PROYECTO INTEGRADOR

ROSAURA ANDREA RAMREZ CRDENAS

FUNDACIN UNIVERSITARIA DE SAN GILUNISANGIL SEDE YOPALCIENCIAS NATURALES E INGENIERIERASINGENIERA AMBIENTALYOPAL2014

ENERGAS RENOVABLES Y BIORREMEDACIN DE AMBIENTES CONTAMINADOS

ROSAURA ANDREA RAMREZ CRDENAS

DIRECTORTATIANA MARIBEL MAHECHAINGENIERA AMBIENTAL

FUNDACION UNIVERSITARIA DE SAN GILUNISANGIL SEDE YOPALCIENCIAS NATURALES E INGENIERASINGENIERA AMBIENTALYOPAL2014

CONTENIDOPg.I CAPITULO 1. Energas renovables1.1 Revisin bibliogrfica 1.1.1 Fermentacin alcohlica: una opcin para la produccin de energa renovable a partir de desechos agrcolas. -------------------------------------------------- 41.1.2 Las energas renovables como oportunidad y desafo para el desarrollo territorial valle de Lerma, salta, argentina. -------------------------------------------------- 8 1.1.3 Anlisis econmico y medioambiental del sector elctrico en Espaa. -----101.1.4 Las energas renovables: la energa solar y sus aplicaciones. --------------- 151.1.5 Anlisis de la produccin cientfica espaola en energas renovables, sostenibilidad y medio ambiente en el contexto mundial. ------------------------------16

1.2 Estudio de contexto1.2.1 Contexto ambiental. ----------------------------------------------------------------------221.2.2 Contexto cultural. ------------------------------------------------------------------------- 231.2.3 Contexto econmico. -------------------------------------------------------------------- 241.2.4. Contexto social. -------------------------------------------------------------------------- 24

1.3 Mapa mental. -----------------------------------------------------------------------------------25

II CAPITULO

2. Biorremedacin de ambientes contaminados.2.1 Revisin bibliogrfica 2.1.1 Biorremediacin: una herramienta para el saneamiento de ecosistemas marinos contaminados con petrleo. ------------------------------------------------------- 25 2.1.2 Potencial de la biorremediacion de suelo y agua impactados por petrleo en el trpico mexicano. ---------------------------------------------------------------------------- 292.1.3 Biorremediacin de suelos contaminados por hidrocarburos. --------------- 322.1.4 Determinacin de la capacidad de degradacin de compuestos orgnicos persistentes por bacterias marinas aisladas de sedimentos en el caribe colombiano.---------------------------------------------------------------------------------------- 342.1.5 Biorremediacin de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petrleo. -------------------------------------------------------------------------------------------- 36

2.2 Estudio de contextos2.2.1 Contexto ambiental. --------------------------------------------------------------------- 402.2.2 Contexto cultural. ------------------------------------------------------------------------- 422.2.3 Contexto econmico. -------------------------------------------------------------------- 422.2.4 Contexto social. --------------------------------------------------------------------------- 43

2.3 Mapa mental. ---------------------------------------------------------------------------------- 43

3. Anexos. ----------------------------------------------------------------------------------------------- 43

I CAPITULO

1. ENERGAS RENOVABLES

1.1 REVISIN BIBLIOGRFICA

1.1.1 Fermentacin alcohlica: una opcin para la produccin de energa renovable a partir de desechos agrcolas.

Resumen: La biotecnologa ofrece diversas opciones para la generacin de energas renovables. Una de ellas es la produccin de bioetanol, el cual se obtiene mediante fermentacin. El bioetanol se usa en la preparacin de carburantes para vehculos automotores. En este artculo se presenta una propuesta para la obtencin de este combustible mediante una unidad de fermentacin piloto experimental de 100 litros. Los resultados de nuestros ensayos, en rendimiento y productividad, son similares a los de otros laboratorios si se considera que esta unidad piloto funciona en condiciones no estriles, lo que representa como ventaja un ahorro de energa no despreciable. Adems, la tecnologa no requiere conocimientos especializados para su realizacin y estara al alcance de grupos campesinos mexicanos.Introduccin: En los ltimos aos, en Mxico se ha destacado la urgencia de realizar reformas estructurales que permitan un mayor desarrollo para enfrentar las necesidades que la globalizacin que la economa trae consigo. El sector energtico es uno de los campos en los que se resalta la importancia de efectuar cambios y mejoras. Sin embargo, por ser un bien de inters pblico, las dificultades de cambio se explican por la gran rigidez en las polticas y reglamentos que regulan los procesos de produccin, almacenamiento, transporte y distribucin de energa; principalmente de energas no renovables. Sin embargo, es importante buscar otras soluciones orientadas ms al desarrollo de sistemas eficientes en cuanto al consumo de energa y a la bsqueda de nuevas fuentes de energa, que limitarse al cambio de polticas y reglamentos de explotacin, de lo que queda, de las fuentes de energa no renovables existentes (Maurice, 2007). En general, las fuentes de energa, se clasifican como renovables y no renovables. Entre las primeras se encuentra la energa elica, hidrulica, geotrmica, maremotriz, solar y las energas de la biomasa (bioetanol, combustin directa de biomasa leosa, combustin con gasificacin, la pirolisis y la produccin de gas por biodigestin anaerbica.). Dentro de las energas no renovables se encuentra el petrleo, el gas natural (metano) y la energa nuclear; siendo el petrleo la principal fuente de energa en Mxico, a diferencia de la nuclear, cuya produccin es muy limitada, pues cuenta con una potencia efectiva instalada de 1,365.

4Conclusiones: La biotecnologa ofrece diversas opciones para la generacin de energas renovables. Dentro de las ventajas ms importantes encontramos su carcter sustentable, la garanta de mantener la seguridad y diversidad del suministro energtico y la posibilidad de obtener servicios de energa sin impacto ambiental. Una de estas energas renovables, obtenidas por va biotecnolgica, es el bioetanol. Producto que presenta en varios pases un inters creciente, pues su uso es posible como carburante de sistemas de transporte, no obstante, diversos anlisis econmicos muestran que en un ambiente competitivo, la produccin de bioetanol est en desventaja por los costos de obtencin de materias primas y el consumo de energa para separar el etanol por destilacin. Por ejemplo, un estudio de costos de plantas de produccin de bioetanol indica que un 40 a 60% de los costos dependen de la materia prima; entre un 10 y 16 % dependen del consumo de energa, y entre un 14 y 20%, son costos de capital. Con relacin al consumo de energa, existe la posibilidad de ahorrar sta usando sistemas de destilacin que usan la energa solar, otra opcin es evitar el uso de energa para esterilizar el substrato como se propone en el presente trabajo. A pesar de las desventajas de tipo econmico, existen otras perspectivas, entre ellas la de proteger nuestros recursos y reducir el impacto ambiental. Desde ese punto de vista, el bioetanol presenta ventajas, pues su uso en vehculos de transporte reducira de manera importante las emisiones de SO2, CO2, residuos de hidrocarburos y, al mismo tiempo, permitira una reduccin del efecto invernadero [si un litro de gasolina se remplaza por un litro de bioetanol, se evitara el75%de emisiones de gas con efecto de invernadero] (Marleix, 2004). Aunque esta ventaja hay que tomarla con reserva, pues resultados con el uso de modelos de simulacin, muestran que el uso de etanol a gran escala no mejorara la calidad del aire en forma significativa e incluso, concluyen que su uso masivo causara ms problemas en el ambiente y en la salud (Jacobson, 2007). Cabe sealar que la produccin de etanol por fermentacin es una tecnologa limpia, relativamente simple y fcil de desarrollar. Su produccin en bioreactor, aunque compleja desde el punto de vista bioqumico, no requiere de conocimientos especializados para su realizacin. Sin embargo, no hay que olvidar la importancia de contar con cepas de levadura adecuadas, por ejemplo, cepas floculantes, con resistencia a altas concentraciones de etanol y resistencia a las bacterias. En Mxico, existen diversos centros de investigacin como el personal altamente capacitado en la seleccin de microorganismos, para ellos no representara gran problema la obtencin de cepas de levaduras apropiadas. Para concluir, es importante puntualizar que en este trabajo se propone la produccin de etanol a partir de desechos, subproductos, coproductos y de productos agrcolas de baja demanda, con el objeto de aadir valor agregado a stos, generar nuevos empleos para mitigar la pobreza de numerosos grupos de campesinos mexicanos y diversificar la produccin de energa, favoreciendo el desarrollo sustentable en beneficio directo de los habitantes en zonas rurales. Por supuesto que es importante considerar otros aspectos a nivel global, con el fin de evitar otros problemas derivados de perspectivas unilaterales como la de aumentar slo la "eficiencia econmica" (Sarukhn, 2007), sin considerar aspectos sociales y ambientales. Por ejemplo, la produccin masiva de cultivos destinados al etanol puede provocar problemas de deforestacin o reducir alimentos provenientes de cereales como el trigo o el maz. La deforestacin por su parte, provocara una reduccin importante de la diversidad biolgica, as como una disminucin de las funciones de regulacin de los recursos acuferos. Los fertilizantes y pesticidas usados para lograr el cultivo intensivo, adems de contaminar suelos y aguas, seran tambin una causa ms de

5las emisiones de gases contaminantes en forma de dixido de nitrgeno y metano (Cahier Francais, 2007). La competencia entre la produccin de cereales destinados a la energa y los reservados a la alimentacin provocara un aumento desmedido de precios en detrimento de la poblacin.

Referencias:[1] Almeida C., Esteves B. (2006). Nouveaux Dfis pour les Biocarburants Brsiliens.Revista Biofutur,No. 269, Septembre, pp. 3236.[2] Agencia Internacional de la Energa (2006).http://www.iea.org[3]Arlie J. P., Ballerini D., Nativel F.(1984). Les Procds Modernes de Fabri ca tion de l'thanol de Fermentation.Revista de llnstitut Franais du Ptrole,Vol. 39, No. 6. NoviembreDiciembre, pp. 781805.[4]Bailey J.E. (1986).Biochemical Engineering Fundamentals.2a. ed. Mc Graw Hill.[5] Bidault C. (1985). La Fermentation Alcoolique avec Recyclage: Mise au point d'un decanteur. Mmoire d'Ingnieur. ENGREF.[6] Boudarel M.J.(1984). Contribution l'tude de la Fermentation Alcoolique partir de jus de Betteraves avec. Saccharomyces cerevisiae. Thse de Doctorat. Universit de Dijon, Francia.[7]Cahier Francais (2007). Instruments y Politiques. L'nergie au XXI sicle: un dfi environnemental majeur.Cahier francais 337. La documentation Francaise,MarsAvril, pp. 6975.[8]Coalicin Americana por el Etanol (2006),http://www.ethanol.org/[9]Environemental Protection Agency (2007),http://www.epa.gov/mtbe/faq.html#concerns[10] Greencarcongress (2006),http://www.greencarcongress.com/bio diesel/[11]Instituto Francs del Petrleo 2006),http://www.ifp.fr/IFP/en/aa.htmJacobson M. (2007). Effects of Ethanol (E85) Versus Gasoline Vehicles on Cancer and Mortality in the United States.Environ. Sci. Technol.,Vol. 41, pp. 41504157.

6

[12]Jorapur R.M., Rajvanshi A. (1991). Alcohol Distillation by Solar Energy.Solar World Congress Proceedings.Pergamon Press, Vol. I, Part II, pp.772777.[13]Lemire S., Ashley D., Olaya P. Romieu I., Welch S., Meneses F. and Hernndez M. (2004). Environmental Esposure of Commuters in Mexico City to volatile Organic Compounds as Assessed by Blood Concentrations, 1998.Revista Salud Pblica de Mxico,Vol. 46, No.1, pp.57,EneroFebrero.[14] Make your own fuel (2006).http://running_on_alcohol.tripod.com/[15]Marleix M.A.(2004). Rapport 1622 d'information, Asamblea Nacional de Francia. Sur Les Biocarburants. Article 146, Rglement Commission des Finances, de L'conomie Gnrale. Asamblea Nacional de Francia, Francia, Mayo 26. [16]Maurice J. (2007). Demande d'nergie et de Matires Premires: Les Limites Approchent.Revue ESPRIT,Francia, Juin, number 335, pp. 4553.[17]Miniac M.N.(1984). Gain de Productivit d'Ethanol en Fermentation Alcooloque des Produits de Sucrerie (Mlasses et Egouts).Idustries. 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Association of Cereal Research.http://www.agfdt.de7[25]Vzquez H.J. (1993). Contribution des Systmes Experts la Conduite et l'Optimisation d'un Procd de Fermentation Alcoolique. Thse de Doctorat de l'Universidad de Tecnologa de Compiegne, Francia.[26]Verdesio J. (2003). Polticas pblicas para la difusin de las nuevas energas renovables. Coloquio: "Energa, reformas estructurales y desarrollo en Amrica Latina". Brasil.http://www.unb.br/fav/renova/INDEX.html1.1.2 Las energas renovables como oportunidad y desafo para el desarrollo territorial valle de Lerma, salta, argentina.Resumen: La evaluacin de Energas Renovables se plantea en un contexto de Ordenamiento Territorial del Valle de Lerma (Salta) como estrategia para el desarrollo regional y mejora de la calidad de vida y del ambiente. Herramientas de Evaluacin Multi-Criterio, aplicaciones de Sistemas de Informacin Geogrfica y tcnicas participativas de consulta constituyen el sustento metodolgico del trabajo. Los resultados se focalizan en tres puntos: diagnstico territorial, evaluacin del recurso energtico y alternativas tecnolgicas, y propuestas para la planificacin y gestin. En el diagnstico, las energas renovables fueron identificadas como opciones viables particularmente en cuestiones productivas y de acceso a servicios bsicos. La potencialidad de los recursos renovables result alta en relacin a la radiacin solar y recurso hidrulico, moderado para el potencial elico y de alta diversidad para el tema de biomasa. Entre las medidas de eficiencia y tecnologas evaluadas, surgieron como prioritarias: educacin ambiental, planificacin energtica estratgica y variadas aplicaciones de energa solar (secaderos, invernaderos, arquitectura bioclimtica, colectores de agua y cocinas). Entre las orientaciones para el desarrollo de polticas energticas ms sustentables se destacaron: coordinacin del sector energtico con otros sectores y niveles de actuacin en el marco de una planificacin territorial integral, fortalecimiento de instituciones locales para la gestin energtica, y superacin de barreras limitaciones a la transferencia de energas renovables y medidas de eficiencia energtica a nivel local. Finalmente, en las conclusiones se plantea la importancia de valorar las energas renovables como oportunidad y desafo para promover procesos de cambio en la regin, en una concepcin ms comprometida con el ambiente y la sociedad.Introduccin: El abordaje de las energas renovables (ER), desde una ptica multidisciplinar integrada al ambiente, constituye un punto clave en los procesos de zonificacin y planificacin territorial. Las cuestiones energticas se integran al territorio como demanda y problemtica a resolver (requerimientos sociales y productivos), pero tambin como oportunidad y potencialidad para el cambio (mayor eficiencia, tecnologas nuevas, cuidado ambiental). Analizar el tema energtico desde la ptica territorial presenta mltiples ventajas, ya que permite, entre otras cosas: Valorar los recursos energticos renovables potenciales. Visualizar la demanda energtica en toda su complejidad. Incorporar las perspectivas y visiones de los actores locales. Analizar impactos ambientales. Identificar las prioridades y orientar la planificacin a corto y largo plazo de las cuestiones energticas.

8Conclusiones: Existe una estrecha vinculacin entre las cuestiones energticas y territoriales. El abordaje de diagnsticos, anlisis de alternativas y polticas energticas desde la ptica territorial, posibilita una percepcin ms integral de la temtica. Esto es enriquecido asimismo por la incorporacin de las visiones interdisciplinarias y participativas de los actores sociales. Por otra parte, las perspectivas para mejorar los escenarios territoriales a travs de transferencias de ER y medidas de eficiencia energtica son mltiples y prometedoras. Variadas aplicaciones de ER se localizan en el Valle de Lerma, asociadas particularmente al desarrollo productivo y provisin de servicios bsicos, pero sus aportes no son considerados en los anlisis energticos convencionales. En relacin a la evaluacin del potencial energtico renovable, tanto el sector bajo de valle como la zona montaosa, presentan valores elevados de radiacin solar, un potencial elico moderado (por condiciones topogrficas), un potencial hidroelctrico alto (particularmente en los sectores montaosos) y una importante variabilidad de recursos de biomasa disponibles. En el anlisis de potenciales tecnologas e intervenciones con ER, las medidas de eficiencia energtica y mltiples aplicaciones de energa solar, hidroelctrica y de biomasa fueron identificadas como prioritarias. Estas alternativas se vinculan a procesos de planificacin y gestin territorial del Valle de Lerma principalmente como: recurso para mejorar las condiciones de vida, respuesta a problemticas ambientales y estrategia para el desarrollo local y regional. Valorizar las aplicaciones actuales e integrar las ER en una concepcin ms comprometida con el ambiente y la sociedad constituyen a la vez una oportunidad y un desafo para promover procesos de cambio en la regin, entendiendo ste, como una mejora de las condiciones actuales. Biomasa fueron identificadas como prioritarias. Estas alternativas se vinculan a procesos de planificacin y gestin territorial del Valle de Lerma principalmente como: recurso para mejorar las condiciones de vida, respuesta a problemticas ambientales y estrategia para el desarrollo local y regional. Valorizar las aplicaciones actuales e integrar las ER en una concepcin ms comprometida con el ambiente y la sociedad constituyen a la vez una oportunidad y un desafo para promover procesos de cambio en la regin, entendiendo ste, como una mejora de las condiciones actuales.

Referencias:

[1]Belmonte S, Franco J, Nez V & Viramonte J. 2006. Evaluacin Multicriterio de Energas Renovables en Proyectos de Ordenacin Territorial. II Conferencia Regional Latinoamericana ISES. XXIX Reunin de Trabajo ASADES, Buenos Aires, Argentina, CD 10: 01.11 01.13. ISSN: 0329-5184.

[2] Belmonte S, Viramonte J, Nuez V & Franco J. 2007. Situacin actual y perspectivas de energas renovables en el Valle de Lerma Salta. AVERMA (Avances en Energas Renovables y Medio Ambiente), CD 11: 12.55-12.62.

[3] Belmonte S. 2008. Marco conceptual de integracin: Energa, Ambiente, Planificacin Estratgica y Sustentabilidad. XXXI Congreso de ASADES,Mendoza. CD 12: 07.09 - 07.11.

[4] Belmonte S, Franco J, Viramonte J & Nez V. 2009 a. Integracin de las Energas Renovables en procesos de Ordenamiento Territorial. AVERMA (Avances en Energas Renovables y Medio Ambiente), CD 13: 07.41 07.48. 9

[5] Belmonte S, Nez V, Viramonte J & Franco J. 2009 b. Potential renewable energy resources of the Lerma Valley, Salta, Argentina for its strategic territorial planning. Renewable and Sustainable Energy Review, 13: 1475-1484

[6] Belmonte S, Franco J, Viramonte J & Nez V. 2009 c. Consulta a expertos para la evaluacin de alternativas energticas renovables y de eficiencia energtica en el Valle de Lerma Salta. AVERMA (Avances en Energas Renovables y Medio Ambiente), CD 13: 07.33 07.40.

[7] Belmonte S. 2008. Marco conceptual de integracin: Energa, Ambiente, Planificacin Estratgica y Sustentabilidad. XXXI Congreso de ASADES, Mendoza. CD 12: 07.09 - 07.11.

[8] Belmonte S, Franco J, Viramonte J & Nez V. 2009 a. Integracin de las Energas Renovables en procesos de Ordenamiento Territorial. AVERMA (Avances en Energas Renovables y Medio Ambiente), CD 13: 07.41 07.48.

[9] Belmonte S, Nez V, Viramonte J & Franco J. 2009 b. Potential renewable energy resources of the Lerma Valley, Salta, Argentina for its strategic territorial planning. Renewable and Sustainable Energy Review, 13: 1475-1484.

[10] Belmonte S, Franco J, Viramonte J & Nez V. 2009 c. Consulta a expertos para la evaluacin de alternativas energticas renovables y de eficiencia energtica en el Valle de Lerma Salta. AVERMA (Avances en Energas Renovables y Medio Ambiente), CD 13: 07.33 07.40.

[11] Ravinovich G. 2007. Matriz Energtica Argentina. Sustentabilidad Econmica y Ambiental. Escenarios y Desafos. 10 Congreso Tcnico-Cientfico Internacional, IAE Instituto Argentino de la Energa, Gral. Mosconi, Salta Rigane J. 2008. Nunca va a haber eficiencia hasta que la energa no se vuelva a definir como un bien social. FeTERA Semanal N 443, Ao 10-16/01/2008. Argentina www.cta.org.ar/base/article8563.html

[12] Taller Matriz de Oferta y Demanda de Bioenerga. 2008. Situacin actual y desarrollo potencial en Argentina. Cierre de Seminario Taller. energia3.mecon.gov.ar/.../discursos/TALLER_matriz_de_oferta_y_demanda_bi oenergia.pdf

1.1.3 Anlisis econmico y medioambiental del sector elctrico en Espaa

Resumen: El objetivo de este artculo es analizar y cuantificar los efectos econmicos y el impacto medioambiental en emisiones atmosfricas de las distintas ramas que componen el sector elctrico en Espaa. Para ello, no slo se consideran los efectos directos sino tambin los efectos indirectos que genera cada rama del sector elctrico en la produccin de su demanda final. Como base del anlisis se utiliza una Tabla Input-Output actualizada para Espaa para el ao 2008, en la que se presentan las ramas del sector elctrico

10desagregadas (Elctrica no renovable, Elica, Solar, Hidrulica y Biomasa) y las Cuentas de Emisiones Atmosfricas del ao 2008 correspondientes a los sectores de la tabla Input Output. A partir de esta tabla, junto con las cuentas de emisiones atmosfricas y del modelo lineal subyacente en ella, se obtienen indicadores de tipo econmico y medioambiental para cada una de las ramas que componen el sector elctrico espaol.

Introduccin: El sector elctrico espaol se enfrenta actualmente a importantes desafos, al igual que todo nuestro sector productivo. Dentro de estos retos est el de conseguir reducir las emisiones de gases contaminantes a la atmsfera, sin sacrificar por ello el futuro econmico del sector. En el momento en el que nos encontramos, el suministro elctrico debe ser viable, tanto econmica como ambientalmente, y la clave para lograrlo pasa por la diversificacin, tanto geogrfica, como tecnolgica. Las energas renovables estn contribuyendo a esta diversificacin, as como a la reduccin de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). De hecho, la produccin de energa elctrica es uno de los principales responsables de las emisiones atmosfricas, cuestin de gran relevancia teniendo en cuenta que uno de los retos a los que nos enfrentamos actualmente es el cambio climtico. La Directiva Europea que ratificaba el Protocolo de Kioto 2002/358/CE limita a un 15% el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero en Espaa, para el promedio de 2008-2012 respecto a las de 1990. En este aspecto los datos del ao 2010 han sido satisfactorios, pues las emisiones de GEI del sistema elctrico espaol han sido 56 Mt de dixido de carbono equivalente, lo que supone situarse en niveles inferiores a los de 1990. Este dato es de gran inters ya que el sector elctrico aporta alrededor de una cuarta parte de las emisiones generadas en nuestro pas, por lo que la reduccin de las mismas puede contribuir de forma importante al cumplimiento del Protocolo de Kioto, ya que en el ao 2010 estbamos situados en un 22% sobre las emisiones totales de 1990, es decir, 7 puntos por encima del objetivo para 2012. Esta reduccin de las emisiones generadas por el sector elctrico ha sido debida, entre otras razones, al aumento del uso de energas renovables por parte de este sector, aumento que se ha visto favorecido por las primas que han recibido las tecnologas renovables en los ltimos aos. El sector elctrico es, probablemente, el ms susceptible de utilizar las energas renovables dentro de la economa espaola, y por lo tanto uno de los sectores que mayores posibilidades tiene en la reduccin de las emisiones que genera sin comprometer su crecimiento. En concreto, en 2010 las renovables cubrieron un 35% de la demanda de energa elctrica, siendo la elica la que ms ha crecido. Tambin ha contribuido el aumento de la produccin hidrulica, debido a la alta pluviosidad. Por todo lo sealado en el prrafo anterior, el sector elctrico se convierte en un elemento estratgico para afrontar los tres grandes problemas de la poltica energtica en Espaa: la preservacin del medio ambiente, la dependencia energtica del exterior y los elevados costes, considerando que, en el caso de las renovables, los costes de puesta en funcionamiento se amortizarn en los prximos aos. En este trabajo se estudia el sector elctrico desde una perspectiva multisectorial, integrando cuentas ambientales dentro del sistema y diferencian-do las distintas energas renovables. De esta manera podremos analizar las relaciones econmicas de las ramas del sector elctrico con el resto de sectores econmicos, as como el papel que juegan como suministradores y motores de crecimiento econmico. A su vez, estudiaremos las emisiones atmosfricas que el sector elctrico provoca para llevar a cabo su produccin, tanto directa como indirectamente, con el fin de proporcionar informacin de inters a la hora de disear polticas ambientales. En concreto, nuestro objetivo en este trabajo es analizar y cuantificar

11los impactos econmicos y medioambientales (medidos en emisiones atmosfricas) provocados por la actividad productiva de las ramas de energa elctrica en Espaa, y distinguiendo entre estas ramas a las renovables. Para integrar economa y medioambiente, siguiendo la metodologa utilizada por Alcntara y Roca (1995) entre otros, utilizamos como base del anlisis una Tabla Input-Output (TIO) actualizada para la economa espaola del ao 2008 a partir de la Tabla Simtrica del ltimo Marco Input-Output publicado por con el valor aadido de presentar de forma desagregada las ramas del sector de energa elctrica distinguiendo entre renovables y no renovables (Elica, Solar, Hidrulica, Biomasa y Energa elctrica no renovable), y las Cuentas de emisiones atmosfricas correspondientes a esa Tabla Input-Output, tambin calculadas para el ao 2008. Tanto la TIO como las cuentas de emisiones atmosfricas muestran, en s mismas, una descripcin de la estructura de una economa, permitindonos conocer las relaciones directas que se producen entre los distintos agentes de la economa y entre estos y el medio ambiente. Para poder estudiar no slo las relaciones directas, sino los efectos directos e indirectos que se producen entre las ramas del sector de energa elctrica y el resto de sectores productivos, recurrimos al modelo lineal subyacente en la TIO, de manera que se obtienen indicadores que permiten analizar la estructura de interdependencias entre las ramas del sector elctrico y el resto de agentes econmicos. Para conocer las emisiones atmosfricas, directas e indirectas, que provocan las ramas de energa elctrica para producir su demanda final a partir de la TIO, junto con las cuentas de emisiones y el modelo lineal subyacente, se obtienen valoraciones verticalmente integradas de emisiones atmosfricas. El trabajo se estructura de la siguiente forma. En la seccin 2 se exponen los principales rasgos del sector elctrico espaol y de las ramas de energas renovables. En el siguiente apartado se plantean brevemente los fundamentos metodolgicos, para, en las secciones 4 y 5, presentar los resultados obtenidos en cuanto a los efectos econmicos y ambientales, respectivamente, de las distintas ramas del sector elctrico en Espaa. Finalmente, en la seccin 6 se aportan las principales conclusiones de este trabajo.

Conclusiones: La relevancia del sector elctrico para la economa espaola radica, por un lado, en su importancia como bien energtico, al suponer ms de la mitad de la produccin energtica de nuestro pas; por otro, como bien generador de emisiones contaminantes a la atmosfera en su proceso productivo. De esta relevancia se deriva el objetivo de estudio de este trabajo, que es cuantificar y analizar el impacto, tanto econmico como medioambiental, del sector elctrico espaol. Para ello, se ha empleado una metodologa basada en la utilizacin de una Tabla Input-Output, con el valor aadido de presentar de forma desagregada las ramas del sector elctrico, separando la produccin elctrica renovable de la no renovable. En primer lugar se han analizado los efectos econmicos que se producen sobre el resto de ramas de actividad de la economa espaola ante cambios en la demanda final del sector elctrico. De este modo se puede conocer el carcter dinamizador de las diferentes ramas de este sector. Los resultados obtenidos nos muestran que las ramas Biomasa, Elica y Solar presentan valores altos de efecto arrastre por unidad de demanda, aunque cuando calculamos los efectos globales su capacidad para generar actividad econmica disminuye respecto al resto de sectores, debido al pequeo tamao de su demanda final. Por otro lado, los sectores sobre los que el sector elctrico tiene mayor capacidad de arrastre, es decir, capacidad de generar actividad o renta son los Servicios,

12la Metalurgia y la Construccin, habiendo diferencias entre ramas renovables y no renovables. As, la Elctrica no renovable posee un importante efecto arrastre sobre Extraccin de crudos y Produccin de gas, mientras que Elica, Solar y Biomasa lo tienen sobre la industria del metal. El anlisis de emisiones atmosfricas del sector elctrico espaol lo hemos realizado considerando tanto sus emisiones directas como indirectas. Para ello, se han calculado los valores verticalmente integrados en emisiones atmosfricas de CO2 y de la suma de los seis GEI en CO2 equivalente para las diferentes ramas del sector. Si atendemos slo a las emisiones directas la rama Energa elctrica no renovable presenta una importante emisin directa de CO2 (23,6% sobre el total de emisin directa de Espaa), siendo poco significativa la de Biomasa y nula para Elica, Hidrulica y Solar. No obstante, aunque la emisin directa de las ramas renovables es no significativa o nula, s que provocan emisiones indirectas, aunque hemos obtenido que son reducidas y muy inferiores a las de la rama Energa elctrica no renovable. Los clculos realizados han permitido comprobar que la mayor parte de las emisiones proceden de la rama Elctrica no renovable seguida por Elica, Biomasa, Solar y en ltimo lugar Hidrulica. Estos resultados se han obtenido calculando emisiones unitarias (por unidad de demanda), pero si se calculan las emisiones globales (ponderando por el total de gasto de la rama en cuestin) los resultados varan pues ahora tras la Elctrica no renovable se sita Biomasa seguida de Solar y por ltimo, como menos contaminantes, tenemos la Elica y la Hidrulica. En este trabajo se puede apreciar claramente la necesidad de diferenciar, dentro del sector elctrico, los distintos tipos de fuentes energticas (en nuestro caso renovables y no renovables) pues sus efectos, tanto econmicos sobre el resto de sectores productivos como medioambientales en cuanto a emisiones atmosfricas, son considerablemente distintos. Los resultados obtenidos nos muestran que, de cara a planificar medidas de poltica energtica y medioambiental, las energas renovables juegan un papel fundamental. Adems, el hecho de haber distinguido entre cuatro tipos de energas renovables nos ha permitido detectar el diferente comportamiento de cada una de ellas tanto econmico, como medioambiental. Por ltimo, el anlisis detallado de emisiones atmosfricas que se ha realizado para los 31 sectores en los que se ha agregado el sector productivo espaol puede resultar de gran utilidad a la hora de disear polticas fiscales encaminadas a la reduccin de las emisiones de gases de efecto invernadero. Referencias:[1] Almeida C., Esteves B. (2006). Nouveaux Dfis pour les Biocarburants Brsiliens.Revista Biofutur,No. 269, Septembre, pp. 3236.[2] Agencia Internacional de la Energa (2006).http://www.iea.org[3] Arlie J. P., Ballerini D., Nativel F.(1984). Les Procds Modernes de Fabri ca tion de l'thanol de Fermentation.Revista de llnstitut Franais du Ptrole,Vol. 39, No. 6. NoviembreDiciembre, pp. 781805.[4] Bailey J.E. (1986).Biochemical Engineering Fundamentals.2a. ed. Mc Graw Hill.

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1.1.4 Las energas renovables: la energa solar y sus aplicaciones.

Resumen: El objetivo de este trabajo es reflexionar sobre el problema actual de la energa en el mundo y en Mxico y considerar a las energas renovables (ER), en particular a la solar como una alternativa para enfrentar el agotamiento de los yacimientos de combustibles fsiles y garantizar la conservacin del medio ambiente permitiendo acceder a un desarrollo sustentable. En el artculo se plantea el problema de la energa en el mundo y en Mxico, los mercados de las ER, la estructura energtica mundial y en Mxico, las inversiones en ciencia y tecnologa en ER, los escenarios futuros de la energa y las tecnologas de energa solar y sus aplicaciones.

Conclusiones: Podemos decir que Mxico ha estado haciendo algunos esfuerzos para desarrollar y promover a las ER. Sin lugar a dudas, la tecnologa que ms se ha impulsado es la tecnologa geotrmica. Se tienen instalados en la actualidad 953 con un desarrollo de 30 aos. Esto nos ubica en el cuarto lugar mundial del uso de este recurso renovable. Se tiene un programa de desarrollo de plantas elicas que actualmente suman 83 en construccin. Se tiene en proyecto construir un sistema solar de 25 dentro de un complejo termoelctrico de 950. Ciclo Combinado en el estado de Sonora. Sobre bioenerga se ha aprobado una ley por el congreso y se tienen una iniciativa de produccin masiva de etanol para alcanzar 7 mil 840 barriles al final del 2012. Ms recientemente y debido a la reforma energtica habr fondos para investigacin y desarrollo. Dada la magnitud del problema de la energa en el mundo y en el pas, todas esas acciones, las considero limitadas, ms aun cuando tenemos una abundancia del recurso renovable, particularmente el solar. Podemos concluir que: 1. Mxico requiere de un cambio de paradigma energtico. Los hidrocarburos en Mxico se acabarn en las prximas dcadas. La infraestructura energtica actual del pas nos hace altamente dependientes del extranjero por tecnologa y por importacin de combustibles. El uso de hidrocarburos genera gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climtico. 2. Las energas renovables (ER) pueden ser la solucin al problema energtico de Mxico y de su desarrollo sustentable. Las ER son un recurso muy abundante en el pas que puede contribuir a satisfacer la demanda energtica de manera sustentable tanto de las ciudades como del campo. Las tecnologas de ER son limpias y su uso masivo garantizara la disminucin de los GEI. Para el 2015 el pas puede tener un 10% de su oferta energtica primaria y 18% de su oferta elctrica con ER y para 2025, 20% de la oferta energtica y 38% de la oferta elctrica seran las metas para las ER. El pas cuenta con los

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recursos humanos capaces de generar investigacin y desarrollo para apropiarse las tecnologas de ER y promover una industria nacional. Ello implicara la creacin de algunos cientos de miles de nuevos empleos.3. Para garantizar el desarrollo sustentable del pas el estado mexicano debe comprometerse con una visin a largo plazo del aprovechamiento de las ER en Mxico. Se debern generar las polticas, los marcos legales, los incentivos econmicos y los fondos de financiamiento para el desarrollo masivo de las ER en el pas. En el caso del sector elctrico es indispensable un rgimen especial basado en tarifas garantizadas para alentar la generacin distribuida con ER. Se tiene que desarrollar un plan nacional estratgico a corto, mediano y largo plazo, para el aprovechamiento integral de las ER en Mxico. Se considera que deberemos crear una Comisin Nacional de Energas Renovables, un Instituto Nacional de Energas Renovables y una red nacional de centros de investigacin regionales en ER. 4. Dadas las condiciones actuales del desarrollo de las tecnologas renovables y en particular de la solar en el mundo, existe todava una gran oportunidad para que Mxico ingrese a la competencia mundial por el desarrollo de la ER.

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1.1.5 Anlisis de la produccin cientfica espaola en energas renovables, sostenibilidad y medio ambiente en el contexto mundial.

Resumen: Este trabajo analiza la produccin cientfica de Espaa para el periodo 20032009 en el rea de las Energas Renovables, Sostenibilidad (otros dicen sustentabilidad) y Medio Ambiente utilizando la base de datosScopus. En primer lugar se muestra un estudio de contexto comparando la produccin e impacto con los pases ms desarrollados. Y en segundo lugar se hace un estudio interno de las contribuciones de las instituciones espaolas as como de las revistas utilizadas por los cientficos para la publicacin de los trabajos. El estudio muestra que Espaa incrementa notablemente la produccin cientfica,

16al pasar de la posicin decimoquinta a nivel mundial a la sexta posicin, y que eso no se consigue a costa de reducir el impacto sino incrementndolo.

Introduccin: Por medio ambiente podemos entender todo lo que rodea a las personas. En los aos 70 la Comisin de la ONU para el Medio Ambiente y el Desarrollo determin que el camino que haba tomado la sociedad deterioraba el medio ambiente, a la vez que suma en la pobreza a una mayor parte de la misma. La necesidad de energa para el desarrollo econmico y social ha sido siempre una de las mayores preocupaciones; gran parte de las fuentes de energa actuales son finitas y producen un gran impacto en el medio ambiente, el cual est produciendo cambio climtico. La sostenibilidad se defini por primera vez en el informe Brundtland (1987) como la satisfaccin de las necesidades de la actual generacin sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades. Esta definicin ha dado lugar a lo que Komiyama y Takeuchi (2006) han llamado Ciencia de la Sostenibilidad, que incluye una dimensin social. Las energas renovables han despertado un creciente inters porque se obtienen de la naturaleza, porque son prcticamente inagotables, bien por el volumen de la fuente o por su renovacin por procesos naturales y porque son seguras y limpias (Simonet al., 2010). El traslado a los gobiernos de este inters social se ha materializado en una legislacin ms exigente, que ha supuesto que las empresas privadas estn asumiendo este inters, y apoyando tanto la explotacin de las mismas, mediante ayudas que igualen su rentabilidad frente a las convencionales, como otras ayudas y programas que fomenten la investigacin y el desarrollo tecnolgico del sector. Dentro del departamento de Energa de EE.UU. est la Oficina de Eficiencia Energtica y Energa Renovable que fomenta la investigacin y el desarrollo tanto en eficiencia energtica como en energas renovables. En la Unin Europea (UE), el sptimo programa marco incluye un campo temtico sobre Energa (dedicado a la financiacin de energas renovables en su mayor parte) y otro sobre Medio Ambiente (incluye el cambio climtico y financia, entre otras cosas, estudios de sostenibilidad del medio ambiente tanto natural como urbano). A nivel espaol, dentro del SEXTO Plan Nacional de Investigacin Cientfica, Desarrollo e Innovacin Tecnolgica, tenemos una accin estratgica de Energa y Cambio Climtico. A pesar del auge de los estudios bibliomtricos y del creciente inters en Energas Renovables, Sostenibilidad y Medio Ambiente, nos encontramos con un gran vaco en cuanto a anlisis de dominio cientfico en dicha disciplina, seguramente por ser un campo tan reciente. Existen algunos estudios cienciomtricos que analizan este tema utilizando tcnicas bibliomtricas (Thomas, 1992; Uzun, 2002; Hassan, 2005; Tsay, 2008; Kajikawaet al.2008; Kajikawa y Takeda, 2008; Celiktaset al., 2009; Romo Fernndez,et al., 2011 y 2012; SanzCasadoet al., 2012; Donget al., 2012) y que han permitido observar el progreso de la ciencia y la tecnologa, y han sido utilizados para satisfacer la necesidad de tener una visin global sobre las actividades de investigacin. Thomas (1992) evala el trabajo de los grupos de investigacin que trabajan en el campo de la biomasa en las reas externas a EE.UU. y la UE El autor consider dos elementos claves: la medida de la productividad cientfica y el estudio de los factores que afectan al funcionamiento de la investigacin. Seguidamente, con un importante salto en el tiempo, Uzun (2002) compar los resultados de la investigacin y las prioridades de 25 pases en energas renovables para los periodos 19961997 y 19981999, tomando como medidas el nmero de publicaciones, su incremento y el ndice de prioridades de investigacin. Hassan (2005), reconociendo el papel que juega la ciencia y la tecnologa en el desarrollo de las pilas de combustible, trata

17de caracterizar la evolucin de la estructura de estas pilas en la dcada de 1990, utilizando datos sobre patentes y publicaciones cientficas. Tsay (2008) explora las caractersticas de la literatura de la energa del hidrgeno desde 1965 a 2005 utilizandoScience Citation Index Expanded. Los resultados de este trabajo revelan que la literatura sobre la energa del hidrgeno ha crecido de forma exponencial con una tasa de crecimiento anual de alrededor del 18 % en la ltima dcada. Kajikawaet al. (2008) hicieron un anlisis de la red de citas de las publicaciones cientficas sobre energas renovables para conocer la estructura actual de la investigacin en este dominio. Los resultados confirman que dentro de las investigaciones relacionadas con este campo, aquellas correspondientes a las clulas de combustibley a las clulas solares son las que estn experimentando un crecimiento ms rpido. Kajikawa y Takeda (2008) analizaron las subreas de biomasa y biocarburantes, que han ganado un creciente inters como energa sostenible. En su artculo tambin realizan un anlisis de la red de citas de las publicaciones cientficas utilizando tcnicas de arraigamiento(clustering). Segn los resultados, dentro de la investigacin en biomasa y biocarburantes, las correspondientes a la produccin de biocombustiblee hidrgeno se desarrollan ms rpidamente. Celiktaset al. (2009) intentaron descubrir las tendencias de la investigacin en energas renovables durante un amplio periodo (19802008) pero se centraron nicamente en Turqua. Los autores concluyen que las publicaciones sobre biomasa y sistemas de conversin, as como sobre sistemas de energa solar, fueron las predominantes. Tambin sealan que tanto el nmero de publicaciones como el de citas se incrementaron en la ltima dcada, y ms de la mitad del total de documentos fueron publicados en los ltimos cuatro aos. Romo Fernndezet al. (2011) proporcionan una visin general de la investigacin de los principales pases europeos en el rea de Energa Renovable durante el periodo 20022007, utilizando la base datos de literatura cientficaScopus(Elsevier). Los resultados muestran que la produccin mundial y europea se duplic en el periodo estudiado y que Europa, que lleg a tener 40 % de la produccin mundial, creci a menor ritmo que el resto del mundo. Y por ltimo, en un trabajo posterior Romo Fernndezet al. (2012) muestran la produccin cientfica del mundo tanto por pases e instituciones de investigacin como por revistas cientficas para el periodo 20032008. Los resultados indican que la produccin total del mundo aumenta a lo largo del periodo estudiado y que con el paso de los aos este tema est adquiriendo un gran inters en el mbito cientfico. Nuestro estudio pretende analizar la produccin cientfica del rea temtica especfica "Energias Renovables, Sustentables y Medio" incluida en la base de datosScopus, utilizando indicadores cienciomtricos para el periodo 20032009, con el fin de conocer la evolucin de la investigacin en dicha rea en el caso de Espaa.Conclusiones: La produccin cientfica en el rea de estudio creci linealmente en el periodo 20032009 a nivel mundial, en Espaa tambin creci linealmente pero ms deprisa, y se cuadruplic en el periodo. Durante el mismo la produccin espaola ascendi desde la decimoquinta posicin a la sexta. Esto significa que se increment mucho el esfuerzo investigador durante el periodo, a principios del cual, podramos decir, estaba por debajo de su lugar natural. Este incremento de la produccin no ha supuesto una merma de la calidad en la citacin normalizada, sino que tambin se ha incrementado. La tasa de colaboracin en Espaa en el rea de estudio no es muy alta, de hecho los trabajos sin colaboracin vienen a suponer cerca del 50 %. Se atisba una tendencia a decrecer.

18Igualmente se atisba una tendencia al crecimiento de la tasa de colaboracin internacional, que viene a estar por encima del 25 %. Se comprueba que la colaboracin internacional viene a suponer un incremento de la citacin por regla general. Con todo ello Espaa viene a estar dentro del grupo de pases sobresalientes, que tienen una gran produccin cientfica con alta especializacin temtica reconocida internacionalmente. Hay 109 instituciones espaolas que publicaron trabajos en el rea y periodo de estudio. De ellas solamente 34 tuvieron una produccin promedio anual superior a un trabajo. Entre las mismas hubo 29 universidades y otras cinco instituciones del sector pblico que fueron clasificadas en cuatro grupos. Las instituciones del sector pblico (grupo 1) son de las que mayor especializacin tuvieron, salvo el consejo superior de investigaciones cientficas que es ms generalista. Destacaron el Centro de Investigaciones Energticas, Medioambientales y Tecnolgicas por su alta produccin que supuso cerca del 15 % de la produccin nacional y el consejo superior de investigaciones cientficas con una citacin normalizada que super en un 67 % el promedio mundial. Existen 10 universidades con una citacin normalizada superior en un 30 % al promedio mundial (grupo 2), entre las que destac la Universidad de Zaragoza que sin produccin en 2003 se coloc en primera posicin en 2009 junto con el Centro de Investigaciones Energticas, Medioambientales y Tecnolgicas. Por debajo del promedio mundial hay 11 universidades (grupo 4), entre las que destac la Universidad Politcnica de Madrid por su produccin y especializacin. De las restantes 8 universidades (grupo 3) que se encontraban en una situacin intermedia destac la U. de Jan por su produccin y especializacin. Y por ltimo, la mayora de las revistas utilizadas para publicar por los cientficos espaoles del rea de estudio fueron del primer cuartil, seguidas de las del segundo a gran distancia de las revistas del tercer y cuarto cuartil. Esto explica los buenos resultados de impacto obtenidos. Gran parte de ellas figuraron como holandesas por pertenecer al grupo El sevier, el mayor grupo editorial de revistas cientficas. En concreto, las dos revistas ms utilizadas a gran distancia del resto fueronEnerga Renovable y Energa solar. Esto tambin da una idea de la fortaleza del impulso de las energas renovables y en concreto de la solar dentro del rea de estudio. De todo ello se puede inferir que ha habido un incremento del esfuerzo cientfico dedicado al rea de estudio durante el periodo estudiado, sin que dicho esfuerzo pueda atribuirse exclusivamente a nuevas instituciones o cientficos, sino ms bien a un cambio de orientacin de las mismas. Esto hizo posible no slo el aumento de la produccin sino tambin del impacto, lo que mejor las posiciones de Espaa en elrankingmundial. Esto puso de manifiesto que el esfuerzo inversor llevado a cabo a nivel europeo, con el sptimo programa marco, apoyado a nivel nacional con el sexto Plan Nacional de Investigacin Cientfica, Desarrollo e Innovacin Tecnolgica, obtuvo un gran resultado en Espaa. No as en el resto de Europa que pese a haber incrementado su produccin perdi porcentaje en la produccin mundial porque en otras partes del mundo el incremento fue mayor.Referencias:[1] Archambault, .; Campbell, D.; Gingras, Y.; Larivire, V. (2009), "Comparing Bibliometric Statistics Obtained from theWeb of Science and Scopus", enJournal of the American Society for Information Science and Technology (JASIST), 60 (7), 13201326. [2] Bollen, J.; Van de Sompel, H.; Hagberg, A.; Chute, R. (2009), "A principal component analysis of 39 scientific impact measures", enPLoS ONE, 4(6), e6022 DOI:10.1371/journal,pone,0006022.19

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1.2 ESTUDIO DE CONTEXTO

1.2.1 CONTEXTO AMBIENTAL

Afortunadamente el ser humano poco a poco est reflexionando de los problemas tan gigantescos y preocupantes que se estn produciendo al medio ambiente, por eso se han creado, unas metas como la conservacin, proteccin y mejoramiento del medio ambiente, para esta hay diversas formas, como crear fuentes limpias de energa renovables, es decir, que tengan origen natural en una cantidad ilimitada, y que al ser consumidas o utilizadas se puedan regenerar de manera natural o artificial, por otro lado que no afecten, alteren de manera negativa, ni causen daos a los ecosistemas. Las energas renovables son una alternativa muy eficaz y utilizada en la actualidad ya que se pueden utilizar en diferentes mbitos, es decir, hay muchas clases de energas las cuales nos permiten mejorar considerablemente el negativo impacto ambiental, causado por todas las actividades antrpicas y unas de ellas son: la energa hidrulica, la energa elica: es producida por el viento, por medio de grandes molinos de viento o aerogeneradores que aprovechan las olas o corriente de viento y se transforma en energa, la energa solar: Este tipo de energa la adquirimos por medio del sol, en forma de radiacin electromagntica (luz, calor y rayos ultravioleta principalmente), la energa solar se divide en energa solar trmica ( usada para producir agua caliente de baja temperatura para uno sanitario y calefaccin), y la energa solar fotovoltaica ( a travs de placas de semiconductores que se alteran con la radiacin solar), la biomasa: Es la procedente del aprovechamiento de materia orgnica animal yvegetalo de residuos agroindustriales, incluye los residuos procedentes de las actividades agrcolas, ganaderas y forestales, as como los subproductos de las industrias agroalimentarias y de transformacin de la madera. Yo pienso que sera mejor emplear en nuestra regin Casanare las alternativas de biocombustible, la biomasa y la energa solar,

22indiscutiblemente la primera porque actualmente el crecimiento poblacional es considerablemente alto, este aspecto nos est presentando problemticas ya que con crecimiento poblacional la demanda de alimentos y desechos es superior cada vez y con esto vienen ligados complicaciones o riesgos para la salud como malos olores, propagacin de virus, infecciones y enfermedades altamente peligrosas, y para el ambiente, produccin de gases efecto invernadero, lluvia acida, degeneracin en ecosistemas, contaminacin, absorcin y cambio de nutrientes para el suelo, aire, y agua. La segunda alternativa la considero tambin adecuada para nuestra regin, debido tambin al aumento de poblacin, mayor cantidad de personas necesitan transporte da a da y a distancias ms grandes. Por lo cual que mejor forma que transportarnos por medio de mtodos o combustibles orgnicos, que mejoran nuestra calidad de vida, para todos los ecosistemas, y ahorramos. Y la ltima alternativa la planteo debido a los aspectos climticos en los que nos encontramos, es decir, tenemos ventajas porque a nuestra regin llegan con ms intensidad los rayos ultravioleta, la luz y el calor del sol.

1.2.2 CONTEXTO CULTURAL Todas estas alternativas puestas en nuestra regin nuestra comunidad va a tener ms conocimiento, van a dejar de ser analfabetas, se van a superar, ya no habr tantos nios, jvenes, adultos y abuelitos del campo especialmente sin nivel de lectura o escritura, esto es muy favorable porque podrn estudiar y ser lo que siempre han soado, van a tener ms oportunidades para seguir adelante, y pueden tambin aportar y ser mejores o competir con los de las ciudades y entre ellos mismos, por ser los mejores, desarrollando as mas el pas, aunque para algunas personas ser difcil acostumbrarse a estas nuevas alternativas o formas de vida, y ayuda a disminuir la contaminacin y mejorar la calidad de vida de las personas, aunque para algunas personas al momento de civilizarse se dejaran las races y se perdern las tradiciones primitivas. Estas alternativas de energa podran crear positivamente conciencia y sentido de pertenencia, de las personas ya que valoran las fuentes y las formas de las cuales estn recibiendo energa, o de lo contrario negativamente seran ms indiferentes frente a estas fuentes ya que podran pensar que como las fuentes de estas energas son como cotidianas, es decir, casi no deben pagar entonces no necesita importancia o sentido de pertenencia porque siempre la tendrn hay, podran tambin estas formas de crear energa producir ms ideas, sensibilidad o proyectos a impulsar el desarrollo del pas y disminuir la contaminacin ambiental, las cuales seran gran parte de las personas del campo, o pueblos, por lo tanto impulsara tambin a investigar ms, disminuir la tasa de analfabetas de los pueblos, y podran tambin compartir y transmitir las culturas y tradiciones a las otras regiones del pas y porque a nivel internacional, porque tienen la forma de comunicarse.

231.2.3 CONTEXTO ECONOMICOLa disminucin de gastos econmicos es demasiada, ya que en las zonas en las que ya se encuentran instaladas fuentes de energas renovables, ahorran muchsimo, debido a que no necesitan los servicios de las industrias que comercializan energa no renovable o de origen fsil. Porque en estos procesos como la biomasa, o el biocombustible se utilizan de manera favorablemente los mismos desechos que ellos producen, as mejoran tambin increblemente la calidad de vida, ya que todo es orgnico o de origen natural. Adems es accesible para los lugares en los que no haba electricidad, o combustible, como el campo, o zonas alejadas a las ciudades o pueblos, pero pudieron adquirirlos de manera ms rpida, satisfaciendo las necesidades en condiciones ms limpias y sanas. Tambin se podra fomentar ms conciencia ciudadana principalmente para la conservacin del medio ambiente, conforme se desarrolle e implementen ms formas de energa renovables o mtodos que mejoren la calidad del ambiente y el ser humano. Adems de todos estos beneficios por medio de las energas renovables nuestro pas y regin podramos avanzar y mejorar crisis econmicas que estamos pasando, tambin habra ms ahorro. Las alternativas que considere ms efectivas para nuestra regin ayudaran extremadamente este contexto. los biocombustibles serian implantados sobre el combustible de origen fsil, al hacer esto contribuiramos con el medio ambiente y esto tambin implica ahorro de dinero, ya que bajara el grado de contaminacin, las zonas poco contaminadas seran ms fcil y recuperarlas, adems se ahorraran millones en reconstruccin o mejoramiento de vas, porque el transporte pesado ya no sera tan frecuente y pesado, para la biomasa, ahorraramos y valoraramos ms la energa elctrica producida de manera orgnica, bajaramos el grado de enfermos, porque el nivel de contaminacin se disminuira. Y para la energa solar tanto como para la anterior sera ms accesible la luz elctrica a las casas, microempresas y fbricas. Como existen ventajas tambin existen desventajas, por ejemplo en la alternativa de biomasa, econmicamente para poder producir energas necesita de altos ingresos, debido a que es importantsimo separar el etanol por destilacin, lo cual influye procesos, maquinas, y materiales costosos. Aunque semejndolo con la problemtica ambiental, este proceso disminuir la contaminacin y otras inversiones que eran dirigidas a este caos, ya que al producir adems energas del bioetanol, tambin producir biocombustible, el cual es muy necesario debido a la cantidad tan grande de medios de transporte que estos necesitan para poder movilizarse, aunque por otro lado podra agravar la problemtica, ya que el etanol en grandes cantidades afectara al aire, y a su vez a todo a donde este aire contaminado llegue, subiendo asi el grado de contaminacin y otros fenmenos naturales.

1.2.4 CONTEXTO SOCIALActualmente la cultura del ser humano bsicamente es el consumismo, el cumplir o hacer todo lo posible por estar satisfecho, sin importar las consecuencias y problemticas que pueda causar, as es la enseanza de por lo mnimo la mitad de miles de personas que

24habitamos el mundo, el planeta tierra, as fue como nos educaron, en solo preocuparse por el bien propio, sin importar por encima de quien deban pasar, pero la naturaleza y Dios de una u otra forma nos va devolviendo todos los daos que le causamos, uno a uno, y lo devuelve en algunos casos de una forma devastadora. Pero debemos dejar de ser tan indiferentes, debemos de empezar a tomar conciencia ciudadana, pensar en grade, en mejorar, de una manera limpia, justa, debemos pensar en cmo est el mundo?, cmo lo queremos para nuestras futuras generaciones?, y que estamos haciendo para que esto sea real?. La sociedad va avanzando, cuando un grupo de personas empieza hacer la diferencia, empieza a dar ejemplo, luego se unen otras personas y va aumentando esta cultura y conciencia ciudadana, porque la mejor forma de ensear es con ejemplo. Tambin embellecemos de manera significante a nuestros ecosistemas, ciudades o habitas, mejorando la calidad de vida, no solo para nosotros mismos, sino tambin para la flora y fauna. Por otro lado tambin se podra solucionar la problemtica que se est viviendo conforme a el aumento excesivo de poblacin, es decir, con forme aumenta la poblacin se necesitan ms recursos para subsistir, como el agua, la comida, la electricidad, entre otros. Y mientras ms consumen ms desechos producen. Los cuales de muchas maneras afecta a nuestro medio ambiente, por consiguiente es necesario tomar medidas para solucionar esta contaminacin. En este caso podramos utilizar la biomasa, y el biocombustible, los cuales reutiliza y dan un uso necesario y til a nuestros desechos para nosotros, adems evita y minimiza los gases de efecto invernaderos, la lluvia acida, entre otros fenmenos naturales. 1.3 MAPA MENTAL

En este mapa se ilustra en rasgos generales los temas referentes a las clases de energas renovables vistas anteriormente. Ver anexo 1.

II CAPITULO2. BIORREMEDACIN DE AMBIENTES CONTAMINADOS

2.1.1 Biorremediacin: una herramienta para el saneamiento de ecosistemas marinos contaminados con petrleo

Resumen: En las ltimas dcadas, paralela al desarrollo de la industria petrolera, ha aumentado la contaminacin en los ecosistemas marinos. El vertimiento de petrleo crudo y sus derivados provocan efectos negativos a corto, mediano y largo plazo. La eliminacin natural de los contaminantes puede tardar aos, e incluso no ocurrir. Para acelerar este proceso y garantizar la reparacin del ecosistema daado, se emplean tcnicas de biorremediacin. Esta variante emergente de la biotecnologa ambiental, se basa en el 25empleo de la actividad metablica microbiana (bacterias, hongos, levaduras, algas y tapetes microbianos) para degradar los hidrocarburos del petrleo. Su aplicacin tiene dos propsitos esenciales: la bioestimulacin de la poblacin autctona viable, y la bioaumentacin (introduccin de poblaciones microbianas viables). Su seleccin requiere el anlisis de factores abiticos y biticos, que influyen en el proceso de biodegradacin. Los primeros incluyen los relacionados con el contaminante y las condiciones medioambientales; y los biticos, lo referente a la poblacin microbiana. En el desarrollo de esta tecnologa, se han formulado varios productos comercializables para la limpieza de desastres: fertilizantes construidos por nutrientes con funciones bioestimuladoras; bioproductos conformados por microorganismos; y productos qumicos con la funcin de aumentar o estimular la poblacin microbiana que interviene en el proceso de biodegradacin.

Introduccin: Hoy da trasiegan por los mares cerca de 2 mil millones de toneladas de petrleo crudo. Su descarga accidental y a gran escala constituye una importante causa de contaminacin de las aguas marinas. La mayor responsabilidad de la contaminacin por crudos suele ser de los barcos superpetroleros que lo transportan (responsables del 22% del total); aunque el vertimiento de otros barcos y la explotacin de las plataformas petrolferas marinas, tambin son una importante aportacin de vertidos. Se estima que de cada milln de toneladas de crudo embarcadas, se vierte una tonelada. De ellas, solo el 10% del petrleo que va al mar proviene de accidentes marinos. La atmsfera, la filtracin natural, los ros, las escorrentas urbanas, las refineras de petrleo situadas en la costa, las descargas operativas de los petroleros, son fuentes de contaminacin. Otra de las causas fue el vertido en el Golfo Prsico durante la Guerra en 1991, que se estima en unas 460 mil toneladas. Las descargas operativas se deben al lavado de los depsitos en el mar y al vertido de lastre en forma de agua contaminada antes de la carga. Los accidentes que implican vertimiento de miles de toneladas de petrleo originan mareas negras, que causan problemas econmicos: interrumpen la pesca y la navegacin, y alteran gravemente el ecosistema, al ocasionar un alto ndice de mortalidad de aves acuticas, peces, mamferos acuticos y otros organismos del ocano. La efusin provocada por la colisin del buque petrolero Exxon Valdez con los arrecifes de Prince William Sound en 1989, se consider, hasta el ao 2010, la ms daina al medio ambiente. En este accidente se derramaron entre 40 y 50 mil toneladas de petrleo crudo. Parte de la estrategia propuesta para este derrame de petrleo fue el uso de un fertilizante olefilos, para estimular la biodegradacin del crudo. A las dos semanas, una parte considerable del petrleo derramado en las playas haba sido removido. Entre las mayores mareas negras registradas hasta el momento est la provocada por el buque petrolero Amoco Cdiz frente a las costas francesas en 1978 (227 mil toneladas de crudo). La afectacin de 1900 km de costas francesas y espaolas, causada por 63 mil toneladas de petrleo crudo tras el hundimiento del buque petrolero Prestige, est considerada tambin entre los desastres ecolgicos ms grandes debidos a derrames de petrleo. El vertimiento de ms de 37 mil toneladas de combustible pesado por el petrolero Erika en las costas de la regin francesa

26de Bretaa, causaron la mayor tragedia ornitolgica del Atlntico europeo . Para mejorar estas consecuencias, se valor la aplicacin de la biorremediacin y el empleo de bioproductos. El incontrolado derrame de petrleo por ms de 60 das en el Golfo de Mxico, tras la explosin y hundimiento de la Plataforma Deepwater Horizon en abril de 2010, se considera el mayor desastre ecolgico de su tipo. Segn Richard Harris, hasta el 15 de mayo de 2010 se haban vertido casi 300 mil toneladas de petrleo crudo, lo que constituye una fuerte amenaza para cientos de especies marinas y aves. Una vez sellado el pozo y concluidas las labores de recoleccin mecnica, la aplicacin del bioproducto Oilzapper por el Instituto de Energa y Recursos de la India (consorcio de cinco cepas bacterianas degradadoras de hidrocarburos saturados y aromticos, compuestos bencnicos nitrogenados y sulfurados, y asfaltenos o alquitrn), parece ser una buena opcin desde el punto de vista ecolgico. La plataforma insular de Cuba es muy vulnerable a los impactos en las reas acuticas, por sus caractersticas geogrficas (estrecha y alargada); sin embargo, solo cinco accidentes relacionados con la actividad petrolera han afectado los ecosistemas marinos en los ltimos 20 aos: tres por roturas en oleoductos: Playa Jibacoa (2001), Ensenada de Arroyo Blanco (2002), Ensenada de Bacunayagua (2008), El impacto de un vertido accidental de petrleo provoca efectos negativos a corto, mediano y largo plazo. Este se puede dispersar y degradar de manera natural durante varios aos. Diversas investigaciones han evidenciado que la eliminacin natural de petrleo es muy lenta, y sus depsitos permanecen durante mucho tiempo; de modo que la recuperacin de los ecosistemas afectados puede demorar mucho. Estudios recientes en la zona de Alaska, donde ocurri el derrame del Exxon Valdez, muestran concentraciones medias anuales de 62258 mg/g de hidrocarburos totales (base hmeda) en sedimentos del rea. Otra prueba de la persistencia de estos contaminantes es el empleo de los perfiles de concentracin obtenidos en columnas de sedimentos como naturales para la reconstruccin de descargas histricas antropognicas, lo cual resulta importante para evaluar el xito de medidas recientes de control de la contaminacin por hidrocarburos. Ello ha determinado que se hayan desarrollado numerosas estrategias con el objetivo de paliar los efectos de una contaminacin por vertidos de petrleo, y acelerar el proceso de recuperacin de los ambientes daados. En esta revisin se examinan los conceptos de biorremediacin como biotecnologa ambiental y sus clasificaciones. Se analizan los factores que contribuyen a la biodegradacin de petrleo en ecosistemas marinos; y se enuncian los microorganismos degradadores de hidrocarburos, as como diferentes bioproductos para la biorremediacin de este ecosistema.

Conclusiones: Las diferentes tcnicas para remover el petrleo de los ecosistemas marinos daados no son cien por ciento eficaces. La biorremediacin es una tecnologa factible, pero solo debe utilizarse despus de los procesos de remocin fsica para que resulte ms efectiva. Exceptuando unos pocos factores, esta tecnologa posibilita la recuperacin de ecosistemas contaminados. La aplicacin de procesos in situ presenta

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ventajas ecolgicas y econmicas sobre la ex situ, debido a que los tratamientos ex situ requieren del traslado de la contaminacin al rea de tratamiento. La biodegradacin de los contaminantes depende de factores abiticos que agrupan los relacionados con el contaminante (solubilidad, viscosidad, toxicidad, volatilidad y biodisponibilidad) y las condiciones medio ambientales (pH, temperatura, salinidad, presin, presencia de metales pesados, disponibilidad de oxgeno y nutrientes); mientras que los biticos depende de los microorganismos (poblacin microbiana: concentracin e interacciones). Aunque en un proceso de biorremediacin debe analizarse y tenerse en cuenta todos los factores antes mencionados, especial atencin merecen la disponibilidad de nitrgeno y fsforo, y la composicin enzimtica de la poblacin microbiana. Se han reportado ms de 100 gneros y el doble de especies de microorganismos degradadores de hidrocarburos del petrleo pertenecientes a 11 divisiones.

Referencias:

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2.1.2 Potencial de la biorremediacion de suelo y agua impactados por petrleo en el trpico mexicano

Resumen: En este artculo se evala la tecnologa de biorremediacin para el tratamiento de sitios contaminados con petrleo en el trpico mexicano. Se describen brevemente su origen, principios bsicos, aplicacin correcta y limitaciones, y el empleo adecuado de productos bacterianos comerciales. Se estudia el potencial de la biorremediacin en ecosistemas tropicales y se presentan varios estudios relacionados con la biorremediacin. Entre ellos, el tratamiento de desechos de la industria petrolera, y biorremediacin en el trpico. Adems, se incluyen investigaciones recientes realizadas en nuestro propio laboratorio. Finalmente, se analizan las posibilidades de desarrollo tecnolgico para la biorremediacin de los hidrocarburos del petrleo en los ecosistemas tropicales del sureste mexicano.

Introduccion: En el sureste mexicano se encuentran un sinnmero de sitios con diferentes niveles de impacto ambiental, resultado de la actividad petrolera de aproximadamente cincuenta aos. Se debe buscar soluciones tecnolgicas apropiadas para las condiciones caractersticas de esta zona tropical. En este contexto se debe recalcar el valor de desarrollar tecnologas de biorremediacin como alternativas para la recuperacin de ecosistemas y agroecosistemas impactados. Es importante que dichas tecnologas tomen en cuenta las propiedades del trpico, sobre todo las temperaturas elevadas y la alta precipitacin. La misma industria petrolera ha empezado investigaciones en esta rea en

29los ltimos aos. Petrleos Mexicanos (PEMEX), con ayuda del Instituto Mexicano del Petrleo (IMP), ha empezado a buscar medidas efectivas en trminos de costo beneficio para recuperar algunos de los sitios contaminados ms problemticos en el sureste mexicano, especialmente en los estados de Veracruz, Tabasco, Chiapas y Campeche. La biorremediacin es una de las tecnologas que se estn investigando y est resultando una de las ms prometedoras y menos costosas. Debido a los datos obtenidos en una evaluacin reciente realizada por PEMEX y el IMP en Tabasco occidental (Ledesma et al., 1994), actualmente se considera a la biorremediacin como uno de los medios ms apropiados para la restauracin de muchos sitios contaminados. As, muchas de las convocatorias realizadas por PEMEX para la recuperacin de sitios contaminados especifican la biorremediacin. Desafortunadamente, hay mucha equivocacin e informacin falsa acerca de la biorremediacin entre profesionales ambientales y en la industria petrolera mexicana. Una parte de esta equivocacin se ha generado por vendedores demasiados entusiastas de los productos bacterianos comerciales, y otra parte probablemente resulta de una carencia general de enseanza formal de las ciencias biolgicas entre profesionales de la industria petrolera. Esta falta de comprensin acerca del manejo apropiado y limitaciones de la biorremediacin frecuentemente llevan a resultados errneos, y a menudo aumenta los costos de restauracin. En este artculo se intenta aclarar algunas de las confusiones, presentando ejemplos concretos de la aplicacin de biorremediacin, as como la ilustracin del potencial que ofrece para la restauracin de sitios contaminados en el sureste de Mxico.

Conclusiones: La biorremediacin, como una tecnologa, tiene un gran potencial en la recuperacin de sitios contaminados por hidrocarburos de petrleo en el trpico mexicano, y generalmente es ms barata que otras alternativas de restauracin. De cualquier modo, se necesita considerar los factores determinantes para un sistema de biorremediacin, y se deben entender las limitaciones de esta tecnologa y compensarlas. En este contexto es recomendable elaborar un estudio de factibilidad para evitar problemas en el proyecto y para optimizar las condiciones del tratamiento. Se puede utilizar la biorremediacin para el tratamiento de residuos caractersticos aceitosos de los hidrocarburos de petrleo, ya que reduce fuertemente las concentraciones de hidrocarburos y su toxicidad. Investigaciones del potencial de biorremediacin en suelos tropicales indican, que hay microorganismos degradadores de petrleo en ellos, stos pueden usar una gran variedad de hidrocarburos como fuentes de alimento, y adems pertenecen a los mismos gneros cientficos que las bacterias oleoflicas de regiones templadas. Estas se estimulan considerablemente en presencia de hidrocarburos. Los estudios recientes, realizados en el trpico petrolero mexicano, indican la existencia de bacterias nativas degradadoras de petrleo en suelos regionales y recortes de perforacin, las cuales se adaptan a las condiciones climticas del trpico. Adems, la contaminacin por petrleo tiende a estimular las poblaciones microbianas de esta regin. La aplicacin de estos resultados tiene un gran potencial para la remediacin de los sitios impactados por hidrocarburos en la regin. Propiamente aplicada, la utilizacin de microorganismos nativos en la biorremediacin debe resultar en un aumento de la eficiencia en la remediacin a un costo significativamente bajo. Es importante adecuar y desarrollar tecnologas propias de la zona tropical petrolera mexicana. Estos deben de considerar las caractersticas propias del trpico (tales como la alta

30temperatura y considerable precipitacin) y, en donde es posible, aprovechar de stas. Las condiciones climticas de esta zona son idneas para la biodegradacin. Ahora se requiere elaborar las tecnologas (incluyendo su diseo, implementacin y manejo) que aprovechen estas mismas. Adems, se necesita seguir experimentando y observando para encontrar otros procesos del trpico importantes para la restauracin, [tales como: fotooxidacin, oxidacin qumica, y la fitorremediacin (la remediacin por plantas)] y buscar cmo utilizarlos. Para esto es importante, tambin considerar los factores socio-econmicos de la regin. Muchas de las tecnologas de remediacin que vienen de pases desarrollados estn elaboradas para realizar una obra en poco tiempo, empleando poco espacio. Esto es debido a que muchas de estas tecnologas se aplican en zonas urbanas, en donde el espacio es limitado, y el potencial de una propiedad de rendir ingresos (como rentas, o de la produccin de una planta industrial, por ejemplo) es alto. Por tal razn se sacrifica economa por tiempo y la reduccin en el espacio requerido. En la zona petrolera del trpico mexicano, la gran mayora de localizaciones contaminadas por hidrocarburos son en reas rurales, y muchas de ellas en zonas bajas. Estas reas generalmente son pocas aprovechables para la ganadera y agricultura, y su rendimiento es relativamente bajo. En esta situacin no debe de haber prisa para su restauracin. Aqu sera mejor desarrollar tecnologas menos rpidas, y ms econmicas (como la biorremediacin y fitorremediacin). En este contexto sera mejor buscar tecnologas de biorremediacin menos intensivas en su aplicacin, que son ms tardadas, pero tan efectivas y mucho menos costosas. Algunas posibilidades podran ser algn tipo de composteo, o una combinacin de mitigacin fsica con fitorremediacin. Entre stas estn muchas posibilidades para aprovechar del gran potencial que presenta la biorremediacin de petrleo en el trpico mexicano.

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[10] Bremer, M.H. 1995. Inventario nacional de sitios para confinamiento de residuos peligrosos. Memorias de la II Congreso Interamericano sobre el Medio Ambiente. 29 Ago. - [11] 1 Sept. RICA/Instituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), Monterrey, NL, Mxico.

2.1.3 Biorremediacin de suelos contaminados por hidrocarburos.

Introduccin: El impacto ambiental de los derrames de crudo en Colombia ha dejado miles de hectreas afectadas, sin dejar a un lado los kilmetros de ros y quebradas. Estos daos a las fuentes hdricas, suelos, aire, fauna y vegetacin, causados por actos terroristas a la infraestructura petrolera o como resultado de la actividad de la extraccin del petrleo, son prcticamente irremediables, ya que los procesos de descontaminacin no alcanzan a cubrir todas las reas afectadas y se realizan mucho tiempo despus de que el crudo ha penetrado al ecosistema.