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La energía: uso y abuso
Las sociedades desarrolladas actuales, para su supervivencia, bienestar y confort, hacen un uso extremadamente intensivo de energía. ¿Este uso es razonable? Dejemos que los datos hablen.
La capacidad del cuerpo humano para realizar trabajo mecánico directo es muy reducida. Por esta razón, la especie humana siempre ha buscado la ayuda de fuentes de energía externa (animales de tiro, molinos de viento, pequeños saltos de agua...) que le permitieran sobrevivir o le hicieran la vida más sencilla o cómoda. Como referencia, el cuerpo humano consume de media aproximadamente la energía equivalente a una bombilla de 120 W de potencia (2.500 kilocalorías / día). De estos 120 W, unos 80 W son para el funcionamiento del propio cuerpo y los aproximadamente 40 W restantes son para poder realizar trabajo efectivo, que en realidad es muy poco.
Cuando la humanidad descubrió la manera de aprovechar las ventajas de los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas...), de una elevadísima densidad energética, su relación con la naturaleza cambió profundamente, hasta los niveles de confort y bienestar propios de ciertos sectores de las sociedades desarrolladas actuales. A modo de ejemplo, un ciudadano europeo consume de media la energía externa equivalente a un aparato de una potencia de unos 5.000 W que esté funcionando las 24 horas del día durante los 365 días del año. Hay que considerar que en treinta y dos años (de 1980 a 2012), el uso mundial de energía se ha incrementado un 85,9% mientras que la población ha crecido un 52,2%.
Pero este confort y bienestar está basado en la quema exponencial de petróleo, gas y carbón, y también en la fisión del uranio, que en conjunto representan el 84% aproximado del total de energía a escala mundial; es, en consecuencia, sólo el 16% el correspondiente a las energías renovables. Estos combustibles fósiles tienen una fecha de agotamiento muy cercana (40-45 años)2, 3. Con el agravante de que su combustión causa el problema del cambio climático, lo cual obligará a que un porcentaje muy elevado de las reservas no se puedan explotar.
¿Hay conciencia de la relación que existe entre la calidad de vida y el uso de energía? ¿El consumo de combustibles fósiles actual es eficiente y son lógicos los usos que se hacen de la energía? ¿Se desperdicia? A continuación se exponen unos datos referentes tanto a los procesos de generación eléctrica como a unos usos tan diversos como el transporte terrestre o aéreo y a aparatos tan cotidianos como un ascensor, así como al reciclaje de una lata de refresco:
- En el automóvil convencional con motor de gasolina o gasóleo, el rendimiento es tan sólo del 20%. El 80% de la energía, en forma de calor, no se aprovecha. Suponiendo que la masa aproximada de un coche es de 1.330 kg, cuando sólo es ocupado por una sola persona de unos 70 kg de masa se mueven 1.400 kg con el fin de desplazar este único pasajero de 70 kg, que representa un 5% de la masa total (por tanto, este 5% aplicado al 20% del rendimiento anterior resulta el 1%). Dicho de otro modo: de cada 100 litros que ponemos de combustible, 80 se pierden calentando el aire del entorno, 19 mueven el vehículo y sólo 1 mueve al ocupante. Además, la combustión de cada litro de gasolina emite aproximadamente 2,7 kg de CO2.
EJEMPLOS
- El transporte de una pieza de ropa de 300 g fabricada a 8.000 km de distancia, supone un consumo energético de unos 13,0 kWh, equivalente a una bombilla de bajo consumo de 15 Watt encendida durante 867 horas (36 días), y conlleva la emisión de unos 3,5 kg de CO2 .
- Supongamos una comida completa. ¿Cuál es la relación entre la energía requerida para transportar los productos de esta comida y la que nos aportan?
Se puede observar el elevado porcentaje de la energía invertida en el transporte respecto a la que finalmente aporta el alimento, que en algún caso es sorprendente.
- En cuanto a la movilidad aérea, tomamos como referencia un avión modelo Airbus 380, que en un vuelo trasatlántico es de los de mayor rendimiento. Su masa en vacío es de unas 250 t (toneladas). En un vuelo Barcelona-Buenos Aires, despega con unas 180 t de combustible. Si consideramos las 50 t (aproximadamente) del pasaje, resulta un total de 480 t. O sea, para transportar las 50 toneladas útiles se han de movilizar 480. Hay que considerar que en todo el mundo durante el año 2014 los aviones de pasajeros, los de mercancías aparte, recorrieron una distancia aproximada de 67.000 millones de km o sea 1,6 millones de vueltas a la Tierra. Transportaron 3.300 millones de pasajeros (equivalente al 45% de la población de la Tierra; es como si toda la población mundial cada año hiciera un viaje en avión con un recorrido de unos 900 km cada persona). Hay que considerar que el consumo anual de queroseno en los vuelos de pasajeros es de aproximadamente 230.000 millones de litros.
- En las centrales termoeléctricas convencionales, que transforman la energía química de los derivados del petróleo en energía eléctrica, el rendimiento está en torno al 33%. El resto de energía, el 67%, es rechazado y transferido al mar, a los ríos o al aire en forma de calor a una temperatura elevada y, por tanto, de una gran calidad energética. Las centrales de cogeneración (generan electricidad y a su vez vapor de agua a elevadas temperaturas, que es aprovechado) tienen un rendimiento mucho más elevado, pero son de implantación excepcional.
- Para producir el aluminio de una lata de refresco se necesitan 1,51 kWh de energía (energía equivalente de gasolina para desplazar 2.250 m un coche cargado). La energía necesaria para reciclar esta lata es 0,20 kWh, sólo el 13% de la inicial para producirla.
- Cuando una persona sola sube en un ascensor desde la planta baja de un edificio a un tercer piso (aproximadamente 9 m de desnivel), consume la energía equivalente una bombilla de 20 Watt encendida durante 15 minutos. Un individuo atlético que llega a casa y sube en el ascensor después de haber nadado 30 largos de piscina, ¿tiene conciencia del consumo energético del ascensor? ¿Se lo plantea? Sin embargo, dejar una luz encendida en vano durante 15 minutos seguro que le choca.
Una primera pregunta sería: ¿qué porcentaje de todos estos usos es necesario y qué porcentaje obedece a un uso banal? ¿Qué bienestar aportan cuando se ha superado sustancialmente el umbral de las necesidades que podrían ser consideradas razonables y aceptables?
La baja eficiencia que se puede observar en muchas transformaciones energéticas (coche, central eléctrica...) y en ciertos usos y costumbres realmente desaforados, como el caso de los transportes mundiales de personas y mercancías, bajo el paraguas de la globalización, resulta que son percibidos socialmente como totalmente normales y sin ningún tipo de cuestionamiento. Una de las posibles causas de esta aceptación social es el bajo precio de los combustibles fósiles, con una fiscalidad que favorece claramente su consumo e incluso el derroche.
En los precios de los combustibles para movilidad no se han internalizado los costes de las infraestructuras (aeropuertos, puertos, carreteras...), ni los costes medioambientales (estragos provocados por el cambio climático), que quedan diluidos en los presupuestos generales del Estado. Se practica una forma primaria de globalización, contraria a la producción y el comercio de proximidad, donde se muestra con orgullo una tecnología logística brillante e inteligente, pero con unos consumos energéticos y un planteamiento que no tienen en absoluto en cuenta las necesidades básicas de la generación actual a corto plazo ni, a largo plazo, las de las generaciones futuras.
Se ha entrado en la denominada “cuarta revolución industrial” o “segunda era de las máquinas”: automatización industrial, inteligencia artificial, robótica, con máquinas inteligentes que pueden llegar a tomar decisiones, realizando acciones complejas y no rutinarias e incluso llegando a aprender. La producción aumenta notablemente, se eliminan tareas duras de mano de obra y en muchas ocasiones se consigue una mayor seguridad y fiabilidad, etc. Sin embargo, cuando se hacen proyecciones de futuro respecto a esta revolución industrial, en especial cuando de habla de robótica, a menudo se olvidan unos elementos básicos como son la energía y las materias primas, que se etiquetan como inagotables y baratas.
Actualmente, hay una fiscalidad que grava mucho más la mano de obra que los materiales y la energía. Esta situación dificulta la transición equilibrada al nuevo contrato social que conlleva esta revolución industrial. La automatización de procesos permite eliminar mano de obra, pero generalmente a base de incrementar el uso de la energía y las materias primas, aunque estos procesos tengan rendimientos elevados. Con la eliminación de puestos de trabajo, la fiscalidad queda descompensada, ya que el Estado pierde la alta fiscalidad que gravaba la mano de obra y no queda compensada por los bajos impuestos que gravan la energía y las materias primas utilizadas, con el lógico incremento del déficit fiscal del Estado.
Hace falta un nuevo sistema impositivo que, impulsando las nuevas tecnologías y las automatizaciones, grave la energía, las materias primas y la mano de obra en unas proporciones tales que favorezcan el buen uso de la energía y las materias primas y penalicen su malversación. Por otra parte, dado que el Estado, en caso de estas regulaciones de empleo, debe asumir las cargas sociales de los desocupados, los ingresos fiscales que deja de percibir por mano de obra deberían quedar compensados por la mayor tributación de la energía y las materias primas, sin verse incrementado por ello el déficit fiscal.
ENERGÍA QUE UTILIZAR
Un aspecto fundamental en esta revolución industrial es que, al margen de un uso mucho más racional y contenido de la energía, es ineludible ir a un sistema con el 100% de energías renovables, lo cual es factible tanto técnica como económicamente4,5. El objetivo es pasar de consumir unas reservas finitas, limitadas (los combustibles fósiles: petróleo, gas, carbón, que se agotan y contaminan), a utilizar un flujo neto (viento, radiación solar...) ilimitado e inagotable a escala humana. Simplemente hace falta el convencimiento, a nivel social y político, de que esta transición es realmente posible.
La gran ventaja de las energías renovables respecto a las fósiles es que las transformaciones de energía primaria (viento, sol...) a energía útil son mucho más directas, ya que no es imprescindible pasar por la fase de energía térmica y, por tanto, tienen rendimientos mucho más altos. En las centrales termoeléctricas convencionales, con combustibles fósiles (fuel, gas, carbón), la transformación de energía química del petróleo en energía final eléctrica se hace pasando por energía termo-mecánica-eléctrica (caldera de vapor - turbina - generador eléctrico). Por el contrario, con aerogeneradores o placas fotovoltaicas la transformación de energía del viento o de la radiación solar en electricidad se hace de manera directa, sin pasar por la fase térmica (no hay combustión) y utilizando unos flujos inagotables a escala humana y además limpios.
En el motor térmico del coche, con gasolina o gasóleo, hay una transformación de energía química en mecánica, pero pasando por la térmica (combustión en los cilindros del motor). Con energías renovables se genera directamente electricidad que puede accionar el motor eléctrico del coche (previo almacenamiento en batería o con hidrógeno). En inglés utilizan un juego de palabras que suenan similar: of well to wheel (‘de pozo de petróleo a rueda’) para las no renovables. Hoy es urgente y necesario sustituirlo por “sól o del viento a la rueda”.
Urge replantear los usos y las fuentes de captación de energías limpias y renovables, situadas lo más cerca posible de los puntos de demanda. Un último adiós a los combustibles contaminantes y amenazadores de la vida.
1. CMES, Colectivo para un Nuevo Modelo Energético y Social Sostenible, asociación creada en julio de 2012, www.cmescollective.org
2. Riba Romeva, C., Facturas energéticas de los combustibles fósiles. Dependencias y desigualdades, Editorial Octaedro, Barcelona, 2015.
3. Riba Romeva, C., Recursos energéticos y crisis. El fin de 200 años irrepetibles, Editorial Octaedro, Barcelona, 2012.
4. Sans Rovira, R.; Pulla Escobar, E., El colapso es evitable. La transición energética del siglo XXI (TE21), Editorial Octaedro, Barcelona, 2013.
5. Sans Rovira, R.; Pulla Escobar, E, La darrera oportunitat. La transició energètica del segle XXI. Octaedro, Barcelona, 2015.
Las sociedades desarrolladas actuales, para su supervivencia, bienestar y confort, hacen un uso extremadamente intensivo de energía. ¿Este uso es razonable? Dejemos que los datos hablen.
La capacidad del cuerpo humano para realizar trabajo mecánico directo es muy reducida. Por esta razón, la especie humana siempre ha buscado la ayuda de fuentes de energía externa (animales de tiro, molinos de viento, pequeños saltos de agua...) que le permitieran sobrevivir o le hicieran la vida más sencilla o cómoda. Como referencia, el cuerpo humano consume de media aproximadamente la energía equivalente a una bombilla de 120 W de potencia (2.500 kilocalorías / día). De estos 120 W, unos 80 W son para el funcionamiento del propio cuerpo y los aproximadamente 40 W restantes son para poder realizar trabajo efectivo, que en realidad es muy poco.