EL CALENTAMIENTO GLOBAL ACADEMIA DE INGENIERIA

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1 EL CALENTAMIENTO GLOBAL Mario Molina Centro Mario Molina para Estudios Estratégicos sobre Energía y Medio Ambiente Seminario: Cambio Climático: El Caso de México ACADEMIA DE INGENIERIA Palacio de Minería 4 de septiembre de 2007

2

3 El efecto invernadero Radiación solar La radiación infrarroja reflejada por la pasa a través de la atmósfera, SOL tierra y la atmósfera y parte se absorbe y re-emite emite en todas direcciones por las moléculas de los gases invernadero. Radiación solar que atraviesa la atmósfera despejada Tierra El efecto es calentar la superficie de la Tierra y la baja atmósfera Fuente: OSTP La mayor parte de la radiación es absorbida por la superficie terrestre calentándola. Radiación Infrarroja emitida por la superficie Terrestre

4 CO 2 en la Atmósfera: el Pulso del Planeta

5 Año

6 Emisiones de GEI en el año 2000 EMISIONES DE ENERGÍA Industria (14%) Generación de Otra energía electricidad (24%) relacionada (5%) Desechos (3%) Transporte (14%) Edificios (8%) Emisiones totales en el año 2000: 42 GtCO 2 e Agricultura (14%) EMISIONES NO RELACIONADAS CON LA ENERGÍA Uso de Suelo (18%) Fuente: Stern Review; World resources Institute

7 Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) Establecido por NU y la organización meteorológica mundial en 1988 Papel del IPCC: evaluar la información científica, técnica y socioeconómica relevante para entender los riesgos por el cambio climático inducido por el hombre. Evaluaciones basadas en publicaciones y literatura arbitrada.

8 Concentración Atmosférica de GEI durante los últimos 10,000 años Tiempo (antes del 2005) Óxido nitroso (ppb) Forzamiento Radiativo (W m -2 ) Metano (ppm) Bióxido de Carbono (ppm) Forzamiento Radiativo (W m -2 ) Forzamiento Radiativo (W m -2 ) Tiempo (antes del 2005) Fuente: IPCC AR4, WG1 SPM, 2007

9 Reconstrucción de la temperatura de los últimos 1100 años Variación de Tempe eratura ( C C) Perforaciones (Huang et al. 2000) Factores múltiples (Mann & Jones 2003) Factores múltiples (Hegert et al. 2006) Factores directas (HadCRUT2v) Longitud de glaciares (Oerlemans et al. 2005) Factores múltiples (Moberg et al. 2005) Anillos de árboles (Esper et al. 2002) National Research Council, 2006 AÑO La tendencia natural fue hacia el enfriamiento global entre ~1000 y ~1800, hasta que comenzó el calentamiento debido a la actividad humana.

10 Los factores naturales no pueden explicar el calentamiento actual. Fuente: Defra/Met Office-Hadley Centre, Dec 2005

11 Temperatura y concentración de CO 2 en la atmósfera en los últimos años Concentración de CO 2, ppmv Cambios de Temperatura, o C

12 Concentración de CO 2 en la atmósfera yproyecciones para el siglo XXI Años (antes del presente)

13 Derretimiento de Glaciares Glaciar Muir, Alaska Agosto 1941 Agosto 2004 NSIDC/WDC for Glaciology, Boulder, compiler. 2002, updated Online glacier photograph database. Boulder, CO: National Snow and Ice Data Center.

14 Huracán Katrina

15 Huracán Stan

16 INUNDACIONES Número de eventos Los datos están graficados por década Europa América 1950 África Asia 1950 Oceanía 2000

17 SEQUÍAS 400,000, de personas viven bajo condiciones de sequía extrema Tierra considerada Muy Seca a nivel mundial: 15% en % en 2002

18 Onda de Calor en Europa, 2003 Anomalía de Temperatura

19 Impactos del Cambio Climático Cambio de temperatura a global (referido e a la era pre-industrial) ua Agu mento Alim Ecosistemas Eventos de clima extremos Riesgo de cambios abruptos e irreversibles Fuente: Stern Review: The Economics of Climate Change

20 TRAYECTORIA DE LAS EMISIONES DE CO 2 (2005 = 380 ppmv) 4 C C 3 C 2 C Miles de millones de toneladas de CO2

21 iles Em misiones por com mbustibles fós (GtC/ /año) les isiones por com mbustibles fósi (GtC/ /año) Emi Año Triángulo de estabilización Emisiones por combustibles fósiles Año Triángulos de Estabilización: Cómo Resolver el Problema del Clima en los Próximos 50 años con Tecnologías Disponibles S. Pacala & R. Socolow Mejorar la eficiencia energética Disminuir la dependencia del auto Mejorar eficiencia de plantas generadoras de electricidad id d Sustituir carbón por gas natural Captura y almacenamiento de CO 2 Fisión ió nuclear Electricidad eólica Bio-combustibles Administración de bosques

22 El IPCC y el MIT han concluido que el uso de combustibles fósiles es sustentable si se aplican las tecnologías que actualmente se están desarrollando de captura y almacenamiento geológico del bióxido de carbono. Panel Intergubernamental de Expertos en Cambio Climático Tercer Reporte de Mitigación, 2007 CAPTURA Y ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO DE CO GEOLÓGICO DE CO 2 Instituto Tecnológico de Massachusetts The Future of Coal. Options for a carbon-constrained world. An interdisciplinary MIT study Ilustración: IPCC. Carbon Dioxide Capture and Storage. 2005

23 Proyecciones de Cambios en la Temperatura Global (IPCC-2007) Probabilidad Relativa Probabilidad Relativa Las proyecciones dependen del escenario y de la sensibilidad del modelo Relativa Probabilidad Cambio en Temperatura Global ( C)

24 POLÍTICAS CLIMÁTICAS BAJO INCERTIDUMBRE Sin POLÍTICAS ESTABILIZACIÓN del CO 2 a 550ppm: UNA NUEVA RUEDA con probabilidades de CAMBIOS EXTREMOS más bajas

25 PROTOCOLO DE KYOTO ante la CONVENCIÓN MARCO DE LAS NACIONES UNIDAS SOBRE CAMBIO CLIMÁTICO Las Partes ante este Protocolo, siendo Partes ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático, han acordado lo siguiente: (28 artículos) Los Países que ratifiquen este protocolo se comprometen a reducir sus emisiones de dióxido de carbono y otros cinco gases de efecto invernadero, o a participar i en el comercio de emisiones.

26 AB 32: Ley de Soluciones para el Calentamiento Global Aprobada por la Legislatura de California el 31 de agosto 2006 Se requiere que para el año 2020, las emisiones de GEI del estado de California se reduzcan a los niveles de 1990 Esta reducción se alcanzará mediante un límite obligatorio estatal a las emisiones de GEI que comenzará a aplicarse, por etapas, a partir de 2012

27 SOLUCIONES A NIVEL INTERNACIONAL Lograr un acuerdo internacional (que incluya entre otros a los Estados Unidos, China e India) para mitigar el problema del cambio climático, estableciendo un precio adecuado a las emisiones de carbono para que el mercado se encargue de encontrar las soluciones más efectivas Aumentar las inversiones en investigación, desarrollo e implementación de nuevas tecnologías energéticas y fomentar la colaboración internacional para implementar tecnologías energéticas avanzadas

28 Implementación de Nuevas Tecnologías en Energía Concepto Millones de dólares Economía global 45,000,000 Economía Global, Sector Energético Investigación y Desarrollo en el Sector Energético Investigación y Desarrollo en el Sector Energético E.U.A 3,000,000 20,000 6,000

29 Gasto en Investigación y Desarrollo País Crecimiento Anual del PIB (%) PIB per cápita (USD/hab) Gasto en investigación como porcentaje del PIB China 9.5 1, India E.U.A , México 1.7 7,

30 Efectos potenciales del cambio climático en México Creciente desertificación en el centro y el norte del país. Reducción del potencial agrícola. Dificultades para suministro de agua a poblaciones. Inundaciones en planicies costeras Incremento de eventos hidrometeorológicos extremos Afectación general a sistemas forestales (mayor incidencia de incendios) e hidrológicos Pérdida de biodiversidad

31 POTENCIAL EÓLICO EN OAXACA La Ventosa

32 Proyecto de Asistencia sobre el Financiamiento i i de Carbono (Banco Mundial) Sector eléctrico: Aprovechamiento de fuentes renovables para la generación de electricidad. Proyectos de generación con minihidroeléctricas Fugas de SF 6 Sector residuos: Control y aprovechamiento de metano en rellenos sanitarios. Aprovechamiento de metano en lodos de plantas de tratamiento de aguas.

33 Proyecto de Asistencia sobre el Financiamiento i i de Carbono (Banco Mundial) Sector petrolero: Se han identificado 60 proyectos, relacionados con la eficiencia energética y la reducción de fugas de metano. Destacan: Cogeneración Instalación de Sellos Secos en las compresoras de gas

34 SOLUCIONES EN MÉXICO Acelerar medidas para incrementar la eficiencia i i energética (win-win, no regrets) Invertir en investigación, desarrollo e implementación de nuevas tecnologías energéticas Funcionar como líder de países en desarrollo para lograr un acuerdo internacional para mitigar el problema del cambio climático

35 SOLUCIONES EN MÉXICO (continuación) Crear un mecanismo presupuestal para que las inversiones requeridas como parte del Programa Nacional de Cambio Climático estén fuera del techo presupuestal del sector energético Crear un Fondo para Cambio Climático para permitir la Crear un Fondo para Cambio Climático para permitir la inversión en investigación, desarrollo e implementación de nuevas tecnologías energéticas

36 Contaminación de Aire luz solar Oxigeno (O 2 ) + Compuestos orgánicos volátiles (COV) + Óxidos de nitrógeno (NOx) Partículas Ozono (O 3 ) +

37 Efectos a la Salud Impactos en Mortalidad* de PM 10 obtenidos con estudios de series temporales Porcentaje de c ambio de la Mo ortalidad diaria por cada 10 µg g/m 3 de increme ento en PM 10 Estudios Científicos a Nivel Mundial Promedio Global estimado Estudios en la Ciudad de México *La Tasa estandarizada de Mortalidad al año 2000 en México fue de 6.2/1,000 hab

38 La contaminación del aire daña los pulmones de los niños Estudio de la Salud de los Niños Región de Estudio Niños expuestos a niveles altos de materia particulada tienen un Niños expuestos a niveles altos de materia particulada tienen un nivel significativamente más bajo de capacidad pulmonar

39 Evolución de los Estándares de Emisiones i en Vehículos a Gasolina Sin convertidor catalítico 1.60 HCNM (g g/km) Con convertidor 0.80 catalítico sin garantía en recorrido Tier 2 Tier Tier 1 NO x (g/km) Contenido de azufre promedio/máximo 30/80 p.p.m. 120/300 p.p.m p.p.m. Tier 2 Tier 1 Tier 0 Para Tier 0: 2.11 g CO /km, 0.21 g HCNM /km y 0.63 g NOx / km por un recorrido de 80,000 km (50,000 millas) Para Tier 1: 2.11 g CO /km, 0.16 g HCNM /km y 0.25 g NOx / km por un recorrido de 160,000 km (100,000 millas) Para Tier 2: 1.31 g CO /km, 0.03 g HCNM /km y 0.04 g NOx / km por un recorrido de 192,000 km (120,000 millas)

40

41 Flujo de Aerosol, Norte de la India Los cielos sobre el norte de la India están saturados con partículas suspendidas a todo lo largo del extremo sur de las Montañas del Himalaya, y se desplazan hacia el sur sobre Bangladesh y la Bahía de Bengala.

42 Retos Ambientales para el Siglo XXI AGOTAMIENTO DE RECURSOS NATURALES Deforestación Desde mediados del siglo XIX cerca de la mitad de los bosques tropicales maduros que una vez cubrieron el planeta han sido talados. Sobreexplotación de los recursos marinos 75% de las pesquerías globales más grandes se encuentran totalmente explotadas, sobreexplotadas o agotadas hace 50 años, era el 5%

43 Retos Ambientales para el Siglo XXI ACUMULACIÓN DE DESECHOS Contaminación del agua Contaminación del aire

44 TRANSFORMACIÓN DE LA TIERRA > ½ de la superficie terrestre ha sido transformada por las actividades humanas

45 PROSPECTIVA DE CHINA Si la economía en China sigue creciendo al 8% anual, el ingreso per cápita en 2031 será igual al de los EUA en 2004 Granos Papel Petróleo Consumo o Mundial Consumo o de en 2004 China en ,740 millones de 1,310 millones de toneladas toneladas 161 millones de 305 millones de toneladas toneladas 84 millones de 99 millones de barriles diarios barriles diarios Fuente: Lester R. Brown, Plan B 2.0, Norton & Co, 2006

46 Población Mundial

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