
segunda generación de celdas de
combustible con base en
electrolitos de sales fundidas
muestra un avance considerable en
cuanto a mejoría en la eficiencia
del sistema (28). El intervalo de
aplicaciones en los diferentes
sectores consumidores (transporte,
doméstico e industrial), debido a
su modularidad y flexibilidad de
combustible utilizado para generar
el hidrógeno , la hace una opción
para el futuro con una alta
probabilidad de penetración del
mercado.
El total de energéticos
primarios que entran al sistema
energético mundial es equivalente
a 166 millones de barriles de
petróleo crudo por día (23), de los
cuales alrededor de 150
corresponden a combustibles que
generan, en mayor o menor medida,
gases invernadero, es decir, 90%;
esto incluye combustibles
tradicionales no comerciales como
la lefla. De estos 166 millones de
barriles, 48 millones están
destinados a generar electricidad,
aproximadamente 29%, de los cuales
33 millones, casi 70% corresponden
a combustibles que generan estos
gases. Si es cierto que este
sector, el de generación eléctrica,
genera solo 11% de los gases
invernadero (29), es obvio que es
el único sector del sistema
energético que en el presente ya
tiene opciones comerciales
energéticas disponibles y que estos
33 millones de barriles de petróleo
equivalente por día, podrían
reducirse en forma paulatina del
inventario de fuentes emisoras.
La Situación Futura
La demanda global de energía
seguirá creciendo si los centros de
poder mantienen el objetivo de
mejorar la calidad de vida de los
habitantes de los países en
desarrollo.
Actualmente, el consumo final de
energía por habitante varía
significativamente entre diferentes
países como se muestra en la Figura
5 (23). Esta muestra con claridad
que el consumo es mucho mayor en
países nórdicos en los que por
razones de clima se requiere
calefacción habitacional durante
una buena parte del año. Sin
embargo, la diferencia entre 2
barriles de petróleo equivalente
por año y por habitante en la India
contrasta con los 44 barriles para
Canadá; este último contrasta
sorprendentemente con los 18
barriles para Japón.

10. Si además, se analizan los datos
de intensidad energética para
producir una unidad de producto
bruto, según el Cuadro 4 (30), se
observa que la tendencia en países
industrializados es a la baja y en
México, al igual que otros países
en desarrollo, es a la alza. Esto
deja margen para reducir la demanda
energética. Datos en relación con
el potencial en uso eficiente de la
energía muestran (33,34), por
ejemplo, que en automóviles,
refrigeradores y aire acondicionado
se puede tener en el corto plazo
mejorías de entre 3 a 4 veces en su
eficiencia energética.
Se han realizado diferentes
escenarios de la demanda mundial
energética con dos límites que dan
un máximo y un mínimo. El máximo
se da basándose en la continuación
de las prácticas actuales de
consumo de energía y el mínimo,
aplicando todas las medidas
posibles de uso eficiente de
energía (35). Descontando los
resultados extremos, la energía
primaria total requerida, estimada
para entre 2020 y 2030 pasa de ser
de 1.09 hasta 3.42 veces la energía
requerida en 1980. En estas
condiciones y analizando el balance
de energía de la Figura 4 y el
cuadro de reservas probadas de
recursos energéticos, todo parece
indicar que en el mediano plazo
será difícil frenar el incremento
de la concentración de CO2 en la
atmósfera. Sin embargo, lo que si
es factible, es reducir la
velocidad de este incremento,
utilizando medidas de uso eficiente
de energía y sistemas de generación
eléctrica comerciales que no
produzcan gases invernadero. En
cuanto a la primera, esta medida ya
se aprecia como concenso general,
no sólo por razones de efecto
invernadero sino sobre todo, por
razones económicas de
competitividad comercial y
seguramente su aplicación tendrá
éxito. Este no es el caso de la
segunda.
Si bien el aprovechamiento de la
energía hidráulica y geotérmica
seguirá creciendo en todos los
países que todavía tienen recursos
economicamente viables, éstos
terminarán por ser utilizados en su
totalidad y no podrán cubrir los
requerimientos para remplazar la
capacidad eléctrica con base en
combustibles fósiles. Las
magnitudes de estas capacidades que
operan hoy, en los Estados Unidos
y en la Unión Soviética es de
aproximadamente treinta veces el
sistema eléctrico mexicano, (vease
Cuadro 5).
La única otra opción es la
energía nuclear. Esta no genera
gases invernadero. Los sistemas de
seguridad de las unidades
nucleoeléctricas están diseñados
especificamente bajo el criterio de
reducir a casi cero la probabilidad
de daño a la salud pública. Los
almacenes de desechos radiactivos
son tecnicamente sencillos, lo que
reduce grandemente la probabilidad
de falla. El recurso existe y, en

11. pocos años, su magnitud se puede
incrementar varias veces con nuevas
tecnologías como son los reactores
de cria ya en proceso de
demostración comercial. Los costos
de la energía generada son
competitivos. Sin embargo, debido
a que su primera aplicación fue
militar y exitosa en causarle daño
a la salud pública del enemigo, y
posteriormente al accidente de una
unidad en la central de Chernovyl
cuyo reactor tiene un diseño poco
diseminado y con menos grado de
contención que la gran mayoría, la
energía nuclear desgraciadamente se
enfrenta a una imagen negativa.
Esto obstaculiza su aplicación
masiva como en Francia y Bélgica,
donde más del 75% de la generación
eléctrica en 1989 fue con base en
este energético (36). Si el mundo
se acercara a la situación de estos
dos países, se aminoraría en forma
significativa el problema del
crecimiento de la concentración del
bióxido de carbono.
Los desarrollos actuales que se
realizan en relación con las
unidades nucleoeléctricas tienen
que ver principalmente con reducir
el riesgo de un accidente en el que
se emita al ambiente productos
radioactivos, utilizando la
experiencia de operación pasada e
introduciendo sistemas de seguridad
que dependan al mínimo de equipos
electromecánicos (37). Estos
reactores nucleares de la segunda
generación se introducirán en forma
comercial en la década de los años
noventa. Desde el punto de vista
técnico, estos desarrollos deberán
reducir aun más la probabilidad de
daños a la salud pública, que por
sí ya es más baja que otros
procesos a los que está expuesto el
hombre (38). Sin embargo, no es un
problema técnico el principal
obstáculo que debe vencerse en el
proceso de incrementar
significativamente la generación
nucleoeléctrica. Este es un
problema social que es urgente
resolver, considerando la magnitud
de las consecuencias de no hacerlo,
por lo que es necesario dedicarle
fondos económicos y el esfuerzo
apropiado.
Paralelamente, deben
incrementarse los esfuerzos en el
desarrollo comercial de las fuentes
de energía alternas, como la
energía solar y la energía eólica,
buscando siempre su aplicación más
adecuada de acuerdo con sus
características de fuentes de
energía intermitentes y de baja
intensidad energética. Tanto por
razones ambientales como de
competitividad económica de
productos comerciales, el
fundamento básico que deberá regir
en el futuro es utilizar en el
sector energético los procesos que
por unidad de energético primario,
produzcan el mínimo de emisiones
contaminantes y el máximo de
energía útil.
En esta discusión se ha
mantenido el argumento de reducir
emisiones del bióxido de carbono.
Aunque, como ya se mencionó, no se
10

12. tiene la certeza de qué puede pasar
al aumentar la concentración de
este gas en la atmósfera, porque no
se conocen todos los mecanismos de
la naturaleza que pueden afectar
esta concentración ni todos los
mecanismos que pueden afectar las
consecuencias de tener una mayor
concentración del mismo, por
ejemplo, el calentamiento global
(39). Mantener una situación en la
que llevamos a cabo un experimento
no controlado que podría tener
repercusiones catastróficas en el
único ambiente natural de la raza
humana, parece ser una política
peligrosa. La incertidumbre que
conileva, aconseja tomar acciones
mesuradas, que no impliquen cambios
inmediatos radicales y
apocalípticos ni tampoco actitudes
de "ya veremos más adelante lo que
pasará"; los extremos no deben
estar presentes en la búsqueda de
la solución a este problema.
El primer paso es concientizar
a la sociedad sobre la necesidad
del uso eficiente y racional de la
energía, lo que ya es una tendencia
mundial que se incrementará
seguramente en el futuro. La
reducción a cero de las emisiones
de clorofluorocarbones, que además
de ser un gas invernadero, destruye
la capa de ozono que nos protege en
gran parte de la radiación
ultravioleta es también un paso más
en la dirección correcta. En el
futuro cercano, deben remplazarse
las antiguas centrales
termoeléctricas con base en
combustibles fósiles por unidades
nucleoeléctricas, y si factible
hidroeléctricas y
geotermoeléctricas, así como nuevas
adiciones a los sistemas
eléctricos. Debe apoyarse el
desarrollo de nuevas tecnologías
generadoras de energía útil, como
plantas solares y eólicas, celdas
de combustible, etc. para volverlas
comerciales en las aplicaciones a
las que mejor se adapten.
A largo plazo, además de estas
consideraciones, deben de buscarse
sistemas para reducir aun más las
emisiones, tal será el caso de
aquellos provenientes del sector
transporte e industrial, buscando
soluciones del tipo de la llamada
economía del hidrógeno. El
hidrógeno y la electricidad serían
los energéticos secundarios que
permitirían tener una capacidad
energética tan grande como pueda
preverse con los mínimos problemas
ambientales. Se recomienda que
esta transición a una economía
basada en el hidrógeno sea gradual
(40) , incrementando la
participación del hidrógeno en los
combustibles convencionales, como
puede ser a combustibles fósiles
con mayor cantidad de este
elemento.
Con el fin de entender, describir
mejor y en forma más precisa, y
modelar el efecto invernadero, las
investigaciones sobre el tema deben
ser alentadas. De esta manera,
podremos predecir con precisión lo
que puede ocurrir al variar, los
diferentes parámetros que la
11

13. controlan.
Conclusiones.
Un análisis objetivo sobre la
información que existe del efecto
invernadero y el calentamiento
global indica que los datos
experimentales observados en años
recientes muestran un claro aumento
de la concentración del bióxido de
carbono en la atmósfera y una
tendencia a su aceleración. El
aumento de la temperatura global de
0.5 °C en este siglo está dentro
del intervalo de variaciones
normales, posiblemente causado por
otros fenómenos. La utilización de
modelos numéricos para predecir
cambios climáticos tiene todavía
faltantes y aproximaciones
importantes, de manera que sus
predicciones no pueden considerarse
cuantitativamente verdaderas;
además, estos modelos no están
validados. Con base en estas
observaciones, parece lógico no
tomar deciciones que exijan cambios
radicales en el desarrollo
energético, pero tampoco el no
hacer nada. Se sugieren las
siguientes acciones:
Aplicar intensamente medidas
de uso eficiente y racional
de la energía.
Frenar la producción de gases
de tipo clorofluorocarbones.
Desintensificar el sector
eléctrico mundial en el uso
de combustibles fósiles,
remplazándolos con unidades
nucleoeléctricas y, donde sea
factible, también con
hidroeléctricas y
geotermoeléctricas.
Intensificar el desarrollo de
nuevas tecnologías para hacer
comercial a mediano plazo la
utilización de fuentes de
energía no convencionales y
otros procesos más eficientes
en la transformación
energética, tales como son
las celdas de combustible.
Orientar el desarrollo
científico y tecnológico,
para que, a más largo plazo,
el sistema energético mundial
esté basado en el concepto de
la economía del hidrógeno de
manera que por unidad
energética primaria, se
minimicen las emisiones
nocivas y se maximice la
energía útil producida.
Intensificar los estudios e
investigaciones para mejorar
la precisión de los modelos
que describen el efecto
invernadero y sus
consecuencias, con el fin de
contar con una herramienta
útil que simule correctamente
los resultados que se
obtendrían al aplicar
diferentes soluciones al
problema.
References
(1) J.F. Kasting, O.B. Toon, J.B.
Pollack, "How climate evolved
on the terrestrial planets",
Sci. Ame., Vol. 258, No. 2,
pag. 46 (1988).
12

14. M. Scott, J. Edmonds, N.
Kellog, R. Schultz, "Global
energy and the greenhouse
issue", 14vo. Congreso de la
Conferencia Mundial de la
Energía, No. 2.1.1, Montreal,
Canada (1989).
D. Wuebbles, K. Grant, P.S.
Conneil, J. E. Penner, "The
role of atmospheric cheinistry
in climate change", Journal
of the Air Pollution Control
Association, Vol. 39, pag. 22
(1989)
V.Ramanathan, R.J. Cicerone,
H.B. Singh, T.J. Kiehl,
"Trace gas trends and their
potential role in climate
change". J. Geophys Res.,
Vol. 90, pag. 5547 (1985).
S. Schneider, "The greenhouse
effect; science and policy",
Science, Vol. 243, pag. 771'
(1989)
R.A. Haughton, G.N. Woodwell,
"Global climatic change",
Sci. Ame., Vol. 260, No. 4,
Pag. 18 (1989)
J.M. Barnola, D. Raymond,
Y.S. Korotkevich, C. Lorius,
"Vostok ice core provides
160,000 year record of
atmospheric CO2 ", Nature, Vol.
329, pag. 408 (1987).
R.M. White, "The great
climate debate", Sci.
Ame.,Vol. 263, No. 1, pag. 18
(1990)
R.S. Lindzen, "Sorne reinarks
on global warrning", J. of
Environm. Sci. Technol., Vol.
24, pag. 424 (1990).
H. Bakeen, "Global clirnate
change and intensification of
coastal ocean upwelling",
Science, Vol. 247, pag. 198
(1990)
(ll)W.R. Peltier, A.M.
Tushingham, "Global sea level
rise and the greenhouse
effect: might they be
connected?", Science, Vol.
244, pag. 806 (1989).
S.H. Schneider, "The global
warming debate: Science or
Politics?", J. Environm. Sci.
Technol., Vol. 24, pag. 432
(1990)
V. Mikolajewics, B.D. Santer,
E. Maier-Reimer, "Ocean
response to greenhouse
warrning", Nature, Vol. 345,
pag. 589 (1990)
L. Roberts, "Is there life
after climate change?",
Science, Vol. 242, pag. 1010
(1988)
C. Starr, M.F. Searl, "Global
projections of energy and
electricity", Journal of the
Air Pollution Control
Association, Vol. 39, No. 11,
pag. 1429 (1989)
13

15. 1
J. Gibbons, P.D. Blair, H.L. (40) D. Scott, W. Háfele, "The
Gwin, "Strategies for energy coming hydrogen age;
use", SCI. Ame., Vol. 261, preventing world clmatic
No. 3, pag. 86 (1989). disruptions", No. 2.3.3,
l4vo. Congreso de la
H. Geller, J. Harris, M. Conferencia Mundial de la
Levine, A. Rosenfeld, "The energía, Montreal, Canada
role of Federal Research and (1989).
Development in Advancing
Energy Efficiency", Ann. Rey.
Energy, Vol. 12, pag. 357
(1987)
J. Goldenberg, T.B.
Johansson, A.K.N. Reddy, R.H.
Williams, "An end-use
oriented global energy
strategy", Ann. Rey.
Energy, Vol. 10, pag 613
(1985)
1 A E A N e w s b r i e f s
International Atomic Energy
Agency, Vol. 5, No. 3 (43),
(1990)
"Designing the advanced light
water reactor" EPRI, Journal
Julio-Agosto (1986). J.C.
Revine, "Advanced light water
reactor requirements", Draft
Rev-G. Document, EPRI, Abril
(1980)
J.P. Hoidren "Energy in
transition", Sci. Ame., Vol.
263, No. 3, pag. 109 (1990).
V. Ramanathan, B.R.
Barkstrom, E.F. Harrison,
"Cliinate and the earth's
radiation budget", Physics
Today, Mayo (1989).
15

16. P. Rogers, "Climate change
and global warming", J. of
Environm. SCI. Technol., Vol.
24, pag. 428 (1990).
H. Richter, "Gas: An energy
source of the future", l4th.
Congress of the World Energy
Conference, Tech. Sess. 1.2,
Special Paper, Montreal,
Canada (1989).
1988 Energy Statistics
Sourcebook, Oil and Gas
Journal Energy Database, Ed.
Penn Well Publ. Co. (1988).
Survey of Energy Resources,
World Energy Conf erence
(1989)
Programa Nacional de
Modernización Energética
(1990-1994) , SEMIP, México.
Balance Nacional de Energía,
1988, SEMIP, México.
World Status and Trends,
Nuclear Energy Development,
International Atomic Energy
Agency, IAEA/PI/A25E/1-90
(1990)
G.R. Davis, "Energy for
planet earth", Sci. Ame.,
Vol. 263 No. 3, pag. 21
(1990)
The Politics of Climate, EPRI
Journal, Pag. 4, June (1988).
Calculado para la Central
Geotermoeléctrica de Cerro
Prieto, IlE (1990)
K.E. Yaeger, S.B. Baruch,
"Environmental i ssues
affecting coal technology",
Ann. Rey. Energy, Vol. 12,
Pag. 471 (1987)
EPRI, CEO Letter, (1988).
A.J. Appleby, "Advanced fuel
cells and their future
market", Ann. Rey. Energy,
Vol. 13, pag. 267 (1988).
C. Velez, "Los efectos
ambientales de la generación
eléctrica", Exposición
Internacional Ecológica,
México, D.F. (1990).
P. Mulás, Presentación a las
Comisiones de Ciencia y
Tecnología y de Ecología,
Asamblea de Representantes
del Distrito Federal,
Septiembre (1990).
C. Dispensa, Univ. de Palermo
(Italia), Foro Nacional
Fuentes Alternas de Energía,
Instituto Mexicano de
Ingenieros Químicos,
Agosto (1990).
J.L. Aburto, "An analysis of
energy needs and options for
Mexico", No. 1.2.1, l4vo.
Congreso de la Conferencia
Mundial de Energía, Montreal,
Canada (1989).
14

17. LI
e
TABLA 1: FUENTES DE CO 2 Y OTROS GASES DE IMPORTANCIA RADIATIVA
EMISION FUENTES DE EMISION
TOTAL -__________
ENERGIA AGRICULTURA OTROS ANTROP, NATURALES
BIOXIDO DE CARBONO
(1015 g C/a) 116 - 237 4.5 - 5.5 0 - 2.6 0.1 111 - 169
METANO (1012 g CIa) 212 - 772 30 - 110 80 - 210 25 - 135 77 - 317
OXIDOS DE NITROGENO
(1012 g N/a) 22 - 92 19 - 65 nd 0.03 - 0.1 0.5 - 3.6
BIOXIDO DE AZUFRE
(1015 g S/a) 151 - 231 90 nd 11 50 - 130
CLOROFLUOROCARBONES
(No. 11 y 12, 1012 gr CFC/a) 0.77 O O 0.77 0
SULFURO DE CARBONILO
(1012 g C/a) 0.7 - 4.4 0.1 - 0.7 nd 0.03 - 0.1 0.5 - 3.6
nd = no disponible
Referencia (2)

18. TABLA 2: CARACTERISTICAS Y CONCENTRACIONES DE GASES INVERNADERO
(VALORES 1984 - 1986)
CONCENTRACIONES TENDENCIA VIDA MEDIA
(ppmv) (%/año) EN LA ATMOSFERA
(afios)
BIOXIDO DE CARBONO 345 ' 0.4 500
METANO 1.7 -' 1 e,., 7 - 10
OXIDO NITROSO 0.31 - 0.3 150
CFC - 11, 12, 113 2 - 30 x 10 5 - 10 75 - 110
SULFURO DE CARBONILO 5 x 10 3 2 - 2.5
BIOXIDO DE AZUFRE 1 1 - 20 x 10 nd "-' 0.02
ud = no disponible
Referencia (3)

19. TABLA 3. RECURSOS ENERGETICOS CONVENCIONALES
RESERVAS PROBADAS PRODUCCION
PETROLEO
(b) (b/d)
GAS
(bep) (bep/d)
CARBON TERMICO
(ton) (ton/a)
HIDROENERGIA
(TwH/a) (TwH/a)
GEOTERMIA
(TwH/a TwH/a)
URANIO
(Twh) (Twh/a)
887 x io (88) (a)
652 x 10 9 (88) (a)
1,075 x 10 9 (88) (b)
11,765 (88) (b)
260,000 (88) (b)
56 x 10 6 (87) (a)
32 x 10 6 (87) (a)
2,253 x 10 6 (86) (a)
1,995 (88) (a)
36 (88) (b)
1,854 (89)
Referencia (18)
Referencia (19)
Referencia (20)
Referencia (21)
Nota: en paréntesis está el afio para el valor reportado.

20. TABLA 4. INTENSIDAD ENERGETICA
(Toneladas equivalentes de petroleo por mil d6lares US
de producto nacional bruto)
1973 1985
EUA 0.68 (a) 0.51 (a)
CEE 0.40 (b) 0.32 (b)
ITALIA 0.40 (b) 0.34 (c)
ESPAÑA nd 0.33 (c)
MEXICO 0.49 (c) 0.57 (c)
nd = no disponible
Referencia (18)
Referencia (31)
Referencia (32)

21. TABLA 5. SISTEMA DE GENERACION ELECTRICA
(MEGAWATTS)
AÑO COMBUST. HIDRO NUCLEAR GEOT. TOTAL
FOSILES
EUA (87) 490,200 89,600 93,700 1,600 675,100
URSS (87) 236,800 63,100 34,600 - 334,500
INGLATERRA 45,134 112 5,029 - 50,275
INDIA 31,723 16,149 1,330 - 49,202
ITALIA (88) 31,887 14,841 1,152 528 48,408
BRASIL (88) 3,724 39,497 626 - 43,847
MEXICO (89) 15,984 7,761 630 700 25,075

22. 0.6
o
L0
004-
0Q)
L
0.2
0
1()
a) 0
CO)
:2 E -0.4
00
>
(.0
O -o -0.8
lE
o
DU I(0 1890 1910 1930 1950 1970 1990
r340
CU
320
o
C
- 0
()
1
300
o 280
1€ IJL/ JRJ I3U P9DU 1970 1990
E 1.6
ci
o-
1.4
o
C
2 1.2
o
o
4-
C
, LO
o
C
0.8
iU 870 1890 1910 1930 1950 1970 1990
Año
Figura 1 Correlación entre la Temperatura (promedio de cinco años)
y Concentraciones de Bioxido de Carbono y Metano
Obtenidas de Nucleos de Hielo en la Antartica.

23. Centro de
0.2 Investigaciones
Climaticas
x•i
o
_ -0.2
o
i 0.4
ci)
-o
2
0.2
0.0
-0.2
- 0.4
- 0.6
Instituto
Goddard
fIrçJI
Prom. 5 Anos
1900 1920 1940 1960 1980 2000
Año
Figura 2 Perfil de Temperatura Global Superficial Basada
en Estaciones Meteorológicas Terrestres y
Mediciones Oceanicas (5).

24. 355
E
o-
o-
- 345
c'J
o
o
- 335
c
'o
o
325
o
c
U)
o
c
o
0 315
1958 62 66 70 1974 78 82 86 1990
LAño
Figura 3 Mediciones de Concentraci6n de 00 2 (Observatorio Mauna Loa, Hawai).
Variaciones Anuales se Deben al Aumento de Absorcidn del 002
en la Vegetacidn Durante el Verano (8).

25. Ene
Petroleo: 59 Carbón :41 Gas Natural:29 Hidroenergia:9 Nuctear:6 Otros:22
126 I71387I7I 1 868 615 1
Transporte: 27 Industria:42 Residencial y Comercial :43
Figura 4 Balance Energético Mundial, 1985 (millones de barriles de petroleo -
equivalente por día ).

26. Canadá
E.U.A.
Arab. Saud.
Alem. Este
Suecia
Alem. Oeste
URSS
Gran Bret.
Japdn
Italia
España
/
Mexico
Brasil
China
Filipinas
Nigeria
India
-
-
-
Combustibles
Comerciales
III!&1
-
O lo 20 30 40 50
Barriles de Petroleo Equivalente
Figura 5 Consumo Final de Energia por Habitante y por Año