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22/11/2007
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EFECTO INVERNADERO I: ORIGEN Y FUENTES DE EMISIÓN
El efecto invernadro es lo que está acelerando el cambio climático; pero ¿sabemos cómo funciona?.

La temperatura de la Tierra se ha explicado con base en el efecto invernadero, fenómeno por el cual la energía proveniente del Sol es atrapada en la atmósfera por los gases de efecto invernadero. Estos gases son principalmente el bióxido de carbono, el metano, el vapor de agua y el ozono.

 

La cantidad de energía que recibe la Tierra del sol es una constante y se denomina Constante Solar Terrestre. Su valor estándar es 1353 ± 20 W/m2. La distribución de esta Energía en la Tierra se realiza de la siguiente forma:

 

v      El 30 % es devuelta por reflexión.

v      El 47 % es absorbida y convertida en calor, en la atmósfera, la superficie de la tierra y los mares.

v      El 23 % se gasta en la evaporación del agua de las superficie de los ríos, mares y lagos; interviniendo en todo el ciclo hidrológico.

v      El 0,2 % se usa para la generación y/o evolución de los movimientos de masas de aguas y aire.

v      El 0,2 % es usado por la biomasa para la producción de la fotosíntesis.

 

Por otro lado, parte de la radiación térmica, de onda larga, que refleja la Tierra es absorbida por la atmósfera también es captada por gases de efecto invernadero o GEI. Principalmente y de forma natural estos están compuestos de forma natural por el vapor de agua, aunque también por CO2, CFC, CH4 y otros más.

Las concentraciones de estos gases en la atmósfera representan menos del 1% de la composición del aire; aunque en pequeñas cantidades, su importancia es fundamental para mantener la temperatura del planeta. Sin ellos, la temperatura superficial sería de alrededor de 30-33 C° y no podría existir la agricultura tal como se práctica en la atmósfera e introduciría modificaciones en el clima mundial.

El efecto invernadero consiste en la acumulación de estos gases, que provocan un calentamiento global de la tierra, que no se produciría en ausencia de los GEI. Aunque en la actualidad se relaciona más con el efecto acumulativo antropogénico, que provoca el calentamiento de la superficie de la Tierra y la baja Atmósfera.

Por otro lado, hay que tener en cuenta que cualquier factor que influya sobre la recepción o pérdida de la Energía Solar que llega a la Tierra, o que altere la redistribución en la atmósfera o entre la tierra y la atmósfera o el océano de la misma, influirá sobre el clima.

El efecto invernadero puede verse en un conjunto de procesos del cual resulta un balance de energía absorvida-desprendida.Estos pueden observarse en el siguiente esquema, proporcionado por la UNED.

 


 


ANTECEDENTES Y EVOLUCIÓN DEL EFECTO INVERNADERO

 

A partir de la Revolución Industrial surgió la sospecha de que el aumento en la quema de combustibles fósiles podría venir acompañado de un aumento en la temperatura de la Tierra. Esta sospecha se ha venido transformando en certidumbre al final del siglo XX, debido a que los registros meteorológicos con que se cuentan desde actualidad. La temperatura media real es de 15 C°.

Por consiguiente, el aumento de la cantidad del bióxido de carbono y de los demás gases del efecto invernadero, provocarían un calentamiento progresivo de la mediados del siglo XIX, indican que el planeta se ha calentado progresivamente.

Según datos publicados por el sindicato de trabajadores CC.OO. de un estudio realizado para el periodo 1990-2004, en España existe la siguiente situación respecto a los gases de efecto invernadero:

”Las emisiones de gases de invernadero en dióxido de carbono (CO2) equivalente en España han aumentado un 45,61% en 2004 respecto a 1990. El aumento de las emisiones de los seis gases y para todos los usos en 2004 (3,55%) ha sido superior a 2003, debido a que fue un mal año hidráulico, ya que la producción hidroeléctrica fue un 23,3% inferior a la del año 2003 y, consecuentemente, las centrales de ciclo combinado de gas natural y las de carbón funcionaron más horas en 2004.

Las emisiones en unidades de CO2 equivalente, considerando los seis gases de efecto invernadero, han aumentado en un 45,61% en España entre 1990 (año base) y 2004, cifra que triplica dicho 15%.”

Debido a esto y sus consecuencias, ya es hora de tomarse en serio el Protocolo de Kyoto, que en se firmó y ratificó en el año 2005 por el 55% de los países de nuestro mundo, incluida España.

 

II. PRINCIPALES FUENTES Y CONTAMINANTES QUE INTERFIEREN EN EL EFECTO INVERNADERO.

 

Los principales gases contaminantes de efecto invernadero son: vapor de agua, metano (CH4), carbofluorocarbonos (CFCS), NO2, Halofluorocarbonos (HFC), hexafluoruro de azufre (SF6) y principalmente dióxido de carbono (CO2).

 

II.1 PRINCIPALES CONTAMINANTES

 

Dióxido de carbono (CO2)

 

A pesar de que se encuentra en la Atmósfera en concentraciones no superiores al 0,3 %, es el principal agente que interviene en el efecto invernadero y sus emisiones aumentan progresivamente.

Las emisiones de este gas se deben principalmente a la combustión de combustibles fósiles, debido a la generación eléctrica y al transporte principalmente; con una emisión de 6,0±0,5 GtC en 1990. Tanto como al cambio del uso del suelo, principalmente por la deforestación de los Trópicos, con una emisión de 1,1-3,6 GtC.Sin embargo, también hay sumideros que almacenan CO2, como son el océano y la biosfera terrestre, aunque sus valores estimados presentan gran incertidumbre.

En España, las emisiones de dióxido de carbono (CO2) aumentaron un 3,7% en 2004 respecto a 2003, y entre 1990 y 2004, sin incluir los sumideros, crecieron un 51,35%, pasando de 228,4 millones de toneladas en 1990 (año base) a 345,7 millones de toneladas en 2004. En 2004 representaron el 82,9% de las emisiones brutas de gases de invernadero en España, sin incluir los sumideros,según fuentes de CCOO.

 

Metano (CH4)

 

El efecto de este gas como efecto invernadero es de forma directa o indirecta, produciendo otras sustancias de efecto invernadero; como el Ozono en la Troposfera y el radical hidroxilo en la Estratosfera.

En 1990, se emitieron en España un total de 27.846.760 toneladas de metano en unidades de CO2 equivalente, mientras que en 2004 se llegó a 37.243.679 toneladas en unidades de CO2 equivalente, con un aumento del 33,75%. El metano representó en 2004 el 8,94% de las emisiones brutas de los seis gases de invernadero, en dióxido de carbono equivalente sin incluir los sumideros.

 

Óxido nitroso (N2O)

 

Las emisiones de óxido nitroso (N2O) en España en 1990 ascendieron a 24.251.880 toneladas en unidades de CO2 equivalente, y representaron el 6,7% de las emisiones de gases de invernadero en España en 2004, sin incluir los sumideros.

En 2004 las principales fuentes de emisiones se debieron a los fertilizantes aplicados a los suelos agrícolas (66%). El sector energético emitió en 2004 el 14,4%, la industria química el 7%, la gestión del estiércol el 5,7% y las aguas residuales el 4%.

 

Carburos hidrofluorados (HFC)

 

Los HFC han sustituido a los CFC, que destruyen la capa de ozono, y se emplean fundamentalmente en equipos de refrigeración y aire acondicionado, extintores de incendios y aerosoles. Los HFC no dañan la capa de ozono, pero son potentes gases de invernadero.

En 1995, año base a efectos del Protocolo de Kioto, se emitieron 4.645.440 toneladas de CO2 equivalente, mientras que en 2004 las emisiones fueron 5.024.320 toneladas de CO2 equivalente, con una importante reducción a partir de 2001, por la recuperación de HFC en determinados procesos industriales.

 

Si antes en el pasado se eliminaron los CFC, hoy existe la necesidad de suprimir los HFC, productos fácilmente sustituibles, por su implicación en el efecto invernadero.

 

Carburos perfluorados (PFC)

 

Casi la totalidad de estas emisiones son debidas a la producción de aluminio. Los PFC comprenden los CF4; C2F6, C3F8 y C4F10. En 1995, año base para los compromisos adquiridos en el Protocolo de Kioto, se produjeron en España 108 toneladas de CF4 y 9,5 toneladas de C2F6 (832.510 toneladas de CO2 equivalente).

Las emisiones desde entonces han disminuido, siendo equivalentes a 269.030 toneladas de CO2 equivalente en 2004. En 2004 representaron el 0,06% de las emisiones totales brutas de gases de invernadero en España.

 

Hexafluoruro de azufre (SF6)

 

El hexafluoruro de azufre (SF6) se emplea en equipos eléctricos.

En 1995, año base para el Protocolo de Kioto, se emitieron 106.010 toneladas de CO2 equivalente, y en 2004 las emisiones aumentaron hasta llegar a 304.560 toneladas de CO2 equivalente. Las emisiones de hexafluoruro de azufre en 2004 representaron el 0,07% de las emisiones totales brutas.

La evolución de las emisiones de los principales gases de efecto invernadero en España se puede ver reflejada en la ver reflejado en los gráficos 1.1 y 1.2.

 

 

II.2 FUENTES DE EMISIONES

 

Dióxido de carbono (CO2)

 

Fuentes Generales.

En cuanto a los sumideros del carbono, los océanos almacenaron en 1990 2'0 ± 0'8 GtC (Houghton et al. 1992, p.33), sobretodo en el océano profundo, mientras que en la biosfera terrestre se produjo una captación de 1'6±1'4 GtC por la nueva vegetación, aunque vale decir que este valor se extrajo de la resta de las emisiones totales menos el sumidero océano y el aumento en la concentración atmosférica (cada ppmv equivale a 2'12 GtC ó 7'8 GtCO2), por lo que presenta gran incertidumbre, especialmente en cuanto al Asumidero perdido” que puede ser debido a una captación mayor por los suelos o al efecto fertilizante del CO2 que induce a mayores crecimientos de la biomasa.

Antropogénicas

Las principales fuentes de este gas son: la combustión, básicamente de combustibles fósiles tanto para el transporte como para la generación eléctrica, que provocaron la emisión de 6'0 ± 0'5 GtC en 1990 (Houghton et al.1992, p.31) y los cambios de uso del suelo, que según estimaciones del IPCC (Houghton et al. 1992, p.31) provocaron en 1990 la emisión de 1'1-3'6 GtC (es de destacar el grado de incertidumbre en las estimaciones) básicamente debido a la deforestación en los trópicos pues los bosques templados del Norte están viendo una recuperación de su masa forestal.

 

CH4

Generales

Las principales fuentes de emisión de metano son de carácter natural, por la descomposición en humedales y debido a la acción de las termitas.

Antropogénicas

                Las principales fuentes debidas al hombre de este gas son: minería del carbón y del gas natural, de los arrozales, residuos ganaderos, la quema de residuos y de la quema de biomasa.

 

Óxido Nitroso

Generales

El mayor sumidero a parte del aumento en la concentración atmosférica es la foto-disociación estratosférica y la foto-oxidación estratosférica, quedando incierto el papel que juegan los suelos como sumideros.

Antropogénicas

Las principales fuentes antropógenas de este gas son la quema de biomasa y la producción y aplicación a la tierra de fertilizantes, básicamente en la producción de los ácidos adíptico y nítrico.

 

Emisiones en España por sectores de actividad económica

Por sectores, las emisiones totales en dióxido de carbono (CO2) equivalente en España en el periodo comprendido entre 1990 y 2004 han sido las siguientes:

Sector energético. Es el mayor responsable del conjunto de las emisiones, pues en 2004 representó el 77,9% del total, con un aumento del 51% respecto a 1990.

Procesos industriales distintos a la combustión, como la producción de cemento, industria química y metalúrgica, representaron en 2004 el 8%, con un aumento del 18% respecto al año base de 1990, inferior a la media.

Disolventes y otros productos sólo representan el 0,4% del total, y han aumentado en un 31% respecto a 1990.

Agricultura y la ganadería representan el 11% del total de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) equivalente, con un aumento del 20% respecto a 1990, muy inferior al de los otros sectores emisores.

Los residuos representan el 2,9% del total de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) equivalente, con un aumento del 65% respecto a 1990. Las emisiones de metano son las más importantes.

                Las emisiones de GEI en España por sectores de actividad en los últimos años evolucionaron al alza.

 

Ana Belén Vidal Ruiz