Las
reservas energeticas
y el
consumo de energia a nivel mundial
son asuntos de la mayor importancia.
En este articulo se emplean las unidades, los prefijos y las magnitudes del
Sistema Internacional
como la
Potencia
en
vatios
o Watts(W) y
Energia
en
julios
(J), cara a comparar directamente el
consumo y los recursos energeticos a nivel mundial
. Un Julio es un vatio por segundo.
El consumo energetico mundial total en 2005 fue de 500
E
J (= 5 x 10
20
J) (o 138.900
T
Wh), considerando las distintas
fuentes de energia
, entre las que destaca el 86,5% correspondiente a la combustion de
combustibles fosiles
, aunque hay al menos un 10% de incertidumbre en estos datos.
[
10
]
Esto equivale a una potencia media de 15 TW (= 1.5 x 10
13
W). No todas las economias mundiales rastrean sus consumos energeticos con el mismo rigor, y el contenido energetico exacto del barril de petroleo o de la tonelada de carbon varia ampliamente con la calidad.
La mayor parte de los recursos energeticos mundiales provienen de la ir
radiacion solar
de la Tierra - alguna de esta energia ha sido almacenada en forma de
energia fosil
, otra parte de ella es utilizable en forma directa o indirecta como por ejemplo via
energia eolica
,
hidraulica
o de las olas. El termino
constante solar
es la cantidad de radiacion electromagnetica solar incidente por unidad de superficie, medida en la superficie exterior de la
atmosfera terrestre
, en un plano perpendicular a los rayos. La constante solar incluye a todos los tipos de radiacion solar, no solo a la luz visible. Mediciones de satelites la situan alrededor de 1366 vatios por metro cuadrado, aunque fluctua un 6,9% a lo largo del ano - desde los 1412 W/m² a principios de enero hasta los 1321 W/m² a principios de julio, dada la variacion de la distancia desde el Sol, de una cuantas partes por mil diariamente. Para la Tierra al completo, con una seccion transversal de 127.400.000 km², la potencia obtenida es de 1,740×10
17
vatios, mas o menos un 3,5%.
Las estimaciones de los recursos energeticos mundiales restantes son variables, con un total estimado de los
recursos fosiles
de unos 0,4 YJ (1 YJ = 10
24
J) y unos
combustibles nucleares
disponibles tales como el
uranio
que sobrepasan los 2,5 YJ. El rango de los combustibles fosiles se amplia hasta 0,6-3 YJ si las estimaciones de las reservas de
hidratos de metano
son exactas y si se consigue que su extraccion sea tecnicamente posible. Debido al Sol principalmente, el mundo tiene tambien acceso a una
energia utilizable
que excede los 120 PW (8.000 veces la total utilizada en 2004), o de 3,8 YJ/ano, empequeneciendo a todos los recursos no renovables.
Desde el advenimiento de la
revolucion industrial
, el consumo energetico mundial ha crecido de forma continuada. En 1890 el consumo de combustibles fosiles alcanzo al de biomasa utilizada en la industria y en los hogares. En 1900, el consumo energetico global supuso 0,7 TW (0,7×10
12
Watts).
[
11
]
Combustibles fosiles
[
editar
]
Durante el siglo veinte se observo un rapido incremento en el uso de los combustibles fosiles que se multiplicaron por veinte. Entre 1980 y 2004, las tasas anuales de crecimiento fueron del 2%.
[
10
]
Segun las estimaciones en 2006 de la Administracion de Informacion sobre la Energia estadounidense, los 15 TW estimados de consumo energetico total para 2004 se dividen como se muestra a continuacion.
Tipo de combustible
|
Potencia en
T
W
[
10
]
|
Energia/ano en
E
J
|
Petroleo
|
5,6
|
180
|
Gas
|
3,5
|
110
|
Carbon
|
3,8
|
120
|
Hidroelectrica
|
0,9
|
30
|
Nuclear
|
0,9
|
30
|
Geotermica, eolica,
solar, biomasa
|
0,13
|
4
|
Total
|
15
|
471
|
El carbon suministro la energia para la revolucion industrial en los siglos
XVIII
y
XIX
. Con la llegada del automovil, de los aviones y con la generalizacion del uso de la electricidad, el
petroleo
se convirtio en el combustible dominante durante el siglo
XX
. El crecimiento del petroleo como principal combustible fosil fue reforzado por el descenso continuado de su precio entre 1920 y 1973. Tras las crisis del petroleo de 1973 y 1979, en las cuales el precio del petroleo se incremento desde los 5 hasta los 45 dolares estadounidenses por barril, se produjo un retraimiento del consumo de petroleo.
[
12
]
El carbon y la energia nuclear pasaron a ser los combustibles elegidos para la generacion de electricidad y las medidas de conservacion incrementaron la
eficiencia energetica
.
En EE. UU. el automovil medio aumento a mas del doble las millas recorridas por
galon
. Japon, que soporto la peor parte de las crisis del petroleo, realizo mejoras espectaculares y ahora presenta la mayor
eficiencia energetica
del mundo.
[
13
]
se ha convertido en el combustible fosil de mas rapido crecimiento.
[
14
]
. Pese a ello, la
energia solar fotovoltaica
se esta incorporando rapidamente como reemplazo de los combustibles fosiles como fuente dominante de energia.
[
15
]
Observese la comparacion anterior sobre la disponibilidad: Los recursos totales de todos los combustibles fosiles representan 0,4 YJ en total, mientras que la disponibilidad de
energia solar
es de 3,8 YJ al ano.
Energia nuclear
[
editar
]
En 2005 la energia nuclear represento el 6,3% del suministro de
energia primaria
total.
[
16
]
La produccion energetica nuclear en 2006 alcanzo los 2.658 TWh, lo que representa el 16% del total de la produccion mundial de electricidad.
[
17
]
[
18
]
En noviembre de 2007, estaban operativos a nivel mundial 439 reactores nucleares, con una capacidad total de 372.002 MW. En construccion habia otros 33 reactores, planeados 94 y en estado de propuesta 222.
[
17
]
Entre las naciones que no la usan en la actualidad, 25 paises estan construyendolos o se lo proponen.
[
19
]
Algunos paises han anunciado planes para suprimir la energia nuclear, pero hasta la fecha tan solo
Italia
lo ha llevado a la practica (aunque continua importando electricidad de naciones con centrales nucleares activas).
[
20
]
Ademas de esto, aunque
Austria
,
[
21
]
Filipinas
[
22
]
y
Corea del Norte
[
23
]
han construido centrales nucleares, estos paises las abortaron antes de que fueran puestas en marcha.
Energias renovables
[
editar
]
En 2004, el suministro de energia renovable represento el 7% del consumo energetico mundial.
[
24
]
El sector de las renovables ha ido creciendo significativamente desde los ultimos anos del siglo
XX
, y en 2005 la inversion nueva total fue estimada en 38000 millones de dolares estadounidenses.
Alemania
y
China
lideran las inversiones con alrededor de 7000 millones de dolares estadounidenses cada una, seguidas de
Estados Unidos
,
Espana
,
Japon
e
India
. Esto ha resultado en 35
GW
de capacidad adicional al ano.
[
25
]
Energia hidraulica
[
editar
]
El consumo hidroelectrico mundial alcanzo los 816 GW en 2005, consistentes en 750 GW de grandes centrales, y 66 GW de instalaciones microhidraulicas. El mayor incremento de la capacidad total anual con 10.9 GW fue aportado por
China
,
Brasil
e
India
, pero se dio un crecimiento mucho mas rapido en la microhidraulica (8%), con el aumento de 5 GW, principalmente en China donde se encuentran en la actualidad aproximadamente el 58% de todas las plantas microhidraulicas del mundo.
[
25
]
En
Occidente
, aunque
Canada
es el mayor productor hidroelectrico mundial, la construccion de grandes centrales hidroelectricas se ha paralizado debido a sus implicaciones medioambientales.
[
26
]
La tendencia tanto en Canada como en Estados Unidos ha sido hacia la microhidraulica dado su insignificante impacto ambiental y la incorporacion de multitud de localizaciones para la generacion de energia. Tan solo en la Columbia Britanica se estima que la microhidraulica sera capaz de elevar a mas del doble la produccion electrica en la provincia.
Biomasa y biocombustibles
[
editar
]
Hasta finales del siglo
XIX
la biomasa era el combustible predominante, en la actualidad mantiene tan solo una pequena participacion del total del suministro energetico. La electricidad producida con base a la biomasa fue estimada en 44 GW para el ano 2005. La generacion de electricidad por biomasa aumento un 100% en
Alemania
,
Hungria
,
Holanda
,
Polonia
y
Espana
. Unos 20 GW adicionales fueron empleados para calefaccion (en 2004), elevando la energia consumida total de biomasa a alrededor de 64 GW. El uso de las hornillas de biomasa para cocinar no ha sido considerado.
[
25
]
La produccion mundial de
bioetanol
aumento en un 8% hasta alcanzar los 33000 millones de
litros
, con el mayor incremento en los
Estados Unidos
, alcanzando asi el nivel de consumo de
Brasil
.
[
25
]
El biodiesel aumento un 85% hasta los 3,9 miles de millones de litros, convirtiendose en la energia renovable de mayor crecimiento en 2005. Alrededor del 50% es producido en
Alemania
.
[
25
]
Energia eolica
[
editar
]
A finales de 2014, la potencia mundial instalada de energia eolica fue de 318
GW
.
[
27
]
Esta potencia instalada se duplica aproximadamente cada tres anos.
Dinamarca
genera mas de un 25% de su electricidad mediante energia eolica, y mas de 80 paises en todo el mundo la utilizan de forma creciente para proporcionar energia electrica en sus redes de distribucion,
[
28
]
aumentando su capacidad anualmente con tasas por encima del 20%. En
Espana
la energia eolica produjo un 21,1% del consumo electrico en 2013, convirtiendose en la tecnologia con mayor contribucion a la cobertura de la demanda, por encima incluso de la
energia nuclear
.
[
29
]
Energia solar
[
editar
]
Los recursos energeticos disponibles mediante la energia solar son de 3,8 YJ/ano (120 000
T
W). Menos del 0,02% de los recursos disponibles son suficientes para reemplazar las energias fosiles y las nucleares como fuentes de energia. Considerando que las tasas actuales de uso permanecieran constantes, el petroleo se agotara en 35 anos, y el carbon en 200 anos de acuerdo a la
teoria del pico de Hubbert
. En la practica no se llegara al agotamiento, ya que a medida que las reservas remanentes decaigan las
limitaciones naturales
obligaran a la produccion a disminuir su ritmo.
[
30
]
[
31
]
En 2016, la
energia solar fotovoltaica
conectada a la red fue una de las fuentes de energia con mayor crecimiento mundial, hasta alcanzar una capacidad total instalada de 230 GW.
[
32
]
La produccion de celulas fotovoltaicas ha experimentado un crecimiento exponencial desde principios del siglo
XXI
, duplicandose aproximadamente cada dos anos.
[
33
]
China
se ha convertido ya en el mayor productor fotovoltaico del mundo con 42 GW instalados,
[
34
]
mientras que
Alemania
se aproximaba a los 40 GW, lo que equivale a la potencia de generacion de varias decenas de
centrales nucleares
.
China
,
Japon
,
Estados Unidos
e
India
, son los paises donde la energia solar fotovoltaica esta experimentando un crecimiento mas vertiginoso, que se espera se acelere en los proximos anos.
El consumo de agua caliente solar y la calefaccion solar ha sido estimado en 88 GWt (gigavatios de energia termica) para 2004.
Energia geotermica
[
editar
]
La
energia geotermica
se utiliza comercialmente en alrededor de 70 paises.
[
35
]
Para finales de 2005 el uso mundial para la produccion de electricidad alcanzo los 9,3 GW, con 28 GW adicionales usados para la calefaccion directa.
[
25
]
Si se incluye el calor recuperado por las bombas de calor geotermales, el uso de la energia geotermica para fines no electricos es estimado en mas de 100 GW.
[
35
]
Por paises
[
editar
]
El consumo de energia sigue ampliamente al
producto nacional bruto
, aunque existe una diferencia significativa entre los niveles de consumo de los
Estados Unidos
con 11,4 kW por persona y los de
Japon
y
Alemania
con 6 kW por persona. En paises en desarrollo como la
India
el uso de energia por persona es cercano a los 0,7 kW
Banglades
tiene el consumo mas bajo con 0,2 kW por persona.
Estados Unidos consume el 25% de la energia mundial (con una participacion de la productividad del 22% y con un 5% de la poblacion mundial). La cantidad de agua necesaria representa casi el 50% de agua usada en EE. UU frente al 35% usado en la agricultura.
[
36
]
El crecimiento mas significativo del consumo energetico esta ocurriendo en
China
, que ha estado creciendo al 5,5% anual durante los ultimos 25 anos. Su poblacion de 1.300 millones de personas consume en la actualidad a una tasa de 1,6 kW por persona.
Durante los ultimos cuatro anos el consumo de electricidad per capita en EE. UU. ha decrecido al 1% anual entre 2004 y 2008. El consumo de energia proyectado alcanzara los 4.333.631 millones de kilovatios hora en 2013, con un crecimiento del 1.93% durante los proximos cinco anos. El consumo se incremento desde los 3.715.949 en 2004 hasta los esperados 3.937.879 millones de kilovatios hora al ano en 2008, con un incremento de alrededor del 0.36% anual. La poblacion de los EE. UU. ha venido incrementandose en un 1,3% anual, con un total de alrededor de 6,7% en los cinco anos.
[
37
]
El descenso se debe principalmente a los aumentos de la eficiencia y al uso de bombillas de bajo consumo que utilizan alrededor de un tercio de la electricidad que usan las bombillas incandescentes o las bombillas led que usan una decima parte, como mucho, a lo largo de sus 50.000 a 100.000 horas de vida esto las hace mas baratas que los tubos fluorescentes.
Una medida de la eficiencia es la intensidad energetica. Esta mide la cantidad de energia que le es necesaria a cada pais para producir un dolar de producto interior bruto.
Por sectores
[
editar
]
Los usos industriales (agricultura, mineria, manufacturas, construccion y pesca) consumen alrededor del 37% del total de los 15 TW. El transporte comercial y personal consume el 20%; la calefaccion, la iluminacion y el uso de electrodomesticos emplea el 11%; y los usos comerciales (iluminacion, calefaccion y climatizacion de edificios comerciales, asi como el suministro de agua y saneamientos) alrededor del 5% del total.
[
38
]
El 27% restante de la energia mundial es perdido en la generacion y el transporte de la energia. En 2005 el consumo electrico global equivalio a 2 TW. La energia empleada para generar 2 TW de electricidad es aproximadamente 5 TW, dado que la eficiencia de una central energetica tipica es de alrededor del 38%.
[
39
]
La nueva generacion de centrales termicas de gas alcanzan eficiencias sustancialmente mayores, de un 55%. El carbon es el combustible mas generalizado para la produccion mundial de electricidad.
[
40
]
Recursos
[
editar
]
Combustibles fosiles
[
editar
]
Las reservas existentes de combustibles fosiles convencionales estan estimadas en:
[
6
]
Combustible
|
Reservas de energia en ZJ
|
Carbon
|
290.0
|
Petroleo
|
18.4
|
Gas
|
15.7
|
Hay una incertidumbre significativa para estos datos. La estimacion del combustible fosil remanente en el planeta depende de la comprension detallada de la corteza terrestre. Esta comprension es aun imperfecta. Mientras que la tecnologia de perforacion moderna hace posible perforar pozos de hasta 3 km de agua para verificar la composicion exacta de la geologia, la mitad del oceano es mas profundo que 3 km, dejando fuera un tercio del planeta mas alla del alcance del analisis detallado. Los informes del Grupo de Vigilancia Energetica muestran que las demandas de petroleo no pueden ser cubiertas
[
41
]
y que el recurso uranio estara agotado en 70 anos.
[
42
]
El carbon es el combustible fosil mas abundante. Segun la
Agencia Internacional de la Energia
las reservas constatadas de carbon se situan en unos 909 mil millones de toneladas, con lo cual podrian mantener el actual ritmo de produccion energetica durante 155 anos.
[
43
]
Fue el combustible que alimento la revolucion industrial y su uso continua siendo muy importante. China, que tiene una de las ciudades mas contaminadas del mundo,
[
44
]
construyo durante 2007 unas dos centrales electricas alimentadas por carbon a la semana.
[
45
]
[
46
]
Sin embargo, la produccion mediante carbon en China alcanzo su maximo en 2013 y ha descendido desde entonces.
[
47
]
Recientemente, China ha cancelado la construccion prevista de mas de 100 centrales de carbon, favoreciendo la instalacion de
energias renovables
en su lugar.
[
47
]
[
48
]
[
49
]
El carbon sigue siendo no obstante uno de los principales combustibles fosiles y sus grandes reservas lo harian un candidato predilecto para afrontar la demanda energetica de la comunidad global, si no fuera por las inquietudes sobre el
calentamiento global
y sobre otros contaminantes.
[
50
]
Con el
proceso Fischer-Tropsch
se pueden obtener combustibles liquidos como el diesel o el combustible para la aviacion desde el carbon. La campana Paremos el Carbon pide una moratoria para la construccion de nuevas centrales de carbon y el abandono de las existentes, sobre la base de la preocupacion sobre el calentamiento global.
[
51
]
En los Estados Unidos, el 49% de la generacion de electricidad proviene de la combustion del carbon.
[
52
]
Petroleo
[
editar
]
Se estima que puede haber 57 ZJ de reservas de petroleo en la Tierra (aunque las estimaciones varian desde por lo bajo 8 ZJ,
[
10
]
consistentes en las reservas actualmente probadas y recuperables, hasta la maxima de 110 ZJ
[
cita requerida
]
) consistente en las reservas disponibles aunque no necesariamente recuperables, y que incluye las estimaciones optimistas para fuentes no convencionales tales como las
arenas de alquitran
y las
pizarras bituminosas
. El consenso actual alrededor de las 18 estimaciones reconocidas de los perfiles de suministro es que el pico de la extraccion tendra lugar en 2020 a una tasa de 93 millones de barriles al dia. El consumo de petroleo actual esta en una tasa de 0.18 ZJ por ano (31,1 mil millones de barriles), o sea de 85 millones de barriles al dia.
Hay un consenso creciente en que el pico de produccion de petroleo podria ser alcanzado en un futuro cercano, desembocando en un incremento de los
precios del petroleo
.
[
53
]
Un informe de 2005 del Ministerio frances de Economia, Industria y Finanzas sugiere que en el peor escenario podria suceder tan pronto como en 2013.
[
54
]
Tambien hay teorias que predicen que el pico podria ocurrir en tan solo 2-3 anos. Las predicciones de ASPO lo colocan en el 2010. La produccion de petroleo decrecio desde 84,63 millones de barriles al dia en 2005 hasta 84,60 millones de barriles al dia, pero crecio en 2007 hasta los 84,66 millones de barriles al dia, y se preve que crezca hasta los 87,7 millones de barriles al dia en 2009.
Sostenibilidad
[
editar
]
Las consideraciones politicas sobre la seguridad de los suministros, y las implicaciones medioambientales relacionadas con el
calentamiento climatico
y con la
sostenibilidad
acabaran por sacar al consumo energetico mundial de los combustibles fosiles. El concepto de
pico del petroleo
nos muestra que hemos empleado aproximadamente la mitad de los recursos de petroleo disponibles, y predice un descenso de la produccion.
Un gobierno que lidere la retirada de los combustibles fosiles deberia crear presion economica mediante el
comercio de derechos de emisiones
de carbono y mediante
ecotasas
. Algunos paises estan desarrollando acciones a partir del
Protocolo de Kioto
, y hay propuestas de ir mas lejos en esta direccion. Por ejemplo, la
Comision Europea
ha propuesto que la Politica Energetica de la
Union Europea
deberia establecer unos objetivos vinculantes para elevar los niveles uso de las energias renovables desde el actual menos del 7% hasta un 20% en 2020.
[
55
]
El Efecto Isla de Pascua es citado como ejemplo de una cultura que fue incapaz de desarrollarse sosteniblemente que arraso practicamente el 100% de sus recursos naturales.
[
56
]
Energia nuclear
[
editar
]
Fision nuclear
[
editar
]
Segun las estimaciones de la
Organismo Internacional de Energia Atomica
queda el equivalente a 2500 ZJ de uranio.
[
57
]
Esto asumiendo el uso del
reactor reproductor rapido
que es capaz de generar mas material
fisible
del que consume. El
IPCC
estima que los depositos de uranio economicamente recuperables actualmente probados para los reactores de ciclo de combustible directo alcanzan solo hasta 2 ZJ. El uranio finalmente recuperable se estima en 17 ZJ para los reactores de ciclo directo y en 1000 ZJ para los reactores reproductores rapidos que realizan el reprocesado.
[
58
]
Ni los recursos ni la tecnologia limitan la capacidad de la energia nuclear de contribuir a satisfacer la demanda energetica durante el siglo
XXI
. Aun asi, las implicaciones politicas y medioambientales acerca de la
seguridad nuclear
y de los
residuos radiactivos
comenzaron a limitar el crecimiento de este suministro energetico a finales del siglo pasado, en especial debido a ciertos
accidentes nucleares
. Las preocupaciones acerca de la
proliferacion nuclear
(especialmente al respecto del
Plutonio
producido por los reactores reproductores) apuntan a que el desarrollo de la energia nuclear por paises tales como
Iran
o
Siria
esta siendo activamente desalentado por la comunidad internacional.
[
59
]
Fusion nuclear
[
editar
]
La
fusion nuclear
es el proceso fisico por el cual se produce la energia en las estrellas, incluido el Sol. Genera grandes cantidades de calor a base de fusionar los nucleos de isotopos de hidrogeno. El calor puede ser teoricamente empleado para la generacion de electricidad. Las temperaturas y presiones necesarias para albergar la fusion la convierten en un proceso muy dificil de controlar y por lo tanto en un reto tecnologico sin resolver. El tentador potencial de la fusion lo representa su capacidad teorica para suministrar grandes cantidades de energia, con una relativamente pequena contaminacion asociada.
[
60
]
Tanto los Estados Unidos de America como la Union Europea apoyan la investigacion (como por ejemplo invirtiendo en el
ITER
), ademas de otros paises. Segun un informe, la limitada inversion ha retrasado el progreso en la investigacion sobre la fusion durante los ultimos 20 anos, con lo que se esta a 50 anos de distancia de una disponibilidad comercial.
[
61
]
Recursos renovables
[
editar
]
Los recursos renovables estan disponibles a lo largo del tiempo, a diferencia de los recursos no renovables. Una sencilla comparacion puede ser la de una mina de carbon y un bosque. Mientras que el bosque puede ser agotado, si se lo maneja adecuadamente representa un suministro continuo de energia, frente a la mina de carbon que una vez agotada se acabo. La mayoria de los recursos energeticos disponibles en la Tierra son recursos renovables.
Energia solar
[
editar
]
Las fuentes energeticas renovables son aun mayores que los tradicionales combustibles fosiles y en teoria pueden facilmente suministrar la energia que el mundo necesita. 89 PW
[
62
]
de energia solar llegan a la superficie del planeta. Aunque no es posible atraparla toda, ni tan siquiera la mayor parte, aun capturando menos del 0,02% de esta energia seria suficiente para colmar las necesidades energeticas actuales. Los obstaculos al desarrollo de la produccion solar incluyen la dependencia del factor meteorologico y la falta de espacio para paneles solares en areas de gran demanda como las ciudades. Ademas, la generacion solar no produce electricidad durante la noche, lo cual es un problema destacado para los paises ubicados en latitudes altas boreales y septentrionales; la demanda energetica es mas elevada en invierno, mientras la disponibilidad de energia solar en mas baja. Globalmente, la generacion solar es la fuente de energia de mas rapido crecimiento, mostrando un crecimiento promedio anual del 35% durante los ultimos anos.
Japon
,
Europa
,
China
, los
Estados Unidos de America
e
India
son los paises inversores de mayor crecimiento de la energia solar. Los avances en la tecnologia y las economias de escala, asi como la demanda de soluciones al calentamiento global, han llevado a la energia fotovoltaica a convertirse en el mejor candidato para reemplazar a la
energia nuclear
y a los
combustibles fosiles
.
[
63
]
Energia eolica
[
editar
]
La energia eolica disponible se estima en un rango de entre 300 TW hasta 870 TW.
[
62
]
[
64
]
Atendiendo a la estimacion mas baja, con tan solo el 5% de la energia eolica disponible se podrian abastecer las necesidades energeticas mundiales actuales. La mayor parte de esta energia eolica esta disponible sobre oceano abierto. El
oceano
cubre el 71% del planeta y el viento tiende a soplar con mayor intensidad sobre aguas cerradas porque encuentra menos obstaculos.
Energia mareomotriz y de las olas
[
editar
]
A finales de 2005 se producian 0,3 GW de electricidad por
energia mareomotriz
.
[
25
]
Debido a las fuerzas gravitatorias creadas por la Luna (68%) y el Sol (32%), y a la rotacion relativa de la Tierra con respecto al Sol y a la Luna, se producen las variaciones de las mareas. Estas dan lugar a una
disipacion
de una tasa promedio de alrededor de 3,7 TW.
[
65
]
Como resultado, la velocidad de rotacion de la tierra decrece, y la distancia de la Luna a la Tierra se incrementa, a
escalas de tiempo geologicas
. En varios miles de millones de anos, la Tierra rotara a la misma velocidad a la que la Luna gire alrededor de ella. Debido a ello, pueden producirse muchos TW de energia mareomotriz sin afectar significativamente a la
mecanica celeste
[
cita requerida
]
.
Otra limitacion fisica es la energia disponible en las fluctuaciones mareales de los oceanos, que se situa en unos 0,6 EJ (
exajulios
).
[
66
]
Notese que esto representa tan solo una pequena fraccion del total de la energia rotacional de la Tierra. Sin forzamiento, esta energia se disiparia (a una tasa de disipacion de 3,7 TW) en alrededor de cuatro periodos de marea semidiurnos. De esta manera, la disipacion juega un papel significativo en la dinamica mareal de los oceanos. Por ello, esto limita la energia mareomotriz disponible a alrededor de 0,8 TW (20% de tasa de disipacion) en orden a no alterar demasiado la dinamica mareal.
[
cita requerida
]
Las olas derivan del viento, que es a su vez generado por la energia solar, y en esta conversion hay una caida de alrededor de dos ordenes de magnitud en la energia disponible. El flujo de energia de las olas que llegan a nuestras costas asciende a 3 TW.
[
67
]
Energia geotermica
[
editar
]
Las estimaciones de los recursos mundiales de
energia geotermica
varian considerablemente. Segun un estudio de 1999, se pensaba que podrian ascender a entre 65 y 138 GW de capacidad de generacion electrica 'usando tecnologias mejoradas'.
[
68
]
Un informe de 2006 realizado por el
MIT
que tuvo en cuenta el uso de Sistemas Geotermicos Mejorados (EGS) concluyo que seria asequible generar 100 GWe (gigavatios de electricidad) o mas para 2050, tan solo en los
Estados Unidos de America
, con una inversion maxima de mil millones de dolares estadounidenses en investigacion y desarrollo a lo largo de 15 anos.
[
35
]
El informe del MIT calculo unos recursos mundiales totales de EGS de alrededor de 13 YJ, de los cuales cerca de 200 ZJ serian extraibles, con un potencial incremento de esta proporcion de unos 2 YJ a base de mejoras tecnologicas - suficiente como para satisfacer las necesidades energeticas mundiales durante bastantes
milenios
.
[
35
]
La produccion de biomasa y de biocombustibles son industrias crecientes a medida que crece el interes por fuentes de combustibles sostenibles. La utilizacion de productos de desecho evita el dilema entre alimentos o combustibles, mientras que la combustion del gas
metano
reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que aunque libere dioxido de carbono, este tiene una capacidad de efecto invernadero 23 veces menor que el metano. Los biocombustibles representan una sustitucion parcial sostenible para los combustibles fosiles, aunque su impacto neto sobre las emisiones de
gases de efecto invernadero
dependen de las practicas agricolas utilizadas para cultivar el material vegetal empleado para generar los combustibles. Aunque existe una creencia extendida de que los biocombustibles pueden ser neutros en cuanto a las emisiones de carbono, existen evidencias de que los biocombustibles producidos por los metodos de cultivo actuales son en terminos netos emisores de carbono.
[
69
]
[
70
]
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71
]
Las energias geotermicas y de biomasa son solo dos fuentes de energias renovables que requieren una gestion cuidadosa para evitar el agotamiento a nivel local.
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]
Energia hidraulica
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]
En 2005 la energia hidroelectrica suministro el 16,4% de la electricidad mundial.
[
73
]
Aun siguen disenandose grandes presas. Sin embargo, la energia hidroelectrica no es probablemente una de las mejores opciones para el futuro de la produccion energetica en los paises desarrollados dado que los mejores lugares para ello en estos paises ya estan siendo explotados o son incompatibles por otras razones, entre ellas por motivos medioambientales.
Diferentes estrategias energeticas
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]
Dinamarca
y
Alemania
han comenzado a invertir en energia solar, pese a sus localizaciones geograficas desfavorables. Alemania es en la actualidad el mayor consumidor de
celulas fotovoltaicas
del mundo. Dinamarca y Alemania han instalado 3 GW y17 GW de
captacion eolica
respectivamente. En 2005, el viento genero el 18,5% de la toda la electricidad en Dinamarca.
[
74
]
Brasil
invierte en la produccion de
etanol
a partir de azucar de cana, y este ha pasado a ser una parte significativa del combustible para transporte empleado en el pais. A partir de 1965,
Francia
realizo grandes inversiones en la energia nuclear y hasta la fecha las tres cuartas partes de su electricidad provienen de reactores nucleares.
[
11
]
Suiza planea recortar su consumo energetico a menos de la mitad para llegar a ser una "Sociedad de 2000 vatios" para 2050 y el Reino Unido trabaja en conseguir unas especificaciones para la construccion de viviendas nuevas segun el principio de "
Edificio energia cero
" antes de 2016. China por su parte, se apegara a una estrategia de energia sustentable y hara contribuciones activas al desarrollo de energia sustentable y la seguridad energetica en el mundo, ha trazado un plan para reducir el consumo de energia en producto interno bruto por unidad alrededor de 20 por ciento para el ano 2010, en comparacion con el nivel de 2005,
En el siglo
XXI
, muchas de estas diferentes estrategias energeticas podrian adquirir una mayor relevancia y desplazar a los omnipresentes combustibles fosiles.
Deberia tenerse en cuenta que cuando la
Revolucion Verde
transformo la agricultura a lo largo de todo el planeta, entre 1950 y 1984, la produccion de grano se incremento en un 250%. La energia para esta Revolucion Verde fue suministrada por los
combustibles fosiles
en forma de
fertilizantes
(gas natural),
pesticidas
(petroleo), e
irrigacion
energeticamente forzada.
[
75
]
El pico de produccion mundial de hidrocarburos (
Teoria del pico de Hubbert
) puede poner a prueba las criticas de
Malthus
.
[
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Vease tambien
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Enlaces externos
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