Posteado por: jbb | noviembre 1, 2012

ENERGÍAS RENOVABLES: BIENESTAR SIN CAMBIO CLIMÁTICO

ENERGÍAS RENOVABLES: BIENESTAR SIN CAMBIO CLIMÁTICO

Joaquín Bohigas

Casi todos nuestros antepasados tuvieron una vida corta y difícil, incluso en grandes civilizaciones como el Imperio Romano, del que queda, entre otras cosas, gran parte de nuestro idioma, el Coliseo y sus magníficos acueductos. Pero el agua que corría por los acueductos sólo llegaba a baños, letrinas y fuentes públicas y a las residencias de la minoría aristocrática. La “clase media” romana vivía hacinada en edificios de departamentos de tres o cuatro pisos, en decenas de pequeños cuartos que sólo empleaban para dormir. Los mejores edificios tenían una fuente de agua y una letrina comunal en el patio central. La mayor parte de la población, trabajadores libres y esclavos, vivía en peores condiciones. La sanidad era terrible. Se ha calculado que morían trescientos de cada mil bebés recién nacidos y que los que sobrevivían tenían una expectativa de vida de tan sólo 25 años. En la actualidad, Afganistán tiene la mayor mortandad infantil, 122 por cada mil nacimientos, y Chad la menor expectativa de vida al nacer, apenas 49 años.

Letrina pública romana en la ciudad de Ostia. Un sistema de drenaje llevaba los desperdicios a la Cloaca Máxima. Algunas letrinas eran gratuitas. Todas se aprovechaban para socializar.

Tiempos pasados no fueron mejores. Las condiciones medias de vida en los países más atrasados son mucho menos malas que las que había en el próspero Imperio Romano y que empeoraron con su caída y la llegada del obscurantismo religioso: “Destruiré la sabiduría de los sabios y el entendimiento de los inteligentes desecharé”, escribió San Pablo en una de sus cartas.

Bienestar en nuestra era: ciencia, tecnología e hidrocarburos

La miseria medieval europea duró casi mil años, hasta que un creciente intercambio comercial dio a conocer los escritos de brillantes filósofos de la antigua Grecia. De la historia celebramos grandes batallas, viajes e insurrecciones, pero los sucesos que produjeron una notable mejoría en nuestro bienestar físico y mental están directamente relacionados con la educación, la ciencia y la tecnología, empezando por la imprenta de Gutenberg en 1449, que inició la explosiva y democrática difusión de ideas que es parte esencial de nuestra cultura. Un siglo después, en 1543, se publica “Sobre las Revoluciones de las Esferas Celestes”, obra póstuma de Copérnico con la que categóricamente se demuestra la jerarquía del método científico sobre otras formas de razonamiento, como el sentido común. En 1687, Newton publica los “Principia”, el trabajo científico más importante que se haya escrito por el enorme efecto que tuvo en nuestra comprensión de la realidad y capacidad para emplearla en beneficio propio, entre otras cosas, para extraer energía de la naturaleza utilizando la máquina de vapor inventada por Watt en 1776 y construir la primera refinería de petróleo en 1861.

Evolución del ingreso personal real en Inglaterra entre 1260 y 2000 (Gregory Clark, 2007. A Farewell to Alms: A Brief Economic History of the World).

Con el tiempo, el progreso científico y tecnológico produjo una notable mejoría en las condiciones de vida. Por ejemplo, en términos reales, el ingreso personal en Inglaterra se mantuvo casi constante entre 1200 y 1800, pero desde entonces se multiplicó casi diez veces a pesar de que la población pasó de 8.5 a 53 millones. Esta radical transformación del nivel de vida es en gran medida debida a que la ciencia y la tecnología hicieron posible la extracción y transformación en energía de bastas reservas de carbón, petróleo y gas, producidas por la gradual descomposición de materia orgánica durante centenas de millones de años.

Relación entre el Producto Interno Bruto por habitante (Banco Mundial, 2010) y consumo personal de energía en 27 países, medido en la energía contenida en un barril de petróleo (OCDE, 2010). El círculo verde y rojo es para México.

Existe una relación estrecha entre bienestar y uso de energía. En promedio, los habitantes de los países ricos disponen de hasta 50 veces más energía que los que viven en los más pobres, que a su vez consumen más que la que usaba la gran mayoría del pueblo en el Imperio Romano. Como es de esperar, la expectativa de vida al nacer también aumenta con el consumo de energía y, entre paréntesis, la honestidad es menor en las naciones que menos uso hacen de ella. La Organización de las Naciones Unidas agrupa numerosas variables sociales, culturales y económicas asociadas al bienestar, en un Índice de Desarrollo Humano que mejora con el uso anual de energía por persona, hasta llegar a la contenida en unos 20 barriles de petróleo. A partir de esta cifra, un mayor uso de energía no se traduce en mayor bienestar, sino en más consumo superfluo, más vanidad.

Relación entre el Índice de Desarrollo Humano (ONU, 2010) y consumo personal de energía en 27 países (OCDE, 2010). El círculo verde y rojo es para México. Las líneas verdes muestran que el bienestar no mejora apreciablemente ya que se consume una energía equivalente superior a 20 barriles de petróleo.

Gracias a la ciencia, la tecnología y la enorme cantidad de energía que extraemos del carbón, el petróleo y el gas natural, nunca habían sido mejores las condiciones de vida de miles de millones de seres humanos. Pero hay dos razones por las que esto no puede durar y existe el riesgo de retornar a las precarias condiciones en las que, con enormes dificultades, sobrevivió la mayor parte de nuestros antepasados.

¿Próxima escasez de carbón, gas natural y petróleo?

Desde hace más de un siglo, las reservas de hidrocarburos se están explotando con excesiva intensidad. Éstas tardan millones de años en regenerarse y tarde o temprano empezarán a escasear. Pero no se sabe exactamente cuando, aunque desde 1885 se viene diciendo que el fin de la era del petróleo está por llegar. La realidad es que continuamente se descubren cuencas de hidrocarburos, ahora hablan del subsuelo del Océano Ártico; se encuentran otras formas en las que la naturaleza los almacena, como las arenas de brea; se inventan y perfeccionan técnicas extractivas, como el rompimiento del subsuelo; y las reglas del mercado convierten en redituable la explotación de cuencas que antes eran incosteables. Tal parece que hay carbón, petróleo y gas natural para al menos otros cien años, aunque se intensifique el consumo. La escasez de hidrocarburos aun no es un motivo por el que urja desarrollar otras fuentes de energía.

Pronóstico de la Agencia Internacional de Energía (2010) sobre el futuro de las reservas de petróleo.

La inminente amenaza del cambio climático

Mucho más apremiante es el problema del cambio climático, probablemente el más trascendental en la historia de la humanidad. Se deriva de la producción excesiva de gases que dejan pasar la luz del Sol, pero atrapan el calor que escapa de la superficie de la Tierra, como en un invernadero. El gas “invernadero” más abundante es el bióxido de carbono que se produce quemando hidrocarburos, principalmente para electricidad y transporte. En el último siglo, la temperatura atmosférica, oceánica y terrestre ha aumentado casi un grado al elevarse entre 30 y 35% la concentración de gases invernadero. Si no adoptamos nuevas políticas y cambiamos nuestros hábitos, es probable que la temperatura aumente 3 o más grados al terminar este siglo, lo que ocasionaría graves sequías, más eventos climáticos extremos, mayor incidencia de epidemias y menor producción de alimentos. Las consecuencias serán más difíciles e imprevisibles mientras más aumente la temperatura. Según el Director de la Agencia Internacional de Energía, una organización a la que le interesaba poco este tema,  “bajo las políticas actuales … se duplicarán las emisiones de CO2 en 2050 … aumentando seis grados más la temperatura global … ocasionando serias penurias económicas y ambientales a las próximas generaciones … un legado que no deseamos dejar”.

El acelerado deshielo del Océano Ártico durante este verano y el insólito embate del huracán Sandy en la costa oriental de Estados Unidos, son eventos que no debemos tomar a la ligera. Existe la posibilidad de un colapso global de la civilización. Para evitar esta catástrofe, urge reducir drásticamente la emisión de gases invernadero y utilizar otras fuentes de energía, preferentemente aquellas que sean limpias y renovables.

El 16 de septiembre la superficie congelada del Océano Ártico llegó a su mínimo histórico, apenas 3.41 millones kilómetros cuadrados. La línea amarilla representa el promedio de la extensión mínima del Océano Ártico en los últimos 30 años. Cada año deja de congelarse una superficie equivalente a la del estado de Baja California (imagen NASA).

Bienestar para el futuro: energía renovable en Baja California

¿Qué implica el reto de implementar un sistema de producción de energía basado en recursos renovables? Consideremos el caso de Baja California, donde se ha discutido el tema por varios años (Quintanilla y Fischer, La Energía Eléctrica en Baja California y el Futuro de las Renovables, UABC 2003) y existe una ley sobre el mismo desde hace siete meses. El estado no tiene agua suficiente para producir grandes cantidades de energía hidráulica o biocombustibles, pero sí cuenta con energía geotérmica, solar y eólica en abundancia, además de ciudades para extraer energía de la descomposición de los deshechos orgánicos confinados en sus basureros.

La energía geotérmica se ha usado desde hace cuatro décadas y hoy produce cerca de la tercera parte de la electricidad que se consume en el estado. El resto de la energía eléctrica se genera principalmente con gas natural y usa el equivalente a unos cuatro millones de barriles de petróleo anuales. Adicionalmente, el transporte estatal cada año quema otros quince millones de barriles de petróleo.

No parece que vaya a cambiar significativamente la producción de la planta geotérmica de Cerro Prieto, la mayor del mundo, ni que estén  buscando otras fuentes geotérmicas en la región. Siendo así, ¿existen recursos eólicos y lumínicos suficientes para substituir la energía “sucia” que se produce quemando 19 millones de barriles de hidrocarburos anuales en Baja California? Afortunadamente, sí. Como sucede con frecuencia, los estadounidenses parecen estar más informados y su Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) ha elaborado un par de mapas que resumen el gran potencial estatal en energía eólica y solar.

Mapa resaltando las regiones de alto potencial para aprovechar energía solar térmica (NREL, 2007).

Como en la mayor parte del estado, en la ciudad de Mexicali rara vez hay una nube. Del mapa del NREL se puede estimar que sus casi 13 mil hectáreas reciben el equivalente a unos 190 millones de barriles de petróleo anuales de energía solar, una cantidad impresionante. Si la décima parte de la superficie de Mexicali, los techos de sus casas y edificios, fuera cubierta con celdas fotovoltaicas de eficiencia moderada, la ciudad produciría la décima parte de la energía “sucia” que el estado consume en electricidad y transporte, seguramente más que la que sus habitantes emplean para refrigerar sus casas durante los meses más tórridos. Más aun, la propiedad de esta gigantesca planta se distribuiría entre los trescientos mil usuarios de energía eléctrica que hay en la ciudad. Desafortunadamente, su instalación tendría un costo relativamente alto, cerca de 1,400 millones de dólares o cuatro mil dólares por vivienda (Energy Information Administration, Annual Energy Outlook 2010), cantidad a la que hay que sumar el importe de instalaciones, residenciales en su mayoría, que almacenen energía para atender la demanda durante la noche y en días nublados.

Hay opciones más económicas. Por ejemplo, si la energía solar se usa para calentar el vapor que mueve las turbinas que producen electricidad, la reconversión energética costaría 40% menos. Por este motivo, en California decidieron invertir fuertemente en plantas eléctricas termo solares. Al terminar la década tendrán más de veinte, con una capacidad de generación que duplicará la existente en Baja California.

Mapa resaltando las regiones de alto potencial para aprovechar energía eólica (NREL, 2004).

Y según el gobierno de Estados Unidos, un sistema eléctrico basado en energía eólica podría costar menos de la mitad que uno que sólo emplee celdas fotovoltaicas. Hay mucha energía eólica en las partes altas de las sierras que corren a lo largo de la península (Bohigas y Núñez 2010, RMexAA 46, 89) y Sempra Energy está por montar 52 aerogeneradores cerca de La Rumorosa y tiene permiso para instalar otros mil en los municipios de Tecate y Ensenada. Desde hace algún tiempo el gobierno estatal opera el Parque Eólico La Rumorosa, donde cinco aerogeneradores producen alrededor del 0.3% de la electricidad o menos de una milésima parte de la energía sucia que se consume en el estado. De esta cifra se deduce que hacen falta de tres a cinco mil aerogeneradores para producir toda la energía que actualmente se consume en electricidad y transporte en Baja California, ya que los vehículos eléctricos utilizan menos de la mitad de la energía que las ineficientes carcachas que hoy circulan por sus calles.

Zona concesionada al proyecto eólico de Sempra Energy. Más en https://futurocostaensenada.wordpress.com/2010/09/22/proyecto-eolico-“energia-sierra-juarez”/.

Parque Eólico La Rumorosa. El estado de Baja California es el propietario y operador de esta planta eólica.

Energía renovable, ¿por qué se hace tan poco?

Los ambientalistas son uno de los grupos sociales más alarmados por el cambio climático. Sorprendentemente, también son de los que más se resisten a proyectos específicos de energía renovable, quizá porque estos no son particularmente atractivos desde el punto de vista paisajístico y ecológico y porque la mayor parte de ellos parece estar más atenta a efectos locales e inmediatos, como el de los aerogeneradores en aves y murciélagos. Estas preocupaciones son legítimas, positivas. Pero hay que asumir que nada es gratuito y tener presente que las energías renovables son indispensables para preservar el bienestar del que disfrutamos y evitar o reducir los efectos de la catástrofe climática que nos acecha y que amenaza todos los nichos ecológicos.

Por otro lado, a nivel mundial son pocas las políticas de gobierno que promuevan inversiones públicas y privadas en energías renovables. Gracias a ello, el precio nominal de la construcción, operación y mantenimiento de plantas eólicas y solares es mucho mayor al de cualquier planta eléctrica basada en la combustión de hidrocarburos. Una parte importante del problema es que los precios nominales de las industrias asociadas a combustibles fósiles están muy por debajo de sus costos reales, porque éstas gozan de generosos subsidios y, sobre todo, pueden socializar todos los gastos debidos a la acumulación de efectos nocivos que la combustión de hidrocarburos tiene en la salud, el medio ambiente y el clima. El futuro de todos está en entredicho mientras sigan prevaleciendo políticas que privilegian a los pocos afortunados que poseen estas industrias.

No hay limitaciones científicas o tecnológicas que impidan transformar la industria de la energía. Si hay una gran resistencia política, que pretende ser respetable disfrazándose en “argumentos” económicos. Hay que derrotarla eliminando la diferencia entre costos reales y precios en toda actividad asociada a hidrocarburos, estableciendo disposiciones fiscales y subsidios que propicien inversiones a todas las escalas en cualquier tipo de energía renovable y, sobre todo, haciendo entender que las energías renovables son la única alternativa que tenemos para evitar un catástrofe climática con un nivel de vida medianamente digno.

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