Los hámsters tampoco lo solucionan.

 

Para muchos no es mas que una simple coincidencia.

Si hacemos una comparativa entre los países que tienen una mayor dependencia energética con el petróleo nos encontramos en la UE-27 al comparar el petróleo como fuente de energía en % sobre el consumo bruto nacional de energía lo siguiente:

•  media UE-27 36,6 %
•  Grecia 55,5%
•  Irlanda 51,8%
•  Portugal 50,5%
•  España 48,4%

 mientras que:

• Alemania 34,7%
• Francia 33,7%%
• Reino Unido 36%

Son datos publicados en el 2011 por el Instituto de Estudios Económicos. Precisamente son los países con mayores problemas financieros, tecnológicos y económicos, los que tienen una mayor dependencia energética, denominados de manera despectiva PIIGS, (Portugal, Italia, Irlanda,Grecia, España), en los foros económicos. Y no, no es una coincidencia.

Desde otros post en este blog hemos comentado lo difícil que es demostrar lo obvio y que el tamaño y crecimiento importan y mucho. No quiero aquí incidir de nuevo en ello pero si que aprovechando un trabajo de investigación del Departamento de Física y Astronomia de la Universidad de Leicester, en el que investigan el potencial que podrían tener los hámsters, cuando hacen deporte al mover su rueda para convertirse en una posible fuente (1) de energía primaria. No es una broma, este post no se escribe en el día de los Santos Inocentes como podéis comprobar. Así veremos lo enorme que es la energía que consumimos en un año y que es imposible su sustitución por seres vivos.

En el año 2010 el consumo de energía primaria incluidas todas las renovables y  la biomasa incluso no comercializada (2) fue en España de unas 131,2 millones de toneladas equivalentes de petróleo (Tep). Cada Tep = 41.868 millones de Julios (41,868.10^9 J). Entonces el consumo de energía total en España fue de EE=5,5.10^18 J en un año.

Un hámster de 0,05 kg corriendo en su rueda a 2m/s puede generar una potencia de Ph=0,5 W. No podemos hacerle estar corriendo mas de unas seis horas al día, no son súper hámsters sino normales, con lo que la energía total que nos proporcionará anualmente será:

• Eh=Ph x Ta/4 donde Ta son los segundos que tiene un año: 3,1536.10^7 s.

Esto nos da que la energía generada por un hámster en un año es de unos Eh=3,9.10^6 J.
Para el cálculo se ha considerado que la rueda no tiene fricción y que tenemos un sistema rueda-hámster con una eficiencia del 100%.
Con esto el número total de hámsters que precisamos que estén trabajando para nosotros en España durante un año es:

• EE/Eh = 1,41.10^12 hámsters

El número total en el mundo, considerando los hámsters en estado salvaje, está estimado en 6,8.10^9. Con lo que el numero total de pobres hámsters que precisamos solo en España es de aproximadamente 200 veces su población mundial. En el estudio original (1) se obtiene para el Reino Unido un valor de 300.

Puede parecer que nos hemos aprovechado de lo pequeños que son los hámsters para ridiculizar su impotencia de darnos la energía necesaria, pero ¿qué ocurre si tratamos de generar esta misma energía con hombres? (3) que pueden dar 100 W de potencia por persona,  equivalente nada menos que a 200 hámsters. En este caso necesitamos de mas de 7.050 millones de personas, superior a la actual población mundial, niños y ancianos incluidos, sólo para suministrar energía a un país como España.

Tan solo hace escasamente 200 años, antes de la era del petróleo, la mayor parte de la energía que movía a la sociedad era de origen animal y humano, ver el ejemplo de la agricultura como fuente de los alimentos, que sólo hasta hace unas décadas sacaba adelante las cosechas por medio del trabajo humano y animal.

Este ejercicio quiere mostrarnos lo bestial que es hoy en día la dependencia de la sociedad y todas sus actividades respecto a las fuentes de energía primaria y en especial de los combustibles fósiles que son recursos finitos y que no pueden crecer indefinidamente, y hasta que entendamos la función exponencial no saldremos de la crisis.

Saludos.

Mas información.
(1) A1_10 Energy-generating Hamsters, S.Jinks, R. Hopton, T.
(2) Consumo de energía primaria en España.
(3) Energía humana y Energia combustible.
(4) La Energia en España, 2010.
(5) Informe de Energia y Sostenibilidad en España

No salimos de la crisis porque no entendemos la función exponencial

Albert Einstein “El mayor problema de la Humanidad es que no entiende la Función Exponencial.”





Lo mejor será empezar por un ejemplo real y conocido, vayamos a la Isla de St. Matthew en el mar de Bering, a unos 300km de Alaska continental.

En esta isla nunca hubo renos antes y a alguien se le ocurrió introducirlos ya que vieron que la isla estaba repleta de líquenes abundantes que son el principal alimento de los renos. Perfecto.

Veamos que pasó, evolución de la población de renos.

Año 1944, 29 renos.
Año 1957, 1350 renos.
Año 1963, 6000 renos
Mismo año 1963 en invierno: 41 hembras y un macho estéril.

La desgraciada población de renos probó en sus propias carnes el destructor efecto de la función exponencial en un entorno finito. (Los líquenes, su alimento, no crecían a la misma tasa que los renos, de hecho cada vez tenían menos comida por cabeza)

Una función de números reales E(x) se dice que es del tipo exponencial en base a si tiene la forma:




siendo x números reales.

El físico Al Bartlett describe de manera didáctica y muy clara como se comportan las variables en el tiempo cuando evolucionan de acuerdo a una función exponencial, pero:

¡Ya lo sabemos! Igual que los renos de la Isla de St. Matthew.

La función exponencial define la manera en que crece cualquier variable, como por ejemplo población, asesinatos, pobreza, consumo de petróleo, gas, dinero, etc si están sujetas a una tasa de crecimiento.

Aunque la tasa pueda ser pequeña, por ejemplo 1% anual, y de hecho lo es, veamos que ocurre con la cantidad de la variable sujeta a esta pequeña tasa de crecimiento.

¿Cuanto tiempo tardaríamos en duplicar la población de una ciudad al 1% de tasa de crecimiento? La respuesta es 70 años. Pero y ¿si crece al 5%?, entonces 14 años, y cada catorce años más la población se vuelve a duplicar.

Regla: para saber el tiempo que tarda una variable en duplicarse si crece a una tasa en porcentaje sostenible y constante entonces sólo tenemos que dividir 70 por dicha tasa, (70/r). Esta regla la descubrió en la Edad Media el fraile franciscano Luca Pacioli.

Solo con ver el crecimiento real de la población mundial comprobamos que sigue una función exponencial:

Año 1900 referencia 1650 millones de habitantes.
1950 2518 millones de habitantes +52% vs 1900
2000 6070 millones de habitantes +368% vs 1900
2011 7000 millones de habitantes +424% vs 1900
2100 10.000 millones de habitantes +606% vs 1900 (previsión)

Todo parece normal hasta ahora, aunque sorprende por la rapidez con que las cantidades se duplican sólo con pequeñas tasas anuales, pero también se aplica a la economía, al dinero y a los recursos energéticos necesarios, y aquí es donde viene el problema que en general no se entiende.

Parece razonable aceptar que queramos que la economía mundial crezca, (todos los gobiernos y empresas de los países se lo plantean y también sus habitantes), y de hecho llevamos mas de cien años creciendo desde el inicio de la revolución industrial.

Sea sólo una tasa de crecimiento del 3% anual, cada ¡23 años la economía se duplica! Y para ello se deben duplicar los recursos y la Energia que ese mundo requiere, y en los siguientes 23 años volverá todo a duplicarse. Con la propiedad adicional de que el valor duplicado es mayor que su suma en los periodos anteriores.

Este es el problema: la Tierra es finita y también sus recursos, petróleo, minerales, comida, no pueden estar creciendo a la misma tasa de la demanda debido a que son finitos.

Si no hay recursos disponibles, por ejemplo petróleo, que crezcan al mismo ritmo que las expectativas y endeudamiento futuro, (recursos para pagar las deudas), entonces la terrible función exponencial cambian de dirección drásticamente, el modelo de la curva que encabeza este post es desgraciadamente bastante aproximado. (Los renos lo sufrieron amargamente)

El crecimiento al inicio de revolución industrial fue debido al petróleo como fuente de energía barata y abundante, y hoy todavía sigue siendo insustituible como recurso energético primario, sin alternativa a corto plazo desgraciadamente.



La evolución de la producción de petróleo en el mundo ha sido muy bien estudiada, y su curva exponencial nos ha llevado al Peak Oil. Su producción ya no puede crecer estando estabilizada desde 2005, pero con unos costos de extracción cada vez mas altos.

Toda la deuda amortizable a futuro, que depende de esta Energia para crecer y generar riqueza está como estamos viendo en peligro.

Al menos hace diez años deberíamos haber entendido como nos dice la Física lo que significa disponer de recursos finitos y utilizarlos en sistemas que crecen de acuerdo a una función exponencial.

Más información
Comic la Isla St. Matthew
The Essential Exponential! For the Future of Our Planet - a book by Albert A. Bartlett
The Oil Crash

Otra terrible consecuencia del Peak Oil: ¡volvemos al carbón!

Una de las terribles consecuencias del Peak Oil es que está forzando a un incremento en el uso del carbón como fuente de Energia debido al también importante aumento de la población mundial y fuerte demanda de Energia de los paises no-OCDE, pero con una producción casi constante de petróleo




El estudio lo podemos ver en Coal's Terrible Forecast publicado por Gregor.us

Esta evolución y vuelta al carbón ha sido confirmada por la EIA en su informe International Energy Outlook 2011, solo en diez años de 1998 al 2008 el porcentaje de contribución del carbón a la producción de Energia primaria pasó del 25% al 29%. No solo esto sino que se prevé que en otros diez años sobrepase el 35%. Este incremento tendrá su efecto en el cambio climático.



Para crecer y poder mantener a la población y sus necesidades se precisa de Energia, y desde hace 120 años la humanidad utiliza como fuente principal con elevada densidad de Energia al petróleo, hasta hace poco suficiente y barato. Toda la sociedad, la producción y la agricultura está condicionada en más de un 83% por este Sol enlatado durante millones de años que no es otra cosa que petróleo. Como la demanda de Energia crece de una manera tremenda, pero no así la producción de oro negro estancada en el "pico" del peak oil desde el año 2005, obliga a los países emergentes a volver al carbón y absorber el petróleo que antes se consumía en los países de la OCDE, resultado: crisis y aumento del CO2 en la atmósfera.

Pero si al menos este aumento de la participación del carbón y su contribución a la energía primaria fuera la solución a la crisis energética, (y de paso a la económica), estararíamos contentos, pero resulta que también existe el ¡ Peak Coal, Pico del Carbón ! y este pico parace que ya se ha producido...

Para evitar esta terrible previsión se precisa de una reacción urgente y una revisión de los modelos energéticos, fuentes de Energia, hábitos de consumo y estructuras financieras.

¡Nada fácil, después de tanto crecimiento en apenas poco mas de 100 años de la era de la revolución industrial, con derroche energético incluido!


Más información.

The Oil Crash.
Demostración de la ineficacia del modelo energético: el 50% se despilfarra.
Logistica y renovables, juntas darán un paso importante para la solución de la crisis energética.

Pregúntame acerca del Peak Oil. Y de paso menealo.

Un amigo en #FB, al igual que un colectivo importante de científicos y economistas, está muy preocupado, como todos, por esta permanente situación de crisis viendo que salvo en determinados medios con poca difusión no se habla de la relación existente entre crisis y Energia.

Por ello nos ha pedido que difundamos este mensaje: Pregúntame acerca del Peak Oil

Aquí en este post hemos recogido su petición y añadimos nuestra aportación a la campaña de difusión e información.

Permitidme comenzar con alguna definición de la Física:

Energia: es la capacidad para realizar un trabajo. La Energia es además un recurso natural, no podemos producirla, la tenemos que extraer de la naturaleza. Es un recurso natural primario. De hecho toda la que tenemos proviene del Sol y las estrellas, incluido el petróleo.

Toda nuestra actividad requiere y esta condicionada por la utilización de la Energia, todos lo entendemos: viajar, ver la televisión, la industria, la construcción, la agricultura, la confección, la extracción de las materias primas, minería, fabricación de medicamentos, etc.

Pero específicamente desde mediados del siglo XIX la Energia que mueve a la economía y nos ha estado haciendo crecer y activando el desarrollo proviene del petróleo. que es un recurso no renovable, o sea no puede ser producido, cultivado, regenerado o reutilizado a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Está en cantidades finitas. Ojo, no quiere esto decir que ya no queda petróleo, si que hay mucho.

Lo que ocurre es que ahora ya se han explotado los yacimientos cuya extracción era fácil y muy económica y cada vez se ha ido complicando mas la explotación de los siguientes yacimientos que se ponían en operación.

De hecho ahora la oferta petróleo esta en 87,5mb/d (millones de barriles por día) y la demanda en 90mb/d pero creciendo a 92mb/d según previsión del primer trimestre 2012 pero no hay mas producción. Hay por tanto un déficit de 2,5 mb/d. Esta oferta, producción, de petróleo lleva prácticamente estabilizada desde el año 2005. China, Brasil e India han ido aumentando su consumo a costa de los países de la OCDE, nosotros, que lo han reducido.



Esto es consecuencia del Peak Oil que sigue la Curva de Hubbert.

Muchos analistas e informes contrastados, ver abajo en Mas información donde hay varios enlaces, confirman que el cenit de producción ya llegó y se pasó en el año 2005, estando ahora en la fatídica y nunca deseada zona de la derecha de la curva en descenso, zona de crisis, paro del crecimiento económico, recesión...

Para crecer hay que generar trabajo, mas actividad económica, mas producción, mas servicios, mas puestos de trabajo, pero para ello hace falta ineludiblemente: mas Energia, que no está disponible ahora, para ampliar el efecto de la energía en la crisis ver: The Oil Crash, ¿por qué la crisis no acabará nunca?

Bueno, algunos diréis como opción y solución: encontrar una tecnología para extraer el abundante petróleo que está mas profundo o impregnando rocas bituminosas. Podría ser pero...

Aquí surgen dos problemas uno no tan grave como el otro. El primero el alto precio para su extracción pero, el segundo si que es grave, la Tasa de Retorno Energetico que no es otra cosa que la proporción de Energia que conseguimos en una explotación con relación a la Energia que hemos empleado en la extracción. En este tipo de reservas o bien la TRE está próxima a cero o bien es incluso ¡Negativa! Gastamos mas Energia en la explotación de la que luego conseguimos con lo extraído. De nuevo la Física enseñando como se comporta la naturaleza y sus leyes.

Hablamos de un recurso finito como es el petróleo pero consumido por una población mundial que en 111 años, desde 1900 hasta ahora ha crecido un 424%.

Año 1900 referencia 1650 millones de habitantes, población mundial.
1950 2518 millones de habitantes +52% vs 1900
2000 6070 millones de habitantes +368% vs 1900
2011 7000 millones de habitantes +424% vs 1900
2100 10.000 millones de habitantes +606% vs 1900 (previsión)

Con este panorama energético y población mundial el crecimiento económico que hemos tenido hasta ahora ya no es posible, de nuevo volvamos a la Física: para crecer hace falta Energia.

Las Energías de Fuentes Renovables están ayudando y tratando de paliar en parte este problema, pero desgraciadamente se ha comenzado a apostar por las mismas hace prácticamente poco y la dependencia del petróleo en las actividades económicas e industriales y sociedad sigue siendo altísima como se ha dicho.

Invito a los que hayan llegado hasta aquí en este post a que continúen con su lectura en los links indicados mas abajo donde expertos comentan en mas profundidad y con mejores conocimientos que los mios la situación del Peak Oil y su impacto en nuestra sociedad.

Más información.

Charla The Oil Crash, la urgente necesidad de tomar conciencia.
The Oil Crash
The Oil Drum
Demostración de la ineficiencia del modelo energético. El 50% se despilfarra.
La transición a las energías renovables estimula la economía y genera empleo.
Logistica y renovables, justas darán un paso adelante para la solución de la crisis energética.

¿Quién Mató el Crecimiento Económico? Who Killed Economic Growth?

El Post Carbon Institute ha eleborado un video donde analiza el crecimiento económico y las razones que nos han llevado a la actual crisis global. 

Menciona la relación entre la crisis de  la energia y el crecimiento como una de los factores determinantes de esta crisis economica, financiera y el déficit de los países.
Este binomio petróleo-crisis de hecho no está hoy en general en los debates de los grandes medios de comunicación, ni en la televisión ni tan siquiera en los programas de los partidos políticos. Tampoco se debate salvo en algunos foros, si bien importantes personalidades de la economia y la ciencia lo están tratando, y han alertado sobre el riesgo de las políticas de crecimiento a cualquier precio.

Aunque está en inglés,  visualmente es también bastante didáctico y autoexplicativo en sus tesis.

Este debate seguro que sí estará presente en un  futuro cercano ya que sin Energía no es posible el crecimiento económico y bienestar y cada vez hay más población mundial y más mercados a los que abastecer energéticamente.

El crecimiento poblacional en el período de 1950 - 2000 fue de aproximadamente el 141%, mientras que en el período 1900 - 1950 fue del 53%.  Hoy somos unos 7.000 millones de habitantes y la previsión de la ONU es de casi 10.000 millones para el año 2050.

Más información:
Peak Oil Crisis: parece que se va a agravar a mediados 2011
The Oil Crach Observatory: La Nueva Recesión
Evolución demográfica de la población mundial.

El coste del petróleo es una amenaza de la recuperación económica

El coste del petróleo es una amenaza de la recuperación económica, para cuando energías #renovables? http://bit.ly/gQpUrq

 

Eso equivale a una pérdida de ingresos de un 0,5% del producto interno bruto de la OCDE, según la IEA.