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    Tierra bajo el agua:estimación de los impactos del uso de la tierra de las centrales hidroeléctricas

    Noruega es uno de los diez principales productores de electricidad hidroeléctrica del mundo. con más del 95 por ciento de la producción nacional de energía hidroeléctrica. Una nueva herramienta desarrollada en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) permite a los legisladores y la industria comprender las compensaciones entre la energía hidroeléctrica y la pérdida de tierra y biodiversidad cuando las tierras se ahogan bajo embalses. Crédito:Ånund Killingtveit / NTNU

    La energía hidroeléctrica es la principal fuente de energía renovable del mundo, produciendo un enorme 16 por ciento del suministro mundial de energía. Pero la energía hidroeléctrica no está exenta de costos ambientales, particularmente cuando se trata de tierras ahogadas por embalses o devoradas por carreteras y líneas eléctricas construidas para un proyecto hidroeléctrico. Ahora, un equipo de investigadores con sede en Noruega ha desarrollado una forma innovadora de describir cuánta tierra se necesita para generar un kilovatio-hora de electricidad a partir de energía hidroeléctrica. El objetivo es facilitar que los legisladores y las empresas evalúen las compensaciones ambientales de las plantas hidroeléctricas actuales y las que participan en la inversión en nuevas plantas hidroeléctricas.

    "Algunos reservorios hidroeléctricos pueden parecer naturales al principio. Sin embargo, son influenciados por humanos, y si la tierra ha sido inundada para su creación, esto puede afectar los ecosistemas terrestres, "dijo Martin Dorber, candidato a doctorado en el Programa de Ecología Industrial de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU).

    Existe un acuerdo generalizado de que aumentar la cantidad de electricidad que el mundo obtiene de las energías renovables como la energía hidroeléctrica es clave para combatir el cambio climático global. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) examina este tema en un informe especial sobre fuentes de energía renovables y cambio climático. La organización dice que los gobiernos y la industria deben incluir las consecuencias ambientales a largo plazo de la energía hidroeléctrica en los proyectos actuales y futuros. De esa manera, pueden identificar las compensaciones ambientales que resultarán de la expansión de la producción de energía hidroeléctrica.

    Dorber y sus colegas Francesca Verones del Programa de Ecología Industrial de NTNU, y Roel May del Instituto Noruego de Investigación de la Naturaleza se dieron cuenta de que tenían la herramienta perfecta para cuantificar los efectos ambientales de la producción de energía hidroeléctrica. Es una herramienta de análisis llamada Evaluación del ciclo de vida (LCA). LCA brinda a los investigadores una metodología para observar todos los impactos ambientales de un producto o proceso durante su ciclo de vida. Eso significa que comienzan desde el principio, de la producción de los componentes del artículo, hasta el momento en que el producto o proceso se crea y se utiliza, y finalmente hasta cuando ya no esté en uso y se recicle o se deseche de otro modo. La idea es dar una imagen del costo ambiental completo de algo.

    Como ejemplo, si tuviera que realizar una evaluación del ciclo de vida de una lata de cerveza, Debería saber todo, comenzando con los costos ambientales de extraer la materia prima (bauxita), enviándolo para que se convierta en aluminio, la elaboración de la lata en sí, y lo que se necesita para reciclarlo después de su uso. Es complicado, pero los investigadores del Programa de Ecología Industrial de NTNU han perfeccionado este enfoque para cientos de productos y procesos diferentes.

    Uno de los posibles efectos ambientales del desarrollo hidroeléctrico es lo que puede hacer a la biodiversidad. Puede alterar el hábitat de agua dulce, degradar la calidad del agua, y cambiar el uso de la tierra inundando la tierra para crear embalses, y de la construcción de la presa y las líneas eléctricas y caminos de acceso que necesita el proyecto. Los investigadores se dieron cuenta de que todavía no hay suficiente información disponible para permitir que LCA evalúe todos estos impactos de la energía hidroeléctrica. por lo que decidieron centrarse en un tema clave:el uso de la tierra y el cambio de uso de la tierra.

    "El uso de la tierra y el cambio de uso de la tierra es un tema clave, ya que es uno de los mayores impulsores de la pérdida de biodiversidad, porque conduce a la pérdida y degradación del hábitat de muchas especies, "Dijo Dorber.

    Inundaciones de lagos naturales

    El primer paso para los investigadores fue realizar lo que se llama un inventario del ciclo de vida, calculando cuánta tierra se utiliza para producir un kilovatio-hora de electricidad. Dado que Noruega es uno de los 10 principales productores de energía hidroeléctrica del mundo, con más del 95 por ciento de toda la producción nacional de energía a partir de energía hidroeléctrica, los investigadores se dieron cuenta de que necesitaban crear un inventario específico para Noruega.

    Existen bases de datos que intentan brindar esta información, pero el mayor de ellos solo tenía información sobre la producción hidroeléctrica de Suiza y Brasil. Y ninguna de las bases de datos contabilizaba el área de agua de un lago natural que podría haberse inundado para formar el depósito de agua, dijeron los investigadores. "La mayoría de los embalses hidroeléctricos noruegos se crean mediante la incautación de lagos naturales, ", Dijo Dorber." Entonces, si aplicamos la información de las bases de datos que no tienen en cuenta el área de agua de un lago natural, eso llevaría a una gran sobreestimación del impacto ambiental ".

    El problema es, hay información mínima disponible sobre el tamaño de los lagos que se inundaron para crear los 1289 embalses hidroeléctricos de Noruega. Entonces, los investigadores encontraron una manera de estimar cuáles habrían sido los tamaños originales de los lagos, utilizando imágenes de satélite.

    Afortunadamente, los investigadores tuvieron acceso a dos excelentes fuentes de información para realizar sus estimaciones. La primera fueron las mediciones de las áreas de superficie reales del embalse en su nivel de agua regulado más alto, proporcionado por la Dirección de Recursos Hídricos y Energía de Noruega (NVE). El segundo fue gratis Imágenes satelitales descargables del conjunto de datos de la Encuesta Global de Tierras de NASA-USGS, donde utilizaron imágenes de 1972-1983 para Noruega. Los investigadores también utilizaron fotografías aéreas, según fue necesario, de un portal de Internet llamado Norge i Bilder, que proporciona fotografías aéreas de Noruega ya en 1937.

    Las fechas de las imágenes importan, porque los investigadores necesitaban poder ver la tierra antes de que se construyeran los proyectos hidroeléctricos. Eso significaba que solo podían evaluar las superficies de agua antes de la construcción de la presa para las centrales hidroeléctricas construidas en 1937 o después para el área cubierta por las fotografías aéreas. y para las presas construidas en 1972 o después para el área cubierta por las fotografías del Landsat. Como resultado, solo pudieron calcular cuánta tierra se inundó para 184 embalses hidroeléctricos en total.

    Por muchas razones, no pudieron utilizar los datos de 77 embalses para los que tenían información sobre la superficie terrestre. En el final, pudieron calcular la ocupación de la tierra por los embalses que proporcionaron aproximadamente el 20 por ciento de la electricidad hidroeléctrica anual promedio total producida en Noruega entre 1981 y 2010. "Al dividir el área de tierra inundada con la producción anual de electricidad de cada embalse hidroeléctrico, calculamos los valores de ocupación neta de la tierra específicos del sitio para el Inventario del ciclo de vida, ", Dijo Dorber." Si bien está más allá del alcance de este trabajo, nuestro enfoque es un paso crucial hacia la cuantificación de los impactos de la producción de electricidad hidroeléctrica en la biodiversidad para el análisis del ciclo de vida ".

    Dorber señala que su enfoque podría ser utilizado por otros países que quisieran saber más sobre los efectos de la energía hidroeléctrica en el medio ambiente. porque los datos de Landsat cubren todo el mundo y están disponibles gratuitamente. Y cuando compararon la información noruega que generaron con la información hidroeléctrica que tenían de Suiza y Brasil, vieron cuán diferentes son los efectos en los diferentes países.

    "La ocupación media de la tierra en nuestro estudio en todas las plantas hidroeléctricas que analizamos es de 0,027 m2 · año / kWh y es mayor que los 0,004 m2 · año / kWh existentes en la base de datos de Suiza, "Dijo Dorber." Sin embargo, cuando ajustamos el valor de ocupación de la tierra para abordar las incertidumbres, la ocupación media ajustada de la tierra (0,007 m2 · año / kWh) es menor que nuestra ocupación media de la tierra (0,027 m2 · año / kWh) y, por lo tanto, está más cerca de los 0,004 m2 · año / kWh existentes en la base de datos de Ecoinvent ".

    Saber cuánta tierra estaba ocupada cuando se construyó una presa también puede ayudar a calcular cuánta agua se pierde en promedio por evaporación. lo que puede afectar a los ecosistemas acuáticos al reducir la cantidad de agua liberada por la presa. Y debido a que la creación de reservorios hidroeléctricos conduce a un aumento inicial en las emisiones de gases de efecto invernadero por la descomposición de la materia orgánica que fue inundada por el reservorio o arrojada al reservorio, La información también se puede utilizar para calcular el consumo neto de agua y las emisiones netas de gases de efecto invernadero para el Inventario del ciclo de vida. Dijo Dorber.

    "Hemos demostrado que los datos de teledetección se pueden utilizar para cuantificar el cambio de uso de la tierra causado por los embalses de energía hidroeléctrica. Al mismo tiempo, nuestros resultados muestran que el cambio de uso de la tierra difiere entre los embalses de energía hidroeléctrica, "Dorber dijo." Por lo tanto, Una evaluación más específica del cambio de uso de la tierra de los embalses es un componente clave que se necesita para cuantificar los impactos ambientales potenciales en relación con los embalses de energía hidroeléctrica ".


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