«Si solo tuvieran fuego —se dijo Prometeo—, al menos podrían calentarse y cocinar su comida, y después podrían aprender a hacer herramientas y construir sus propias casas. Sin fuego son peores que las bestias»
Somos demasiados en el Planeta Tierra
Los humanos ocupamos más del 50% del espacio en el mundo con nuestras ciudades, carreteras y cultivos; explotamos casi la mitad de los recursos naturales y controlamos tres cuartas partes del agua potable. Sin embargo, todo ello será pronto insuficiente: el crecimiento de la población mundial (un 25% en los próximos veinte años, que nos hará alcanzar los 9.000 millones en 2040), el envejecimiento colectivo debido al aumento de la esperanza de vida, el cambio climático y sus consecuencias (erosión del suelo, pérdida de biodiversidad y desertización), la sobreexplotación de los recursos, los desequilibrios sociales, los flujos migratorios, etc.; todo esto obligará a reconsiderar nuestro modelo de sociedad, a adoptar diferentes hábitos de vida y a establecer nuevas reglas en la explotación de los recursos naturales del planeta.
Las consecuencias derivadas de la expansión demográfica y de la sobreexplotación no son en realidad más que perspectivas distintas de un mismo problema: el problema energético. Si fuéramos capaces de generar energía limpia, barata y abundante, seríamos también capaces de producir intensivamente alimentos, de crear riqueza para todos y de eliminar la contaminación.
Durante centenares de miles de años, desde que aprendió a controlar el fuego, el ser humano ha sido incapaz de apartarse de él. La hoguera se convirtió en un instrumento de supervivencia, testigo mudo del transcurrir de su vida. Hoy sabemos muy bien cómo controlar el fuego y hemos aprendido también a manipularlo de forma mucho más sofisticada que nuestros lejanos antepasados.
El calor del fuego se llama ahora energía; lo producimos industrialmente, lo convertimos en electricidad para llevarlo hasta nuestros hogares y allí lo transformamos de nuevo en calor, frío, luz o sonido.
Aprovechamos no solo el calor de las hogueras, sino también el que nos ofrece la Tierra desde sus entrañas (geotérmico) y el que nos regala directamente el Sol (termosolar). Hemos aprendido a explotar la energía del viento (eólica), la que nos llega con la luz (fotovoltaica), la gravitatoria de las mareas y de los grandes saltos de agua (hidráulica) o la energía intrínseca a la propia materia (nuclear).
En esta entrega y en las siguientes recorreremos de un extremo a otro el panorama energético hablando de eso precisamente: de energía.
Quien sea dueño del petróleo será dueño del mundo
El modelo energético actual se basa fundamentalmente en la explotación de combustibles fósiles procedentes de reservas acumuladas durante miles de años en el planeta. Con ellos se satisface una demanda que está en permanente crecimiento (según previsiones de la Agencia Internacional de la Energía, la demanda de mundial de energía aumentará al menos un 30% hasta el año 2040).
Este modelo, que está lleno de imperfecciones, se consolidó a lo largo de los siglos XIX y XX, paralelamente a la explotación de los combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón). Mientras que el carbón fue el sustento de la revolución industrial del siglo XIX, la aparición del automóvil hizo del petróleo el combustible preferido en el siglo XX. En la segunda mitad de este siglo, los combustibles fósiles han coexistido también con otras nuevas formas de energía: renovable y nuclear.
Con el nombre de energías renovables se identifican aquellas que proceden de fuentes teóricamente «inagotables», como la luz solar, el viento, las mareas, etc. También recurrimos con frecuencia a esta denominación, de forma poco acertada, cuando nos referimos a energías limpias. Los combustibles fabricados a partir de materia orgánica y vegetal (biomasa) son renovables, y sin embargo no son limpios, ya que su combustión produce gases contaminantes. En el otro extremo se sitúa la energía nuclear, que, aun siendo «inagotable», nadie le otorga la categoría de renovable.
La energía nuclear se obtiene de la propia materia, porque materia y energía son una misma cosa, dos caras de la misma moneda. Einstein estableció la equivalencia entre una y otra mediante su famosa fórmula E = m c2 (E de energía, m de masa y c de velocidad de la luz).
En el planeta tenemos unos 15 billones de vatios de potencia instalada (un hogar medio sobrevive con una potencia contratada de unos 5.000 vatios). El 29% procede del petróleo, 24% del carbón, 20% del gas, 15% de la energía hidráulica y de la biomasa, 7% de las centrales nucleares y, finalmente, 5% de las energías renovables.
Este patrón no es, sin embargo, universal, porque, como era de esperar, hay países que apuestan más por unas energías que por otras. En la segunda mitad de los ochenta, España era pionera en la producción de energías renovables, especialmente eólica y solar; sin embargo, a partir de 2013 las inversiones de la Administración Pública en este sector sufrieron drásticos recortes, quedando relegada en pocos años a la cola de Europa. Actualmente son los países nórdicos los que ocupan los primeros puestos de la clasificación.
A pesar de todo, las energías renovables suponen ya en España casi el 40% de la producción energética total.
Contaminando, que es gerundio
Hoy en día, la mayor parte de la energía que consumimos se produce en centrales termoeléctricas a partir del petróleo, carbón y gas natural.
La combustión de estos materiales calienta agua a alta temperatura, generando un flujo de vapor de alta presión que mueve una turbina. La turbina hace girar un rotor magnético (un imán giratorio) dentro de una bobina de hilos conductores. El giro del imán en el seno de la bobina induce en ella un flujo magnético variable que crea una corriente eléctrica. A escala distinta, el funcionamiento es exactamente igual que el del alternador del coche o el de la dinamo de la bicicleta.
Cuando en las centrales térmicas se genera simultáneamente electricidad y agua caliente sanitaria, se habla de cogeneración.
Las centrales termoeléctricas generan más del 70% de la energía consumida en el planeta
La combustión de los hidrocarburos que contienen el petróleo y el carbón produce peligrosos gases contaminantes, como el óxido de azufre, óxido de nitrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono.
Al reaccionar con el vapor de agua de la atmósfera, los óxidos de nitrógeno y azufre producen respectivamente ácidos nítrico y sulfúrico, que se precipitan sobre la superficie, arrastrados por la lluvia, el granizo o la nieve, en un fenómeno conocido como «lluvia ácida». Esta lluvia perniciosa destruye inmediatamente la vida animal y vegetal.
El dióxido de carbono (CO2) es un gas de efecto invernadero que se instala en la atmósfera y permite la entrada de radiaciones ultravioletas procedentes del sol, impidiendo sin embargo la expulsión hacia el exterior de las radiaciones infrarrojas, lo que provoca un calentamiento de la superficie terrestre. Algo similar a lo que sucede en el interior del coche cuando lo aparcamos en verano a pleno sol y con las ventanillas cerradas.
El dióxido de carbono es causa directa del calentamiento global del planeta (en el siglo pasado la temperatura de la Tierra se incrementó en 0,7 grados) y de las consecuencias indirectas del efecto invernadero. Según la Agencia Internacional de la Energía, no cabe duda de que la producción de energía es responsable de las dos terceras partes de las emisiones a la atmósfera de este tipo de gases: antes de la revolución industrial, el nivel de CO2 en el aire era de 270 ppm (partes por millón), cifra que actualmente se sitúa por encima de los 400 ppm.
Las emisiones de CO2 son responsables en un 75% del efecto invernadero
Aparte del conflicto que estas fuentes de energía tienen con el cambio climático, la sobreexplotación a la que las estamos sometiendo en el planeta está conduciendo a su agotamiento. Nadie sabe con certeza qué reservas de carbón y petróleo nos quedan, pero sí sabemos que aquellas que son fácilmente extraíbles y que no se encuentran en países políticamente frágiles tienen los años contados.
El carácter altamente contaminante de los combustibles fósiles y la incertidumbre sobre su disponibilidad a medio plazo conducen a la evidencia de que el futuro de la energía no se va a construir con petróleo y carbón. La cuestión es, ¿con qué vamos a sustituirlos?
Buscaremos una respuesta en la próxima entrega.
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