La energía es el alma de las sociedades. Disponer de energía limpia, barata y abundante es la clave para el desarrollo de las economías y, por tanto, del ser humano.
Dentro de la clasificación que pronto veremos, la energía eléctrica es la reina. Es derivada de las otras[1], Cuanta más energía eléctrica tiene un país, más posibilidades posee de elevar el confort de sus ciudadanos.
Quizá, antes de ver el panorama que se nos presenta, debamos acudir al pasado. In illo tempore, la energía disponible era de origen animal[2]. La tracción humana y caballar/vacuna era todo lo que tenían nuestros ancestros para mejorar sus rendimientos. El fuego era cuanto elemento externo podían utilizar para calentarse, cocinar y fundir, aislamientos primitivos al margen. La orientación de los refugios o viviendas jugaba un rol capital para facilitar la supervivencia. Remos, velas, ruedas y poco más mantenían a las poblaciones vinculadas.
Luego llegó el uso del agua para mover las palas de los molinos y el del viento para desligar ese movimiento del curso de los ríos. El salto cualitativo fue importante, pero nada comparable con el uso del vapor para generar energía in situ gracias a los combustibles sólidos (carbón mineral) extraídos del vientre de la tierra, en un parto fértil y certero. Eso desencadenó el mayor salto cualitativo y cuantitativo que las sociedades han visto nunca: la industrialización, con sus epifenómenos bien conocidos. La riqueza había llegado para sacar al hombre de la miseria ancestral. Gracias a la energía, que había podido pasar a un estadio superior.
Demos un salto en la historia y situémonos en el presente. Vamos a ver los distintos tipos de energía disponibles, con sus ventajas e inconvenientes.
La energía eléctrica está en la cúspide y ocupa un ámbito propio. Ello es así tanto por su ductilidad, fiabilidad, precisión y alcance como porque, en sí misma, es adaptable a prácticamente todas las necesidades cotidianas. A ella sirven muchas otras fuentes, que veremos.
Las energías fósiles[3] (sólidas, líquidas y gaseosas) permiten continuar con la industrialización[4] y habilitan los desplazamientos por tierra, mar y aire[5]. Cierto es que hay otros combustibles no fósiles, tanto líquidos[6], que permiten desplazamientos, como sólidos[7], que tienen una menor ponderación.
En términos generales y según el criterio original[8], las fuentes de energía pueden ser primarias y secundarias. Son primarias las que proceden de un fenómeno natural[9] y secundarias[10] las que han experimentado un proceso de transformación.
Ya presentados los actores de esta obra, vamos a ver las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos, acaso por orden de prevalencia en el consumo por fuente de energía[11].
- Petróleo y derivados
- Carbón
- Históricamente la primera en la lista, ha perdido predicamento[15].
- Ventajas: ubicua. Muy alta concentración de energía por unidad de peso. Reservas prácticamente ilimitadas. Facilidad de almacenamiento y quema.
- Inconvenientes: microrresiduos sólidos derivados de la quema. Alto nivel de fallecimientos en extracción (hulla, lignito, turba).
- Gas natural
- Gran crecimiento en los últimos lustros.
- Ventajas: Alta concentración de energía por unidad de peso. Relativa facilidad de transporte. Pocos residuos volátiles.
- Inconvenientes: precios influidos por el cartel de los hidrocarburos. Disponibilidad en escasos países.
- Energía nuclear
- Estancamiento de la producción en los últimos lustros.
- Ventajas: Gran capacidad y estabilidad de producción de energía eléctrica. Precio unitario de output muy bajo. Nuevas generaciones mucho más flexibles y seguras. Típica energía básica de respaldo. Muy bajo riesgo de accidentes[16].
- Inconvenientes: Dificultad para deshacerse de los residuos[17]. Altos costes y largo tiempo de construcción en las instalaciones de las primeras generaciones.
- Energía hidroeléctrica
- Flexibles, adaptables, ubicuas. Multiusos.
- Ventajas: Precio unitario de output más bajo de todas las fuentes primarias. Larga duración de las instalaciones. Mantenimiento sencillo y barato. Pantanos equilibradores de microclimas.
- Inconvenientes: Anegamiento de zonas de valor agrario o residencial.
- Energía eólica
- Muy antigua conceptualmente. Ubicua.
- Ventajas: una vez instaladas, bajo coste de mantenimiento y bajo precio de output producido.
- Inconvenientes: Intermitencia esencial. Destrozo de paisajes y avifauna. Límites físicos irremontables a la producción de energía eléctrica[18]. Generadores con requerimientos de tierras raras.
- Energía solar (básicamente fotovoltaica. La térmica es residual)
- Flexible y barata. Ubicua.
- Ventajas: Bajo coste de cada unidad productiva. Mejoras tecnológicas. Reducción de precios unitarios.
- Inconvenientes: intermitencia y fases diarias de nulo rendimiento. Baja concentración. inútil para industria. Grandes extensiones ocupadas por los campos productivos.
- Biomasa y residuos urbanos
- Se trata de aprovechar residuos con escaso/nulo uso alternativo.
- Ventajas: coste de inputs muy bajo.
- Inconvenientes: disponibilidad esporádica. Inputs asociados a usos agrarios y urbanos locales. Baja densidad de output.
- Otras: maremotriz/geotérmica
- Maremotriz: aprovechamiento de las mareas y de las olas
- Ventajas: coste cero de uso. Al alcance de los países con costas marítimas.
- Inconvenientes: alto coste de los equipos generadores. Deterioro acelerado por salinidad.
- Geotérmica: aprovechamiento de las altas temperaturas del interior de la corteza terrestre. Tipos: Alta y baja entalpía[19].
- Ventajas de la de baja entalpía (somera o de baja temperatura): coste cero de uso. Instalaciones sencillas. Aprovechamiento de instalaciones ya existentes. Contaminación cero. Utilización in situ. Disponibilidad energética infinita.
- Inconvenientes de la de baja entalpía: usos sólo urbanos y residenciales. Baja intensidad energética.
- Ventajas de la de alta entalpía (crítica o de ata temperatura): literalmente inagotable y gratuita en su uso. Tecnología sencilla y comparativamente muy barata. Sin contaminación apreciable.
- Inconvenientes de la de alta entalpía: muy pocos lugares en activo[20], tecnología más compleja para alcanzar la profundidad requerida[21].
- Maremotriz: aprovechamiento de las mareas y de las olas
Hemos repasado las fuentes primarias que permiten al ser humano disponer de energía. Muchas de ellas se aplican a generar electricidad, la reina de las energías.
¿Y el futuro? ¿Qué nos deparará? Pues si conseguimos desembarazarnos de la canalla que nos gobierna en todas las instancias y su perversa y maníaca culpabilización de las emisiones de CO2 que se han inventado como responsables de nada en realidad, el futuro es de color de rosa.
Se habla sin cesar de dos energías de disponibilidad infinita y prometedoras: la energía de fusión nuclear y la geotérmica de alta entalpía. Ambas son absolutamente inagotables, pero mientras la primera se asemeja a la búsqueda del Santo Grial[22], pues se aleja según creemos acercarnos y de vez en cuando nos dan migajas científicas para que nos olvidemos de su hasta ahora imposible aplicación técnica, su coste es enorme. Tal parece como si se tratara del trasunto del viejo anhelo de ser como dioses, creando estrellas en la Tierra en el intento.
La segunda sólo depende un asunto no menor, pero relativamente sencillo, sobre todo de explicar. No se trata de horadar ni siquiera cerca de los aproximadamente 12 kilómetros que se ha conseguido hasta ahora, como máximo. Basta con alcanzar los 150° C para que sea rentable la producción de energía eléctrica[23]. Y eso está hecho. No se trata de superar el récord de profundidad del Kola Superdeep Borehole[24], un proyecto pensado para alcanzar una profundidad de 15 kilómetros (en 1993), que se quedó en 12.262 metros en 1989, pues en 1992 se interrumpieron los trabajos. La alta temperatura hacía fluir una masa inmanejable de fango e hidrógeno. No es necesario batir récords para disponer de energía limpia, barata y abundante por esa vía. Si los inversores en las demás tecnologías, con inversiones multimilmillonarias, no ponen palos en las ruedas, claro. Y si los sumos sacerdotes de la religión calentológica se allanan. Cosa inverosímil, pero siempre posible, sujeta a determinadas condiciones.
[1] En el sentido de que para obtenerla hay que utilizar previamente alguna de las otras, solas o combinadas.
[2] Sin ser demasiado pelmazo, exigía disponibilidad suficiente de alimentos, que a su vez requerían producción vegetal, que a su vez depende en correlación directa del CO2. Pero vaya y cuénteselo usted a los memos codiciosos que en el mundo mandan.
[3] Carbón, derivados del petróleo, gas natural.
[4] Sobre todo en industrias intensivas en energía.
[5] Los derivados del petróleo son el otro gigantesco salto cualitativo de la tecnología, responsables per se de las altas cotas de libertad que hemos estado disfrutando desde 1945, en un entorno pacificado por los EE. UU., mal que les pese a los que niegan la mayor desde distintas ratoneras.
[6] Biocombustibles de diversos orígenes y formas. Procedentes del tratamiento de la biomasa. Existen porque su precio relativo o la indisponibilidad de los derivados del crudo así lo aconseja.
[7] La madera, el carbón vegetal y la bosta son marginales.
[8] Hay otros, pero no son de interés para este caso.
[9] Sol, viento, corrientes de agua, biomasa, minerales.
[10] Energía eléctrica, energía química, combustibles varios.
[11] Datos de la Agencia Internacional de la Energía 2020 Energy Statistics Data Browser – Data Tools – IEA
[12] Incluye bolsas de petróleo líquido, petróleo de fracking o fracturación hidráulica y arenas bituminosas.
[13] Más de 500 años al nivel de consumo actual, sin considerar el fracking.
[14] La quema de los hidrocarburos líquidos derivados del cracking se efectúa con cada vez menos residuos, que se filtran adecuadamente, resultando en un despreciable daño atmosférico.
[15] Sin embargo, al existir depósitos de alguna de sus variedades en prácticamente todos los países, la crisis derivada de la guerra de Ucraina ha provocado que el carbón eleve rápidamente su participación en el mix de fuentes de energía primaria: un 1,2% en 2022, sobrepasando los 8.000 Millones de Tm. en un año, por primera vez en la historia y superando el récord de 2013. Los tres mayores productores (RP China, India e Indonesia) superarán sus récords en 2022. Alemania y el Reino Unido se orientan hacia el carbón.
[16] Three Miles Island no tuvo muertos. Chernobyl no fue un accidente sino un experimento fallido. Fukushima no registró ningún muerto.
[17] Cada vez menor: parte son inputs para la producción de energía en las nuevas generaciones de reactores y el resto es almacenable sin riesgo.
[18] El límite de Betz establece que una pala eólica puede capturar un máximo del 60% de la energía cinética del aire.
[19] Hasta unos 150 metros de profundidad. En realidad, se llega a distinguir hasta 4 niveles, desde inferior a 30°C hasta superior a 150°C. Sólo ésta última permite generar directamente vapor y producir electricidad.
[20] Dependen de la existencia de escasas zonas en las que la temperatura del subsuelo es alta y próxima a la superficie: Islandia y Kenia, en términos relativos, y los EE. UU., Indonesia, Filipinas y Turquía en valores absolutos.
[21] La temperatura en el interior de la Tierra aumenta según la profundidad. El gradiente geotérmico promedio es de entre 25°C y 30°C por kilómetro.
[22] Que como todo el mundo sabe, está en la Catedral de Valencia; para más señas, en la Capilla del Santo Cáliz, pero la búsqueda, por aquello de la tradición, sigue y sigue.
[23] Se leen cosas esperanzadoras. En todo caso, llama la atención nuestra asimetría investigadora: enviamos sondas espaciales a 14.600 millones de kilómetros, pero apenas llegamos más allá del equivalente a la Fosa de las Marianas perforando la corteza terrestre.
[24] Para alcanzar los 12,262 kilómetros se necesitaron dos décadas de trabajo. Se sabía que cuanto más se acercara la perforación al manto, más ascenderían las temperaturas, pero no tanto. Las tuberías y el cabezal se fundían con el calor. A ello se sumó la mayor porosidad de la roca.
