Este curso introductorio aborda conceptos de energía sustentable y describe tecnologías avanzadas que pueden sustituir progresivamente las actuales dominadas por el carbón, el petróleo y gas natural, cuyas emisiones está perturbando progresivamente el clima, lo que puede afectar el desarrollo y la convivencia internacional. Este curso ilustra los impactos que provoca la transformación de energía para estimular el desarrollo de cambios en las formas y tecnologías de producción y uso de la energía, comprendiendo su origen físico, sus desafíos, compromisos y externalidades. Se estudia la evolución del clima global y los escenarios que se contemplan. En base a ellos, se promueve la adopción de recursos naturales de larga autonomía, cuya transformación emite el mínimo impacto ambiental y climático y cuyas tecnologías son posibles de implementar a costos abordables para la sociedad, considerando que un sexto de la población global aún no accede a la electricidad ni a otros servicios energéticos esenciales para su desarrollo. Se proponen soluciones efectivas para la mitigación del cambio climático y se enuncian opciones aún en estudio.
Cambio climático reciente
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來自 Pontificia Universidad Católica de Chile 的課程
Explorando la Energía Sustentable
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Cambio climático y externalidades
En este módulo observarás y analizarás las naturaleza y particularidades del clima a lo largo del tiempo, apreciarás las magnitudes de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI) y el efecto de éstas en cuanto al cambio climático. También conocerás las iniciativas de la humanidad para afrontar esta problemática.
與講師見面
Julio VergaraPhD in Nuclear Materials Engineering
Profesor Asociado Adjunto de la Escuela de Ingeniería UC.
César Sáez NavarreteDoctor en Ciencias de la Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos
Bienvenidos a esta nueva sesión del curso de energías sustentables, mi nombre es Julio Vergara, profesor de la escuela de ingeniería UCE.
En esta ocasión, se describirá la evolución reciente del clima terrestre.
para comprender las principales manifestaciones del cambio climático que se evidencia y conocer el rol del dióxido de carbono en tal cambio.
En el último tiempo ha aumentado la temperatura superficial de la tierra, a la vez que siguen aumentando las emisiones de CO2.
Esto hace pensar en una relación, y desde hace décadas la comunidad científica ha venido postulando una relación entre ambos fenómenos.
Es una preocupación de la sociedad y de la política internacional en el convencimiento de que podemos hacer algo para desacoplar el uso de la energía y las emisiones.
Si no se pudiera, la sociedad podría destinar recursos a otras áreas de prioridad.
Algunos de esos precursores, fueron el grupo Jason y el Climate Research World del National Research Counsel, ambos en 1979.
Que abordaron la relación entre el CO2 y la temperatura, creando modelos propios de absorción térmica y concluyendo en cuatro grados Celsius más en caso de doblar el contenido de CO2 de ese año.
Desde 1988, el panel intergubernamental de cambio climático IPCC ha generado documentos en cinco informes de evalución del cambio climático.
Desde el primero, OFAR en 1990, hasta el quinto OAR5 en el año 2014.
El IPCC ya trabaja en el sexto informe, AR6 que aparecerá en el año 2022.
Cada uno de esos informes contiene un resumen para políticas públicas, un informe científico, uno de impactos, adaptación y vulnerabilidad y otro de mitigación.
Los primeros informes del IPCC afirmaban una creciente evidencia de interferencia antropogénica en el cambio del clima.
ratificando los estudios previos. Según el AR5, el calentamiento del sistema climático es inequívoco.
Observando un aumento progresivo de temperatura, derretimiento de hielo y aumento del nivel del mar con alto nivel de confianza.
Si a esto se suma la modelación, se puede atribuir gran parte del aumento de temperatura a las actividades antropogénicas.
Entonces, las emisiones de gases del sector energía, sumados a otras emisiones de invernadero, están contribuyendo a un fenómeno de cambio climático.
En circunstancias que las observaciones de temperatura del holoceno parecieran indicar un periodo de temperatura relativamente estable e incluso aparentemente descendente.
Las principales evidencias relativas al cambio climático con impacto en el desarrollo sustentable son, aumento de temperatura y con este cambio solanes de precipitaciones
y aumento en el nivel del mar. Hay observaciones en otros planos que también atestiguan este cambio.
En este cuadro se superpone la evolución de la concentración de CO2 en la atmósfera con la temperatura superficial en los últimos 1,000 años.
Que pareciera indicar un periodo de temperatura relativamente estable, y tendencialmente descendente, como se observó especialmente entre 1945 y 1970.
Le sigue una perturbación ascendente de concentración de temperatura en la actual era industrial.
Como consecuencia de las emisiones. No parece haber una perturbación solar o planetaria notoria que produjera ese efecto.
El efecto de calentamiento se puede asociar a diferentes agentes antropogénicos y naturales.
Eso significa que se puede establecer un efecto de aumento o reducción de temperatura.
Destaca el CO2 con un forzamiento radiactivo positivo cercano a 1.7 Watts por metro cuadrado y el metano con un forzamiento cercano a 1 Watt por metro cuadrado.
Parte del cual se convierte en ozono y se suma los alógenos y el óxido nitroso. Estos son los agentes que mejor se conocen.
Después vienen los gases y aerosoles de corta vida, como yin, sulfatos, nitratos y otros.
La suma de estos agentes da un forzamiento neto general de casi 2,3 Watts por metro cuadrado, lo que confirma una carga térmica en la superficie del planeta.
Este mapa refleja el aumento global de temperatura en latitudes intermedias en el siglo pasado. Se nota un aumento especial en Brasil hacia Canadá.
cercano a dos grados Celsius desde el año 1900. Y se nota una reducción particular en el mar de Labrador, que corresponde a deshielos y cuyo efecto veremos más adelante.
Este mapa omite información de cambio de temperatura basada del mar de Amundsen.
Este mapa refleja los cambios de precipitaciones durante el siglo pasado, donde se notan pérdidas y ganancias moderadas de lluvias.
Lo anterior es más marcado en los últimos 60 años, donde se notan pérdidas y ganancias de lluvias pronunciadas, afectando la estabilidad de la agricultura.
Se especula que los mayas y los sumerios pudieron haber desaparecido por falta de agua. Se supone que hoy somos menos vulnerables a estos cambios, gracias en parte a la tecnología y al intercambio de bienes.
Las mediciones del nivel del mar por altimetría satelital en los últimos 25 años son coherentes con los eventos de aumento de temperatura y de pérdida de hielos.
Esta lista muestra la tasa de aumento en los últimos 40 años del siglo pasado.
Se aprecia que el mayor contribuyente era el deshielo. Además se aprecia que el principal causante reciente del aumento en el nivel del mar es la temperatura reflejada en la expansión térmica, seguidos del retroceso de glaciares.
Esto es consistente con la deposición de energía en el mar, que supera los 100 zetta Joules en medio siglo, lo que equivale a una captura de medio año de energía antropogénica cada año.
No es raro que la disipación de este calor contribuya a tormentas. Hoy se agregan tres centímetros por década, dejando el actual nivel del mar en su valor más alto desde el último deshielo hace más de 100,000 años.
Al margen de los efectos principales, hay efectos derivados del aumento de temperatura, como deshielo antártico, degradación del permafrost, sequía, pérdida de biodiversidad, repliegue del hielo de glaciares, en frecuencia de tormentas, incendios y otras.
Los cambios pueden ocasionar un daño a la sociedad global, afectar su convivencia y desarrollo.
Los efectos derivados son sistémicos, y junto con el cambio de subsuelo y su propia degradación redundan en agravar la fuente de estos efectos.
Que es la creciente temperatura causada en gran medida por el efecto radiactivo del CO2.
Un problema derivado es la potencial explotación del Ártico. En los años 70 solo podrían atravesarlo desde los mares de Barents y Groenlandia, al mar de Bering en submarinos de propulsión nuclear.
Los submarinos convencionales no podían hacerlo. Aparte del Menor Albedo, el Ártico pronto será navegable, anticipando la extracción de recursos minerales, pesqueros y fósiles de esa zona.
Algunos científicos sostienen que no ha habido una pérdida neta de hielo por el anormal congelamiento periférico en la Antártica, que tuvo un máximo en el año 2014.
Este es un efecto cíclico, en que la cantidad acumulada en la Antártica es menos de un tercio de lo pérdido en la estación opuesta en el Ártico.
En particular, la Antártica ha tenido un aumento de hielo en la zona este y una pérdida de hielo en la zona oeste.
que es la zona menos estable ya que su suelo geológico está muy por debajo del nivel del mar. Del mismo modo, Groenlandia ha tenido una pérdida de agua por todas sus costas, excepto la noreste.
la cual gana hielo. Entre ambos, pierden unos 200 a 500 giga toneladas de agua cada año.
Esta es una breve evidencia del derretimiento relativo en Groenlandia.
La zona más afectada es el glaciar de Jakobshavn en la zona oeste.
Por lo tanto, desde la industrialización han crecido las emisiones de gases de efecto invernadero y la temperatura superficial, validando la hipótesis de un cambio climático.
Se podría asumir que sin seres humanos el clima hubiera ido a la baja, según un nuevo ciclo planetario. No obstante, se ha dado la inyección de un gran pulso de CO2 sin precedentes.
Es posible resumir y concluir que la reciente evolución climática evidencia un aumento de temperatura, cambio de las precipitaciones y un creciente nivel del mar, junto a otros efectos derivados.
La comunidad científica y el mundo político lo asocia a emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente el CO2, atribuido al segmento fósil del sector energía.
