La gestión de la innovación es objeto de mucho análisis, siguiendo ‘curvas de difusión’ (curvas de la ‘S’) para anticipar la demanda de nuevos mercados o productos. Pero en el caso que nos ocupa, esto generalmente no conlleva disminuciones en materias primas. Desde los años 1960, de las 60 principales materias primas, sólo 5 no han aumentado (generalmente por prohibiciones, como el amianto) y la única materia que ha disminuido (ligeramente) por obsolescencia tecnológica es la lana de oveja por competencia con fibras sintéticas. Tanto en energía como en materias, la historia no es una de sustitución sino de acumulación: consumimos más y más de todo.
Volviendo a la energía. La supuesta transición de la energía hidráulica a la máquina de vapor no fue tal, se utilizaron ambas con potencia hidráulica cada vez más elevada. El auge de la energía eólica es a finales del XIX, con el desarrollo de grandes veleros para el comercio: en el comercio mundial, la eólica (de los veleros) dominaba. Los molinos se modernizan a finales del XIX, con p.ej. 6 millones de molinos metálicos en EEUU para alimentar bombas de irrigación para la agricultura del Midwest, y la consiguiente abundancia de grano incluso para Europa. Misma evolución con la fuerza muscular, que no desaparece con la Revolución Industrial: casi no había máquinas en Europa entre las dos guerras, por lo que todas las infraestructuras que se desarrollan en el siglo XX utilizan enorme fuerza muscular. Lo que sí hacen muchas tecnologías es aumentar exponencialmente el efecto de esa fuerza muscular, p.ej. la tecnología de rodamientos de bolas que permite desplazar mucho más ágilmente cargas mucho más pesadas.
Simbiosis entre fuentes de energía
Así, apunta Fressoz que el análisis de las energías debe realizarse entendiendo sus simbiosis, más que como productos aislados, ya que existen grandes imbricaciones entre ellas.
Un primer ejemplo es el uso de la madera en Inglaterra durante los siglos XVII a XIX: la madera desaparece del mix energético y surge el carbón. Pero resulta que en 1900 Inglaterra consume 4,5 millones de metros cúbicos al año de madera para construir galerías en las minas de carbón: más que los 3 millones que quemaba en 1750 como fuente de calor, y además con un tipo de madera que precisa de mucho más espacio lo cual conlleva 4 a 6 veces más superficie de bosque (incluyendo importaciones) en 1900 que en 1750. Todos los países consumieron más madera durante y después de la revolución industrial, a pesar de la máquina de vapor. La industria se mecaniza, y p.ej. en la URSS son 25 millones de m^3 los utilizados para extraer carbón; más que la producción de toda Francia.
Las minas son sólo un ejemplo. Todas las tecnologías ligadas al carbón consumen mucha madera. El tren, la ‘vía férrea’, bien podría llamarse la ‘vía de madera’, ya que consume más madera para las traviesas que metal, y además éstas se cambian cada ~5 años. En EEUU en 1900, el tren consume anualmente 20 millones de m3 sólo para las traviesas de madera.
Toda esta ‘madera de obra’ termina en ‘madera energética’, lo que hace a Inglaterra multiplicar el uso de madera por 6 entre 1830 y 1930, o por 3 per cápita.
No hubo una transición de salida de la madera. Cuando pensamos en carbón o en vapor hay que pensar en madera.
Esta simbiosis entre carbón y madera también aplica a petróleo y carbón, o al hierro y el acero cuya producción depende del carbón (coque, para ser exactos) para reducir el hierro oxidado en la naturaleza. En 1930, un coche Ford precisaba para su fabricación de 7 toneladas de carbón, más que todo el petróleo que iba a consumir, no muy lejos de las cifras de hoy que apuntan a 3 toneladas de carbón por vehículo producido en China y algo menos en Europa.
A esto hace falta añadir el carbón necesario para toda la industria metálica implicada en la industria petrolera: hoy 2% a 3% de todo el acero que se produce se destina a tuberías para la industria petrolera. Pensar en hierro, el metal más extraído del mundo (más que todos los demás metales juntos), es pensar en carbón; pensar en población, ciudades e infraestructuras es pensar en hierro y por tanto en carbón.
Petróleo y carbón se estudian a menudo como sistemas energéticos diferentes, pero están perfectamente imbricados: no sólo el vehículo necesita carbón, sino que la llegada del vehículo pesado magnifica la capacidad de producción de carbón. Además los pozos americanos que extraen petróleo utilizan millones de toneladas de madera, y su transporte mundial era mediante ingentes barriles de madera. Incluso hoy, una enorme cantidad de madera de bosques de eucaliptos se utiliza en la producción de los aceros petroleros.
En el siglo XX, las casas americanas son al 90% de madera, y se desarrolla mucho el uso de hormigón, petróleo y madera para las infraestructuras y el transporte. La mitad del valor del capital americano, según cifras del economista Thomas Piketty, no está en máquinas o en acciones de empresas, sino en vivienda.
El petróleo y la maquinaria también incrementan espectacularmente la capacidad de producción de madera. En Inglaterra, la central eléctrica de carbón de Drax se ha convertido para quemar biomasa, es decir madera: madera de Norte y Sudamérica, transportada por barcos diésel, por valor de 6 millones de toneladas/año, procedentes de 12 millones de madera secada, que es más que lo necesario para la infraestructura minera del XIX o que lo que quemaba en 1750. Así el mix eléctrico de Inglaterra consume hoy 4 veces más madera que en 1750. No está mal como transición!
`Transición energética’ y prospectiva en el siglo XX
Tras las bombas atómicas, un grupo de físicos nucleares, horrorizados por su participación en el proyecto Manhattan, y frecuentemente neomaltusianos conscientes de los límites de recursos que traerá una población creciente, y del problema del ‘pico de los hidrocarburos’ (momento a partir del cual cada año se sacará más petróleo que el anterior), comienzan a proyectar desde el IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis) escenarios energéticos en los que todos los consumos suben.
Piensan que gracias a la energía atómica se podrá resolver la trampa maltusiana del crecimiento perpetuo imposible; concretamente los reactores sobregeneradores de IV Generación, que hoy sólo desarrollan de manera avanzada China y Rusia, y que permiten contar con uranio o torio como combustible teóricamente por varios milenios mientras que la fisión convencional sólo aprovecha el 0,7% de uranio físil que se encuentra en la naturaleza.
Entre ellos, Harrison Brown es quizás el primero en hablar de ‘Transición Energética’, y uno de los pioneros del estudio del cambio climático. La promoción de la fisión nuclear tiene por argumentos no sólo el agotamiento de los hidrocarburos, sino también el cambio climático ya desde los años 1950. Entre sus estudios, más allá de la física de partículas, los hidrocarburos y el clima, Brown se interesa por el desarrollo de la tecnología nuclear civil y por el control de la población como elementos de solución a los problemas futuros.
Otro intelectual clave en estudios energéticos prospectivos es Marion K. Hubbert, geólogo, reclutado en EEUU para analizar si residuos nucleares pueden reinyectarse en pozos petrolíferos agotados. Es también favorable a la energía nuclear civil, por su contribución a solucionar el ‘peak oil’, y contribuye a que fondos americanos se destinen a tal fin. Aunque la adopción masiva del término de Transición Energética llega tras la crisis del petróleo en 1973, cuando se evidencia que la dependencia de los hidrocarburos conlleva riesgos vitales para la economía. Jimmy Carter contribuye definitivamente a la proliferación del término, mencionando en 1977 que EEUU ha realizado dos transiciones energéticas, de la madera al carbón, y del carbón al petróleo, y que precisa de una tercera Transición acelerada hacia el átomo. Irónico (además de erróneo), cuando su plan es triplicar el uso del carbón…
Cesare Marchetti, también célebre atomista, reflexiona desde el IIASA sobre los escenarios energéticos futuros, con unas primeras ambiciones de salir del petróleo en 50 años, activando políticas alternativas desde 1975. Marchetti apuesta no obstante por la economía del hidrógeno, que permitirá aprovechar la tecnología nuclear con hordas de electrolizadores en mitad del mar. Se basa en modelos de sustitución logística, introduciéndolos en modelos de prospectiva energética, calibrados con análisis históricos de remplazos relativos de combustibles. Pero cabe destacar que sus prospectivas de petróleo y carbón disponible han fallado grandemente.
La industria petrolera retoma muchos de estos estudios de prospectiva energética. Edouard David, en una conferencia de climatólogos en 1982, convencido del cambio climático en ciernes, se pregunta no obstante si llegará antes la Transición Energética o la crisis climática, siendo la idea de las conferencias de la época que el clima tardaría 100 años en ser realmente problemático mientras que las transiciones energéticas se producían en 50 años.
En una interesante conferencia sobre energía en 1981, organizada por la EPA (Environmental Protection Agency, creada por Nixon en 1970), a la cual asistieron climatólogos e ingenieros atómicos y de petróleo, se habla, además de energía nuclear, sobre combustibles sintéticos. Jimmy Carter tenía de hecho un plan de elaboración de combustibles sintéticos a partir de carbón, para horror de los climatólogos: si el petróleo podía agotarse, carbón había en cantidades grandísimas lo cual auguraba escenarios delirantes de 1000 a 1500 ppm de CO2 en la atmósfera (hoy estamos por encima de 420, tras cientos de miles de años entre 200 y 300 ppm hasta la inflexión de la Revolución Industrial y del posterior inicio del petróleo). Este plan ‘debía detenerse’, piensan los climatólogos.
Mientras, otros prospectivistas promueven esperar hasta los años ’90 cuando hará falta desarrollar esos combustibles sintéticos por la futura falta del petróleo. Otro ingeniero del MIT, David Rose, hace una crítica del trabajo de William Nordhaus (también investigador del IIASA junto a Marchetti): según Nordhaus, futuro premio Nobel de economía en 2018, es mejor incorporar estudios coste-beneficio y ralentizar las políticas de cambio climático hasta que mejor tecnología y una economía más grande suavice el impacto del coste de la transición sobre la economía.
Al contrario para Rose esta era la receta para el desastre, puesto que si no se quieren superar las 600 ppm de CO2, la transición debería hacerse en 20 años. Sin embargo, para ‘transicionar’ en 20 años, harían falta inversiones industriales por valor de 50 veces la capacidad de General Electric y Westinghouse! Los climatólogos empiezan a comprender que la Transición Energética es algo sin precedente histórico… La idea de una transición en 20 años es, según el historiador Fressoz, un concepto sin precedentes en la historia, por más que existan referencias a transiciones pasadas.
¿Dónde estamos ahora?
Otros muchos autores explican las interrelaciones entre tecnologías y materiales. Sacar petróleo necesita acero y madera. Al margen de numerosos minerales para aleaciones inoxidables, o dúctiles, o más duras, el acero necesita madera y carbón; recordad que con un ratio de uno de carbón a uno de acero, y que población creciente, creación de ciudades e infraestructuras, son sinónimo de más acero. Sacar carbón necesita petróleo. Producir renovables y baterías requiere minería de metales en cantidades muy superiores al metal necesario en centrales eléctricas que queman hidrocarburos. La minería necesita también agua dulce, que se detrae en ocasiones de cultivos, cuando no se produce por desalinización; si se desaliniza, es con energía eléctrica y metales, energía eléctrica que necesita hidrocarburos y renovables. Son pescadillas que se muerden la cola… Y así estamos hoy en máximos de todo, con todos los recursos creciendo a ritmos parecidos o superiores al crecimiento mundial del PIB, típicamente doblando consumos de todo en una generación o menos.
¿…Hasta cuándo aguantaremos subiendo? ¿Lograremos una transición, realmente la primera de la historia, saliendo voluntariamente de los hidrocarburos por sustitución y por la creación de una economía circular? ¿O tendremos que resignarnos, y pensar en alternativas como la adaptación, o la captura y almacenamiento de CO2? ¿Es posible el desacople del PIB y las emisiones, sin decrecimiento energético y de PIB?
Preguntas para vuestra reflexión, con algunas ideas del pasado, y a las que procuraré ir aportando elementos de respuesta en los próximos años, pues de momento yo tampoco las tengo. Ni creo que las tenga nadie, ni siquiera los mejores visionarios ‘tecno-optimistas’, ni los mejores modelos matemáticos con las mejores estimaciones de recursos. Todos los modelos y proyecciones históricas han fallado, y seguirán siendo incapaces de modelizar todas las interacciones entre materias primas que se han dado en el pasado y se seguirán dando en el futuro. Hoy hay una idea de ‘descarbonizar la economía en 30 años’, lo cual ha de realizarse con tecnologías de hoy; las que están por venir (¿la fusión? ¿la captura y almacenamiento de CO2 basada en tecnología? ¿otras por inventar?) no serán relevantes en 2050.
Y entre tanto, la amenaza de un cambio climático, que previsiblemente seguirá precisando de recursos para luchar contra sus impactos, con cada vez más… petróleo.
Naturalmente la tecnología seguirá progresando y ayudando a solucionar parte de los problemas. Pero los cambios serán lentos, con impactos indirectos difíciles de estudiar, y por ello es imprudente confiar sólo en la tecnología a modo de religión.
A mí, entender el pasado gracias a trabajos como los de Fressoz o Smil, me ayuda a poner en perspectiva los retos y la dificultad de las posibles soluciones futuras. ¡Espero que a vosotros también!
Javier Revuelta es Senior Principal de Afry Mangament Consulting.
galan
30/08/2023