1.
ENERGIA
ENERGIA Y
Y MEDIO
MEDIO AMBIENTE
AMBIENTE
Instituto Peruano de Energía Nuclear
Msc. Juan AVILA LOPEZ
E-Mail: javila@ipen.gob.pe

2.
• Agotamiento de reservas energéticas
• Efecto invernadero: Calentamiento global
• Contaminación ambiental: Deterioro
del ambiente y la Salud.
• Crisis económica mundial
• ¿Hay Futuro Promisorio?
AMBITO ENERGIA - MEDIO AMBIENTE
DESARROLLO SOSTENIBLE

3.
INVESTIGACION
INVESTIGACION
RESIDENCIAL
RESIDENCIAL
TRANSPORTE
TRANSPORTE
INDUSTRIA
INDUSTRIA
MINERIA
MINERIA
EDUCACION
EDUCACION
ENERGIA

4.
Energ
Energí
ía y Desarrollo Sostenible
a y Desarrollo Sostenible
D e s a r r o l l o
Economía
Sociedad
Medio Ambiente
Gobernabilidad
Energía
La energía aporta
significativamente para la
sostenibilidad del desarrollo en
todas sus dimensiones.
Calidad de vida
Calidad de vida

5.
NECESIDADES Y CAUSAS DE LOS PROBLEMAS GLOBALES

6.
AMBIENTALMENTE EL MUNDO MARCHA HACIA
ENCRUCIJADAS GLOBALES DE ALTO RIESGO
EMISION DE GASES DE EFECTO INVERNADERO
(CO2, CH4, N2O )
CALENTAMIENTO GLOBAL
PRODUCCION DE CONTAMINANTES
GASES (CO, NOx, SO2 , etc.)
SOLIDOS (Partículas, Pb, As, basura, etc.)
LIQUIDOS ( Residuos de fábricas,
Deshechos municipales)
CONTAMINACION DEL AIRE, SUELOS,
RIOS, LAGOS Y MARES

7.
Radiación Solar
Reflejada por la
atmósfera (34%)
Absorbido por
la Tierra
Reflejado por la
atmosfera (66%)
Efecto
Invernadero
Calor
irradiado por
la Tierra
Energía entra = Energía sale
BALANCE DE ENERGIA EN LA TIERRA
EFECTO INVERNADERO
Calentamiento Global
Calentamiento Global

8.
EFECTOS DE CALENTAMIENTO GLOBAL
Hielo en el Artico
ACTUALIDAD
HACE 30 AÑOS
HACE 30 AÑOS

9.
Nevado de BROGGI (4860 m.s.n.m)
Hace 50 años
Hace 50 años En la actualidad
En la actualidad
Se tiene estadisticas desde 1960 y en la ultima década
el volumen total de agua en promedio ha disminuido en
11 % (SENAMI)
Se tiene estadisticas desde 1960 y en la ultima década
el volumen total de agua en promedio ha disminuido en
11 % (SENAMI)
EL PERU EMITE EL 0.03 % DEL TOTAL MUNDIAL DE CO2
EL PERU EMITE EL 0.03 % DEL TOTAL MUNDIAL DE CO2
EN EL PERU

10.
Fuente de
Emisión Transporte
Atmosférico
Exposición de
Gente y
Ecosistemas
Efectos sobre
La salud y
Medio Ambiente
Evalución y
Valoración
Esquema Simplificado del problema de la contaminación
PROBLEMA DE LA CONTAMINACION
AMBIENTAL
DAÑOS EXTERNOS

11.
Población
6000 Millones
6000 Millones

12.
CRECIMIENTO DE LA POBLACION MUNDIAL
1804
1 mil
millones
1927
2 mil
millones
1960
3 mil
milloes
1974
4 mil
millones
1987
5 mil
millones
1999
6 mil
millones

13.
CRECIMIENTO DE LA POBLACION MUNDIAL
http://www.poodwaddle.com/worldclock.swf
http://www.poodwaddle.com/worldclock.swf

14.
DESARROLLO SOSTENIBLE
Es el desarrollo que satisface las
necesidades actuales de las personas
sin comprometer la capacidad de las
futuras generaciones para satisfacer
las suyas.
VISION GLOBAL DEL MUNDO
VISION GLOBAL DEL MUNDO
VISION GLOBAL DEL MUNDO
VISION GLOBAL DEL MUNDO

15.
PREOCUPACIONES
ENERGETICAS
AGOTAMIENTO DE LOS
RECURSOS ENERGETICOS
Y ELEVACION DE PRECIOS

16.
DESCUBRIMIENTO Y PRODUCCION DE PETROLEO A NIVEL MUNDIAL
0
10
20
30
40
50
60
1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050
Gb
Pasado
Futuro
Producción
Datos Históricos de Exxon Mobil
AÑOS
ASPO indica que la
fecha clave no será
cuando el petróleo
se acabe, sino
cuando la producción
llegue a su punto
máximo, y las
reservas empiecen a
decrecer.
El punto máximo
llegará entre el
2008 y 2010.
PETROLEO

17.
Déficits
Excedentes y Déficit 2005 y 2015 a nivel Sur America
Chile Norte
Perú
Ecuador
Colombia
Venezuela
Argentina
Noreste
Uruguay
Brasil Centro
oriental
Brasil sureste
Brasil
Norte
Brasil
Noreste
Chile Sur
Brasil Sur
Paraguay
Bolivia
2005 2015
Excedentes
Déficits
Excedentes
Argentina
Central Sur
Argentina Austral
Chile Austral
Chile Norte
Perú
Ecuador
Colombia
Argentina
Noreste
Uruguay
Brasil Centro
oriental
Brasil sureste
Brasil
Norte
Brasil
Noreste
Chile Sur
Brasil Sur
Paraguay
Bolivia
Argentina
Central Sur
Argentina Austral
Chile Austral
Venezuela

18.
Producción de petróleo crudo diario

19.
Evolución del precio del petróleo crudo

20.
Evolución del precio del petróleo crudo

21.
Evolución del precio del petróleo crudo

22.
Consumo mundial de gas natural, historia y proyecciones en trillones de pies cúbicos
CONSUMO DE GAS NATURAL
1m3 = 35,3147 pc3
1 trillón = 1012

23.
Evolución del precio del Gas Natural

24.
Evolución del precio del Gas Natural

25.
EMISIONES DE CO2
3216 toneladas
1172 toneladas de gas natural
5760 toneladas
2000 toneladas de Diesel
7200 toneladas
2500 toneladas de carbón mineral
CO2 emitido
Combustíble fósil consumido

26.
OPCIONES
OPCIONES
OPCIONES
OPCIONES
ENERGETICAS
ENERGETICAS
ENERGETICAS
ENERGETICAS

27.
PORCENTAJE ACTUAL DE ENERGIA UTILIZADA

28.
Central Nuclear

29.
ENERGIA EOLICA
Aprovechar de viento producido por
los vehículos en las autopisatas

30.
ENERGIA GEOTERMICA
Planta geotérmica de
Nesjavellir en Irlanda

31.
Célula Fotoeléctrica
Célula Fotoeléctrica

32.
CELDA DE COMBUSTIBLE

33.
Experimentos de William Robert Grove
1839
Hidrolisis Principio de una
celda de Combustible
Barras de
Platino
Conductor

34.
William Robert Grove
(1811–1896)
Grove usó cuatro celdas grandes, con H2 y
O2 para producir energía eléctrica que a su
vez la misma lo usó para el proceso de
hidrolisis generando hidrógeno y oxígeno,
en la celda pequeña superior.
Experimentos de William Robert Grove
1 2 3 4

35.
H2
Anodo 2H2 →
 4H
+
+ 4e
-
CARGA
Iones a través del electrolito H
+
Ejemplo
Motor eléctrico
Cátodo O2 + 4H+
+ 4e -
→
 2H2O
Oxígeno Los electrones fluyen a través del circuito
REACCIONES Y FUNCIONAMIENTO DE UNA CELDA
DE COMBUSTIBLE

36.
REACCIONES Y FUNCIONAMIENTO DE UNA CELDA
DE COMBUSTIBLE

37.
ENSAMBLAJE DE UNA CELDA DE COMBUSTIBLE
PLACA EXTREMO
ANODO
ELECTROLITO
CATODO
PLACA BIPOLAR
ANODO
ELECTROLITO
CATODO
PLACA EXTREMO
FLUJO SALIENTE
INGRESO DE
COMBUSTIBLE
INGRESO DE AIRE
INGRESO DE
COMBUSTIBLE
INGRESO DE AIRE

38.
Principales Tipos y características de las Celdas
de Combustible

39.
Esquema de una celda
PEM
Placas de grafito
acanaladas para fluir el
hidrogéno y el oxígeno
Placas de carbono poroso
Electrodos
Membrana
CELDA DE COMBUSTIBLE

40.
ESCENARIO PERUANO

41.
Evoluci
Evolució
ón
n Hist
Histó
órica
rica de
de Balanza
Balanza Comercial
Comercial de
de
Hidocarburos
Hidocarburos 1981
1981 –
– 2005
2005

42.
BALANCE COMERCIAL DEL PETROLEO
BALANCE COMERCIAL DEL PETROLEO

43.
OLEODUCTO NORPERUANO PARA
TRANSPORTE DEL PETROLEO CRUDO

44.
Reservas y Demanda de Gas Natural (TCF)
Reservas y Demanda de Gas Natural (TCF)
Lote 56
Proyecto de
Exportación
2,8
8,1
4,0
4,2
Lote 88
TC
F
Demanda Local
(18 Años)
Escenario Térmico
Total 10,9 TCF
Total 8,2 TCF
Gas remanente
a los 18 años:
2,7 TCF
Gas remanente
a los 18 años:
2,7 TCF
Agosto2006:
Fuente: MEM

45.
GASODUCTO DE CAMISEA

46.
SISTEMA ELECTRICO INTERCONECTADO

47.
Tareas por hacer
Tareas por hacer

48.
USO Y DESARROLLO DE
HERRAMIENTAS

49.
Modelos Desarrollados y Auspiciados por el OIEA
Modelo ENPEP : Estudios integrados de energía
Modelo MAED : Proyección de Demanda de Energía
Modelo WASP : Planeamiento y evaluación de sistemas
eléctricos y tecnologías de generación.
Modelo VALORAGUA : Evaluación de sistemas
hidroeléctricos
Modelo MESSAGE: Optimización Energética y evaluación
ambiental
Modelo Simpacts : Evaluación de impactos ambientales
HERRAMIENTAS:
MODELOS COMPUTACIONALES
Teorías, métodos y/o técnicas de
programación, modelamientos avanzados.
Teorías, métodos y/o técnicas de
programación, modelamientos avanzados.

50.
Demanda de Energía Útil para los Combustibles
Motor - Escenario de Referencia
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
2005 2010 2015 2020 2025 2030
GWa
Minería Construcción Manufactura Agricultura
Demanda de Energía Útil para los Usos Específicos
de Electricidad - Escenario de Referencia
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
2005 2010 2015 2020 2025 2030
GWa
Manufactura Minería Agricultura Construcción
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
GWa
2005 2010 2015 2020 2025 2030
Demanda de Energía Útil para los Usos Térmicos
Escenario de Referencia
Manufactura Agricultura Minería Construcción
COMBUSTIBLE MOTOR
COMBUSTIBLE MOTOR USOS ESPECIFICOS DE ELECTRICIDAD
USOS ESPECIFICOS DE ELECTRICIDAD
USOS TERMICOS
USOS TERMICOS

51.
DEMANDA FINAL POR SECTORES
DEMANDA FINAL POR SECTORES
D em anda Nacional de Energía Final por
Sectores - Escenario de Referencia
0.0
8.0
16.0
24.0
32.0
40.0
48.0
2005 2010 2015 2020 2025 2030
G
W
a
Industria Transporte Residencial Servicios

52.
DEMANDA DE POTENCIA
DEMANDA DE POTENCIA
ELECTRICA
ELECTRICA
6 656
6 199
5 725
3 305
3 000
3 500
4 000
4 500
5 000
5 500
6 000
6 500
7 000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
MW
Optimista
Medio
Conservador
6,5%
Anual
5,6% Anual
7,3% Anual

53.
MITIGACION
2862909
2193267
183756.3
1
4
0
1
0
5
.
6
989635
760515
885643
679295
362378
336803
379630
297224
0.0E+00
5.0E+05
1.0E+06
1.5E+06
2.0E+06
2.5E+06
3.0E+06
T
o
n
e
l
a
d
a
s
CO CH4 Partículas COVNM Nox SO2
MITIGACION DE LA CONTAMINACION
Sin Mitigación Con Mitigación

54.
Escenario: Substitución de Combustibles
MITIGACION DE CO2
-20910732
144294495
123383763
-4.0E+07
-2.0E+07
0.0E+00
2.0E+07
4.0E+07
6.0E+07
8.0E+07
1.0E+08
1.2E+08
1.4E+08
1.6E+08
1
TONELADAS
Sin Miticación Con Mitigación
Reducción total

55.
Los combustibles fosiles continuará dominando el
espectro energético, mínimo dos décadas mas.
Las tasas de mayor crecimiento ocurrirá en los
países en vías de desarrollo.
La adecuación de la demanda puede tomar más de
tres décadas, por tanto los precios de la energía
crecerá.
El clima está cambiando como consecuencia del
calentamiento global
La contaminación se incrementa y afecta a la salud
humana y el medio ambiente.
CONCLUSIONES

56.
El reto es mantener suficiente cantidad de energía,
oportuna, confiable, económica y ambientalmente
tolerable.
Necesidad de considerar nuevas tecnologías, y
nuevas opciones energéticas.
Investigación intensa en energía y medio
ambiente para conseguir un desarrollo
sostenible.
CONCLUSIONES