Recursos no renovables

Un recurso no renovable (también llamado recurso finito ) es un recurso natural que no se puede reemplazar fácilmente por medios naturales a un ritmo lo suficientemente rápido como para mantenerse al día con el consumo. Un ejemplo son los combustibles fósiles a base de carbono. La materia orgánica original, con la ayuda del calor y la presión, se convierte en un combustible como el petróleo o el gas. Los minerales terrestres y los minerales metálicos, los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) y las aguas subterráneas en ciertos acuíferos se consideran recursos no renovables, aunque los elementos individuales siempre se conservan (excepto en las reacciones nucleares, la descomposición nuclear o el escape atmosférico).

Por el contrario, los recursos como la madera (cuando se extrae de manera sostenible) y el viento (que se utiliza para impulsar los sistemas de conversión de energía) se consideran recursos renovables, en gran parte porque su reposición localizada también puede ocurrir dentro de períodos significativos para los humanos.

Minerales de la tierra y minerales metálicos

Los minerales terrestres y los minerales metálicos son ejemplos de recursos no renovables. Los metales en sí mismos están presentes en grandes cantidades en la corteza terrestre, y su extracción por parte de los humanos solo ocurre donde están concentrados por procesos geológicos naturales (como calor, presión, actividad orgánica, meteorización y otros procesos) lo suficiente como para que sea económicamente viable extraerlos. Estos procesos generalmente toman de decenas de miles a millones de años, a través de la tectónica de placas, el hundimiento tectónico y el reciclaje de la corteza.

Los depósitos localizados de minerales metálicos cerca de la superficie que pueden ser extraídos económicamente por humanos no son renovables en marcos de tiempo humanos. Hay ciertos elementos y minerales de tierras raras que son más escasos y agotables que otros. Estos tienen una gran demanda en la fabricación, particularmente para la industria electrónica.

Combustibles fósiles

Los recursos naturales como el carbón, el petróleo (petróleo crudo) y el gas natural tardan miles de años en formarse naturalmente y no pueden reemplazarse tan rápido como se consumen. Eventualmente, se considera que los recursos basados ​​en fósiles se volverán demasiado costosos de recolectar y la humanidad deberá cambiar su dependencia hacia otras fuentes de energía, como la energía solar o eólica, ver energía renovable.

Una hipótesis alternativa es que el combustible a base de carbono es prácticamente inagotable en términos humanos, si se incluyen todas las fuentes de energía a base de carbono, como los hidratos de metano en el fondo del mar, que son mucho mayores que todos los demás recursos de combustibles fósiles a base de carbono combinados. Estas fuentes de carbono también se consideran no renovables, aunque se desconoce su tasa de formación/reposición en el fondo del mar. Sin embargo, aún no se ha determinado su extracción a costos y tasas económicamente viables.

En la actualidad, la principal fuente de energía utilizada por el ser humano son los combustibles fósiles no renovables. Desde los albores de las tecnologías de motores de combustión interna en el siglo XIX, el petróleo y otros combustibles fósiles han tenido una demanda continua. Como resultado, la infraestructura y los sistemas de transporte convencionales, que se instalan en los motores de combustión, siguen siendo importantes en todo el mundo.

La economía de combustibles fósiles de hoy en día es ampliamente criticada por su falta de capacidad de renovación, además de contribuir al cambio climático.

Combustibles nucleares

En 1987, la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo (WCED) clasificó los reactores de fisión que producen más combustible nuclear fisionable del que consumen (es decir, reactores reproductores) entre las fuentes de energía renovables convencionales, como la solar y la caída de agua. El Instituto Estadounidense del Petróleo tampoco considera que la fisión nuclear convencional sea renovable, sino que el combustible de energía nuclear del reactor reproductor se considera renovable y sostenible, y señala que los desechos radiactivos de las barras de combustible gastadas usadas siguen siendo radiactivos y, por lo tanto, deben almacenarse con mucho cuidado durante varios cientos. años. Con el monitoreo cuidadoso de los productos de desecho radiactivos también se requiere el uso de otras fuentes de energía renovable, como la energía geotérmica.

El uso de tecnología nuclear basada en la fisión requiere material radiactivo natural como combustible. El uranio, el combustible de fisión más común, está presente en el suelo en concentraciones relativamente bajas y se extrae en 19 países. Este uranio extraído se utiliza para alimentar reactores nucleares generadores de energía con uranio-235 fisionable que genera calor que finalmente se utiliza para impulsar turbinas para generar electricidad.

A partir de 2013, solo se han extraído del océano unos pocos kilogramos (imagen disponible) de uranio en programas piloto y también se cree que el uranio extraído a escala industrial del agua de mar se repondrá constantemente a partir del uranio lixiviado del fondo del océano. mantener la concentración de agua de mar en un nivel estable. En 2014, con los avances logrados en la eficiencia de la extracción de uranio en agua de mar, un artículo en la revista Marine Science & Engineering sugiere que con los reactores de agua ligera como objetivo, el proceso sería económicamente competitivo si se implementara a gran escala.

La energía nuclear proporciona alrededor del 6% de la energía mundial y del 13 al 14% de la electricidad mundial. La producción de energía nuclear está asociada con una contaminación radiactiva potencialmente peligrosa, ya que depende de elementos inestables. En particular, las instalaciones de energía nuclear producen alrededor de 200 000 toneladas métricas de desechos de actividad baja e intermedia (LILW) y 10 000 toneladas métricas de desechos de actividad alta (HLW) (incluido el combustible gastado designado como desecho) cada año en todo el mundo.

Cuestiones totalmente independientes de la cuestión de la sostenibilidad del combustible nuclear se relacionan con el uso de combustible nuclear y los desechos radiactivos de alto nivel que genera la industria nuclear que, si no se contienen adecuadamente, son altamente peligrosos para las personas y la vida silvestre. Las Naciones Unidas (UNSCEAR) estimaron en 2008 que la exposición humana anual promedio a la radiación incluye 0,01 milisievert (mSv) del legado de pruebas nucleares atmosféricas pasadas más el desastre de Chernobyl y el ciclo del combustible nuclear, junto con 2,0 mSv de radioisótopos naturales y 0,4 mSv de rayos cósmicos; todas las exposiciones varían según la ubicación. El uranio natural en algunos ciclos de combustible nuclear de reactores ineficientes, se convierte en parte del flujo de desechos nucleares "de un solo paso", y de manera similar al escenario donde este uranio permaneció naturalmente en el suelo, este uranio emite varias formas de radiación en una cadena de descomposición que tiene una vida media de alrededor de 4.500 millones de años, el almacenamiento de este uranio no utilizado y los productos de reacción de fisión que lo acompañan han generado preocupaciones públicas sobre los riesgos de fugas y contención, sin embargo, el conocimiento obtenido del estudio del reactor de fisión nuclear natural en Oklo Gabon, ha informado a los geólogos sobre los procesos probados que mantuvieron los desechos de este reactor nuclear natural de 2 mil millones de años que operó durante cientos de miles de años.

Superficie terrestre

La superficie terrestre puede considerarse un recurso tanto renovable como no renovable según el alcance de la comparación. La tierra se puede reutilizar, pero no se puede crear nueva tierra a pedido, por lo que, desde una perspectiva económica, es un recurso fijo con una oferta perfectamente inelástica.

Recursos renovables

Los recursos naturales, conocidos como recursos renovables, son reemplazados por procesos naturales y fuerzas persistentes en el entorno natural. Hay energías renovables intermitentes y recurrentes, y materiales reciclables, que se utilizan durante un ciclo durante un cierto período de tiempo y se pueden aprovechar para cualquier número de ciclos.

La producción de bienes y servicios mediante la fabricación de productos en los sistemas económicos crea muchos tipos de desechos durante la producción y después de que el consumidor los haya utilizado. Luego, el material se incinera, se entierra en un vertedero o se recicla para su reutilización. El reciclaje convierte materiales de valor que de otro modo se convertirían en desechos en recursos valiosos nuevamente.

En el medio natural, el agua, los bosques, las plantas y los animales son todos recursos renovables, siempre que se controlen, protejan y conserven adecuadamente. La agricultura sostenible es el cultivo de materiales vegetales y animales de una manera que preserva los ecosistemas vegetales y animales y que puede mejorar la salud y la fertilidad del suelo a largo plazo. La sobrepesca de los océanos es un ejemplo de cómo una práctica o método de la industria puede amenazar un ecosistema, poner en peligro a las especies y posiblemente incluso determinar si una pesquería es sostenible o no para el uso humano. Una práctica o método industrial no regulado puede conducir al agotamiento total de los recursos.

Las energías renovables del sol, el viento, las olas, la biomasa y la geotermia se basan en recursos renovables. Los recursos renovables como el movimiento del agua (energía hidroeléctrica, mareomotriz y undimotriz), el viento y la energía radiante del calor geotérmico (utilizado para la energía geotérmica) y la energía solar (utilizada para la energía solar) son prácticamente infinitos y no pueden agotarse, a diferencia de sus contrapartes no renovables, que es probable que se agoten si no se usan con moderación.

La energía potencial de las olas en las costas puede proporcionar 1/5 de la demanda mundial. La energía hidroeléctrica puede suministrar 1/3 de nuestras necesidades globales totales de energía. La energía geotérmica puede proporcionar 1,5 veces más la energía que necesitamos. Hay suficiente viento para alimentar el planeta 30 veces, la energía eólica podría satisfacer todas las necesidades de la humanidad por sí sola. Actualmente, la energía solar satisface solo el 0,1 % de nuestras necesidades energéticas mundiales, pero hay suficiente energía para satisfacer las necesidades de la humanidad 4000 veces, toda la demanda mundial de energía proyectada para 2050.

Las energías renovables y la eficiencia energética ya no son sectores de nicho que solo promueven los gobiernos y los ambientalistas. Los crecientes niveles de inversión y que una mayor parte del capital proviene de actores financieros convencionales, sugieren que la energía sostenible se ha convertido en la corriente principal y el futuro de la producción de energía, a medida que disminuyen los recursos no renovables. Esto se ve reforzado por las preocupaciones sobre el cambio climático, los peligros nucleares y la acumulación de desechos radiactivos, los altos precios del petróleo, el pico del petróleo y el aumento del apoyo gubernamental a las energías renovables. Estos factores son la comercialización de energía renovable, la ampliación del mercado y la creciente demanda, la adopción de nuevos productos para reemplazar la tecnología obsoleta y la conversión de la infraestructura existente a un estándar renovable.

Modelos económicos

En economía, un recurso no renovable se define como un bien, donde un mayor consumo hoy implica un menor consumo mañana.David Ricardo en sus primeros trabajos analizó la fijación de precios de los recursos agotables, donde argumentó que el precio de un recurso mineral debería aumentar con el tiempo. Argumentó que el precio spot siempre lo determina la mina con el costo de extracción más alto, y los propietarios de minas con costos de extracción más bajos se benefician de una renta diferencial. El primer modelo está definido por la regla de Hotelling, que es un modelo económico de gestión de recursos no renovables de 1931 de Harold Hotelling. Muestra que la explotación eficiente de un recurso no renovable y no aumentable, en condiciones estables, conduciría al agotamiento del recurso. La regla establece que esto conduciría a un precio neto o "Renta de Hotelling" que aumentaría anualmente a una tasa igual a la tasa de interés, reflejando la creciente escasez de los recursos. La regla de Hartwick proporciona un resultado importante sobre la sostenibilidad del bienestar en una economía que utiliza fuentes no renovables.