El Futuro de la Energía y la Energía del Futuro

Transcripción

1 El Futuro de la Energía y la Energía del Futuro José Luis Cordeiro La energía ha sido quizás la gran fuerza detrás del progreso de la humanidad. Durante siglos, de hecho, durante milenios, el ser humano utilizó formas de energía muy primitivas, principalmente madera y otras formas rudimentarias de biomasa. El Pasado Fue gracias a la revolución industrial y a la utilización de los combustibles fósiles que se aceleró el progreso humano a partir del siglo XVIII. El gran salto en el desarrollo se debió al empleo de nuevas formas de energía que sustituyeron a la madera y a la biomasa. Con la invención del motor a vapor se aceleró el progreso tecnológico. La nueva fuente de energía fue el carbón, el cual sirvió de sustento al inicio de los procesos de industrialización en muchos países del mundo. El consumo de carbón tuvo un gran apogeo durante el siglo XIX, hasta que comenzaron a emplearse otros combustibles fósiles como el petróleo y, mucho más tarde, el gas natural. Si el siglo XVIII fue el siglo de la madera y el siglo XIX fue el del carbón, el siglo XX se podría llamar como el siglo del petróleo. A mediados del siglo XX más de la mitad de la energía consumida en Estados Unidos provenía del petróleo. La Figura 1 muestra las diferentes olas energéticas en Estados Unidos. Primero la madera, luego el carbón, después el petróleo y ahora el gas han servido como fuentes de energía a través de los años. Es importante notar que cada ola ha durado menos años y se espera que la ola del gas llegue a su apogeo en dos o tres décadas. Si estas tendencias continúan, el gas será sustituido después por otras fuentes de energía. 100% Figura 1: Historia y proyecciones energéticas de Estados Unidos (%) 80% 60% 40% 20% Otras energías Hidroenegría Gas Petróleo Carbón Madera 0% Fuente: Basado en US Department of Energy El Presente Ensayo PYV 1

2 Si analizamos la historia del consumo energético a nivel mundial, también veremos que existen las mismas olas energéticas. Aunque Estados Unidos consume cerca de la cuarta parte de la energía mundial, las mismas tendencias a largo plazo se pueden observar en otros países. La transición de la madera y biomasa se produjo en muchos países durante los siglos XIX y XX, pasando por el carbón en algunas partes del mundo o directamente a los hidrocarburos: petróleo y gas. La Figura 2 muestra que el consumo energético mundial se duplicó en los 30 años comprendidos entre 1970 y 2000, y se espera un crecimiento casi tan grande también entre los años 2000 y Según las proyecciones de la Internacional Energy Agency, los combustibles fósiles seguirán siendo la principal fuente de energía, aunque el consumo de carbón permanecerá estable mientras el consumo de hidrocarburos sigue en aumento. El gas crecerá más rápidamente, esperando superar el consumo de petróleo a mediados del siglo XXI Figura 2: Historia y proyecciones energéticas mundiales (Millones de toneladas de petróleo equivalente) Otras energías Hidroenergía Nuclear Gas Petróleo Carbón Fuente: Basado en Internacional Energy Agency Diferentes instituciones hacen análisis y proyecciones a largo plazo, las más conocidas son las proyecciones hasta el año 2030 de la Internacional Energy Agency en París, y las proyecciones hasta el año 2025 de la Energy Information Administration del US Department of Energy en Washington. También hay otros grupos como CERA (Cambridge Energy Research Associates), CGES (Center for Global Energy Studies), PEL (Petroleum Economists Limited), PIRA (Petroleum International Research Associates), GII (Global Insight Inc.), DB (Dun & Bradstreet) y WEC (World Energy Council), entre otros, que hacen proyecciones al año 2010, 2020 e inclusive hasta el año Sin embargo, actualmente, no hay proyecciones creíbles más allá de este rango debido a la gran incertidumbre existente en materia tecnológica y ambiental. A nivel de precios, es interesante observar que el barril de petróleo ha estado alrededor de los US$ 25 (a precios constantes) desde que se inició la explotación industrial de los hidrocarburos a finales del siglo XIX. La Figura 3 muestra los precios históricos del barril de petróleo tanto en dólares constantes (actuales) como en dólares corrientes (de cada año). Ensayo PYV 2

3 Figura 3: Precios históricos del barril de petróleo (US$ constantes y US$ corrientes) Fuente: Basado en BP Evidentemente han existido muchos altibajos en el precio del barril de petróleo desde el comienzo de la extracción masiva del crudo, pasando por las guerras mundiales y los conflictos del Medio Oriente, pero el precio promedio ha permanecido dentro de un rango relativamente predecible. De acuerdo a las proyecciones del Energy Information Administration del US Department of Energy, los precios del barril hasta el año 2025 oscilarán entre los US$ 17 y US$ 35, alrededor del histórico valor de US$ 25 a precios constantes de hoy. La Figura 4 permite ver esta tendencia a largo plazo, con cifras delimitadas según los escenarios a bajos y altos precios. El precio del barril de petróleo es importante pues funciona como indicador para otros combustibles, como el carbón y el gas. Adicionalmente, el precio del petróleo también sirve de referencia para el desarrollo de otras fuentes energéticas alternas, como la energía nuclear, eólica, hídrica y solar. El Futuro Según un detallado estudio del US Geological Survey, las reservas de petróleo son aún muy abundantes. Se estima que hay más de millones de barriles en reservas probadas de crudos convencionales, más de 700 millones de barriles en reservas producibles con mejor tecnología y cerca de millones de barriles todavía sin descubrir. Adicionalmente, se calcula que si los precios del petróleo suben, también se podrían desarrollar millones de barriles de hidrocarburos no convencionales como los que existen en la Faja Bituminosa del Orinoco en Venezuela, Alberta en Canadá y Colorado en Estados Unidos. Por si fuera poco, con precios mayores y más tecnología, se estima que se podrían producir otros millones de barriles adicionales de hidrocarburos convencionales y no convencionales. Sin embargo, la historia nos indica que la era del petróleo está probablemente llegando a su final. En el año 2000, el famoso Jeque Yamani de Arabia Saudita dijo una frase que ha pasado a la Ensayo PYV 3

4 historia: la edad de piedra terminó y no por falta de piedras, y la edad del petróleo terminará y no por falta de petróleo. Yamani también dijo que pobre OPEP que ha cumplido 40 años pero que probablemente no cumpla otros 20 años más. Por un lado, están apareciendo problemas ecológicos como consecuencia del uso de ciertos combustibles. La producción de carbón ya ha sido enormemente afectada a pesar de existir reservas de carbón por varios siglos, y en muchos países. Los problemas ambientales derivados del consumo del carbón han propiciado su sustitución por combustibles más limpios como el petróleo y ahora el gas natural. De acuerdo a múltiples análisis, el gas es más limpio que el petróleo y mucho más limpio que el carbón. Las emisiones de dióxido de carbono han sido vinculadas al proceso de calentamiento global y al cambio climático. El nuevo espíritu ecologista, además de eventos como la Cumbre de Río 1992, Johannesburgo 2002 y el actual Protocolo de Kyoto, determinarán la sustitución de los combustibles fósiles por nuevas fuentes de energía, preferiblemente renovables, en dos o tres décadas. Hay compañías energéticas que piensan que la sustitución probablemente tomará más tiempo, como las estadounidenses ExxonMobil y ChevronTexaco. Hay otras compañías que piensan que la sustitución ya está en camino, como las europeas BP y Shell, y por eso han creado divisiones o filiales para trabajar en energía solar, energía eólica y también en hidrógeno. Por otro lado, el cambio tecnológico está acelerando el proceso de sustitución energética. Ya hay compañías de automotores como DaimlerChrysler y Toyota, por ejemplo, que están diseñando carros y autobuses híbridos, con hidrógeno o con celdas de combustible. El presidente de Estados Unidos, George W. Bush, anunció en el año 2003 su plan para crear un carro de la libertad ( freedom car ) basado en nuevas energías y tecnologías para reducir el consumo y la importación de gasolina. Islandia también ha anunciado que se convertirá en el primer país del mundo en tener una economía basada en el hidrógeno como fuente de combustible. La economía del hidrógeno es una posibilidad real de la cual se habla mucho pues el hidrógeno es todavía más limpio que el gas natural, forma parte del ciclo natural del agua en la Tierra y es el elemento más abundante del universo (también es el elemento más ligero y las estrellas están constituidas por hidrógeno). Sin embargo, el hidrógeno tiene que ser producido pues no existe en forma pura y abundante. Las dos principales fuentes de hidrógeno en la Tierra son el agua y los hidrocarburos. Si se utiliza agua es necesario separar el oxígeno y si se utilizan hidrocarburos es necesario separar el carbono. Ambos procedimientos son posibles, aunque todavía costosos, el primero con la hidrólisis y el segundo con el llamado secuestro del carbón. A medida que avanza la tecnología, el hidrógeno podrá ser la nueva fuente de energía que sustituya al gas natural, el petróleo, el carbón y la madera. No obstante, el hidrógeno no es una fuente de energía primaria, sino una fuente de energía secundaria pues primero hay que tener otra energía para producir el hidrógeno necesario para otras actividades como el transporte motor. La energía solar es quizás la principal fuente de energía primaria capaz de suplir eventualmente las mayores necesidades de nuestra civilización. La energía solar está creciendo a tasas interanuales superiores al 20% y se espera que crezca todavía más rápido a medida que disminuyen los costos de producción y aumentan los niveles de eficiencia y conversión. Según un estudio de Shell para un escenario de energía sustentable, la energía solar podría ser la principal fuente de energía en el año La Figura 4 muestra como los combustibles fósiles disminuirían a mediados del siglo XXI, mientras otras fuentes de energía aumentarían, principalmente las energías renovables. Ensayo PYV 4

5 Figura 4: Escenario energético sustentable para el consumo mundial (Exajoules) Fuente: Basado en Shell Más allá de la energía solar terrestre está la energía solar espacial. La Estación Espacial Internacional ya utiliza la energía solar que recibe gracias a sus paneles solares. En pocas décadas será posible transmitir energía solar desde el espacio a través de microondas o rayos láser. De hecho, toda la energía que consume nuestro planeta es menor al 1% de la energía solar que llega a la atmósfera terrestre. Es decir, el día que sepamos como captar, almacenar y transmitir la energía solar espacial a la Tierra, será el día de la muerte de los combustibles fósiles. Además de la energía solar, existen muchas otras formas de energía de las que aún tenemos mucho que aprender. Para mencionar sólo tres fuentes energéticas adicionales: bioenergía (por ejemplo, bacterias que transforman desechos en energía química y la fotosíntesis artificial), fusión nuclear (como ocurre en el Sol cuando dos átomos de hidrógeno se fusionan para formar un átomo de helio) y energía producto de reacciones con antimateria. Aunque parezca ciencia ficción ahora, la ciencia real pronto nos dará nuevas formas de energía para seguir avanzando nuestra civilización. Nuevas olas energéticas están por llegar. El futuro de la humanidad apenas comienza. PYV Ensayo PYV 5

6 Bibliografía y Referencias Banco Mundial. (Anual). Informe sobre Desarrollo Mundial. Washington: Banco Mundial. BP. (Anual). BP Statistical Review of World Energy. Londres: BP. Cordeiro, J.L. (1997). El Gran Tabú Venezolano: La Desestatización y Democratización del Petróleo. Caracas: CEDICE. Cordeiro, J.L. (1998). Benesuela versus Venezuela: El Combate Educativo del Siglo. Caracas: CEDICE. Cordeiro, J.L., E. de Paula et al. (2002). Energía para el Desarrollo de América del Sur. São Paulo: Editora Mackenzie. Energy Information Administration. (Anual). International Energy Outlook. Washington: Energy Information Administration. ExxonMobil. (2004). A Report on Energy Trends, Greenhouse Gas Emissions and Alternative Energy. Nueva York: ExxonMobil. Henderson, H. (1988). The Politics of the Solar Age. Indianapolis: Knowledge Systems Inc. International Energy Agency. (2003). Energy to 2050: Scenarios for a Sustainable Future. Paris: International Energy Agency. International Energy Agency. (Anual). World Energy Outlook. Paris: International Energy Agency. Jones, R.J. (1999). Free Market Fusion. Denver: Cyber Publishing Group, Inc. Kahn, H. (1976). The Next 200 Years: Scenarios for America and the World. Nueva York: Morrow. Kurian, G.T. y G.T.T. Molitor. (1996). Encyclopedia of the Future. Nueva York: Macmillan Publishing. Lomborg, B. (2001). The Skeptical Environmentalist. Cambridge: Cambridge University Press. Millennium Project. (Anual). The State of the Future. Washington: Millennium Project. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. (Anual). Informe sobre Desarrollo Humano. Nueva York: Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. Rifkin, J. (2002). The Hydrogen Economy. Massachusetts: Blackwell Publishers. Shell. (2001). Energy Needs, Choices and Possibilities: Scenarios to Londres: Shell. Simon, J.L. (1995). The State of Humanity. Massachusetts: Blackwell Publishers. Simon, J.L. (1997). The Ultimate Resource 2. Princeton: Princeton University Press. United Nations Environmental Program. (2002). Global Environmental Outlook 3. London: Earthscan. Worldwatch Institute. (Anual). State of the World. Nueva York: W.W. Norton & Company, Inc. Worldwatch Institute. (Anual). Vital Signs. Nueva York: W.W. Norton & Company, Inc. Ensayo PYV 6