Consecuencias de una mala gestión energética

Al igual que los alimentos, el aire y el agua, la energía es crucial para la existencia humana. Desde la Prehistoria hasta la revolución industrial, el uso de la mayor parte de la energía estaba localizado. Los recursos primitivos incluían animales de carga, esclavos, biomasa, energía hidráulica y eólica. La revolución industrial trajo progresos en la tecnología del transporte y aumento de la tasa de deforestación y demás impactos ambientales asociados, que acarreó un cambio hacia el mayor uso en primer lugar del carbón y finalmente del petróleo y de la energía eléctrica.[1]

La utilización de combustibles derivados del petróleo, carbón y gas en la producción de electricidad y en el transporte, es la causante de los mayores problemas de contaminación atmosférica, por tierra y mar.

Para lograr una gestión integral de la energía debemos estudiar distintos procesos clave junto con los impactos medioambientales asociados, incluyendo transformación, transporte y uso final de la energía, esto ha conducido a que el ser humano se replantee a lo largo de la historia el origen de la energía que utiliza.

El consumo de energía comercial en el mundo en el año 2004 fue de 404 trillones de unidades térmicas británicas, con un aumento del 64% desde 1973. Estados Unidos consume un cuarto del total de energía, con sólo un 4,6 % de la población mundial e importa el 60% del petróleo que consume. Su dependencia de productores baratos como Arabia Saudí, Venezuela y otros ha influido en una geopolítica voluble desde hace más de treinta años, con intenciones militares en diversos puntos vulnerables. En ocasiones, interrupciones del suministro y guerras relacionadas con el petróleo han marcado este periodo.

Cada vez es mayor el interés por romper la dependencia de los carburantes fósiles para utilizar fuentes de energía renovables, lo que, además, contribuiría a reducir la contaminación atmosférica y los cambios climáticos relacionados con la combustión de carburantes fósiles, pero la transición de un tipo de energía a otro es lenta, sobre todo con la energía a un precio inferior a su coste social.[2]

Una fuente de energía es todo aquello de lo que podamos extraer algún tipo de energía, energía primaria, que pueda usarse directamente o transformarse en otro tipo de energía para ser utilizada. La principal fuente de energía existente en la Tierra es el sol, ya que de él derivan las fuentes de energía primaria más utilizadas en la actualidad. Las principales fuentes de energía son el petróleo, el gas natural, la biomasa, la electricidad y la energía nuclear.[3]

Tipos de energía y problemas asociados

Carbón.

Es el combustible fósil más abundante del mundo, sus reservas son abundantes pero está distribuido de forma irregular. Se obtiene ya sea por la explotación superficial o por la explotación subterránea. Sus principales efectos se derivan de su propia extracción o de una combustión del mismo.

Debido a la explotación superficial se pueden causar daños irreparables en el paisaje, en la minería a cielo abierto hay que quitar los estratos suprayacentes para descubrir las capas de carbón; una vez descubiertas, se extrae el material con equipos pesados de excavación. Para mover grandes masas de cobertera con rapidez y eficacia se han ideado equipos de excavación que han ido aumentando de tamaño constantemente por lo que el suelo se ha convertido en un recurso no renovable, el ser humano lo extrae a una velocidad muy superior a la que se genera y renueva naturalmente, siendo casi prácticamente imposible recuperar las minas a cielo abierto tras su abandono.

Cuando el espesor del terreno es demasiado grande hay que acudir a la minería subterránea, o barrenos horizontales que se perforan en capas horizontales o de buzamiento pequeño. Esto puede generar en el terreno hundimientos asociados a la explotación subterránea sobre todo en minas abandonadas, ya que cuando cesa su actividad las galerías dejan de tener un mantenimiento y los sistemas de sustentación se deterioran y rompen. Estos hundimientos alcanzan una profundidad importante en el interior, mientras que en superficie sólo se aprecian pequeñas depresiones.

Cuando el carbón se expone al aire y al agua por la minería, el sulfuro de hierro, en minerales como la pirita y marcasita, se oxida a sulfato ferroso y ácido sulfúrico. El vertido de estos residuos ácidos de mina en ríos y corrientes ha dejado miles de kilómetros de vías de agua contaminados y desprovistos de peces y de cualquier tipo de fauna o flora acuática.

La introducción en la atmósfera de grandes cantidades de óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno por la quema de combustibles fósiles también puede tener un impacto significativo en la acidez de la lluvia, en 1872 el químico Robert Smith acuñó el término para describir la naturaleza de precipitaciones que contenían cantidades de ácido sulfúrico y atribuyó el ácido a la combustión del carbón que alimentaba los hornos de la revolución Industrial.

A la mayor parte de la lluvia ácida se le atribuye a las emisiones de centrales térmicas, en las que se quema carbón que contiene el 1 y 2,5 % de azufre, ya que a pesar de los esfuerzos por limpiar y retirar al pirita del carbón antes de quemarlo siempre queda algo, así como también azufre orgánico y se realiza a muy altas temperaturas.

Los óxidos se combinan con el agua para formar ácido sulfúrico y ácido nítrico (formado como producto involuntario de la combustión a alta temperatura enuna atmósfera que contiene el 78% de nitrógeno). Pequeñas cantidades de estos ácidos pueden reducir drásticamente el pH del agua.

La lluvia ácida daña a la vegetación, limita el crecimiento de los peces por la acidificación de los arroyos y lagos, provoca el deterioro de materiales de uso humano, especialmente metales, calizas y pinturas y aumenta el lixiviado de los nutrientes en los suelos. Aunque poner en funcionamiento los controles necesarios supone un elevado coste económico, el aumento de la preocupación social por la contaminación ambiental seguirá exigiendo controles cada vez más estrictos de las emisiones.

El incremento de los niveles de CO₂, siempre que se quema carbón o cualquier combustible fósil, aumenta el nivel de CO₂ de la atmósfera. Como el CO₂ retiene de forma eficaz la radiación infrarroja de la Tierra y evita su salida al espacio, se produce un calentamiento global de la superficie del planeta.

Siendo de especial interés mencionar el daño que las tareas asociadas a su extracción provoca en la salud humana, a destacar la enfermedad del pulmón negro.

Por eso cada vez más se intenta reducir al máximo el uso de este tipo de combustible en la obtención de energía apostando por combustibles más limpios como el gas natural.

Petróleo

Originalmente se eligió como alternativa al carbón por ser más conveniente y menos costoso, sin embargo su suministro es limitado y cada vez más hay menos petróleo disponible, por ello se están volviendo más comunes la perforación de pozos petroleros en alta mar, así como los métodos de recuperación secundaria y la creciente exploración de petróleo.

Algunos de los peligros asociados a su manejo son: desprendimientos accidentales, derrames petroleros, evaporación, combustión incompleta o pequeños vertidos en las operaciones rutinarias de transporte.

Gas natural

El problema más importante es su transporte hasta llegar al consumidor. Para una cantidad igual de energía producida, quemar carbón produce un 2,5 veces más de CO₂ que si se quema gas natural, por ello se ha llevado a la sustitución del carbón por el gas natural en centrales eléctricas, y al desarrollo de investigaciones para recuperar el CO₂ y evitar que entre en la atmósfera.

Energía hidroeléctrica

Cuando tienen presas o depósitos pueden provocar que la descomposición de la vegetación, sumergida por inundación, desprenda cantidades de gases invernadero. Las bacterias presentes en la descomposición de la vegetación también pueden transformar el mercurio de las rocas subyacentes, en un material soluble en agua, que rápidamente pasaría a formar parte del organismo de los peces, y al ser un elemento bioacumulable, también del organismo que los ingiera. Lo que representa un peligro para la salud de la entera cadena trófica de la zona.

La inundación de grandes áreas de tierra para su construcción, la mayor parte de ella utilizada para la agricultura, ha eliminado árboles o ecosistemas valiosos, llegando incluso a desplazar a la población.

La contención de un río a la hora de construir una presa o embalse, puede alterar la cantidad y calidad del agua en la corriente descendente del río e impedir que los peces emigren corriente arriba para desovar. Esto se puede solucionar al solicitar flujos mínimos de corriente descendente de la presa y crear pequeños escalones que permitan a los peces moverse corriente arriba más allá de la presa. La A su vez provoca la acumulación del cieno que normalmente se transporta río abajo, se deposita en el fondo del estanque llegando a colmatar la presa o embalse si no se realiza un mantenimiento de dragado de la presa. Esto modifica el perfil longitudinal del río y energía, disminuyendo la cantidad de agua que se puede almacenar, la cantidad de energía hidroeléctrica que se puede producir y además la fertilidad de los bordes ribereños del río que se enriquecían de los nutrientes que transportaba el cieno.

Aunque cabe destacar su importancia ya que no contribuye al calentamiento global o la lluvia ácida, ni conlleva el riesgo de radioactividad.

Energía producida por el oleaje.

Aunque bien es cierto que cada sitio tiene unas características específicas que lo hacen diferente, por lo que los impactos ambientales dependen en gran medida de la geografía local, está demostrado que cambiar los flujos de las mareas al construir diques en una bahía o estuario puede originar impactos negativos en los ecosistemas acuáticos y costeros, así como en la navegación y recreación.

Se ha demostrado que la mezcla acentuada de agua pudiera estimular el crecimiento del organismo de marea roja, Gonyalaux excavata, el cual ocasiona parálisis en los crustáceos.

Si se realizara un análisis de los efectos antes de construir los diques y no una vez que han sido construidos se podrían reducir sustancialmente los impactos.

Una forma de minimizar los efectos negativos pudiera ser el construir hidro-turbinas sumergidas, de movimiento lento y provistas de una cerca, ya que impiden que los grandes mamíferos se acerquen y no representan un peligro para la vida marina ni impiden el flujo de cieno y agua.

Energía geotérmica.

El vapor utilizado que proviene del interior de la Tierra contiene gas de sulfuro de hidrógeno, el cual es una forma desagradable de contaminación del aire, no obstante pueden ser eliminados.

Otro de los inconvenientes de dichos vapores es que los minerales presentes en él no sólo corroen las tuberías y el equipo, lo cual origina problemas de mantenimiento, sino que también son tóxicos para los peces.

Energía eólica.

Puede requerir áreas grandes y abiertas así como un elevado número de aerogeneradores. Las aspas batientes son un peligro para los pájaros y producen ruido, por ello los nuevos molinos de viento tienen rotores tan lentos que algunas aves pueden evitar.

Otros problemas asociados son el elevado impacto visual y las vibraciones de los generadores, las cuales pueden causar problemas estructurales.

Energía solar.

Se puede recolectar y usar en sistemas pasivos o activos, y también es usada para generar electricidad. Sin embargo, la falta de un suministro constante de luz es la principal limitación de esta energía.

Conversión de la biomasa.

Es una forma de aprovechar la energía solar que es aprovechada por las plantas a través de la fotosíntesis. Puede ser incinerada para proporcionar calor, para cocinar o para producir energía, también es convertida en alcohol o usada para generar metano.

No supone un incremento de la cantidad de CO₂ en la atmósfera, pudiendo incluso llegar a reducirlo, aunque cabe destacar la reducción de las tierras cultivables en el tercer mundo que supondría su implantación en dichas zonas, así como pérdida de la biodiversidad, transformación de ecosistemas naturales en plantaciones de energía con una muy pequeña cantidad de cultivos.

Combustible de leña.

Es una fuente menor de energía en los países industrializados, pero es una fuente importante de combustible en las naciones en vías de desarrollo.

Puede dar lugar a la deforestación y desertización si no se gestiona adecuadamente, junto con la contaminación atmosférica derivada de su combustión. Casi el 25% de los compuestos orgánicos que se liberan son carcinógenos, con una combustión incompleta se produce CO, el cual produce daño en la salud e incluso la muerte.

Residuos sólidos.

En algunas comunidades los desechos sólidos son incinerados para reducir el volumen de los desperdicios y también para el suministro de energía. Para ello es muy importante la concienciación y colaboración de los ciudadanos, ya que este proceso es posible gracias a la segregación en origen de los residuos generados.

Como impactos asociados a esta fuente de energía cabe destacar los subproductos generados en la incineración de los residuos: dioxinas, altamente tóxicas y cancerígenas que contribuyen con la contaminación del aire.

Energía nuclear.

La generación de la energía eléctrica con plantas nucleares no produce CO₂, pero sí residuos radiactivos de difícil y costoso tratamiento. Los residuos de las centrales nucleares permanecen letalmente radiactivos durante períodos de miles o decenas de miles de años, y aún no hay consenso sobre cómo disponer de ellos de la forma más segura.

Cabe destacar el accidente producido en Chernobil, una población de la antigua Unión Soviética (hoy Ucrania), el 26 de abril de 1986, el accidente más grave de la historia en una central nuclear.

El reactor de la central nuclear se incendió, provocando su destrucción y la liberación a la atmósfera de elementos radiactivos durante varios días. Más de 100.000 personas fueron evacuadas de las cercanías y se creó una zona de acceso prohibido de 4.300 km². Pero los contaminantes no sólo se extendieron por Ucrania, Bielorrusia y Rusia, sino que se llegaron a detectar en el norte de Italia, Suiza, Francia, Austria y Alemania.

Como consecuencia, dos personas murieron en el acto y 444 más recibieron grandes cantidades de radiación. En los tres meses siguientes, murieron otras 28 personas y 134 sufrieron alteraciones producidas por radiaciones, con trastornos digestivos, lesiones en la piel y problemas psicológicos. Posteriormente, han muerto al menos 14 afectados más y se ha producido un incremento importante de casos de cáncer, que siguen provocando muertes.

Entre las consecuencias socioeconómicas figura la migración forzosa de más de 200.000 personas. En las regiones contaminadas, la tasa de natalidad está bajando, los trabajadores emigran a otros lugares y los que permanecen dependen de subsidios estatales. Además, la actividad agrícola e industrial está limitada por el rechazo social a los productos de esa zona, ya que los bosques, cultivos, ganado y la vida salvaje se vieron afectados severamente por el accidente. La leche y las verduras fueron contaminadas por radioactividad y todavía hoy algunos alimentos originarios de aquel lugar presentan altas dosis de radiación, siendo inservibles para la población. [4]

A todo esto también hay que añadir el uso para armamento militar que se le está dando a los reactores nucleares.

Consecuencias del consumo de energía[5]

El consumo de energía es necesario para el desarrollo económico y social de todos los países, pero es necesario ahorrar energía, cambiar el modelo energético actual y aumentar la eficacia energética debido a los problemas que puede ocasionar un consumo incontrolado.

Agotamiento de las energías no renovables

La contribución de las energías que dependen de combustibles fósiles (gas natural, petróleo y carbón) y de la energía nuclear en la producción energética en España es de un 93%.

Estas energías tienen un ciclo de formación de millones de años, por lo que debido al elevado consumo de los mismos terminarán agotándose o dejarán de ser económicamente rentables a medio plazo.

Impactos negativos sobre el medio ambiente

En primer lugar, la explotación de cualquier yacimiento para extraer combustibles produce residuos, contaminación de aguas y suelos, además de emisiones atmosféricas.

El proceso de transporte y distribución de la energía para su consumo afecta al medio ambiente, provocando impactos ocasionados por las líneas eléctricas, oleoductos y gaseoductos o incluso mareas negras ocasionando graves daños para los ecosistemas y economías de las zonas afectadas.

Todo abastecimiento energético a partir de las energías fósiles va acompañado siempre de un proceso de combustión. Esta combustión da lugar a la formación de CO₂, ya mencionado anteriormente, principal gas de efecto invernadero, y a la emisión de otros gases y partículas contaminantes que dañan la salud.

Gas	Origen	Efectos
CO2 (Dióxido de carbono)	Reacciones de combustión.	Efecto invernadero.
CO (Monóxido de carbono)	Combustión incompleta.	Alta toxicidad.
NOx (Óxidos de nitrógeno)	Combustión a alta temperatura.	Lluvia ácida, irritación de los bronquios. Smog fotoquímico.
SO2 (Dióxido de azufre)	Combustión de combustibles fósiles.	Lluvia ácida, alergias, irritación de ojos y vías respiratorias.
COV´s (Compuestos Orgánicos Volátiles)	Combustión deficiente o evaporación del carburante.	Alergias, irritación de ojos y vías respiratorias y cáncer.Formación de O3 troposférico, smog fotoquímico.
Partículas y humo	Mala combustión de los carburantes.	Suciedad ambiental, baja visibilidad, afectan a las vías respiratorias.

Inseguridad del abastecimiento energético

La principal medida a tomar para reducir el impacto que todo manejo de la energía puede suponer es la conservación de la energía. Es capaz de reducir las demandas pero sin provocar cambios notables en los estándares de vida. No representa una forma de generar energía pero sí una manera de reducir la necesidad de consumo adicional de energía y de ahorro de dinero para el consumidor. Un menor consumo de la energía supone siempre una menor contaminación.

Algo con lo que también pueden lograrse importantes reducciones en el gasto energético es mediante una mayor eficiencia de los equipos e instalaciones, el correcto aislamiento térmico de los edificios y el autoabastecimiento por cogeneración.

Además de ahorrar, hay que cambiar progresivamente las fuentes contaminantes de generación energética por otras como las renovables, la eólica, la solar… que respetan el medio ambiente, ya que aprovechan las fuerzas naturales que son limpias, baratas e inagotables. [6]

En el caso de las centrales nucleares habría que extremar las condiciones de seguridad y controlar una correcta gestión de los residuos radiactivos y ubicación de los cementerios nucleares.

No hay escasez de energía, vastas cantidades de energía están disponibles en la tierra, más de las que podríamos usar jamás. Cualquier crisis energética es obra nuestra, porque confiamos demasiado en combustibles fósiles relativamente baratos y fáciles de obtener. Existen muchas alternativas al uso de combustibles fósiles pero cada una de ellas tiene sus inconvenientes.

Algunas tiene un potencial limitado, muchas se están desarrollando activamente a pequeña escala y otras todavía requieren gran cantidad de investigación y desarrollo antes de que puedan llegar a significar una contribución importante.

Las necesidades energéticas continuarán aumentando, al menos durante un futuro próximo, y las fuentes de energía tendrán que cambiar. Por lo que es vital para muchas de las sociedades tecnológicamente avanzadas prepararse para este cambio, porque seguramente implicará modificar la dependencia de muchas otras fuentes y el estilo de vida de las generaciones futuras.