La clave está en las Fuentes de Energía Primaria. Primera entrega: el Petróleo.

Con este por post se quiere iniciar una serie de entregas revisando las principales fuentes de energía primaría disponibles. Comenzamos por la "madre de nuestra era industrial y del desarrollo" el petróleo.

Quizá antes haya que tratar de definir o aclarar que es energía. Todos tenemos la idea intuitiva que la energía es lo que nos proporciona una habilidad para hacer algo, movimiento, calor, comida, luz, combustible, etc. Pero si queremos medir la energía no tenemos más remedio que hacerlo a través de la Física  cuya definición es bien clara:

Energía es la capacidad de realizar un trabajo.

Aunque no la vemos directamente, de hecho nadie la ha visto, sí se manifiesta en muchas formas y somos capaces de ver y sentir sus efectos: traslado de bienes de un punto a otro del continente, el calor de la calefacción, la iluminación de un estadio de fútbol, la cosecha de un campo de cultivo, el funcionamiento de las máquinas en la industria o de los laboratorios en el proceso de fabricación de medicamentos, una granja de gallinas ponedoras,  etc.  Además también la Ecología estudia a los organismos vivos considerando los intercambios de energía entre ellos y con los entornos en que viven.

Para poder realizar todos estos trabajos y interaccionar con el medio y con otros organismos vivos precisamos de  energía, que la obtenemos de varias fuentes primarias, que están en la naturaleza disponibles para ser consumidas bien directamente, algunas,  o a través de procesos intemedios para su transporte distribución o utilización final. La electricidad no es una fiuente de energía primaria, sino un vector de distribución de energía, antes hemos tenido que generarla en centrales de varios tipos que si utilizan fuentes de energía primaria, carbón, agua, gas, nuclear, etc. ( Salvo la energía eléctrica de un rayo, pero desgraciadamente hasta la fecha no podemos utilizarla).

Como fuentes de energia primaria tenemos: el petroleo, carbón, gas natural, hidroeléctrica, nuclear, biomasa, eólica, solar fotovoltaica y solar térmica, geotérmica, etanol y biodiesel, mareas y olas, arenas asfálticas y esquistos bituminosos, basuras y deshechos, resto fuentes. Referencia: EIA Energy Information Administration

Vemos que nuestra dependencia de los combustibles fósiles es nada menos del 81,4% del total de todas las necesidades energéticas mundiales. Todas estas fuentes tienen una densidad energética, cantidad de energía por unidad de masa,  tremenda y proceden de la biomasa,  pero después de una transformación que ha requerido de millones de años. Son además recursos no renovables, significa que no pueden ser producidos o generados a una escala que sea capaz de mantener la tasa de consumo actual. Son finitos y como se ha comentado en otro post siguen una pauta de crecimiento de acuerdo a la función exponencial.

Vamos a comenzar por ver el Petróleo

Además de proporcionar el 34 % de toda la energía, nadie pone en duda que es el combustible principal mundial. Sólo hay que ver quien mueve el transporte en todo el mundo, los barcos, camiones, aviones, coches,  etc. Además sin él toda la maquinaria e industría agrícola necesaria para producir alimentos y ganadería se paralizaría.

Para hacernos una idea de su enorme densidad de energía sólo hay que considerar que un litro de petróleo contiene unos 38 MJ ( Mega Julio) cuando el trabajo de un humano es de 0,36 MJ. Lo que significa que un litro de petróleo es equivalente a casi 100 horas de trabajo. Otra forma de ver esta tremenda densidad de energía es traducirlo a lo que se está pagando por ella. Al traducirlo a euros tendríamos que un litro de gasolina produce el equivalente de casi 500 € de trabajo humano. Para más información ver Energía Humana y Energía Combustible.  Hace escasamente 200 años la mayor parte de la energía que movía  a la sociedad eran de origen animal y humano, y  en el caso de la agricultura tan sólo hace unas décadas. Si quisiéramos sustituir la energía que consume España por trabajo humano  se precisaría de toda la población mundial trabajando para nosotros.

Al margen de esta tremenda y barata densidad energética del petróleo que fue el determinante de la Segunda Revolución Industrial y de la explosión demográfica hay que considerar otros dos aspectos negativos de esta fuente de energía primaria: es un contaminante medioambiental por generar gases de efecto invernadero que provocan el calentamiento global  y al ser un recurso finito sigue evolucionando conforme al cenit o pico del petróleo, que ya muchos autores han indicado que se llegó en el año 2008, curiosamente el año de inicio de la crisis actual. Entones se produjo el récord de producción mundial en el mes de Julio con unos 75 millones de barriles por día de extracción.
La utilización de cada barril de petróleo genera del orden de unos 400 Kg de CO2 que es uno de los principales gases de efecto invernadero. El calentamiento ya afecta a los océanos que están en peligro de extinción. El efecto del pico del petróleo está teniendo una realimentación positiva adicional en el aumento de los gases de efecto invernadero, se está consumiendo más carbón.

La bajada en la extracción de crudo se está compensando con la producción de más líquidos licuados de gas, y biocombustibles hasta llegar a un volumen que se ha estabilizado en unos 85 millones de barriles diarios. Con esto aparece otro efecto negativo, la llamada tasa de retorno energética TRE, o energía total que puede producir una fuente con relación a la energía requerida para explotarla o producirla. Al inicio de la explotación de los pozos petrolíferos la TRE era de 100:1 cuando ahora está en 10:1 y muchos pozos y procesos  incluso menos. En  1859 en  Titusville, Pensilvania, Estados Unidos,   Edwin Drake a partir de una idea de George Bissel perforó el primer pozo de petróleo obteniendo el crudo a una profundidad de sólo 21 m. Hoy se llega a sobrepasar los 10.000 m.
 La producción de etanol a partir del maíz tiene una TRE que muchos autores ya estiman por debajo de 2:1.  Esto tiene un impacto importante en el precio y producción, bajando de una determinada TRE el recurso ya no es rentable para la explotación económica o energética.

La clave consiste en buscar un mix energético con el resto de las fuentes de energía primaria para ver si es posible proporcionar la energía que se demanda a un precio que no provoque un colapso en la economía y además sea sostenible con el medio ambiente. Misión imposible.

En sucesivos posts veremos otras fuentes de energía primaria. En el próximo: el carbón.

Saludos

Más información.
The Oil Crash. Antonio Turiel
¡Qué difícil es demostrar lo obvio!