HUELLA HÍDRICA Y ENERGIA Conceptos, Avances y Retos de futuro Medellin, 21 de Marzo de 2014
1. Conceptos Generales de Huella Hídrica 2. Avances en Colombia sobre la Huella Hídrica 3. La Huella Hídrica y la Energía La energía convencional y su relación con el agua y con la Huella Hídrica. Agricultura para alimentar o para generar energía? Energía no convencional, el futuro? 4. Reflexiones finales
1. Conceptos Generales de Huella Hídrica 2. Avances en Colombia sobre la Huella Hídrica 3. La Huella Hídrica y la Energía La energía convencional y su relación con el agua y con la Huella Hídrica. Agricultura para alimentar o para generar energía? Energía no convencional, el futuro? 4. Reflexiones finales
Que significa la HUELLA? HUELLA ECOLÓGICA HUELLA DE CARBONO HUELLA HÍDRICA
Relación Temporal entre HUELLAS? HUELLA ECOLÓGICA HUELLA DE CARBONO HUELLA HÍDRICA 1995 M. Wackernagel y W. Ress. 1997 Protocolo Kyoto 2001 A. Hoekstra y A. Chapagain
Antecedente general El concepto de agua virtual (Allan, 1993) fue presentado por Tony Allan cuando estudió la posibilidad de importar agua virtual como una solución parcial a los problemas de escasez de agua en el Oriente Medio. El argumento para incluir el uso del agua verde (Falkenmark, 1995) es que el enfoque de ingeniería histórica en el agua azul ha llevado alainfravaloracióndeaguaverdecomounfactorimportantedela producción. Según la profesora Falkenmark, "El agua verde es la clave para la seguridad del agua y los alimentos en las regiones propensas a la sequía." Falkenmark: Stockholm International Water Institute. Introducción del concepto de huella hídrica (Hoekstra, 2003). Water Footprint Network (2008).
Los Colores del agua según la Huella Hídrica La huella hídrica verde Se refiere al consumo de agua almacenada en el suelo proveniente de la lluvia y que mantiene la vegetación sin necesidad de riego. Satisface una demanda sin requerir para ellos de intervención humana. La huella hídrica azul Se refiere al consumo de agua, asociado a una extracción de fuente superficial y/o subterránea para satisfacer la demanda originada en un proceso. Cuantifica la pérdida de agua disponible (evaporación, cambio de cuenca o incorporación a un producto), a causa de consumo determinado. Requiere de intervención humana. La huella hídrica gris Se define como el volumen de agua dulce necesario para asimilar la carga de contaminantes por parte de un cuerpo receptor, tomando como referencia las normas de calidad ambiental, asociando los límites establecidos a una calidad buena para el ambiente y para las personas.
Usos Directos Usos Indirectos APLICACIÓN EN CUENCA Agua Extraida Agua Extraida No Consumida Huella Hídrica Verde Huella Hídrica Azul Huella Hídrica Verde Huella Hídrica Azul Agua Consumida EXTRACCION USO Huella Hídrica Gris Huella Hídrica Gris Agua Contaminada CONSUMO [Hoekstra, 2008] [Modificado por Evaluación de huella hidrica cuenca río Porce, 2013] Solo se incluye si hace parte de un proceso que se desarrolla en el interior de la cuenca
Water Footprint Network (2008) Contexto Internacional
Evaluación de huella hídrica
Las fases de trabajo en términos sencillos FASE I HUELLA HÍDRICA Donde? Cuando? Como? FASE II FASE III FASE VI Grande? Pequeña? Profunda? Imperceptible? Que puedo hacer para mejorar mi huella?
1. Conceptos Generales de Huella Hídrica 2. Avances en Colombia sobre la Huella Hídrica 3. La Huella Hídrica y la Energía La energía convencional y su relación con el agua y con la Huella Hídrica. Agricultura para alimentar o para generar energía? Energía no convencional, el futuro? 4. Reflexiones finales
Huella Hídrica a Nivel Mundial 2004 2010 2010 2011
Huella Hídrica a Nivel Nacional 2009 2010 2011 2012
Proyecto Suizagua Fase I Antecedentes Colombia Estudio nacional huella hídrica de Colombia Sector Agrícola 2009 2011 Asesoría Científica Proyecto Suizagua Fase II Resultados Huella Hídrica Colombia
5 embalses y aproximada mente el 16% de la generación nacional.
ANALISIS INTEGRAL PARA EVALUACION DE SOSTENIBILIDAD FORMULACIÓN DE RESPUESTA 7 Proyectos Priorizados Actores públicos y privados
Actualmente capitulo para ENA2014 USO CONSUNTIVO Agua Evaporada Incorporada en un producto Transferida entre cuencas USO DEGRADATIVA Capacidad de asimilación de cuerpo receptor Fuente: Presentación Demanda Hídrica ENA2014. Consuelo Onofre
1. Conceptos Generales de Huella Hídrica 2. Avances en Colombia sobre la Huella Hídrica 3. La Huella Hídrica y la Energía La energía convencional y su relación con el agua y con la Huella Hídrica. Agricultura para alimentar o para generar energía? Energía no convencional, el futuro? 4. Reflexiones finales
En 2010 se estimo que el 15% de las extracciones de agua mundiales estuvieron asociadas a la generación de energía. Aprox. 11% no regreso a la fuente. Se espera que las extracciones aumenten 20% a 2030. la demanda de energía se espera que va a aumentar un 85%. NEXUS
USO POTENCIAL IMPACTO SOBRE EL AGUA Produccion de energia Primaria Petroleo y Gas Perforación, terminación y fracturamiento hidráulico. La contaminación por relaves mineros, manejo de Inyección en depósito para recuperación secundaria de petróleo fluidos de fractura hidráulica, Contaminación de agua superficial y subterránea. Mineria de arenas bituminosas y recuperación in situ. Produccion y refinamiento en productos derivados Carbón Corte y supresión de polvo en minería y transporte de carbon. Contaminación por relaves de infiltración, drenaje de mina o agua usada (superficiales y subterráneas) Lavado de mejora de calidad del carbón. Revegetación de las minas a cielo abierto. Transporte a larga distancia a través de lodos de carbón. Biocombustibles Riego para el crecimiento del cultivo primario. Contaminación por escorrentía que contiene La molienda húmeda, lavado y refrigeración en el proceso produccion de combustible. fertilizantes, pesticidas y sedimentos (superficiales y subterráneas). Aguas residuales producidas por la refinación Generacion de energia secundaria Térmica (combustibles fósiles, la energía nuclear y la bioenergía) Alimentación de la caldera para generar vapor o agua caliente. La contaminación térmica por enfriamiento de descarga de agua (agua de superficie). Enfriamiento de vapor de condensación. Impacto en los ecosistemas acuáticos. Lavado de contaminantes en uso de equipos de control de emisiones. La descarga de purga de la caldera que contiene sólidos en suspensión. La concentración de la energía solar y la energía geotérmica Fluidos del sistema o alimentación de la caldera para generar vapor o agua caliente. La contaminación térmica por enfriamiento de descarga de agua (agua de superficie). Enfriamiento de vapor de condensación. Impacto en los ecosistemas acuáticos. Hidroelectrica Represas hidroeléctricas La alteración de la temperatura del agua, el volumen de flujo / tiempo y los ecosistemas acuáticos. Las pérdidas por evaporación del embalse
Matriz energética actual y proyecciones Aprox. 75% energía NR Petróleo Gas Carbón
Matriz energética actual Colombia y proyecciones Aprox. 75% NR Petróleo Gas Carbón 80% Hid 20% Term 85% Hid 15% Term Fuente: ANIF, Bancoldex. 2011
Matriz energética actual Global ER Matriz Energética global de energías renovables 2013 2% 0% 1% 0% 0% No renovable 5% Hidráulica Eólica 17% Fotovoltaica Termosolar Biomasa Geotérmica 75% Oceánica Uso Degradativo Uso Consuntivo Fuente: REN21 2013
Estimación Global de HH por fuente de energía Huella Hídrica promedio global Productores de energia primarios (m3/gj) No Renovable Gas 0,1 Carbon 0,2 Petroleo 1,1 Uranio 0,1 Renovable Eolica 0,0 Termosolar 0,3 Hidroelectrica 22,0 Biocombustible 70,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Huella Hidrica promedio global para cada origen de energia (m3/gj)
Uso de Agua para producción de energía Uso consuntivo intensivo en Agua Competencia por agua y tierra
BIOMASA Huella Hídrica Verde Huella Hídrica Azul Huella Hídrica Gris 1 (m3/ton) (m3/ton) (m3/ton) OMBIA 2 160 18 11 Observaciones Estimaciones propias (Proyecto HH Cerveza Águila, Bavaria WWF 2013) Datos estadísticos de producción y rendimiento fueron tomados de estadísticas agrícolas publicadas por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia.
Escenarios futuros de Uso de Agua para generación de energía Según la información del escenario energético IEA APS para el año 2030. Incluye los biocombustibles de primera generación, bioetanol a partir de caña de azúcar, Remolacha azucarera, sorgo dulce,el trigo y el maíz, y el biodiesel a partir de soja, colza, jatropha y aceite de palma; el escenario, la WF global de biocombustibles aumentará más de diez veces en el período 2005 2030. Crecimiento previsto en consumos de agua por incremento en consumo de biocombustibles
Cambio estimado en 25 años LAC pasa de 15 a mas de 40 km3/año de HH azul y de 20 a mas de 50 km3/año de HH Verde. LAC pasa de 1 a mas de 40 km3/año de HH azul y de 1 a mas de 5 km3/año de HH Verde. Gerbens, et al. 2012
Biocombustibles en Colombia Para producción de Etanol mas de 40.000 Ha Para producción de Biodiesel mas de 100.000 Ha Fuente: UPME 2010
La Huella Hídrica Azul de energía hidroeléctrica 35 embalses en todo el mundo Mekonen y Hoekstra 2012
Muestra representativa del 8% de la capacidad global instalada que da como resultado total 90 Gm3/año, que equivale al 10% de la huella hídrica azul de la producción agrícola global del año 2000. Chivor HH aprox. 0,02 Gm3/año Playas HH aprox. 0,02 Gm3/año San Carlos HH aprox. 0,01 Gm3/año Promedio Huella Hídrica 68 m3/gj
Huella Hídrica azul asociada a Embalses Riogrande I y II Porce II y III y Troneras. Operación del Sistema Interconectado Nacional colombiano (XM) +
1.200.000 1.000.000 800.000 600.000 400.000 200.000 HH Azul Embalses Cuenca Porce (m3) Rio Grande Porce II Guadalupe Porce III 3.000.000 2.500.000 2.000.000 1.500.000 1.000.000 500.000 Total HH Azul generacion hidroelectrica cuenca Porce (m3)
CUANTIFICACIÓN HIDROELÉCTRICA RÍO PORCE Los resultados obtenidos distan del promedio de HH encontrado por Mekonnen y Hoekstra (2011) de 68 m3/gj. Para este mismo estudio se calculó la HH para tres embalses de Colombia con datos climáticos de la estación Aeropuerto José María Córdova (Chivor, Playas y San Carlos) dos de ellos cercanos al área de estudio, con áreas de 1100, 1200 y 300 ha respectivamente y con huellas hídricas de 1.7, 3.6 y 0.3 m 3 /GJ, valores similares para los embalses de la cuenca del Porce con áreas inundadas similares Porce II y Riogrande II con 1.8 y 1.01 m 3 /GJ y Troneras y Porce III con 0.57 y 0.25 m 3 /GJ. Herath et al, (2011) utilizaron datos climáticos provenientes de estaciones cercanas a cada embalse, encontrando valores promedio de HH para los embalses de la zona norte de Nueva Zelanda de 8.86 m3/gj y 2.48 m3/gj para la zona sur en promedio, los cuales no están muy alejados al promedio hallado en este estudio de 5.9 m3/gj.
100.000.000 90.000.000 80.000.000 70.000.000 60.000.000 50.000.000 40.000.000 30.000.000 20.000.000 10.000.000 0 Produccion de Carbon en Colombia (Ton) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 17.000 m3/día de agua cusa el Cerrejon.
GAS NATURAL
Gas no convencional «Fraking en EU, el camino hacia la independencia energética» Se bombean entre 9.000m3 y 30.000m3 de agua por pozo que contiene un 0,5% de químicos (entre 60m3 y 200m3). 15% a 85% del fluido inyectado retorna
«Es de sobra conocido que Colombia se reconoce a nivel mundial como una potencia de petróleo. Sin embargo el descubrimiento de Petroleo y Gas No Convencional ha abierto magnificas nuevas oportunidades de desarrollo para los productores Colombianos de petróleo convencional, productores internacionales de petroleo y gas no convencional y para los inversores mundiales de la industria del petroleo. La prospectiva de las cuencas Colombianas muestran grandes volúmenes de reservas no convencionales recuperables, como por ejemplo en el Valle Medio del Magdalena y Cordillera. Estos descubrimientos se han visto beneficiados con la concesión por parte del Gobierno de licencias de exploración no convencionales y sistemas favorables de regalías. Esto indica que no pasará mucho tiempo antes de que Colombia sea un componente fijo y posiblemente un líder en el mapa internacional de recursos no convencionales. Las perspectivas geológicas son prometedoras a nivel comercial, pero como en todos los países con un auge de los recursos no convencionales, se deben abordar cuestiones clave antes de que estos yacimientos puedan ser explotados económicamente. Para asegurar que Colombia pueda igualar el éxito del desarrollo del Shale en Argentina y, con el tiempo, América del Norte, temas como las regulaciones para la fractura, los permisos sobre el medioambiente, la seguridad en los yacimientos y cómo ganar el apoyo público requieren una estrategia clara no solo de los operadores, sino también de los organismos gubernamentales, que incluyen MinMinas, ANLA y ANH.»
No solo la nueva tecnología que supera la capacidad regulatoria, además el gobierno apoya la nueva tecnología en un país que apenas comienza a conocer su potencia hídrico subterráneo.
1. Conceptos Generales de Huella Hídrica 2. Avances en Colombia sobre la Huella Hídrica 3. La Huella Hídrica y la Energía La energía convencional y su relación con el agua y con la Huella Hídrica. Agricultura para alimentar o para generar energía? Energía no convencional, el futuro? 4. Reflexiones finales
Impactos a los ecosistemas, a la salud humana, a la biodiversidad Beneficios económicos
La Locomotora minera es una apuesta de pasado que apunta al «Futuro» La entidad financiera Wells Fargo incluyó a Colombia como uno de los países mas vulnerables a una crisis financiera porque su economía es diversa pero depende fuertemente de los precios del petróleo y exportación de minerales. Corea del Sur es ejemplo de desarrollo apostando a energía renovable y no a modelo económico basado en una política extractiva.
Fiscalía General de la Nación analiza 5.500 denuncias por contaminación de las empresas, minería legal e ilegal, deforestación y tráfico de flora y fauna, principalmente. De estos casos casi 2000 son catalogados como delitos ambientales. La Lucha ambiental de David contra Goliat solo puede ser equilibrada con una sociedad informada, sensibilizada y critica que cumple el rol activo de fiscalizador y ejerciendo presión y control sobre los actores del entorno común.
GRACIAS Diego Arévalo Uribe Representante regional GSI Latinoamérica diego@goodstuffinternational.com diego.arevalo.uribe@gmail.com