Curso de Verano de la Universidad Autónoma de Madrid, 16 de Julio de 2013

1. El agotamiento de los recursos naturales no energéticos en las transiciones hacia la sostenibilidad Alicia Valero Delgado Curso de Verano de la Universidad Autónoma de Madrid, 16 de Julio de 2013

2. Introducción

3. Introducción

4. Introducción

5. Introducción • 900 millones de tm de metales y 6000 millones de tm residuos (2000) • La minería consume el 8% aprox. de la energíamundial • Responsable del 13% mundial de emisiones de SO2 • Representa el 0.5% del empleomundial y el 0.9 % del PIB mundial • ¿Puede el Planeta absorber todos los impactosmediaombientalesquenuestrodesarrolloprovoque? • ¿Hay recursosenergético y mineralessuficientesparamantener un desarrolloilimitado? • ¿Nossalvarán el ingeniohumano y el desarrollotecnológico del colapsoambiental y de lasmateriasprimas? • 40 añosdespués del libro “los límites del Crecimiento”

6. El acoplamiento Energía-Materiales-Medio Ambiente • El 81% de la energíacomercial del mundo se basa en los combustibles fósiles • Desde 1970 lasemisiones de CO2 hanaumentado un 1,7% annual. Hoy 400ppm aprox.

7. Escenario 450 de la Agencia Internacional Energía Para que el planeta “solo” se caliente 2ºC es necesario reducir al menos a 450 ppm de CO2 –eq. ¿Qué tendremos que hacer?

8. La Tercera Revolución Industrial Jeremy Rifkin y María GraçaCarvalho: “Todas las decisiones económicas y políticas, que se adopten en el transcurso del próximo medio siglo, se verán condicionadas y supeditadas al coste creciente de la energía procedente de los combustibles fósiles y al deterioro paulatino del clima y la ecología terrestre” “Los tres pilares fundamentales, son las energía renovables, la tecnología de almacenamiento y las redes eléctricas inteligentes. Las TIC´s y las EERR y EE están convergiendo hacia Un nuevo mundo descarbonizado y descentralizado

9. Nuevos Materiales para la Economía Verde • Tecnologías IC  PGM, Au, Sn, Nb, Ta • Biomasa P • EólicaImanes permanentes Nd, Dy, Pr, Sm y Co • Fotovoltaica  In, Te, Ga, Ge, As, Gd • Lámparas de bajo consumo y pantallas : Y, Eu, Tb, In,Sn • Baterías  Ni, Mn, Co, Cd, La, Ce, Li • Turbinas de altas prestaciones  Co, Nb, V, Re • Automóviles eléctricos  La, Imanes permanentes, • SOFC H2  Pt, Pd • Catalizadores  Pt, La, Ce • Ce para pulir discos duros. • Nuclear  In, Hf, Re, Zr, U

10. El teléfono móvil como conjunción de la tecnología de comunicaciones e informática • Teléfono Móvil • 9 mg Pd • 24 mg Au • 250 mg Ag • 9 g Cu • 3.5 g Co (baterías) • Ta (condensadores) • In y Sn (pantallas TFT)

11. El teléfono móvil como conjunción de la tecnología de comunicaciones e informática • Mas de 1000 millones de telef. móviles /año. 4650 millones en el mundo. • Se reciclan menos de un 2-3%. Minería urbana • “Si los tres mil millones de personas que disponen de teléfono móvil en el mundo devolvieran su teléfono usado, se podrían ahorrar 240 000 toneladas de materias primas escasas y se reducirían las emisiones de gases de efecto invernadero en una magnitud equivalente a retirar cuatro millones de vehículos del tráfico.” MarkusTerho, Nokia

12. Energías renovables. Biomasa • Una persona consume 7667.5 kg de fósforo/vida • Reservas mundiales Sáhara Occidental: 35.5% !! China: 23.7%! Jordania: 9.8% y Sudáfrica: 9.8%

13. Energías renovables. Fotovoltáica • Hoy es solo 0.1% mundial pero en 2050 11%. IEA • Paridad de red 1€/kWp • Tecnologías capa fina CdTe, CuInSe2,CuGaSe2, CIGS • 1 GW de GICS necesita 25–50 tm de In (DOE 2012)

14. Energías renovables. Eólica • Imanes permanentes Nd2Fe14Bcon 4% Dy • 171 kg Nd/MW aprox. Un aerogenerador de 5MW, 2tm • China suministra el 97% tierrasraras del mundo • En diezaños, los precios de Nd (x40) y Dy (x61) • La demandamundialexcedió a la oferta a fin de 2011 • 10-15 t de Cu/MW (Eo marina) • 2.7 t de Cu/MW (Eoterrestre))

15. Vehiculos Híbridos y Eléctricos • Flota actual 600 millones de vehículos ligeros • Imanes permanentes en 14 equipos , >1kg de Nd (+ Pr y Dy) • Baterías NiMH, 10-15 kg La y Ce (+ Ni, Co y Mn) • Pantalla LCD: Y, Eu,Tb. Cristales tintados: Ce • "the biggest user of rare earths of any object in the world"

16. Vehiculos Híbridos y Eléctricos • Baterías de Litio : Salarde Atacama (Chile), Salar de Uyuni(Bolivia)

17. Vehiculos Híbridos y Eléctricos • Baterías de Litio : Salarde Atacama (Chile), Salar de Uyuni(Bolivia)

19. Elementos Claves para el DOE, 2012

20. Elementos claves y demanda esperada EU

21. Elementos Claves para el DOE, 2012

22. Las demandas de metales escasos se disparan

23. Y las de todos los materiales…sean o no escasos

24. ¿Es solución el reciclado?

25. ¿Es solución el reciclado? • El caso del Aluminio: aunque el porcentaje de metal reciclado aumenta, la demanda aumenta más, necesitándose extraer cada vez más. • La Tierra seguirá siendo explotada y el ser humano no puede vivir solo del reciclado de lo ya extraído

26. Consumo de materiales/ vida persona (EEUU, 77.8 años) • Fe mineral,12614 kg; Al (bauxita), 2297 kg; Cu, 424 kg ; Pb ,389 kg; Zn, 212 kg; Cr, 131kg; Ni, 58.4 kg; Sn, 15kg; Sb, 7.13 kg; • Ag, 1.58 kg; Au, 45.4 g; Pt, 45 g; Ta, 180 g; Ge, 10 g; Ga, 5 g; Hf, In,… • Roca fosfática, 7667.5 kg; Cemento, 17526 kg; yesos,5795 kg; Sal,14876 kg ; Piedra, arena, y grava, 494.4 millón tm; Otrosminerales y metales, 18374 kg; • Carbón,230 tm; Petroleo,240.1 tep, GasNat.,163.3 tep; U, 5.95 kg.

27. El trialogo Energía-Medio Ambiente-Materiales • Para llegar al escenario 450 de la AIE, en 2050, (aumentoesperado de 2ºC?) se necesitanEnergíasRenovables, EficienciaEnergética y TransporteSosteniblequedependen de metalesescasos. • NO ES POSIBLE si no se cambia de modelo de consumo! • No solo hay quecambiar el sistemaenergético del mundo. sinotambien los consumos de materiasprimas.

28. El triálogoEnergía-Medio Ambiente-Materiales El cambio climático afectará al agua, la energía y los materiales,y del uso que hagamos de estos dependerá el futuro de nuestro Planeta. Es urgente contabilizar y gestionar el CAPITAL MINERAL DEL PLANETA

29. Capital Mineral del Planeta ¿Cómo evaluar su pérdida anual con una sola unidad de medida? Faltan instrumentos conceptuales. • Una teoría general que provea : Una referencia, unidades de medida, un método de evaluación… • Un sistema internacional para tomar cada año y en cada lugar los datos necesarios para poner en cuentas al Planeta • Desarrollar un sistema legal de gestión de Agotamiento del Capital Mineral del Planeta Hemos emprendido un proyecto internacional para conseguirlo

30. Agotamiento del Capital Mineral del Planeta Necesitamos: • Una Teoría Física : Segundo Principio de Termodinámica • Estructura Internacional Contable : SEEA, Naciones Unidas • Derecho Internacional : Hacia una Gestión Global de los Recursos

31. Una perspectiva termodinámica del Planeta • La dispersión de los materiales nunca ha sido considerada en ninguna contabilidad nacional • El objetivo sería realizar una contabilidad termodinámica del agotamiento de los materiales e incluirla en los sistemas de cuentas nacionales y globales • Si hablamos de degradación, hay que pensar en la máxima posible

32. Minerals Exergy/ Exergycost Exergy/ Exergycost Cradletoentrygate Entrygatetoexitgate Usefulproducts Manuf. costs Product manufacture Man-madestock Man-mademining and refiningprocess Grave tocradle Exitgateto grave Recycling costs Miningand refiningcosts Use and disposeof materials Recycling of materials Fuels Landfills Mineral deposits Natural stock Materialsdispersion and pollution Avoidedcosts/ mineral bonus Natural conc. and refiningprocess Crepuscular Earth / Thanatia Reference Environment Zero Exergy MaterialsLifecycle

33. TANATIA

34. ¿Cuándo llegaremos al pico de producción de los minerales?

35. PICO DE HUBBERT • PICO DE HUBBERT • La producción de combustibles fósiles sigue curvas tipo campana (Hubbert 1956). • Se aplica satisfactoriamente a minerales cuyo factor de concentración no es importante (comb. Fósiles). • Se puede ajustar a otros minerales en términos exergéticosexergía-> depende de la concentración y composición Q=recursos disponibles P=extracción de minerales

36. PICO DE HUBBERT Values in Mtoe • Minerales energéticos. • El pico de Hubbert • Considerando reservas probadas • Carbón: 2060; otros estudios: EWG 2007 (2025). • Gas natural: 2023; Otros estudios: Bentley(2020). • Petróleo: 2008; otros estudios: Hatfield (1997), Kerr(1998) o Campbell and Laherrere (1998) • Fuente: Alicia Valero, Antonio Valero. Physical geonomics: Combining the exergy and Hubbert peak analysis for predicting mineral resources depletion. Resources, conservation and recycling 54 - 12,pp. 1074 - 1083.2010

37. PICO DE HUBBERT • Minerales no energéticos. El pico de Hubbert • Considerando las reservas base • Fe: 2068 • Al: 2057 • Cu: 2024 • Fuente: Alicia Valero, Antonio Valero. Physical geonomics: Combining the exergy and Hubbert peak analysis for predicting mineral resources depletion. Resources, conservation and recycling 54 - 12,pp. 1074 - 1083.2010 Values in ktoe

39. PICO DE HUBBERT • CUENTA ATRÁS EXERGÉTICA DE LOS MINERALES El pico de producción de los minerales estudiados puede que se alcance para el 2070.

40. DE LA TUMBA A LA CUNA • ¿Cuánto supone anualmente la pérdida de capital mineral de la tierra?

41. Resultados DE LA TUMBA A LA CUNA • ¿Cuanto supuso la dispersión de minerales en 2008?

42. Resultados • ¿Venderíais las torres de la Almudena al precio del ladrillo? • El PIB y otros indicadores económicos no tienen en cuenta el hecho de que las futuras generaciones ya no tendrán disponible esos “monumentos” creados por la naturaleza que son los recursos.

43. ¿Cómo contabilizan los economistas los costes ambientales? El Sistema de Naciones Unidas para la Contabilidad Ambiental y Económica Integradas (SEEA) De acuerdo con las Naciones Unidas: “el SEEA es el marco estadístico que provee, con acuerdo internacional, conceptos, definiciones, clasificaciones, reglas contables y tablas estandarizadas sobre el medio ambiente y su relación con la economía de los países. Sigue una estructura contable similar al SCN y utiliza conceptos, definiciones y clasificaciones consistentes con el SCN para facilitar la integración de las estadísticas económicas con las ambientales”. La comunidad internacional acordó elevar el manual de mejores prácticas SEEA-2003 a estándar internacional al mismo nivel que el SCN. ¿Podríamosdesarrollar un SistemaInternacionalContableparaEvaluar el Agotamiento del Capital Mineral del Planeta?

44. El Sistema de Naciones Unidas para la Contabilidad Ambiental y Económica Integradas • LaEstructura Central del SEEA pretende ser un sistema de informaciónúnicosobreel agua, energía, minerales, madera, suelo, territorio, ecosistemas, contaminación y residuos, producción y consumo de todaslasinteraccionesque la sociedadrealiza con la Naturaleza. A través de los activosambientales (environmental assets). • Se valoran en términosfísicosymonetarios • http://unstats.un.org/unsd/envaccounting/seea.asp

45. El Sistema de Naciones Unidas para la Contabilidad Ambiental y Económica Integradas Fallos • La pérdidapordispersión de materiales no se valora. • Las unidadesfísicas son múltiples: masa de cada mineral, energíaequivalente, espacio, etc. • El Valor Actual Neto no contempla el futuro Pero Todos los paisestienenunaestructuracontableque se puedeencargar de contabilizar el SCN quees un estandarmundial.

46. Hacia un Sistema Mundial de Gestión de los Recursos Minerales. • Los paisesdebenconocercualessuCapital Mineral • Debehabertransparencia en la información • Deben cumplirse los estándaresambientalesen toda la cadena de valor • Los recursosdebenservirpara el desarrollo, no el despilfarro • Debeaumentarseurgentemente la Eficiencia en el uso de los Recursos • Debelimitarsesuconsumo al nivel de sostenibilidad • Debecrearseurgentemente un Panel Internacionalpara la GestiónSosotenible de los Recursos, similar al IPCC. • Proponemos a NacionesUnidas, un SistemaInternacionalContableparaEvaluar el Agotamiento del Capital Mineral del Planeta.

47. Resumen • La extracción de materialesno ha hecho mas quecrecer en los últimoscienañosy con ellasugran impactoambiental,energético y social. • La energíamueve al mundo, perosin materiales no hay energíay sin energía no hay materiasprimas. Si cadavez se necesitamás y silasmejores minas yahansidoexplotadas, entramos en unaaceleración de la explotación de la Gran Mina Tierra. • Las nuevastecnologíasverdesquepuedenpaliar el CambioClimáticoestánsupeditadas a la disponibilidad de materiasprimasmuyescasas • Los mercadospueden resolver el cortoplazopero la continuidad del Planetanecesitaunagestióncontable de todaslasmateriasprimas. • Másmaterialesnecesitaránmásenergíaqueprovocará un efectoinvernadero mayor. Entramos en unaespiralacelerada, quedebesergestionadaurgentementesiqueremosevitar el COLAPSO.

48. Muchas gracias por vuestra atención

49. Elementos claves para APS,MII y MIT