Estimación de emisiones difusas de GEI, y seguridad energética ligada al Fenomeno del Niño utilizando MERRA-2 para sistemas basados en hidrogeneración

Autores/as

  • Yohen Cuellar Universidad Nacional Abierta y a Distancia
  • J. S. Chiriví Salomón Universidad Nacional Abierta y a Distancia https://orcid.org/0000-0003-2072-7955
  • Marco Guevara Universidad Nacional de Colombia
  • Harold David Cuadros Tejeda Universidad Nacional Abierta y a Distancia

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.n91a07

Palabras clave:

suministro de energía, desarrollo energético, factor de emisión, contaminación atmosférica, hidrogeneración

Resumen

En Colombia, la participación de la energía hidroeléctrica fue del 70% de la  capacidad instalada y más del 50% de la participación de la generación en 2015, lo que  coincidió con el más fuerte Fenómeno del Niño reportado históricamente en la región. El  Fenómeno del Niño ha sido reconocido como un patrón climático influyente en las variables  meteorológicas. La generación a través de hidroelectricidad implica la construcción de  represas de agua; estas superficies inundadas generan emisiones importantes de Gases  de efecto invernadero (GEI). El objetivo principal de esta investigación es cuantificar las  emisiones de CO2 y CH4 en las áreas inundadas del país. Las emisiones de GEI se  calcularon mediante la implementación de una metodología del IPCC. Los resultados  obtenidos muestran que esta fuente emite más de 1,042,500 t de CO2-Eq (es decir, CO2 y  CH4) en Colombia, lo que representa el 4.4% del total de emisiones de GEI en el país. Como  segundo objetivo, se analizó la vulnerabilidad de la independencia energética de Colombia,  en términos de suministro de energía durante periodos de Fenómeno del Niño y cambio  climático, utilizando los datos del modelo MERRA-2 de la NASA para los años entre 2010 y 2017.

|Resumen
= 635 veces | HTML (ENGLISH)
= 0 veces| | PDF (ENGLISH)
= 291 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Yohen Cuellar, Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Ingeniero Química y Magíster en Ingenieria Ambiental. Conservación, Bioprospección y Desarrollo Sostenible (COBIDES), Escuela de Ciencias Agricolas, Pecuarias y del Medio Ambiente (ECAPMA).

J. S. Chiriví Salomón, Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Profesor e Investigador. Conservación, Bioprospección y Desarrollo Sostenible (COBIDES), Escuela de Ciencias Agricolas, Pecuarias y del Medio Ambiente (ECAPMA).

Marco Guevara, Universidad Nacional de Colombia

Ingeniero Químico y Magister en Ingeniería Química. GICA-Grupo de Investigación de Calidad del Aire, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental.

 

Harold David Cuadros Tejeda, Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Ingeniero Ambiental. Conservación, Bioprospección y Desarrollo Sostenible (COBIDES), Escuela de Ciencias Agricolas, Pecuarias y del Medio Ambiente (ECAPMA).

Citas

(2018) Sistema de generación de energía de EPM. EPM. Accessed Jun. 05, 2018. [Online]. Available: https://bit.ly/2IGlzFl

Unidad de planeación Minero Energética (UPME). (2015) Plan de expansión de referencia generación-transmisión 2014-2028. [Online]. Available: https://bit.ly/2Wb6pd1

(2015) Boletín estadístico de minas y energía 2010-2015. Unidad de planeación Minero Energética (UPME). Accessed Jun. 10, 2018. [Online]. Available: https://bit.ly/2V3vXvW

(2016) World energy resources: Hydropower. World Energy Council (WEC). Accessed Jan. 15, 2018. [Online]. Available: https://bit.ly/2dQ1pH3

P. Muñoz and et al ., “Holocene climatic variations in the Western Cordillera of Colombia: A multiproxy high-resolution record unravels the dual influence of ENSO and ITCZ,” Quat. Sci. Rev. , vol. 155, pp. 159–178, Jan. 2017.

D. Weisser, “A guide to life-cycle greenhouse gas (GHG) emissions from electric supply technologies,” Energy , vol. 32, no. 9, pp. 1543–1559, Sep. 2007.

A. Tremblay, M. Lambert, and L. Gagnon, “Do hydroelectric reservoirs emit greenhouse gases?” Environ. Manage. , vol. 33, pp. S509–S517, Jul. 2014.

A. Briones, J. Uche, and A. Martínez, “Accounting for GHG net reservoir emissions of hydropower in Ecuador,” Renew. Energy , vol. 112, pp. 209–221, Nov. 2017.

A. Palau, M. Alonso, and D. Corregidor, “Análisis del ciclo de carbono en embalses y su posible efecto en el cambio climático. Aplicación al embalse de Susqueda (río Ter, NE España),” Ingeniería del Agua , vol. 17, no. 3, pp. 247–255, Sep. 2010.

A. Palau and M. Alonso. (2008, Nov.) Embalses y cambio climático. Endesa. [Online]. Available: https://bit.ly/2HPuH9n

M. A. Paucar, “Estudio de emisiones de metano producidas por embalses en centrales hidroeléctricas en Ecuador,” M.S. thesis, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile, 2014.

V. Martínez and O. L. Castillo, “The political ecology of hydropower: Social justice and conflict in Colombian hydroelectricity development,” Energy Res. Soc. Sci. , vol. 22, pp. 69–78, Dec. 2016.

S. Zapata, M. Castaneda, E. Garces, C. J. Franco, and I. Dyner, “Assessing security of supply in a largely hydroelectricity-based system: The Colombian case,” Energy , vol. 156, pp. 444–457, Aug. 2018.

K. Mohammadi and N. Goudarzi, “Study of inter-correlations of solar radiation, wind speed and precipitation under the influence of El Niño Southern Oscillation (ENSO) in California,” Renew. Energy , pp. 190–200, May 2018.

K. S. Boodoo, M. E. McClain, J. J. Vélez, and O. L. Ocampo, “Impacts of implementation of Colombian environmental flow methodologies on the flow regime and hydropower production of the Chinchiná River, Colombia,” Ecohydrol. Hydrobiol. , vol. 14, no. 4, pp. 267–284, 2014.

M. Detto, S. J. Wright, O. Calderón, and H. C. Muller, “Resource acquisition and reproductive strategies of tropical forest in response to the El Niño-Southern Oscillation,” Nat. Commun. , vol. 9, no. 1, pp. 1–8, Mar. 2018.

B. Ayarzagüena, S. Ineson, N. J. Dunstone, M. P. Baldwin, and A. A. Scaife, “Intraseasonal effects of El Niño-Southern Oscillation on North Atlantic climate,” J. Clim. , vol. 31, no. 21, pp. 1–35, Aug. 2018.

J. S. Mantilla, L. I. Moncada, N. E. Matta, and P. H. Adler, “Distribution of black flies (Diptera: Simuliidae) along an elevational gradient in the Andes Mountains of Colombia during the El Niño Southern Oscillation,” Acta Trop. , vol. 183, pp. 162–172, 2018.

L. C. Pérez and P. Molnar, “Sea surface temperatures in the Eastern Equatorial Pacific and surface temperatures in the Eastern Cordillera of Colombia during El Niño: Implications for pliocene conditions,” Paleoceanography , vol. 32, no. 11, pp. 1309–1314, Nov. 2017.

S. C. Smith and D. Ubilava, “The El Niño Southern Oscillation and economic growth in the developing world,” Glob. Environ. Chang. , vol. 45, pp. 151–164, Jul. 2017.

Apéndice 2 Enfoque posible para estimar las emisiones de CO 2 provenientes de las tierras convertidas en tierras permanentemente inundadas : Base para su futuro desarrollo metodológico , Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, Hayama, Japan, 2006.

Apéndice 3 Emisiones de CH 4 provenientes de tierras inundadas: Base para su futuro desarrollo metodológico , Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, Hayama, Japan, 2006.

Giovanni. NASA. Accessed Oct. 16, 2017. [Online]. Available: https://go.nasa.gov/2YsJRqp

M. A. Guevara, A. Guevara, J. F. Méndez, and L. C. Belalcázar, “Spatial and temporal assessment of particulate matter using AOD data from MODIS and surface measurements in the ambient air of Colombia,” Asian J. Atmos. Environ. , vol. 12, no. 2, pp. 165–177, Jul. 2018.

PARATEC, “Capacidad efectiva por tipo de generación,” PARATEC, Medellín, Colombia, Tech. Rep., Mar. 2017.

Merra-2. NASA. Accessed Sep. 03, 2018. [Online]. Available: https://go.nasa.gov/2TGAAr5

(2016) Earth observatory. NASA. Accessed Jun. 20, 2018. [Online]. Available: https://go.nasa.gov/2iELmOe

S. Kang and J. B. Ahn, “Global energy and water balances in the latest reanalyses,” Asia-Pacific J. Atmos. Sci. , vol. 51, no. 4, pp. 293–302, Nov. 2015.

F. Almeida and et al ., “How much is enough? an integrated examination of energy security, economic growth and climate change related to hydropower expansion in Brazil,” Renew. Sustain. Energy Rev. , vol. 53, pp. 1132–1136, Jan. 2016.

UPME-base de datos de embalses. UPME. Accessed Apr. 28, 2018. [Online]. Available: https://bit.ly/2uzFjRg

(2015) Informe de oferta y generación. XM S.A. E.S.P. [Online]. Available: https://bit.ly/2DkQH8j

J. C. Jenkins, H. D. Gonzo, and S. Ogle, “Other lands,” Institute for Global Environmental Strategies, Hayama, Japan, Tech. Rep., 2006.

J. L. da Silva and M. A. Vasconcelos, “Amazon and the expansion of hydropower in Brazil: Vulnerability, impacts and possibilities for adaptation to global climate change,” Renew. Sustain. Energy Rev. , vol. 15, no. 6, pp. 3165–3177, Aug. 2011.

Unidad de planeación Minero Energética (UPME). (2013, Mar.) Proyección de demanda de energía eléctrica en colombia. [Online]. Available: https://bit.ly/2UFRfjL

J. S. Riaño, M. A. Guevara, and L. C. Belalcázar, “CFD modeling and evaluation of a bi-stable micro-diverter valve,” Ciencia, Tecnol. y Futur. , vol. 8, no. 1, pp. 77–84, 2018.

M. A. Guevara, J. D. Reyes, and F. A. Guevara, “Diseño y evaluación de un ciclón para separación de sólidos y gas de una corriente con un flujo multifásico empleando dinámica de fluidos computacional,” Rev. VirtualPro , vol. 166, pp. 1–30, 2015.

C. Gorlé, J. van Beeck, P. Rambaud, and G. V. Tendeloo, “CFD modelling of small particle dispersion: The influence of the turbulence kinetic energy in the atmospheric boundary layer,” Atmos. Environ. , vol. 43, no. 3, pp. 673–681, Jan. 2009.

F. Li, E. S. Lee, J. Liu, and Y. Zhu, “Predicting self-pollution inside school buses using a CFD and multi-zone coupled model,” Atmos. Environ. , vol. 107, pp. 16–23, Apr. 2015.

Y. Tominaga and T. Stathopoulos, “CFD modeling of pollution dispersion in building array: Evaluation of turbulent scalar flux modeling in RANS model using LES results,” J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. , vol. 104–106, pp. 484–491, May 2012.

M. A. Guevara and L. C. Belalcazar, “NGL supersonic separator: modeling, improvement, and validation and adjustment of k-epsilon RNG modified for swirl flow turbulence model,” Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia , no. 82, pp. 82–93, Feb. 2017.

Publicado

2019-04-22

Cómo citar

Cuellar, Y., Chiriví Salomón, J. S., Guevara, M., & Cuadros Tejeda, H. D. (2019). Estimación de emisiones difusas de GEI, y seguridad energética ligada al Fenomeno del Niño utilizando MERRA-2 para sistemas basados en hidrogeneración. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (91), 70–82. https://doi.org/10.17533/udea.redin.n91a07