Análisis del estudio: Unconventional energy resources: a system dynamics evaluation of social, environment and economic aspects

Equipo 1: - Renatta Itzel Salinas Delgado A00830030 - Fernanda Quintanilla Dominguez A01721451 - Juan Pablo Santisteban Treviño A01721359 - Cristina Margarita Acosta Soto A01367544 - Ian Andre Peralta German A01251890

A continuación se presenta un análisis del paper “Unconventional energy resources: a system dynamics evaluation of social, environment and economic aspects” en el que se presentará un resumen del mismo, la aplicación de la dinámica de sistemas a este caso en específico y, por último, algunas consideraciones y críticas que pudieran aplicar.

Introducción

El estudio se centra en analizar el impacto de la extracción de petróleo de arenas bituminosas (OS) en Canadá desde diferentes perspectivas: social, económica y ambiental. Busca comprender cómo esta actividad influye en la dinámica de diferentes aspectos, como la fuerza laboral, la productividad, el uso de la tierra y el agua, las emisiones, la salud y el bienestar de las comunidades indígenas, la vida silvestre y los peces, así como también en la economía del país.

Su principal objetivo es identificar los efectos de la producción de OS en Canadá en el desarrollo sostenible y examinar las interacciones entre las dimensiones ambientales, económicas y sociales como un sistema, con el fin de proponer formas potencialmente efectivas de lograr un desarrollo sostenible. Además, explorar el impacto de las fluctuaciones en los precios del petróleo creadas por los choques de demanda y oferta.

Metodología

La metodología de dinámica de sistemas fue elegida para este estudio debido a su capacidad para modelar y analizar sistemas complejos a lo largo del tiempo. La dinámica de sistemas permite comprender las interacciones entre diferentes variables en un sistema y cómo estas interacciones pueden conducir a comportamientos dinámicos no lineales. Además, esta metodología es especialmente útil cuando se trata de estudiar problemas que involucran retroalimentación, demoras y efectos de acumulación, como es el caso de la extracción de OS y su impacto en el desarrollo sostenible.

Las variables utilizadas fueron las siguientes:

• Extracción de petróleo de arenas bituminosas (OS).
• Fuerza laboral en la industria de extracción de petróleo.
• Productividad de la fuerza laboral.
• Uso de la tierra para la extracción de petróleo.
• Uso del agua en el proceso de extracción.
• Emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes.
• Salud y bienestar de las comunidades indígenas.
• Impacto en la vida silvestre.
• Impacto en la población de peces.
• Beneficios económicos, como impuestos, regalías y salarios.
• Precios del petróleo y su impacto en la rentabilidad de la industria.
• Inversiones en investigación y desarrollo para reducir emisiones.
• Servicios e infraestructura proporcionados por la industria petrolera.
• Desarrollo sostenible.

A continuación se presenta una imagén del modelo general que plantean los autores y muestra los seis submodelos que construyeron y cómo están conectados.

Figura 1. Diagrama causal del modelo general de dinámica de sistemas (Extraída del paper original).

La figura 2 muestra vista de nivel medio del modelo de dinámica de sistemas del caso, que muestra algunos de los mecanismos internos críticos de los submodelos antes mencionados.

Figura 2. Diagrama causal del modelo de nivel medio (Extraída del paper original).

Las siguientes imagenes representan los diagramas causales de los submodelos presentados. Todos fueron extraídos del paper original.

Figura 3. (Extraída del paper original).

Figura 4. (Extraída del paper original).

Figura 5. (Extraída del paper original).

Flujos:

1. First Nations population model: El modelo de población puede incluir tasas de natalidad, tasas de mortalidad, emigración y otros factores demográficos relevantes. Las emisiones de contaminantes pueden afectar la población al influir en las decisiones de migración y en la calidad de vida de estas comunidades.
2. Social well-being model: La inversión en infraestructura y servicios sociales puede influir en este flujo, así como los efectos de las emisiones y la contaminación en la salud y el bienestar de las personas.
3. Economic well-being model: Incluye ingresos generados por la industria petrolera, como regalías y ganancias fiscales, así como el empleo directo e indirecto generado por la actividad petrolera. También tiene en cuenta los costos asociados, como la inversión en tecnologías limpias, la mitigación de impactos ambientales y los gastos sociales.

Figura 6. (Extraída del paper original).

Figura 7. (Extraída del paper original).

Figura 8. (Extraída del paper original).

Retroalimentaciones:

• La rentabilidad de la industria afecta la contratación y despidos de trabajadores, así como las inversiones en investigación y desarrollo.
• Las políticas ambientales y los precios del petróleo influyen en la rentabilidad de la industria.
• Los niveles de emisiones y contaminantes afectan la salud y el bienestar de las comunidades indígenas y la vida silvestre, lo que a su vez puede influir en las políticas ambientales.

El modelo se construyó utilizando datos históricos de extracción de petróleo, precios del petróleo, políticas gubernamentales y proyecciones futuras proporcionadas por diversas fuentes, como el Gobierno de Canadá y el Regulador de Energía de Canadá. Se realizaron ajustes en el modelo para minimizar los errores cuadráticos entre los valores reales y simulados.

Análisis de resultados

El modelo buscó ajustar el tamaño de la fuerza laboral y de la productividad para minimizar el error cuadrático entre los valores reales y valores arrojados por el modelo. Con esto, el modelo proyecta la extracción de OS, así como los precios del mismo, los costos de producción y el impacto ambiental que se pudiera tener en distintos escenarios. Los autores también examinaron diferentes escenarios donde interponen valores de bienestar económico, social y ambiental como políticas en el modelo. Los resultados resultan altamente sensibles al futuro del precio del combustible, por ejemplo, si los precios de los procesos de excavación y minería son superiores a los precios promedio del combustible, la industria no será viable económicamente a largo plazo. Sin embargo, si los precios resultan similares a los del combustible, se maximizará el bienestar social a largo plazo.

Figura 9. (Extraída del paper original).

Resumen de hallazgos

Los hallazgos clave del modelo revelan que en los escenarios simulados, se tendrán complicaciones con la extracción de combustibles fósiles debido a las políticas ambientales de Canadá. Se estimó también que el modelo es parcialmente validado y parcialmente exploratorio. En general, las proyecciones de 40 años que los modelos realizan revelan que tras escenarios de shocks en la oferta y demanda se muestran las siguientes observaciones. Primero, la producción de aceite incrementará antes de los escenarios de shock en la oferta (8~14%), sin embargo, los valores reales fueron de 8%, lo que es atribuido a las políticas ambientales que limitan este mercado, y se estima que en el 2039 se tendrá alrededor de una producción únicamente del 3%.

¿Cómo afecta el estudio en la política pública y toma de decisiones?

No existe un único mejor escenario, pues cada uno de las proyecciones basadas en diferentes políticas se ajusta a distintas preferencias. Estos resultados subrayan la importancia de una planificación estratégica que considera la varianza en los precios del aceite y sus costos marginales, especialmente con eventos externos como lo puede ser la pandemia del COVID. Por ello se considera también importante que se busque incentivar tecnologías más sostenibles y eficientes que reduzcan impactos ambientales y maximicen la extracción de estos combustibles a largo plazo. Los modelos de dinámica de sistemas son herramientas valiosas para tomar mejores decisiones en distintas áreas, pues consideran la interrelación entre muchas variables y factores.

Recomendaciones basadas en el modelo

• Inversión en tecnologías sostenibles: Dado el impacto significativo de la extracción de petróleo de arenas bituminosas en el medio ambiente, se recomienda invertir en tecnologías que reduzcan las emisiones de gases de efecto invernadero y minimicen la contaminación del agua y la tierra.
• Desarrollo de políticas ambientales más estrictas: Estas políticas deberían abordar la mitigación de emisiones, la protección de la biodiversidad y la restauración de las áreas afectadas por la extracción.
• Participación comunitaria y consulta indígena: Se recomienda una mayor participación comunitaria y consulta indígena en el desarrollo y operación de proyectos de extracción de OS.
• Diversificación económica: Inversión en sectores como las energías renovables, el turismo sostenible y la agricultura.
• Monitorización y seguimiento continuos: Es fundamental establecer sistemas robustos de monitorización y seguimiento para evaluar el impacto ambiental, social y económico de la extracción de OS a lo largo del tiempo.

Limitaciones:

La implementación de políticas ambientales más estrictas podría enfrentar resistencia de la industria petrolera y generar preocupaciones sobre la pérdida de empleos. Del mismo modo, la diversificación económica puede requerir una inversión inicial significativa y enfrentar desafíos en la creación de empleo a corto plazo. Por lo tanto, es necesario un enfoque equilibrado.

Crítica y reflexiones finales

El estudio finaliza detallando las implicaciones del desarrollo de energías no convencionales. Resalta que el uso de recursos energéticos no convencionales puede tener efectos económicos significativos. Sin embargo, el estudio podría quedarse corto al explicar estos hallazgos. Validar el modelo con datos reales y casos de estudio enriquecería el análisis. Por otro lado, aunque el estudio aborda superficialmente los factores políticos, sería beneficioso explorarlos en mayor profundidad. La transición de las energías convencionales presenta desafíos particulares en países cuyas economías dependen significativamente de la industria petrolera. Incluir en el modelo ejemplos como Rusia, Arabia Saudita, Brasil y México, donde los ingresos petroleros constituyen una parte importante del PIB, agregaría valor al estudio. Realizar cambios en la política energética en estos contextos requiere de amplios acuerdos políticos que podrían estar mapeados en el sistema.

La aplicación de la dinámica de sistemas nos permite abordar un caso complejo como el de la industria energética sin olvidar todas las variables involucradas. Al considerar las causalidades entre todas las variables, la dinámica de sistemas nos permite crear escenarios para anticipar diversos efectos que pudieran tener la adopción de energías no convencionales. Este enfoque puede ser utilizado en gobiernos para anticipar los resultados que pudieran tener una política pública. Es especialmente útil para anticipar los efectos de la creación de nuevas instituciones, la implementación de reformas o cambios en la infraestructura.