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Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

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Cambio Climático

Cambio Climático GlobalBases Científicas y

Soluciones Tecnológicas

Ramirez, Armando UCV May. 2002

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Cambio Climático

Contenido

Efecto invernadero, sus bases científicas, las incertidumbres y los gases responsables

Opciones de mitigación y predicciones

Conclusiones

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Cambio Climático

1. Luz solar entrante, calienta la superficie del planeta

2. La superficie irradia calor (IR)

3. Los gases de efecto invernadero absorben la radiación IR y parte es reirradiada a la tierra

Cambio Climático

Cambio Climático

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Cambio Climático

Concentración de Gases de efecto Invernadero (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) en la atmósfera

Aumento de la temperatura del planeta

Incertidumbres

Consecuencias

ImplicacionescomercialesSocialesPolíticas

Aumento del nivel del marCambios en los patrones temporales y espaciales de precipitación

Impactos

Acciones de MitigaciónPrincipio de precaución

Cambio Climático

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Cambio Climático

Gases de efecto invernadero

CO2

CH4

N2OHFCs/PFCsSF6

NOxSO2

O3

Partículas

Potencial de Calentamiento Global (GWP)

121

310650-11700

23900----

Incluidos dentro del Protocolo de

Kioto

Page 6: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Enfriamiento

Calentamiento

CO

2

CH

4

N2O

CF

Cs

O3 T

rop

osfé

rico

O3 E

stra

tosf

éric

o

Par

tícu

las

Par

tícu

las

de

nu

bes

Retroalimentaciones

Page 7: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Registros de concentración de CO2

Con

cen

trac

ión

de

CO

2 (p

pm

)

año1957 1963 1969 1975 1981 1987 1993 1999

370

350

340

330

320

310

360

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Cambio Climático

Concentración de CO2

Page 9: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Concentración de CO2

CO

2 (p

pm

)

año

Núcleos de hielo en Law DomeNúcleos de hieloValores medidos

Línea de ajuste

Page 10: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

T (

C)

año

Anomalía Línea de ajuste

Variación de la Temperatura

Variación respecto al promedio 1961-1990

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Cambio Climático

Variación de la temperatura

Tem

per

atu

ra (

c)

Miles de años antes del presente100200300400

2

0

-2

-4

-6

-8

--10

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Cambio Climático

Variación de la concentración de CO2

Con

c. C

O2 (

pp

mv)

Miles de años antes del presente100200300400

100

325

300

275

250

225

200

175

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Cambio Climático

Variación de la temperatura y la concentración de CO2

Con

c. C

O2 (

pp

mv)

150

300

275

250

225

200

175

Miles de años antes del presente100200300400

Tem

per

atu

ra (

c)

2

0

-2

-4

-6

-8

--10

Page 14: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Procesos relacionados con la física de la atmósfera (vapor de agua, nubes y albedo) y sus interacciones

Conocimientos detallados de las interacciones química-biología

El rol de la circulación profunda oceánica en el almacenamiento del calor

Ciclo del Carbón y sus interacciones con la circulación oceánica y la biósfera

Dirección de las interacciones entre los gases invernaderos y el cambio climático

El impacto de los cambios ocasionados por el CC en los ecosistemas

Las interacciones y retroalimentaciones en este fenómeno

Contribución Antropogénica Vs Natural

Limitación de los modelos disponibles para el clima

Observación: No se ha demostrado una vinculación entre el aumento de la temperatura del planeta y la ocurrencia del Niño

Incertidumbres

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Cambio Climático

Respuesta: Por iniciativa de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) las Naciones Unidas crearon, en 1988, el Panel Intergubernamental para los Cambios Climáticos (Intergovernmental Panel on Climate Change o IPCC). Este agrupa los centros de investigación y expertos del mundo en climatología y otras ciencias relacionadas. Este organismo establece las bases científicas para la toma de decisiones

Conferencia de las Partes (CoP)

Grupos de TrabajoEvaluación científicaEstrategias de respuestaEvaluación de impactos

Conferencia de Rio

IPCC

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Cambio Climático

Convención Marco para los Cambios Climáticos (FCCC):

Tratado Internacional de la Naciones Unidas (Rio Summit, 1992). Convenio marco cuyo objetivo es lograr estabilizar estabilizar la concentración de gases invernadero (GI) en la atmósfera a niveles que anticipen interferencias peligrosas con el clima mundial. Requiere que todos los países signatarios desarrollen un inventario nacional de emisiones antropogénicas de GI

Conferencia de Rio

La concentración que produciría la estabilización constituye un aspecto técnico abierto al debate, hay mas o menos consenso alrededor del rango 350-750, el punto medio 550 ppm es usado como un valor de referencia. Utilizando este valor el DOE estima que se desarrollarían tecnologías costo-efectivas en los próximos 10-15 años que podrían implantarse en caso de ser necesario

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Cambio Climático

20001988 1992 1998 2002 2006 2008 2012

OMMONU

IPCC

RioCoP

Kioto

MecanismosJIETCDM

¿Ratificación?55 países quetengan al menos 55% de las emisiones (1990) de los países desarrollados

Mecanismosimplantados

Medidas en efecto 5,2% reducción

Restricciones a países en desarrollo

Establece reducción de 5,2% de GI para los países desarrollados

I&D en Tecnologías de Mitigación

Cronología de eventos

¿Cuál es el futuro probable?

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Cambio Climático

Tecnologías de Mitigación y Control

Rutas

• Eficiencia en el uso de la Energía en las etapas de producción y uso

• Combustibles de menor relación C/H o libres de C

• Secuestro de C

• Absorción (química y física)

• Adsorción (física)

• Destilación a bajas temperaturas

• Membranas de separación de gases

• Procesos biológicos avanzados

• Vegetación

• Captura

• Almacenamiento

• Océanos

• Ecosistemas Terrestres

• Formaciones Geológicas

•Descarbonización•Cambios de Combustibles•Aumentar el número de sistemas energéticos libres de C (Renovables y nuclear)

Para alcanzar la meta del FCCC es improbable que los dos primeros enfoques sean suficiente

Rutas de I&D

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Cambio Climático

Almacenamiento de COAlmacenamiento de CO22 en el océano en el océano

Rutas

• Fertilización de la superficie oceánica: Incrementar la fijación de C por parte del fitoplancton (producción primaria)

•Inyección directa: Almacenar por cientos de años CO2 líquido o gaseoso concentrado, a profundidades superiores a 1000 m

Page 20: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Almacenamiento de COAlmacenamiento de CO22 en el océano en el océano

Page 21: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Almacenamiento de COAlmacenamiento de CO22 en el océano en el océano

Se requiere

Entender las interacciones físicas y químicas entre el CO2 y el agua de mar

Investigar como el efecto buffer de los sedimentos del fondo podrían incrementar capacidad de almacenamiento

Cinética asociada a los hidratos de CO2

Modelos de circulación oceánica

Evaluación de efecto ambiental

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Cambio Climático

Trópicos 61 % del TotalMundial

Capacidad de Secuestro de Carbono MundialCapacidad de Secuestro de Carbono Mundial

Almacenamiento en ecosistemas terrestresAlmacenamiento en ecosistemas terrestres

Page 23: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Venezuela

tC/ha/año

Capacidad de secuestro de carbonoCapacidad de secuestro de carbono

Almacenamiento en ecosistemas terrestresAlmacenamiento en ecosistemas terrestres

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Cambio Climático

Reporte Unep 2001 80 % de los bosques están en 15 países, Venezuela tiene 40.709.000 ha de Bosques Densos

Almacenamiento en ecosistemas terrestresAlmacenamiento en ecosistemas terrestres

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Cambio Climático

Almacenamiento en ecosistemas terrestresAlmacenamiento en ecosistemas terrestres

Oportunidades de Venezuela en Secuestro de Carbono Biomasa en bosques, Millardos de toneladas por país

Venezuela, 8vo lugar a nivel mundial

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Cambio Climático

Costos de captura y almacenamiento de CO2 Costos de captura y almacenamiento de CO2

(1)Estos serían los costos que harían los proyectos de recuperación mejorada económicos a precios del petróleo $ 14-27/bbl) (2) IEA. Carbon dioxide utilization. Greenhouse Gas R&D Programme, January 1995

Actividad

Bosques

Costo $/t de C (2)

1-16

Beneficios adicionales

+++

++Inyección de CO2

(para recuperación secundaria)

Otras tecnologías

25-40(1)

>20

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Cambio Climático

Costos de captura y almacenamiento de CO2 Costos de captura y almacenamiento de CO2

Actividad

Bosques

Países tropicales

16

Países industrializados

76

Costo $/t de C

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Cambio Climático

Almacenamiento de COAlmacenamiento de CO22

Page 29: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Recuperación mejorada de Crudo

Almacenamiento de COAlmacenamiento de CO22

Page 30: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Sumideros de CO2

Biosfera1356 Gt C

Geosfera457 Gt C

Materiales

OceanosBosquesSuelos

Recuperación Mejorada de CrudoYacimientos agotados de petróleoMinas de CarbónAcuiferos profundos

Productos QuímicosProductos de madera o fibra (durables)PlásticosNo oficialmente reconocido como opciónde mitigación

Ref: Gunter, W.D., Large CO2 Sinks: Their role in the mitigation of greenhouse gases from an international, national and provincial perspective. Applied Energy 61, 209-227, 1998

Almacenamiento

Page 31: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

109 T

on C

O2

año

Page 32: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

Existen grandes áreas del país con potencial para proyectos de:

Reforestación Plantaciones Agroforestería Recuperación de áreas degradadas

Capacidad de secuestro de carbonoCapacidad de secuestro de carbono

Page 33: Cambio Climático Cambio Climático Global Bases Científicas y Soluciones Tecnológicas Ramirez, Armando UCV May. 2002

Cambio Climático

3%

28%

30%

36%

3%

Contribución a las emisiones de COContribución a las emisiones de CO22

3%25%

26%

41%

5%

Africa Norte América

Europa Asia y Oceanía

Sur y Centro América

3%22%

24%

46%

5%

199622 Gt CO2/año

201031 Gt CO2/año

202038 Gt CO2/año

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Cambio Climático

Formaciones GeológicasFormaciones Geológicas

Recuperación mejorada de crudo y yacimientos agotados de P y G

Cuantificación de los yacimientos

Afectación de los yacimientos por otros contaminantes (SO2, NOx, PTS)

Problemas potenciales de precipitación de asfaltenos

Elaboración de escenarios para almacenamiento de CO2 o recuperación mejorada

Jerarquización de yacimientos de acuerdo a: Presión de factura, costos de inyección y otros criterios

Requerimiento de separación y captura de CO2 o posibilidad de inyectar gases de combustión

Fijación del C en la formación

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Cambio Climático

ConclusionesConclusiones

Aunque existen incertidumbres, la comunidad científica (IPCC) sostiene la tésis de que las actividades humanas afectarán el clima

Existen tecnologías probadas y en desarrollo que contribuiran a la mitigación del problema

Venezuela tiene ventajas competitivas para el almacenamiento en ecosistemas terrestres y en formaciones geológicas

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Cambio Climático

Muchas gracias