LA TERMODINÁMICA, ESENCIA DE LA ECONOMÍA ECOLÓGICA

Lic. Eduardo Espinosa Medel

Octubre del 2013

•Cambio de paradigma

•Funciones de la biosfera

•La termodinámica y la economía

•Naturaleza entrópica del proceso económico

•Cambio climático

•Energía y medio ambiente

•Bio-economía

Paradigma post moderno: Crisis ambiental

• Es una crisis de civilización. Es la crisis de un modelo económico, tecnológico y cultural que ha depredado a la naturaleza y negado a las culturas alternas. El modelo civilizatorio dominante degrada el ambiente, subvalora la diversidad cultural y desconoce al Otro (al indígena, al pobre, a la mujer, al negro, al Sur) mientras privilegia un modo de producción y un estilo de vida insustentables que se han vuelto hegemónicos en el proceso de globalización.

Funciones económicas de la biosfera

Fuente: Estamos gastando más de lo que poseemos: Capital natural y bienestar

humano, Evaluación de los ecosistemas del milenio, UNEP marzo del 2005.

Fuente: Estamos gastando más de lo que poseemos: Capital natural y bienestar

humano, Evaluación de los ecosistemas del milenio, UNEP marzo del 2005.

“Debido a la ley de la entropía, entre el proceso económico y el medio ambiente hay un nexo dialectico. El proceso económico cambia el medio ambiente en forma irrevocable y es alterado a su vez, por ese mismo cambio también en forma irrevocable.

Nicolas Georgescu.Roegen 1977

Leyes de la termodinámica

Ley de la conservación de la energía Primera Ley

Ley de la entropía Segunda Ley

Aspectos cuantitativos Primera Ley

Toda actividad económica absorbe energía y materiales. El proceso productivo absorbe y expele materia y energía

Aspectos cualitativos Segunda Ley

La actividad económica puede entenderse como un proceso de utilización de materiales de baja entropía (minerales, energía) que acaban finalmente transformados en materiales de alta entropía

Materia (biosfera)

Energía Degradación de la energía

(calor disipado)

Reciclaje

Transumo o Transflujo

Primera ley termodinámica Segunda ley termodinámica

Baja entropía

Alta entropía

Proceso económico

Consumo endosomático Aproximadamente 2,500 Kcal por día

1 Kcal = 4.18 jouls 2,500 Kcal ≈ 10.5 MJ (megajouls) 10.5 MJ por día ≈ 3.8 (gigajouls)

Distinción entre consumo endosomático (interno) y consumo exosomático (externo)

Consumo exosomático En la ciudad de los Ángeles, el gasto individual de

energía para transporte en un automóvil es de 40 GJ por año. En ciudades compactas, con viajes en metro

o autobús , el gasto de energía por persona/año es de unos 4 GJ y si la gente viaja a pie o en bicicleta el consumo de energía es de 3.8 GJ, como en el cuadro

anterior

Fuente: Jean Martínez Alier 2001.

“… Gran Bretaña necesito la mitad de los recursos del planeta para alcanzar su prosperidad, cuantos planetas

necesitara un país como la India”

1,184

millones

61.3

millones

Gran Bretaña

India

Transflujo, se llama al flujo de recursos de baja entropía. Este proceso comienza en la naturaleza (insumos), a continuación estos son transformados por el proceso productivo y el consumo, para enseguida volver nuevamente a la naturaleza en forma de desechos (productos).

Transumo, es el flujo físico entrópico proveniente de los recursos naturales hacia la economía y su retorno a los sumideros naturales.

Fuentes de energía

Pre Industriales

Industriales

• El cambio climático afecta al calentamiento y a la acidificación de los océanos en general, actúa sobre la temperatura de la superficie de la Tierra, y ejerce su influencia sobre la cantidad, periodicidad e intensidad de las precipitaciones, incluyendo las tormentas y sequías. Sobre la tierra, estos cambios afectan la disponibilidad y la calidad del agua potable, el curso de las aguas superficiales y la recarga de las aguas subterráneas, la difusión de vectores de enfermedades causadas por el agua, y probablemente jugará un papel cada vez mayor en el momento de impulsar los cambios en la biodiversidad y en la distribución y abundancia relativa de las especies.

Cambio Climático una Introducción

El problema del cambio climático no es el aumento de los gases efecto invernadero, ni el aumento de la temperatura, ni el aumento del nivel del mar, ni la alteración de las precipitaciones y la sequia, el verdadero problema son los impactos que tienen estos factores sobre los sistemas humanos y naturales sobre los diferentes grupos sociales poniéndolos en riesgo y disminuyendo su nivel de bienestar.

Definición del problema

Fuente: Vital Climate Change Grafics, UNEP, febrero del 2005.

Fuente: Estamos gastando más de lo que poseemos: Capital natural y bienestar

humano, Evaluación de los ecosistemas del milenio, UNEP marzo del 2005.

ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE

• La energía es fundamental para el desarrollo social y económico de la humanidad, y las decisiones que se tomen hoy sobre ella determinarán nuestra forma de vida y la clase de mundo que legaremos a las generaciones futuras.

ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE • En el momento actual es necesario un cambio en

nuestra forma de vida. Parece claro que no se puede continuar por el mismo camino seguido hasta ahora. No se puede seguir utilizando los combustibles fósiles al mismo ritmo de consumo actual, ya que antes o después se agotarán, y su uso incontrolado tendrá efectos catastróficos sobre el entorno que nos rodea.

ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE

• La demanda de electricidad va pareja con el crecimiento de la población, el crecimiento económico y los desarrollos tecnológicos. Se espera que, para el año 2050, la población mundial habrá crecido hasta los 10.000 millones de habitantes, produciéndose la mayor parte de este crecimiento en los países en vías de desarrollo. En la actualidad, todavía hay 2.000 millones de personas – aproximadamente un tercio de la población mundial – que no tienen acceso a la energía eléctrica.

ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE

• La humanidad demanda un creciente suministro de energía. Como resultado, las instalaciones de producción de electricidad aumentan en número y en capacidad, haciendo uso de cantidades cada vez mayores de materias primas y recursos y produciendo más residuos.

EFECTOS DEL SECTOR ENERGETICO

SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

• Ocupación de espacios naturales para el establecimiento de las instalaciones productoras de energía eléctrica o extractivas de las materias primas.

Fuente: Presa Itaypu entre Brasil y Uruguay: Presa tres Gargantas en China, en el río Yangtse

EFECTOS DEL SECTOR ENERGETICO

SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

• Ocupación de espacios naturales para el establecimiento de las instalaciones productoras de energía eléctrica o extractivas de las materias primas,

• Utilización y consumo de recursos renovables y no renovables,

• Generación de residuos materiales y energéticos con posible incidencia ambiental, y

• Modificaciones físicas, socioeconómicas y culturales en las zonas de implantación de las actividades.

• Como resultado, pueden producirse determinados impactos sobre la calidad de la atmósfera, las aguas o los suelos y, naturalmente, sobre las comunidades y ecosistemas relacionados con esos medios.

CLASIFICACION DE LAS EXTERNALIDADES EN LA ENERGIA ELECTRICA

• Contaminación del Aire. Incluye, Dioxido de Sulfuro Sox, Oxido de Nitrogeno Nox, Partículas Suspendidas, Metales Pesados que tienen impacto en la salud humana, flora y fauna, materiales de construcción y otros aspectos sociales como recreacion y paisajes.

• Gases Efecto Invernadero. Incluye Dioxido de Carbono CO2, Clorofluorocarbonos suspendidos, estos gases contribuyen al cambio climático , con un potencial impacto en la agricultura y en le salud humana.

• Uso y Calidad del Agua. Afectada por la producción de electricidad, principalmente por contaminación térmica y contaminación del agua por las Hidroelectricas, Termoelectricas, etc.

• Valor de Uso de la tierra efectada por las plantas y los confinamientos de desechos solidos, liquidos y nucleares.

USO DEL SUELO

COSTO DE PRODUCCION ELECTRICA

Carbón 7

Petróleo 6

Gas 3.9

Eólica 6.2

Hidráulica 4.7

Nuclear 3.5

(centavos de euro / KWH

METODOLOGÍA ExternE

• Se trata de la primera aproximación sistemática y global a la evaluación de los costes externos en un amplio grupo de sistemas de generación eléctrica: combustibles fósiles (carbón y lignito, combustibles líquidos, gas), energía nuclear, energía hidráulica y energía eólica. El análisis se basa en el ciclo de vida del proceso (desde la obtención de las materias primas hasta el desmantelamiento de las instalaciones) evaluando sus emisiones, los impactos y efectos sobre diferentes receptores (salud humana, cultivos, masas forestales, medio natural, materiales y clima mundial). Como objetivo final se intenta obtener su valoración monetaria (coste del daño).

Funciones que desempeña la biosfera:

Proporcionar recursos. Aire, el agua y muchas plantas y animales

utilizados para la alimentación, son consumidas en forma muy

directa

Asimilación de residuos.

Brindar servicios medioambientales.

1.- Activos que el medio ambiente que ofrece como consumo directo y conciente.

2.-Soporte de la vida.

• La negentropia es el proceso en el que la biosfera se alimenta de un continuo flujo de energía proveniente del sol lo cual permite revertir el flujo de entropía dentro de la biosfera. El dióxido de carbono se recupera de la atmosfera y es reutilizado. Después de la excreción esa materia se descompone y se reconstituye en el suelo como alimento. El agua, los minerales y otros químicos se desprenden de los organismos vivos y pasan al medio ambiente, en donde son retomados como nuevos insumos.

Un árbol de hoja caducifolia totalmente desarrollado extrae diariamente del suelo 1 m3 (265 gal.) de agua; absorbe 12 kg (21 lb) de CO2, cantidad que emite un automóvil que recorre 18,000 km (11,000 mill.) y produce oxigeno suficiente para satisfacer las necesidades de respiración de una familia de cuatro integrantes durante un año.

Fuente: Life, 13(6) mayo de 1990..

“Tenemos el deber de la esperanza” de

lograr con energía un México Sustentable

Dra. María del Carmen Carmona Lara

BIBLIOGRAFÍA

Joan Martínez Alier. De la Economía Ecológica al Ecologismo Popular.

Editorial ICARIA Barcelona 1992.

Joan Martínez Alier. Economía Ecológica y Política Ambiental. Editorial

Fondo de Cultura Económica México 2001.

Enrique Leff. Saber Ambiental. Editorial Siglo XXI México 2000.

Nicholas Georgescu-Roegen, The Entropy Law and the Economic Process,

Harvard University Press. Cambridge Massachusets. USA

Michael Jacobs. La economía verde (medio ambiente, desarrollo sostenible

y la política del futuro). Editorial Icaria, España 1997