Particularidades de las Emisiones de CO₂ globales

*

ÍNDICE

01

Introducción y resumen

El CO2 en el aire atmosférico es un gas que es transparente a la radiación solar de entrada de onda corta pero retiene la radiación saliente nocturna de onda larga.

La retención de la radiación saliente al espacio exterior que hace el CO2 en el aire atmosférico, depende de las partes por millón de CO2 (ppm) existentes en el aire atmosférico. En la medida que se incrementan las ppm en el aire atmosférico la radiación saliente de onda larga va quedando atrapada en las capas bajas de la atmósfera y las temperaturas nocturnas se incrementan. (Gráfico A)

Gráfico A

*

02

Estudio estadístico del CO2 acumulado en el aire atmosférico

Gráfico 1

Variación de las emisiones de CO2 y ppm de 1980 a 2022

Fuente datos: CO2: BP; ppm: NOA. Elaboración propia.

En el año 1980 se emitieron a la atmósfera 18.343 millones de toneladas de CO2, y en el aire atmosférico la concentración de ppm era 338,76. En el año 2022, se emitieron a la atmósfera 34.334 millones de toneladas de CO2, y en el aire atmosférico la concentración de ppm era de 338,76.

En este periodo, las emisiones de CO2 y el aumento de las ppm de este gas en el aire atmosférico (con la excepción del año 2009 por la crisis económica),  han ido creciendo de manera constante.

La correlación de ambas variables (CO2) y (ppm)  tomando los datos de los 42 años es muy alta (r = 0,98) (% r² =96% ), siendo la variable de las emisiones de CO2, la determinante en el crecimiento de las ppm, responsables del incremento del efecto invernadero en la atmósfera.

*

TABLA 1

Particularidades de las Emisiones de CO2 globales en los periodos 1750-1980)-(1750-2022)

Fuente datos: CO2: BP; ppm: NOA. Elaboración propia.

La tabla de datos está dividida en dos periodos 1750-1980, y 1980-2022. El año 1750 se toma como referencia de la época preindustrial por ser el inicio en el que las ppm de CO2 en el aire atmosférico, estimadas desde el neolítico eran de 280  ppm, y es partir de esa fecha cuando comenzaron a incrementarse como consecuencia de la actividad industrial humana debido al uso de energía obtenida de los combustibles fósiles.

Los primeros datos estadísticos globales registrados de emisiones de CO2, y de las ppm de este gas en la atmósfera se obtienen desde la década de 1960, si bien, es a partir de 1980, cuando los datos son más rigurosos.

Tomando los datos del periodo (1980-2022) se ha estimado el promedio de Millones de toneladas métricas necesarias para el incremento de una ppm de CO2 en el aire atmosférico, de la siguiente manera:

Constante:

Millones toneladas de CO2 por ppm en la atmósfera

La constante estimada de Mtm de emisión de CO2 a la atmósfera para que se produzca el incremento de una parte por millón de CO2 en el aire atmosférico es de: 13.960 Mtm de CO2.

De lo que se puede deducir que:

En el año 1750 los Mtm de CO2 en el aire atmosférico por causas naturales serían:

 280 ppm x 13.960 = 3.908.850 Mtm de CO2.

A partir de entonces, este valor comenzaría a cambiar por causas antropogénicas  con el inicio de la Primera Revolución Industrial.

Periodos de emisiones de CO2 antropogénicas

(1750-1980) - (1980-2022)

Entre 1750 y 1980, (230 años) los Mtm de CO2 acumulados en el aire atmosférico fueron de 820.300 Mtm de CO2 (un promedio de 3.567 Mtm de CO2 por año), y las ppm de CO2 se incrementaron en 58,76 (un promedio de 0,26 ppm por año), situándose en 1980 en 338,76, lo que supuso un incremento porcentual del 21%.

Entre 1980 y 2022, (42 años) los Mtm de CO2 acumulados en el aire atmosférico por causas antropogénicas fueron de 1.113.603 Mtm de CO2 (un promedio de 26.514 Mtm de CO2 por año), y las ppm de CO2 se incrementaron en 79,77 (un promedio de 1,9 ppm por año), situándose en 1980 en 418,53, lo que supuso un incremento porcentual respecto de 1750 del 49%.

Es en este segundo periodo cuando comienzan a saltar las alarmas sobre el fuerte impacto medioambiental en la atmósfera como consecuencia de la actividad industrial humana con el uso de combustibles fósiles, carbón, gas natural y petróleo. Sin embargo, como se ha visto anteriormente, las medidas adoptadas hasta ahora no han sido eficaces.

En el origen está el constante incremento de la actividad económica humana que se puede medir en el PIB-PPA anual global que se puede ver en la Tabla 2 como variable A, y que precisa del consumo de energía, la cual se obtiene principalmente de los combustibles fósiles.

La variación de las tres variables entre el año 1980 y 2022, indica el comportamiento de cada una de ellas con el tiempo.

Variación de las variables A-B-C entre el año 1980 y 2022

Mientras el PIB-PPA se multiplica por 4,86, el consumo de energía y las emisiones de CO2, lo hacen por 2,14 y 1,87 respectivamente. Ello indica que la energía necesaria para producir un billón de PIB-PPA, es de manera continua menor, mientras que el consumo de energía y las emisiones de CO2 se mantienen parecidas.

TABLA 2

Variación, correlación y ratios

(CO2 / PPA) - (Energía / PPA) y (CO2 / Energía)

1980-2022

Fuente PPA y BTU: EIA. Fuente CO2: BP.  Elaboración propia.

Correlaciones

La correlación entre el PIB-PPA (A) y el consumo de energía (B), es de r =0,991 que expresado en porcentaje en %r² equivale a un 98,3% de dependencia de la variable B respecto de la variable A.

La correlación entre el consumo de energía (B) y las emisiones de CO2 (C), es la más alta siendo de r =0,998 que expresado en porcentaje en %r² equivale a un 99,6% de dependencia de la variable C respecto de la variable B.

La correlación entre el PIB-PPA (A) y las emisiones de CO2 (C), es la mas baja siendo de r =0,991 que expresado en porcentaje en %r² equivale a un 96,5% de dependencia de la variable C respecto de la variable A. Esta menor correlación, se debe a que: la variable de consumo de energía (B) es la que articula las variables (A) y (C).

Ratios

Las ratios anuales de la variables (A/B), (B/A), (C/B): (CO2 / PPA)  (Energía / PPA) y (CO2 / Energía) expresan las particularidades de la evolución del PIB-PPA, el consumo de energía y las emisiones de CO2.

A/B: expresa los millones de toneladas métricas de CO2 por Billón de PIB-PPA, que se denomina como variable D.

B/A: expresa los billones de BTU de energía por Billón de PIB-PPA, que se denomina como variable E.

C/B: expresa los miles de toneladas métricas de CO2 por Billón de BTU de energía que se denomina como variable F.

El consumo de energía por billón de PIB-PPA (B/A) se reduce de 9.956 billones de BTU en 1980 a 4.380 en 2022, un 227% menor, pero el PIB-PPA pasa de 28 billones en 1980, a 137 billones en 2022, un 486% mayor.

La ratio de las emisiones de CO2 por consumo (BTU) de energía (C/B) se mantiene con pocas variaciones en todos los años del periodo 1980-2022 en torno a los 64 miles de tm de CO2 . Ello muestra que la matriz energética  global sigue siendo principalmente de combustibles fósiles.

El PIB-PPA crece con menor consumo de energía por billón de PIB-PPA, y por lo tanto, con menos emisiones de CO2 por billón de PPA, pero su incremento global en billones de PIB-PPA, es mayor que la reducción del consumo de energía por billón de PIB-PPA, y por lo tanto las emisiones globales anuales de CO2 se incrementan de 18.343 en 1980  a 34.374 Mtm de CO2 en 2022. un 205% superior.

El valor casi constante 64 miles de tm de emisiones de CO2 por billón de consumo (BTU) de energía, indica que la reducción del consumo de energía por billón de PIB-PPA no es sustancialmente por el cambio en la matriz energética global, sino que es debido a la mejora de la productividad técnica de  reducción del consumo de energía por billón de PIB-PPA.

La ratio que mide realmente la reducción de emisiones es la que mide los miles de tm de emisiones de CO2 por billón de consumo (BTU) de energía, que debería pasar de 64 a 30 miles de tm de emisiones de CO2 por billón de consumo (BTU) de energía, con ello, el crecimiento continuo del PIB-PPA no equivaldría a un incremento anual constante de las emisiones de CO2.

Ello solo es posible con la sustitución gradual de la matriz energética global de combustibles fósiles por otra de energías que no emitan CO2.

04

En la actualidad se esta muy lejos de alcanzar una matriz energética global baja en emisiones de CO2.

Si se tiene en cuenta que la aspiración del volumen de emisiones anuales proclamado en el Protocolo de Kioto era situarse en las emisiones globales del año 1991 (21.333 Mtm de CO2), frente a los 34.374 del año 2022 un 61% superiores, la inflexión que se precisa en las emisiones de CO2 por billón de consumo (BTU) de energía, tendría que ser gradual pero drástico.

La Tabla 3 establece un modelo de esa transición manteniendo el nivel continuo de crecimiento de PIB-PPA y la reducción constante de los miles de tm de emisiones de CO2 por billón de consumo (BTU) de energía, para mantener anualmente constante las emisiones de CO2 equivalentes a las del año 1991 (21.333 Mtm de CO2).

Tabla 3

Evolución y proyección de datos reales y ajustada datos de 1991

Variables: (PIB - PPA) (Energía BTU) (Emisiones CO2)

Ratio: (Miles tm de CO2 por billón BTU reales y ajustados a 1991)

Datos finales de la Tabla 3.

La proyección de los datos de la Tabla 3 desde el año 2022 hasta el 2050, se ha realizado en el caso de las emisiones de CO2, y la ratio de miles de tm por Billón de BTU, se ha realizado sobre los datos reales de los años 2017-18-19-20-21-22,  por ser posteriores a la implementación de los acuerdos de París del 2014.

En la proyección hasta el 2050 el PIB-PPA global crecería hasta los 202 billones de dólares, el consumo de energía llegaría a los 766.258 billones de BTU, las emisiones de CO2 en el año 2050 serían de 41.880 Mtm, un 93% más que en 1991, y la ratio de miles de tm por Billón de BTU se situaría en 55, un 9% inferior a la del año 2022.

El total de Mtm de CO2 acumuladas en el aire atmosférico entre los años 2022 y 20250 sería de 1.078.908, y las ppm acumuladas a las precedentes serían de 77,28, situándose en 495,81.

Evolución (1991-2050) del: (PIB-PPA); (emisiones de CO2), y ratio de (miles de Mtm de CO2 / Billón de BTU)

 La reducción de emisiones de (CO2 / BTU), no va a impedir que las emisiones de CO2 globalmente sigan aumentando debido al incremento del PIB-PPA

05

*

Promedio por países de los miles de tm de CO2 por Billón de BTU

Periodos (1993-2022 ) (2017-2022), e índice de tendencia

El índice de tendencia compara el promedio de los miles de tm de CO2 por Billón de BTU, del periodo, 1993 a 2022 (A), con el promedio del periodo de los años posteriores a la implementación de los Acuerdos de París (2017-18-19-20-21-22) (B) en una ratio de: (B) / (A), que ofrece un indicador que establece, que los valores superiores a 1, reflejados en gris, son países que en el periodo (2017-2022) tienen un promedio de miles de tm de CO2 por Billón de BTU, superiores al periodo (1993 - 2022).

A la inversa, los países con valores inferiores a 1 reflejados en color azul claro, tienen el promedio del periodo (2017-2022) inferior al promedio del periodo (1993-2022).

Considerando el valor  del promedio de los miles de tm de CO2 por Billón de BTU, del periodo, 2017 a 2022, y el índice de tendencia, se puede agrupar los diferentes países en cuatro modelos de emisiones de CO2 con relación al crecimiento de su PIB-PPA

MODELO 1

Los países con una matriz energética menos contaminante son los que tienen la ratio del promedio de los miles de tm de CO2 por Billón de BTU, inferior a los 60 de la media mundial del periodo (2017-2022) y un índice de tendencia inferior a 1.

MODELO 2

En segundo lugar estarían los países con un índice de tendencia inferior a 1 y una ratio de CO2/BTU superior a los 60 de la media mundial.

MODELO 3

En tercer lugar están los países con una ratio inferior a 60 y un índice superior a 1.

MODELO 4

En cuarto lugar se situarían los países con una ratio CO2/BTU  superior a 60 y un índice superior a 1.

Estos Modelos, agrupados en:  emisiones de CO2, consumo de energía,  PIB-PPA y población, ofrecen globalmente los siguientes resultados

Modelos globales de emisiones de CO2 (año 2022)

Los países correspondientes al Modelo 1 y 2 son mayoría a nivel mundial, lo que representa un esfuerzo de la mayoría mundial por la reducción de Emisiones de CO2 en el crecimiento del PIB-PPA.

El Modelo tres tiene escasa significación.

En el Modelo cuatro están los países con un sistema de crecimiento económico con proyección en el  uso de energía basada en los combustibles fósiles.

El detalle de los países correspondientes a cada Modelo se puede ver en las siguientes Tablas

PAÍSES DEL MODELO 1

PAÍSES DEL MODELO 2

PAÍSES DEL MODELO 3

PAÍSES DEL MODELO 4

*

Javier colomo Ugarte

Doctor en Geografía Económica Regional y Actividades Económicas