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“Después de las negociaciones sobre el clima de Copenhague, la mayor revelación que le queda al mundo es que la gente ya no puede simplemente seguir desarrollándose según el viejo modelo que se usaba comúnmente antes de la crisis financiera global”. de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas, in situ Zhang, viceministro del Ministerio de Minas y famoso geólogo, afirmó en una entrevista exclusiva con un periodista del Science Times que la cuestión central del desarrollo de China es resolver el problema energético.
Si China quiere crear un nuevo modelo de desarrollo, debe resolver sus actuales problemas medioambientales y de desarrollo. Zhang dijo que en realidad se trata de dos aspectos del problema del suministro de energía.
Por un lado, Zhang cree que la actual etapa de desarrollo de China determina que la demanda energética seguirá creciendo. Todos los países desarrollados hace tiempo que pasaron la etapa de industrialización. China perdió la oportunidad de industrializarse en los siglos XVIII y XIX. Como país recién llegado, China todavía se encuentra hoy en el proceso de industrialización. A juzgar por la historia de los países desarrollados, la tasa de crecimiento del consumo de energía durante este período fue la más rápida. La industrialización es un proceso que va desde la artesanía primitiva hasta la producción mecanizada a gran escala, que requiere energía distinta a la humana para impulsarla. Hasta el día de hoy, el trabajo manual sigue siendo un fenómeno común en muchas zonas rurales de China. Si esta situación cambia, el crecimiento futuro de la demanda de energía es inevitable.
Por otro lado, el aumento del consumo de combustibles fósiles tradicionales como el carbón, el petróleo y el gas natural ha provocado un aumento de la contaminación, como la contaminación del aire, la lluvia ácida, la contaminación del agua y Emisiones de dióxido de carbono causadas por las industrias petroquímica y química del carbón. La utilización de energía tradicional es un arma de doble filo, que es a la vez una fuerza impulsora del desarrollo y una importante fuente de contaminación.
"Resolver esta contradicción requiere mucha sabiduría". Zhang dijo que el país ha comenzado a hacer grandes esfuerzos para encontrar una solución.
En primer lugar, el país ha intensificado sus esfuerzos para ahorrar energía y mejorar la eficiencia energética. En los últimos 30 años, el consumo de energía per cápita del PIB se ha reducido en un 4 por año.
En segundo lugar, el país está desarrollando energías bajas en carbono con gran entusiasmo. La capacidad hidroeléctrica instalada alcanza los 172 GW, ocupando el primer lugar en el mundo. La capacidad instalada de centrales nucleares en construcción también ocupa el primer lugar en el mundo. Lo mismo ocurre con el área total del calentador de agua solar. La capacidad instalada de energía eólica se ha triplicado cada año durante los últimos tres años. El único ámbito en el que China no se está desarrollando rápidamente es el de los biocombustibles. La razón es obvia: la superficie cultivada per cápita de China es sólo un tercio del promedio mundial. Estas tierras deben primero garantizar la producción de alimentos para alimentar a la población más grande del mundo. Según el plan, en 2020 las energías no fósiles representarán aproximadamente el 15% del consumo energético principal.
Sin embargo, Zhang también cree que a pesar de todas las medidas anteriores, la demanda de energía fósil, especialmente de carbón, seguirá aumentando en el futuro previsible.
“En la Conferencia de Copenhague recientemente concluida, el gobierno municipal chino se comprometió a que, para 2020, la intensidad de las emisiones de dióxido de carbono por unidad de PIB de China se reducirá entre un 40 y un 45 % en comparación con 2005. Este es un objetivo que requiere enormes esfuerzos para alcanzar los objetivos", dijo Zhang.
Sobre la cuestión de la reducción de las emisiones de carbono, Zhang dijo que el desarrollo de energías limpias se ha convertido en una tendencia y que existen enormes oportunidades de negocio en el campo de la tecnología de reducción de emisiones. Mencionó específicamente la importancia de la captura y almacenamiento de carbono (CAC) para China.
La posición dominante del carbón en la combinación energética de China no cambiará sustancialmente en el futuro previsible, afirmó Zhang. En comparación con alrededor del 60% del suministro energético mundial compuesto por petróleo y gas natural, el carbón representa alrededor del 70% del consumo de energía primaria de China, mientras que el petróleo y el gas natural sólo representan el 23%. Además, la quema de carbón produce más dióxido de carbono por unidad de energía que el gas natural y el petróleo.
A juzgar por el nivel técnico actual, no es difícil desarrollar CCS. Zhang dijo que el proyecto CCS implementado por Statoil en el yacimiento de petróleo y gas de Sleipner en el Mar del Norte es una de las historias de éxito reconocidas internacionalmente. Hasta ahora, el proyecto ha estado operando de manera segura durante 13 años y ahora captura y almacena 2.800 toneladas de dióxido de carbono cada día, con una reducción acumulada de emisiones de 100.000 toneladas. En segundo lugar, los riesgos de inyectar dióxido de carbono bajo tierra no son tan grandes como se pensaba anteriormente. En la industria petrolera, el dióxido de carbono se ha utilizado durante mucho tiempo para impulsar el petróleo y el gas y mejorar la recuperación del petróleo. En tercer lugar, técnicamente hablando, la industria petrolera ha tenido durante mucho tiempo la capacidad de perforar pozos profundos y recargarse. Entonces CCS no es un problema. El verdadero problema es la captura de CO2.
En la actualidad, se emite una gran cantidad de dióxido de carbono después de la combustión, como en las centrales eléctricas y los automóviles. Contraerlo por la chimenea es muy difícil y costoso.
“Desde la perspectiva del almacenamiento geológico, una dificultad práctica para desarrollar CCS en China es que la formación no es muy buena. Zhang cree que los buenos yacimientos tienen una gran porosidad y buena permeabilidad, y China sufre en esto”. un poco. La mayoría de los grandes yacimientos extranjeros de petróleo y gas son cuencas marinas con buenos yacimientos. La China continental llegó a la tierra hace más de 6.543,8 mil millones de años, y los reservorios en las cuencas sedimentarias continentales son generalmente pequeños, con coeficientes de porosidad y permeabilidad relativamente pobres. Sin embargo, también dijo que China tiene un vasto territorio y, aunque sus reservas de agua subterránea son pobres, siempre puede encontrar algunas cuencas adecuadas cuando desarrolla la CAC.
Para resolver el problema de la captura de dióxido de carbono en las centrales eléctricas, Zhang cree que es una dirección nueva y prometedora. "IGCC puede mejorar en gran medida la eficiencia energética de las centrales eléctricas y resolver el problema de la separación del dióxido de carbono. En la actualidad, parece que la combinación de la tecnología CCS y otras tecnologías limpias del carbón es la única tecnología de la que se puede esperar que utilice más carbón en el futuro sin emitir excesivo dióxido de carbono a la atmósfera."
Comprender la Tierra y proteger el medio ambiente
Zhang, presidente de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas, cree que la clave para el desarrollo geológico son las necesidades sociales, y muchos países están explorando nuevas soluciones. Las necesidades mineras y el medio ambiente son cruciales para el desarrollo de la geología, de la cual el medio ambiente es un aspecto muy importante.
Zhang dijo que mucha gente piensa que la geología estudia la tierra sólida y tiene poco que ver con la atmósfera. Esto en realidad es un malentendido. La atmósfera del pasado ha sido completamente reemplazada por la atmósfera moderna, pero la información sobre la historia de la atmósfera terrestre se ha "solidificado" en la corteza terrestre. Fue el estudio de la geología el que reveló los detalles de la historia del clima cuaternario, especialmente los períodos "glacial" e "interglacial". También fueron las investigaciones geológicas las que confirmaron la existencia de los ciclos climáticos deducidos por el matemático serbio Milankovic. Basándose en cálculos teóricos de 1920, Milankovitch propuso que la rotación de la Tierra se tambalea ligeramente cada 22.000 años y que la órbita de la Tierra alrededor del Sol cambia cada 100.000 años. La órbita casi circular se vuelve más elíptica, lo que aleja la Tierra del Sol. Milankovitch también descubrió que cada 41.000 años, los cambios en la inclinación del eje de la Tierra alejan el hemisferio sur o norte del sol. Durante más de medio siglo su hipótesis pasó desapercibida. No fue hasta estudios posteriores de tipos de radiolarios en núcleos de perforación de sedimentos del fondo marino que reflejaban las temperaturas de la superficie del agua de mar, y el ascenso y caída de antiguas capas de hielo reflejadas por los isótopos de oxígeno en las capas calcáreas de los foraminíferos, que se encontró evidencia para la hipótesis de Milankovitch. Los ciclos de Milankovitch se han relacionado con glaciaciones recientes de millones de años. Esta cuestión sigue siendo controvertida. Cuando se trata de si la tendencia climática global será de calentamiento o enfriamiento en el futuro, la respuesta aún debe ser proporcionada por la geología.
La investigación sobre el efecto invernadero que ha atraído la atención internacional también es inseparable de la geología. Los geólogos han descubierto que en los primeros días de la historia de la Tierra también había altos niveles de dióxido de carbono en la atmósfera. El entorno atmosférico no es adecuado para el desarrollo de la mayoría de los organismos. Más tarde, los primeros organismos "solidificaron" la mayor parte del carbono de la atmósfera en rocas carbonatadas (principalmente piedra caliza y dolomita). El mayor impacto de las actividades humanas en el medio ambiente es la quema de combustibles fósiles. Los combustibles fósiles son esencialmente energía solar, que es carbono solidificado acumulado por la naturaleza durante decenas o incluso cientos de millones de años en la historia geológica. No se puede desarrollar y liberar durante cientos de años sin graves impactos ambientales. Uno de los problemas es más difícil de resolver y es el de las emisiones de dióxido de carbono. En los últimos años, la gente ha comenzado a prestar atención a la investigación sobre el "almacenamiento" de dióxido de carbono, entre las cuales la inyección subterránea de dióxido de carbono es más prometedora. Noruega fue la primera de su tipo en el mundo en 1991. Impuso un impuesto federal de 55 dólares por tonelada de dióxido de carbono a las empresas que emiten grandes cantidades de dióxido de carbono, como las centrales eléctricas alimentadas con carbón, y luego lo amplió a las emisiones de la producción de petróleo y gas en alta mar. Desde 1996, Statoil ha inyectado aproximadamente 6.543,8 millones de toneladas de dióxido de carbono al suelo cada año, ahorrando gastos fiscales de 55 millones de yuanes cada año. La investigación geológica involucrada en la inyección subterránea de dióxido de carbono incluye geofísica, geoquímica, dinámica de fluidos subterráneos, etc.
Los recursos de agua dulce también están estrechamente relacionados con la geología, afirmó Zhang. El agua dulce, como el aire, es indispensable para la supervivencia humana. Desde la perspectiva de los recursos de agua dulce, la superficie y el subsuelo son fragmentos del mismo recurso de agua dulce a largo plazo.
La diferencia entre el agua dulce que fluye bajo tierra y el agua dulce que fluye en la superficie no es el agua en sí, sino el medio, es decir, la diferencia entre las masas de agua superficial y los acuíferos subterráneos. Las masas de agua superficiales tienen una fuerte conductividad del agua, pero una capacidad limitada de almacenamiento de agua. Los acuíferos subterráneos, por otra parte, tienen una mala conductividad del agua pero una gran capacidad de almacenamiento de agua. Por lo tanto, aprovechando al máximo sus respectivas ventajas, maximizando sus fortalezas y evitando sus debilidades, se puede lograr la asignación óptima de los recursos de agua dulce. Por ejemplo, para aliviar la grave contradicción entre la oferta y la demanda de recursos de agua dulce en el norte de China, se necesita el Proyecto de Desvío de Agua del Sur al Norte. Pero si no hay suficiente capacidad de almacenamiento de reserva al final del transporte de agua a larga distancia, será muy problemático si algo sale mal y no será factible construir un embalse simple. Parece que aprovechar al máximo la capacidad de almacenamiento subterráneo es la única salida.
Zhang cree que la importancia de la geología en la corteza sólida es evidente. Diversas exploraciones de recursos minerales y construcciones de ingeniería son inseparables de la geología. Otro aspecto importante relacionado con la geología es la prevención y control de desastres geológicos. En resumen, los seres humanos vivimos en la tierra. Para proteger el medio ambiente, debemos comprender correctamente la tierra y dominar los conocimientos geológicos. Los geólogos deben contribuir debidamente a la protección del medio ambiente.