El FUTURO DE LAS ENERGIAS FOSILES:
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El FUTURO DE LAS ENERGIAS FOSILES: la necesidad de un nuevo paradigma económico. Luca Ferrari Centro de Geociencias, UNAM, campus Juriquilla. Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011. Índice. Combustibles fósiles: relevancia, formación y producción

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El FUTURO DE LAS ENERGIAS FOSILES: la necesidad de un nuevo paradigma económico

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

El FUTURO DE LAS ENERGIAS FOSILES:

la necesidad de un nuevo paradigma económico

Luca Ferrari

Centro de Geociencias, UNAM, campus Juriquilla

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Índice

  • Combustibles fósiles: relevancia, formación y producción

  • Peak oil: el fin de la energía barata

  • Petróleo no convencional, gas y carbón

  • México en la era del declive

  • Retos para sustituir el petróleo

  • Cambio de paradigma para la sustentabilidad

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Los hidrocarburos: la base de la civilización moderna

  • 40% (petroleo) y 24% (gas) de la energía que se usa

  • 95% de la transportación depende del petróleo

  • Comercio y globalización

  • Agricultura (fertilizantes, pesticidas, maquinaria, riego etc.)‏

  • Petroquímica, materiales derivados

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Producción del petróleo

Como cualquier recurso finito la producción del petróleo tiene un máximo o pico al que sucede un declive hasta el agotamiento.

La producción de todo pozo, campo o región petrolera sigue una curva en forma de campana descrita por K. Hubbert desde 1956.

Este comportamiento de la curva de producción ha sido comprobado en decena de paises.

Recuperación mejorada

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Peak Oil: El fin del petróleo barato

El pico del petroleo NO significa el agotamiento

Pero significa haber usado la primera mitad:

el crudo de mejor calidad, mas fácil de extraer y

menos costoso

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Peak Oil: El fin del petróleo barato

Los gobiernos de los países mas desarrollados saben

2009

2005

2005

2007

Informe para el Gobierno de EEUU

Informe para el Gobierno Aleman

Informe para el Deutsche Bank

Informe para el ejercito de EEUU

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Peak Oil: El fin del petróleo barato

El reconocimiento de la Agencia Internacional de Energía (2008)

  • La base fundamental de la producción viene de solo 54 campos super-gigantes, casi todos maduros y que han pasado el pico.

  • Los campos actualmente en producción están declinando a una tasa del 5% anual

“The world’s energy system is at a crossroads. Current global trends in energy supply and consumption are patently unsustainable — environmentally, economically, socially.”

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Evidencias del Peak Oil: descubrimientos y producción

  • 80% de la producción procede de campos descubiertos antes de 1973: descubrimiento cada vez mas pequeños y petróleo mas difíciles

  • De los principales países productores 40 están en declive (61% de la producción mundial) y solo 13 (39%) están incrementando su producción

  • Cada año se repone ~25% de lo que se consuma

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Evidencias del Peak Oil: precio y producción

http://earlywarn.blogspot.com/2011/02/new-highs-of-liquid-fuel-production-in.html

A pesar del aumento vertiginoso de los precios iniciados en 2004, la producción hasta todo 2010 se mantiene en una banda de fluctuación del 4%: la nueva producción es apenas suficiente para compensar el declive de los campos existentes

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

¿De donde viene la nueva producción?

El pico del petróleo convencional se tocó en 2005. La diferencia la está colmando el petróleo no convencional y el petróleo de aguas profundas.

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Cuanto petróleo queda e donde

85% compañías nacionales, 15% compañías internacionales

70% Oriente medio

La incógnita de los países árabes

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

¿Cuanto petróleo tienen los arabes?

Casi todos los países árabes mantienen en secreto los datos sobre sus reservas cuyo total declaran no han bajado en los últimos 25 años

Casi todos los paises de la OPEP en los años '80 incrementaron sus reservas de la noche a la mañana sin reportar nuevos descubrimientos importantes

Casi el 50% de la producción de Arabia Saudita (5% de la producción mundial) viene del campo supergigante de Ghawar, ya en estado maduro de la producción

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

¿Arabia Saudita llegó al tope?

30 USD/barril

130 USD/barril

La producción de Arabia no ha rebasado los 9.5 Mbd aún en la escalada de precios en 2008

Wikileaks: US convencidos que las reservas son sobrestimadas

La perdida de la producción de Libia no ha sido compensada

Crisis Libia

http://earlywarn.blogspot.com/2011/04/small-saudi-arabia-caveat.html#more

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Petrolio no convencional: aguas profundas

- Complejidad geológica y problemas de identificación geofísica

- Corrientes marinas, huracanes ⇒ movimiento de estructuras, vibración en tuberías etc.

- Cambios de temperatura ⇒ dificultad de bombeo, incremento viscosidad

- Desarrollo de un menor número de pozos

- Capa de sal ⇒ Tecnologías especializadas para perforación

- Infraestructura submarina ⇒ operación remota por robots

--> Petrolio caro: 60-70 USD/barril <--

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Petróleo no convencional: arenas bituminosas

  • Explotación a cielo abierto, grandes devastaciones ambientales

  • Requieren (y contaminan) grandes cantidades de agua

  • Baja intensidad energética: requieren energía para ser transportadas y gas natural para obtener líquidos para su posterior refinación

    --> Petrolio caro: ~80 USD/ barril <--

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Gas no convencional: gas shales

A diferencia del gas convencional en las lutitas gasíferas (gas shales) la roca generadora funciona también como roca almacén.

Para poder producir el gas entrampado en las lutitas de manera comercial se requieren pozos horizontales, fracturamiento hidráulico masivo con inyección de agua, arena y agentes químicos a alta presión. Altos costos económicos y energéticos

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Escenario de producción a futuro para petróleo y gas

Pico global alrededor de 2015

Uppsala University, Global Energy System, 2009

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Hidrocarburos no convencionales: biocombustibles

Cantidad de agua requerida para la producción de biocombustibles

Precio del maíz cantidad de tierra

requerida para producción de etanol del maíz

Hasta ahora la producción de biocombustibles procede casi totalmente de alimentos (maíz y caña) o de plantas que compiten por la misma tierra de producción de alimentos

La producción de biocombustibles requiere grandes cantidad de agua, un recursos que también escasea.

Fuertemente subsidiados en USA

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

El papel del petróleo no convencional

La producción de petróleo no convencional (incluyendo biocombustibles) sigue aumentando rapidamente. Sin embargo estos productos representan un porcentaje mínimo del consumo mundial.

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

La otra mitad del problema: la demanda

OCDE

INDIA

CHINA

OPEP

Aunque los países mas desarrollados están consumiendo menos petróleo los países productores y las economías emergentes de Asia siguen incrementado su consumo

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

La otra mitad del problema: la demanda

El consumo de los países en desarrollo continua creciendo, sin embargo su consumo percapita sigue siendo pequeño (p.ej. EEUU consuma 10 veces mas que China)

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Previsión a futuro

Posible crisis petrolera después de 2013-2014

(Industry Taskforce on Peak Oil & Energy Security‏, 2010)

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Reservas a la baja

Heinberg & Fridley, 2010, Nature

Mejores estimaciones y nuevas mediciones geológicas has reducido sustancialmente las reservas. (p.ej. las reservas de Alemania has sido disminuidas del 99% en 2004)

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

¿Pico del carbón para 2025?

En el estudio detallado del Energy Watch Group (2007) el profilo de producción del mayor productor, China, determina el pico mundial aproximadamante en 2025. China además ya está iniciando a importar carbon.

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

México en la era del declive

Cantarell

México pasó su pico del petróleo en 2004 debido al declive acelerado del yacimiento supergigante de Cantarell (2do campo mas productivo del mundo. En su max representaba el 63% de la producción Mexicana; ahora es el 19%. La producción ha bajado del 26% desde 2004 (3.38 a 2.5 mbd).

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Del petróleo fácil y barato (Cantarell)

a uno difícil y costoso (Chicontepec, Aguas profundas)

CANTARELL: en producción desde 1979. Alta permeabilidad - brecha de impacto del cráter de Chicxulub. Somero (<50 m tirante de agua). Petróleo abundante y barato (~4-5 USD/b)‏ con una productividad por pozo 500 veces mayor a Chicontepec

CHICONTEPEC: Estratos discontinuos, en mayoría lenticulares (5–70 m)‏; muy baja permeabilidad absoluta. Menos del 10% es recuperable.

En 2010 = 40,000 bd

con >1000 pozos.

Cantarell (2002-2005) ~2,000,000 bd con 200 pozos.

~1.6% de la producción nacional pero 8.6% (20,978 mdp) de la inversión total programada para 2011

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Caída de la producción y de las exportaciones

Exportamos 55% de la producción e importamos el 40% de la gasolina que consumamos. De seguir la tendencia actual en algún momento en esta década Mexico dejará de exportar petróleo sin embargo antes de esto, será importador neto de hidrocarburos debido a la fuerte importación de gasolina.

La caída en la producción afecta las exportaciones. Sin embargo esto no ha reflejado en la cantidad de recursos que entran al pais (salvo en 2009) debido al incremento del precio internacional del crudo.

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Los retos de sustituir las energías fósiles

1 – por mucho las fuentes dominantes

A nivel mundial el 80.8% de la energía procede de los combustibles fósiles

En México el 92% de la energía procede de los combustibles fósiles

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Los retos de sustituir las energías fósiles

1 – por mucho las fuentes dominantes

A nivel mundial en las últimas dos décadas la energía producida por combustibles fósiles ha crecido mas que la de las renovables y el nuclear

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Los retos de sustituir las energías fósiles

2 – menor intensidad energética de las renovables

Tasa de retorno energético (Energy Return On Energy Invested)‏

  • Relación entre la energía consumada para obtener un recurso y la energía que se obtiene de el.

  • En 1930 la energía de 1 barril de petróleo era suficiente a producir 100. En 2000 esta relación era de 10:1.

  • La EROEI de las fuentes renovables es casi siempre mas baja del petróleo. Ademas son intermitentes, lo que requiere gastos energético adicional para almacenamiento.

  • Es necesario impulsar el uso de las renovables pero por si solas no pueden mantener el nivel de gasto energético actual.

Hall et al., 2009

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Implicaciones del declive petrolero

  • La economía global se ha fundado sobre la energía barata y el crecimiento continuo

  • Hemos llegado al pico de la energía que podemos producir en el planeta

  • Sin incremento de energía la economía no crece

  • Sin crecimiento económico no se pueden pagar las deudas

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

Implicaciones del declive petrolero

La energía barata ha dado pié al consumismo y el derroche

Un modelo completamente insostenible

El crecimiento infinito es insostenible en un planeta finito

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

La transición a una sociedad post-petrolera pasa por una reducción de los consumos energéticos

Eficiencia energética

Transportación eléctrica independiente del petróleo

Transporte publico

Economía regional (des-globalización)‏

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

La transición a una sociedad post-petrolera pasa por una reducción de los consumos energéticos

Incorporación de las energías renovables en la vivienda, arquitectura bioclimatica y sustentable

Ferrari – Transición energética – CAC 3 de mayo 2011


El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

La transición a una sociedad post-petrolera pasa por una reducción de los consumos energéticos

  • De-crecimiento hacia un nivel de consumo sustentable y una mejor distribución de los recursos a nivel global

El crecimiento económico en % del PIB no es necesariamente un indicador de la prosperidad

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El futuro de las energias fosiles la necesidad de un nuevo paradigma econ mico

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