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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Núm. Núm. TemaTema

1.-1.- Relación del consumo de energía con el cambio climáticoRelación del consumo de energía con el cambio climático1.1.-1.1.- IntroducciónIntroducción1.2.- 1.2.- El Protocolo de KyotoEl Protocolo de Kyoto1.2.1.- 1.2.1.- Descripción del ProtocoloDescripción del Protocolo1.2.2.- 1.2.2.- Los mecanismos del ProtocoloLos mecanismos del Protocolo1.2.3.-1.2.3.- Vigilancia de los objetivos de emisión Vigilancia de los objetivos de emisión1.2.4.- 1.2.4.- Adaptación al ProtocoloAdaptación al Protocolo1.2.5.-1.2.5.- El camino por recorrer en el futuroEl camino por recorrer en el futuro1.2.6.-1.2.6.- Objetivos del Protocolo de KyotoObjetivos del Protocolo de Kyoto1.2.7.-1.2.7.- Anexo B al ProtocoloAnexo B al Protocolo1.2.8.-1.2.8.- Estado de cumplimiento del Protocolo de KyotoEstado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto1.3.-1.3.- Evolución de la producción / consumo de energía en EspañaEvolución de la producción / consumo de energía en España1.4.- 1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de gases de efecto Una estrategia para reducir las emisiones de gases de efecto invernaderoinvernadero1.5.- 1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Núm. Núm. TemaTema

2.- 2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)Energías convencionales (renovables y no renovables)2.1.- 2.1.- IntroducciónIntroducción2.1.1.-2.1.1.- Primer principio de termodinámicaPrimer principio de termodinámica2.1.2.-2.1.2.- Segundo principio de termodinámica - Principio de CarnotSegundo principio de termodinámica - Principio de Carnot2.1.3.-2.1.3.- Consecuencias prácticas de los principios de termodinámicaConsecuencias prácticas de los principios de termodinámica2.1.4.-2.1.4.- Conceptos de potencia y energíaConceptos de potencia y energía2.2.- 2.2.- Panorama actual de las energías convencionalesPanorama actual de las energías convencionales2.3.- 2.3.- Evolución futuraEvolución futura2.3.1.- 2.3.1.- El carbónEl carbón2.3.2.- 2.3.2.- El petróleo – El gas naturalEl petróleo – El gas natural2.3.3.- 2.3.3.- HidráulicaHidráulica2.3.4.- 2.3.4.- Nuclear (fisión)Nuclear (fisión)

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Núm. Núm. TemaTema

3.- 3.- Energías alternativas (renovables)Energías alternativas (renovables)3.1.- 3.1.- IntroducciónIntroducción3.2.- 3.2.- Panorama actualPanorama actual3.3.- 3.3.- Evolución futuraEvolución futura3.3.1.-3.3.1.- EólicaEólica3.3.2.- 3.3.2.- Solar térmica - Solar térmica - Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas3.3.3.- 3.3.3.- Solar fotovoltaicaSolar fotovoltaica3.3.4.- 3.3.4.- Mareas y olasMareas y olas3.3.5.- 3.3.5.- BiomasaBiomasa3.3.6.- 3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calorCalor del suelo mediante bomba de calor3.3.7.- 3.3.7.- GeotérmicaGeotérmica3.3.8.- 3.3.8.- Nuclear (fusión)Nuclear (fusión)

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Núm. Núm. TemaTema

4.- 4.- Energía para el transporteEnergía para el transporte4.1.- 4.1.- IntroducciónIntroducción4.2.- 4.2.- Panorama actualPanorama actual4.3.- 4.3.- Evolución futuraEvolución futura4.3.1.-4.3.1.- Coches y camiones – BiocombustiblesCoches y camiones – Biocombustibles4.3.2.- 4.3.2.- ElectricidadElectricidad4.3.3.- 4.3.3.- HidrógenoHidrógeno4.4.-4.4.- FerrocarrilesFerrocarriles4.5.-4.5.- Transporte aéreoTransporte aéreo5.- 5.- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- 5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2012Plan de Ahorro de Energía 2008-2012

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Una de las conclusiones principales de la conferencia – Una de las conclusiones principales de la conferencia – coloquio que hemos mantenido sobre el Cambio Climático es la coloquio que hemos mantenido sobre el Cambio Climático es la siguiente:siguiente:

Se está produciendo un calentamiento global, Se está produciendo un calentamiento global, originado originado por el por el aumento en la atmósfera de unos gases, denominados gases aumento en la atmósfera de unos gases, denominados gases de efecto invernaderode efecto invernadero (GEI) (GEI), , liberados a la atmósfera liberados a la atmósfera por las por las actividades humanas. actividades humanas.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

La actividad que La actividad que

genera mayor cantidad genera mayor cantidad

de GEI, y que de GEI, y que

contribuye de forma contribuye de forma

más importante al más importante al

calentamiento global, calentamiento global,

es la generación y es la generación y

consumo de energía.consumo de energía.

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Una facetaUna faceta mmuy uy importante de la situación socioeconómica mundial es importante de la situación socioeconómica mundial es que los 5.000 millones de personas que habitan los países en que los 5.000 millones de personas que habitan los países en desarrollo desean, y merecen, una mejora de sus condiciones de vida, desarrollo desean, y merecen, una mejora de sus condiciones de vida, para equipararlas a las de los países más avanzados. para equipararlas a las de los países más avanzados.

Esta equiparación supondría que Esta equiparación supondría que habría que habría que multiplicar la producción multiplicar la producción económica mundialeconómica mundial por un factor entre 4 y 6por un factor entre 4 y 6 para el año 2050.para el año 2050.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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Vemos pues el conflicto potencial: hay que aumentar enormemente la Vemos pues el conflicto potencial: hay que aumentar enormemente la producción mundial de bienes y servicios, pero no podemos aumentar producción mundial de bienes y servicios, pero no podemos aumentar en esa proporción las emisiones de GEI.en esa proporción las emisiones de GEI.

Si se aumentaran los GEI, pondríamos en peligro no solo el propio Si se aumentaran los GEI, pondríamos en peligro no solo el propio objetivo de aumento de riqueza, sino que se producirían numerosos objetivo de aumento de riqueza, sino que se producirían numerosos efectos negativos en la economía, en la naturaleza y en el modo de efectos negativos en la economía, en la naturaleza y en el modo de vida de todas las personas.vida de todas las personas.

En España nEn España no solo no podemos aumentar las emisiones de GEI, sino o solo no podemos aumentar las emisiones de GEI, sino que las debemos reducir de forma sustancial. que las debemos reducir de forma sustancial.

Tenemos que encontrar, entre otras cosas, soluciones técnicas para Tenemos que encontrar, entre otras cosas, soluciones técnicas para resolver esta situación.resolver esta situación.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.1.- Introducción1.1.- Introducción

Figura 2.- Tabla de forzamientos radiativos de los GEI. Fuente IPCC

En la figura podemos En la figura podemos ver que el forzamiento ver que el forzamiento máximo está máximo está producido por el CO2, producido por el CO2, aunque no es aunque no es despreciable ninguno despreciable ninguno de los otros GEI de los otros GEI antropogénicos. antropogénicos.

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La reducción de las emisiones de GEI puede, y debe, abordarse tanto La reducción de las emisiones de GEI puede, y debe, abordarse tanto en la etapa de generación de energía, como en la etapa de consumo.en la etapa de generación de energía, como en la etapa de consumo.

Hay un aspecto que debemos tener siempre muy presente:Hay un aspecto que debemos tener siempre muy presente:

El incremento de los GEI se puede deber tanto a un aumento de las El incremento de los GEI se puede deber tanto a un aumento de las emisiones de GEI, como a un deterioro de la capacidad de absorción emisiones de GEI, como a un deterioro de la capacidad de absorción de esos gases por los “sumideros” de esos gases por los “sumideros”

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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Nota Importante:En todo este punto nos referimos a las emisiones de CO2 equivalente

Este concepto resulta de considerar cualquier factor que influya en el calentamiento global, sea una emisión de GEI o no, y calcular su equivalente como la cantidad de CO2 que produciría el mismo forzamiento radiativo.

Las reglas para el cálculo de esta equivalencia se han establecido por las Naciones Unidas, y se han incorporado al Protocolo de Kyoto.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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Ejemplos de cantidad de CO2 equivalente:

1.- Producción de 1 tonelada de azúcar: 730 Kg de CO2 equivalente

2.- Conducción de un coche europeo durante 250 Km: 36 Kg CO2 eq.

3.- Producción de 1 Kg de aluminio en Australia: 22 Kg CO2 eq.

4.- Producción de 1 Kg de carne de vacuno en Francia: 17 Kg CO2 eq.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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El Protocolo de Kyoto es un acuerdo internacional vinculado a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático

La principal característica del Protocolo de Kyoto es que establece objetivos vinculantes para 37 países industrializados y la Comunidad Europea, para la reducción de gases de efecto invernadero (GEI).

Los objetivos suponen en promedio una reducción del 5 % de los niveles que se habían alcanzado en 1990, para el período de cinco años comprendido entre 2008 y 2012.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción

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Se reconoce que los países desarrollados son los principales responsables de los niveles actuales de emisiones de GEI, y el Protocolo impone unos objetivos muy estrictos para esos países, en virtud del principio de "responsabilidades comunes pero diferenciadas”.

El Protocolo de Kyoto fue adoptado en Kyoto, Japón, el 11 de diciembre de 1997 y entró en vigor el 16 de febrero de 2005.

184 Países de la Convención han ratificado el Protocolo hasta la fecha.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción

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De conformidad con el Tratado, los países deben cumplir sus objetivos principalmente a través de medidas nacionales.

Sin embargo, el Protocolo de Kyoto ofrece un medio adicional para el cumplimiento de sus objetivos por medio de tres mecanismos basados en el mercado, que son los siguientes:

a) El comercio de emisiones, conocido como "el mercado del carbono" b) Mecanismo para un desarrollo limpio (MDL) c) Sistema de aplicación conjunta de medidas (JI).

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.2.- Los mecanismos del Protocolo de Kyoto1.2.2.- Los mecanismos del Protocolo de Kyoto

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En virtud del Protocolo, las emisiones reales de los países se tienen que controlar y los registros pertinentes de las operaciones llevadas a cabo se deben conservar adecuadamente.

- Los sistemas de registro - La presentación de resultados - Un sistema de cumplimiento

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.3.- Vigilancia del cumplimiento de los objetivos1.2.3.- Vigilancia del cumplimiento de los objetivos

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El Protocolo de Kyoto está diseñado para ayudar a los países en la adaptación a los efectos adversos del cambio climático.

Facilita el desarrollo y despliegue de técnicas que pueden ayudar a incrementar la resistencia a los impactos del cambio climático.

El Fondo de Adaptación se creó para financiar proyectos y programas de adaptación en los países en desarrollo incluidos en el Protocolo de Kyoto.

El Fondo se financia principalmente con una cuota de los ingresos de las actividades de proyectos del MDL.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.4.- Adaptación al Protocolo de Kyoto1.2.4.- Adaptación al Protocolo de Kyoto

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El Protocolo de Kyoto se considera como:

- Un importante primer paso hacia un verdadero régimen mundial de reducción de emisiones que estabilicen las emisiones de GEI.

- Proporciona la arquitectura esencial de cualquier futuro acuerdo internacional sobre el cambio climático.

- Antes de finalizar 2012, se tiene que haber negociado y ratificado un nuevo marco internacional, para ayudar a cumplir los estrictos objetivos de reducción de las emisiones exigidas por el IPCC.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.5 El camino por recorrer en el futuro

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“En el primer período de compromiso cuantificado de limitación y reducción de las emisiones, del año 2008 al 2012, la cantidad atribuida a cada Parte incluida en el anexo I será igual al porcentaje consignado para ella en el anexo B de sus emisiones antropógenas agregadas, expresadas en dióxido de carbono equivalente, de los gases de efecto invernadero enumerados en el anexo A correspondientes a 1990”

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.6 Objetivos del Protocolo de Kyoto1.2.6 Objetivos del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.7.- Anexo B del Protocolo de Kyoto

País % resp. 1990% resp. 1990 País % resp. 1990% resp. 1990

AlemaniaAustraliaAustriaBélgicaBulgaria*CanadáCom. EuropeaCroacia*DinamarcaEslovaquia*Eslovenia*España**EEUUEstonia*Fed. Rusia*FinlandiaFranciaGreciaHungría*Irlanda

9210892929294929592929292 93921009292929492

IslandiaItaliaJapónLetonia*LiechtensteinLituania*LuxemburgoMónacoNoruegaNueva ZelandaPaíses BajosPolonia*PortugalReino UnidoRep. Checa*Rumania*SueciaSuizaUcrania*

110929492929292921011009294929292929292100

* Países que están en proceso de transición a una economía de mercado.** España ha alcanzado un acuerdo con la Unión Europea para poder aumentar las emisiones un 15 % respecto de 1990

Compromiso

cuantificado de

limitación o reducción

de las emisiones (%

del nivel del año o

período de base)

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Nota muy importante: En los gráficos que se adjuntan, 1 Tonelada de petróleo equivalente es igual a 11.560 Kwh.

La figura 2 muestra el % de aumento / reducción de emisiones respecto del nivel que se tenía en 1990.

En resumen, el protocolo de Kyoto no se cumple de forma completa, además hay países importantes (por ejemplo, EEUU) que no han ratificado el protocolo y que no están obligados a cumplir sus objetivos

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de KyotoObjetivo para España

Figura 3a.- Países que han reducido

sus emisiones hasta 2007

Figura 2b.- Países que han aumentado

sus emisiones hasta 2007

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

Evolución de las emisiones de GEI y cumplimiento del protocolo de Kyoto por la Unión Europea

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Evolución de la producción / consumo de energía en España

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Evolución de la producción / consumo de energía en España

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Nos encontramos en un período de transición en el que se están desarrollando numerosas fuentes de energía renovable.

Es aún pronto para valorar los resultados de las medidas emprendidas para mejorar la eficacia energética y reducir las emisiones de CO2.

A pesar de esto, parece muy difícil que España pueda cumplir los objetivos del Protocolo de Kyoto en un período de unos 25 años.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Evolución de la producción / consumo de energía en España

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Evolución, y previsiones de emisiones de GEI en España. Eurostat Volver a ÍndiceVolver a Índice

1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Evolución de la producción / consumo de energía en España

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

En la actualidad (comienzos de 2009), la cantidad de CO2 en la atmósfera es

de unas 390 ppm (0,039 %). Esta cantidad va aumentando paulatinamente,

debido a que toda la actividad humana sobre la Tierra añade unos 7.000

millones de toneladas de C cada año.

Nota importante: Los datos de emisiones de GEI se pueden expresar como

cantidad de CO2, o como cantidad de C.

La equivalencia es 1 Tn de CO2 = 3,66 Tn de C

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Los especialistas han establecido un límite de unas 560 ppm (0,056 %), más allá del cual las consecuencias del calentamiento global serían muy graves:-Transformaciones muy importantes del clima- Subida del nivel del mar, cambios en las líneas de costa- Cambios en la climatología (régimen de lluvias, severidad y frecuencia de huracanes, etc).

Ese límite de 560 ppm no se debe superar bajo ningún concepto, en un horizonte de unos 50 - 100 años.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de GEI

Page 33: Notas Energia Cambio Clima

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de GEI

Rendimiento y conservación en el uso final de la energía

1 Elevar desde 8 a 4 l/100 Km el rendimiento de 2.000 millones de vehículos 1)

2 Reducir de 16.000 a 8.000 Km/año el recorrido anual de 2.000 millones de vehículos (a 8 l/100Km)

3 Reducir un 25 % el consumo eléctrico de hogares, oficinas y tiendas

Mejora en la etapa de generación de la energía

4 Elevar del 40 al 60 % el rendimiento de 1.600 grandes centrales térmicas de combustión de carbón 2)

5 Reemplazar 1.600 grandes centrales térmicas de combustión de carbón por centrales de combustión de gas 3)

Acciones para captura y almacenamiento de Carbono (CAC)

6 Instalar CAC en 800 grandes centrales térmicas de combustión de carbón 4)

7 Instalar CAC en las centrales térmicas de carbón que produzcan Hidrógeno para 1.500 millones de vehículos 5)

8 Instalar CAC en las centrales que producen combustible sintético a partir del carbón 6)

PLAN DE ACCIÓN DE

LA UNIVERSIDAD DE

PRINCETON (2006)

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de GEI

Acciones para aumentar el uso de fuentes alternativas de energía

9 Duplicar la producción nuclear actual para reemplazar al carbón

10 Multiplicar por 40 la producción eólica para sustituir el carbón 7)

11 Multiplicar por 700 la producción solar para sustituir el carbón 7)

12 Multiplicar por 80 la producción eólica para producir Hidrógeno para su uso en automoción 6)

13 Propulsar 2.000 millones de vehículos con biocombustibles producidos en la sexta parte de las tierras cultivadas del Mundo 8)

Acciones en agricultura y silvicultura

14 Detener toda la deforestación 9)

15 Extender las técnicas de cultivo que no remueven los suelos al 100 % de las tierras cultivadas

PLAN DE ACCIÓN DE

LA UNIVERSIDAD DE

PRINCETON (2006)

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Para ello, se ha propuesto la actuación en 5 áreas generales, seleccionando un total de 7 acciones, tomándolas de las cinco áreas generales indicadas en las tablas anteriores.

Cada una de las acciones supondría un ahorro de 25.000 millones de toneladas de C para 2056.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Está claro que las actuaciones necesarias para estabilizar las emisiones de GEI, y poder así ir reduciéndolas, tienen unas proporciones inmensas.

Por lo tanto, cada país debe adoptar una postura rigurosa ante este desafío.

No basta haber firmado y ratificado el protocolo de Kyoto, sino que es imprescindible traducirlo en políticas y medidas realizables, e involucrar a todos los sectores de la población, y todos los sectores de la Economía

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Una estrategia para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El Gobierno de España aprobó en noviembre de 2007 el documento “Estrategia española de cambio climático y energía limpia 2007-2012-2020”. Los objetivos operativos son:

* Asegurar la reducción de las emisiones de GEI en España, dando especial importancia a las medidas relacionadas con el sector energético.

Según el inventario nacional, siguiendo la clasificación IPCC, en el año 2005, el total de las emisiones relacionadas con el procesado de la energía fueron el 78,87% de las emisiones nacionales.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

Page 38: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

* Contribuir al desarrollo sostenible y al cumplimiento de nuestros compromisos de cambio climático fortaleciendo el uso de los mecanismos de flexibilidad basados en proyectos

* Impulsar medidas adicionales de reducción en los sectores difusos

* Aplicar el Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático (PNACC) promoviendo la integración de las medidas y estrategias de adaptación en las políticas sectoriales

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

Page 39: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

* Aumentar la concienciación y sensibilización publica en lo referente a energía limpia y cambio climático.

* Fomentar la investigación, el desarrollo y la innovación en materia de cambio climático y energía limpia.

* Garantizar la seguridad del abastecimiento de energía fomentando la penetración de energías más limpias, principalmente de carácter renovable, obteniendo otros beneficios ambientales (por ejemplo, en relación a la calidad del aire) y limitando la tasa de crecimiento de la dependencia energética exterior.

* Impulsar el uso racional de la energía y el ahorro de recursos tanto para las empresas como para los consumidores finales

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Las áreas de actuación son:

a) Cooperación Institucionalb) Mecanismos de Flexibilidadc) Cooperación internacional y cooperación con países en desarrollod) Comercio de derechos de emisióne) Sumiderosf) Captura y Almacenamiento de CO2g) Sectores Difusosh) Adaptación al cambio climáticoi) Difusión y Sensibilizaciónj Investigación, desarrollo e innovación tecnológicak) Medidas Horizontales

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

Page 41: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En julio de 2007 se aprueba el documento “Medidas Urgentes de la Estrategia Española de Cambio Climático y Energía Limpia- ECCEL”.

Este documento establece actuaciones en:

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

Page 42: Notas Energia Cambio Clima

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Sector del transporte

a) Porcentaje mínimo de biocarburantesb) Modificación del impuesto de matriculación (basado en emisiones de CO2)c) Evaluación de la modificación del impuesto de circulaciónd) Planes de movilidad sostenible (ayuntamientos y CCAA, normas para calidad del aire), promoción transporte públicoe) Programas piloto de movilidad sostenible, promoción transporte públicof) Medidas de apoyo al Transporte de Mercancías por Ferrocarrilg) Reducción de emisiones en las flotas de vehículos de la AGE (aumento de consumo de biocombustibles)

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

Page 43: Notas Energia Cambio Clima

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Sectores residencial, comercial e institucional

a) Ahorro, eficiencia energética y energías renovables en los edificios de la AGEb) Alumbrado públicoc) Campaña de difusión de ahorro y eficiencia energética y etiquetado de Electrodomésticosd) Instalaciones térmicas de edificiose) Sustitución progresiva de las bombillas de filamento incandescente y otras de baja eficienciaf) Estrategia de eficiencia energética en el ciclo de vida del sector de la Edificación

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Sector energético

a) Repotenciación de parques eólicos (parques obsoletos)b) Energía eólica marina (tramitación de licencias para proyectos)c) Contadores digitales (disuasión de exceso de consumo eléctrico con ..)

Fluorocarburos

a) Reglamento 842/2006 (adelantar fecha entrada en vigor del reglamentob) Acuerdo voluntario para la reducción de emisiones de SF6 (entre fabricantes y usuarios)c) Acuerdo voluntario para la reducción de emisiones de PFC en el sector del Aluminio

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Metanoa) Recuperación de biogás en vertederosb) Plan de Biodigestión de purines

Óxido Nitrosoa) Reducción del uso de fertilizantes nitrogenados

Medidas horizontalesa) Estrategia Nacional de I+D+i en Energía y Cambio Climáticob) Registro de compromisos voluntarios de las empresasc) Modificación del Plan Nacional de asignación de derechos de emisión de GEI 2008-2012d) Desarrollo del marco de participación en los mecanismos de flexibilidad del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.5.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Los conocimientos imprescindibles son primer y segundo principio de termodinámica, y el principio de Carnot.

Dada la índole del coloquio, solo vamos a hacer una exposición de estos conocimientos, sin ninguna explicación, y nos expresaremos en términos vulgares.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.- Introducción

Page 47: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

Por ejemplo, 1 litro de gasolina tiene una cantidad de energía en forma química, que se transforma en energía mecánica en un motor de coche.

La cantidad de energía química del combustible, y la cantidad de energía mecánica del coche (más las pérdidas por roces con la carretera, desplazamiento del aire, etc.) son idénticas .

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.1.- Primer principio de termodinámica

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En una máquina que transforma energía calorífica en energía mecánica (por ejemplo, un motor de coche), el rendimiento de esa transformación depende del salto de temperatura que sufra el sistema.

El rendimiento no puede ser superior al de una máquina ideal llamada “ciclo de Carnot” que funcione entre esas temperaturas.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.2.- Segundo principio de termodinámica - Principio de Carnot, 1824

Page 49: Notas Energia Cambio Clima

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Las máquinas construidas con los materiales que hay en la Tierra, que “transforman” energía basándose en ciclos térmicos (por ejemplo, un frigorífico, un motor de coche, una central eléctrica nuclear, etc) no pueden tener un rendimiento muy superior al 30 %.

¿Dónde va a parar el 70 % restante?

¡Hemos dicho que la energía no se destruye!.

Se hace “inutilizable”, pero no “desaparece”

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.2.- Segundo principio de termodinámica - Principio de Carnot, 1824

Page 50: Notas Energia Cambio Clima

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La consecuencia principal es que la energía no es una materia prima como las demás.

Casi todas las materias primas se pueden reciclar, reutilizar, recuperar, reprocesar, etc. pero la energía disipada en un proceso, bien sea de generación o de consumo, se pierde definitivamente y para siempre.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.3.- Consecuencias prácticas de los principios de termodinámica

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La POTENCIA de un sistema de generación o consumo de energía mide la CAPACIDAD de producir o consumir energía, INDEPENDIENTEMENTE DEL TIEMPO. La unidad de medida es el Kw.

La ENERGÍA de un sistema de generación o consumo de energía mide la CANTIDAD DE TRABAJO MECÁNICO PRODUCIDO o consumido por el sistema, y necesariamente TIENE EN CUENTA EL TIEMPO.

La unidad de medida es el Kwh (atención, la h es el número de horas, y está multiplicando). Es muy común encontrar artículos de prensa, etc. con expresiones en Kw/h. Esto es un error.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.4.- Conceptos de potencia y energía

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Por ejemplo, el motor de una lavadora tiene 0,5 Kw (500 w) de potencia.

Si tarda en hacer un lavado 1,5 horas, habrá consumido una energía igual a 0,5x1,5 = 0,75 Kwh

Ejemplo: las Compañías eléctricas, del gas, etc. nos facturan en Kwh.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.4.- Conceptos de potencia y energía

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción-consumo de energía

Page 54: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

Producción Energía Eléctrica, Gwh

21175

58756

49726

10858

96005

31508

35836

Hidráulica

Nuclear

Carbón

Fuel / Gas

Ciclo Combinado

Eólica

Resto régimen espec.

Producción Energía Gwh (%)

6,97

19,34

16,36

3,5731,59

10,37

11,79

Hidráulica

Nuclear

Carbón

Fuel / Gas

Ciclo Combinado

Eólica

Resto régimen espec.

Producción de energía eléctrica en España (2008) : Fuente REE

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

Potencia instalada, Mw

16658

7716

11869

715223054

15721

12796

Utilización pot. Instalada (%)

14,51

86,93

47,8317,33

47,54

22,88

31,97

Hidráulica

Nuclear

Carbón

Fuel / Gas

Ciclo Combinado

Eólica

Resto régimen espec.

Potencia eléctrica instalada y utilización de la potencia en España (2008) : Fuente REE

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

Evolución de la energía eléctrica generada en España, por tecnologías

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Las principales conclusiones son las siguientes:

a) La energía nuclear hace un uso muy elevado de la potencia instalada, mientras que el carbón y las centrales de ciclo combinado hacen un uso intermedio.

b) Los datos de las centrales de ciclo combinado se pueden deber a que un número elevado de instalaciones son de implantación reciente.

c) Las bajas cifras de utilización de las energías hidráulica y eólica se deben a su dependencia de factores meteorológicos.

d) Es muy notable la contribución de las energías recogidas en el epígrafe “resto de energías de régimen especial”, que consisten principalmente en fuentes de cogeneración inferiores a 100 Mw.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

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Las fuentes de energía convencionales (no renovables) pueden seguir prestando un gran servicio a la humanidad, durante un largo período de tiempo.

Pero para ello se deben adaptar rápidamente a un mundo muy exigente por lo que respecta a la reducción de las emisiones de GEI y a la mejora de rendimiento de los sistemas.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.- Evolución futura

Page 59: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.- Evolución futura

Las centrales eléctricas actuales que

queman carbón y gas natural se

hallan relativamente lejos de los

objetivos de emisiones de CO2

aceptables.

Por lo tanto, es necesario investigar

en nuevas técnicas de gasificación,

eliminación del CO2,

almacenamiento subterráneo del

CO2, mejora de rendimiento, etc.

Page 60: Notas Energia Cambio Clima

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En el caso particular de las fuentes de energía nuclear (fisión), los desafíos principales se refieren a:

a) Mejora de la seguridad operativa,b) Reprocesado de combustibles para su reutilización, c) Mejora de seguridad del almacenamiento de los residuos.

Las respuestas a la mayoría de estas cuestiones vienen dada por cambios radicales en los diseños de los sistemas.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.- Evolución futura

Page 61: Notas Energia Cambio Clima

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La generación de energía eléctrica mediante la combustión de carbón se enfrenta a unos desafíos muy importantes: reducir de forma sustancial las emisiones de GEI, sin aumentar los costes en la misma proporción.

Se están ensayando ya varios instalaciones piloto, que ponen en práctica técnicas de combustión especiales, y sistemas de captación y almacenamiento de los GEI (CAC).

En estos sistemas, el aumento de coste es de 0,01 a 0,02 €/Kwh, y las emisiones se reducen de forma muy significativa.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

Page 62: Notas Energia Cambio Clima

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La Unión Europea ha desarrollado un programa de 10 centrales piloto, que estarán funcionando para 2015.

Hay planes similares en EEUU, China, India, Japón, Indonesia, Australia, etc.

Una de las etapas fundamentales de los sistemas CAC es el almacenamiento del CO2 en estructuras impermeables subterráneas, que pueden estar relacionadas o no con los depósitos de petróleo parcialmente agotados.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

Page 63: Notas Energia Cambio Clima

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Una de las técnicas más prometedoras de centrales térmicas con CAC se basa en la gasificación del carbón y la eliminación del CO2 antes de la combustión.

La figura muestra una vista ideal de una de tales centrales, que permite la realización de un sistema de ciclo combinado, con el consiguiente aumento de rendimiento global de la central por encima del 50% (las centrales actuales raramente superan el 35 %).

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

La Empresa ELCOGAS ha instalado en Puertollano una planta de este tipo, con una potencia de 335 Mw. Esta planta funciona en un régimen de investigación y desarrollo de la técnica de gasificación del carbón.

En diciembre de 2008 ha cumplido los 10 años de funcionamiento contínuo.

La planta para la separación del CO2 está todavía en proyecto.

Page 66: Notas Energia Cambio Clima

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En estas centrales, las emisiones de CO2 se pueden limitar a unos 30 gramos por Kwh.

Viendo la nota del punto 1.2.8, podemos estimar que los 440,6 millones de toneladas de CO2 emitidos por España en 2005 se podrían reducir a 50,3 millones de toneladas en el caso de que toda la producción de energía se hubiera realizado en este tipo de centrales.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

Page 67: Notas Energia Cambio Clima

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Las centrales de producción de energía eléctrica están evolucionando hacia sistemas con un rendimiento mejorado, gracias a la aplicación del sistema de ciclo combinado.

Este sistema se basa en la extensión del salto de temperaturas del ciclo de Carnot mediante el empleo de dos generadores combinados, uno de combustión de gas, y el otro de vapor de agua.

Las centrales actuales de este tipo se construyen con potencias que van desde los 50 Mw hasta 1.000 Mw o más.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- Petróleo y gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

1.- Turbina de gas 6.- Turbina de vapor combinada HP/IP2.- Toma de aire 7.- Turbina de vapor de baja presión3.- Generador eléctrico 8.- Condensador4.- Excitador del generador 5.- Embrague síncrono

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

Page 72: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

En España tenemos el ejemplo del cierre de la antigua central de Sant

Andriá de Besós, que será sustituida por una nueva central de ciclo

combinado, cuya puesta en marcha está programada para 2010.

Esta nueva central es de 800 Mw, y duplicará la potencia de la antigua

central.

Page 74: Notas Energia Cambio Clima

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Como podemos ver en la figura 11, la proporción de energía eléctrica generada en centrales hidráulicas no alcanzó el 7 % en 2008.

La razón está en que el 2008 ha sido un mal año por lo que respecta a las lluvias.

En España es difícil construir más grandes embalses, y por tanto no se espera un aumento significativo de la proporción de electricidad de origen hidráulico.

Sin embargo, el Plan de Energías Renovables (PER) ha elaborado un estudio que muestra un potencial de recursos hidráulicos explotables hacia 2010 de unos 34.000 Gwh/año. Está compuesto de 27.300 Gwh/año en centrales grandes y medianas, y 6.700 Gwh/año en centrales pequeñas

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.3.- Hidráulica

Page 75: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.3.- Hidráulica

Potencial hidroeléctrico de España

Este potencial

equivale

aproximadamente a

la energía eólica

generada en 2008

Page 76: Notas Energia Cambio Clima

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La reacción de fisión de un átomo de U235 se produce por el impacto de un neutrón de baja energía.

El átomo se transmuta en U236, que es inestable, y que de forma casi instantánea se escinde en un átomo de Ba141, un átomo de Kr92, 3 neutrones más, y una cantidad de energía en forma de radiación.

Cada uno de los tres neutrones liberados puede colisionar con otro átomo de U235, repitiéndose el resultado anterior. Esto da lugar a una ”reacción en cadena”.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

Page 77: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

La aplicación pacífica de la energía nuclear se inició en

los años cincuenta, mediante la construcción de

centrales productoras de energía eléctrica basadas en la

técnica de fisión.

La cantidad de energía que se produce se calcula

mediante la fórmula de Einstein E= mc2

En esta fórmula, m = (masa de 1 át. U235 + 1 neutrón) –

(masa de 1 at. Ba141 + 1 at. Kr92 + 3 neutrones)

En esta fórmula c= velocidad de la luzInestable

Page 78: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Los reactores nucleares actuales requieren un combustible compuesto

por U235 enriquecido hasta un 3 % aproximadamente.

Estos rectores hacen un empleo poco eficiente del combustible nuclear,

por lo cual se estima que las reservas mundiales de uranio se agotarán

antes de 100 años. Por este motivo se investigan nuevos tipos de

reactores que regeneren el combustible gastado.

Pero a pesar de ello, la cantidad de energía producida por gramo de

combustible nuclear es muy grande:

La fisión de 1 g de U235 durante un día genera 24 Mwh. Esto equivale a la

energía producida por la combustión de 3.000 Kg de carbón.

Page 79: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Estas reacciones se

producen en recintos

especiales, denominados

reactores nucleares.

La energía térmica

liberada se extrae y

convierte en vapor de

agua, que mueve un

conjunto de turbina-

alternador, que genera

energía eléctrica Evolución de la energía nuclear en el Mundo

Page 80: Notas Energia Cambio Clima

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La producción de electricidad en estas centrales genera una

cantidad muy pequeña de GEI.

A partir de los años sesenta se inicia un incremento sostenido del número de centrales y de la potencia instalada.

Pero como consecuencia de las fluctuaciones del precio del petróleo en los años ochenta, y los accidentes de Three Mile Island y Chernobyl no se ha vuelto a construir una cantidad significativa de centrales desde 1987 excepto en Francia.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

Page 81: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Una de las centrales operativas en España en los años ochenta

estaba situada en Vandellós (Tarragona). Esta central era de diseño francés (moderada por grafito y refrigerada por CO2).

En 1989 se produjo un accidente en la zona no nuclear de En 1989 se produjo un accidente en la zona no nuclear de Vandellós I, por rotura y expulsión de una fila completa de álabes Vandellós I, por rotura y expulsión de una fila completa de álabes de la zona de alta presión de la turbina principal.de la zona de alta presión de la turbina principal.

Este accidente mecánico degeneró rápidamente en una Este accidente mecánico degeneró rápidamente en una importante explosión del hidrógeno refrigerante del generador, importante explosión del hidrógeno refrigerante del generador, graves incendios en los sistemas críticos, y una inundación por graves incendios en los sistemas críticos, y una inundación por agua del mar de la zona de control de los mecanismos de agua del mar de la zona de control de los mecanismos de refrigeración de seguridad del reactor.refrigeración de seguridad del reactor.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

Page 82: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Según la escala internacional de clasificación de los accidentes Según la escala internacional de clasificación de los accidentes nucleares, este accidente se clasificó como 3 (accidentes serios, nucleares, este accidente se clasificó como 3 (accidentes serios, con consecuencias potencialmente devastadoras sobre los con consecuencias potencialmente devastadoras sobre los sistemas nucleares).sistemas nucleares).

Este accidente obligó a cerrar la central y desmantelar las Este accidente obligó a cerrar la central y desmantelar las instalaciones. Esta operación se finalizó en 2003, con un coste instalaciones. Esta operación se finalizó en 2003, con un coste de unos 90 millones de €. Los restos están en período de latencia de unos 90 millones de €. Los restos están en período de latencia hasta 2028.hasta 2028.

En España, una de las consecuencias de este accidente fue la En España, una de las consecuencias de este accidente fue la implantación de la moratoria nuclear para nuevas centrales en implantación de la moratoria nuclear para nuevas centrales en 1991.1991.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

Page 83: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

La técnica básica ha ido evolucionando hacia el desarrollo de varios tipos de sistema, los más extendidos son:

- “Centrales moderadas por agua en ebullición”- “Centrales moderadas por agua a presión”

Ambos tipos de central pertenecen a la “generación II”, y las centrales construidas en EEUU, y por influencias políticas y económicas, en España, son en su mayoría de estos dos tipos.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Page 84: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Esquema de central nuclear moderada por agua en ebullición

Page 85: Notas Energia Cambio Clima

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Esquema de central nuclear moderada por agua a presión

Page 86: Notas Energia Cambio Clima

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En España hay en la actualidad 6 centrales nucleares en funcionamiento, pero debido a que dos de estas centrales tienen dos grupos, el número total de reactores es 8.

Ejemplos de centrales nucleares:- Moderada por agua en ebullición, Cofrentes, con 1.000 Mw - Moderada por agua a presión, Almaraz, con 2.000 Mw

Este sistema de producción de energía eléctrica ha estado envuelto en polémicas relativas a la seguridad de funcionamiento, coste real de la energía, tratamiento del combustible agotado, tratamiento de los residuos, etc.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Page 87: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En Occidente, los países con mayor capacidad de desarrollo de la tecnología nuclear han sido EEUU y Francia.

En EEUU se paralizó la construcción de más centrales nucleares hacia 1987, pero Francia ha seguido aumentando su capacidad, de forma que en 2008 el 80 % de la energía eléctrica se produce en este tipo de centrales.

No obstante, en este período de tiempo se ha ido avanzando en dos frentes distintos:

- Mejora sustancial de la eficiencia de funcionamiento de las centrales actuales

- Desarrollo de nuevos tipos de centrales, en especial las de tipo “generación III” y “generación IV”

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Page 88: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En la actualidad, se vuelve a plantear en muchos países, España entre ellos, la conveniencia de estudiar la construcción de centrales nucleares, dado que no producen emisiones de CO2.

En un futuro próximo, el Gobierno español debe tomar decisiones sobre energía nuclear:

- Dar o denegar permiso para alargar la vida útil de las centrales en funcionamiento

- Dar o denegar permiso de construcción para nuevas centrales nucleares

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Page 89: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

En caso de que se permita la construcción de nuevas centrales

nucleares, serían de la “generación III”, en las que se ha mejorado

considerablemente la seguridad y la eficiencia de funcionamiento.

Page 90: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Centrales actuales en España

Page 91: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Page 92: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Page 93: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión) Se planteará la construcción

de centrales nucleares de la

“generación IV”, pero no

antes de 2030,

Se muestra una central a muy

alta temperatura (1.000 ºC),

que se emplearía en la

producción directa de

Hidrógeno

Page 94: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El cumplimiento de los objetivos del Protocolo de Kyoto es imposible sin la contribución de las energías renovables.

La elección de un sistema de generación de energía renovable es una tarea compleja, debido a que hay que considerar un elevado número de los variables

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

Page 95: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

* El coste de la fuente debe ser bajo, por ejemplo, el sol, los vientos, etc. no tienen un coste apreciable.

* No obstante, el coste de aprovechamiento de las fuentes puede ser alto, e incluso en algunos casos, prohibitivo (energía solar fotovoltaica)

* Las emisiones de GEI deben ser muy reducidas en todo el ciclo de vida del sistema, desde la generación hasta el consumo final.

* No obstante, la emisión de GEI puede ser alta en las etapas de producción de los medios para generar las energías (por ejemplo, las emisiones de GEI en las etapas de producción de fertilizantes para el cultivo de los vegetales para producir biocombustibles).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

Page 96: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

* En algunos casos, las técnicas para el aprovechamiento de estas energías están aún en fase de desarrollo.

Por los motivos citados, entre otros, es necesaria la contribución de los Gobiernos al desarrollo e implantación de estas energías

La iniciativa privada no ve un beneficio a corto plazo que justifique las inversiones necesarias.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

Page 97: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

Electricidad

Sistema Hidráulica Eólica Olas y Mareas

Solar Fotovolt.

Solar Termo-eléctrica

Biomasa Geo-térmica(Alta temperat.)1)

Fuente Primaria

Agua Embals.

Viento Olas y Mareas marinas

Sol Sol Materiavegetal

Calor Tierra (gran prof.)

Escala Industr.

Si Si Si Si Si Si Si

Escala domést.

No ¿No? No Si No Si No

Coste instalac.€/Kw

2.500 910 3.600 9.000 4.000 6.200 7.800

CosteOperac.€/Kwh

0,024 0,005-0,015

0,04-0,25 0,04-0,09 0,030 0,030 0,040

Emisi. GEI Bajo Bajo Bajo Bajo + Bajo + Bajo Bajo

Eficiencia Alta Alta Alta Baja Baja 3) Baja 3) Baja 3)

Estado desarrollo

Madura Madura EnDesarr.

Madura 2) En desarr.

Madura Madura

Plazo Dispon.

NA NA 2 años 5 años Inmediat. NA NA

1) En España hay

que investigar

lugares con

condiciones

adecuadas

2) En Desarrollo la

técnica de película

fina

3) Requieren un

sistema con un

ciclo

termodinámico

Page 98: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

1) La eficiencia es similar

a las de los motores

con combustible

fósil

Frío / Calor Empleo en Transporte

Sistema Solar térmica

Biomasa Geotérmica(Baja temper.)

BioCombust. Pilas Eléctric.

Hidrógeno

Fuente Primaria

Sol Materiavegetal

Calor del suelo baja profundid.

Vegetales Electricidad (Varias fuentes)

Varias fuentes energía

Escala Industrial

No Si No Si Si Si

Escala doméstica

Si Si Si No Si No

Coste instalación€/Kw

4.400 6.200 4.000 Muy alto Muy alto Muy alto

CosteOperación€/Kwh

0,280 0,008 0,04 Bajo Bajo Bajo

Emisiones GEI

Bajo Bajo Bajo Medio Bajo Bajo

Eficiencia(Desde el pozo a las ruedas)

Alta Alta Alta Baja 1) Alta Alta

Estado desarrollo

Madura Madura Madura Madura En desarrollo

En desarrollo

Plazo Disponibili.

NA NA NA NA 5 años 10 años

Page 99: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.2.- Panorama actual de las energías renovables

Page 100: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.2.- Panorama actual de las energías renovables

Producción de

energía primaria

por fuentes

renovables

en 2007

Producción de electricidad Producción

de calor

Biocarburantes

Page 101: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.- Evolución futura de las energías renovables

Todos los países avanzados han publicado planes de aumento de la

proporción de energía procedente de fuentes renovables. Los planes más

importantes son los siguientes:

Unión Europea; 20 % de toda la energía en 2020

China, 20 % de toda la energía en 2020

USA, 15 % de toda la energía en 2020

Page 102: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Ejemplo de campo de generadores eólicos

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Page 103: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Distribución de potencia instalada en el Mundo, acumulado en 2008

Page 104: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Potencia instalada en 2007, y previsión para 2012

Page 105: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

La tendencia actual va encaminada al aumento de la potencia de los

generadores, a fin de mejorar el factor de escala.

Los generadores se van a seguir instalando en tierra, pero de forma

progresiva se van a comenzar a instalar en zonas costeras (en la propia

costa o en fondos marinos someros)

Page 106: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Ejemplo de generadores eólicos instalados en la plataforma costera

Page 107: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Esquema del campo de generadores Borkum 2 (400 Mw)

Page 108: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En España hay unos 16.000 Mw de potencia instalada en generadores eólicos, que producen unos 31.500 Gwh al año (aprox. el 10 % del total).

Recientemente se ha modificado la reglamentación relativa a la concesión de licencias para la instalación de generadores eólicos en zonas costeras.

Esto viene a confirmar las expectativas del sector, que tiene previsto un incremento de potencia instalada en 2010 hasta los 20.000 Mw

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Page 109: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Page 110: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Las centrales solares termoeléctricas de generación de electricidad se han estado desarrollando estos últimos años, por lo cual la producción actual de energía es poco significativa.

Sin embargo, se considera que esta forma de producir Sin embargo, se considera que esta forma de producir electricidad tiene un gran potencial, debido a que permite electricidad tiene un gran potencial, debido a que permite unos factores de escala muy grandes. Es decir, se pueden unos factores de escala muy grandes. Es decir, se pueden construir centrales grandes, de unos 100 Mw o más, con un construir centrales grandes, de unos 100 Mw o más, con un coste de construcción aceptable.coste de construcción aceptable.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

Page 111: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

También admiten la acumulación de energía, para proporcionar También admiten la acumulación de energía, para proporcionar un funcionamiento casi contínuo.un funcionamiento casi contínuo.

En la actualidad, en España se producen al año unos 8.000 En la actualidad, en España se producen al año unos 8.000 Kwh generados por sistemas solares, como los mostrados en Kwh generados por sistemas solares, como los mostrados en la figura. Esta cantidad es aún muy reducida.la figura. Esta cantidad es aún muy reducida.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

Page 112: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Vista esquemática de una central solar termoeléctricaVista esquemática de una central solar termoeléctrica Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

Page 113: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Objetivos para 2010 de potencia instalada para Objetivos para 2010 de potencia instalada para producción de electricidad en centrales termoeléctricasproducción de electricidad en centrales termoeléctricas Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

Page 114: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

La energía solar a baja La energía solar a baja temperatura, para temperatura, para aplicaciones térmicas aplicaciones térmicas en el hogar y en el hogar y comerciales, se viene comerciales, se viene empleando desde hace empleando desde hace ya algunos añosya algunos años

Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

Page 115: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Evolución de la superficie de paneles solares de baja temperatura instalada en España. Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

Page 116: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En España había en 2007 aprox. 1.200 Mw de potencia instalada en paneles solares de baja temperatura, para aplicaciones domésticas y comerciales (agua caliente sanitaria y calefacción de pequeños locales).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

Page 117: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El aprovechamiento de la energía solar mediante células fotovoltaicas ha ido evolucionando al compás del desarrollo de nuevas técnicas.

Todas estas nuevas técnicas han ido ganando en eficiencia, según muestra la tabla.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

Page 118: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Mejora de eficiencia de las células fotovoltaicas Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

Page 119: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Se trabaja intensamente en el desarrollo de la técnica denominada “película fina”, que ofrece una eficiencia menor (aprox. El 10 %), pero con un coste más reducido (1€/w)

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

Page 120: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El crecimiento del número de instalaciones solares fotovoltaicas ha sido muy importante desde 2005 hasta 2009, puesto que en 2005 había 20,3 Mw de paneles solares fotovoltaicos, y a finales de 2008 había unos 1.500 Mw.

El parque fotovoltaico de Olmedilla de Alarcón, de 60 Mw, es el mayor del Mundo (a finales de 2007).

A partir de esta fecha, el aumento va ser más lento, debido a que en el pasado se han sobrepasado los objetivos establecidos para las subvenciones concedidas por el Estado

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

Page 121: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Energía solar fotovoltaica.- Potencia instalada en España Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

Page 122: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Energía solar fotovoltaica.- Potencia instalada por países Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

Page 123: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los desarrollos de sistemas de aprovechamiento de las mareas tienen un precedente en la central de La Rance (costa de Bretaña, Francia), que se inauguró en 1966.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.4.- Energía de las olas y de las mareas

Page 124: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El sistema consta de 24 El sistema consta de 24 turbinas hidráulicas, turbinas hidráulicas, instaladas en una presa instaladas en una presa construida sobre la boca construida sobre la boca del estuario del río La del estuario del río La Rance. Rance.

Cuando la marea sube, el Cuando la marea sube, el agua de mar atraviesa las agua de mar atraviesa las turbinas y genera energía turbinas y genera energía eléctrica. Al bajar la marea, eléctrica. Al bajar la marea, el agua embalsada en el el agua embalsada en el estuario circula en estuario circula en dirección hacia el mar, y dirección hacia el mar, y vuelve a impulsar las vuelve a impulsar las turbinas.turbinas.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.4.- Energía de las olas y de las mareas

La energía media que produce la central es de unos 600 millones de Kwh anuales, que equivale aproximadamente a una potencia media de 68 Mw

Page 125: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Este sistema, a pesar de ser muy eficiente, no se ha podido instalar en ningún otro lugar, debido a los requisitos de intensidad de la mareas.

Por lo que respecta al aprovechamiento de la energía de las olas, en España se están desarrollando los sistemas que se muestran en la animación siguiente.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.4.- Energía de las olas y de las mareas

Page 126: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En España tienen especial interés los proyectos de utilización de la biomasa, principalmente los residuos agrícolas y forestales, para la generación de energía.

Los objetivos del Plan Español de Energía Renovables para 2005 – 2010, expresados como energía primaria, y como potencia eléctrica, se muestran en la tabla siguiente

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

Page 127: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Objetivos del PER para 2005 – 2010. Consumo de biomasaVolver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

Page 128: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Posibles tipos de instalación energética de la biomasa Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

Page 129: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Instalaciones energéticas de la biomasa

Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

Page 130: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Instalaciones energéticas de la biomasa

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

Page 131: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En los últimos años se han desarrollado sistemas de captación de la energía térmica del suelo, a baja profundidad, mediante bombas de calor.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

Page 132: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

La figura muestra un esquema de una instalación doméstica típica, en la que pueden ver los dos sistemas principales de colocación del tubo colector de energía: en horizontal, y en vertical.

En el sistema horizontal, la profundidad a la que se colocan los colectores va de 1 a 2 metros. El terreno no requiere ningún acondicionamiento por lo que respecta a impermeabilización, etc.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

Page 133: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Estos sistemas emplean una bomba de calor para extraer la

energía.

En los sistemas comerciales actuales, el factor de multiplicación de la bomba va de 4 a 4,5, dependiendo del modelo y potencia nominal.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

Page 134: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Esquema de una bomba de calor

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

Page 135: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los planes de la Unión Europea para reducir las emisiones de GEI cuentan con la instalación de estos sistemas, fundamentalmente para la calefacción doméstica y edificios de oficinas.

En la actualidad, el crecimiento del número de sistemas instalados es muy elevado en el centro y norte de Europa.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

Page 136: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

La energía geotérmica consiste en el aprovechamiento del calor almacenado en capas profundas de la Tierra.

Dependiendo de la temperatura de estos depósitos, podemos hablar de baja temperatura (hasta 150 ºC), temperatura media (desde 150 hasta 300 ºC), y alta temperatura (más de 300 ºC).

Estos depósitos suelen estar relacionados con accidentes de la corteza terrestre, tales como fallas, etc., y por lo tanto su localización debe hacerse por medios científicos.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

Page 137: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Esquema de yacimientos geotérmicos Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

Page 138: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El Instituto Geológico y Minero (IGME) de España ha realizado un estudio del potencial geotérmico.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

Page 139: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En Tres Cantos existe un yacimiento de agua caliente a 83 ºC, situado a unos 2.300 metros de profundidad.

Se podría explotar para generar agua caliente para nuestra ciudad, debido a que la temperatura del yacimiento no permite utilizarlo para producir electricidad.

Las aplicaciones de la energía geotérmica dependen de la temperatura a la que se halle el yacimiento. La figura siguiente muestra ejemplos de las aplicaciones típicas

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

Page 140: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Ejemplos de las aplicaciones típicas de energía geotérmica de energía geotérmica Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

Page 141: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Zakharov, Tamm y Kurchatov realizaron investigaciones en Rusia durante los años cuarenta, y desarrollaron el concepto TOKAMAK.

Durante los años cincuenta se inician las investigaciones en

Europa, sobre la base del concepto TOKAMAK.

Al crearse la Unión Europea, todas estas actividades han quedado amparadas por las estructuras políticas y económicas de la Unión.

Se desarrolla el experimento JET (Joint European Torus), y se instala en Culham (Inglaterra).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 142: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Informe de Kurchatov presentado en Harwell (UK) en 1956.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 143: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El proyecto JET demostró que es posible obtener una reacción nuclear de fusión controlada.

Se ha pasado a la

siguiente etapa, el proyecto ITER, actualmente en construcción en Cadarache (Sur de Francia).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Comparación de los tamaños de JET y de ITER

Page 144: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Una de las diferencias fundamentales entre el proyecto JET y el proyecto ITER es:

ITER crea los inmensos campos magnéticos necesarios para confinar el plasma mediante solenoides construidos con materiales superconductores.

ITER necesita una instalación enorme para conservar los solenoides a una temperatura de -267 ºC.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 145: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Si se respetan las fechas programadas, los experimentos se podrán

iniciar en 2016.

Los costes del proyecto son:

- 5.000 millones de € durante los 10 años de construcción,

- 5.000 millones de € durante los 20 años de funcionamiento posterior

(hasta 2036).

Page 146: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Esta reacción se realiza en un plasma de los gases deuterio y tritio (ambos son isótopos del hidrógeno), llevado a temperaturas del orden de 100 millones de ºC

La cantidad de energía que se produce se calcula mediante la fórmula de Einstein

E= mc2

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 147: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Debido a que en la naturaleza no hay nada que pueda soportar, ni de lejos, tales temperaturas, la cámara de reacción tiene forma toroidal (de aquí la palabra TOKAMAK), en la que campos magnéticos inmensamente grandes (del orden de varios Tesla) mantienen los gases en reacción nuclear sin tocar las paredes del recipiente

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 148: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)Tabla de parámetros

principales de la cámara

toroidal

Parámetro Unidades

Radio mayor cámara del plasma

6.2 m

Radio menor cámara del plasma

2.0 m

Volumen cámara del plasma

840 m3

Corriente en el plasma

15.0 MA

Campo magnético toroidal en el eje

5.3 T

Potencia de Fusión 500 MW

Tiempo de mantenimiento de temperatura

>400 s

Amplificación de potencia

>10  

Page 149: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Referencia

Page 150: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Para alcanzar una temperatura de 100 millones de ºC se emplean 4 sistemas de calentamiento que actúan en etapas sucesivas sobre el plasma:

1.- Calentamiento por resistencia eléctrica. Se alimenta una corriente de 15 millones de amperios en la cámara, que calienta los gases hasta unos 10 millones de ºC.

A esta temperatura, las pérdidas por radiación impiden que se pueda seguir calentando por este método

2.- Calentamiento por inyección de partículas neutras. Se alimentan iones neutralizados, que calienta los gases adicionalmente

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 151: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

3.- Calentamiento por inyección de energía electromagnética (ondas de radio). Se inyectan ondas de radio, que entregan su energía electromagnética al plasma, de forma que se alcanza la temperatura de reacción.

4.- Calentamiento por la energía del propio plasma. Una vez que se inicia la reacción, la energía que se genera mantiene la temperatura del plasma, permitiendo un funcionamiento “contínuo”

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 152: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Esquema de los

cuatro sistemas

de calentamiento

del plasma hasta

100 millones de

ºC

Page 153: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

La extracción de la energía de la reacción de fusión se realiza mediante la captura de los neutrones producidos en la reacción.

La energía de los neutrones se transfiere a un conjunto de generador de vapor y turbina de vapor convencional, el cual genera energía eléctrica en un alternador también convencional.

Hemos visto que el sistema requiere energía para producir energía. Es decir, funciona como un “amplificador de energía”

El proyecto ITER tiene un factor de amplificación aprox. de 10

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 154: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Tecnología del siglo XIX

Tecnología del siglo

XXI

Page 155: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El rendimiento de un generador de vapor–turbina de vapor es alrededor del 35 %.

Esto hace que el factor de amplificación “efectivo” de ITER se queda en un valor de 3 aproximadamente.

Si el proyecto actual tiene éxito, servirá para sentar las bases para construir sistemas con factores de amplificación entre 30 y 50, que darían como resultado factores de amplificación “efectivos” entre 10 y 17.

Solo estos factores permitirían un funcionamiento económico de estos sistemas.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

Page 156: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Se ha realizado una evaluación de la situación con respecto a la posibilidad

de desarrollar estos sistemas (PROTO, etc).

Estos sistemas posteriores a ITER podrían estar en marcha de forma

económica no antes de 2050.

Page 157: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El sector del transporte consume aproximadamente un 38 % de la energía final total consumida en España anualmente, que supone unas 39.000 Kt de petróleo equivalente.

Prácticamente el 100 % de este consumo energético proviene del petróleo, que es también importado en un 100 %.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.1.- Introducción

Page 158: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Por lo tanto, en este sector confluyen varios problemas muy graves para la economía española:

- Elevado coste de las importaciones de petróleo.- Este sector es el responsable directo de una proporción muy

elevada de las emisiones de GEI.- España, aunque tiene una importante industria automovilística,

no tiene ninguna capacidad para influir en los desarrollos de nuevos sistemas motrices, más respetuosos con el medio ambiente.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.1.- Introducción

Page 159: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Se contempla la oportunidad de transferir una importante proporción del transporte de mercancías por carretera, al transporte por ferrocarril

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.1.- Introducción

Page 160: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Page 161: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Page 162: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los problemas planteados por las emisiones de GEI en el sector Los problemas planteados por las emisiones de GEI en el sector del Transporte, especialmente por los coches, autobuses y del Transporte, especialmente por los coches, autobuses y camiones, han coincidido en el tiempo con un agravamiento de camiones, han coincidido en el tiempo con un agravamiento de la disponibilidad de combustibles fósiles.la disponibilidad de combustibles fósiles.

Esto puede dificultar notablemente la solución de los problemasEsto puede dificultar notablemente la solución de los problemas

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Page 163: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Se han realizado numerosos estudios para diseñar estrategias Se han realizado numerosos estudios para diseñar estrategias dirigidas a establecer sistemas combustible – tipo de dirigidas a establecer sistemas combustible – tipo de propulsión, que mejoren las condiciones actuales.propulsión, que mejoren las condiciones actuales.

Se ha visto que se trata de un problema de gran complejidad, Se ha visto que se trata de un problema de gran complejidad, debido a que se trata de armonizar, como mínimo, los elementos debido a que se trata de armonizar, como mínimo, los elementos siguientes:siguientes:

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Page 164: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

- Evaluación de las emisiones totales del sistema combustible – Evaluación de las emisiones totales del sistema combustible – vehículo, por unidad de espacio recorrido.vehículo, por unidad de espacio recorrido.

- Coste del combustible, tanto de la materia prima, como del Coste del combustible, tanto de la materia prima, como del proceso de elaboración. En la actualidad, se puede tomar como proceso de elaboración. En la actualidad, se puede tomar como referencia el precio del petróleoreferencia el precio del petróleo

- Rendimiento energético del ciclo completo del combustible Rendimiento energético del ciclo completo del combustible (“desde el pozo hasta las ruedas”)(“desde el pozo hasta las ruedas”)

- Disponibilidad de técnicas suficientemente maduras para llevar Disponibilidad de técnicas suficientemente maduras para llevar a la práctica la solución que se escojaa la práctica la solución que se escoja

- Disponibilidad, o en su defecto coste de desarrollo, de sistemas Disponibilidad, o en su defecto coste de desarrollo, de sistemas de distribución del combustible a todos los puntos del territorio.de distribución del combustible a todos los puntos del territorio.

- Etc.Etc.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Page 165: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Page 166: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Electricidad de la red

Page 167: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los sistemas combustible – vehículo que se muestran a continuación son resultado del esfuerzo racionalizador llevado a cabo por muchísimas personas del mundo académico, de la industria y de los gobiernos.

No tienen por que ser necesariamente soluciones óptimas al problema planteado. Son simplemente opciones disponibles.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Page 168: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los biocombustibles que existen comercialmente en la actualidad se pueden agrupar en los grandes grupos siguientes:

- Alcoholes, por ejemplo etanol, metanol, etc, obtenidos por fermentación de vegetales ricos en azúcares.

- Aceites vegetales, obtenidos de plantas oleaginosas, tales como la jatropha curcas, soja, colza, etc, o por tratamiento de aceites desechados.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

Page 169: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Brasil inició en 1976 un plan de desarrollo del etanol como combustible para automoción, debido a los problemas de suministro de petróleo provocados por la “primera crisis del petróleo”.

En 2007 se han llegado a producir unos 20 millones de toneladas de etanol.

El etanol se empleó sin ninguna mezcla en un principio, pero en la actualidad se emplea mezclado con la gasolina, en una proporción del 20-25 % de etanol.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

Page 170: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Siguiendo esta experiencia, muchos países, entre ellos la Unión Europea, han iniciado planes para incorporar el etanol o aceites como materias mezcladas con los combustibles comerciales:

- Los alcoholes se mezclan con las gasolinas.

- Los aceites se mezclan con el gasóleo de automoción.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

Page 171: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Las investigaciones en marcha muestran que los biocombustibles pueden presentar efectos negativos en los aspectos siguientes:

- La producción de biocombustibles procedentes de materias primas alimenticias (maíz, etc) puede originar el abandono de la agricultura tradicional, y un desplazamiento de las cosechas a zonas del Mundo que en la actualidad están ocupadas por bosques y selvas.

- El impacto de estas prácticas puede ser muy negativo por lo respecta a las emisiones de GEI, puesto que el efecto de retención del CO2 por los bosques y selvas es muy superior a de los terrenos cultivados intensivamente.

- La producción de biocombustibles procedentes de materias primas alimenticias (maíz, etc) pueden influir de forma muy negativa en los precios de esas materias, generando carestía en países pobres.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

Page 172: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

A pesar de que estos efectos potencialmente negativos se conocen bien, la Unión Europea ha discutido en diciembre de 2008 los objetivos ya establecidos, y ha confirmado que siguen siendo válidos.

Estos objetivos consisten en que todas las gasolinas y todos los gasóleos vayan mezclados con las materias citadas, en las siguientes proporciones:

- En 2010 el 5,75 %- En 2020, el 10 %

No se descarta que este asunto se vuelva a discutir en un futuro próximo.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

Page 173: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los fabricantes de coches y autobuses comenzaron a desarrollar modelos de vehículos eléctricos, siguiendo dos técnicas distintas:

1) Vehículos híbridos, equipados con motores eléctricos impulsados por la electricidad almacenada en baterías de gran capacidad, y motor de combustible fósil que recarga las citadas baterías y añade energía en momentos de necesidad puntual (ver figuras).

Estos coches tienen también sistemas de aprovechamiento de la energía que se pierde en las frenadas, transformándola en energía eléctrica que se almacena en las baterías. Las baterías de estos coches no son recargables con corriente de la red.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

Page 174: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

2) Vehículos totalmente eléctricos, equipados con motores

eléctricos impulsados por la electricidad almacenada en baterías de gran capacidad. Las baterías de estos coches serán recargables con corriente de la red.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

Page 175: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En la actualidad, hay varios modelos del tipo híbrido en el mercado, pero todavía no están disponibles los totalmente eléctricos.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

Page 176: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Vista esquemática de un coche híbrido.Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

Page 177: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Fases del funcionamiento de un coche híbrido.Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

Page 178: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Fases del funcionamiento de un coche híbrido.Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

Page 179: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El hidrógeno no es una fuente primaria de energía, debido a que por ser muy reactivo, en la naturaleza se halla siempre formado compuestos, por ejemplo el agua: “óxido de hidrógeno”.

Por el principio indicado en el punto 2.1.1, la energía necesaria para extraer el hidrógeno de una molécula de agua es EXACTAMENTE la misma que producirá al combinarse para generar agua de nuevo.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 180: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Sin embargo, el hidrógeno puede actuar como “vector de

energía”, puesto que la energía empleada en la obtención del hidrógeno queda “almacenada” en él, y se puede utilizar posteriormente

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 181: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los fabricantes de coches, autobuses y camiones están desarrollando prototipos impulsados por “células (pilas) de combustible”, que generan directamente una corriente eléctrica mediante la oxidación catalítica del hidrógeno.

Estos sistemas no se basan en la combustión del hidrógeno, y por lo tanto no realizan un ciclo termodinámico.

En consecuencia, no están sujetos a los límites impuestos por el principio de Carnot.

Por ello, su rendimiento es en general superior al 75 % (el rendimiento de un motor normal de gasolina o diesel es del 35 %).

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 182: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Esquema de la célula de combustible Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 183: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático El funcionamiento de una célula (pila) de combustible

es tal que genera electricidad de forma directa, con una alimentación de hidrógeno y oxígeno.

La célula de combustible consta de dos electrodos en forma de placas finas y porosas (ánodo y cátodo), separadas por una membrana de polímero sólido que sirve de electrolito. Una cara de cada electrodo está recubierta por catalizadores de platino.

Cuando los átomos de hidrógeno penetran en la célula (1), el catalizador los escinde en sus electrones y protones (2).

Los electrones se desplazan por el circuito exterior, que puede alimentar un motor de coche, etc. (3), mientras que los protones migran hacia el cátodo a través de la membrana (4).

El catalizador que recubre esa cara combina los protones con los electrones (recuperados) y el oxígeno del aire, para generar agua y calor (5).

Varias células individuales se agrupan en “pilas” para producir tensiones más elevadas (6)

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4.- Energía para el4.- Energía para elHidrógeno

Page 184: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los problemas que se tienen que resolver para hacer viable esta técnica son, principalmente:

- Desarrollar un sistema para producir hidrógeno con un coste competitivo con los combustibles fósiles convencionales, y que no genere más GEI que los sistemas actuales.

- Desarrollar sistemas de almacenamiento del hidrógeno dentro del propio vehículo, en cantidad necesaria para dotarlo de una autonomía aceptable (por ejemplo, 500 Km sin recargar).

- Establecer una red de estaciones que suministren el hidrógeno en condiciones de seguridad similares a las actuales estaciones de servicio

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 185: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Vista esquemática del Honda FCX-2005, un coche impulsado por células de combustible que utilizan hidrógeno

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 186: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Resultados de un estudio realizado en EEUU en 2005, referente a la autonomía de 59 modelos de coche impulsados por hidrógeno

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 187: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Resultados del estudio relativos al coste de la producción de hidrógeno, por medios centralizados o descentralizados

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

Page 188: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Situación actual

Evolución histórica del tráfico de viajeros por ferrocarril

Page 189: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Situación actual

Page 190: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Situación de la red ferroviaria en enero 2009

Page 191: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

En diciembre de 2008, el Gobierno anuncia un plan de desarrollo del transporte de mercancías, con una inversión de 5.000 millones de €

Contempla actuaciones en:

- Segregación de los tráficos de mercancías de otros tráficos

- Acondicionamiento para las mercancías de los corredores liberados del tráfico de pasajeros

- Refuerzo de las conexiones con los puertos de interés general del Estado.

- Adquisición de nuevo material móvil.

Page 192: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

El Plan tiene como primer objetivo la creación de una Red Básica de transporte de mercancías, formada por ejes estructurantes, como resultado de las siguientes actuaciones:

- El acondicionamiento al tráfico de mercancías de las líneas convencionales en aquellos corredores que, al ponerse en servicio las líneas de alta velocidad, puedan dedicarse preferentemente al tráfico de mercancías.

- Las líneas del alta velocidad de tráfico mixto, de viajeros y mercancías, en aquellos trayectos donde es posible hacer compatible ambos tráficos. El PEIT incluye la construcción de 7.000 kilómetros de alta velocidad de tráfico mixto, de los 10.000 kilómetros que constituyen esta red.

- La construcción de nuevas variantes en la red convencional.

- La ampliación de la capacidad de la red existente.

- El refuerzo de la conexión entre la red ferroviaria y los principales puertos de interés general del Estado.

Page 193: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Las inversiones de las medidas a realizar en la red convencional, sus conexiones con los puertos, y las inversiones en material móvil prevén una inversión de 4.717 M€:

- El acondicionamiento para las mercancías de los corredores liberados del tráfico de pasajeros (1.063 M€).

- La segregación de los tráficos de mercancías de otros tráficos (principalmente de los de cercanías) mediante la construcción de nuevas variantes y la ampliación de la capacidad de la red existente (2.895 M€).

- El refuerzo de las conexiones de la red ferroviaria con los principales puertos de interés general del Estado (240 M€).

- La inversión en material móvil (519 M€).

Page 194: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Gestión de las instalaciones Logísticas Ferroviarias públicas (terminales de carga) gestionadas por Adif- Adif establecerá una red básica de instalaciones logísticas ferroviarias operativas durante 24 horas y 365 días al año para la recepción y expedición de trenes.- Se implantará un nuevo sistema de información para las empresas que operan en ellas.- Se aprobará la O. Ministerial que regula la prestación de los denominados servicios adicionales, complementarios y auxiliares a los operadores. Se va a habilitar a las empresas ferroviarias para la prestación de determinados servicios en las terminales y otros puntos de carga.- Se modificará la estructura tarifaria a aplicar en las terminales públicas, que se ajustará al nuevo esquema de prestación de los servicios ACA.- En 2009 se van a mantener las mismas tarifas que en 2008, en los servicios que presta ADIF en sus terminales.- RENFE también mantendrá las mismas tarifas de mercancías.

Page 195: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Actividades desarrolladas en las zonas portuarias

- En colaboración con Puertos del Estado y de acuerdo con las respectivas Autoridades Portuarias, el Ministerio de Fomento establecerá un conjunto de medidas que contemplen la gestión integrada de los servicios ferroportuarios para conseguir que las condiciones operativas sean más eficaces.

- Se propondrá a las Autoridades Portuarias, la reordenación del tráfico en el interior de los puertos para otorgar prioridad a las circulaciones ferroviarias sobre la circulación del resto de vehículos.

Page 196: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Adecuación del área de actividad de mercancías y Logística de RENFE-Operadora.

En la legislatura 2008-2012 RENFE tiene previsto desarrollar nuevas líneas estratégicas de actuación consistentes, entre otras actuaciones, en:

* Ampliar los servicios ofertados en el transporte de mercancías, ofreciendo soluciones logísticas integrales a sus clientes (servicios “puerta a puerta”.

* Poner en marcha un Plan de incremento de la productividad en todos los ámbitos de actuación: desde los recursos humanos y gestión de activos, al consumo de energía.

* Entrada en servicio del material móvil, hasta 2010, contratado en la anterior legislatura (2004-2008), del que cabe destacar los siguientes:

1) 100 locomotoras nuevas

2) 125 locomotoras existentes que han sido renovadas y modernizadas

3) 288 vagones nuevos

Page 197: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.5.- Aviación

Durante 2007 la Compañía SNECMA ha realizado varios ensayos de mezclas de aceites de girasol y colza (30 %), con combustible normal de aviación. Estos ensayos se han realizado en banco de pruebas.

La primera prueba de biocombustibles en vuelo la ha realizado la Compañía Virgin, que realizó el vuelo de un B-747 entre Londres y Amsterdam, empleando una mezcla de aceite de cacao y de palma para la propulsión de uno de los motores del avión.

Se han realizado pruebas de vuelo de un B-747 a finales de 2008, empleando una mezcla de aceite de jatropha al 50% con combustible normal de aviación. La prueba ha estado promovida por Air New Zealand, Rolls Royce (motores) y Boeing (aviones)

Page 198: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.5.- Aviación

Otras Compañías aéreas, tales como Continental Airlines (EEUU) y Japan Airlines han realizado pruebas de vuelo empleando mezclas de biocombustibles.

La primera ha hecho volar un B-737 durante 2 horas, propulsado por una mezcla de aceite producido a partir de algas.

La segunda ha hecho volar un B-747 durante una hora y media, propulsado por una mezcla de aceite de camelina (84%) y aceite de jatropha (16 %).

Ante los resultados obtenidos, las Compañías aéreas estan promoviendo la formación de grupos de estudio de biocombustibles para su uso en aviación.

Page 199: Notas Energia Cambio Clima

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Plan 2008 – 2011 de Ahorro de Energía

El Plan se plantea para el horizonte temporal 2008-2011 y tiene como objetivo reducir el consumo de energía en 44 millones de barriles de petróleo, (equivale a un ahorro de seis millones de toneladas equivalentes de petróleo, es el 10 por 100 de las importaciones anuales de petróleo de España.

Se pretende actuar sobre el sector del transporte, la industria, el sector residencial, el sector terciario, y el sector agrícola. Las medidas del plan se articulan en torno a cuatro líneas de actuación.

- Línea de actuación transversal

- Movilidad

- Edificios

- Ahorro eléctrico.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

LAS 31 MEDIDAS

En conjunto, estas 31 medidas tendrán un coste de 245 millones de euros que se repartirán a lo largo del periodo de duración del Plan y que estará financiado en su mayor parte por el IDAE.

Con el impulso de estas medidas el ahorro total estimado en 2011 se situará entre las 5,8 y las 6,4 millones de toneladas equivalentes de petróleo, o lo que es lo mismo, el equivalente a un ahorro de entre 42,5 y 47 millones de barriles de petróleo.

Traducido a efectivo, supondrían 4.104 millones de euros

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Medidas Transversales (1)

1.- El impulso al desarrollo de Empresas de Servicios Energéticos es una de las medidas de carácter transversal que se va a poner en marcha. Para impulsarlas se garantizará su seguridad jurídica, se facilitará financiación y se hará también contratación pública.

2.- El Ministerio va a duplicar el presupuesto del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA) para el apoyo de proyectos estratégicos de grandes empresas y grupos industriales. Dispondrá de 120 millones de euros.

3.- Se establecerán criterios de eficiencia energética en la contratación pública valorando positivamente la aportación de certificados de eficiencia energética de sus instalaciones y procesos, según la norma AENOR UNE-216/301, o de aportación de pruebas que indiquen que las empresas cuentan con condiciones equivalentes.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Medidas Transversales (2)

4.- Se va a firmar en este mismo año un convenio con el Consejo de Consumidores y Usuarios para llevar a cabo, a través de las asociaciones de consumidores y usuarios, campañas de formación e información sobre los instrumentos y beneficios del ahorro energético.

Movilidad (1)

En el sector de la movilidad se impulsarán medidas en los vehículos para una conducción más eficiente y se adoptarán iniciativas que afectan al transporte público. Además, se llevará a cabo un proyecto piloto para fomentar el uso del vehículo eléctrico.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Movilidad (2)

5.- Se llevará a cabo un proyecto piloto de introducción de vehículos eléctricos en colaboración con las Comunidades Autónomas y las Entidades Locales, con el objetivo de demostrar su viabilidad técnica, energética y económica. Este proyecto alcanza a disponer de un millón de vehículos eléctricos e híbridos en 2014.

6.- La Administración General del Estado, dentro de los procedimientos de contratación pública, establecerá un criterio de preferencia sobre los vehículos turismos de clase de eficiencia energética A.

7.- Se llevará a cabo una acción ejemplarizante por parte de la Administración General del Estado, fijando en 2009 un objetivo de consumo mínimo del 20 por 100 de biocarburantes en las flotas de vehículos públicos.

8.- En relación a los biocarburantes, se llevarán a cabo los desarrollos reglamentarios necesarios para asegurar el cumplimiento del objetivo del 5,83 por 100 del consumo de combustibles para automoción en 2010. También se persigue alcanzar el 7 por 100 para el año 2011.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Movilidad (3)

9.- El Plan VIVE (Vehículo Innovador - Vehículo Ecológico) estará en vigor hasta 2010 y permitirá renovar cerca de 240.000 vehículos con más de quince años de antigüedad,

10.- Siguiendo el modelo utilizado en electrodomésticos, se exigirá a los fabricantes de vehículos que informen a los consumidores sobre las emisiones y el consumo energético del vehículo a adquirir, mediante una etiqueta energética comparativa.

11.- Se presentará en el plazo de tres meses, una propuesta para reducir los límites de velocidad en un 20 por 100 de media en el acceso a las grandes ciudades y su circunvalación y en las vías de gran capacidad.

12.- Se llevarán a cabo campañas para comunicar e informar a los ciudadanos sobre técnicas de conducción eficiente de vehículos. Se incorporarán técnicas de conducción eficiente en el sistema de enseñanza de conducción en un plazo máximo de dos años.

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Movilidad (4)

13.- En relación al transporte público, se negociará con el Banco Europeo de Inversiones una línea específica de financiación para el apoyo de un número más elevado de planes de movilidad urbana sostenible para que los municipios puedan mejorar sus sistemas de transporte público, etcétera.

14.- Se incorporarán criterios de eficiencia energética a la hora de determinar la aportación de la Administración Central en la financiación del transporte público de los Ayuntamientos.

15.- Se exigirá a los operadores de red de telefonía móvil garantizar la cobertura en la red de metro de todas las ciudades españolas.

16.- Se acordará con las Comunidades Autónomas y las Corporaciones Locales correspondientes la extensión del horario de apertura del metro durante los fines de semana.

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Movilidad (5)

17.- Se promoverá el transporte urbano en bicicleta, previo acuerdo con las Entidades Locales, apoyando la implantación de sistemas de bicicletas de uso público y carriles bici urbanos.

18.- En el caso de grandes ciudades, se pondrá en marcha en el horizonte 2012 carriles reservados al transporte colectivo de viajeros, los denominados BUS-VAO.

19.- La AGE acordará planes de movilidad de trabajadores de los centros con más de cien trabajadores, estableciendo, entre otras medidas, rutas de autobuses para que éstos puedan acceder a su lugar de trabajo sin utilizar el vehículo privado.

20.- Se optimizarán las rutas aéreas utilizando los pasillos del espacio aéreo del Ministerio de Defensa. Esta medida permitirá reducir la longitud de las rutas aéreas comerciales hasta un máximo del 10 por 100, con un notable ahorro de combustible.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Ahorro energético en edificios

21.- Limitación de la temperatura en el interior de los edificios climatizados de uso no residencial y otros espacios públicos, excluyendo los hospitales y otros centros que requieran condiciones ambientales especiales. No podrá bajar de 26º en verano, ni ser superior a los 21º grados en invierno.

22.- En el marco del Plan Renove de Infraestructuras Turísticas, dotado con 500 millones de euros en 2009, se reserva una parte para la financiación de inversiones que promuevan el ahorro energético de dichas instalaciones.

23.- Modificación del Real Decreto de Edificación Energética de Edificios Nuevos para establecer la obligatoriedad de que los edificios nuevos de la AGE alcancen una alta calificación energética.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Medidas de ahorro eléctrico

24.- Se trabajará con la Comisión Europea para adelantar la eliminación completa del mercado de bombillas de baja eficiencia para el año 2012.

Ahorro energético en edificios

25.- Se va a repartir gratuitamente una bombilla de bajo consumo por cada hogar en 2009 y otra en 2010. En total, alrededor de 49 millones de bombillas de bajo consumo.

26.- Se repartirán seis millones de bombillas de bajo consumo, mediante un programa 2x1 para la sustitución voluntaria de las bombillas incandescentes.

27.- Todos los Departamentos Ministeriales adoptarán medidas para reducir su consumo energético en un 10 por 100 en la primera mitad de 2009, con respecto al mismo período del año 2008. Este nivel de ahorro se mantendrá de forma permanente en el trienio 2009-2011.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Ahorro energético en edificios

28.- En el ámbito del alumbrado público, se mejorará la eficiencia energética en instalaciones de alumbrado público exterior.

29.- Siempre que la seguridad vial no lo impida, se reducirá el flujo luminoso un 50 por 100 en las autovías y autopistas del Estado, medida con la cual el consumo de electricidad disminuirá el 22 por 100.

30.- Se articulará un procedimiento administrativo que reconozca la recuperación de la energía cinética de los ferrocarriles, mediante freno regenerativo.

31.- Finalmente, se disminuirán las pérdidas en transporte y distribución de energía eléctrica.


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