emisiones de carbono e infraestructura del sector...

Emisiones de carbono e

infraestructura del Sector Energía. Foro: “Los retos de las energías limpias en el mediano y largo

plazo”.

Dr. Diego Arjona

26 de agosto de 2019

Energía y Ciudad: Dr. Diego Arjona Argüelles

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Contenido de la presentación.

CICM. Foro: “Los retos de las energías limpias en el mediano y largo plazo”.

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Contenido

Definición del problema: calentamiento global y cambio climático.

Innovación y difusión de la tecnología.

La palanca de velocidades: eficiencia energética, energías limpias y captura de bióxido

de carbono.

Acceso a la energía.

Consumidores de energía.

Eficiencia energética.

Energías limpias.

Captura, uso y secuestro de carbono.

Conclusiones y agradecimiento.

Se describe el contenido de la presentación, mismo que podrá ser acortado o incluir elementos adicionales de acuerdo con las necesidades de la exposición o discusión.

¿Hacía dondé vamos?

Energía y Ciudad: Dr. Diego Arjona Argüelles

Definición del problema:

calentamiento global y cambio climático.

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Gases de Efecto Invernadero.

CICM. Foro: “Los retos de las energías limpias en el mediano y largo plazo”.

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Son gases atmosféricos que absorben y emiten radiación dentro del

rango infrarrojo siendo la causa fundamental del efecto

invernadero. Los principales GEI son el vapor de agua, el dióxido de

carbono, el metano, el óxido de nitrógeno y el ozono.

Sin los GEI, la temperatura promedio de la superficie terrestre sería

alrededor de 18 °C bajo cero en lugar de la media actual de 15 °C.

Las actividades humanas desde el inicio de la Revolución Industrial

(1750) han producido un incremento del 40% en la concentración

atmosférica de dióxido de carbono (de 280 ppm en 1750 a 400 ppm

en 2015). Este incremento ha ocurrido a pesar de la absorción de

una gran cantidad de CO2 por diversos depósitos naturales que

participan en el ciclo del carbono.

Gases de Efecto Invernadero y Calentamiento

Global.

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La emisiones antropogénicas de CO2 provienen principalmente de

la combustión de combustibles fósiles, la deforestación, la erosión

del suelo y la actividades pecuarias.

Se estima que de continuar al ritmo actual, la temperatura terrestre

podrá exceder valores históricos tan pronto como 2047 con efectos

potencialmente peligrosos en los ecosistemas, la biodiversidad e

inclusive pondría en peligro la subsistencia del ser humano.

Las estimaciones de agosto de 2016 que sirvieron de antecedente al

Acuerdo de París indican que en la actual trayectoria, la Tierra

podría superar el límite de 2 °C de calentamiento global en 2036

(límite señalado por el IPCC como un calentamiento global

peligroso).

¿Podemos hacer algo?

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Innovación y difusión de la tecnología.

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Teoría de la difusión de la innovación.

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Esta teoría pretende explicar cómo, por qué y a qué velocidad se

mueven las nuevas ideas (así como las nuevas tecnologías) a través

de las diversas culturas, sociedades y situaciones económicas.

Se busca dar una explicación acerca de la forma en que una

innovación es comunicada a través de ciertos canales y a través del

tiempo, entre los miembros de un sistema social y económico.

Así mismo, se busca entender la forma en que una “nueva idea o

tecnología” es aceptada entre los “miembros de la red social.”

La teoría ha sido muy popular gracias al texto de Everett Rogers de

1962 (Diffusion of Innovations). Desde entonces, su aplicación ha sido

usada en diversos campos sobresaliendo la mercadotecnia.

Dinámica tecnológica y económica.

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Curva de costo – abatimiento global (McKinsey).

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Critica a la curva de costo - abatimiento.

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Cambio de conducta y transformación del

mercado.

Los sectores industrial, comercial y residencial son consumidores de energía con patrones de decisión específicos.

El cambio de conducta puede ser tan simple como recordar apagar la luz cuando nadie la requiere, o tan complejo como las decisiones que puede requerir un proyecto de ingeniería.

El esfuerzo institucional debería ser la creación de condiciones que permitan un cambio de la sociedad en su conjunto que nos lleve hacia la eficiencia energética y el uso de energía renovables o limpias.

La transformación de mercado es un elemento clave ya que la mayor parte de los consumidores de energía se suman a patrones que dan lugar a su estilo de vida u operación industrial. La tecnología puede ofrecer ahorros económicos respetando (e inclusive mejorando) las expectativas de comfort, seguridad y calidad que tenían los consumidores.

La transformación hacia un mercado de equipos y sistemas de alta eficiencia energética y al uso de energía limplias podrá ofrecer ventajas económicas y ambientales.

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Acelerar: Cambio de conducta, financiamiento y

transformación de mercado.

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-Estandares y etiquetas -Reemplazo de equipos

-Equipos y procesos basados en energía limpia - Innovación tecnológica y difusión de la tecnología

-Acelerar la

implementación - Manejo de los costos

incrementales.

-Educación - Consciencia pública

- Conocimiento específico - Conducta individual,

grupal y masiva.

Acelerar tecnologías de energía

limpia

Cambio de conducta

Financiamiento

Transformación de mercado

¿A que velocidad vamos?

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La palanca de velocidades: eficiencia energética,

energías limpias y captura de bióxido de carbono.

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Sostenibilidad.

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Se refiere al equilibrio de una especie con los recursos de su entorno.

Son sostenibles los sistemas biológicos que pueden mantenerse

productivos en el transcurso del tiempo. Se puede aplicar a la

condición de uso de los recursos por debajo de los límites de

renovación de los mismos.

Desde la perspectiva de la prosperidad

humana y según el Informe Brundtland

(1987), la sostenibilidad consiste en

satisfacer las necesidades de la actual

generación sin sacrificar la capacidad

de futuras generaciones de satisfacer

sus propias necesidades.

La implicación es promover el progreso

económico y social respetando los

ecosistemas naturales y la calidad del

medio ambiente.

Desarrollo Energético Sustentable.

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Tres metas de SE4ALL para 2030.

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Acceso universal a los sistemas de energía incluyendo la electricidad

y combustibles modernos para la preparación de alimentos.

Doblar la participación de la energía renovable en la producción de

electricidad.

Doblar la tasa de mejora de la eficiencia energética.

Una necesidad de justicia social y desarrollo económico.

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Acceso a la energía.

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Acceso a la energía

En su origen, una de las funciones de la Comisión Federal de

Electricidad era ampliar las redes eléctricas

LEY QUE CREA LA COMISIO ́N FEDERAL DE ELECTRICIDAD

24 de agosto de 1937

CAPI ́TULO II OBJETO Y FACULTADES DE LA COMISIO ́N

ARTI ́CULO 6.- La Comisión tendrá las siguientes facultades:

VII.- Intervenir y resolver cuando proceda, en las actividades de electrificación que pretendan emprender instituciones oficiales, semi-oficiales o particulares.

La electrificación rural es una de la políticas públicas que han

operado en México de forma ininterrumpida durante más años.

El acceso a la energía eléctrica y a combustibles de calidad a

precios acequibles ha sido uno de los pilares de la política social de

México.

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Programas Institucionales de Acceso a la Energía.

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Acceso a la energía:

Paneles fotovoltaicos en Cacahuatepec, Guerrero

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Proyecto

desarrollado en la

Comunidad de

Cacahuatepec.

Municipio de José

Joaquín de Herrera,

en la Montaña baja

del Estado de

Guerrero (2006 –

2007)

Proyecto piloto

para un programa

de electrificación

rural con energía

solar (PSIE).

¿A quien hace falta convencer?

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Consumidores de energía.

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Consumo de energía.

No existe energía más barata que la

que no se necesita.

No existe energía más cara que la que

no se tiene.

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Consumo doméstico de energía

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Consumo de energía: Escala urbana y regional.

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La primera acción

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Eficiencia energética.

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Normas y etiquetas.

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Normas Oficiales

Mexicanas son los

mínimos requeridos.

Normas voluntarias.

Normas asociadas a un

programa específico.

Certificación.

Homologación

internacional.

Laboratorios.

Métodos de prueba.

Flotillas de equipos.

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Los aparatos domésticos de

alta eficiencia energética

pueden reducir el consumo

de energía de una vivienda.

Un refrigerador, una lavadora

o un aire acondicionado

podrán tener efecto en la

economía de una familia.

Una flotilla nacional de

aparatos domésticos tendrá

efecto en la demanda de

energía a nivel nacional.

Iluminación: transformación de mercado.

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Lamparás incandescentes.

Lamparás fluorescentes

compactas

Aumento de eficiencia en las

lamparas fluorescentes lineales.

Iluminación LED.

Cambio de conducta.

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Los programas y acciones de eficiencia

energética, incluyendo a las normas y

etiquetas, buscan producir un cambio de

conducta.

Un ejemplo es una norma mínima que

dirigida a calentadores de agua. Al tener

que revisar los quemadores, los fabricantes

también revisaron el diseño de

quemadores para las estufas de la cocina

(a pesar de que no existiera una norma

para ese tipo de equipos en ese

momento.

Escala urbana y regional:

Casas, edificios y ciudades.

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Edificios gubernementales, edificios comerciales, viviendas, calles,

colonias, pueblos, ciudades, regiones, paises…

Proponer medidas en cada escala que puedan reducir la huella de

carbono: estilos de vida, sistemas de transporte, formas de trabajo,

tecnologías…

Esto es aplicable tanto para eficiencia energética, como para el uso

de energías limpias e inclusive la captura, uso y secuestro de carbono.

Estilos de vida y formas de trabajo.

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Algunos de los edificios nuevos más notables del

país consideran los sistemas de eficiencia

energética como una referencia a su calidad.

El uso de energía limpia e inclusive la captura de

carbono son elementos de futura consideración.

Cogeneración.

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100%

100%

50%

Perdidas por condensación

15%

Perdidas en la caldera

2%

Otras

33%

de la energía

se convierte

en electricidad

1%

Otras

84%

de la energía

se convierte

en electricidad

en calor de

proceso

Cogeneration

Termoeléctrica convencional

15%

Perdidas en la caldera

Equipos de cogeneración (Combined Heat and

Power) para edificios e inclusive para viviendas.

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Eficiencia Energética:

Planta de Cogeneración Monterrey.

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Encuentra su antecedente es la Planta Eléctrica del Grupo Industrial (PEGI).

Desarrollada por Iberdrola Energía Monterrey (2000 – 2003).

Vapor y electricidad.

Ciclo combinado.

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CCC Dulces Nombres fue desarrollada por Iberdrola Energía

Monterrey en el Municipio de Pesquería en Nuevo León (2000-2003).

Dos unidades se destinaron a ser un Productor Externo de Energía

para la Comisión Federal de Electricidad.

Dos unidades se destinaron al Proyecto de Autoabastecimiento de

energía más grande que se haya construido en México.

Programas Institucionales de Eficiencia

Energética.

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Oportunidades

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Energías limpias.

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Calentadores solares de agua.

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Tragaluces y tubos solares.

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Energía renovable:

Central Fotovoltaica Puerto Libertad.

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Desarrollada por Acciona Energía y Tuto Energy (Grupo Alego) (2015

– 2019).

Puerto Libertad se encuentra en el Desierto de Altar en el Estado de

Sonora.

Energía renovable:

Torre eólica de concreto postensado.

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Tecnología mexicana desarrollada por Postensa en el Centro Regional de Tecnología Eólica del INEEL en Juchitan Oaxaca (2016 – 2018).

CEMIE Eólico.

Almacenamiento de energía.

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Plantas hidroeléctricas y sistemas de

rebombeo.

Volantes de inercia y sistemas mecánicos

Sales calientes y sistemas térmicos

Baterías de litio. Baterías de flujo.

Celdas de combustible. Hidrogeno.

Energía hidroeléctrica.

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CH Malpaso, Chiapas

(Fotos).

Hidroeléctricas y

minihidroeléctricas.

Energía Geotermica.

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CG Los Azufres, Michoacán (Foto); CG Los Humeros, Puebla; CG

Tres Virgenes, BCS; Cerro Prieto (Cuatro Fases), BC. Domo de San

Pedro, Nayarit (Grupo Dragón).

Energía nuclear.

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La generación de energía nuclear no implica combustión, por lo

que no se tienen emisiones de dioxido de carbono a la atmosfera.

Programas Institucionales de Energías Limpias.

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El ciclo del carbono

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Biocombustibles.

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Biogas de rellenos sanitarios.

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Simeprodeso, Monterrey, Nuevo León.

Biogas de Juárez, Ciudad Juárez, Chihuahua

La Perseverancia, Cuautla, Morelos.

Biocombustibles (Higuerilla).

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Aceites industriales producidos a partir de la

Higuerilla. Desarrollado por Castor Fields y

Castor Produkte (Grupo Alego) 2015 - 2019

Captura y uso de dioxido de carbono:

Direct to Ethanol.

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Desarrollado por Algenol, Fort Myers, Florida

La siguiente frontera

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Captura, Uso y Secuestro de Carbono.

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La maquina milagrosa.

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Maquina milagrosa que resuelve todos los problema de carbono.

Diversos caminos para el CO2:

Captura, uso y secuestro de carbono.

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Captura de dióxido de carbono

Uso biológico

Cultivo de algas

Invernaderos

Uso químico

Polímeros

Urea

Combustibles líquidos

Mineralización

Carbonatos

Concreto

Tratamiento de Bauxita

Secuestro CCS

Recuperación mejorada

Petróleo

Geotermia

Metano

Captura de carbono con aminas.

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Diagrama presentado en la sesión de aclaraciones de la

convocatoria del CEMCCUS.

Recuperación mejorada de petróleo.

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Simplificación del proceso de EOR.

Recuperación mejorada de petróleo.

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Diagrama presentado en la sesión de aclaraciones de la

convocatoria del CEMCCUS.

Captura de carbono con aminas.

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Captura de carbono en la

producción de acero.

Captura de carbono del aire.

Captura de carbono para uso

biológico.

Emisiones de carbono e

infraestructura del Sector Energía. Foro: “Los retos de las energías limpias en el mediano y largo

plazo”.

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