COP27 Noviembre 2022 – Explicando la Ciencia

Durante las próximas semanas gran parte de los medios de comunicación del mundo se centrarán en Sharm El Sheik en Egipto, donde se lleva a cabo la conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Mi propia opinión es que nuestras posibilidades de significativamente reducir los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera durante los próximos 10 a 15 años no parece particularmente prometedor, principalmente porque existe el objetivo competitivo de países individuales que buscan maximizar su crecimiento económico a corto plazo. He reblogueado mi publicación de 2021 sobre este tema. Desde que escribo esto, los niveles globales de dióxido de carbono han aumentado otras 2 partes por millón.

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A principios de noviembre de 2021, gran parte de los medios de comunicación del mundo se centraron en la Conferencia sobre Cambio Climático de Glasgow (también conocida como COP26). Sus objetivos clave eran lograr que los estados individuales se comprometieran a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero, acabar con la deforestación y planificar su alejamiento de los combustibles fósiles hacia fuentes de energía más ecológicas. El objetivo general es reducir el aumento de la temperatura global que ha ocurrido durante los últimos 100 años como resultado de la actividad humana. Mucho se ha escrito en los medios sobre el resultado de la conferencia, por lo que no lo repetiré aquí. los declaración del secretario general de la ONU da una buena visión general.

Lamentablemente, los acuerdos realizados en conferencias anteriores de la ONU para reducir los gases de efecto invernadero. En particular, el protocolo de Kyoto en 1997 y el acuerdo de París de 2015 han logrado muy poco. Aunque el objetivo de la COP26 de limitar el aumento de la temperatura media mundial a 1,5oAlgunos afirman que el C de los niveles preindustriales es “todavía al alcance”, parece muy poco probable que se logre. A artículo reciente en Nature argumentó que, incluso si se implementan las promesas anunciadas en la Cumbre del Clima de Glasgow, las temperaturas globales promedio seguirán aumentando en 2,4oC para el año 2100. Un artículo de un grupo de científicos que se hacen llamar los Rastreador de acción climática concluyó que, según el comportamiento actual, el aumento probable de la temperatura global desde los niveles preindustriales será de entre 2oC y 3.6oC a finales de siglo.

Crédito de la imagen Rastreador de acción climática

En el resto de este post hablaré de cómo la concentración del gas de efecto invernadero que más ha contribuido al calentamiento global, el dióxido de carbono, ha aumentado en los últimos años y cómo sigue aumentando por la falta de una acción eficaz a nivel mundial. nivel.

Dióxido de carbono ( CO2) es liberado cuando se queman combustibles que contienen carbono (como el carbón, el petróleo y el gas natural). Además, los seres vivos producen dióxido de carbono cuando respiran. El dióxido de carbono es remoto de la atmósfera por la vida vegetal a través de la fotosíntesis. Esto es cuando el dióxido de carbono y el agua, utilizando la energía de la luz solar, se combinan para producir carbohidratos complejos (almidones), liberando oxígeno en el proceso.

El aumento de los niveles de dióxido de carbono

El siguiente gráfico representa el CO atmosférico medio2 medido en partes por millón (ppm), desde 2016. Los puntos rojos representan el CO2 nivel a mediados de mes.

Datos de https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/ (Desde que escribí esta publicación, la tendencia ascendente constante ha continuado)

Un hecho interesante es la variación estacional de los niveles de dióxido de carbono. Esto es consecuencia de que hay mucha más vegetación en las latitudes más altas del hemisferio norte en comparación con las latitudes equivalentes en el hemisferio sur, que están cubiertas principalmente por aguas profundas. En abril y mayo, el CO atmosférico2 los niveles están en su punto más alto. A medida que avanza la temporada de crecimiento de las plantas del hemisferio norte, CO2 los niveles caen porque más CO2 se elimina de la atmósfera por fotosíntesis de lo que se agrega, con el mínimo de CO2 nivel alcanzado en septiembre. desde octubre hasta [Northern Hemisphere] primavera hay comparativamente poco crecimiento de plantas en el hemisferio norte y CO2 los niveles suben.

en el gráfico arribala negro la línea muestra el CO2 niveles suavizados para eliminar esta variación estacional. Esto muestra un aumento constante en el promedio de CO2 niveles Esto es aún más evidente si miramos abajo en el patrón durante los últimos sesenta años.

Datos de https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/

Ha habido un aumento en el CO2 niveles de alrededor de 317 ppm en 1960 a 414 ppm en 2020, un aumento del 32%. El aumento ha sido el resultado de dos factores:

  • El mayor consumo de combustibles fósiles, bombeando cada vez más CO2 en la atmósfera
  • La tala de grandes áreas de bosques y bosques (deforestación) ha reducido la cantidad de CO2. eliminado de la atmósfera.

Peor aún, la tasa de aumento de CO2 los niveles también están aumentando.

  • Entre 1960 y 1965 el CO atmosférico2 la concentración aumentó de 316,9 ppm a 320,0 ppm, un aumento de 3,1 ppm.
  • Sin embargo, entre 2015 y 2020 pasó de 401,0 ppm a 414,2 ppm, un aumento de 13,2 ppm.

Con una población creciente (en 1960 la población mundial era de 3 mil millones y hoy es de casi 8 mil millones) y el aumento de los niveles de vida, nosotros, como especie, hemos estado produciendo más CO2 y hemos reducido una fracción significativa de la superficie de la Tierra cubierta por bosques que la eliminan.

Según un artículo en la naturaleza, en 2019 se disparó la deforestación en Brasil. Casi 10.000 km2 de bosque fue destruido cuando el país antepuso el crecimiento económico a la protección de la selva tropical, la mayor pérdida de selva tropical en una década.

Aumento en el uso de combustibles fósiles

El siguiente diagrama muestra la cantidad de CO2 emitidos por la quema de combustibles fósiles. En la actualidad, se liberan a la atmósfera 35.000 millones de toneladas al año, lo que equivale a unas 4,5 toneladas por cada habitante de la Tierra.

Datos de https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions

Carbón: el mayor contribuyente a las emisiones de dióxido de carbono

El carbón se compone principalmente de carbono con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Se forma cuando la materia vegetal muerta se descompone primero en turba y luego se convierte en carbón por el calor y la presión del entierro profundo durante millones de años. El carbón es el mayor contribuyente al CO2 emisiones La quema de carbón tiene otros efectos desagradables. Produce humo y compuestos tóxicos que son responsables de la contaminación del aire y, en general, son peligrosos para la salud humana. Uno de los compuestos tóxicos es el gas venenoso dióxido de azufre que se convierte en ácido sulfúrico, responsable de la lluvia ácida. El siguiente gráfico muestra el consumo mundial de carbón entre 1990 y 2020. Como puede ver, el consumo de carbón alcanzó su punto máximo en 2013 y desde entonces ha disminuido ligeramente. La reducción en Europa y América del Norte ha sido contrarrestada por el aumento en Asia, particularmente en las economías de rápido crecimiento de India y China.

Cambio en el consumo de carbón de 1990 a 2020. El eje vertical está en megatoneladas equivalentes de petróleo (una megatonelada equivalente de petróleo equivale a aproximadamente 11,600 millones de kwh o 11,6 teravatios hora)

Datos de https://yearbook.enerdata.net/lignito-de-carbon/datos-de-consumo-mundial-de-carbon.html

Para tener una posibilidad realista de cumplir con el límite de calentamiento de 1,5 ˚C del Acuerdo de París, sería necesario un acuerdo para eliminar gradualmente las centrales eléctricas encendidas para 2030 en los países de la OCDE y, a nivel mundial, para 2040. esto no sucederá. Muchos países, incluidos: China, India, Indonesia, Vietnam, Japón, Corea del Sur y Australia, tienen planes que implican que el carbón será un importante contribuyente a la generación de electricidad en 2030. De hecho, India tiene la intención de aumentar su producción nacional de carbón en los próximos años para satisfacer sus crecientes demandas de energía. Tanto India como China insistieron en que la redacción final del acuerdo de la COP26 incluía la declaración bastante ambigua «reducir gradualmente el carbón» en lugar de la más fuerte «eliminar el carbón».

Petróleo: aumento del consumo

El petróleo crudo se compone principalmente de hidrocarburos (compuestos de hidrógeno y carbono). Se convierte en refinerías en hidrocarburos más livianos que se utilizan como combustible y procesos industriales. Cuando los hidrocarburos se queman, producen dióxido de carbono y agua. (También se producen pequeñas cantidades de otros compuestos tóxicos).

El consumo de petróleo ha aumentado constantemente durante los últimos 30 años, aunque hubo una caída en 2020 debido a la pandemia de covid. Cuando la economía mundial se recupere, es probable que aumente el consumo, a menos que se tomen medidas urgentes.

Si miramos al mundo en su conjunto, la mayor parte del aumento ha sido en Asia. Un factor clave ha sido el aumento del nivel de vida en China e India, que tienen una población combinada de casi tres mil millones.

Datos de https://yearbook.enerdata.net/oil-products/world-oil-domestic-conquisition-statistics.html

Gran parte del petróleo crudo del mundo se refina en combustible para vehículos de motor, principalmente. gasolina (conocido como gasolina en el Reino Unido) o diésel. Para reducir el CO2 Emisiones Muchos países tienen planes para pasar del motor de combustión interna a los vehículos eléctricos (EV). El Reino Unido tiene la intención de prohibir la venta de automóviles y camionetas nuevos de gasolina y diésel para el año 2030, aunque los automóviles híbridos nuevos se pueden vender hasta 2035. Muchas naciones se comprometieron en Glasgow a que las ventas de automóviles y camionetas nuevas serían solo EV para 2040. Tristemente, muchos países importantes no hicieron esto. Los países notables que no estaban dispuestos a comprometerse con este objetivo incluían a Rusia, China, Australia, (algo sorprendentemente) Alemania y el mercado de automóviles más grande del mundo, los EE. UU.

Gas natural: consumo en rápido aumento

El gas natural generalmente consiste en alrededor del 85% al ​​90% del gas metano de hidrocarburo (que en sí mismo es un potente gas de efecto invernadero). El resto consiste principalmente en gases de hidrocarburos más pesados, incluidos etano, propano y butano. Al ser una mezcla de hidrocarburos, el gas natural se quema para producir dióxido de carbono y agua. Es un combustible relativamente limpio y produce poco en el camino de otros contaminantes.

El eje vertical se mide en billones de metros cúbicos (bcm) de gas. Un bcm equivale a 10,6 mil millones de kw/h o 10,6 Tw/h

Datos de https://yearbook.enerdata.net/gas-natural/datos-de-consumo-de-gas.html

El consumo de gas natural ha aumentado constantemente durante los últimos 30 años. En el Reino Unido, que es bastante típico de Europa, el gas natural proporciona el 84% de sus necesidades de calefacción y yo (como la mayoría de la población del Reino Unido) vivo en una casa calentada por gas. Aunque el Reino Unido prohibirá que las casas nuevas se calienten con gas en 2025, las calderas de gas pueden venderse hasta 2035 para instalarse en alojamientos existentes. Esto significa que, dado que la vida útil de una caldera suele ser de 15 a 20 años, en 2050 una fracción sustancial de los hogares del Reino Unido todavía se calentará con gas. A medida que se eliminaron las centrales eléctricas de carbón, la cantidad de electricidad generada por el gas natural aumentó y, en la actualidad, el 34,5 % de la electricidad del Reino Unido se genera quemando gas natural.

El creciente uso de gas natural no encaja con el objetivo de reducir drásticamente el CO neto2 emisiones a cero. Aunque el gas natural produce menos CO2 y compuestos mucho menos tóxicos como el dióxido de azufre que el carbón, para reducir drásticamente el CO2 emisiones que debe eliminarse a nivel mundial en las próximas décadas. Sin embargo, en la actualidad esto no está ocurriendo. En el sudeste asiático, los países que dependen en gran medida del carbón ahora están considerando cambiar del carbón al gas, en lugar del carbón a las energías renovables. Grandes proyectos de infraestructura para gas natural están en desarrollo en:

  • Europa, por ejemplo, Nord Stream 2 para importaciones de Rusia, aunque ahora se ha suspendido.
  • Canadá: expansiones de la red de gasoductos existente para entregar gas para la exportación
  • EE. UU. – aumentando el transporte de gas natural licuado (GNL) ),

también muchos países africanos están promoviendo una mayor producción y uso de gas natural.

Otro problema con el gas natural es que el metano es un gas en condiciones normales (hierve a -162 oC) y tiene una baja densidad. A temperatura ambiente y presión estándar, una tonelada de metano tiene un volumen de 1500 metros cúbicos, mientras que una tonelada de petróleo (gasolina) ocupa 1,3 metros cúbicos. Si se van a almacenar grandes cantidades de metano, es necesario mantenerlo a bajas temperaturas en forma líquida o comprimido a altas presiones. Esto hace que el almacenamiento sea más difícil que el petróleo o el carbón. La mayoría de los países de Europa no tienen la capacidad de almacenar grandes cantidades de gas natural, necesarias para cubrir la demanda del invierno y, por lo tanto, son vulnerables a problemas de suministro. Durante este último año, la guerra en Ucrania ha exacerbado estos problemas de suministro.

Y finalmente …..

Espero que hayas encontrado interesante esta publicación. Desafortunadamente, en este momento, las posibilidades de reducir los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera a mediano plazo no parecen particularmente prometedoras. Siempre existirán los objetivos competitivos de los países individuales que buscan maximizar su crecimiento económico a corto plazo, por un lado, y la necesidad global de reducir las emisiones de dióxido de carbono, por el otro.

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