Los combustibles fósiles, su impacto ambiental y su futuro

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Autores:

  • ROBERTO MILLA PAZ

  • LUIS ARTURO TUME AGUIRRE

  • MARIA FERNANDA PEÑARANDA VILLALOBOS

  • TATIANA ALEJANDRA CUENTAS PEÑA

Figura 1. Collage diseñado por el grupo sobre los combustibles fósiles. Imágenes independientes recuperadas de: https://www.ingenieriaquimicareviews.com/2020/05/carbon-activado.html,https://proactivo.com.pe/historico-petroleo-cotiza-en-negativo-por-primera-vez/.https://elcomercio.pe/respuestas/gas-natural-5-recomendaciones-para-ahorrar-en-casa-con-esta-alternativa-osinergmin-calidda-glp-revtli-noticia/?ref=ecr

Años atrás, antes de la era industrial, el mundo era muy diferente a como lo conocemos ahora. Las principales fuentes de energía provenían de la madera, que servía para generar fuego; la tracción animal, la cual se utilizaba en el trabajo agrícola; y mucha mano de obra, la cual, lamentablemente, generó esclavitud en una cantidad considerable de la población. Sin embargo, todo esto cambió cuando se descubrieron los combustibles fósiles: el carbón, el petróleo y el gas natural. Estos significaron la mejora del bienestar humano al posibilitar la generación de electricidad, la creación de combustibles para el transporte, el uso doméstico, el uso industrial, etc. También supusieron el crecimiento económico de los países debido a la estrecha relación que existe entre el aumento del consumo energético y la economía. Se estima que “Los combustibles fósiles comprenden el 80% de la demanda actual de energía primaria a nivel mundial” (United Nations [UN]). No obstante, así como el descubrimiento de los combustibles no renovables supuso un gran impacto positivo en la vida de las personas, también significó un considerable impacto negativo en el ambiente. Esto debido a que “cuando los combustibles fósiles se queman, liberan dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que, a su vez, atrapan el calor en nuestra atmósfera, lo que los convierte en los principales responsables del calentamiento global y del cambio climático” (National Geographic, 2016). Frente a este panorama, se plantean las interrogantes: ¿Qué pasaría si dejamos de quemar combustibles fósiles ahora?, ¿deberíamos hacerlo o no? En este artículo se discutirá las respuestas a las preguntas y se establecerá una postura frente al tema. ¹

Carbón:

Origen:

La formación de esta roca se denomina “carbonificación”. Un proceso de sedimentación de la materia orgánica (vegetación descompuesta) que se desarrolla en la corteza terrestre.

El carbón es dependiente de la materia orgánica (restos de vegetación) acumulada durante miles de años bajo la corteza terrestre, en zonas acuáticas o pantanosas. En estos ambientes se desarrollan procesos aeróbicos de descomposición debido a la presencia de oxígeno. Luego, se da lugar a procesos anaeróbicos que terminan de moldear la base del carbón. Por consiguiente, el comportamiento tectónico varía las condiciones de calor y presión del ambiente, por lo que la roca sufre cambios físicos y químicos dentro de su composición.

El carbón para consolidar su forma final tarda millones de años en el proceso, puesto que los primeros depósitos de carbón surgen en el periodo carbonífero (más de 320 millones de años atrás).

Características:

Según la naturaleza de sus componentes, existen dos tipos de carbón.

1-. Carbón húmedo: Es producto de la humificación de la materia orgánica, ello requiere la presencia del oxígeno que posibilita la actividad de descomposición de bacterias aeróbicas. Por este factor, generalmente se ubica en la corteza terrestre, fuente que provee de oxígeno y residuos vegetales.

2-. Carbón sapropélico:  En composición no dista mucho del carbón húmedo ya que predomina la presencia de algas y esporas, lo que aumenta la densidad de minerales.

Asimismo, a lo largo de su formación, el carbón pasa por diferentes fases en las que libera y absorbe sustancias fundamentales que determinan su comportamiento químico. Así también varía su grado de concentración de carbono.

Turba: Resulta de la descomposición de materia orgánica por acción de bacterias aeróbicas y anaeróbicas en el proceso de Diagénesis. Las bacterias reducen toda sustancia volátil mientras que se absorben más restos vegetales, el proceso se repite hasta llegar a una considerable concentración de carbono.

Lignito: Es turba fosilizada durante millones de años hasta el inicio del metamorfismo, tiene mejor resistencia.

Hulla: Producto de la compresión del lignito durante la era Paleozoica. Generalmente, es el tipo de carbón más abundante. Tiene un 80%-90% de carbono; sin embargo, es menos húmeda y se caracteriza por un color mate del negro.

Antracita: Su formación requiere de una alta energía calorífica además de altas presiones, debajo de la corteza terrestre; por este motivo adquiere un alto poder calorífico para poder hacer combustión, pero se calienta mucho. Se destacan su prolongada resistencia y alto porcentaje de carbono.

Figura 2. Proceso de formación del carbón. Recuperado de: https://www.areaciencias.com/geologia/imagenes/el-carbon.jpg

Extracción del carbón:

El tipo de extracción del mineral se define por las particularidades del suelo en el que se conservan. Aquellas zonas requieren cumplir con parámetros de profundidad, topografía para que sean accesibles para la extracción. En la minería legal, existen dos metodologías:

Minería Subterránea:

Representa una metodología particular y complicada, consiste en la explotación interna de la mina a través de un sistema de galerías sujetas por pilares; dentro de ellas, la extracción se desarrolla con preferencia en las herramientas modernas sobre el uso de explosivos. Por lo que, no conlleva fuertes repercusiones sobre el ambiente.

No obstante, resulta ser una práctica arriesgada debido a la presencia de materiales combustibles, gases tóxicos y la resistencia de la mina, es por ello que conllevan varios sistemas y un protocolo de seguridad más severo.

Figura 3. Visualización de las metodologías de extracción del carbón. Recuperado de
Link: https://geologiaweb.com/wp-content/uploads/2021/05/mineria-carbon-metodos.jpg

Minería a cielo abierto:

Aprovecha la zona para la extracción del carbón, pues tiende a generar mayores proporciones del mineral. Es una técnica globalizada y frecuentada por su economicidad, tanto en esfuerzo como en maquinaria. Sin embargo, acarrea consecuencias ambientales.

Usos:

Como combustible doméstico e industrial: La función original del carbón era energética para el transporte durante la segunda revolución industrial; no obstante, el carbón sí es capaz de generar electricidad reemplazando al petróleo en ese ámbito. Esto es posible debido a la gasificación y cocción del mineral, ambos métodos, independientemente, ponen en funcionamiento un sistema de turbinas que genera electricidad.

Coque: Proviene de la coquización del carbón, al quitarle toda sustancia volátil y dejar un mineral más consistente y mayor concentrado en carbono. Se ha empleado para la siderurgia (producción de acero) y la producción de energía térmica en hornos.

Brea de alquitrán de la hulla:    La brea es otro producto de la coquización; su utilidad recae en la producción de electrodos para la industria del aluminio, aporta también a la producción del acero y es la materia prima del grafito sintético, fibras de carbono y “compositores”.

Otras aplicaciones: El carbón forma parte de los componentes más importantes para la producción del cemento. Además de que sus derivados de la coquización son el benceno y la naftalina.

Impacto ambiental:

La quema de carbón representa una fuente contaminante a razón de los gases perjudiciales para el ambiente.

Actualmente, el carbón representa un peligro para el ambiente, debido a su sobreexplotación y extracción. El problema ha escalado hasta el punto de generar cambios repentinos en el clima. Por una parte, la minería de cielo abierto es conocida por la destrucción masiva del ecosistema en el que se ubica, pese a su popularidad. Por ejemplo, la liberación de aguas ácidas. Por el otro lado, la combustión del carbono, método de explotación frecuente, es fuente de gases tóxicos, entre ellas el óxido de nitrógeno y el dióxido de carbono (gases de efecto invernadero).

En este sentido, no se nos puede brindar una solución determinante para detener estas emisiones de gases contaminantes, a razón de la relevancia que tiene el carbón sobre las necesidades de producción y energía.

La situación del carbón es una que sugiere el cese progresivo de su masivo consumo y extracción, lo cual es posible lograr con nuevas fuentes de energía alternativa.  Sin embargo, el carbón también puede acoplarse a ese modelo, ya que existen tecnologías que buscan un uso inteligente del mineral.

Poder calórico:

Es la energía calorífica que entrega un kilogramo o metro cúbico de combustible después de la oxidación.

El poder calorífico del carbón está en un rango de 25-35 MJ/kg. Dependiendo del tipo de carbón, este valor varía.

Figura 4. Tabla de comparación de los tipos de carbón según sus propiedades físicas y químicas. Recuperado de Link: https://www.raco.cat/index.php/ECT/article/download/164745/216750

Petróleo:

Origen

Existen varias teorías acerca del origen del petróleo; sin embargo, la más aceptada es la teoría orgánica. Como su nombre lo expresa, esta teoría propone que el petróleo nace a partir de organismos que en algún momento estuvieron vivos.

Hace millones de años, desechos orgánicos provenientes de los restos de animales, algas y plantas muertas fueron transportados hacia lagos y entradas del océano por medio de agentes erosivos como el viento, el agua de lluvia o los ríos. Una vez que estos restos llegaron a los medios subacuáticos, empezó un proceso llamado “diagénesis”. En la etapa temprana de este proceso, los compuestos orgánicos que todavía se encontraban a poca distancia de la superficie sufrieron una degradación bacteriana parcial debido a la presencia de oxígeno. Posteriormente, fueron sometidos a un proceso de policondensación y como resultado se generaron geopolímeros, compuestos estructurados que se caracterizan por ser insolubles e impedir la continuidad de la degradación bacteriana. De esta forma, la materia orgánica que se llegó a conservar se asentó en las cuencas sedimentarias en donde fue alterada biológica, física y químicamente transformándose en kerógeno el cual es un polímero de alto peso molecular con cadenas muy largas. Luego de este momento, empezó el proceso de la “catagénesis”. En este punto, la materia orgánica convertida en kerógeno se encontraba recubierta de sedimentos y sucesivas capas de estratos a una profundidad mayor a 1 000 metros, por lo que la temperatura y presión eran demasiado altas. En esas condiciones, se llevó a cabo el “cracking primario”. Esta acción consiste en la ruptura de las cadenas largas que conforman las moléculas de kerógeno para dar paso a la creación de hidrocarburos, principalmente, el petróleo.

Figura 5. Esquema general de la evolución de la materia orgánica. Fuente: Tissot, B. P., & Welte, D. H. (1984).

De esta manera, en el fondo marino se originaron rocas a partir de la acumulación de los sedimentos y en el interior de estas es en donde yace el petróleo acumulado. Dichas rocas mencionadas reciben el nombre de “roca generadora de hidrocarburos” o “roca madre”.

Características

El petróleo está compuesto en mayor parte por una mezcla de hidrocarburos (compuestos orgánicos conformados por carbono e hidrógeno) y en menor medida por el azufre, oxígeno y nitrógeno. La cantidad de concentración de los elementos puede variar un poco dependiendo del yacimiento petrolífero de donde se extraiga. A rasgos generales, el petróleo se caracteriza por ser un líquido viscoso con densidad más ligera que el agua y colores que varían de amarillo verdoso al rojo pardo y negro. Su olor, dependiendo de su composición, puede ser desagradable si presenta altos niveles de azufre, o aromático si presenta niveles de azufre inferiores a 0,5%.

Figura 6. Composición media del crudo. Fuente: Levorsen. (1980).

Figura 7. Colores del crudo de Vaca Muerta. Recuperado de https://www.rionegro.com.ar/el-petroleo-de-vaca-muerta-no-es-color-petroleo-1269137/

No obstante, como el petróleo varía en la concentración de sus componentes, este se divide en distintos tipos, cada uno con características un poco diferentes.

Clasificación según los tipos de hidrocarburo:

–   Parafínicos: Están compuestos por cadenas lineales de carbono unidas a hidrógeno, también presentan azufre en un bajo nivel. Tienen una abundancia de 75% por lo que son los más predominantes. Se caracterizan por ser fluidos de colores claros, baja densidad (aproximadamente 0,85 g/ml) y elevados puntos de congelación. De esta clase de petróleo se puede obtener parafina, grandes cantidades de nafta, kerosene y aceites lubricantes.

–  Asfalténicos: Se caracterizan por ser viscosos de color negro y presentar alta densidad (aproximadamente 0,95g/ml). Después de llevar a cabo el proceso de destilación se produce nafta en poca cantidad y fuelóleo en abundancia, mientras que queda abundante asfalto como residuo.

–    Nafténicos o aromáticos: Los naftenos son moléculas en las que se forman ciclos de carbono, mientras que los aromáticos son ciclos de carbono con uniones alternas (anillo bencénico). Presentan un contenido de parafina menor al 45%, un bajo contenido de azufre y bajo punto de congelación. Los destilados de estos petróleos sirven para la elaboración de aceites lubricantes.

Clasificación según la gravedad API:

Es una medida que sirve para indicar la gravedad o densidad del petróleo. Entre más alta sea la gravedad API el compuesto, éste será más ligero.

–      Crudo ligero o liviano: presenta grado API mayor a 31,1. Se caracteriza por ser fácil de extraer y transportar debido a que está compuesto en mayor medida por hidrocarburos de bajo peso molecular. Por esa misma razón es que con este tipo de petróleo se puede obtener la mayor cantidad de combustible posible en forma de diésel, queroseno y gasolina.

–      Crudo medio o mediano: presenta grado API entre 29.9 y 22. También es fácil de transportar, ya que se compone de hidrocarburos de bajo peso molecular, solo que en concentración un poco menor. De este tipo de petróleo se obtiene combustible y materias primas para polímeros y parafinas.

–   Crudo pesado: presenta grado API entre 21.9 y 10. Está compuesto principalmente por hidrocarburos de mediano peso molecular, lo cual dificulta su transporte. De este tipo de petróleo se obtiene gran cantidad de parafinas, polímeros, aceites y combustibles.

–      Crudo extrapesado: presenta API iguales o inferiores a 10,0 Grados API. Su composición consta de hidrocarburos con mayor peso molecular, por lo que es el petróleo más pesado y de difícil transporte. De este tipo de crudo se obtienen aceites, parafinas, polímeros y betunes.

Extracción:

El primer paso es localizar los yacimientos de petróleo. Para lograr esto, se realizan pequeñas detonaciones subterráneas y se analizan las reacciones sísmicas lo cual permite tener una imagen de las diferentes capas del subsuelo.

Figura 8. Análisis de las diferentes capas del subsuelo para localizar yacimientos petrolíferos. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=tVjGw22Zy44&t=242s

Una vez que se encuentran estructuras geológicas que pueden contener hidrocarburos, se inicia el proceso de extracción. Existen tres métodos para llevar a cabo esta actividad y cada uno depende de la ubicación en donde se encuentre el petróleo. El crudo se puede localizar tanto en yacimientos marinos como terrestres. En el caso de este último, es necesario conocer el proceso de “migración” que se da en el subsuelo para saber cómo quedan distribuidos los hidrocarburos bajo la tierra.

Este proceso ocurre cuando, en algunas ocasiones, se generan fisuras en las “rocas madres” o “rocas generadoras” (rocas donde se origina el petróleo). Cabe señalar que estas formaciones se caracterizan por ser impermeables, por lo que los hidrocarburos acumulados en el interior se encontraban atrapados. Al generarse las fisuras debido al aumento de la presión o movimientos tectónicos, se posibilita el escape del crudo y el gas hacia la superficie en caso las formaciones que rodean a la roca madre sean permeables. Dicho proceso en el cual los hidrocarburos logran escapar es el proceso de la “migración”. De esta manera, una pequeña parte del petróleo y el gas alcanza la superficie, mientras que otra parte se queda atrapada en el trayecto al encontrarse con una formación impermeable que obstaculiza su camino. El lugar en donde se quedan estancados los hidrocarburos que migraron de la roca madre se denomina “roca reservorio” y la formación no permeable que les impide continuar su camino se conoce como “roca sello”.

Figura 9. Sistema petrolero. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=mMhiFnPx3ic&t=9s

–  Método convencional: Este método consiste en la extracción de los hidrocarburos que se encuentran atrapados en las rocas reservorios. Para ello, se perfora un pozo o agujero en el suelo que es por donde entrará la tubería de revestimiento. Una vez que se llega al lugar del yacimiento y se perfora la roca, se genera un fuerte cambio de condiciones de presión debido a la rotura y como consecuencia el petróleo sube a la superficie a través del tubo.

–   Método no convencional: Este método se enfoca en extraer los hidrocarburos que no pudieron migrar y se quedaron atrapados en la roca generadora de nula permeabilidad. Para lograrlo, se utiliza una técnica conocida como “fracking”. Esta consiste en realizar microfisuras en las rocas generadoras a través del bombeo de una mezcla de agua, arena y aditivos a alta presión. Gracias a esta acción, los hidrocarburos fluyen a través de las microfisuras abiertas en dirección a la superficie.

–      Método offshore: Este método se utiliza para la extracción del petróleo ubicado en yacimientos marinos. Para llevar a cabo la acción, se cuenta con distintos tipos de plataformas y/o buques de perforación los cuales se seleccionan de acuerdo a la profundidad del yacimiento.

Usos y aplicaciones:

El petróleo es denominado “oro negro” precisamente por ser una de las materias más valiosas del mundo en la actualidad. Esto se debe a que presenta un gran potencial comercial al ser una de las fuentes de energía más utilizadas en todo el planeta.

El proceso a través del cual el petróleo se fracciona y transforma químicamente se le conoce como refinamiento. Esta acción permite producir derivados del petróleo que brindan una gran variedad de productos comerciales:

–          Energéticos:

A partir del crudo de petróleo, se puede obtener distintos combustibles líquidos, entre ellos:

i) Gasolina: Uno de los combustibles de mayor demanda para el uso de vehículos automotores de combustión interna.

ii) Querosenos: Es utilizado como combustible de aviones reactores, combustible doméstico y para la iluminación.

iii)    Gasóleos: Sirve como combustible para motores Diésel, transportes de carga y barcos.

iv) Fuelóleo: Se emplea como combustible de grandes instalaciones como las centrales térmicas.

Además, el petróleo también sirve como fuente de electricidad debido a su gran capacidad de combustión, por lo que tiene la posibilidad de alimentar plantas de generación de electricidad e infinitos mecanismos.

Figura 10. Derivados del petróleo. Recuperado de https://consecuenciasdelfuturo.wordpress.com/2018/03/07/usos-del-petroleo/

–     Materias primas para la industria petroquímica:

Esta industria se encarga de transformar el petróleo y el gas natural en productos útiles para la vida diaria. Algunos ejemplos de los artículos obtenidos del petróleo son los plásticos, acrílicos, guantes, pinturas, envases diversos, detergentes, fibras textiles, insecticidas, etc.

Impacto ambiental:

Como se evidenció en el apartado anterior, el petróleo posibilita y facilita muchas de las acciones llevadas a cabo en la vida diaria; sin embargo, es necesario puntualizar que su producción no solo beneficia al ser humano, sino que también impacta de manera negativa en él y en la naturaleza.

Dentro de los principales efectos negativos de la industria petrolera se puede mencionar:

–     Producción de gases de efecto invernadero: Durante la extracción, procesamiento, transporte y almacenamiento de petróleo se liberan gases como dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, dióxido de azufre, entre otros. Estos gases que tienen la propiedad de atrapar el calor se acumulan en la atmósfera y favorecen el calentamiento global. A su vez, algunos de estos gases son causantes de fenómenos como la lluvia ácida que.

–    Deforestación: En varias ocasiones, los reservorios de petróleo se encuentran ubicados en el interior de los bosques y la selva, por lo que es necesario talar el lugar para la instalación de las plantas petrolíferas. Esto implica la pérdida de hábitats tanto de especies como de comunidades que viven cerca de la zona.

–      Impactos que provienen de los productos derivados: Como se mencionó anteriormente, el petróleo sirve como materia prima para la creación de diversos productos. No obstante, la presencia de los materiales que componen a los artículos obtenidos supone una amenaza para el medio ambiente. Un claro ejemplo es el problema de los plásticos en la actualidad, por lo que ahora se incentiva a reducir su consumo y buscar alternativas que reemplacen su uso.

Cabe mencionar también que la explotación del petróleo conlleva riesgos de que sucedan accidentes perjudiciales como lo son los derrames de petróleo.  Estos afectan las actividades socioeconómicas de las zonas, implican un gran gasto al momento de realizar la remediación ambiental y pone en peligro a la flora y la fauna del lugar.

Figura 11. Derrame de petróleo de la plataforma Deepwater Horizon. Recuperado de https://www.clarin.com/internacional/10-anos-peor-derrame-petroleo-historia-unidos-desastre-ecologico-precedentes_0_-lcyXolr2.html

Poder calorífico:

Se trata de la cantidad de calor por unidad de masa que libera un combustible al oxidarse completamente. Al hablar de poder calorífico, se pueden distinguir dos maneras de medirlo debido a que la gran parte de combustibles produce vapor de agua en la combustión:

–   Poder calorífico superior (PCS): Este se define cuando todos los elementos de la combustión (combustible y oxígeno) junto con los gases producidos se toman a 0°C para que de esta manera también se pueda aprovechar la energía de la condensación del agua. En el caso del petróleo crudo, su valor es de 47970 kJ/kg.

–  Poder calorífico inferior (PCI): En este caso, no se toma en cuenta el calor aportado por condensación del vapor de agua, sino solo el calor de oxidación del combustible. Para el petróleo crudo, su valor es de 40895 kJ/kg.

Gas natural:

Origen

Su formación se remonta a millones de años, junto con el petróleo, producto de materia orgánica descompuesta. Al producirse el depósito de fitoplancton y zooplancton en las profundidades marinas, fueron gradualmente enterradas. Con el tiempo, mediante la descomposición anaeróbica de estos microorganismos en un ambiente libre de oxígeno, se produjo la aparición de los hidrocarburos, entre los cuales se encuentra el gas natural.

Figura 12. Proceso de formación del gas natural. Recuperado de https://energyeducation.ca/wiki/images/a/a0/Oilgasformation2.png

Características

Es una mezcla de hidrocarburos, en estado gaseoso, que se encuentran bajo la superficie terrestre, compuesto principalmente de metano (CH4); posteriormente, se destacan el etano (C2H6) y propano (C3H8). En estado puro, es altamente inflamable, informe, inodoro e incoloro. Es considerado un “combustible limpio”, ya que emite menor cantidad de dióxido de carbono y óxido nitroso, siendo estas causantes, por ejemplo, de la lluvia ácida, los gases de efecto invernadero o el debilitamiento de la capa de ozono.

Figura 13. Composición del gas natural. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/326677167/figure/fig2/AS:866937496170496@1583705414076/e-Typical-natural-gas-composition-by-volume-Kakaee-et-al-2014.png

Extracción:

Para realizar la extracción de este combustible, primero se deben analizar zonas donde hay una acumulación de hidrocarburos gaseosos a través de estudios geológicos y exploraciones. En los yacimientos localizados, el gas natural puede encontrarse en dos estados: libre o asociado. El primero es cuando no se extrae junto con otros compuestos, sino solo el gas; por otro lado, cuando está “asociado” aparece mezclado con otros compuestos gaseosos por lo que se deben llevar a cabo procedimientos adecuados para su separación. Posteriormente, el proceso propiamente dicho consiste en la realización de una perforación por rotación directa, mediante el traslado del gas por el interior de un brazo perforador.

 

Figura 14. Yacimientos para la explotación del gas natural en medio terrestre (izquierda) y acuático.(derecha). Recuperado de https://3.bp.blogspot.com/-wisWKRMOOGw/VzuIW2mHetI/AAAAAAAAAKE/KUm3m06d37ASHMKJFrZqriogl4BvHz0IwCLcB/s1600/saulameliach-glp1x.jpg

Usos y aplicaciones:

El gas natural es utilizado desde la primera mitad del siglo XIX, siendo empleado, en primera instancia, por las localidades aledañas a la región donde se llevó a cabo el hallazgo como fuente de luz, debido a que no se contaba con un sistema propicio para su traslado a grandes distancias. Luego de la Segunda Guerra Mundial, gracias a los avances en ingeniería, se lograron construir tuberías más sofisticadas para su transporte, por lo cual, mayor cantidad de puntos fueron abastecidos con este combustible. En la actualidad, se considera como una fuente energética sustentable, con mayor demanda en el mercado internacional. Es empleado para la generación eléctrica como combustible en la turbina de gas de turbogeneradores en instalaciones destinadas para tal fin, como en centrales de energía termoeléctrica. Así, también, posee demanda en la industria para su utilización en sistemas de calentamiento para la producción de metales, caucho, vidrio, textiles, papeles o cerámicas. Del mismo modo, cumple un rol importante en la realización de actividades cotidianas como la preparación de alimentos, la provisión de agua caliente y calefacción. No es necesario que pase por procesos de transformación para su consumo, sino es aplicado tal como se encuentra en la naturaleza.

Figura 15. Distribución de los usos del gas natural. Recuperado de https://www.researchgate.net/profile/Stefan-Heyne/publication/242021150/figure/fig1/AS:669442602180631@1536618962785/Natural-gas-use-in-Europe-2010-Eurostat-2013.png

Impacto ambiental:

El proceso de combustión que lleva a cabo es considerado más ecológico, ya que emite menor cantidad de CO2 que el carbón y el petróleo, reduce las emisiones de CO en un 80%, se caracteriza por la ausencia de residuos e impurezas, no emite partículas en su combustión y no requieren grandes cantidades para la generación de energía. Por lo antes mencionado, es considerado como una alternativa contemporánea para su utilización como combustibles para vehículos o en procesos industriales. Sin embargo, en la actualidad su gran requerimiento industrial generó la aparición de métodos extractivos para la obtención de este combustible en cantidades mayores. El “fracking” es un sistema que consiste en la generación de hendiduras en las rocas para que el gas fluya al exterior y pueda ser sacado de mejor manera. Ello produce contaminación sonora, atmosférica y, en ciertos casos, temblores. Dada esta problemática, se buscan nuevas técnicas que disminuyan los efectos descritos.

Figura 16. Infografía sobre los beneficios de utilizar gas natural como combustible. Recuperado de https://www.nexusgastransmission.com/-/media/NexusGas/Images/Infographics/NaturalGasAndTheEnvironment.png

Poder calorífico:

El gas natural tiene un poder calorífico de 11,98 kWh/Nm3 o, de manera equivalente, de 53,6 MJ/kg.

Figura 17. Tabla de valores caloríficos del gas natural y otros combustibles. Recuperado de https://slideplayer.es/slide/3275419/11/images/17/Tabla+de+poderes+calor%C3%ADficos+de+sustancias+combustibles.jpg

Postura:

  1. Análisis crítico de las ventajas y desventajas de que se detenga la quema de combustibles fósiles

Está claro que el uso del carbón, petróleo y gas natural es bastante común en nuestra vida diaria, pero pensando en su eficacia y accesibilidad no podemos pasar por alto su impacto ambiental.  Debido a los resultados que trae consigo su uso, el cuestionamiento sobre si la detención de la quema de combustibles fósiles en el mundo ya ha sido planteada. Sin embargo, antes de tomar alguna postura al respecto o inclinarnos hacia alguna posición, consideramos necesario un análisis crítico de las consecuencias de que se detenga la combustión de dichos combustibles.

Las principales ventajas a partir de la detención de esta combustión de combustibles fósiles es que su proceso de extracción es verdaderamente peligroso para el medio ambiente. A partir de la combustión de los combustibles fósiles se libera dióxido de carbono a nuestro aire, el cual permanece en la atmósfera. Esa permanencia produce el calentamiento de la superficie terrestre generando el tan conocido efecto invernadero, siendo esta una de las causas principales del constante cambio climático (Qué pasaría si – What If Español, 2014). Según la fuente, en un período de casi dos siglos, el planeta ha logrado aumentar su temperatura en un grado Celsius. Dicho dato, que puede sonar no tan alarmante en una primera instancia, es un índice de peligro, puesto que una variación de cuatro grados dio fin a la Era de Hielo de hace doce mil años. Como es de esperarse, los responsables del calentamiento global actual somos nosotros, los seres humanos.

Según el Grupo de Investigación Economía Política Internacional – Energía Departamento de Economía Aplicada Universidad Nacional de Educación a Distancia – UNED, la amenaza ante el posible agotamiento de combustibles fósiles también podría ser un factor limitante para su futuro. Por ahora, y manteniendo el mismo nivel de explotación, tendríamos suficiente carbón para más de un siglo, sin embargo, en el caso del gas natural, debido al reciente crecimiento en su utilización, se estima que sus reservas podrían alcanzar para los siguientes 60 años. Finalmente, el petróleo estaría considerado como el combustible fósil más escaso llegando a considerarse una reserva de este con una duración de hasta 45 años.

Dentro de las consecuencias, se resalta que, si dejamos la quema de combustibles fósiles, se perderían los transportes (su combustible es petróleo) lo que provocaría que los mercados y tiendas dejen de contar con eficaces abastecedores. Incluso, el acceso a la electricidad sería un problema debido a que dos tercios de la producción mundial de electricidad dependen de esta combustión por lo que se perdería o por lo menos, se ausentará dicha fuente. Cabe destacar que el otro tercio de la producción mundial es a través de fuentes renovables, por lo que este recurso no se perdería en su totalidad.

Por otro lado, esta decisión tendría un impacto en el ámbito económico puesto que ingresos de hasta cinco billones anuales de las compañías de combustibles fósiles dejarían de obtenerse debido a la quiebra de las mismas (serían innecesarias, no tendrían razón de ser), afectando a los millones de trabajadores de las mismas, generando una inestabilidad económica para todas estas personas cuyos recursos se verían más que limitados. A la vez de que se vería descartado el uso de materiales a base de plástico, puesto que es un derivado del petróleo, lo que generaría que la producción de este se detenga y se necesite encontrar un reemplazo que en la medida de lo posible sea igual de económico y accesible, con la diferencia de que sea más amigable para el medio ambiente.

Finalmente, a corto plazo, el dejar de quemar combustibles fósiles no reduciría nuestros problemas con el cambio climático, al menos no a corto plazo, debido a que este proceso de calentamiento global es irreversible y la Tierra seguiría calentándose por lo menos unos pares de décadas.

2. Opinión como grupo, a favor o en contra de lo discutido en el vídeo.

Inversión y mercado combustibles fósiles

Desligarse de los combustibles fósiles para su uso en la industria de manera inmediata sería contraproducente para la organización económica de las empresas y la comercialización de estas. Se estima que las inversiones para emplear fuentes de energía alternativa a los combustibles llegaron a duplicar o triplicar las actuales destinadas al gas, petróleo y carbón. Ello afectaría los presupuestos de las industrias e implicaría llevar a cabo una reorganización que, entre otras consecuencias, afectaría sus ingresos. La sustitución de esta fuente de energía impediría el crecimiento de nuevos emprendimientos que no puedan financiar sus costos, por lo que, si se implementara una política global en la cual se deje de trabajar con combustibles fósiles, estos en principio serían obtenidos por las grandes empresas que controlaban el mercado y no posibilitaron emerger a otras.

El mayor porcentaje de la electricidad a nuestra disposición depende de la quema de combustibles fósiles

Según el Grupo de Investigación Economía Política Internacional – Energía Departamento de Economía Aplicada Universidad Nacional de Educación a Distancia – UNED, en la actualidad,

el suministro mundial de energía depende en más de un 80% de la quema de combustibles fósiles. El petróleo es responsable de ⅓ de las necesidades energéticas del planeta, el carbón más de ¼ y el gas natural más de ⅕.  El suministro de energía del otro 20% se basa en la energía nuclear (abastece un 6%) y las energías renovables (las cuales abastecen un 13%).

Figura 18. Tabla sobre la demanda total de energía primaria por fuente de combustible.
Referencia: Quemada, J. M. M., & González, E. S. M. (2011). El futuro de los combustibles fósiles. Carbón, 27(21), 34. Recuperada de: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/37489342/1319025174814-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1662518698&Signature=b9Z0f-9Vci7nl~EwzRYwTnHmqo3HIj7xtbF2yOq94kC2FGlOkr5wUTGQoI2A3iiFkQICN81tOyaI-S5a0Z7ufdyXvrcICHqo~dzL2p4OcbZsP9k09526rrCe0Qvzjhnu9ZU3gYXXyXhEuZv3vTFVCw9ELgHfqAeBdYwznGnygJ-NMJrb6uqYp5fd-Vvo231q3dHRIFT325yRE3vmLFE4-d7l4mHFOI3bI2UUvelfBTES6v~APRD-ji828RHqsiFRYlz2jFqfK0yBTAvmGErQ2ZrSlbwfWfwjXxA7ePntzVAZe8XvSbeTFibXc-LgamQtgzlpTLXrFL0OrWwNGysCEQ__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA

Afecta la economía de los trabajadores del sector energético

La mayoría de los trabajos en el sector energético se relacionan con los combustibles fósiles. Actualmente, aunque la mano de obra es reemplazada por maquinaria para capitalizar más el producto y hacer el proceso de extracción más eficiente, del combustible fósil penden varias carreras profesionales.

Los combustibles fósiles son fundamentales para la industria minera, la de construcción, la siderurgia y la química. Para ejemplificar, la industria minera es una de las más atractivas en el mercado laboral, puesto que son oportunidades para aquellos que tienen una economía frágil.

Lo mejor en este panorama es inclinarse por empleos sostenibles, es decir aquellos que tengan un manejo de sus propios residuos.

Según lo planteado por el acuerdo de París, la transición de energía renovables supone una manera efectiva de disminuir la inducción de gases de efecto invernadero. No obstante, la limitación que representa disminuir las cantidades de combustible fósil compromete a una buena parte del sector secundario y terciario. Muchos transportistas necesitan del combustible diesel; los restaurantes, el gas natural , y la concatenación sigue.

Por estos motivos es necesario que el acoplamiento a energías renovables sea progresivo, así también el abandono de combustibles fósiles.

Conclusión:

A partir de la información brindada anteriormente y, considerando la incidencia de los combustibles fósiles en el mercado actual, no sería viable dejar de utilizarlos a corto plazo; más bien, mediante un proceso gradual (donde se logren consensos en los precios y se permitan reducir los perjuicios empresariales y laborales) podríamos terminar con el uso del carbón y petróleo (más contaminantes) y reemplazarlos universalmente por el gas natural u otra fuente más ecológica.

Referencias:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1875510016304139

https://ojo-publico.com/3071/combustibles-limitar-extraccion-contra-la-crisis-climatica

Información adicional:

A continuación, algunos artículos de interés para ampliar la información brindada:

  • Artículo relacionado con el impacto en la salud a causa del uso de combustibles fósiles:

i Tortajada, J. F., i Castell, J. G., Andreu, J. L., i Domínguez, F. G., García, J. O., Tornero, O. B., … & Conesa, A. C. (2001). Enfermedades asociadas a la polución atmosférica por combustibles fósiles. Aspectos pediátricos. Rev Esp Pediatr, 57(3), 213-225. Recuperado de: http://www.pehsu.org/az/pdf/fosiles.pdf

  • Artículo publicado por Mariano Marzo Carpio, Catedrático de Estratigrafía, Facultad de Geología de la Universidad de Barcelona. El estudio está centrado en intentar predecir, indagar y en lo posible concluir sobre el futuro de los combustibles fósiles en un período a mediano plazo (2035):

Carpio, M. M. (2011). Los combustibles fósiles en el horizonte 2035. Universidad De Barcelona. Recuperado de https://www.ub.edu/catedres/sites/default/files/content/file/2020/05/18/1/11d_combustibles-fosiles-m.-marzo-30-3-2014.pdf

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