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Reservas de petróleo: causas del agotamiento y sus consecuencias

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Respuesta rápida

El petróleo es un recurso no renovable: se forma en millones de años y se consume miles de veces más rápido, extrayéndose primero el más accesible. Consecuencias: alza de precios, dependencia energética, más $\text{CO}_{2}$ y cambio climático, derrames y contaminación, conflictos geopolíticos y necesidad de energías renovables.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 175

Quimica 1° · 2024

Ejercicio 2

(Investigo)

Enunciado: ¿Por qué las reservas de petróleo en el mundo se están agotando? Explica sus consecuencias.

Parte 2.a

¿Por qué se agotan las reservas de petróleo?

El petróleo es un recurso no renovable: se forma a partir de materia orgánica (plancton y restos de organismos) sometida a presión y temperatura durante millones de años en cuencas sedimentarias. La vida de formación geológica ( $10^{6}$ a $10^{8}$ años) es incomparablemente mayor que la vida útil de un pozo, por lo que las reservas no se repiten a la velocidad que se extraen.
La extracción excede la formación natural: el consumo mundial supera los 100 millones de barriles diarios (1 barril $\approx$ 159 litros). Es decir, $\text{Tasa de extracción} \gg \text{Tasa de formación geológica}$
Se está explotando primero el petróleo convencional y más accesible (grandes yacimientos de fácil extracción, como los campos gigantes del Golfo Pérsico). Al agotarse, queda el petróleo no convencional (esquisto bituminoso, arenas asfálticas), que exige más energía para extraerlo: la energía neta (EROEI, retorno energético sobre la energía invertida) cae de aproximadamente $100:1$ (en los años 1930) a menos de $5:1$ en muchas explotaciones actuales.
El pico de Hubbert: se espera que la producción mundial alcance un máximo (pico) y luego disminuya de forma irreversible, conforme los campos maduros entran en declinación natural (presión del yacimiento que baja con la extracción).
Existen otras reservas (reservas comprobadas de ~1700 mil millones de barriles), pero se encuentran en regiones de difícil acceso (Ártico, aguas profundas) o son de calidad pesada, lo que encarece y hace más contaminante la extracción.

Parte 2.b

Consecuencias del agotamiento

Consecuencias económicas

Alza de precios: la escasez relativa y la menor calidad del crudo disponible elevan el precio, con efecto inflacionario en transporte, alimentos e insumos.
Dependencia e inestabilidad: los países importadores de energía sufren presión en su balanza comercial y son vulnerables a perturbaciones geopolíticas en los países exportadores.
Cambio estructural: obliga a invertir en energías alternativas y en eficiencia energética, reorientando la economía.

Consecuencias ambientales

La extracción de petróleo no convencional consume más energía y emite más $\text{CO}_{2}$ por barril: se acelera el cambio climático por acumulación de gases de efecto invernadero ( $\text{CO}_{2}$ , $\text{CH}_{4}$ , $\text{NO}_{x}$ ).
Mayor riesgo de derrames y contaminación de suelos y acuíferos, con efectos devastadores en ecosistemas (la figura de la página muestra un bidón con símbolo de peligro, representativo de residuos peligrosos).
Degradación del aire por emisiones de $\text{SO}_{2}$ , $\text{NO}_{x}$ y partículas, causantes de lluvia ácida y problemas respiratorios.

Consecuencias sociales y geopolíticas

Conflictos por el control de yacimientos y rutas de transporte.
Desplazamiento de comunidades y contaminación en zonas de extracción (especialmente en países en desarrollo).
Presión por migrar a modelos energéticos sostenibles: energías renovables (solar, eólica, hidroeléctrica), biocombustibles y transporte eléctrico.

Respuesta

El petróleo se agota porque es un recurso no renovable cuya formación geológica tarda millones de años, mientras su consumo es miles de veces más rápido; además se extrae primero el más accesible y queda el de menor calidad. Sus consecuencias son alza de precios, dependencia energética, aumento de $\text{CO}_{2}$ y cambio climático, contaminación por derrames y residuos, conflictos geopolíticos y la necesidad de transitar hacia energías renovables.

Contenido de la página

Actividad 2 — Investigo

¿Por qué las reservas de petróleo en el mundo se están agotando? Y explico sus consecuencias.

Espacio de trabajo del estudiante (la página ofrece un recuadro de líneas para redactar la respuesta).

Contenido de apoyo para la investigación:

El petróleo se forma a partir de materia orgánica sepultada en cuencas sedimentarias, mediante procesos que tardan millones de años: por eso es un recurso no renovable.
El consumo mundial supera ampliamente la tasa de formación geológica del crudo.
Al agotarse los grandes yacimientos convencionales, queda el petróleo pesado, bituminoso o en esquisto, cuya extracción es más costosa y contaminante.
Consecuencias: encarecimiento y volatilidad de precios, dependencia energética, emisiones de $\text{CO}_{2}$ , contaminación por derrames, conflictos geopolíticos y necesidad de transitar hacia energías renovables.

(La página incluye una imagen de un bidón de residuos peligrosos, como símbolo de la contaminación asociada al petróleo.)

Ejemplos resueltos

Un campo de esquisto bituminoso produce 1000 MWh de energía al año y requiere 250 MWh para su extracción y refinación. ¿Cuál es su EROEI?

Aplico la definición de retorno energético: $\text{EROEI} = \frac{\text{Energía obtenida}}{\text{Energía invertida}}$ .
Sustituyo los valores: $\text{EROEI} = \frac{1000}{250} = 4$ .
Como $\text{EROEI} = 4$ , el recurso es poco eficiente frente a los crudos convencionales de los años 1930 (EROEI $\approx 100$ ).

Tabla

Aspecto	Petróleo convencional	Petróleo no convencional
EROEI histórico	$\approx 100$ (años 1930)	$< 5$ (hoy, muchas explotaciones)
Costo de extracción	Bajo	Alto
Emisiones por barril	Bajas	Altas (más $\text{CO}_{2}$ por barril)
Extracción	Facilmente accesible	Esquisto, arenas asfálticas, aguas profundas
Tendencia	Declinación de campos maduros	En crecimiento, pero menos eficiente

Diagrama

flowchart TD
    A[Materia orgánica sepultada en cuencas sedimentarias] -->|Presión y temperatura, millones de años| B[Petróleo crudo en el subsuelo]
    B --> C[Extracción convencional]
    B --> D[Extracción no convencional: esquisto, arenas asfálticas]
    C --> E[Consumo: combustibles y petroquímicos]
    D --> E
    E --> F[Emisiones de CO2, CH4 y NOx]
    F --> G[Efecto invernadero y cambio climático]
    E --> H[Derrames y residuos peligrosos]
    H --> I[Contaminación de suelos y acuíferos]
    E --> J[Escasez y alza de precios]
    J --> K[Conflictos geopolíticos]
    J --> L[Transición a energías renovables]

Fórmulas y ecuaciones

$\text{EROEI}$ = $\frac{\text{Energía obtenida}}{\text{Energía invertida}}$

1 $\$ , $\text{barril}$ = 159 $\$ , $\text{litros}$

$\text{Tasa de extracción}$ $\gg$ $\text{Tasa de formación geológica}$

1 $\$ , $\text{barril}$ = 159 $\$ , $\text{litros}$

$\text{EROEI}$ = $\frac{\text{Energía obtenida}}{\text{Energía invertida}}$ $\approx$ 100 $\$ , $\text{(1930)}$ $\to$ < 5 $\$ , $\text{(hoy)}$

$\text{Reservas}$ $\to$ $\text{producción}$ $\uparrow$ $\to$ $\text{producción}$ $\downarrow$ $\text{ (pico de Hubbert)}$

$\text{CH}$ _4, $\$ , $\text{CO}$ _2, $\$ , $\text{NO}$ _x $\to$ $\text{efecto invernadero}$ $\to$ $\text{calentamiento global}$

Glosario (6)

Recurso no renovable: Recursos naturales cuya formación tarda millones de años y que, por tanto, se consumen mucho más rápido de lo que se reponen (petróleo, gas, carbón, minerales metálicos).
Petróleo (crudo): Mezcla compleja de hidrocarburos líquidos formada a partir de materia orgánica, usada como combustible y como materia prima para plásticos y fertilizantes.
Reserva comprobada: Volumen de recurso que, según estimaciones geológicas, es técnicamente y económicamente extraíble con la tecnología actual.
Pico de Hubbert: Momento en que la producción de un recurso alcanza su máximo y comienza a declinar de forma irreversible.
Petróleo no convencional: Crudo pesado, bituminoso o atrapado en esquisto, cuya extracción requiere más energía y es más contaminante que el petróleo convencional.
Energía neta (EROEI): Relación entre la energía obtenida de un recurso y la energía invertida para extraerla y refinarla.

Preguntas para practicar

¿Por qué las reservas de petróleo en el mundo se están agotando?

Porque el petróleo es un recurso no renovable: su formación geológica tarda millones de años y se extrae miles de veces más rápido de lo que se repone. Además, se han explotado primero los grandes yacimientos accesibles, y ahora queda el crudo pesado o bituminoso, de menor calidad, menor contenido energético y mayor costo de extracción (menor EROEI). La declinación de los campos maduros (pico de Hubbert) hace irreversible el descenso de la producción mundial.

¿Qué consecuencias tiene el agotamiento de las reservas de petróleo?

Económicas: alza y volatilidad de precios, inflación, dependencia energética de países exportadores y presión por invertir en tecnologías limpias. Ambientales: más emisiones de CO2 y CH4 por usar crudos pesados, derrames y residuos peligrosos que contaminan suelos y acuíferos, y emisiones de SO2 y NOx que causan lluvia ácida. Sociales y geopolíticas: conflictos por el control de yacimientos y rutas, daños a comunidades cercanas a zonas de extracción y necesidad de transitar hacia energías renovables.

Temas y conceptos clave

Reservas mundiales de petróleoRecurso no renovableEnergías alternativas y sostenibilidadPetróleo (crudo)Recurso no renovableReservas comprobadasPico de HubbertEROEI (retorno energético)Petróleo no convencionalEfecto invernaderoDerrames y residuos peligrosos