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Los problemas del Medio Ambiente en un tiempo de recesión
Conferencia inaugural del aula abierta de mayores de la UPO
Salteras, 17 de octubre de 2012
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¿Cuáles son los problemas mas importantes que afectan al medio ambiente?
• Contaminación en suelos• Contaminación en aguas• Contaminación atmosférica• Escasez de la energía• La pregunta es: ¿Se alivian o se agudizan estos
problemas en un tiempo de recesión?
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Contaminación atmosférica
• Calentamiento global• Destrucción de la capa de ozono• Lluvia ácida• Smog fotoquímico
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El clima en el cretácico: Paleozoología
Tarbosaurio
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Horizonte -1000años
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Origen del calentamiento atmosférico
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Balance de los flujos energéticos entre la superficie terrestre y la atmósfera
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Ciclo del carbono en la naturaleza
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Los otros gases de efecto invernadero
• -(Vapor de agua)• Metano: ganadería estabulada• Óxidos de nitrógeno, sobre todo óxido nitroso
(prótóxido)• Hidrocarburos halogenados CFCs.• Hexafluoruro de azufre• Las emisiones de todos ellos están reguladas
por el protocolo de Kioto
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Principales gases de efecto invernadero
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Emisiones de CO2 totales y producidas por combustibles fósiles
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Anomalías de temperatura en los últimos 50 años
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Aerosoles
Erupción del volcán Etna vistadesde la ISS
Aerosol contaminante sobre Bangladesh
aerosol :mezcla heterogénea de partículas solidas o líquidas suspendidas en un gas
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Emisiones de CO2 por regiones
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En los últimos años ha cambiado la distribución geográficade las emisiones pero no ha disminuido su cuantía
Las emisiones de CO2 baten récords en 2010 y alientan el calentamiento global(Agencia Internacional de la Energía, citada por “El País” (30-05-2011)
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¿Qué pasa en España?
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La huella de carbono española
• Ton CO2 emitidas por persona en 2001: 10,9 (16 de la UE a 27,11 de la UE a 15).
• 65% de las emisiones procede del consumo doméstico. El mayor contribuyente a la huella es el transporte (21%)
• Porcentaje de emisión correspondiente a la construcción muy elevado (14%), 5ª del mundo, empatados con Grecia y Japón.
• Muy alta también 5ª del mundo también en el comercio de productos manufacturados.
Datos primarios de Hertwiench y Peters, Environ,Sci.Tecnol.43,6414,(2009)
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Problemas muy actuales en la contaminación del agua y el calentamiento del agua del mar
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Playas de Málaga: agosto 2012
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Los mitos persistentes sobre el clima(Nature, Enero 2010, página 284 y ss.) (I)
• 1.-Los modelos de clima no pueden suministrar información útil sobre el mundo real
• 2.-El calentamiento global se paró hace 10 años
• 3.-Las temperaturas fueron mas altas en épocas preindustriales (el problema de los anillos de los árboles)
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Los mitos persistentes sobre el clima(Nature, Enero 2010, página 284 y ss.) (II)
• 4.-Los registros de temperatura en la baja atmósfera indican que la Tierra no se está calentando
• 5.-Realmente unos pocos grados de calentamiento no son tan importantes
• 6.-Las medidas de incremento de temperatura reflejan el crecimiento de las ciudades alrededor de las estaciones meteorológicas mas que el calentamiento global
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Destrucción de la capa de ozono estratosférico
• ¿Qué es el ozono?• ¿Es bueno el ozono?• Conceptos elementales de química: Átomos,
moléculas e iones• Propiedades físicas y químicas de las
moléculas• Radiación electromagnética: espectro de
frecuencias
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¿Cómo es la atmósfera?
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¿Qué es el ozono?
• Átomos y moléculas
Formación y descomposición espontánea del ozono (Chapman, 1930)
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¿Dónde está el ozono?
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El ozono , ¿es bueno o es malo?
• OJO!!!: el ozono en la troposfera es un contaminante importante
Municipio de Toledo
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/ nm400 500
UV Visible
Sobre la estratosfera
En la troposfera
Inte
nsi
dad
re
lati
va
/ nm
200
240
260
280
300
Ab
sorc
ión
re
lati
va
Espectro de absorción de O3
220
Importancia de la presencia del ozono en la atmósfera
300
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/ nm280 320 360
Ab
sorc
ión
rela
tiva
Luz solarIn
ten
sidad
rela
tiva
Espectro de absorción del ADN
Consecuencias biológicas de la desaparición del ozono en la estratosfera
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¿Qué es el “agujero de ozono”?
• Reducción de la concentración de ozono en la estratosfera.
Desde los años 70, losSatélites han detectado unareducción en la concentraciónde ozono sobre el Polo Sur.
Concentración máxima de Ozono
Concentración mínima de Ozono
NOAA - NESDIS
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Variación estacional del agujero de ozono
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¿Por qué se agujerea la capa de ozono?
Mario Molina, premio Nobel de Química de 1995
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¿Cuándo y dónde desaparece el ozono?
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¿Quiénes hacen desaparecer el ozono estratosférico?
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¿Cómo se evita la desaparición de la capa de ozono estratosférico?
• Prohibición del uso de los CFCs (protocolo de Montreal, 1987)
• ¿Dónde están los CFCs? ¿Hay alternativas a los CFCs?• ¿Por qué hay una variación estacional del agujero de
ozono y por qué precisamente sobre el Antártico?• ¿Sigue destruyéndose el ozono estratosférico?,
¿hasta cuándo tendremos agujero?.• Importancia de una respuesta científica a un
problema global
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¿Hay razones para el optimismo?
• El científico Mario Molina pronostica que en 10 años la capital mexicana, una de las más contaminadas del mundo, podría tener un aire muy limpio. (Revista Tierramérica, 11de diciembre de 2007)
• MÉXICO.- Calidad del aire, cambio climático y capa de ozono son variables de una ecuación con la que los seres humanos han jugado hasta poner en riesgo su futuro, dijo a Tierramérica el mexicano Mario Molina, Premio Nobel de Química 1995. Pero hay razones para el optimismo, según Molina, quien tras alcanzar fama por descubrir que los cloroflurocarbonos dañan la capa de ozono, trabaja en un programa para mejorar la calidad atmosférica de la capital de México.
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Escasez de la energía
Los biocombustibles: ¿una alternativa energética para el futuro?”
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¿Podemos vivir sin energía?
• Sin energía, volveríamos a la Edad Media o mas atrás.
• Con algún tipo de energía también podemos volver a la Edad Media o mas atrás. (Los rayos o los tsunamis producen una enorme cantidad de energía pero no sabemos cómo controlarla)
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Sendai en 2006
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Sendai después del tsunami del 11 de marzo
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Las tres fases en el ciclo de la energía
• Producción• Almacenamiento• Distribución
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Diferencias entre el desarrollo del siglo XIX y el del siglo XXI
• Necesitamos un desarrollo sostenible que garantice que los recursos energéticos no se van a agotar en un plazo breve y que la incidencia sobre el entorno va a ser mínima.
• La salida de la recesión puede ser muy diferente según cómo se resuelva el problema energético
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Distribución de las fuentes de energía eléctrica en España
• Renovable 27,9%• Cogeneración 11,6%• Gas natural 27,3%• Carbón 12,1%• Nuclear 19,3%• Otras 1,8%
Tabla de elaboración propia a partir de los datos del recibo de Iberdrola
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¿Cuál puede ser el origen de los biocarburantes?
Municipios olivareros piden destinar 200.000 toneladas de aceite para producir biodiésel y paliar la crisis del sector12 de enero de 2009La Asociación Española de Municipios del Olivo (AEMO) propone destinar 200.000 toneladas de los aceites lampantes de menor calidad para la fabricación de 200 millones de litros de biodiésel, que, además, podrían cerrar el círculo y abastecer a los propios tractores de los olivareros. Esta medida es presentada por AEMO como una de las posibles soluciones a la crisis que padece el olivar español.
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Jatrofa
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Colza
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¿Dónde encontrar biocarburantes?
• En la actualidad hay al menos 488 gasolineras en España que expenden biodiesel y 14 bioetanol.
• En la provincia de Sevilla mas de 60 expenden biodiesel. Muy pocas expenden bioetanol (Dos Hermanas, Alcalá de Guadaira,…?)
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¿Tenemos otras opciones distintas a los combustibles fósiles para generar energía?
• Nuclear de fisión• Nuclear de fusión• Solar térmica• Solar fotovoltaica• Biomasa• Eólica• Maremotriz• Geotérmica• …
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Los problemas en la fase de almacenamiento
• ¿Por qué no utilizar madera en lugar de biocombustibles?
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¿Cómo se distribuye la energía?
• Normalmente como gas o como líquido, aunque también como sólido. La mayor parte de los biocombustibles son líquidos.
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La escasez de recursos energéticos:
• Combustibles fósiles: • Gasolina y Gas natural• Biocombustibles:
diferencias entre biocombustibles y carburantes fósiles
¿Es el hidrógeno el combustible del futuro?
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Combustibles fósiles
• Ventajas y desventajas de la gasolina y el diesel
• ¿Qué es el gas natural?• El agotamiento de los combustibles fósiles
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Aceite VegetalColza
Aceite VegetalColza
Plantas azucarerasRemolacha, caña de azúcar
Plantas azucarerasRemolacha, caña de azúcar
Plantas amiláceasMaíz, trigo, boniatoPlantas amiláceas
Maíz, trigo, boniato
Material Lignocelulósico
Hierba, madera
Material Lignocelulósico
Hierba, madera
Pretratamiento
Extracción Extracción Hidrólisis Clasificación
Purificación Fermentación Purificación
Esterificación DestilaciónDeshidratación Síntesis catalítica
Aceite purificadoAceite purificado BiodieselBiodiesel BioetanolBioetanol BiometanolBiometanol
Proceso de producción de biocombustible
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"Brasil es el país más parecido del mundo a EE UU" Roberto Mangabeira (en la foto) en “El País” (9 de febrero de 2009)
ROBERTO MANGABEIRA UNGER Ministro de Asuntos Estratégicos de Brasil
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Producción anual de etanol por país (2004-2006)10
Quince mayores países productores(millones de galones internacionales, todos los grados de etanol)
Clasificaciónmundial
País 2006 2005 2004
1 Estados Unidos 4.855 4.264 3.535
2 Brasil 4.491 4.227 3.989
3 China 1.017 1.004 964
4 India 502 449 462
5 Francia 251 240 219
6 Alemania 202 114 71
7 Rusia 171 198 198
8 Canadá 153 61 61
9 España 122 93 79
10 Sudáfrica 102 103 110
11 Tailandia 93 79 74
12 Reino Unido 74 92 106
13 Ucrania 71 65 66
14 Polonia 66 58 53
Producción mundial total 13.489 12.150 10.770
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Comparación de las principales característicasde la industria de etanol en los Estados Unidos y Brasil
Característica Brasil Estados Unidos
Materia prima (insumo agrícola) Azúcar Maíz
Producción total de etanol (2007)24 5.019,2 6.498,6 Millones de galones líquidos EUA
Total de tierras cultivables23 355 270(1) Millones hectáreas.
Área total plantada del cultivo para producir etanol (2006)23 21
3,6 (1%) 10 (3,7%) Millones hectáreas (% total arable)
Productividad por hectárea plantada23 27 21 22
6,800-8,000
3,800-4,000 Litros de etanol por hectárea producidos.
Balance energético (producto/insumos)28 21 29
8,3 a 10,2
veces
1,3-1,6 veces
Relación de la energía obtenida del etanal/energia gastada en su producción.
Notas: (1) Solamente E.U.A. , excluyendo Alaska. (2) Supone que no hay cambios en el uso del suelo.31 (3) Supone cambios en los usos del suelo con el cultivo caña de azúcar en el cerrado brasileño y del maíz en la pradera central estadounidense.33 (4) Al incluir los vehículos de motor diesel, el uso de etanol en el sector vial fue cercano al 18% en 2006.19 18
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Reducción emisiones gases de efecto invernadero30 21 31
86-90%(2) 10-30%(2) % de emisiones evitadas al sustituir gasolina, sin cambios en uso del suelo
Tiempo de restitución del carbono por uso de tierras nuevas32
17 años(3) 93 años(3) Suponiendo escenarios (Fargione et al.33 ) con cambios en el uso del suelo
Flota de vehículos flexibles (autos y veh. carga liviana)12 34
6,0 millones
6,8 millones Agosto 2008 para Brasil (flota usa E25 a E100). Abril 2008 para EUA (solo usa E85).
Gasolineras con etanol disponible en el país27 20
33.000 (100%)
1.700 (1%) % del total de gasolineras en cada país. Año 2006 para Brasil y julio 2008 para E.U.A.35
Participación de mercado del consumo de etanol15 16 19 36
50%(4) 4% % del cosumo total en base volumétrica. Abril 2008 para Brasil y año 2006 para E.U.A.
Costo de producción (USD/galón)27 0,83 1,14 2006/2007 para o Brasil (22¢/litro), 2004 para E.U.A (35¢/litro)
Comparación de las principales característicasde la industria de etanol en los Estados Unidos y Brasil
Característica Brasil Estados Unidos
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Combustibles fósiles
• Ventajas y desventajas de la gasolina y el diesel
• ¿Qué es el gas natural?• El agotamiento de los combustibles
fósiles (los nacionalismos en países ricos en algún recurso energético)
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Conclusiones de la charla• 1.-Los problemas medioambientales no han desaparecido con la recesión
sino que, en general, se han agravado.• 2.-La disminución de la actividad industrial en Europa (p.e.en España) no
ha hecho disminuir las emisiones globales de CO2 sino que se han incorporado nuevos actores que han hecho aumentar las emisiones
• 3.-La destrucción de la capa de ozono parece estar paradao disminuir ligeramente pero hay que estar muy atento.
• 4.-La generación de fuentes de energía que no produzcan CO2 no parece ser una razón para la vuelta de las nucleares (el desmantelamiento de una central sigue teniendo un coste altísimo).
• 5.-El autoabastecimiento doméstico de energía es posible en muchos casos (problema de las subvenciones)
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Fin de la charla
• Muchas gracias por su atención y como siempre honrado con su amistad y a su disposición
• ¿Cómo se llaman los habitantes de Salteras?