el futuro de las energias fosiles: la necesidad de un nuevo paradigma económico

El FUTURO DE LAS ENERGIAS FOSILES:la necesidad de un nuevo paradigma económico

Luca Ferrari Centro de Geociencias, UNAM, campus Juriquilla

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011

Combustibles fósiles: relevancia, formación y producción

Peak oil: el fin de la energía barata

Petróleo no convencional, gas y carbón

México en la era del declive

Retos para sustituir el petróleo

Cambio de paradigma para la sustentabilidad

Índice


• 40% (petroleo) y 24% (gas) de la energía que se usa

• 95% de la transportación depende del petróleo

• Comercio y globalización

• Agricultura (fertilizantes, pesticidas, maquinaria, riego etc.)

• Petroquímica, materiales derivados

Los hidrocarburos: la base de la civilización moderna


Como cualquier recurso finito la producción del petróleo tiene un máximo o pico al que sucede un declive hasta el agotamiento. La producción de todo pozo, campo o región petrolera sigue una curva en forma de campana descrita por K. Hubbert desde 1956. Este comportamiento de la curva de producción ha sido comprobado en decena de paises.

Producción del petróleo


Recuperación mejorada

El pico del petroleo NO significa el agotamiento

Pero significa haber usado la primera mitad:el crudo de mejor calidad, mas fácil de extraer y

menos costoso

Peak Oil: El fin del petróleo barato


Informe para el Gobierno de EEUU

Informe para el ejercito de EEUU

Informe para el Gobierno Aleman

2005 2005 2007

Los gobiernos de los países mas desarrollados saben

Informe para el Deutsche Bank

2009



“The world’s energy system is at a crossroads. Current global trends in energy supply and consumption are patently unsustainable —

environmentally, economically, socially.”

La base fundamental de la producción viene de solo 54 campos super-gigantes, casi todos maduros y que han pasado el pico. Los campos actualmente en producción están declinando a una tasa del 5% anual

El reconocimiento de la Agencia Internacional de Energía (2008)



80% de la producción procede de campos descubiertos antes de 1973: descubrimiento cada vez mas pequeños y petróleo mas difíciles De los principales países productores 40 están en declive (61% de la producción mundial) y solo 13 (39%) están incrementando su producción Cada año se repone ~25% de lo que se consuma

Evidencias del Peak Oil: descubrimientos y producción


Evidencias del Peak Oil: precio y producción

http://earlywarn.blogspot.com/2011/02/new-highs-of-liquid-fuel-production-in.html


A pesar del aumento vertiginoso de los precios iniciados en 2004, la producción hasta todo 2010 se mantiene en una banda de fluctuación del 4%: la nueva producción es apenas suficiente para compensar el declive de los campos existentes

¿De donde viene la nueva producción?


El pico del petróleo convencional se tocó en 2005. La diferencia la está colmando el petróleo no convencional y el petróleo de aguas profundas.

Cuanto petróleo queda e donde


La incógnita de los países árabes

85% compañías nacionales, 15% compañías internacionales70% Oriente medio

¿Cuanto petróleo tienen los arabes?

Casi todos los paises de la OPEP en los años '80

incrementaron sus reservas de la noche a la mañana sin

reportar nuevos descubrimientos

importantes

Casi todos los países árabes mantienen en secreto los datos sobre sus reservas cuyo total declaran no han bajado en los últimos 25 años

Casi el 50% de la producción de Arabia

Saudita (5% de la producción mundial) viene del campo supergigante de

Ghawar, ya en estado maduro de la producción


¿Arabia Saudita llegó al tope?

La producción de Arabia no ha rebasado los 9.5 Mbd aún en la escalada de precios en 2008

Wikileaks: US convencidos que las reservas son sobrestimadas

La perdida de la producción de Libia no ha sido compensada

http://earlywarn.blogspot.com/2011/04/small-saudi-arabia-caveat.html#more


30 USD/barril 130 USD/barril

Crisis Libia

- Complejidad geológica y problemas de identificación geofísica - Corrientes marinas, huracanes movimiento de estructuras, vibración en tuberías etc. ⇒- Cambios de temperatura dificultad de bombeo, incremento viscosidad⇒- Desarrollo de un menor número de pozos - Capa de sal Tecnologías especializadas para perforación⇒- Infraestructura submarina operación remota por robots⇒--> Petrolio caro: 60-70 USD/barril <--

Petrolio no convencional: aguas profundas


Petróleo no convencional: arenas bituminosas

Explotación a cielo abierto, grandes devastaciones ambientales Requieren (y contaminan) grandes cantidades de agua Baja intensidad energética: requieren energía para ser transportadas y gas natural para obtener líquidos para su posterior refinación--> Petrolio caro: ~80 USD/ barril <--



Gas no convencional: gas shales

A diferencia del gas convencional en las lutitas gasíferas (gas shales) la roca generadora funciona también como roca almacén.

Para poder producir el gas entrampado en las lutitas de manera comercial se requieren pozos horizontales, fracturamiento hidráulico masivo con inyección de agua, arena y agentes químicos a alta presión. Altos costos económicos y energéticos

Escenario de producción a futuro para petróleo y gas

Pico global alrededor de 2015

Uppsala University, Global Energy System, 2009


Hasta ahora la producción de biocombustibles procede casi totalmente de alimentos (maíz y caña) o de plantas que compiten por la misma tierra de producción de alimentos

La producción de biocombustibles requiere grandes cantidad de agua, un recursos que también escasea.Fuertemente subsidiados en USA

Cantidad de agua requerida para la producción de biocombustibles

Precio del maíz cantidad de tierra requerida para producción de etanol del maíz

Hidrocarburos no convencionales: biocombustibles


La producción de petróleo no convencional (incluyendo biocombustibles) sigue aumentando rapidamente. Sin embargo estos productos representan un porcentaje mínimo del consumo mundial.

El papel del petróleo no convencional


La otra mitad del problema: la demanda


OPEP INDIA CHINA

Aunque los países mas desarrollados están consumiendo menos petróleo los países productores y las economías emergentes de Asia siguen incrementado su consumo

OCDE


El consumo de los países en desarrollo continua creciendo, sin embargo su consumo percapita sigue siendo pequeño (p.ej. EEUU consuma 10 veces mas que China)

La otra mitad del problema: la demanda

Posible crisis petrolera después de 2013-2014

(Industry Taskforce on Peak Oil & Energy Security ,2010 )

Previsión a futuro


Mejores estimaciones y nuevas mediciones geológicas has reducido sustancialmente las reservas. (p.ej. las reservas de Alemania has sido disminuidas del 99% en 2004)

Reservas a la baja


Heinberg & Fridley, 2010, Nature

En el estudio detallado del Energy Watch Group (2007) el profilo de producción del mayor productor, China, determina el pico mundial aproximadamante en 2025. China además ya está iniciando a importar carbon.

¿Pico del carbón para 2025?


México en la era del declive

Cantarell

México pasó su pico del petróleo en 2004 debido al declive acelerado del yacimiento supergigante de Cantarell (2do campo mas productivo del mundo. En su max representaba el 63% de la producción Mexicana; ahora es el 19%. La producción ha bajado del 26% desde 2004 (3.38 a 2.5 mbd).


Del petróleo fácil y barato (Cantarell) a uno difícil y costoso (Chicontepec, Aguas profundas)CANTARELL: en producción desde 1979. Alta permeabilidad - brecha de impacto del cráter de Chicxulub. Somero (<50 m tirante de agua). Petróleo abundante y barato (~4-5 USD/b) con una productividad por pozo 500 veces mayor a Chicontepec


CHICONTEPEC: Estratos discontinuos, en mayoría lenticulares (5–70 m); muy baja permeabilidad absoluta. Menos del 10% es recuperable. En 2010 = 40,000 bd con >1000 pozos. Cantarell (2002-2005) ~2,000,000 bd con 200 pozos. ~1.6% de la producción nacional pero 8.6% (20,978 mdp) de la inversión total programada para 2011

Caída de la producción y de las exportaciones

Exportamos 55% de la producción e importamos el 40% de la gasolina que consumamos. De seguir la tendencia actual en algún momento en esta década Mexico dejará de exportar petróleo sin embargo antes de esto, será importador neto de hidrocarburos debido a la fuerte importación de gasolina.

La caída en la producción afecta las exportaciones. Sin embargo esto no ha reflejado en la cantidad de recursos que entran al pais (salvo en 2009) debido al incremento del precio internacional del crudo.

2005 2006 2007 2008 2009 20100

1000

2000

3000

4000Producción petrolifera mexicana

Produccion totalImportacionesExportacionesExportaciones netas

Mill

on

es

ba

rrile

s d

iari

os

2005 2006 2007 2008 2009 2010 , 0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

Valor comercio exterior

Exportaciones

Importaciones

Diferencia

Mill

on

es

de

Do

lare

s


Los retos de sustituir las energías fósiles 1 – por mucho las fuentes dominantes

A nivel mundial el 80.8% de la energía procede de los combustibles fósiles

En México el 92% de la energía procede de los combustibles fósiles


A nivel mundial en las últimas dos décadas la energía producida por

combustibles fósiles ha crecido mas que la de las renovables y el nuclear


Los retos de sustituir las energías fósiles 1 – por mucho las fuentes dominantes

Relación entre la energía consumada para obtener un recurso y la energía que se obtiene de el.

En 1930 la energía de 1 barril de petróleo era suficiente a producir 100. En 2000 esta relación era de 10:1.

La EROEI de las fuentes renovables es casi siempre mas baja del petróleo. Ademas son intermitentes, lo que requiere gastos energético adicional para almacenamiento.

Es necesario impulsar el uso de las renovables pero por si solas no pueden mantener el nivel de gasto energético actual. Hall et al., 2009

Tasa de retorno energético (Energy Return On Energy Invested)


Los retos de sustituir las energías fósiles 2 – menor intensidad energética de las renovables

Implicaciones del declive petrolero


La economía global se ha fundado sobre la energía barata y el crecimiento continuo

Hemos llegado al pico de la energía que podemos producir en el planeta

Sin incremento de energía la economía no crece Sin crecimiento económico no se pueden pagar las deudas

Implicaciones del declive petrolero

La energía barata ha dado pié al consumismo y el derroche

Un modelo completamente insostenible

El crecimiento infinito es insostenible en un planeta finito


La transición a una sociedad post-petrolera pasa por una reducción de los consumos energéticos

Eficiencia energética Transportación eléctrica independiente del petróleo Transporte publico Economía regional (des-globalización)


Incorporación de las energías renovables en la vivienda, arquitectura bioclimatica y sustentable



De-crecimiento hacia un nivel de consumo sustentable y una mejor distribución de los recursos a nivel global


El crecimiento económico en % del PIB no es necesariamente un indicador de la prosperidad



o

el futuro de las energias fosiles: la necesidad de un nuevo paradigma económico

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