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CICLO DE VIDA DE LAS ENERGÍAS (1)

Posted on: enero 8, 2016


Imagen de “Alchemy”

“El análisis de ciclo de vida es una herramienta esencial en la evaluación del impacto ambiental de las nuevas tecnologías energéticas, principalmente a la hora de establecer la reducción neta de las emisiones de gases de efecto invernadero.”

                                                                                              José Luis Gálvez

El ser humano y el medio ambiente

El Homo sapiens sapiens, lo que hoy en día consideramos la “raza humana”, resulta ser la única especie dotada de razón e inteligencia y, por tanto, deberíamos poder decir que la más consciente y preocupada por su pervivencia en el planeta, y en consecuencia, de la calidad del mismo. Pero, ¿es realmente esto así?

Desde la aparición del primer homínido en el continente africano, hace ya unos 4’5 MA, el “hombre” ha resultado ser una especie privilegiada y avanzada evolutivamente que ha venido marcando, a lo largo de la historia, la evolución del ecosistema terrestre.

Al igual que cualquier otro ser vivo, el ser humano aprovecha la energía que le ofrece el medio mediante las diferentes materias primas. La singularidad de nuestra especie viene dada por ese rasgo racional que todos poseemos, lo cual prolifera la evolución, no en tanto a nuestro organismo, sino a nuestras capacidades; creando sociedades, instrumentos, técnicas y materiales a los que ninguna otra especie podría dar lugar.

Es en este momento de evolución y avance cuando poco a poco la humanidad comienza a ganar peso y poderío en cuanto a la decisión del futuro de nuestro planeta, con principal causa en los denominados impactos. Estos, son las diferentes consecuencias dadas en el medio natural causadas por unas actividades humanas concretas. Dichas consecuencias, comenzaron con valores ínfimos, apenas perceptibles, que con la llegada de la Revolución Industrial  y la superpoblación han dado lugar a daños irreversibles en el medio ambiente.

Imagen de `Máquina de hacer nubes’

El hecho de que con la Revolución Industrial (s. XVIII-XIX) tuviese lugar el comienzo de graves daños medioambientales se debe a la superproducción que esta produjo, mediante una mayor explotación de los recursos y una gran contaminación por el uso de combustibles fósiles y la acumulación de residuos en el sistema terrestre. Es por ello que el estudio de las diferentes etapas por las que pasa un material (desde su recogida hasta su desuso, pasando por su consumo, y, si hay suerte, por su reciclado) resulta tan importante a la hora de evaluar el impacto ambiental realizado y el que tendrá lugar a la hora de crear un nuevo producto. Esto es, su ciclo de vida.

A continuación, trataremos el ejemplo de los diferentes tipos de fuentes de energía para estudiar su ciclo de vida y los impactos medioambientales que producen. Para ello, primero debemos tener en cuenta una pequeña clasificación de las mismas, según si la velocidad a la que los recursos que las producen se regeneran es o no comparable a la velocidad a la que se consumen, hablando de recursos renovables o no renovables.

  • Recursos renovables: se regeneran a una velocidad similar a la que se producen o son inagotables considerando la escala de tiempo humana. Dan lugar por tanto a las energías renovables.
  • Recursos no renovables: no se regeneran o lo hacen a una velocidad muy lenta teniendo en cuenta la escala de tiempo humana. Producen las denominadas energías no renovables.

 

La energía y los sistemas

Para realizar cualquier tipo de actividad, todo sistema necesita un aporte de energía. Por tanto, podríamos decir que la energía es un recurso que obtenemos del medio que nos permite realizar un trabajo, producir calor, luz… etc. Si dicho aporte de energía se viese afectado por algún tipo de factor, el sistema que recibía dicha energía también variaría. En el caso de que el sistema dejase de recibir cualquier tipo de energía, este perdería su capacidad de realizar trabajo, llega a un estado de equilibrio con su medio, deteniéndose su actividad.

Tomemos entonces como ejemplo de sistema a la población humana. Al tratarse de una población mundial tan numerosa, se necesitaría un gran aporte de energía para cubrir todas las necesidades de sus demandantes (cosa que hoy en día no ocurre, véase la pobreza energética).

De esta forma, necesitamos una aún mayor cantidad de recursos para obtener tanta energía. Pero, esta energía, como ya comentamos anteriormente, dependiendo de si es renovable o no renovable, implica una serie de impactos diferentes en el medio ambiente. Profundicemos en el ciclo de vida de ambas energías para verificarlo.

 

Ciclo de vida

Todo ciclo de vida de un recurso, posee las siguientes etapas:

  •  Demanda
  • Exploración
  • Valoración
  • Extracción                                                     
  • Fabricación
  • Distribución
  • Comercialización
  • Uso
  • Desuso

 

Para estudiar ambos ciclos de vida, tendremos en cuenta esta estructura y su orden de forma que la información resulte más clara y precisa.

 

Ciclo de vida de una energía no renovable: energía fósil, el petróleo

  • Demanda: punto en el que comienza el ciclo de vida de la energía no renovable. La demanda de este recurso, responde a las necesidades de la población. La energía sirve para cocinar, tener electricidad, calefacción, etc, de forma que sus usos son muy variados. Es por ello que la demanda de energía es muy alta.

En el caso del petróleo, se trata de una energía cuyo uso general es como combustible para maquinaria y automóviles. Su demanda ha ido aumentando con la llegada de las grandes máquinas capaces de hacer trabajos a un ritmo mucho mayor que al que lo puede llegar a hacer una persona (esto ha desembocado en explotación laboral y grandes recortes en el número de trabajadores) y la de los automóviles, comunes entre toda la población.

La demanda actual de esta materia corresponde a unos 31’7 millones de barriles (cada barril corresponde a 159 litros aproximadamente)  diarios, lo cual hace que los yacimientos en los que podemos encontrarla disminuyan de forma muy rápida. De ahí que se trate de una energía no renovable.

 

  • Exploración. Para responder a la continua demanda de energía, se debe realizar una exploración, es decir, investigar acerca del recurso que se quiere extraer para así conocer todas las posibilidades de conseguirlo, teniendo en cuenta el coste, las herramientas y el personal necesario y los posibles impactos y riesgos.

El petróleo, trata de un compuesto químico producido por la descomposición de materia orgánica expuesta a grandes presiones, condiciones anaeróbicas (ausencia de O2) y a la acción de determinadas bacterias. Al ser un compuesto líquido, su presencia no se localiza habitualmente en el lugar en el que se generó, sino que ha sufrido previamente un movimiento vertical o lateral, filtrándose a través de rocas porosas, hasta encontrar una salida al exterior –en cuyo caso parte se evapora y parte se oxida al contactar con el aire, desapareciendo el petróleo– o hasta encontrar una roca no porosa que le impida la salida. Entonces se habla de un yacimiento.

 

  • Valoración: Se refiere al conjunto de beneficios que puede brindar una compañía a los consumidores a través de un producto. Es decir, consiste en el valor que pueden ver los consumidores en el producto, y no el coste de su producción o el precio de venta.

Para conocer dicho valor, se han de realizar una serie de encuestas y estudios, como son los estudios de mercado y el pronóstico de venta. El estudio de mercado sirve para hacerse una idea sobre la viabilidad económica de una actividad económica, a través de un análisis de los consumidores y una final estrategia empresarial basándose en los objetivos, recursos y la competencia del producto en cuestión. El segundo estudio se refiere a la estimación de las ventas de un determinado producto.

El estudio del mercado petrolero corresponde a la diferenciación entre los mercados de crudos y productos y las relaciones entre ellos, además del análisis de los diferentes factores de los que depende el mercado: población, el modelo de desarrollo (el favorito de este mercado resulta ser el desarrollismo), los factores ambientales y ecológicos, las posibilidades de sustitución del petróleo o las tendencias energéticas de una zona en concreto (muy relacionado con el modelo de desarrollo). Teniendo en cuenta estas consideraciones, podemos estudiar e interpretar el estado actual del mercado petrolero, sus variaciones y su desarrollo.

  • Extracción: consiste en la obtención de la materia prima necesaria para producir la energía. En este punto es necesario precisar de una serie de herramientas y energía que permitan la extracción del petróleo. Además, debe existir una plantilla de trabajadores que revisen el funcionamiento de las máquinas y realicen las diferentes tareas de mantenimiento, además de seguir el desarrollo de la actividad para comprobar que no existan errores que puedan suponer un riesgo para los trabajadores o un impacto en el medio ambiente.

 

El petróleo es extraído a través de la perforación de un pozo sobre el yacimiento. Los cálculos realizados históricamente han determinado que una bolsa de petróleo es aprovechada entre un 25%  y un 50% de la capacidad total. Si la presión de los fluidos es suficiente, el petróleo saldrá de forma natural y seguidamente será transportado, mediante oleoductos, para ser deshidratado y eliminar los compuestos más volátiles (mediante un proceso de rotación) para más tarde ser transportado a refinerías.

A medida que el petróleo es extraído, la presión de los fluidos en el yacimiento desciende y será necesario usar otras técnicas de extracción (bombas, inyección de agua o de gas…). De estas técnicas destacaremos el fracking, la cual consiste en hacer explotar los pequeños cúmulos de gas atrapados en las rocas porosas que se encuentran alrededor de un yacimiento de petróleo. Este es un claro ejemplo de técnica de extracción en la que no se internalizan ciertas externalidades, como los posibles terremotos que pueden ser provocados.

Como ya comentábamos antes, tras la extracción de la materia, ésta es transportada a las refinerías, donde sufren un proceso industrial (la “fabricación de la energía). El papel del transporte en la industria petrolífera es considerable: en Europa occidental se importa el 97% del petróleo demandado, principakmente de África y de Oriente Medio y Japón el 100%. Aunque los países que se autoabastecen están apenas mejor dotados, puesto que los yacimientos más importantes ser encuentran a miles de kilómetros de los centros de consumo.

 

  • Fabricación: consiste en el proceso industrial que sufre el petróleo al llegar a las refinerías. La refinación del petróleo se inicia con la separación del petróleo crudo en diferentes fracciones de la destilación. La obtención de los productos derivados se basa en que cada uno de ellos destila a una temperatura distinta, y que se mantiene constante mientras destila la sustancia deseada. Después, las fracciones se tratan más a fondo para convertirlas en mezclas de productos con los derivados del petróleo. Estas mezclas de nuevos compuestos se separan mediante métodos tales como la extracción por solvente. Las impurezas se eliminan por varios métodos, como la deshidratación, eliminación de la desalación, el azufre y el hidrógeno. //poner imagen de refinación//

Los procesos de refinación del petróleo se han desarrollado en respuesta a las cambiantes demandas del mercado para ciertos productos. Con la llegada del motor de combustión interna, la tarea principal de las refinerías se convirtió en la producción de gasolina. Las cantidades de gasolina disponibles de la destilación eran insuficientes para satisfacer la demanda de los consumidores. Por ello, las refinerías comenzaron a buscar maneras de producir más gasolina y de mejor calidad, dando lugar a dos tipos de procesos de refinación: romper grandes moléculas de hidrocarburos pesados y la remodelación o reconstrucción de las moléculas de hidrocarburos.

De acuerdo a lo anterior, los procesos de refinación del petróleo para tratar y poder transformar los diferentes derivados del petróleo son la destilación, la reforma, el craqueo, la alquilación, la isomerización, la polimerización y los hidrotratamientos.

 

  • Distribución: el destino final del petróleo y sus derivados es el consumidor final. En el proceso intervienen distribuidores mayoristas y minoristas, y se emplean todos los medios posibles para el transporte y venta. Dado que los combustibles fósiles son fundamentales en la economía mundial, puesto que aproximadamente el 60% de la energía que se consume en el planeta se obtiene de ellos, el proceso de distribución cuenta con el desarrollo de una extensa red logística para llevar los combustibles desde la refinería hasta los centros de consumo. Este proceso de distribución usa instalaciones y vehículos para el transporte y almacenamiento. En el caso de combustibles de amplia utilización como las naftas, el gas oil y el combustible para aviación, este complejo sistema incluye a los poliductos, terminales de despacho, camiones de transporte especiales y estaciones de servicio.

 

  • Comercialización: consiste en lanzar al mercado el producto en cuestión. Antes de ello, se crea un diseño y un embalaje para él (en el caso del petróleo, los barriles), además de ponerle un precio basado en el coste de su fabricación, transporte, publicidad, competencia y calidad (contando también con el beneficio que se desea obtener) e incluyendo la internalización de externalidades como la posible contaminación de las aguas o del territorio cercanos a las zonas en las que se trabaja con el petróleo. También ha de tenerse en cuenta las reservas aún existentes de la misma materia (es decir, de la disponibilidad de la misma), de forma que, si la materia escasea, aumente su precio, y con ello su consumo.

 

Según algunos expertos de Repsol, el petróleo de mayor calidad se encuentra en Brasil, el Golfo de México y el norte de África. De esta forma, el petróleo que haya sido obtenido de estas zonas, poseerá un mayor valor económico. La calidad del petróleo se mide según su densidad, su contenido en azufre y su acidez. Cuanto mayor calidad posea, el hidrocarburo tendrá mayor densidad y menores niveles de azufre y acidez.

En cuanto a la competencia, se refiere a la capacidad de las empresas de ofrecer un producto o servicio a los consumidores, teniendo en cuenta la calidad y el precio de los productos ofrecidos por las demás empresas de la misma naturaleza. En el caso del petróleo destaca la bajada de precio que realizó Arabia Saudí para aumentar su competitividad respecto a Irán.

La publicidad se encarga de dar a conocer el producto entre los consumidores. Esta puede estar centrada en una sección de la población (niños, jóvenes, adultos, mujeres, hombres…). La publicidad llega al público a través de los soportes publicitarios, que pueden ser medios de comunicación masiva o bien medios alternativos. Los medios de comunicación emiten los anuncios a cambio de una contraprestación previamente fijada para adquirir espacios en un contrato de compra-venta por la agencia de publicidad y el medio. Por ejemplo, en televisión, una cadena emite el anuncio en sus retransmisiones durante un horario previamente fijado por la agencia (“planificación de medios”); este contrato es denominado de emisión o de difusión.

En el caso de España, país que sólo es capaz de cubrir el 0’4% de su demanda petrolífera, la caída del precio del petróleo ha supuesto un ahorro de unos 8.000 millones de euros. Esta bajada de precios ha coincidido con numerosas alarmas por alta contaminación en ciudades como Madrid, lo cual hace pensar que estos dos hechos puedan estar muy relacionados.

 

  • Uso: también denominado consumo. Además de para la energía (combustible), el petróleo posee aplicaciones en casi todos los ámbitos de nuestra actividad:

-Fibras textiles artificiales, como el nylon. Presentan ventajas como resistencia ante el ataque de bacterias, hongos e insectos.

-Prótesis, órganos artificiales, implantes para odontología, aplicaciones médicas… etc.

-Fertilizantes, herbicidas e insecticidas de todo tipo para la agricultura.

-Colorantes, conservantes, antioxidantes y otros productos aditivos para la industria alimentaria.

-Detergentes.

-Envases y embalajes variados como carcasas para aparatos electrónicos, film transparente para envolver alimentos, neumáticos…

-Lubricantes para maquinarias y motores.

-Asfalto.

-Otros utensilios de plástico para la vida diaria.

Cada uno de sus aplicaciones produce una contaminación en forma de emisión de gases de efecto invernadero como el CO2, puesto que para producir tanto el plástico, como el petróleo, los lubricantes,…etc, es necesario un proceso industrial a altas temperaturas. De esta forma, otro de los grandes impactos que produce el consumo de productos elaborados a partir del petróleo es el aumento de la temperatura terrestre y la degradación de la calidad del medio ambiente.

 

  • Desuso: se refiere a cuando el producto pierde el valor que poseía bien en su totalidad o simplemente para su dueño, de forma que este deja de hacer uso de él. En el caso del petróleo procesado para dar lugar a combustible fósil, es decir, (por ejemplo) la gasolina, no es posible almacenarlo ni mucho menos reutilizarlo, puesto que en el momento de su uso, se pierde en forma de CO2, producto de su combustión en los motores de automóviles y máquinas.

 

En definitiva, podemos concluir que el petróleo como fuente de energía resulta altamente contaminante (no puede reciclarse ni reutilizarse) y perjudicial para el medio ambiente al igual que para la salud de los seres vivos. Además, la industria petrolífera es objeto de grandes enfrentamientos bélicos y  políticos, además de la explotación a la que se encuentran sometidos algunos de los países pobres que poseen yacimientos de esta materia.

 

 

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