Biocombustibles, energías renovables para el futuro y daño de los combustibles fósiles en el medio ambiente (página 2)

El carbón es un combustible fósil, de color negro muy rico en carbono suele localizarse bajo
una capa de pizarra y sobre una capa de arena y tiza. Se cree que
la mayor parte de carbón existente fue creada durante la era
carbonífera (hace 280 a 345 millones de
años).

Formación del carbón

Se origina por descomposición de vegetales
terrestres, hojas, maderas cortezas y esporas, que se acumulan en
zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los
vegetales muertos se van acumulando dentro del fondo de la
cuenca, se cubren de agua por lo tanto quedan
protegidos del aire que los destruiría.
Comienza una lenta transformación por la acción de las bacterias anaerobias, que es
un tipo de microorganismo que no puede
vivir en compañía de oxigeno, con el tiempo se comienza un
progresivo enriquecimiento de carbono, posteriormente se irán cubriendo con capas
arcillosas que contribuirán al mantenimiento del ambiente anaerobio. En las
cuencas carboníferas las capas de carbón están
intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como
areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas
metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la
forma y el lugar donde se genera el carbón.

Tipos de carbón

Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de
carbonificacion que haya experimentado la materia vegetal que
generó el carbón. Estos van desde la TURBA, que es el
menos evolucionado y en el que la materia vegetal muestra poca alteración,
hasta la ANTRACITA que es el carbón mineral con la mayor
evolución. Esta
evolución depende de la edad del carbón así como
la profundidad y condiciones de presión, temperatura, presión,
etc., en las que la materia vegetal evoluciono hasta formar el
carbón mineral.

El rango de un carbón mineral se determina en
función de criterios tales como su contenido de material
volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, así, a
mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el
poder calorífico, mientras disminuyen su humedad natural y
la cantidad de materia volátil.

Existen varias clasificaciones del los carbones
según su rango, unas de las más utilizadas divide a los
carbonos de mayor a menor rango en:

• Antracita
• Bituminoso bajo en volátiles
• Bituminoso medio en volátiles
• Bituminoso alto en volátiles
• Sub-bituminoso
• Lignito
• Turba

La Hulla es carbón mineral de tipo
bituminoso medio y alto en volátiles.

Producción y reservas

El hombre extrae el carbón
mineral desde la edad media. En los yacimientos
poco profundos la extracción de este mineral es a cielo
abierto, sin embargo y por lo general las explotaciones de
carbón se hacen por minerías subterráneas ya que
la mayoría de las betas se encuentran a cientos de metros de
profundidad

Aplicaciones

El carbón suministra el 24% de la energía
primaria consumida en el mundo, solo por detrás del petróleo, además es
una de las primeras fuentes de electricidad con 40% de la
producción
mundial.

Como combustible

El primer uso del carbón fue como uso domestico,
aun hoy se sigue usando como calefacción principalmente en
los países en vía de desarrollo.

Como generador de energía eléctrica

Las centrales térmicas de carbón pulverizado
constituyen la principal fuente de energía
eléctrica. En los últimos años se
han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar
el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas
las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los ciclos
combinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante
la gasificación del carbón.

¿Qué es el coque?

El coque es el producto de la pirolisis del
carbón en ausencia del aire, es utilizado como combustible y
reductor en distintas industrias. Dos tercios del
acero del mundo se producen
utilizando coque de carbón.

El petróleo

El petróleo o aceite de piedra es una mezcla
compleja no homogénea de hidrocarburos que son
compuestos principalmente formados por hidrogeno y carbono. Este y
por lo general es el resultado de restos fósiles. Puede
presentar gran variación en diversos parámetros como
son:

• Color
• Densidad
• Gravedad
• Viscosidad
• Capacidad calórica

Desde líquidos amarillentos a negros viscosos,
estas variaciones se deben a las diversas proporciones presentes
de diferentes hidrocarburos. Es un recurso natural no renovable y
actual mente es la principal fuente de energía.
El petróleo líquido puede presentarse asociado a
capas de gas natural, en yacimientos que
han estado enterrados durante
millones de años, cubiertos por los estratos superiores de
la corteza terrestre.

Composición

El petróleo está formado por hidrocarburos
principalmente, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en
su mayoría parafinas, naftenos y aromáticos. Junto con
cantidades variables de derivados
hidrocarbonados de azufre, oxígeno y
nitrógeno. Que tiene cantidades variables de gas
disuelto y pequeñas proporciones de componentes
metálicos. También puede contener, sales y agua en
emulsión o libre. Los componentes que son útiles se
obtienen por destilación en las
refinerías de petróleo. Los componentes no
deseados: azufre, oxígeno, nitrógeno, metales, agua, sales, etc., se
eliminan mediante procesos
físico-químicos.

El número de compuestos es muy grande. La
mayoría de hidrocarburos aislados se clasifican
como:

·        
Hidrocarburos parafínicos: Son hidrocarburos saturados
homólogos del metano (CH4). Su
fórmula general es CnH2n+2

·        
Cicloparafinas-Naftenos: Son hidrocarburos cíclicos
saturados, derivados del ciclopentano
(C5H10) y del ciclohexano
(C6H12). Muchos de estos hidrocarburos
contienen grupos metilo en contacto con
cadenas parafínicas ramificadas. Su fórmula general es
CnH2n

·        
Hidrocarburos aromáticos: Son hidrocarburos
cíclicos insaturados constituidos por el benceno (
C6H6 ) y sus homólogos. Su
fórmula general es CnHn.

Otros hidrocarburos:

• Olefinas: Son moléculas lineales o ramificadas
  que contienen un enlace doble de carbono. Su fórmula
  general es CnH2n
• Dienos: Son moléculas lineales o ramificadas que
  contienen dos enlaces dobles de carbono. Su fórmula
  general es CnH2n-2

Clasificación del petróleo
según su Gravedad API

El petróleo es clasificado en liviano, mediano,
pesado y extrapesado, de acuerdo a su medición de
gravedad API.

• Crudo liviano es definido como el que
  tiene gravedades API mayores a 31.1 °API.
• Crudo mediano es aquel que tiene
  gravedades API entre 22.3 y 31.1 °API.
• Crudo pesado es definido como aquel que
  tiene gravedades API entre 10 y 22.3 °API.
• Crudo extrapesado es aquel que tiene
  gravedades API menores a 10 ° API. A estos crudos
  también se les denomina
  bitúmenes.

El petróleo y el hombre

Línea de tiempo

• Desde la antigüedad el petróleo
  aparecía de forma natural en ciertas regiones terrestres
  como son los países de Oriente Medio. Hace 6.000 años
  los asirios y babilonios lo usaban para pegar ladrillos y
  piedras; los egipcios, para engrasar pieles; y las tribus
  precolombinas de México pintaron esculturas con
  él.
• En 1859 Edwin Drake perforó el primer pozo de
  petróleo en Pensilvania.

·        
El 14 de septiembre de 1960 en Bagdad, (Irak) se constituye la Organización de
Países Exportadores de Petróleo (OPEP).

Extracción y refinamiento

El petróleo se extrae mediante la perforación
de un pozo sobre el yacimiento. Si la presión de los fluidos
es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a
través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su tratamiento
primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminado los
compuestos más volátiles. Posteriormente se transporta
a refinerías o plantas de mejoramiento. Durante
la vida del yacimiento, la presión descenderá y
será necesario usar otras técnicas para la
extracción del petróleo. Esas técnicas incluyen la
extracción mediante bombas, la inyección de agua
o la inyección de gas, entre otras. La medida técnica y
financiera del petróleo es el barril que corresponde a 159
litros.

Los componentes químicos del petróleo se
separan y obtienen por destilación mediante un
proceso de refinamiento. De
él se extraen diferentes productos, entre
otros:

•  propano
• butano
• gasolina
• keroseno
•  gasóleo
• aceites lubricantes
•  asfaltos
• carbón de coque

Todos estos productos, de baja solubilidad, se obtienen
en el orden indicado, de arriba abajo, en las torres de
fraccionamiento.

Debido a la importancia fundamental para la industria manufacturera y el
transporte, el incremento del
precio del petróleo puede
ser responsable de grandes variaciones en las economías
locales y provoca un fuerte impacto en la economía
global.

La industria petrolera clasifica el petróleo crudo
según su lugar de origen (por ejemplo "West Texas
Intermediate" o "Brent") y también relacionándolo con
su gravedad API American
Petroleum Institute)("ligero", "medio", "pesado",
"extrapesado"); los refinadores también lo clasifican como
"dulce", que significa que contiene relativamente poco azufre, o
"ácido", que contiene mayores cantidades de azufre y, por lo
tanto, se necesitarán más operaciones de refinamiento para
cumplir las especificaciones actuales de los productos
refinados.

Métodos de mejoramiento de octanaje

Reforming: es la reformación de la estructura molecular de las
naftas. Las naftas extraídas directamente de la
destilación primaria suelen tener moléculas lineales
por lo que tienden a detonar por presión. Por eso el
reforming se encarga de "reformar" dichas moléculas lineales
en ramificadas y cíclicas. Al ser más compactas no
detonan por efecto de la presión. La reformación puede
realizarse de dos maneras distintas, mediante calor (lo cual es
muy poco usual y se realiza en menor medida; se denomina
reformación térmica) o mediante calor y la asistencia
de un catalizador (reformación catalítica).

Reforming catalítico (sin aditivos
antidetonantes): se deshidrogenan alcanos tanto de cadena abierta,
como cíclicos, para obtener aromáticos, principalmente
benceno, tolueno y xilenos, empleando catalizadores de platino
-renio -alúmina. En la
reformación catalítica el número de átomos de
carbono de los constituyentes de la carga no varía. Es
posible convertir ciclohexanos sustituidos en bencenos
sustituidos; parafinas lineales como el n-heptano se convierten
en tolueno y también los ciclopentanos sustituidos pueden
convertirse en aromáticos. La reformación
catalítica es una reacción a través de iones
carbono.

Alquilación: proceso para la producción de un
componente de gasolina de alto octano por síntesis de
butilenos con izo butano. El proceso de alquilación es una
síntesis química por medio de la cual se une un
alcano ramificado al doble enlace de un alqueno, extraído
del craking o segunda destilación. Al resultado de la
síntesis se le denomina alquilado o gasolina alquilada,
producto constituido por componentes izo parafínicos. Su
objetivo es producir una
fracción cuyas características tanto técnicas
(alto octano) como ambientales (bajas presión de vapor y
reactividad fotoquímica) la hacen hoy en día, uno de
los componentes más importantes de la gasolina reformulada.
La alquilación es un proceso catalítico que requiere de
un catalizador de naturaleza ácida fuerte,
y se utilizan para este propósito ya sea ácido
fluorhídrico o ácido sulfúrico.

Isomerización: convierte la cadena recta de los
hidrocarburos parafínicos en una cadena ramificada. Se hace
sin aumentar o disminuir ninguno de sus componentes. Las
parafinas, son hidrocarburos constituidos por cadenas de
átomos de carbono asociados a hidrógeno, que poseen una
gran variedad de estructuras; cuando la cadena
de átomos de carbono es lineal, el compuesto se denomina
parafina normal, y si la cadena es ramificada, el compuesto es
una izo parafina. Las izo parafinas tienen número de octano
superior a las parafinas normales, de tal manera que para mejorar
la calidad del producto se utiliza
un proceso en el que las parafinas normales se convierten en izo
parafinas a través de reacciones de isomerización. La
práctica es separar por destilación la corriente de
nafta en dos cortes, ligero y
pesado; el ligero que corresponde a moléculas de cinco y
seis átomos de carbono se alimenta al proceso de
isomerización, mientras que el pesado, con moléculas de
siete a once átomos de carbono, es la carga al proceso de
reformación antes descrito. Las reacciones de
isomerización son promovidas por catalizador de
platino.Gasolina sin plomo

El plomo en la gasolina se utilizó como
antidetonante durante un tiempo. Éste, provoca un
envenenamiento en los catalizadores de los tubos de escape, es
decir, disminuye su rendimiento. Además como metal pesado,
resulta pernicioso tanto para el ser humano como para el medio
ambiente. Por estas razones se decidió dejar de utilizarlo y
remplazarlo por ciertos hidrocarburos aromáticos.

Reservas

Si la extracción continúa al mismo ritmo que
en el 2002, salvo que se encuentren nuevos yacimientos, las
reservas mundiales durarían aproximadamente 42 años. Se
calcula que quedan unos 143.000 billones de toneladas.

Hay entre 6,8 y 7,2 barriles de petróleo por
tonelada, en dependencia de la densidad del petróleo. Por
tanto, las reservas de crudo se calculan entre 970 y 1003
billones de barriles de petróleo.

Sin embargo el límite de las reservas podría
estar más cercano aún si se tienen en cuenta modelos de previsión con
un consumo creciente como ha
venido siendo norma a lo largo de todo el siglo pasado. Los
nuevos descubrimientos de yacimientos se han reducido
drásticamente en las últimas décadas haciendo
insostenible por mucho tiempo los elevados niveles de
extracción actuales, sin incluir la futura demanda de los consumidores
asiáticos. Por otra parte la mayoría de las principales
reservas mundiales han entrado en declive y solo las de oriente
medio mantienen un crecimiento sostenido. Se espera que incluso
esos yacimientos entren en declive hacia el 2010 lo que
provocaría que toda la producción mundial disminuyera
irremediablemente conduciendo a la mayor crisis energética que
haya sufrido el mundo industrializado.

Amenaza para el medio ambiente

El petróleo tiene el problema de ser insoluble en
agua y por lo tanto es muy difícil de limpiar. Y por si
fuera poco la combustión de sus
derivados como la nafta produce productos residuales
como:

·        
CO2

·        
SOx  (óxidos de azufre)

·        
NOx (óxidos nitrosos)

En general, los derrames de hidrocarburos afectan
profundamente a la fauna y vida del lugar,
razón por la cual la industria petrolera mundial debe
cumplir normas y procedimientos estrictos en
materia de protección ambiental.

Casi la mitad del petróleo y derivados industriales
que se vierten en el mar, son residuos que vuelcan las ciudades
costeras. El mar es empleado como un accesible y barato
depósito de sustancias contaminantes. Otros derrames se
deben a accidentes que sufren los
grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligencia
transportan el combustible en condiciones inadecuadas. De
cualquier manera, los derrames de petróleo representan una
de las mayores causas de la contaminación
oceánica. Ocasionan gran mortandad de aves acuáticas, peces y otros seres vivos de
los océanos, alterando el equilibrio del ecosistema. En las zonas
afectadas, se vuelven imposibles la pesca, la navegación y el
aprovechamiento de las playas con fines recreativos.

Gas natural

El gas natural es una mezcla de gases que se encuentra
frecuentemente en yacimientos fósiles, solo o
acompañando al petróleo o a los depósitos de
carbón. Aunque su composición varía en
función del yacimiento del que se extrae, está
compuesto principalmente por metano en cantidades que
comúnmente pueden superar el 90 o 95%, y suele contener
otros gases como nitrógeno, etano, CO2,
H2S, butano, propano, mercaptanos y trazas de
hidrocarburos más pesados. Como fuentes adicionales de este
recurso natural, se están investigando los yacimientos de
hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer
una reserva energética muy superiores a las actuales de gas
natural.

Puede obtenerse también con procesos de
descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales
– gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos
(depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de
basuras, de alpechines, etc.). El gas obtenido así se llama
biogás.

El gas natural que se obtiene debe ser procesado para su
uso comercial o doméstico. Algunos de los gases de su
composición se extraen porque no tienen capacidad
energética (nitrógeno o CO2) o porque pueden
depositarse en las tuberías usadas para su distribución debido a su
alto punto de ebullición. El propano, butano e hidrocarburos
más pesados en comparación con el gas natural son
extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes
durante la combustión del gas natural. El vapor de agua
también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas
cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma
hidratos de metano que pueden obstruir los gasoductos. Los
compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para
evitar corrosión y olores
perniciosos. Para uso doméstico, al igual que al butano, se
le añade unas trazas de metil-mercaptano, para que sea
fácil detectar una fuga de gas y evitar su ignición
espontánea.

Generación de CO2

La combustión del gas natural, al ser un
combustible fósil produce un aporte neto de CO2 a
la atmósfera. Esto le
diferencia de otros combustibles más sostenibles como la
biomasa, donde la tasa de producción de carbono
orgánico versus emisión de carbono inorgánico
durante su combustión es casi igual a uno. Sin embargo, el
gas natural produce mucho menos CO2 que otros
combustibles como los derivados del petróleo, y
sobre todo el carbón. Además es un combustible que se
quema más limpia y eficazmente.

La razón por la cual produce poco CO2 es
que el principal componente, metano, contiene cuatro átomos
de hidrógeno y uno de carbono.

Es un combustible más versátil, que puede
utilizar en sistemas de generación
más eficientes como el ciclo combinado o la pila de
combustible y su obtención es más sencilla en
comparación con otros combustibles. Sin embargo, su
contenido energético es bajo.

Generación de energía

El gas natural puede ser empleado para producir
hidrógeno que se puede utilizar en los diversos casos
que sean necesarios como industrialmente o simplemente para el
hogar.

1 Nm3 (metro cúbico en condiciones normales:
0ºC de temperatura y 1 atmósfera de presión) de
gas natural produce aprox. 10,4 Kwh.

Efecto invernadero

Se llama efecto invernadero al
fenómeno por el que determinados gases componentes de una
atmósfera planetaria retienen parte de la energía que
el suelo emite por haber sido
calentado por la radiación solar. Afecta a
todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De
acuerdo con el actual consenso científico, el efecto
invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión
de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano,
debida a la actividad económica humana.

Este fenómeno evita que la energía del Sol
recibida constantemente por la Tierra vuelva inmediatamente
al espacio, produciendo a escala planetaria un efecto
similar al observado en un invernadero.

Balance radiactivo terrestre

El efecto invernadero es un factor esencial del clima de la Tierra. Bajo
condiciones de equilibrio, la cantidad total de energía que
entra en el sistema por la radiación
solar se compensará exactamente con la cantidad de
energía radiada al espacio, permitiendo a la Tierra mantener
una temperatura media constante en el tiempo.

Todos los cuerpos, por el hecho de estar a una cierta
temperatura superior al cero absoluto, emiten una
radiación electromagnética. La radiación
electromagnética se traslada sin obstáculos a
través del vacío, pero puede hacerlo también a
través de medios materiales con ciertas
restricciones. Las radiaciones de longitud de onda más corta
(o frecuencia más alta) son más
penetrantes, como ilustra el comportamiento de los rayos X cuando se los compara con
la luz visible. También depende de las
propiedades del medio material, especialmente del parámetro
denominado transmitancia, que se refiere a la opacidad de un
material dado para radiación de una determinada longitud de
onda.

Radiadiacion recibida por el sol

El Sol es el responsable de casi toda la energía
que alcanza desde el exterior la superficie de la Tierra.
El Sol emite radiación
que se puede considerar de onda corta, centrada en torno a la parte del espectro a
la que son sensibles los ojos, y que llamamos por ello luz visible. Incluye también
dosis significativas de radiación ultravioleta, de longitud
de onda menor que la visible. La parte ultravioleta es absorbida
en buena parte por el ozono y otros gases en la alta
atmósfera, contribuyendo a su calentamiento, mientras que la
luz visible traspasa la atmósfera casi sin problemas. La Tierra
intercepta una energía del Sol que en la parte superior de
la atmósfera vale 1366 W/m2. Sin embargo,
sólo intercepta energía la sección de la Tierra
orientada hacia el Sol, mientras que la emite toda la superficie
terrestre, así que hay que dividir la constante solar entre
4, lo que lleva a 342 W/m2.

Albedo

De la radiación que llega al planeta,
principalmente en forma de luz visible, una parte es reflejada
inmediatamente. Esta fracción de energía que es
devuelta inmediatamente al espacio se llama albedo, y para la
Tierra vale 0,313 (31,3%), así que se pierden en el espacio
0,313 * 342 = 107 W/m2, por lo que quedan 342-107=235
W/m2 que es la energía que no es reflejada por la
atmósfera, el suelo sólido o el océano. El albedo
de la Tierra es un factor causal importante de su clima, afectado
por causas naturales y también por otras
antropogénicas.

Es frecuente confundir los efectos del albedo con los
del efecto invernadero, pero el primero se refiere a energía
devuelta directamente al espacio, mientras que el segundo lo hace
a energía primero absorbida y luego emitida. En el primer
caso se trata de los mismos fotones llegados desde el Sol, en el
segundo se trata de los que la Tierra emite, tras calentarse,
precisamente por no haber reflejado toda la radiación
solar.

Radiación y temperatura del efecto
invernadero

La Tierra, como todo cuerpo caliente, emite
radiación, pero al ser su temperatura mucho menor que la
solar, emite radiación infrarroja de una longitud de onda
mucho más larga que la que recibe. Sin embargo, no toda esta
radiación vuelve al espacio, ya que los gases de efecto
invernadero absorben la mayor parte.

La atmósfera transfiere la energía así
recibida tanto hacia el espacio (37,5%) como hacia la superficie
de la Tierra (62,5%). Ello representa 324 W/m2, casi
la misma cantidad de energía que la proveniente del Sol,
aún sin albedo. De este modo, el equilibrio térmico se
establece a una temperatura superior a la que se obtendría
sin este efecto. La importancia de los efectos de absorción
y emisión de radiación en la atmósfera son
fundamentales para el desarrollo de la vida tal y como se conoce.
De hecho, si no existiera este efecto la temperatura media de la
superficie de la Tierra sería de unos -22 ºC, y gracias
al efecto invernadero es de unos 14ºC.

En zonas de la Tierra cuya atmósfera tiene poca
proporción de gases de efecto invernadero (especialmente de
vapor de agua), como en los grandes desiertos, las fluctuaciones
de temperatura entre el día (absorción de
radiación solar) y la noche (emisión hacia el cielo
nocturno) son muy grandes.

Desde hace unos años el hombre está
produciendo un aumento de los gases de efecto invernadero
[], con lo que la atmósfera retiene más
calor y devuelve a la Tierra aún más energía
causando un desequilibrio del balance radiactivo y un calentamiento
global.

Gases del efecto invernadero y la actividad
industrial

Los denominados gases de efecto invernadero o gases
invernadero, responsables del efecto descrito, son:

• Vapor de agua (H2O).
• Dióxido de carbono (CO2).
• Metano (CH4).
• Óxidos de nitrógeno
  (NOx).
• Ozono (O3).
•  Clorofluorocarburos
  (artificiales).

Si bien todos ellos (salvo los Clorofluorocarburos) son
naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera
antes de la aparición del hombre, desde la Revolución Industrial y
debido principalmente al uso intensivo de los combustibles
fósiles en las actividades industriales y el transporte, se
han producido sensibles incrementos en las cantidades de
óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas
a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades
humanas, como la deforestación, han
limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para
eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del
efecto invernadero.

Estos cambios causan un paulatino incremento de la
temperatura terrestre, el llamado cambio climático o
calentamiento global que, a su vez, es origen de otros problemas
ambientales:

• Desertización y sequías, que causan
  hambrunas
• Deforestación, que aumenta aún más el
  cambio
• Inundaciones
• Fusión de los casquetes polares y otros
  glaciares, que causa un ascenso del nivel del mar, sumergiendo
  ciudades costeras. Es únicamente hielo apoyado en suelo
  firme, ya que el semisumergido en el mar no aumenta el volumen de agua.
• Destrucción de ecosistemas

Protocolo de Kyoto

El protocolo de Kyoto es un convenio
internacional que intenta limitar globalmente las emisiones de
gases de efecto invernadero. El protocolo surge de la
preocupación internacional por el calentamiento global que
podrían incrementar las emisiones descontroladas de estos
gases.

De todos los planetas del Sistema Solar, Venus es el que
tiene un efecto invernadero más intenso debido a la densidad
y composición de su atmósfera, ya que contiene un 96%
de CO2 y tiene una presión superficial de 90 bar.
En estas condiciones la superficie alcanza temperaturas de hasta
460 ºC. Cuando comenzó el estudio de la atmósfera
de Venus en las décadas de 1960-70, surgieron las primeras
señales de alarma sobre
un posible efecto invernadero en la Tierra provocado por el
aumento de la concentración de dióxido de carbono en la
atmósfera. Siendo ambos planetas geológicamente muy
similares su principal diferencia se encuentra en la intensidad
del efecto invernadero en Venus.

La Tierra debido a su fuerza de gravedad retiene en
su superficie al aire y al agua del mar, y para poner en movimiento al aire y al mar en
relación con la superficie del planeta se necesita la
energía cuya fuente primaria es el Sol, que emite en todas
direcciones un flujo de luz visible o próxima a la
radiación visible, en las zonas del ultravioleta y del
infrarrojo.

Calentamiento global

El calentamiento global es un término
utilizado habitualmente en dos sentidos:

1. Es el fenómeno observado en las medidas de la
   temperatura que muestra en promedio un aumento en la
   temperatura de la atmósfera terrestre y de los
   océanos en las últimas décadas.
2. Es una teoría que predice, a
   partir de proyecciones basadas en simulaciones computacionales,
   un crecimiento futuro de las temperaturas.

La denominación "calentamiento global" suele
utilizarse habitualmente considerando implícitamente la
influencia de la actividad humana.

Esta variante antropogénica de la teoría
predice que el calentamiento global continuará si lo hacen
las emisiones de gases de efecto invernadero. El IPCC asegura que
"la mayor parte del calentamiento observado en los
últimos 50 años, es atribuible a la actividad humana".
Ciertas simulaciones indican que la principal causa del
componente de calor inducido por los humanos se debe al aumento
de dióxido de carbono, gas de efecto invernadero (otros
gases de efecto invernadero son el vapor de agua o el metano).
Sin embargo existen algunas discrepancias al respecto de que el
dióxido de carbono sea el principal gas que influencie este
efecto o de que sea el efecto invernadero el único que puede
provocar este calentamiento global.

Calentamiento global y efecto invernadero no son
sinónimos. El efecto invernadero acrecentado por la contaminación puede ser,
según algunas teorías, la causa del
calentamiento global observado.

Aunque la discusión se centra en la temperatura, el
calentamiento global o cualquier tipo de cambio climático
implica cambios en otras variables: las lluvias globales y sus
patrones, la cobertura de nubes y todos los demás elementos
del sistema atmosférico. La complejidad del problema y sus
múltiples interacciones hacen que la única manera de
evaluar estos cambios sea mediante el uso de modelos
computacionales que intentan simular la física de la atmósfera y del
océano y que tienen una precisión muy limitada debido
al desconocimiento actual del funcionamiento de la
atmósfera.

El cuerpo multigubernamental y científico encargado
de su análisis global es el
Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, por sus
siglas en inglés de
Inter-Governmental Panel on Climate Change) dependiente
de la ONU.

Una de las consecuencias más notables de su
trabajo es el Protocolo de
Kyoto, que promueve una reducción de emisiones contaminantes
(principalmente gases de efecto invernadero) por parte de los
países industrializados. El protocolo ha sido tachado en
ciertas ocasiones de injusto, ya que el incremento de las
emisiones tradicionalmente está asociado al desarrollo económico, con
lo que las naciones a las que más afectaría el
cumplimiento de este protocolo podrían ser aquellas zonas
menos desarrolladas.

Los registros de la
temperatura

En los últimos 20.000 años el suceso más
importante es el final de la Edad de Hielo, hace aproximadamente
12.000 años[]. Desde entonces, la temperatura ha
permanecido relativamente estable, aunque con varias
fluctuaciones como, por ejemplo, el Período de Enfriamiento
Medieval o Pequeña Edad del Hielo. Según el IPCC,
durante el siglo XX la temperatura promedio de la atmósfera
se incrementó entre 0,4 y 0,8 ºC.

Las temperaturas en la troposfera inferior se han
incrementado entre 0,08 y 0,22 ºC por decenio desde 1979. El
aumento de la temperatura no sigue una ley lineal, sino que presenta
fluctuaciones debidas a la variabilidad natural, siendo la
más notable de ellas el fenómeno de El Niño.
Durante el mismo periodo las temperaturas en la superficie
terrestre muestran un incremento de aproximadamente 0,15 ºC
por decenio

Teorías, opiniones y objeciones

El debate ha sobrepasado el
ámbito científico y ha llegado al debate público.
Algunos políticos llegan a convertirlo en tema de sus
campañas electorales, como Al Gore (autor de Earth in
the Balance ("La Tierra en juego")).

Muchas de las teorías del calentamiento global son
motivo de controversia. Existe un debate social y político
sobre la cuestión de si existe consenso científico
suficiente para justificar una acción internacional
concertada para aminorar sus efectos.

Los defensores de la teoría del calentamiento
global por causas antropogénicas expresan una amplia gama de
opiniones, aunque la posición mayoritaria es la defendida
por el IPCC, que culpa a la actividad industrial y pide la
disminución de emisiones de gases de efecto
invernadero.

Algunos científicos simplemente reconocen como
datos observables los
incrementos de temperatura.

Otros apoyan medidas como el Protocolo de Kyoto sobre el
cambio climático, que intentan tener cierto efecto sobre el
clima futuro y llevar a cabo otras medidas posteriormente. Estos
piensan que el daño medioambiental
tendrá un impacto tan serio que deben darse pasos
inmediatamente para reducir las emisiones de CO2, a
pesar de los costos económicos para las
naciones. Por ejemplo Estados Unidos, que produce mayores
emisiones de gases de efecto invernadero que cualquier otro
país, en términos absolutos, y es el segundo mayor
emisor en Australia

Los economistas también han alertado de los efectos
desastrosos que tendrá el cambio climático sobre la
economía mundial con
reducciones de hasta un 20% en el crecimiento, cuando las medidas
para evitarlo no sobrepasarían el 1%. Los daños
económicos predichos provendrían principalmente del
efecto de las catástrofes naturales, con cuantiosas
pérdidas de vidas humanas, por ejemplo en Europa.

También existen científicos y autores eco
escépticos, como Bjørn Lomborg, que ponen en duda el
calentamiento global, basándose en los mismos datos usados
por los defensores del calentamiento global. Estos defienden que
no están demostradas las teorías que predicen el
incremento futuro de las temperaturas, argumentando que las
diferencias del índice de calentamiento en el próximo
siglo entre los diferentes modelos informáticos es de
más del 400% (a pesar de que en esta horquilla de
variación siempre se recogen aumentos significativos). Estos
científicos han sido acusados de estar financiados por
consorcios petroleros  o presionados por sus fuentes de
financiación públicas como el gobierno de los EEUU. Pero el
mismo argumento puede utilizarse para los científicos que
defienden la postura contraria, que podrían estar
financiados por los grupos de presión
ecologistas (de una capacidad económica infinitamente menor
que los anteriores por la industria
nuclear.

Los cálculos de wigley

T.M.L. Wigley, del NCAR[], publicó en
1998 los resultados de la aplicación de un modelo climático a los
efectos del Protocolo de Kyoto, distinguiendo tres casos en el
comportamiento de los países del anexo B del protocolo (los
industrializados):

1. que el cumplimiento del protocolo fuera seguido por
   una sujeción a sus límites, pero sin nuevas
   medidas de reducción;
2. que el protocolo fuera cumplido, pero no seguido de
   ninguna limitación (sino de lo que se llama en inglés
   bussiness as usual);
3. que el protocolo, una vez cumplido, se continuara con
   una reducción de las emisiones del 1% anual.

Las reducciones del calentamiento previsto por el modelo
para 2050 (2,5°C) eran respectivamente 0,11-0,21°C
(aproximadamente 6%), 0,06-0,11°C (3%) y alrededor de
0,35°C (14%). En todos los casos los resultados son muy
modestos. Los llamados escépticos se atuvieron al segundo
caso (3% de 2,5°C, es decir, 0,7°C) y lo esgrimieron
sistemáticamente como prueba de la inutilidad del protocolo
de Kyoto. Fue usado por ejemplo, en el Congreso de Estados Unidos, aún bajo
administración Clinton,
para parar la adhesión a Kyoto.[Wigley es citado
por los opuestos a cualquier regulación para declarar que el
protocolo de Kyoto es innecesario, por inútil, en contra de
la conclusión del propio Wigley para quien es insuficiente,
pero aún así es «importante como primer paso hacia
la estabilización del sistema
climático.»[]El propio Wigley ha revisado la
cuestión en un trabajo más reciente,[]
concluyendo que «para estabilizar las temperaturas medias
globales, necesitamos finalmente reducir las emisiones de gases
de invernadero muy por debajo de los niveles
actuales».

Teorías que intentan explicar los cambios de
temperatura

El clima varía por procesos naturales tanto
internos como externos. Entre los primeros destacan las emisiones
volcánicas, y otras fuentes de gases de efecto invernadero
(como por ejemplo el metano emitido en las granjas animales). Entre los segundos
pueden citarse los cambios en la órbita de la Tierra
alrededor del Sol (Teoría de Milankovitch) y la propia
actividad solar.

Los especialistas en climatología aceptan que la
Tierra se ha calentado recientemente (El IPCC cita un incremento
de 0.6 ± 0.2 °C en el siglo XX). Más
controvertida es la posible explicación de lo que puede
haber causado este cambio. Tampoco nadie discute que la
concentración de gases invernadero ha aumentado y que la
causa de este aumento es probablemente la actividad industrial
durante los últimos 200 años.

También existen diferencias llamativas entre las
mediciones realizadas en las estaciones meteorológicas
situadas en tierra (con registros en raras ocasiones comenzados
desde finales del siglo XIX y en menos ocasiones todavía de
una forma continuada) y las medidas de temperaturas realizadas
con satélites desde el espacio
(todas comenzadas a partir de la segunda mitad del siglo XX).
Estas diferencias se han achacado a los modelos utilizados en las
predicciones del aumento de temperatura existente en el entorno
de las propias estaciones meteorológicas debido al
desarrollo urbano (el efecto llamado Isla de calor). Dependiendo
del aumento predicho por estos modelos las temperaturas
observadas por estas estaciones serán mayores o menores (en
muchas ocasiones incluso prediciendo disminuciones de las
temperaturas).

Teorías de los gases invernadero

La hipótesis de que los
incrementos o descensos en concentraciones de gases de efecto
invernadero pueden dar lugar a una temperatura global mayor o
menor fue postulada extensamente por primera vez a finales del s.
XIX por Svante Arrhenius, como un intento de explicar las eras
glaciales. Sus coetáneos rechazaron radicalmente su
teoría.

La teoría de que las emisiones de gases de efecto
invernadero están contribuyendo al calentamiento de la
atmósfera terrestre ha ganado muchos adeptos y algunos
oponentes en la comunidad científica
durante el último cuarto de siglo. El IPCC, que se
fundó para evaluar los riesgos de los cambios
climáticos inducidos por los seres humanos, atribuye la
mayor parte del calentamiento reciente a las actividades
humanas.

La Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos
(National Academy of Sciences, NAC)
también respaldó esa teoría. El físico
atmosférico Richard Lindzen y otros escépticos se
oponen a aspectos parciales de la teoría.

Hay muchos aspectos sutiles en esta cuestión. Los
científicos atmosféricos saben que el hecho de
añadir dióxido de carbono CO2 a la
atmósfera, sin efectuar otros cambios, tenderá a hacer
más cálida la superficie del planeta. Pero hay una
cantidad importante de vapor de agua (humedad, nubes) en la
atmósfera terrestre, y el agua es un gas de efecto
invernadero. Si la adición de CO2 a la
atmósfera aumenta levemente la temperatura, se espera que
más vapor de agua se evapore desde la superficie de los
océanos. El vapor de agua así liberado a la
atmósfera aumenta a su vez el efecto invernadero (El vapor
de agua es un gas de invernadero más eficiente que el
CO2. A este proceso se le conoce como la retroalimentación
del vapor de agua.

Es esta retroalimentación la
causante de la mayor parte del calentamiento que los modelos de
la atmósfera predicen que ocurrirá durante las
próximas décadas. La cantidad de vapor de agua así
como su distribución vertical son claves en el cálculo de esta
retroalimentación. Los procesos que controlan la cantidad de
vapor en la atmósfera son complejos de modelar y aquí
radica gran parte de la incertidumbre sobre el calentamiento
global.

El papel de las nubes es también crítico. Las
nubes tienen efectos contradictorios en el clima. Cualquier
persona ha notado que la
temperatura cae cuando pasa una nube en un día soleado de
verano, que de otro modo sería más caluroso. Es decir:
las nubes enfrían la superficie reflejando la luz del Sol de
nuevo al espacio. Pero también se sabe que las noches claras
de invierno tienden a ser más frías que las noches con
el cielo cubierto. Esto se debe a que las nubes también
devuelven algo de calor a la superficie de la Tierra. Si el
CO2 cambia la cantidad y distribución de las
nubes podría tener efectos complejos y variados en el clima
y una mayor evaporación de los océanos
contribuiría también a la formación de una mayor
cantidad de nubes.

A la vista de esto, no es correcto imaginar que existe
un debate entre los que "defienden" y los que "se oponen" a la
teoría de que la adición de CO2 a la
atmósfera terrestre dará como resultado que las
temperaturas terrestres promedio serán más altas.
Más bien, el debate se centra sobre lo que serán los
efectos netos de la adición de CO2, y en si los
cambios en vapor de agua, nubes y demás podrán
compensar y anular este efecto de calentamiento. El calentamiento
observado en la Tierra durante los últimos 50 años
parece estar en oposición con la teoría de los
escépticos de que los mecanismos de autorregulación del
clima compensarán el calentamiento debido al
CO2.

Los científicos han estudiado también este
tema con modelos computerizados del clima. Estos modelos se
aceptan por la comunidad científica como válidos
solamente cuando han demostrado poder simular variaciones
climáticas conocidas, como la diferencia entre el verano y
el invierno, la Oscilación del Atlántico Norte o El
Niño. Se ha encontrado universalmente que aquellos modelos
climáticos que pasan estos tests también predicen
siempre que el efecto neto de la adición de CO2
será un clima más cálido en el futuro, incluso
teniendo en cuenta todos los cambios en el contenido de vapor de
agua y en las nubes. Sin embargo, la magnitud de este
calentamiento predicho varía según el modelo, lo cual
probablemente refleja las diferencias en el modo en que los
diferentes modelos representan las nubes y los procesos en que el
vapor de agua es redistribuido en la atmósfera.

Sin embargo, las predicciones obtenidas con estos
modelos no necesariamente tienen que cumplirse en el futuro. Los
ecoescépticos responden que las predicciones contienen
exageradas oscilaciones de más de un 400% entre ellas, que
hace que las conclusiones sean inválidas, contradictorias o
absurdas. Los ecólogos responden que los escépticos no
han sido capaces de producir un modelo de clima que no prediga
que las temperaturas se elevarán en el futuro. Los
escépticos discuten la validez de los modelos teóricos basados
en sistemas de ecuaciones diferenciales, que
son sin embargo un recurso común en todas las áreas de
la investigación de
problemas complejos difíciles de reducir a pocas variables,
cuya incertidumbre es alta siempre por la simplificación de
la realidad que el modelo implica y por la componente
caótica de los fenómenos implicados. Los modelos
evolucionan poniendo a prueba su relación con la realidad
prediciendo (retrodiciendo) evoluciones ya acaecidas y, gracias a
la creciente potencia de los ordenadores,
aumentando la resolución espacial y temporal, puesto que
trabajan calculando los cambios que afectan a pequeñas
parcelas de la atmósfera en intervalos de tiempo
discretos.

Producción de dióxido de carbono y su
consecuencia

Las industrias que utilizan el carbón como fuente
de energía, los tubos de escape de los automóviles, las
chimeneas de las fábricas y otros subproductos gaseosos
procedentes de la actividad humana contribuyen con cerca de
22.000 millones de toneladas de dióxido de carbono
(correspondientes a 6.000 millones de toneladas de carbón
puro) y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera
terrestre cada año. La concentración atmosférica
de CO2 se ha incrementado hasta un 31% por encima de
los niveles pre-industriales, desde 1750. Esta concentración
es considerablemente más alta que en cualquier momento de
los últimos 420.000 años, el período del cual han
podido obtenerse datos fiables a partir de núcleos de hielo.
Se cree, a raíz de una evidencia geológica menos
directa, que los valores de CO2
estuvieron a esta altura por última vez hace 40 millones de
años. Alrededor de tres cuartos de las emisiones
antropogénicas de CO2 a la atmósfera durante
los últimos 20 años se deben al uso de combustibles
fósiles. El resto es predominantemente debido a usos
agropecuarios, en especial deforestación.

Los gases de efecto invernadero toman su nombre del
hecho de que no dejan salir al espacio la energía que emite
la Tierra, en forma de radiación infrarroja, cuando se
calienta con la radiación procedente del Sol, que es el
mismo efecto que producen los vidrios de un invernadero de
jardinería. Aunque éstos se calientan principalmente al
evitar el escape de calor por convección.

El efecto invernadero natural que suaviza el clima de la
Tierra no es cuestión que se incluya en el debate sobre el
calentamiento global. Sin este efecto invernadero natural las
temperaturas caerían aproximadamente 30 ºC. Los
océanos podrían congelarse, y la vida, tal como la
conocemos, sería imposible. Para que este efecto se
produzca, son necesarios estos gases de efecto invernadero, pero
en proporciones adecuadas. Lo que preocupa a los
climatólogos es que una elevación de esa
proporción producirá un aumento de la temperatura
debido al calor atrapado en la baja atmósfera.

Los incrementos de CO2 medidos desde 1958 en
Mauna Loa muestran una concentración que se incrementa a una
tasa de cerca de 1.5 ppm por año. De hecho, resulta evidente
que el incremento es más rápido de lo que sería un
incremento lineal. El 21 de marzo del 2004 se informó de que
la concentración alcanzó 376 ppm (partes por
millón). Los registros del Polo Sur muestran un crecimiento
similar al ser el CO2 un gas que se mezcla de manera
homogénea en la atmósfera.

Teoría de la variación solar

Se han propuesto varias hipótesis para relacionar las
variaciones de la temperatura terrestre con variaciones de la
actividad solar. La comunidad meteorológica ha respondido
con escepticismo, en parte, porque las teorías de esta
naturaleza han sufrido idas y venidas durante el curso del siglo
XX.

Sami Solanki, director del Instituto Max Planck para la
Investigación del Sistema
Solar, en Göttingen (Alemania), ha
dicho:

El Sol está en su punto álgido de actividad
durante los últimos 60 años, y puede estar ahora
afectando a las temperaturas globales. (…) Las dos cosas: el
Sol más brillante y unos niveles más elevados de los
así llamados "gases de efecto invernadero", han contribuido
al cambio de la temperatura de la Tierra, pero es imposible decir
cuál de los dos tiene una incidencia mayor.

Willie Soon y Sallie Baliunas del Observatorio de
Harvard correlacionaron recuentos históricos de manchas
solares con variaciones de temperatura. Observaron que cuando ha
habido menos manchas solares, la Tierra se ha enfriado y que
cuando ha habido más manchas solares, la Tierra se ha
calentado, aunque, ya que el número de manchas solares
solamente comenzó a estudiarse a partir de 1700, el enlace
con el período cálido medieval es, como mucho, una
especulación.

Las teorías han defendido normalmente uno de los
siguientes tipos:

• Los cambios en la radiación solar afectan
  directamente al clima. Esto es considerado en general
  improbable, ya que estas variaciones parecen ser
  pequeñas.
• Las variaciones en el componente ultravioleta tienen
  un efecto. El componente UV varía más que el
  total.
• Efectos mediados por cambios en los rayos
  cósmicos (que son afectados por el viento solar, el cual
  es afectado por el flujo solar), tales como cambios en la
  cobertura de nubes.

Aunque pueden encontrarse a menudo correlaciones, el
mecanismo existente tras esas correlaciones es materia de
especulación. Muchas de estas explicaciones especulativas
han salido mal paradas del paso del tiempo, y en un artículo
"Actividad solar y clima terrestre, un análisis de algunas
pretendidas correlaciones"Otras
hipótesis

Se han propuesto otras hipótesis en el ámbito
científico:

• El incremento en temperatura actual es predecible a
  partir de la teoría de las Variaciones orbitales,
  según la cual, los cambios graduales en la órbita
  terrestre alrededor del Sol y los cambios en la
  inclinación axial de la Tierra afectan a la cantidad de
  energía solar que llega
  a la Tierra.
• El calentamiento se encuentra dentro de los
  límites de variación natural y no necesita otra
  explicación particular
• El calentamiento es una consecuencia del proceso de
  salida de un periodo frío previo, la Pequeña Edad de
  Hielo y no requiere otra explicación.
• En ocasiones se atribuye el aumento en las medidas al
  sesgo en la lectura de los
  termómetros de las Estaciones Meteorológicas
  "inmersas" en las islas de calor que han formado las
  edificaciones en las ciudades.

Algunos escépticos argumentan que la tendencia al
calentamiento no está dentro de los márgenes de lo que
es posible observar (dificultad de generar un promedio de la
temperatura terrestre para todo el globo debido a la ausencia de
estaciones meteorológicas, especialmente en el océano,
sensibilidad de los instrumentos a cambios de unas pocas decenas
de grados Celsius), y que por lo tanto no requiere de una
explicación a través del efecto
invernadero.Datos de Interés del Calentamiento
Global

• Según un artículo publicado en enero del
  2004, el calentamiento global podría exterminar a una
  cuarta parte de todas las especies de plantas y animales de la
  Tierra para el 2050.
• Estudios realizados, muestran que la década de
  los noventa, fue la más caliente en los últimos mil
  años.
• En caso de que todo el hielo que forma el Inlandsis
  antártico se fundiera,
  el nivel del mar aumentaría aproximadamente 61 m; un
  aumento de sólo 6 m bastaría para inundar a Londres y
  a Nueva York.
• En nivel del dióxido de carbono (CO2)
  en la atmósfera podría duplicarse en los próximo
  30 o 50 años.
• Los países más afectados son los
  principales en promover la reducción de emisión de
  los gases invernadero
• En 1984 el tamaño del hueco en la capa de ozono sobre la
  Antártida era
  aproximadamente 7 millones de km², hoy mayor a los 29
  millones de km² (cuatro veces mayor).
• La aceleración del flujo del hielo en regiones
  de Groenlandia se estimó en 2000 que disminuye el volumen
  de su inlandsis en 51 km³/año, aunque una
  revaluación más reciente sitúa el número en
  150 km³/año. Parte del aumento se debe a una
  aceleración reciente de la fusión de los glaciares
  periféricos, y se
  estima que su contribución al aumento del nivel del mar ha
  alcanzado en 2005 un valor 0,57 ± 0.1
  mm/año.
• Indonesia es el país con mayor número de
  mamíferos y
  pájaros en peligro de extinción, 128 y 104
  respectivamente.
• En Estados Unidos se recupera sólo el 11% de los
  residuos sólidos
  producidos, y en Europa Occidental es del 30%.
• Brasil fue entre 1990 y 2000 el país en el que
  hubo mayor deforestación con 22.264 km²
• Cinco de los 10 países que más deforestan
  se encuentran en el continente africano.

Proyecciones

Se proyecta que los glaciares y las capas
de hielo continúen su retirada generalizada durante el siglo
XXI. Se prevé que en el Hemisferio Norte disminuyan aún
más la capa de nieve, el permafrost, y la extensión del
hielo marino. Es posible que la placa de hielo antártica
aumente su masa, mientras que la de Groenlandia la
pierda.

Cambios durante el siglo XX

Cambios en la atmósfera, clima y sistema
biológico terrestre durante el siglo XX:

• Temperatura media mundial de la superficie: aumento
  en el 0,6 ± 0,2 ºC en el siglo XX; la superficie de
  la Tierra se ha calentado más que los
  océanos
• Temperatura en la superficie del Hemisferio Norte:
  aumento durante el siglo XX más que en otro siglo de los
  últimos 1.000 años; el decenio de 1990 ha sido el
  más cálido del milenio
• Temperatura diurna de la superficie:
  disminución en el período 1950-2000 en las zonas
  terrestres; las temperaturas mínimas nocturnas han
  aumentado el doble de las temperaturas máximas
  diurnas

Efectos potenciales

Muchas organizaciones públicas,
organizaciones privadas, gobiernos y personas individuales
están preocupados por que el calentamiento global pueda
producir daños globales en el medio ambiente y la agricultura.

Esto es materia de una controversia considerable, con
los grupos ecologistas exagerando los daños posibles y los
grupos cercanos a la industria cuestionando los modelos
climáticos y las consecuencias del calentamiento global
subvencionando ambos a los científicos para que también
lo hagan.

Debido a los efectos potenciales en la salud humana y en la economía, y debido
a su impacto en el ambiente, el calentamiento global es motivo de
gran preocupación. Se han observado ciertos procesos y se
los ha relacionado con el calentamiento global. La
disminución de la capa de nieve, la elevación del nivel
de los mares y los cambios meteorológicos son consecuencias
del calentamiento global que pueden influir en las actividades
humanas y en los ecosistemas. Algunas especies
pueden ser forzadas a emigrar de sus habitats para evitar su
extinción debido a las condiciones cambiantes, mientras
otras especies pueden extenderse. Pocas de las ecorregiones
terrestres pueden esperar no resultar afectadas.

Otro motivo de gran preocupación para algunos es la
elevación del nivel de los mares. Los niveles de los mares
se están elevando entre 1 y 2 centímetros por decenio,
y algunas naciones isleñas del Océano Pacífico,
como Tuvalu, están trabajando en los detalles de su esperada
eventual evacuación. El calentamiento global da lugar a
elevaciones del nivel marino debido a que el agua de los mares se
expande cuando se calienta, además de que se produce un
aumento de la cantidad de agua líquida procedente del
adelgazamiento de los casquetes polares, del hielo marino y de la
reducción de los glaciares.

Conforme el clima se haga más cálido la
evaporación se incrementará. Esto causará un
aumento de las precipitaciones lluviosas y más erosión. Mucha gente piensa
que esto podría resultar en un tiempo meteorológico
más extremo conforme progrese el calentamiento
global.

El calentamiento global modificará la
distribución de la fauna y floras del planeta. Ello
conllevará la extensión de enfermedades de las que algunos de estos
animales son portadores. Tal es el caso de la malaria, el
dengue o la fiebre amarilla, cuyos vectores son ciertas especies
de mosquitos que habitan principalmente en zonas
tropicales.

La relación entre el calentamiento global y la
reducción de ozono

Aunque se menciona frecuentemente en la prensa popular una relación
entre el calentamiento global y la reducción de ozono, esta
conexión no es fuerte. Existen tres áreas de
enlace:

• El calentamiento global producido por el forzamiento
  radiativo por CO2 se espera que enfríe
  (quizás sorprendentemente) la estratosfera. Esto, a
  cambio, podría darnos lugar a un incremento relativo en la
  reducción de ozono, y en la frecuencia de agujeros de
  ozono.

• A la inversa, la reducción de ozono representa
  un forzamiento del sistema climático. Hay dos efectos
  opuestos: La reducción de la cantidad de ozono permite la
  penetración de una mayor cantidad de radiación solar,
  la cual calienta la troposfera. Pero una estratosfera más
  fría emite menos radiaciones de onda larga, tendiendo a
  enfriar la troposfera. En general, el enfriamiento
  predomina.
• concluye que las pérdidas estratosféricas
  de ozono durante las dos décadas pasadas han causado un
  forzamiento negativo del sistema de la superficie
  troposférica.
• Una de las predicciones más sólidas de la
  teoría del calentamiento global es que la estratosfera
  debería enfriarse. Sin embargo, y aunque este hecho ha
  sido observado, es difícil atribuirlo al calentamiento
  global (por ejemplo, el calentamiento inducido por el
  incremento de radiación solar podría no tener este
  efecto de enfriamiento superior), debido a que un enfriamiento
  similar es causado por la reducción de ozono.

Soluciones domésticas para reducir la
emisión de CO2

• Cambiar las bombillas tradicionales por las compactas
  fluorescentes ( CFL). Las CFL, consumen 60% menos electricidad
  que una bombilla tradicional, con lo que este simple cambio
  reducirá la emisión de 140 kilos de dióxido de
  carbono al año.
• Poner el termostato con dos grados menos en invierno
  y dos grados más en verano. Ajustando la calefacción
  y el aire acondicionado se
  podrían ahorrar unos 900 kilos de dióxido de carbono
  al año.
• Utilizar menos agua corriente. Preferir una ducha
  antes que un baño, no dejar el agua correr sin ser
  utilizada.
• Evitar el uso del agua caliente. Se puede usar menos
  agua caliente instalando una ducha-teléfono de baja
  presion y lavando la ropa con agua fría o
  tibia.
• Utilizar un colgador en vez de la secadora de ropa.
  Si se seca la ropa al aire libre la mitad del año, se
  reduce en 320 kilos la emisión de dióxido de carbono
  al año.
• Comprar productos de papel reciclado. La
  fabricación de papel reciclado consume entre 70% y 90%
  menos energía y evita que continúe la
  deforestación mundial.
• Comprar alimentos frescos. Producir
  comida congelada consume 10 veces más
  energía.
• Evitar comprar productos envasados. Si se reduce en
  un 10% la basura personal se puede ahorrar 540
  kilos de dióxido de carbono al año.
• Utilizar menos los aparatos eléctricos; al
  menos, los encaminados exclusivamente al ocio. Desconectar los
  aparatos de radio, televisión, juegos, etc. a los que no se
  esté prestando atención en ese
  momento.
• Reciclar. Se pueden ahorrar hasta 1000 kilos de
  residuos en un año reciclando la mitad de los residuos de
  una familia.
• Elegir un vehículo de menor consumo. Un
  vehículo nuevo puede ahorrar 1.360 kilos de dióxido
  de carbono al año si este rinde dos kilómetros
  más por litro de combustible (lo mejor sería comprar
  un vehículo híbrido o con
  biocombustible).
• Conducir de forma eficiente: utilizando la marcha
  adecuada a la velocidad, no frenar ni
  acelerar bruscamente, y en general intentar mantener el
  número de revoluciones del motor tan bajo como sea
  posible

Los
biocombustibles, su producción, su avance y sus
ventajas

En los últimos años, varios programas nacionales e
internacionales están alentando y apoyando la mejora y
desarrollo de formas de producción y usos de la biomasa como
recurso para la generación de calor y energía
eléctrica. De hecho, están emergiendo nuevas tecnologías
prometedoras además de las tecnologías tradicionales
(combustión). Las principales motivaciones de los gobiernos
de los países desarrollados son la reducción de las
emisiones de los gases producidos en la combustión de las
fuentes no renovables y la reducción de los residuos (por
ejemplo. residuos sólidos urbanos). Por otra parte, en los
países en vías de desarrollo, la accesibilidad a
combustibles eficientes es, a menudo, difícil y, por ello,
se ven forzados a utilizar otros combustibles tradicionales (por
ejemplo la  leña). Es una energía procedente de la
biomasa y es un combustible extraído de los residuos
agrícolas como el del girasol, productos con gran
contenido en aceite, que son utilizados como sustitutos del
gasóleo. La generación de energía mediante el
aprovechamiento de productos naturales o de residuos (biomasa) es
una de las industrias del futuro. Ésta es una fuente de
energía renovable y limpia que además contribuye a la
conservación del medio ambiente gracias al reciclado de
productos de desecho como los que origina la industria
oleícola. No obstante, se encuentra aún en una fase
escasamente avanzada, aunque son varios los proyectos que se quieren poner en
marcha para ampliar el peso de la biomasa en el global de consumo
energético. El biodiesel, obtenido a partir de materias
primas renovables, es un combustible líquido no contaminante
y biodegradable, que se puede utilizar en el sector del
transporte urbano, minero, agrícola y marino, así como
en calderas de calefacción,
incorporándolo directamente o mezclado con gasóleo. La
producción de calor y/o energía eléctrica mediante
métodos directos (por
ejemplo la combustión de la biomasa residual) o mediente
métodos indirectos (por ejemplo la. combustión del
biogas producido en la digestión anaerobia de los residuos
biodegradables). Otra opción es la producción de
biocombustibles líquidos, por ejemplo, fermentación
alcohólica o transesterificación.

Biodisel

El biodiésel es un biocombustible sintético
líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como
aceites vegetales o grasas animales mediante
procesos industriales de esterificación y
transesterificación, y que se aplica en la preparación
de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o
gasóleo obtenido del petróleo.

Como sustituto total se denomina B100, mientras que
otras denominaciones como B5 o B30 hacen referencia a la
proporción o % de biodiésel utilizado en la
mezcla.

El diésel vegetal, cuyas propiedades son conocidas
desde mediados del siglo XIX gracias a los trabajos de Rudolf
Diesel, ya se destinaba a la combustión en motores de ciclo diésel
convencionales o adaptados, según el fabricante y por ello a
principios del siglo XXI, en
el contexto de busqueda de nuevas fuentes de energía y la
creciente preocupación por el calentamiento global del
planeta, se impulsa su desarrollo como combustible para
automóviles alternativo a los derivados del
petróleo.

El impacto medioambiental y las consecuencias sociales
de su previsible producción y comercialización masiva,
especialmente en los países en vías de desarrollo o del
Tercer Mundo es objeto de debate entre los especialistas y los
diferentes agentes sociales y gubernamentales
internacionales.

Propiedades

El biodiésel se describe químicamente como
compuestos orgánicos de
ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena
larga y corta.

El proceso de transesterificación consiste en
combinar, el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente
metanol, y deja como residuo de valor añadido
propanotriol que puede ser aprovechada por la industria
cosmética, entre otras.

Materias primas

La fuente de aceite vegetal suele ser aceite de colza,
ya que es una especie con alto contenido de aceite, que se adapta
bien a los climas fríos. Sin embargo existen otras
variedades con mayor rendimiento por hectárea, tales como la
palma, la jatropha curcas etc. También se pueden utilizar
aceites usados (por ejemplo, aceites de fritura), en cuyo caso la
materia prima es muy barata y,
además, se reciclan lo que en otro caso serían
residuos. Sin embargo el alcohol que se forma queda a un 95% de
pureza siendo esto algo muy malo para el motor ya que esta
propiciando la impureza.

Además, existen otras materias primas en las cuales
se pueden extraer aceite para utilizarlas en el proceso de
producción de Biodiésel. Las materias primas más
utilizadas en la selva amazónica son el piñón,
sacha inchi, mamona, y la palma
aceitera.Procesos
industriales                                                     

En la actualidad existen diversos procesos industriales
mediante los cuales se pueden obtener biodiesel. Los mas
importantes son los siguientes:

1. Proceso base-base, mediante el cual se utiliza como
catalizador un hidróxido el cual puede ser de sodio o
potasio.

2. Proceso acido-base, este proceso consiste en hacer
primero una esterificación ácida y luego seguir el
proceso normal (base-base), se usa generalmente para aceites con
alto índice de acidez.

3. Procesos supercríticos, en este proceso ya no es
necesario la presencia de catalizador, simplemente se hacen a
presiones elevadas en las que el aceite y el alcohol
reaccionan sin necesidad de que un agente externo como el
hidróxido actué en la reacción.

4. Procesos enzimáticos, en la actualidad se
están investigando algunas enzimas que puedan servir como
aceleradores de la reacción aceite-alcohol. Este proceso no
se usa en la actualidad debido a su alto costo el cual impide que se
produzca biodiesel en grandes cantidades.

Etanol (combustible)

El etanol puede utilizarse como combustible para
automóviles por sí mismo o también puede mezclarse
con gasolina en cantidades variables para reducir el consumo de
derivados del petróleo. El combustible resultante se conoce
como gasohol (en algunos países, "alconafta"). Dos mezclas comunes son E10 y E85,
que contienen el etanol al 10% y al 85%,
respectivamente.

El etanol también se utiliza cada vez más como
añadido para oxigenar la gasolina estándar, como
reemplazo para el metil terc-butil éter. Este último es
responsable de una considerable contaminación del suelo y
del agua subterránea. También puede utilizarse como
combustible en las celdas de combustible.

El etanol que proviene de los campos de cosechas
(bioetanol) se perfila como un recurso energético
potencialmente sostenible que puede ofrecer ventajas
medioambientales y económicas a largo plazo en
contraposición a los combustibles fósiles. Se obtiene
fácilmente del azúcar o del
almidón en cosechas de maíz y
caña de azúcar, por ejemplo. Sin
embargo, los actuales métodos de producción de
bio-etanol utilizan una cantidad significativa de energía
comparada al valor de la energía del combustible producido.
Por esta razón, no es factible sustituir enteramente el
consumo actual de combustibles fósiles por bio-etanol.

El etanol puede utilizarse como combustible para
automóviles por sí mismo o también puede mezclarse
con gasolina en cantidades variables para reducir el consumo de
derivados del petróleo. El combustible resultante se conoce
como gasohol (en algunos países, "alconafta"). Dos mezclas
comunes son E10 y E85, que contienen el etanol al 10% y al 85%,
respectivamente.

El etanol también se utiliza cada vez más como
añadido para oxigenar la gasolina estándar, como
reemplazo para el metil terc-butil éter. Este último es
responsable de una considerable contaminación del suelo y
del agua subterránea. También puede utilizarse como
combustible en las celdas de combustible.