lunes, 21 de marzo de 2011

Comparando El Niño de 1998 y el de 2010


En 1998, las anomalías medidas por UAH (University of Alabama Huntsville) fueron mayores en el período pico de El Niño que las comparables de la temporada alta de El Niño de 2010, a pesar de haber comenzado siendo menores. Las anomalías del período de disminución de temperaturas hasta ahora han sido comparables.

Será interesante ver cómo La Niña en curso progresa en comparación con el período de 12 meses siguientes al episodio de El Niño de 1998.

sábado, 19 de marzo de 2011

Petróleo del gas natural

Imaginemos una tecnología que podría transformar el gas natural en productos de petróleo de alta calidad, tales como combustible de vehículos de bajo azufre, materias primas petroquímicas o lubricantes de alta calidad. En la actual era de gas barato y abundante y de petróleo preocupantemente caro, sería como convertir el agua en vino. Esta tecnología no sólo existe, sino que se está aplicando a escala masiva en los desiertos de Qatar por Shell. Después de haber invertido 19 mil millones de dólares en la construcción de esta maravilla moderna del mundo, Shell está en el proceso de puesta en marcha.



La tecnología en que se basa la planta de GTL (gas to liquid) de Shell se llama Síntesis de Destilados Medios (SMDS). Desde 1993 ha sido probada y mejorada en la planta piloto de GTL Bintulu en Malasia. La planta de GTL Bintulu tiene la capacidad para producir 14.700 barriles por día (bpd).


Cuando la planta de Qatar esté en plena producción se producirán 140.000 barriles por día de productos GTL a partir de dos líneas de producción de 70.000 bpd cada una, y 120.000 bpd de gas licuado de petróleo (GLP), es decir, una producción total de hidrocarburos de 260.000 bpd. En otras palabras, alrededor del 7,5% de la producción de hidrocarburos de Shell el año pasado.

El GTL no contiene azufre, es incoloro e inodoro. Se considera un combustible más limpio que el diesel. Las pruebas realizadas por Shell en cooperación con Toyota, Volkswagen y Daimler Chrysler en diferentes ciudades demostró que GTL de combustible emitido menos emisiones contaminantes que el diesel estándar. Por ejemplo, 25 coches Volkswagen Golf funcionaron con combustible GTL 100% durante tres meses, y se demostró que los motores emitían un 91% menos de monóxido de carbono, un 63% menos de hidrocarburos, un 26% menos de partículas y un 6% menos de óxidos de nitrógeno, que el diesel convencional.

Con un precio del barril de petróleo a 100 dólares, la planta se amortizaría en poco más de dos años, ya que el precio del gas en equivalente de barril de petróleo es sólo de 6 dólares.

¿Podrá ser ésta la solución a la crisis del petróleo?

Artículo en European Energy Review

Súper luna llena

Hoy mismo, 19 de marzo de 2011, tendremos una luna llena de gran tamaño, la mayor desde hace 18 años, ya que la última luna llena tan grande y tan cerca de la Tierra ocurrió en marzo del 1993.

La luna llena varía de tamaño debido a su órbita elíptica alrededor de la Tierra. Cuando la luna se encuentra en el perigeo está unos 50.000 km más cerca de la Tierra que cuando está en el apogeo, y se nos aparece un 14 % mayor en diámetro y un 30 % más brillante.

La luna llena de hoy ocurrirá menos de una hora antes de que se encuentre en el perigeo, una coincidencia que solo ocurre una vez cada 18 años aproximadamente.

Cuando la luna se encuentra en el perigeo nos obsequia con mareas mayores que las normales, ya que su atracción gravitatoria es mayor. Pero, en promedio, esta diferencia es solo de dos a tres centímetros, aunque en algunos lugares pueda llegar hasta los 15 cm.

No hay nada que temer: aún en un súper perigeo, la luna sigue estando a 356.577 km de la Tierra.

domingo, 13 de marzo de 2011

El colapso del petróleo

Traducimos un artículo muy interesante sobre las consecuencias que los disturbios actuales en los países árabes significarán para la producción de petróleo en el futuro, publicado en la edición del pasado 7 de marzo de la European Energy Review:

Cualquiera sea el resultado de las protestas, revueltas y rebeliones que se suceden en el Oriente Medio, una cosa es segura: el mundo del petróleo se transformará para siempre. Hay que tomar todo lo que está ocurriendo ahora sólo como el primer temblor de un terremoto petrolífero que sacudirá el mundo hasta la médula.

Durante el siglo al que se remonta el descubrimiento de petróleo en el suroeste de Persia, antes de la Primera Guerra Mundial, las potencias occidentales han intervenido en repetidas ocasiones en Oriente Medio para asegurar la supervivencia de gobiernos autoritarios dedicados a la producción de petróleo. Sin estas intervenciones, sería inconcebible la expansión de las economías occidentales después de la Segunda Guerra Mundial y la riqueza actual de las sociedades industrializadas.

La noticia de que debería estar en las portadas de los periódicos en todas partes: ese antiguo orden del petróleo se está muriendo, y con su desaparición se verá el fin del petróleo barato y de fácil acceso. Y para siempre.

Poner fin a la Era del Petróleo

Vamos a tratar de tomar la medida de lo que está en riesgo en el tumulto actual. Para empezar, casi no hay manera de dar plena justicia al papel fundamental desempeñado por el petróleo del Medio Oriente en la ecuación de energía del mundo. A pesar de que el carbón barato impulsó la denominada Revolución Industrial, alimentando los ferrocarriles, los barcos de vapor, y las fábricas, el petróleo barato ha hecho posible el automóvil, la industria de la aviación, los suburbios, la agricultura mecanizada, y una explosión de la globalización económica. Y mientras un puñado de las principales zonas productoras de petróleo inició la Era del Petróleo - los Estados Unidos, México, Venezuela, Rumania, el área alrededor de Bakú (en lo que entonces era el imperio zarista de Rusia), y las Indias Orientales Holandesas - ha sido Oriente Medio quien ha apagado la sed mundial de petróleo desde la Segunda Guerra Mundial.

En 2009, el año más reciente para el que esos datos están disponibles, BP informó que los proveedores de Oriente Medio y África del Norte en conjunto produjeron 29 millones de barriles por día, o 36% del suministro mundial total de petróleo - e incluso esto no nos dice toda la importancia de la región en la economía del petróleo. Más que cualquier otra área, el Oriente Medio ha canalizado su producción a los mercados de exportación para satisfacer las necesidades de energía de los importadores de petróleo-como Estados Unidos, China, Japón y la Unión Europea (UE). Estamos hablando de 20 millones de barriles canalizados a los mercados de exportación de todos los días. Compare eso con Rusia, el mayor productor individual del mundo, con siete millones de barriles de petróleo exportable, con el continente africano con seis millones, y con América del Sur con sólo un millón.

Si llega el caso, los productores de Oriente Medio serán aún más importante en los próximos años debido a que poseen alrededor de dos tercios de las reservas de petróleo que quedan sin explotar. De acuerdo con proyecciones recientes del Departamento de Energía de EE.UU., Oriente Medio y África del Norte en forma conjunta proporcionarán aproximadamente el 43% del suministro mundial de petróleo crudo para el 2035 (frente al 37% en 2007), y representarán una proporción aún mayor del petróleo exportable en el mundo.

Planteemos la cuestión sin rodeos: la economía mundial requiere un aumento de la oferta de petróleo asequible. Sólo el Medio Oriente puede proporcionar esta oferta. Es por eso que los gobiernos occidentales han apoyado durante mucho tiempo a regímenes autoritarios "estables" en la región, suministrando material y la formando regularmente a sus fuerzas de seguridad. Ahora bien, este sofocante y petrificado orden, cuyo mayor éxito fue la producción de petróleo para la economía mundial, se está desintegrando. No cuenta con ningún nuevo orden (o desorden) para ofrecer suficiente petróleo barato a preservar la Era del Petróleo.

Para apreciar por qué esto será así, es conveniente una pequeña lección de historia.


El Golpe de Estado iraní

Después de que la Anglo-Persian Oil Company (APOC) descubriera petróleo en Irán (entonces conocido como Persia) en 1908, el gobierno británico trató de ejercer el control imperial sobre el estado persa. Un arquitecto en jefe de esta unidad fue Primer Lord del Almirantazgo Winston Churchill. Después de haber solicitado la conversión de buques de guerra británicos del carbón al petróleo antes de la Primera Guerra Mundial y decididos a poner una fuente importante de petróleo bajo el control de Londres, Churchill orquestó la nacionalización de la APOC en 1914. En vísperas de la Segunda Guerra Mundial, el entonces primer ministro Churchill organizó la destitución del dirigente pro-alemán de Persia, Reza Shah Pahlavi, y el ascenso de su hijo de 21 años de edad, Mohammed Reza Pahlavi.

Aunque tendente a ensalzar sus (míticos) lazos con los imperios persa del pasado, Mohamed Reza Pahlavi fue un instrumento voluntario de los británicos. Sus súbditos, sin embargo, cada vez estaban menos dispuestos a tolerar la sumisión a los señores imperiales de Londres. En 1951, elegido democráticamente, el primer ministro Mohammed Mossadegh ganó el apoyo parlamentario a la nacionalización de la APOC, que por entonces se llamaba Anglo-Iranian Oil Company (AIOC). La medida fue muy popular en Irán, pero causó pánico en Londres. En 1953, para salvar este importante trofeo, los líderes británicos conspiraron de forma infame, junto con el gobierno del presidente Dwight Eisenhower en Washington y la CIA, para diseñar un golpe de Estado que depuso Mossadeq y permitió volver al Shah Pahlavi de su exilio en Roma, una historia recientemente contada con gran estilo por Stephen Kinzer en Todos los Hombres del Sha.

Hasta que fue derrocado en 1979, el Shah ejercía un control implacable y dictatorial sobre la sociedad iraní, gracias en parte a pródigas ayudas militares de EE.UU. y la asistencia policial. Primero aplastó a la izquierda laica, los aliados de Mossadegh, y después a la oposición religiosa, encabezada desde el exilio por el ayatolá Ruhollah Jomeini. Teniendo en cuenta la brutalidad policial facilitada por los Estados Unidos, los oponentes del Shah llegaron a odiar en la misma medida a su monarquía ya Washington. En 1979, por supuesto, el pueblo iraní salió a las calles, el Shah fue derrocado, y el ayatolá Jomeini llegó al poder.

Se puede aprender mucho de estos eventos que condujeron a la actual situación de estancamiento en las relaciones entre EE.UU. e Irán. El punto clave que hay que comprender, sin embargo, es que la producción petrolera iraní nunca se recuperó de la revolución de 1979-1980.

Entre 1973 y 1979, Irán había logrado una producción de casi seis millones de barriles de petróleo por día, una de los más altos del mundo. Después de la revolución, AIOC (rebautizada como British Petroleum, o más simplemente BP) fue nacionalizada por segunda vez, y los nuevos administradores de Irán se hicieron cargo de las operaciones de la empresa. Para castigar a los nuevos líderes de Irán, Washington impuso duras sanciones al comercio, lo que dificultó los esfuerzos de la compañía estatal de petróleo para obtener la tecnología extranjera y la asistencia técnica. La producción iraní se desplomó a dos millones de barriles por día y, tres décadas más tarde, sólo produce un poco más de cuatro millones de barriles por día, aunque el país posee la segunda reserva de petróleo más grande del mundo después de Arabia Saudita.


Los sueños del invasor

Irak siguió una trayectoria inquietantemente similar. Bajo el régimen de Saddam Hussein, la empresa estatal de Irak Petroleum Company (IPC) produjo unos 2,8 millones de barriles por día hasta 1991, cuando la Primera Guerra del Golfo con Estados Unidos y las sanciones consiguientes hicieron la producción a medio millón de barriles diarios. Aunque en 2001 la producción había aumentado de nuevo a casi 2,5 millones de barriles por día, nunca alcanzó las cifras anteriores. A medida que el Pentágono se preparaba para una invasión de Irak a finales de 2002, expertos de la administración Bush y algunos expatriados iraquíes con buenas conexiones hablaron de una nueva edad de oro en la que las compañías petroleras extranjeras se implantarían de nuevo en el país, la compañía petrolera nacional se privatizaría, y la producción llegaría a niveles nunca vistos anteriormente.

¿Quién puede olvidar los esfuerzos que la administración Bush y sus funcionarios en Bagdad hicieron para ver su sueño hecho realidad? Después de todo, los primeros soldados americanos en llegar a la capital iraquí aseguraron el edificio del Ministerio de Petróleo, mientras permitían a los saqueadores iraquíes rienda suelta en el resto de la ciudad. L. Paul Bremer III, el procónsul elegido más tarde por el presidente Bush para supervisar el establecimiento de un nuevo Irak, contrató a un equipo de ejecutivos del petróleo estadounidense para supervisar la privatización de la industria petrolera del país, mientras que el Departamento de Energía de EE.UU. predijo en mayo 2003 que la producción iraquí se elevaría a 3,4 millones de barriles por día en 2005, a 4,1 millones de barriles en 2010, y a 5,6 millones en 2020.

Nada de esto, por supuesto, se cumplió. Para muchos iraquíes, la decisión de EE.UU. de ponerse inmediatamente al frente del edificio del Ministerio de Petróleo fue un punto de inflexión que transformó instantáneamente el posible apoyo al derrocamiento de un tirano en ira y hostilidad. La decisión de Bremer de privatizar la compañía estatal de petróleo produjo igualmente una reacción nacionalista feroz entre los ingenieros de petróleo iraquí, que boicotearon el plan. Muy pronto, estalló la insurgencia sunita en gran escala. La producción de petróleo cayó rápidamente, con un promedio de sólo 2,0 millones de barriles diarios entre 2003 y 2009. Para el año 2010, finalmente avanzó de nuevo hasta el récord de 2.500.000 barriles - muy lejos de los soñados 4,1 millones de barriles.

No es difícil llegar a una conclusión: los esfuerzos de los extranjeros para controlar el orden político en el Oriente Medio para aumentar la producción del petróleo inevitablemente generan presiones compensatorias que se traducen en disminución de la producción. Los Estados Unidos y otras potencias, al ver los levantamientos, rebeliones y protestas actuales a través del Oriente Medio deben ser cuidadosos: cualesquiera que sean sus deseos políticos o religiosos, las poblaciones locales siempre acaban con una hostilidad feroz y apasionada a la dominación extranjera y, en una crisis, escogerán la independencia y la posibilidad de la libertad antes que un aumento de la producción de petróleo.

Las experiencias de Irán e Irak podrían no ser comparables a las de Argelia, Bahrein, Egipto, Jordania, Libia, Omán, Marruecos, Arabia Saudita, Sudán, Túnez y Yemen.

Sin embargo, todos ellos (y otros países que puedan ser arrastrados por los tumultos) presentan algunos elementos del mismo molde político autoritario y todos están conectados con el petróleo. Argelia, Egipto, Irak, Libia, Omán y Sudán son productores de petróleo, por Egipto y Jordania circulan oleoductos vitales y, en caso de Egipto, controla un canal fundamental para el transporte de petróleo: Bahrein y Yemen, así como Omán, ocupan puntos estratégicos a lo largo de las principales vías marítimas de petróleo. Todos han recibido una considerable ayuda militar de EE.UU. y algunos tienen importantes bases militares de EE.UU.. Y, en todos estos países, el lema es el mismo: "La gente quiere que el régimen caiga."

Dos de estos regímenes han caído ya, tres se tambalean, y otros están en riesgo. El impacto sobre los precios mundiales del petróleo ha sido rápido y sin piedad: el 24 de febrero, el precio del crudo Brent del Norte, un referente en la industria, casi alcanzó los 115 dólares por barril, el más alto que ha pasado desde la crisis económica mundial de octubre de 2008. El West Texas Intermediate, otro crudo de referencia, cruzó brevemente el umbral de los 100 dólares.


¿Por qué los saudíes son clave?

Hasta ahora, el más importante productor de Medio Oriente, Arabia Saudita, no ha mostrado signos claros de vulnerabilidad, si no los precios se habrían disparado aún más. Sin embargo, la vecina casa real de Bahrein ya está en serios problemas; decenas de miles de manifestantes - más del 20% de su medio millón de personas - han tonado las calles en repetidas ocasiones, a pesar de la amenaza de fuego real, en un movimiento para la abolición del gobierno autocrático del rey Hamad ibn Isa al-Khalifa, y su sustitución por un régimen democrático genuino.

Estos acontecimientos son especialmente preocupantes para el liderazgo saudí ya que la protesta en Bahrein está dirigida por la población chiíta contra una élite gobernante sunita, que la ha dominado y discriminado desde hace tiempo. Arabia Saudita también contiene una amplia, aunque no mayoritaria -como en Bahrein-, población chií que ha sufrido discriminación por parte de los gobernantes suníes. Hay ansiedad en Riad de que la explosión de Bahrein pueda extenderse a la vecina Provincia Oriental de Arabia Saudita, rica en petróleo – la única zona del reino donde los chiítas forman la mayoría – lo que supondría un gran desafío para el régimen. En parte para prevenir cualquier rebelión de los jóvenes, el rey Abdullah, de 87 años de edad, ha prometido 10 mil millones de dólares en subvenciones, que forman parte de un paquete de 36 mil millones dólares para los cambios, para ayudar a los jóvenes ciudadanos de Arabia casarse y a acceder a casas y apartamentos.

Incluso si la rebelión no llega a Arabia Saudita, el viejo orden de petróleo de Oriente Medio no podrá reconstruirse. El resultado será sin duda una disminución a largo plazo de la disponibilidad de petróleo exportable.

Tres cuartas partes de los 1,7 millones de barriles de petróleo que Libia produce todos los días desaparecieron rápidamente del mercado cuando la crisis se propagó a ese país. Gran parte de ella puede permanecer fuera del mercado por tiempo indefinido. Se puede esperar que Egipto y Túnez puedan restablecer pronto la producción, modesta en ambos países, a los niveles anteriores a la rebelión, pero es poco probable que acepten alianzas con las principales empresas extranjeras que pudieran incrementar la producción mientras se diluye el control local. Irak, cuya principal refinería de petróleo fue seriamente dañada por los insurgentes la semana pasada, e Irán, no muestran signos de ser capaces de impulsar la producción de manera significativa en los próximos años.

El jugador crítico es Arabia Saudita, que acaba de aumentar la producción para compensar las pérdidas de Libia en el mercado mundial. Pero no esperen que este aumento se pueda mantener para siempre. Suponiendo que la familia real sobreviva a la actual ronda de trastornos, sin duda tendrá que desviar una parte mayor de su producción diaria de petróleo para satisfacer el aumento de los niveles de consumo interno y el combustible industrias petroquímicas locales que podrían proporcionar un rápido crecimiento, tranquilizando a la población con empleos mejor remunerados.

De 2005 a 2009, los saudíes consumieron alrededor de 2,3 millones de barriles diarios, dejando alrededor de 8,3 millones de barriles para la exportación. Sólo si Arabia Saudí sigue exportando al menos esta cantidad de petróleo a los mercados internacionales, podría el mundo hacer frente a sus necesidades de petróleo a corto plazo. Pero no es probable que esto ocurra. La familia real saudí ha expresado su reticencia a aumentar la producción muy por encima de los 10 millones de barriles por día, por temor a reducir demasiado las reservas de sus campos, lo que supondría una disminución de los ingresos futuros de sus muchos descendientes. Al mismo tiempo, debido a la creciente demanda interna se espera que consuman una proporción cada vez mayor de la producción neta de Arabia Saudita. En abril de 2010, el director ejecutivo de la compañía estatal Saudi Aramco, Khalid al-Falih, predijo que el consumo interno podría alcanzar la asombrosa cifra de 8,3 millones de barriles por día para 2028, dejando sólo unos pocos millones de barriles para la exportación, asegurando que, si el mundo no puede cambiar a otras fuentes de energía, habrá escasez de petróleo.

En otras palabras, si se traza una trayectoria razonable de la situación actual en el Oriente Medio, el futuro ya está escrito. Dado que ninguna otra área es capaz de sustituir a Oriente Medio como principal exportador mundial de petróleo de primera clase, la economía del petróleo irá decayendo - y con ella, la economía mundial en su conjunto.

Hay que tener en cuenta que el reciente aumento del precio del petróleo es sólo un temblor leve y es la señal que anuncia el terremoto petrolífero que tenemos ante nosotros. El petróleo no desaparecerá de los mercados internacionales, pero en las próximas décadas, nunca llegará a los volúmenes necesarios para satisfacer la demanda mundial proyectada, lo que significa que, más temprano que tarde, la escasez se convertirá en la condición dominante en el mercado. Sólo el rápido desarrollo de fuentes alternativas de energía y una reducción sustancial en el consumo de petróleo puede evitar al mundo unas consecuencias económicas muy graves.

martes, 8 de marzo de 2011

¿Cuánto se ahorra a 110 km/h?

Las cifras que presentó el ministro del Interior, don Alfredo Pérez Rubalcaba, eran que, bajando los límites de velocidad en las autopistas y autovías se ahorraría cerca del 15% de combustible con un coche de gasolina, y del 11% con los coches diesel. Después ha habido una polémica, pero no he podido saber si tenían razón los que decían que se ahorraba mucho o los que afirmaban que el ahorro será insignificante (como el RACC – Real Automóvil Club de Catalunya, que afirma que sólo se ahorrará un 1 o un 2 %).

Teóricamente, el cálculo no es sencillo. De modo que lo mejor es hacer una prueba. Y esta prueba la he hecho con mi coche, un Mégane diesel, en la autopista que va de Alicante a Valencia, en un trayecto de 69 km. Hice la ida y la vuelta dos veces: la primera, limitándome a 120 km/h, la segunda, a 110 km/h. La prueba, pues, es sobre un total de 138 km. Los recorridos se hicieron sin poner el aire acondicionado, con las luces apagadas y con las ventanas cerradas.

La primera vez hice una media de 114 km/h, y el coche consumió 5,2 litros a los 100 km. La segunda vez la media fue de 104 km/h, y el consumo de 4,8 litros a los 100 km. Este consumo es el que dio el ordenador del coche.

De modo que con un coche diesel, la bajada de la limitación de 120 a 110 km/h representaría un ahorro, según este pequeño experimento, de aproximadamente un 8%: el ministro tendría razón.

Claro que esto no quiere decir que el RACC no tenga también razón, ya que en muchos casos no habrá ningún ahorro de gasolina:

- Una buena parte de los recorridos se hacen fuera de las autovías y autopistas.
- Una parte significativa de los que se hacen por estas autovías y autopistas se hacen a velocidades poco importantes, debido a los atascos.
- Mucha gente no respetaba la limitación de 120 km / h, por lo que es muy probable que tampoco respeten la nueva.

En estos casos, si queremos ahorrar gasolina podemos aplicar el invento del profesor Franz de Copenhague.

Las variaciones de la concentración de CO2 durante las glaciaciones

Los testigos de hielo antártico de Vostok nos permiten seguir de manera continua, tanto las variaciones de temperatura como las concentraciones de CO2, desde hace unos 425.000 años. Es muy notable la correspondencia entre ambas curvas: cuando aumenta la temperatura, aumenta la concentración de CO2, y viceversa.
Durante las transiciones de un período glacial a un período interglacial, la concentración de CO2 aumenta desde 180 ppm hasta unas 280 a 300 ppm. La disminución de la concentración de CO2 en las transiciones de un período interglacial a un período glacial es más lenta que el aumento hacia los valores interglaciales.

Tanto en las temperaturas como en la concentración de CO2 muestran una periodicidad de 100.000 años que, recordémoslo, es la periodicidad de la excentricidad de la órbita terrestre.

Si examinamos de cerca el interglacial de hace 400.000 años, podemos ver que la concentración de CO2 permanece alrededor de 275 ppm desde hace 414.000 años (inicio de las medidas) hasta hace 397.000 años. Después decrece regularmente (alrededor de 1,9 ppm/1.000 años) hasta su valos mínimo de 186 ppm, alcanzado hace 352.000 años, con una breve reversión de tendencia desde hace 392.000 años hasta hace 385.000 años.
Examinando el interglacial eemiense, la concentración de CO2 aumente de 205 ppm hace 135.000 años a 288 hace 128.000 años, a un ritmo de 11,5 ppm/1.000 años. Permanece a unos 270 ppm hasta hace 112.000 años, y disminuye hasta 231 hace 106.000 años, a una cadencia de 6,5 ppm/1.000 años.
Mirando lo que ha pasado durante el interglacial actual (holoceno), la concentración de CO2 empezó a aumentar hace 18.000 años, desde 182 ppm, hasta alcanzar los 285 ppm hace más de 2.000 años.
La concentración de CO2 en la atmósfera ha estado ligada al clima durante la época de las glaciaciones. Esta relación se realiza por vías complejas, ya que cada cambio climático, como una variación de la temperatura de la superficie o de la precipitación afectará al ciclo del carbón. Por ejemplo, la productividad marina y la vegetación terrestre pueden verse afectadas, la cantidad de carbón almacenado en el océano y en el suelo pueden variar, la erosión de las rocas terrestres y el enterramiento de partículas biogénicas en los fondos marinos puede alterarse. Además, el intercambio de carbono entre los diferentes depósitos (atmósfera, océano, suelo y organismos biológicos) puede verse seriamente afectado. Todos estos cambios potenciales del ciclo del carbono van modificando la composición de gases invernaderos de la atmósfera. A su vez, esta modificación retroalimenta cambios en el clima.

Es decir, durante las glaciaciones, parece que ha sido el clima el que ha pilotado la concentración de CO2 en la atmósfera, mientras que actualmente es el aumento del CO2 el que parece pilotar el clima.

Datos de los testigos de hielo antártico de la estación de Vostok: composición de CO2
Datos de las variaciones orbitales de la Tierra 

sábado, 5 de marzo de 2011

Las temperaturas globales y la concentración de CO2

Desde el año 1959 se miden las concentraciones de CO2 en la atmósfera terrestre. La concentración del año 1959 fue de 316 ppm, mientras que la del año 2010 ha sido de 390 ppm: un aumento de 74 ppm, lo que representa un aumento anual medio del orden de 1,5 ppm. Esta aumento de la concentración de CO2 ha sido relativamente constante.


En el gráfico podemos ver las curvas de la concentración de CO2 y las temperaturas mediad anuales. La deducción es simple: ambas están muy correlacionadas. En efecto, si trazamos la recta de regresión entre ambos valores, vemos que la correlación es muy neta, con un coeficiente de correlación de 0,84. Durante el período 1959-2010, un aumento de 10 ppm en la concentración de CO2 ha dado lugar a un aumento de 0,09 ºC en la temperatura global anual.


Pero si, en el mismo gráfico, cortamos las familias de datos en tres períodos, vemos que:

- de 1959 a 1977: durante estos 18 años la concentración de CO2 aumentó de 18 ppm (del orden de 1 ppm/año), pero la recta de regresión entre la temperatura y CO2 tiene una pendiente ligeramente negativa, con un coeficiente de correlación poco significativo.

- de 1978 a 2001: durante estos 24 años la concentración de CO2 aumentó de 36 ppm (del orden de 1,5 ppm/año), la recta de regresión entre la temperatura y CO2 tiene una pendiente muy positiva (10 ppm de aumento de la concentración de CO2 equivalen a un aumento de la temperatura anual de 0,11 ºC), con un coeficiente de correlación significativo.

- de 2002 a 2010: durante estos 9 años la concentración de CO2 aumentó de 19 ppm (del orden de 2 ppm/año), pero la recta de regresión entre la temperatura y CO2 tiene una pendiente ligeramente negativa, con un coeficiente de correlación poco significativo.


No cabe duda que, a pesar de su coeficiente de correlación poco significativo, los períodos 1959-1977 y 2002-2010, en los que el aumento de la concentración de CO2 no han tenido ningún efecto sobre el aumento de las temperaturas, hacen pensar que hay algo cuya explicación todavía no conocemos.

jueves, 3 de marzo de 2011

Redes inteligentes

Ahora que el españolito medio, guiado por su gobierno, acaba de descubrir que hay que ahorrar energía, que es cada vez más cara, puede ser un buen momento para hablar de las redes inteligentes. Las redes inteligentes son esta cosa que todos los partidos políticos dicen en sus programas que van a proponer, pero que poca gente sabe en qué consisten y menos todavía para qué sirven.

Contador inteligente Siemens instalado en Austria

Como primera providencia, al usuario le instalan un contador inteligente. Este contador consiste en un aparato que no sólo mide el consumo de electricidad, sino que también abarca la cadena de suministro de energía, desde la planta de energía hasta el consumidor, mediante una comunicación a través de la red eléctrica. Se va a introducir una nueva tarifa eléctrica que permita a los clientes con un contador inteligente pagar tasas variables en diferentes momentos del día. La electricidad será más barata, por ejemplo, por la noche o por la mañana, y más cara en los momentos de máxima demanda. Los clientes que programen sus aparatos en consecuencia deberían terminarán con una factura menor (un ejemplo de contador un poco inteligente lo tenemos en los que permiten tener la tarifa nocturna). Se puede ver la cantidad de energía que se consume y en qué momento del día se ha consumido, por lo que se es capaz de programar este consumo para reducir al máximo la factura. Para ello es necesario que la compañía eléctrica informe de los horarios de las diferentes tarifas, que podrían variar en función de la carga del sistema eléctrico.

En general el consumo de energía va en aumento, las energías renovables más fluctuantes se integran en la red y las redes son cada vez más vetustas. No hay más alternativa que la modernización de las redes existentes y hacerlas más inteligentes.

Las compañías eléctricas también pueden beneficiarse de las redes inteligentes. Al desviar parte del consumo fuera del momento de máxima demanda, pueden ahorrar bastante dinero ya que no tienen que comprar tanta potencia pico, que es la más cara. La red eléctrica también se beneficia utilizando la infraestructura de las redes inteligentes, ya que puede gestionar de manera inteligente la demanda y la oferta para que los cortes sean menos probables. Por otra parte, las compañías no necesitan enviar a sus empleados para conectar y desconectar la energía eléctrica a una vivienda, o para proceder a la lectura del contador. La inversión en los contadores inteligentes podría ser amortizada en 12 años. Es realmente una situación en la que todos ganan.

También gana el fabricante de equipos. En el período de cinco años desde 2010 hasta 2014, el sector mundial de redes inteligentes, que incluye las líneas de energía inteligente y la tecnología de transformadores y sensores, será un mercado de 100.000 millones de euros.

Pero no todo son ventajas. Cuando la red de comunicación inteligente comience a atascarse con los datos de consumo en tiempo real yendo y viniendo, alguien tendrá que establecer nuevos cables de banda ancha y actualizar la red de transmisión de datos. Para los consumidores estas inversiones podrían dar lugar a facturas más altas. Lo que se ahorre en el consumo de energía, se podría tener que pagar como tarifas más altos en la red de transmisión.

Los organismos de protección al consumidor y otros están preocupados por la gran cantidad de información que los hogares se verán obligados a compartir con los servicios públicos. En la mayoría de países todavía hay mucha incertidumbre sobre cómo estos datos deben ser regulados y cómo se puede proteger la privacidad de los consumidores.

Los críticos también están preocupados de que una red inteligente pueda desembocar en mandatos medioambientales que interfieran con la libertad de elección del consumidor. Por ejemplo, las personas pueden ser más o menos obligadas a lavar la ropa a las 3 de la mañana o enfrentarse a tarifas energéticas disuasivas. Pero esto dependerá de la estructura del consumo de cada cual: en zonas frías con calefacción eléctrica, la calefacción y el agua caliente representan el 80 % del consumo eléctrico del hogar, mientras que lavadora y lavavajillas sólo representan un 8 %. Con una red inteligente, este tipo de consumidores puede reducir su factura sin pasar frío ni dejar de tener agua caliente.

Por otra parte, en el futuro, las redes inteligentes podrán poner en marcha automáticamente a los electrodomésticos inteligentes, así como gestionar la carga de los automóviles eléctricos, para minimizar el importe de la factura. Para los que tengan paneles solares fotovoltaicos en el tejado, la red inteligente les permitirá vender esta energía a la red cuando el precio sea elevado, y consumirla en los períodos en que es precio sea bajo.

miércoles, 2 de marzo de 2011

El polo Norte se calienta

Muy interesante el artículo publicado ayer en La Vanguardia sobre la disminución del hielo en el Polo Norte, firmado por el periodista Antonio Cerrillo, y muy interesante también la entrevista que este periodista hace a Carlos Duarte. Transcribimos parcialmente el artículo e íntegramente la entrevista.

La extensión de la superficie helada del océano Ártico ha alcanzado este invierno los niveles más reducidos desde que en 1979 se empezaron a hacer las mediciones y controles por satélite. El mes de enero ha batido el récord de hielo menguante. El mar helado ocupaba ese mes 13,6 millones de km2: unos 50.000 km2 menos que el nivel mínimo alcanzado hasta ahora en un mes de enero, que corresponde al año 2006. El calentamiento global es la primera causa, aunque también han influido fenómenos meteorológicos regionales que forman parte de la variabilidad natural del clima.

Este invierno ha desaparecido en el océano Ártico una superficie helada equivalente a dos veces y media la superficie de España. Concretamente, los hielos ocupaban 1,27 millones de km2 menos que la media en el periodo entre 1979 y el 2000. El área helada está siendo inusualmente reducida en la bahía de Hudson, en el estrecho de Hudson (entre el sur de la isla de Baffin y el Labrador) y en el estrecho de Davis (entre la isla de Baffin y Groenlandia). Estas áreas solían congelarse en noviembre, pero este año ha habido retrasos; y el mar de Labrador, incluso, permanece libre de hielos.

“La superficie del mar helado es baja este invierno, en gran parte debido a que el tiempo en el Ártico ha sido muy cálido”, explica por correo electrónico Mark Serreze, director del Centro Nacional sobre Datos de Hielo y Nieve, de la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.).

Las temperaturas en el Ártico fueron entre dos y seis grados superiores a la media en un mes de enero, mientras que en las zonas no cubiertas por la nieve incluso alcanzaron al menos seis grados por encima de la media, según los análisis de este centro.

“El declive que se observa a largo plazo en el Ártico se debe al cambio climático, aunque ha incidido la oscilación ártica, que forma parte de la variabilidad natural del clima”, agrega Serreze. Las áreas desheladas han continuado liberando calor a la atmósfera, mientras que los vientos con patrones que acompañan a la fase negativa de la oscilación ártica llevaban aire caliente hacia el Ártico. “Todo esto ha hecho un Ártico especialmente cálido este invierno”, observa Serreze.

De hecho, la oscilación ártica desempeña un papel relevante en los inviernos del hemisferio norte, hasta el punto de que estos varían en función de si este fenómeno tiene una fase positiva o negativa. Es positiva cuando las bajas presiones en el Ártico y el anticiclón en las latitudes intermedias mantienen confinados los vientos del Ártico, que así apenas bajan a Europa o Norteamérica. Sin embargo, en la fase negativa, la situación se invierte. Así, en el Ártico se instala un anticiclón y bajas presiones en las latitudes medias del Atlántico, con lo que esta configuración facilita la penetración de grandes masas de aire menos frío hacia zonas más septentrionales y de aire muy frío hacia el sur.

La oscilación del Ártico ha tenido una influencia “fuertemente negativa” este invierno en el hemisferio norte, según Serreze, y eso ha dado como resultado unas condiciones de frío y nieve en el este de Estados Unidos y en partes de Europa, lo que contrasta con un tiempo cálido en el Ártico. Serreze agrega que algunos han planteado la hipótesis de que la pérdida de mar helado haya creado condiciones que facilitan la fase negativa de la oscilación ártica, “aunque eso entra dentro del campo de las hipótesis”.

Y esta es la entrevista:

El profesor Carlos Duarte

Carlos Duarte, profesor de investigación del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (CSICUIB), sostiene que es fundamental seguir estudiando la evolución de las corrientes del Ártico que se hunden en el Atlántico y prestar atención al riesgo de posibles cambios climáticos abruptos.

Hemos tenido el mes de enero con menor hielo en el Ártico desde que se iniciaron las mediciones por satélite en 1979. ¿Por qué se forma menos hielo?

La causa última es el calentamiento climático; pero determinar las causas que intervienen en los deshielos es complicado. Influyen no sólo los cambios de temperatura sobre el Ártico, sino también los cambios en la cobertura de las nubes, que hacen que la incidencia de la radiación solar sobre el hielo sea mayor, o los cambios en la circulación en el intercambio de agua entre el Ártico y el Pacífico, y entre el Ártico y el Atlántico.

La entrada de agua del Pacífico y del Atlántico es cada vez más cálida. ¿La entrada de aguas más calientes es un factor clave?

El episodio más catastrófico que ha habido de deshielo en el Ártico, el del año 2007, sigue marcando el mínimo histórico, y se debió fundamentalmente a una entrada de agua cálida desde el Pacífico que hizo no sólo que se fundiera el hielo en un sector importante del Ártico, sino que física y materialmente empujó el hielo fuera del Ártico y lo hizo salir en gran cantidad por el sector del Atlántico.

La corriente del Golfo de México calienta la costa europea y alcanza el Ártico. Pero los deshielos del Ártico en dirección al Atlántico, ¿pueden interrumpir esa corriente?

Se ha constatado efectivamente una mayor exportación de agua dulce desde el Ártico hacia el Atlántico. El agua que sale del Ártico fluye a lo largo de la costa Este de Groenlandia hasta llegar al sur de la isla, y allí es donde se hunde, lo que pone en marcha toda la circulación de aguas de la corriente termohalina global, que tiene un papel importante en la regulación climática.

¿Y cómo influiría ese desagüe al Atlántico?

Cuando las aguas del Ártico, que son frías y algo más dulces, se encuentran con las del Atlántico, que son más cálidas y densas, se hunden. Pero si el agua dulce de salida del Ártico aumenta, entonces la densidad disminuirá, el agua flotará más y quizás deje de hundirse.

Que se interrumpa esa corriente es uno de los asuntos que más preocupa, ¿no?

Sí, pero todavía no se ha detectado que la formación de agua profunda en Groenlandia haya cambiado. Pero nuestra capacidad para detectar esas tasas de hundimiento es muy imprecisa. Tendría que haber habido un cambio muy grande para detectarlo. Por eso, lo que estamos haciendo es medir el transporte de calor a lo largo de la línea del Atlántico.

¿Cómo?

Estamos llevando a cabo un gran proyecto, la expedición Malaespina, con el buque oceanográfico Sarmiento de Gamboa, del CSIC, que está cruzando el Atlántico entre Las Palmas y Santo Domingo. Medimos el transporte de calor a través de las corrientes marinas para ver si ha cambiado las condiciones de salinidad y la cantidad de calor que está transportando.

¿Qué otros asuntos hay que estudiar?

Los cambios climáticos bruscos. Se han identificado once elementos que pueden desencadenar cambios bruscos, y de ellos seis están en el Ártico. Uno de estos fenómenos abruptos es la modificación de las corrientes marinas derivadas del aumento de salinidad de agua dulce del Ártico. Otro es la pérdida de hielo de Groenlandia, que puede llevar a un aumento rápido del nivel del mar a escala global.

¿Alguna más destacaría?

Puede darse la liberación de hidratos de metano, un gas que tiene veinte veces más capacidad de efecto invernadero que el dióxido de carbono. Estos hidratos de metano están atrapados bajo los hielos en los sedimentos a baja profundidad de las plataformas continentales del Ártico. Y en toda Siberia, las costas son de muy poca profundidad. El problema es que si se calienta un poco el agua, el hielo se puede fundir y permitir la liberación de cantidades masivas de metano. Eso podría causar un calentamiento climático realmente abrupto.