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1 — Recursos energeticos

1.1. Introduccion

La sociedad moderna utiliza una inmensa cantidad de recursos energeticos para satisfacersus necesidades de iluminacion, calefaccion, comunicaciones, transporte, recreacion, industria,medicina, produccion de alimentos y agua potable, entre muchas otras. Todos estos recursosprovienen de la naturaleza y se denominan primarios, como por ejemplo el carbon, petroleo,uranio, viento y radiacion solar, entre otros. Sin embargo, en los diferentes sectores de consumo ydentro del propio sector energetico, se hallan en formas diferentes como por ejemplo electricidad,nafta, gas oil, gas butano, lena, entre otros, debido a que normalmente es necesario someterlosa un proceso de transformacion especıfico para convertirlos en formas mas apropiadas para sualmacenamiento, transporte, distribucion y utilizacion final.

Las principales fuentes de energıa utilizadas actualmente en el mundo son de origen fosil(petroleo, gas natural y carbon) y, como sabemos, son recursos finitos, no se encuentran encualquier parte y su utilizacion en gran escala tiene efectos negativos sobre el medioambiente. Ladependencia de los combustibles fosiles es relativamente reciente para la humanidad. Durantemiles de anos, el grueso del trabajo mecanico en agricultura se realizaba mediante la fuerzamuscular de los animales y del hombre. Tambien se utilizaba la fuerza del viento y de loscursos de agua para mover barcos, molinos harineros, bombear agua, etc., en tanto que lamadera era la principal fuente utilizada para generar calor util para cocinar, para calefaccion,etc. Esta situacion cambio drasticamente a partir del siglo XVIII con la denominada RevolucionIndustrial. La invencion de la maquina a vapor aumento significativamente la cantidad de energıamecanica que se podıa producir, incrementando la demanda de recursos energeticos en las areasindustrializadas. Mas adelante, el desarrollo de la turbina a vapor y los motores de combustionpotenciaron esta tendencia. Para el final del siglo XIX los combustibles mas usados eran elcarbon y el petroleo, agregandose con el correr del siglo XX el gas natural y los combustiblesnucleares [4].

Si bien esto ayudo a mejorar el estandar de vida respecto del perıodo preindustrial, aunexiste una gran disparidad en la disponibilidad y el consumo de energıa de acuerdo a la regionde la cual se trate. Por ejemplo, en la actualidad un 13 % de la poblacion mundial (unos 1000millones de personas) no tienen acceso a la electricidad [1], y aproximadamente el doble de estacantidad (ubicadas principalmente en regiones de Asia, Africa sub-sahariana y areas rurales)para cocinar utilizan lena y residuos agrıcolas (biomasa) en forma tradicional, es decir mediantecombustion en procesos ineficientes.

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CAPITULO 1. RECURSOS ENERGETICOS 2

1.2. Energıa y desarrollo socieconomico

La demanda de energıa en el mundo es enorme y crece de manera sostenida impulsada tantopor el aumento de la poblacion como por las aspiraciones de los individuos de alcanzar condicio-nes de vida mas confortables. Es ası que para mantener en funcionamiento la infraestructura deun pais y asegurar el desarrollo socieconomico de sus habitantes resulta vital contar con un su-ministro de energıa confiable tanto en calidad como en cantidad. En general, la estrecha relaciony el profundo efecto que la energıa tiene sobre la economıa, no es comprendido adecuadamentepor el publico [5]. El costo de la energıa afecta a todos los sectores de la economıa, incluyendoel de los alimentos, transporte, textil, metalurgico, entre muchos otros. Su importancia para laindustria es tan significativa que la disponibilidad tiene un impacto directo sobre el productobruto interno de cualquier paıs. Los eventos registrados en los ultimos 50 anos demuestran queexiste una relacion directa entre el precio y disponibilidad del petroleo y la economıa mundial.Cuando el precio del petroleo aumenta las companıas que lo utilizan en forma intensiva tiendena reducir la produccion o cesar la operacion hasta que el precio disminuya, con la consecuentereduccion de personal en sus plantas y la disminucion de la oferta. Otras companıas, puedenbuscar combustibles alternativos, mas economicos o con mayor disponibilidad, pero en generalson soluciones costosas y difıciles de implementar en el corto plazo. Por otro lado, las com-panıas que deciden mantener la produccion, incrementan los precios de los productos. Todosestos comportamientos generan recesion e inflacion, principalmente en las economıas de paısesque importan combustibles, aunque el impacto depende de otros factores como ser el tiempo quedura el evento, la capacidad financiera del paıs, etc. De manera contraria, cuando los preciosde la energıa disminuyen, tienen efectos estimulantes sobre la economıa y en general los preciostambien disminuyen, aumentando el consumo.

El nivel de industrializacion tiene relacion directa con el consumo de energıa per capitacomo se puede inferir a partir de la Fig. 1, donde puede observarse que paıses como Alemaniao Francia tienen un consumo de casi el doble de energıa que Argentina o China, o 17 vecesel de Bangladesh. De acuerdo al nivel de industrializacion, es posible realizar una clasificaciongruesa en tres grupos de paıses, resultando evidente la correlacion con la demanda de energıa yel desarrollo socioeconomico.

Paıses industrializados: en este grupo se puede mencionar a EE.UU, paıses de Europa occi-dental, Japon, entre otros. En conjunto consumen el 40 % de la energıa mundial. Tienenaltos niveles de consumos per capita y la demanda se incrementa en forma suave con elcorrer del tiempo. Cuentan con buena infraestructura energetica, y por su nivel de desa-rrollo tecnologico tienen capacidad de implementar polıticas de eficiencia y proteccion delmedioambiente.

Paıses con rapida industrializacion: entre los que se encuentran China, Brasil, India, etc. Pre-sentan amplias diferencias en el consumo entre sus habitantes. Algunas ciudades tienenconsumos per capita similares a los que ostentan los paıses industrializados. En los ultimosanos registran un incremento abrupto en la demanda. Su infraestructura es insuficientey requieren incrementarla. En general, tienen poca inversion en eficiencia energetica yproteccion del medioambiente.

Paıses sin industrializacion: se encuentran en este grupo algunos paıses de Africa, Bangladesh,etc. Tienen un desarrollo industrial y economico-social pobre. Satisfacen las necesidadesenergeticas principalmente en base a biomasa y fuerza muscular de personas y animales.

Notas de curso de la materia Fuentes Alternativas de Energıa (DIEC-UNS) v.01-2019

3 CAPITULO 1. RECURSOS ENERGETICOS

La conexion entre la energıa y la economıa de los paıses industrializados no solo se refleja enel consumo de energıa sino en otros indicadores como los datos de la bolsa y la inflacion. Elincremento en la demanda de electricidad tambien es un fenomeno que refleja el vigor de laeconomıa, pues el uso de electricidad esta directamente relacionado con diferentes tecnologıaselectro-dependientes y asociadas al confort: comunicaciones, computadoras, electrodomesticos,etc.

1.3. Clasificacion de los recursos energeticos

Si bien existen varias maneras de clasificar las fuentes de energıa, aquı lo haremos en base asu persistencia o capacidad de regenerarse en una escala acorde al desarrollo de la vida humana,y en base a esto las clasificaremos en no renovables y renovables.

No renovables: se definen ası a las fuentes estaticas que permanecen en la tierra a menos quesean extraıdas por el hombre mediante algun procedimiento especıfico. Son recursos finitosque no se renuevan continuamente o cuyo tiempo de regeneracion es tan lento que excede elde la escala humana (como serıa el caso de los combustibles fosiles). En cualquier caso, estetipo de recursos estan limitados en el tiempo. Abarcan los combustibles fosiles (petroleo,gas natural y carbon) y los combustibles nucleares (uranio y torio). Algunos autores in-cluyen ademas los minerales que a partir de reacciones quımicas pueden producir energıaelectroquımica y que se utilizan en la fabricacion de baterıas primarias o pilas [13]. Sinembargo, la cantidad de energıa disponible en esta forma es muy pequena en comparaciona los restantes recursos no renovables y no se profundizara en el tema.

Renovables: estas fuentes producen flujos naturales persistentes y continuos o que se regeneran

Argentina2.000

EE.UU.7.000

Bangladesh220

China2.200

Islandia17.900

Alemania3.800

Nigeria760

Figura 1: Uso de energıa per capita en kilogramos equivalentes de petroleo (kgoe): 1 kgoe =11.63 kWh. Fuente: [2]



en un tiempo relativamente corto, de manera que son practicamente inagotables. Entreellos se encuentran los que se derivan de la radiacion solar directa (termicos, fotoquımicosy fotoelectricos) e indirectamente (eolica, hidraulica y biomasa), del calor proveniente delnucleo de la tierra (geotermica), y de la fuerza de atraccion gravitatoria entre el sol, laluna y la tierra (mareomotriz). Aquı utilizaremos la siguiente clasificacion:

• Energıa solar (para referirnos a la radiacion solar directa)

• Energıa eolica

• Energıa hidroelectrica

• Energıa de la biomasa

• Energıa geotermica

• Energıa de los mares (incluye la energıa mareomotriz, de las corrientes, de las olas ydel gradiente termico)

En el caso de la energıa hidroelectrica debe hacerse una distincion de acuerdo al tamano opotencia de la central de aprovechamiento. Por un lado se encuentran las grandes centraleshidraulicas, caracterizadas por embalses y represas de gran tamano, con potencias supe-riores a un cierto lımite que es establecido por la legislacion de cada paıs y que en el casode Argentina es de 50 MW. Estas suelen denominarse gran hidraulica y se tratan como lascentrales convencionales, por ese motivo normalmente se excluyen de los mecanismos depromocion reservados para las fuentes renovables de tipo alternativas o no convencionales.Por otro lado, se encuentran las centrales de relativamente baja potencia que se denomi-nan pequenos aprovechamientos hidroelectricos (PAH) o minihidraulica, y que aprovechanpequenos saltos en los rıos con represas pequenas, o que directamente no interrumpen elcurso de los rıos, arroyos o canales, ya que introducen turbinas hidrocineticas que aprove-chan la velocidad del agua sin necesidad de bloquear su paso. Entonces en el contexto delas energıas renovables nos referiremos como hidraulica a este tipo de aprovechamiento.

Cabe mencionar que el hidrogeno esta fuertemente relacionado con las energıas renovablespero no se trata de una fuente en sı misma ya que es necesario un proceso de separacion(como por ejemplo el de electrolisis del agua) para producirlo y por lo tanto se trata deun vector energetico, es decir un medio de almacenamiento de parte de la energıa utilizadapara generarlo.

1.4. Recursos no renovables

A continuacion, describiremos brevemente las principales caracterısticas del carbon, el gasnatural, el petroleo, el uranio y el torio.

1.4.1. Carbon

El ser humano lo utiliza como recurso energetico desde hace mucho tiempo, incluso existenevidencias que indican que era empleado como fuente de calor por el hombre primitivo [5].El uso comercial se remonta al ano 1000 AC en China, en tanto que las primeras evidenciasarqueologicas sobre su uso se encontraron en Inglaterra y datan de los siglos I y II DC. A partirde la Revolucion Industrial, a mediados del siglo XVIII, se produjo un cambio radical en lademanda de carbon pasando a consumir grandes cantidades con respecto a la era preindustrial.El carbon fue la principal fuente de energıa hasta el ano 1960, cuando fue superado por el



petroleo. Actualmente tiene una alta participacion en la matriz energetica mundial, sobre todoen lo que respecta a generacion electrica, y se espera que continue utilizandose en gran escaladurante los proximos anos.

Es el mayor recurso fosil disponible y la mayor parte (aproximadamente el 65 %) se utilizacomo combustible en las centrales de generacion electrica. La eficiencia de una planta de carbonronda el 33 % y requiere procesos de tratamiento costosos. En las plantas modernas el carbon espulverizado y luego combustionado en la caldera. Ademas de la generacion electrica, se utilizaen la produccion de hierro y acero, cemento, carbon activado, fibras de carbon, entre otros.

Se espera que se siga utilizando como fuente de energıa durante muchos anos mas, por lo quees clave utilizar las denominadas tecnologıas de carbon limpias (CCT por las siglas en ingles deClean Carbon Technologies). Estas son mejores que las que estan actualmente en funcionamientoen la mayorıa de las plantas y en los ultimos anos se han producido avances significativos ensu desarrollo. Las nuevas tecnologıas involucran el proceso de combustion, tales como las delecho fluidizado o las de quemadores con bajo NOx que remueven los agentes de polucion oprevienen que se formen durante la combustion. Tambien existen tecnologıas para convertir elcarbon en gas, removiendo los agentes indeseados y produciendo un combustible con las mismascaracterısticas ambientales que el gas natural. Ademas se puede utilizar en un ciclo combinadodando lugar al proceso conocido como ciclo combinado con gasificacion integrada (IGCC porsus siglas en ingles). Otras tecnologıas eficientes son las supercrıticas de carbon pulverizado(∼ 550◦C, 250 bar), combustion en lecho fluidizado presurizado (PCFBC) y no presurizado(ACFBC). Este tema se retomara y profundizara en el Capıtulo 2.

Origen

El carbon tiene origen organico (restos de plantas y arboles) y comenzo a formarse hace unos300 millones de anos, en el perıodo Carbonıfero Superior durante la era Paleozoica, continuandoluego durante todos los perıodos geologicos. Existen dos teorıas principales sobre el proceso deformacion [5]. Una de ellas postula que la mayorıa de los depositos de carbon comenzaron enzonas bajas, donde el agua podıa estancarse y se acumulaban los restos de las plantas que crecıanen el lugar. Al estar inmersas en agua y barro, con poca presencia de oxıgeno, la vegetacion noseguıa el proceso de putrefaccion normal, sino que el material acumulado fue procesado porbacterias anaerobicas y se convirtio en turba. Con el correr de los anos esta capa fue cubiertapor sedimentos y, simultaneamente, sometida a la accion de la temperatura y presion. Los ciclosde acumulacion y deposito de sedimentos se repitieron, uno tras otro, seguidos por accionesbiologicas y geologicas. Este proceso metamorfico, de multiples etapas y millones de anos deduracion, que recibe el nombre de carbonificacion, permitio convertir el material original con altocontenido de agua y bajo poder calorıfico, en depositos de carbon con distintas caracterısticas.Por ejemplo, con mayores presiones y temperaturas, el carbon resultante es mas compacto, conmayor contenido de carbono y mayor poder calorıfico. Segun la segunda teorıa, los restos deplantas fueron trasladados por medio de corrientes de agua hacia el fondo de mares o lagos,formando estratos que luego fueron comprimidos en carbon.

Composicion y clasificacion

La composicion del carbon depende de los muchos factores intervinientes en el proceso deformacion: temperatura, presion, tiempo, estratificacion, tipo de agua (dulce o salada), acidez,tipos de plantas y tipos de sedimentos, y puede clasificarse en base a distintas caracterısticas:

a) Por el contenido de cenizas: bajo (< 5 %) o alto (> 20 %).



Tabla 1.1: Clasificacion del carbon de acuerdo al estandar ASTM D-388.

Grupo % Carbono % Materia volatil Poder calorıfico [MJ/kg] Aglomerante

Antracıticos

Meta-antracita ¿98 ¡2 -

Antracita 92-98 2-8 - No

Semi-antracita 86-92 8-14 -

Bituminosos

Volatilidad baja 78-86 14-22 -

Volatilidad media 69-78 22-31 ¿32.56

Volatilidad alta A ¡69 ¿31 30.24-32.56 Comunmente

Volatilidad alta B - - 26.75-30.24

Volatilidad alta C - - 24.42-26.75 Si

Sub-bituminosos

A - - 24.42-26.75

B - - 22.10-24.42 No

C - - 19.30-22.10

Lignitos

A - - 14.65-19.30 No

B - - ¡14.65

b) Por su estructura: antracita (90-98 % de carbono), bituminoso (mas hidrogeno), sub-bituminoso (menos hidrogeno) y lignito.

c) Por su poder calorıfico: antracita (¿30 kJ/kg), bituminoso (¿24 kJ/kg), sub-bituminoso(19-27 kJ/kg), lignito (14-19 kJ/kg).

d) Por el contenido de azufre: bajo (¡1 %) o alto (∼ 7 %)

e) Por el tipo de coque que se obtiene1: metalurgico (premium) o no metalurgico.

Una de las clasificaciones mas utilizadas es la establecida por la ASTM (American Society forTesting and Materials) en su estandar D-388, en la cual los carbones se clasifican por rango encuatro clases, ordenadas de mayor a menor por el grado de metamorfismo, que son: antracıticos,bituminosos, sub-bituminosos y lignitos (Tabla 1.1). La turba, no es mencionada en el estandar,y si tuviera que clasificarse de acuerdo al metamorfismo seguirıa en el orden, ya que es el puntode partida en el proceso de formacion del carbon. Esta categorizacion se realiza de acuerdo alcontenido de carbono fijo y materia volatil, en base seca libre de materia mineral para el carbonde alto rango (antracıtico y bituminoso). Para los de menor rango, se hace en base al podercalorıfico en base humeda, libre de materia mineral.

El analisis del carbon no solo se utiliza para determinar el rango sino tambien sus caracterısti-cas de combustion. Esto sirve para predecir el comportamiento del carbon y el correspondienteimpacto ambiental durante su uso. El analisis se realiza mediante protocolos estandarizados porla ASTM, ISO (International Organization for Standarization) y BSI (British Standards Institu-tion). Por ejemplo, el carbon esta constituido por materia volatil, hidrogeno (H), carbono (C) yoxıgeno (O). Las relaciones C/H y (C+H)/O son importantes para determinar sus propiedades

1Se denomina coque metalurgico al residuo carbonoso, de color negro o gris metalizado, poroso y de altaresistencia que se obtiene cuando se somete al carbon bituminoso a altas temperaturas (∼ 1000◦C) en unaatmosfera inerte. En el proceso se funde, se hincha, se aglomera y se resolidifica. Se utiliza en la industriametalurgica para la produccion de hierros y aceros.



Tabla 1.2: Produccion mundial de carbon en [Mt] (millones de toneladas). Fuente: [7, 9]

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Tipo \ Ano 2013 2014 2015 2016 2017

Termico 6064.1 6006.2 5819.7 5463.4 5677.9

Coquizante 1076.5 1107.6 1087.6 1040.1 1039.9

Lignitos 834.0 815.9 823.7 820.7 831.0

Total 7976.6 7929.7 7731.0 7324.2 7548.8

Turba 19.3 15.2 10.1 9.8 -

Aceite de esquistos/arenas 20.9 21.4 20.0 16.2 -

de combustion y estos datos estan relacionados con el rango del carbon, cuanto mayor es elrango, mayor es el porcentaje de carbono y mayor es la relacion (C+H)/O.

Produccion

La extraccion del carbon desde los depositos naturales se realiza mediante dos tecnicas:la minerıa de superficie (la mas comun y mas economica) y la subterranea. La aplicacion deuna u otra depende de la calidad, profundidad del yacimiento y geologıa del deposito. Una vezextraıdo, en la mayorıa de los casos, el carbon debe ser transportado hacia los lugares dondees consumido. Los medios mas comunes son trenes, camiones y barcos, y recientemente se haexplorado el transporte disuelto en agua a traves de tuberıas. En los casos de carbones de bajacalidad es comun que sean pulverizados y utilizados en boca de mina. Antes de ser transportadoel carbon se lava para remover cenizas, rocas y humedad, reduciendo el costo de transporte yaumentando la eficiencia de la planta. Tambien permite reducir el contenido de azufre.

La produccion mundial de carbon en el ano 1972 era de 3000 Mt, ascendiendo a 5000 Mten 2003 y llegando a su maximo de casi 8000 Mt en 2013. El abrupto crecimiento ocurridoentre 2000 y 2011 se debio principalmente al incremento en la produccion de China que fuede alrededor del 160 %. En ese perıodo, el incremento en la produccion de los paıses miembrosde la OECD 2 fue de tan solo el 0.2 %, mientras que en el resto de los paıses no miembros seincremento 80.2 %. La participacion de los paıses OECD disminuyo del 56.5 % en 1971, a 43.5 %en 2000 y a 24.7 % en 2015 [7].

Despues de 14 anos de crecimiento sostenido, la produccion de carbon disminuyo por primeravez en 2014, continuando durante 2015 y acelerandose en 2016 [9]. Sin embargo, la tendenciase revirtio en 2017 mostrando un incremento del 3.1 % pero aun manteniendose 426 Mt pordebajo del pico de 2013. La produccion en el perıodo 2013-2017 puede verse en la Tabla 1.2.La importante disminucion en 2015-2016 se debe a varios factores, entre los que se encuentranel cese programado de utilizacion en Dinamarca, Francia y Reino Unido, la sobreproduccion enChina y la disminucion de la demanda del carbon producido en EE.UU.

Actualmente los 10 paıses con mayor produccion de carbon (todos con mas de 100 Mt) seindican en la Tabla 1.3. China es el principal productor desde 1985, con 3376.1 Mt en 2017, entanto que Australia, cuarto productor mundial, es el mayor exportador.

2OECD corresponde a las siglas en ingles de la Organizacion para la Cooperacion y el Desarrollo Economicoque esta compuesta por 35 paıses (la mayorıa desarrollados): Australia, Austria, Belgica, Canada, Chile, RepublicaCheca, Dinamarca, Estonia, Finlandia, Francia, Alemania, Grecia, Hungrıa, Islandia, Irlanda, Israel, Italia, Japon,Corea, Latvia, Luxemburgo, Mexico, Holanda, Nueva Zelandia, Noruega, Polonia, Portugal, Eslovaquia, Eslovenia,Espana, Suecia, Suiza, Turquıa, Reino Unido y Estados Unidos.



Tabla 1.3: Mayores productores de carbon en [Mt] (millones de toneladas). Fuente: [7, 9].

Paıs\ Ano 2013 2014 2015 2016 2017

China 3748.5 3640.2 3563.2 3268.2 3376.1

India 610.0 657.4 683.1 711.7 729.8

Estados Unidos 903.7 918.2 813.7 660.8 702.3

Australia 458.4 488.8 512.4 500.3 501.1

Indonesia 489.7 484.7 454.8 463.5 487.6

Rusia 326.0 332.9 387.2 366.3 387.2

Sudafrica 256.3 260.5 257.1 255.3 257.1

Alemania 191.0 186.5 175.1 175.6 175.1

Polonia 142.9 137.1 127.0 131.0 127.0

Kazakhstan 119.6 114.0 106.0 103.1 106.0

Otros 728.5 709.2 699.5 688.4 699.5

Total mundial 7974.6 7929.7 7731.0 7324.2 7548.8

Reservas

Para fines de 2017, las reservas probadas de carbon eran de 718310 Mt (antracıticos y bitu-minosos) y 316702 Mt (sub-bituminosos y lignitos) [3]. De acuerdo a los calculos de la empresaBritish Petroleum (BP), la relacion reservas/produccion con la tasa de produccion actual en2017 era de 134 anos.

1.4.2. Gas natural

El gas natural esta compuesto principalmente por metano (CH4), alcanzando valores supe-riores al 85 %. Tambien contiene otros hidrocarburos mas pesados como etano, propano, butano,pentano y hexano, gases inertes como nitrogeno y dioxido de carbono, y trazas de hidrogeno,nitrogeno, sulfuro de hidrogeno, y gases raros. La composicion varıa dependiendo de la fuente.Suele denominarse gas seco cuando esta compuesto mayoritariamente por metano, y gas hume-do cuando aparecen valores mas altos de los demas hidrocarburos. El metano se utiliza comocombustible, el etano en la industria de plasticos, en tanto que el propano y butano como gaslicuado. Ademas se utiliza en la generacion electrica y la produccion de fertilizantes.

Origen

Existen varias teorıas sobre la formacion del gas natural que pueden clasificarse en trescategorıas o procesos: termogenico, biogenico y no biogenico o inorganico. El proceso termogenicoes la teorıa mas aceptada sobre la formacion del metano, y establece que los hidrocarburos (gasnatural y petroleo) tienen su origen en la materia organica que fue comprimida debajo de la tierraa muy altas presiones y por mucho tiempo. La segunda teorıa, tambien de origen organico, indicaque el metano se formo por la accion de microorganismos. Finalmente, de acuerdo a la teorıainorganica o no biogenica, el metano y el gas natural se formaron a partir de la combinacionde hidrogeno y carbono sometidos a altas presiones y temperatura en las profundidades de lacorteza terrestre.

El gas natural (y el petroleo) se encuentran acumulados en estructuras geologicas denomi-nadas trampas y estan contenidos en una roca porosa llamada roca yacimiento, limitada ensu parte superior e inferior por una roca no porosa denominada roca sello, que impide que loshidrocarburos escapen. El origen de las trampas puede ser estructural (a partir de pliegues o



fallas) o estratigrafico (a partir de lentes, acunamientos de las rocas porosas contra las rocassello).

Generalmente se encuentra con depositos de petroleo, y la cantidad de metano presentedepende de la temperatura: a bajas temperaturas (depositos poco profundos) se produce maspetroleo que gas natural, y a altas temperaturas mas gas natural que petroleo. Los yacimientosdonde el principal componente es el gas natural se denominan gasıferos.

El gas natural tambien puede encontrarse en otras formas denominadas no convencionalesque son:

Gas natural profundo: es el gas natural localizado a profundidades mayores a 4.5 km. Los avan-ces tecnologicos en los procesos de perforacion, exploracion y extraccion permiten hacereconomicamente viable a este recurso.

Gas de arenas compactas o tight sands: se encuentra atrapado en formaciones de arenas muycompactas (tight sands), de baja permeabilidad y baja porosidad. Se supone que las re-servas son significativas.

Gas de esquistos o shale-gas: el gas natural se encuentra almacenado en esquistos en tres for-mas: libre en los poros de las rocas, en fracturas naturales y absorbido en materia organicay minerales.

CBM (coal bed methane): muchas vetas de carbon contienen gas natural dentro de la misma vetao en las rocas adyacentes. Se supone que durante el proceso de carbonificacion, mientraslos restos de plantas se convertıan en carbon, se generaba gran cantidad de metano que sealmacenaba con el carbon. Por la porosidad del carbon, se puede almacenar entre seis ysiete veces mas que en un mismo volumen de roca de un reservorio de gas convencional.

Gas natural geopresurizado: se encuentran en reservorios geopresurizados o acuıferos profundosque contienen salmueras saturadas de metano. El contenido de metano se estima entre 30y 80 pies cubicos por barril de fluido.

Hidratos de metano: fueron descubiertos en las regiones congeladas permanentemente (perma-frost) del Artico. Esta compuesto por moleculas cristalinas similares al hielo formadas pormezclas de moleculas de agua y metano, y constituyen el mayor reservorio de carbonoorganico del planeta. El metano ocupa las cavidades de la estructura cristalina y se for-man hidratos de gas solidos, aun a temperaturas superiores al punto de fusion del hielo.Cuando los hidratos se funden, la estructura se disuelve en agua y se libera el gas.

Produccion

El proceso para la obtencion del gas natural comienza con la exploracion para localizar elreservorio. Una vez que los geologos localizan un lugar factible, se perforan pozos exploratoriosy se realizan diferentes analisis para determinar las caracterısticas y estimar el tamano del reser-vorio. Seguidamente se realiza la perforacion y se prepara el pozo para la extraccion comercial.El gas extraıdo se procesa para remover contaminantes y lıquidos antes de ser transportado.Finalmente es almacenado y distribuido hacia los usuarios.

La produccion mundial en 2017 fue de 3768 Bcm (billones de metros cubicos, 1 bcm = 109m3).Los mayores productores mundiales se indican en la Tabla 1.4 [10].

El mayor exportador es Rusia con 217 bcm en 2017 y el mayor importador es Japon con 115bcm.



Tabla 1.4: Mayores productores de gas natural en [Bcm] (billones de metros cubicos)

Paıs\ Ano 2017

Estados Unidos 760

Rusia 694

Iran 214

Canada 184

Qatar 169

China 142

Noruega 128

Australia 105

Argelia 94

Arabia Saudita 94

Otros 1184

Total mundial 3768

Reservas

Las reservas probadas en el ano 2017 se ubican en 193.5 tcm (trillones de metros cubicos, 1tcm = 1012m3) [3]. Se entiende por reservas probadas a aquellas que se tiene cierta seguridad queen el futuro pueden ser extraıdas de los reservorios conocidos bajo las condiciones economicas yoperativas actuales. De acuerdo a British Petroleum la relacion reservas/produccion, con la tasade produccion actual, es de 52.6 anos [3].

Segun la Agencia de Informacion Energetica de los Estados Unidos (EIA), en el ano 2013,las reservas estimadas (no probadas) de gas natural convencional se situaban en 250.4 tcm,totalizando 441 tcm entre reservas probadas y no probadas. Por otro lado, un estudio realizadopor la misma agencia en 2013 sobre 137 formaciones ubicadas en 41 paıses, indica que las reservasde shale gas se ubican en 206.7 tcm, incrementando las reservas de gas en casi un 50 %.

1.4.3. Petroleo

La palabra petroleo proviene de la conjuncion de dos palabras del Latın: petra (roca) y oleum(aceite). Es la principal fuente de energıa mundial y tiene un fuerte dominio sobre la economıa.Del petroleo se derivan mas de 4000 productos, pero muy pocos se usan como combustibles:bencina, naftas, kerosen, gasoil y fuel-oil. La mayor parte del petroleo (mas del 60 %) se utilizacomo derivados en el transporte. El gas oil y el fuel oil se emplean como combustibles en lascentrales de generacion electrica. En tanto que el sector industrial consume cerca el 16 % comoinsumos, principalmente en la industria petroquımica.

Origen

Como se menciono anteriormente, la teorıa mas aceptada es la de origen organico. En ge-neral se lo encuentra asociado al gas natural, en lugares particulares (cuencas sedimentarias)denominados yacimientos.

Produccion

La produccion en el ano 2017 fue de 4365 Mt de petroleo crudo (incluye ademas lıquidos degas natural, productos de refinerıa, aditivos y otros hidrocarburos), lo que equivale a unos 87.7



Tabla 1.5: Mayores productores de petroleo crudo en [Mt] (millones de toneladas) y porcentajede participacion.

Paıs\ Ano 2017

[Mt] % del total

Estados Unidos 563 12.9

Arabia Saudita 560 12.8

Rusia 548 12.6

Canada 237 5.4

Iran 229 5.2

Iraq 225 4.4

China 192 4.32

Emiratos Arabes 178 4.1

Kuwait 149 3.4

Brasil 137 3.1

Otros 1347 30.9

Total mundial 4365 100

millones de barriles por dıa (1 t = 7.33 bbl). Los mayores productores de crudo se indican en laTabla 1.5

Reservas

Para fines de 2017, las reservas probadas eran de 239300 Mt o 1696600 millones de bbl, y larelacion reservas/produccion era de 50.2 anos [3].

Los recursos no convencionales incluyen el aceite o petroleo de esquistos, o mas conocido comoshale oil, el petroleo de arenas compactas (tight oil) y las arenas alquitranadas (tar sands). Deacuerdo a la EIA, en 2013, las reservas de shale y tight oil se ubicaban en 345 billones de bbl,en tanto que las reservas probadas y no probadas totalizaban 3012 billones de bbl.

1.4.4. Uranio

El uranio es un metal relativamente comun en la corteza terrestre, presente en minerales yagua de mar. Se encuentra con alta concentracion en mas de 150 minerales y en menor medidaen otros 50. Entre estos minerales se destaca la uraninita y un derivado particular denominadopechblenda. Las concentraciones tıpicas van desde 200000 ppm (yacimientos en Canada) hasta0.003 ppm (agua de mar). Se estima que cerca del 90 % de las reservas de uranio de bajo costo seencuentran en Canada, Sudafrica, Estados Unidos, Australia, Nigeria, Namibia, Brasil, Argeliay Francia.

El uranio se utiliza como combustible en las centrales nucleares donde se aprovecha la fuerzade enlace del nucleo. Esta fuerza es mayor para los elementos que se encuentran en el centro dela tabla periodica. El proceso principal que da lugar a la liberacion de esta energıa se denominafision y corresponde a la ruptura de un nucleo. Cuando el nucleo de un atomo de uranio-235 (unode los 16 isotopos del uranio) es bombardeado con un neutron, este se divide en varios productosliberando una cantidad de neutrones entre dos y tres veces la absorbida. Por ejemplo, una delas reacciones producidas en la fision del U-235, da lugar a Ba-144 y Kr-89, mas 3 neutrones y177 eV de energıa. La mayorıa de los productos de la fision son radiactivos. Como en la fisionse libera mas de un neutron, se produce una propagacion exponencial conocida como reaccionen cadena, con una tasa de liberacion de energıa creciente. Cerca del 80 % de la energıa liberada



Tabla 1.6: Reservas de uranio razonablemente estimadas con costo de recuperacion inferior aUSD 130/kgU

Paıs\ Ano 2017

[t] % del total

Australia 1818300 30

Kazakhstan 842200 14

Canada 514400 8

Rusia 485600 8

Namibia 442100 7

Sudafrica 322400 5

China 290400 5

Nigeria 280000 5

Brasil 276800 5

Uzbekistan 139200 2

Ucrania 114100 2

Mongolia 113500 2

Botswana 73500 1

Tanzania 58200 1

Estados Unidos 47200 1

Jordania 43500 1

Otros 280600 4

Total mundial 6142600 100

esta contenida en la energıa cinetica de los productos de la fision, que se manifiesta como calorsensible. Parte de la energıa se libera en forma de rayos γ y β, en neutrones de los productosde fision excitados y en la radioactividad de los productos de la fision. Mientras esta reaccionocurre, una parte de los neutrones es absorbida por el U-238, que es el isotopo de uranio masabundante en el combustible, convirtiendolo en un isotopo de plutonio (Pu-239) luego de unaserie de reacciones acompanadas de la emision de rayos γ y β.

El Pu-239 es un elemento fisionable (como tambien lo son el U-235 y U-233), es decir quese puede dividir luego de absorber un neutron, y por lo tanto puede mantener una reaccion encadena. A su vez, el U-238 es un elemento fertil (como el Th-232), es decir que puede dar lugara elementos fisionables luego de absorber neutrones. El Pu-239 producido como resultado de lasreacciones mencionadas se puede extraer del combustible usado y luego se puede utilizar comocombustible para recargar el reactor aunque tambien se puede emplear en armas nucleares. Poresta razon, el reprosesamiento del combustible se trata con recelo.

El uranio natural esta compuesto en su mayor parte por el isotopo U-238 (99.3 %), conte-niendo solo 0.7 % de U-235. Las plantas nucleares pueden utilizar uranio natural (poco materialfisionable U-235) o uranio enriquecido con U-235 en un 3-4

A enero de 2019, se encontraban en operacion 450 reactores en 50 paıses, y 57 reactores enconstruccion (vease [15]). En todo el ano 2017 las centrales consumieron 65014 toneladas deuranio. Tambien existen cerca de 300 reactores de investigacion y mas de 200 reactores parapropulsion de barcos y submarinos.

Reservas

Las reservas estimadas, con costo de recuperacion inferior a USD 130/kgU, se ubican en6142600 toneladas (vease la Tabla 1.6 [16]).



Radiaciónsolar

Geotérmica

Fuerzagravitatoria

Sol

Tierra

InteracciónTierra-Luna-Sol

Reflejado al espacio50.000

80.000

40.000

300

100

30

120.000

3

Calor

Mareas

Hidroeléctrica

EólicaOlas

Biomasa/biocomb.Fotovoltaica

Geotérmica

Calor sensible

Calor latente

CinéticaCinéticaCinética

Fotones

Mareomotriz

TermosolarGradiente térmico

océanico

Figura 2: Fuentes de energıa renovables y flujos de potencia (en TW) sobre la Tierra (adaptacionde [13]).

Torio

El Torio es bastante mas abundante que el uranio en la naturaleza. Por ejemplo, en India lasreservas de este elemento son 6 veces mayores a las de uranio. El Th-232 es un mineral fertil y alabsorber neutrones puede convertirse en U-233, que es fisionable y puede mantener una reaccionen cadena. Entonces puede usarse como combustible en conjunto con material fisionable comoel uranio enriquecido o plutonio reciclado. En la reaccion se produce Pu-233, y ademas el U-233tiene asociado subproductos que emiten intensos rayos gamma, por lo que el reprosesamientotiene ciertos problemas. Las reservas con costo de recuperacion inferior a USD 80/kg se estimanen 6355000 toneladas [17].

1.5. Recursos renovables

Los recursos renovables tienen origen en tres fuentes: el Sol, el nucleo de la Tierra (geotermia)y la interaccion gravitatoria entre la Tierra, la Luna y el Sol. Cada una de ellas produce sobrela atmosfera y superficie terrestre flujos energeticos muy diferentes (vease la Fig. 2). Ası porejemplo, la Tierra absorbe del Sol radiacion con una potencia aproximada de 120000 TW, unvalor de varios ordenes de magnitud superior a la potencia recibida de su nucleo en forma decalor que ronda los 30 TW, y a la potencia causada por la fuerza de atraccion gravitatoria(mareas) que se estima en los 3 TW [13]. A su vez, la radiacion solar que alcanza la superficieterrestre (con una densidad de potencia maxima de aproximadamente 1 kW/m2) origina otrosflujos energeticos como el movimiento de masas de aire (energıa eolica) y la generacion deolas a partir de la interaccion con la superficie del agua (energıa undimotriz), la evaporaciony posterior precipitacion del agua permite recargar los cursos de los rıos y almacenar grandescantidades de agua en las represas (energıa potencial/hidraulica), la absorcion de fotones en lasplantas y el proceso de fotosıntesis da lugar a la produccion de biomasa (energıa de la biomasa



y biocombustibles), y la absorcion en dispositivos especıficos permite generar calor util (energıasolar termica) o electricidad (energıa solar fotovoltaica). Las tecnologıas de conversion para cadacaso y el grado de desarrollo son muy diferentes .

Ademas de las multiples formas y flujos energeticos que tienen las fuentes renovables, notodas las opciones son factibles para un determinado lugar, ni todas se adaptan al mismo usofinal. En principio, como no es posible crear un flujo natural en el lugar deseado, es esencial queel recurso renovable este presente en el lugar en cuestion con una cantidad de energıa suficienteque permita su conversion a la forma deseada [13]. Por ejemplo, en un emprendimiento parala produccion de biogas, es necesario que la biomasa necesaria para el proceso de conversion(biodigestor) se encuentre en las inmediaciones del emplazamiento, dado que la cantidad dematerial disponible y el costo del transporte puede hacer inviable el proyecto. En otros casos,como por ejemplo solar o eolica, resulta imposible transportar el recurso y una mala selecciondel lugar conducira a perdidas en la rentabilidad del emprendimiento. Por estas razones, senecesita hacer prospeccion de las energıas renovables de manera similar a lo que se hace con loscombustibles fosiles. Para tener datos confiables sobre el recurso y poder estimar la produccionde energıa con una tecnologıa determinada, se debe monitorear el lugar durante varios anos.

1.5.1. Variabilidad y almacenamiento

En general los flujos de las fuentes renovables varıan en el tiempo 3. Se tienen recursos conalta variabilidad y dificultades para predecir su comportamiento instantaneo como el viento, yotros, que si bien son variables, responden a un comportamiento periodico que se puede predeciren forma precisa, como es el caso del movimiento de las mareas.

A su vez, la demanda tambien responde a patrones temporales. Por ejemplo, la demanda deelectricidad en una red de potencia, tiene un pico diurno y otro pico en las primeras horas de lanoche, y luego desciende hasta alcanzar el mınimo durante la madrugada. En verano, debido a lapresencia de unidades de aire acondicionado, el pico diurno puede superar al nocturno. Tanto lavariabilidad de la fuente como la de la demanda dificultan la adaptacion de las fuentes renovablesal uso final (consumo) y generalmente, las fuentes intermitentes y la demanda se consideran enconjunto dando lugar a lo que se denomina demanda neta.

Otra caracterıstica importante es que, a menos que se almacene, la energıa no utilizada sepierde y cuando se necesita una mayor cantidad o el recurso no esta disponible, debe recurrirse aenergıa almacenada o a otra fuente. Esto trae aparejado la imposibilidad de satisfacer la demanda(vital en el caso de sistemas aislados), o el desaprovechamiento del recurso que es incompatiblecon los elevados gastos de capital involucrados en los sistemas asociados. En este contexto, elalmacenamiento y/o la complementacion entre fuentes de energıa cobran vital importancia parala penetracion en gran escala de las fuentes renovables dando lugar a cambios de paradigma comolas denominadas redes inteligentes o smart grids, y la integracion de los sistemas energeticos entodas sus dimensiones.

En cambio los combustibles fosiles, como el petroleo o el gas, se pueden adaptar facilmentea la demanda (en sistemas electricos esto se conoce como despacho de carga), en tanto que laenergıa no utilizada se mantiene en el combustible.

3La energıa geotermica obtenida de reservorios profundos es un caso particular que no ´presenta variabilidad,ya que si al extraerla se mantiene el equilibrio con el medio, es un recurso constante presente las 24 hs todos losdıas del ano



1.5.2. Clasificacion por el tipo de energıa

Las fuentes renovables se pueden agrupar en tres grandes grupos de acuerdo a la forma deenergıa obtenida luego de la conversion en la etapa primaria.

Fuentes mecanicas: en este grupo se encuentran la energıa hidraulica, la eolica, la de las olas ymareas. La energıa mecanica producida por el dispositivo de conversion en la primera etapadel proceso (turbina hidraulica, molino, etc.) generalmente se transforma en electricidadmediante un generador electrico con una eficiencia relativamente alta, lo que facilita sutransporte a los lugares de consumo. La cantidad de energıa que puede extraerse dependedel mecanismo o proceso de conversion utilizado y de la variabilidad del recurso.

Fuentes de calor : incluye la energıa termosolar, la biomasa y la geotermica. El calor producidomediante un colector o concentrador solar, la combustion de biomasa o una bomba decalor, puede usarse directamente. En algunos casos particulares puede transformarse entrabajo mecanico en un ciclo termico (rendimiento limitado por el principio de Carnot) yluego en electricidad.

Procesos de fotoconversion: abarca la fotosıntesis, los procesos fotoquımicos y fotovoltaicos.Pueden usarse para almacenar energıa solar, como en el caso de la biomasa solida y losbiocombustibles, o para convertirla en electricidad en celdas fotovoltaicas.

1.5.3. Generacion distribuida versus centralizada

En general las fuentes renovables se diferencias de las no renovables por la densidad deenergıa. En la transformacion inicial, la densidad de energıa de las renovables es varios ordenesde magnitud menor que la de las no renovables (fosiles y nucleares) y por este motivo se requierenmuchos dispositivos de conversion (molinos, paneles, etc.), dando lugar a lo que se conoce comogeneracion dispersa. Por cuestiones de eficiencia, las fuentes no renovables se adaptan mejora la generacion centralizada, en tanto que las renovables son esencialmente dispersas y resultacostoso su centralizacion.

Asimismo, no existe una unica fuente renovable aplicable universalmente y como se mencionoanteriormente es necesario evaluar el recurso en el lugar de la explotacion.

1.6. Sistemas de suministro de energıa

Los sistemas de suministro de energıa involucran procesos de transformacion por medio de loscuales el recurso primario es transformado en otras formas de energıa aptas para el transporte,distribucion y uso final en los diferentes sectores de consumo (comercial, residencial, industrial,agricultura, etc.). Para poder evaluar este tipo de sistemas es necesario tratar a las diferentesfuentes y formas de energıa de una manera unificada, identificando los distintos flujos fısicosde energıa que ingresan al sistema de suministro energetico, los procesos de transformacion yperdidas asociados, y el uso final. Esta clasificacion resulta vital para la confeccion de los deno-minados Balances Energeticos Nacionales (BEN) que constituyen instrumentos indispensablespara la planificacion energetica, el desarrollo de polıticas de largo plazo y la toma de decisionesen el sector energetico. Ademas permiten analizar la evolucion de las matrices energeticas alo largo de los anos, realizar comparaciones entre paıses o regiones, analizar las posibilidadesde suplantacion y competitividad de precios y tarifas entre las diferentes formas de energıa,etc. Los balances energeticos ademas tienen implicancias en otros aspectos relacionados con laproduccion y utilizacion de la energıa, tales como la cuantificacion de emisiones de dioxido de



Figura 3: Representacion esquematica de un sistema de energıa.

carbono a partir de la produccion y consumo de energıa, el analisis de perdidas de conversion,transmision y distribucion, el estudio de medidas de eficiencia energetica, etc.

La energıa que ingresa al sistema de suministro proveniente de la naturaleza se denominaenergıa primaria. Esta es la unica fuente a partir de la cual se puede generar trabajo util. Laenergıa primaria luego puede ser transformada en una forma mas apropiada para su transmision,distribucion o utilizacion, dando lugar a una nueva forma denominada energıa secundaria. Estatarea se realiza en centros de transformacion (refinerıas, centrales electricas, etc.). En algunoscasos, la energıa puede sufrir mas de una transformacion, como por ejemplo el fuel oil (secun-daria) es obtenido a partir de refinar petroleo (primaria) y luego se utiliza como combustible encentrales termicas para producir electricidad, que es otra forma de energıa secundaria. La energıaque recibe el consumidor, ya sea primaria o secundaria, se denomina energıa final. Posterior-mente, una fraccion de ella es aprovechada por el consumidor en el correspondiente dispositivo osistema en forma de energıa util (luz, calor, movimiento, etc.). Los procesos de transformacion,transporte, distribucion y utilizacion traen involucradas perdidas. En la Fig. 3 se muestra unesquema del proceso que sigue la energıa desde la fuente primaria hasta el consumo final.

Para que los resultados de los balances sean consistentes, deben evitarse ambiguedades enlas definiciones y es necesario ajustarse rigurosamente a ellas, ya que de otra manera podrıanintroducirse errores, como por ejemplo contabilizar mas de una vez un determinado energetico.A continuacion se incluyen algunas de las definiciones utilizadas por la Secretarıa de Energıa dela Nacion [12].

Energıa primaria: Abarca las diferentes fuentes de energıa tal como se obtienen de la natura-leza, ya sea de manera directa (energıa hidraulica, solar, eolica), luego de un proceso deextraccion (petroleo, carbon mineral, geotermia) o mediante la fotosıntesis (lena y demascombustibles vegetales). Algunos ejemplos son: petroleo crudo, gas natural (libre y asocia-do), carbon mineral, combustibles nucleares; energıa hidraulica, solar, eolica, geotermica;lena, productos de cana (melaza, caldo y bagazo con fines energeticos), residuos animalesy otros residuos vegetales.

Energıa secundaria: Son aquellos productos energeticos que derivan de los diferentes centros detransformacion luego de sufrir un proceso fısico, quımico o bioquımico y cuyo destino sonlos distintos sectores de consumo y/u otro centro de transformacion. Algunos ejemplos quepueden citarse son: gas licuado, gasolina y naftas, kerosene y turbo combustibles, dieseloil, combustibles pesados, coque, carbon vegetal, alcohol, gases (biogas, de coquerıa, dealto horno, de refinerıa), electricidad generada con cualquier recurso.

Energıa util : Es la energıa que esta disponible, luego de su ultima conversion en el dispositivoo sistema final, para ser utilizada por el consumidor. Ejemplos: luz de una lampara, calor,movimiento, etc.



Centros de transformacion: son aquellos lugares donde la energıa se modifica en procesos es-peciales, produciendo cambios fısicos y/o quımicos, de manera que se obtiene una formade energıa diferente. En estos procesos se producen perdidas y consumos propios. Puedendarse a partir de energıas primarias o secundarias. Ejemplos: centrales electricas, plantasde tratamiento de gas, refinerıas de petroleo, coquerıas y altos hornos, carboneras, entreotros.

Es importante mencionar que existen algunas diferencias en las definiciones utilizadas porlos organismos internacionales. Por ejemplo, para determinar la energıa hidraulica (primaria)producida en nuestro paıs, la Secretarıa de Energıa de la Nacion se basa en los criterios de laOLADE (Organizacion Latinoamericana de Energıa). El procedimiento consiste en contabilizarla energıa electrica generada (en centrales y por autogeneracion) y, suponiendo un rendimientomedio del 80 %, se computa la correspondiente energıa hidraulica. En cambio, la Agencia Inter-nacional de Energıa considera como primaria al total de la energıa generada, es decir que notiene en cuenta el rendimiento de conversion. Este es un concepto cuestionado [11, 14] ya quese contrapone con las propias definiciones de la IEA. Para considerar otros ingresos y egresosde energıa debido a la importacion, exportacion, perdidas, variacion de stock, etc., se define laoferta de energıa primaria y secundaria.

Oferta total de energıa primaria: Representa el total de energıa primaria. Esta compuesta porla produccion de energıa primaria (secundaria), mas la importacion de energıa primaria,mas la variacion de stock o variacion de inventario (flujo desde y hacia almacenamiento).

Oferta interna de energıa primaria: Representa el total de energıa efectivamente disponible pa-ra ser transformada, consumida en el propio sector o por los usuarios finales del paıs. Estacompuesta por la oferta total de energıa primaria, menos las perdidas, menos la exportaciony bunker de energıa primaria, menos la energıa no aprovechada, mas los ajustes.

Definiciones similares se utilizan para la oferta de energıa secundaria.A continuacion se definen algunos terminos utilizados en el calculo de la oferta interna.

Perdidas: energıa perdida en actividades de transporte, distribucion y almacenamiento.

Perdidas de transformacion: son las que se producen en los centros de transformacion y nopueden asignarse a una fuente determinada.

Energıa no aprovechada: aquella que por razones tecnicas o economicas no es utilizada. Ejemplo:gas aventado.

Bunker : se denomina ası al combustible que es abastecido en el paıs y se consume en el exterior(por ejemplo aviones y barcos). La oferta interna se destina a la transformacion y elconsumo (propio y final).

Ajuste: diferencia entre el destino y el origen de la oferta interna de una determinada fuentedebido a errores estadısticos. No deberıa ser superior al 5 %.

En el balance energetico se denomina consumo de energıa a la energıa utilizada para el fun-cionamiento del propio sector energetico y de los distintos sectores economicos. En este rubronormalmente se diferencia entre consumo propio y consumo final. El consumo propio abarca a laenergıa utilizada por el sector en las diferentes etapas de produccion, transformacion, transporte,



distribucion y almacenamiento. El consumo final incluye la energıa empleada en los distintos sec-tores socioeconomicos (residencial, industrial, comercial, etc.) tanto para uso energetico como noenergetico. El consumo final energetico agrupa la totalidad de productos primarios y secundariosutilizados por todos los sectores para satisfacer sus necesidades energeticas. El consumo final noenergetico esta constituido por aquellas fuentes energeticas empleadas como materia prima parafabricar bienes no energeticos, como por ejemplo los insumos del sector petroquımico (asfaltos,solventes, etc.).

La Secretarıa de Energıa de la Nacion identifica los siguientes sectores de consumo:

Residencial : consumo de hogares urbanos y rurales.

Comercial y publico: consumo de todas las actividades comerciales y de servicio del ambitoprivado, del sector gubernamental en todos los niveles, instituciones y empresas del sectorpublico.

Transporte: consumo de todos los servicios de transporte (publico y privado) dentro del territorionacional. Abarca todos los medios y modos de transporte de pasajeros y carga. Excluye elconsumo del transporte internacional, que se contabiliza bajo el rubro ”bunker”.

Agropecuario: consumo de la actividad agrıcola y pecuaria.

Industrial : consumos de toda la actividad industrial extractiva o manufacturera en todos lostamanos y para todo los usos. Incluye el sector construccion. Excluye el transporte demercaderıas.

La metodologıa utilizada por la IEA, con las definiciones y conversiones recomendadas, y quepone a disposicion de los estadısticos puede consultarse en [6]. Ademas los terminos especıficosutilizados en el computo de los balances se exponen en [8].

1.6.1. Planificacion y eficiencia energetica

Los sistemas de provision de energıa deben ser analizados en forma completa, esto significaque no solo debe considerarse el suministro sino tambien el uso final. El tratamiento por separadonormalmente conduce a perdidas energeticas y por lo tanto a sistemas ineficientes. Por ejemplo, sise necesita cubrir una demanda de calor para calefaccion y agua caliente, no es una buena solucionproveerlo a partir de quemar electricidad generada en ciclos termicos basados en combustibles.En terminos generales, el manejo de la energıa siempre es importante para mejorar la eficienciaglobal y reducir las perdidas economicas. Todos los sistemas de suministro de energıa tienen uncosto, aun los que se basan en fuentes renovables, por lo que debe procurarse el uso racionalde la energıa. En el caso de los combustibles fosiles, la eficiencia reduce su tasa de uso y lacontaminacion ambiental. En el caso de los recursos renovables, la eficiencia reduce el costo decapital (son necesarios menos dispositivos de conversion).

1.6.2. Unidad estandar

Para comparar las diferentes fuentes energeticas, es comun utilizar como unidad estandar latonelada equivalente de petroleo (TEP, o TOE por sus siglas en ingles). Esta unidad equivale a laenergıa que puede extraerse de una tonelada de petroleo crudo. Cabe mencionar que la unidadde medida del petroleo es el barril (bbl) que equivale a 159 litros, es decir que una toneladarepresenta 7,33 bbl. A su vez 1 TOE es equivalente a 41,868 GJ, a 11,63 MWh y a 39, 68 × 106

BTU.


Bibliografıa

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[4] J. A. Fay and D. S. Golomb, Energy and the environment. Oxford University Press, 2002.

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[11] H. D. Lightfoot, “Understand the three different scales for measuring primary energy andavoid errors,” Energy, vol. 32, pp. 1478–1483, 2007.

[12] Secretarıa de Energıa de la Nacion, Balance Energetico Nacional. [Online]. Available:https://www.argentina.gob.ar/energia/hidrocarburos/balances-energeticos-0

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[14] S. ı¿½vergaard, “Definition of primary and secondary energy,” Oslo Group on Energy Sta-tistics, 2008.

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19

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1|recursos energ eticos - universidad nacional del...

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