En esta entrada vamos a estudiar el balance de energía en el planeta, lo que es un paso fundamental para abordar el problema del abastecimiento energético a nivel global, y la viabilidad del empleo de energías renovables exclusivamente como fuentes de energía. Ecología con las cuentas claras.
En ocasiones, manteniendo conversaciones sobre eficiencia energética con amigos o profesionales del sector, me han manifestado asombro cuando he sido crítico con las energías renovables. Esto puede parecer, en principio, una actitud contraria al respeto por el medio ambiente y la eficiencia energética, pero no es así. Lógicamente, todos estamos en contra de la contaminación, el cambio climático, la destrucción de ecosistemas.
Sin embargo es imprescindible realizar un estudio previo de las tecnologías (un numero gordo, por así decirlo), antes de denominar a una tecnología como realmente respetuosa con el medio ambiente. Particular y especialmente debemos desconfiar, por sentido común, cuando aquel que proclama las bondades de un sistema sea una empresa con intereses económicos implicados. En estos casos será nuestra función como expertos en el tema, y concienciados con el problema energético, realizar las cuentas de forma clara y veraz, explicarlas cuando sea necesario, debatirlas o ampliarlas con nueva información cuando sea posible, y denunciar siempre las mentiras que observemos.
¿De que fuentes energéticas disponemos?
El planeta obtiene su energía de diferentes fuentes energéticas. De estás fuentes la mayor, con una amplia diferencia, es la energía que proviene del sol. Las otras fuentes de energías disponibles son la atracción gravitatoria (energía mareomotriz), el gradiente térmico de la corteza terrestre (energía geotérmica), y las reservas de materiales radioactivos.
El resto fuentes energía disponibles tienen su origen en el sol. Simplemente las aprovechamos de formas diferentes, por ejemplo, por el movimiento convectivo de masas del aire, la evaporación de agua en el océano, la fotosíntesis en la biomasa… Estas formas de aprovechamiento de la energía del sol se resumen en:
- Directamente - Solar térmica y fotovoltaica.
- Indirectamente – Hidráulica, eólica, aerotérmica y biomasa.
- Almacenada – Combustibles fósiles.
Como se observa, prácticamente toda la energías disponibles provienen en ultima instancia del sol. La energía almacenada (en combustibles fósiles, por ejemplo) es por definición finita y, por tanto, a largo plazo no puede considerarse una fuente de energía. Es una “burbuja” que nos ha permitido obtener grandes cantidades de energía en los últimos años, pero no es sostenible en el tiempo.
Necesariamente cualquier sociedad quiera ser sostenible a largo plazo en el tiempo y respetuosa con el medio ambiente debe obtener su energía del sol. Es decir, se debe mantener un equilibrio, consumiendo como máximo la cantidad de energía que sea capaz de obtener del sol (ya sea de forma directa o indirecta). Pero,
¿Es suficiente la energía del sol para el consumo humano actual?
Resumiendo, el máximo de energía que recibimos desde el sol, es decir, el total de radiación incidente en el planeta, es de 174 · 10^15 W. Por otro lado las estimaciones cifran el consumo mundial promedio en 15 · 10^12 W (a fecha de 2005). Esto significa que el sol proporciona, aproximadamente, unas 10.000 veces la energía que consume la sociedad. Diversos estudios cuantifican esta cantidad entre 4.000, a 8.000 veces, pero vamos a aceptar por válido el valor de 10.000, tomando un escenario optimista.
Considerando un rendimiento global medio de un 10% (algo que también es realmente optimista) para el proceso completo de captación, transformación, transporte, almacenaje, y consumo, esto significa que sería necesario captar aproximadamente el 0,1% de la energía recibida del sol para abastecer totalmente el consumo mundial de energía. Si bien esta cifra significa que es viable teóricamente el abastecimiento del consumo humano con la energía proveniente del sol, remarco que no es una cifra tan positiva como parece.
Por ejemplo, aún en un supuesto muy optimista, se requeriría que cada cuadrado de terreno de 30x30 metros contuviera un captador de 1 metro cuadrado en funcionamiento. Esta relación debería darse en toda la superficie del planeta, incluidos océanos, casquetes polares y desiertos… Esto es técnicamente imposible, por no decir que deberíamos plantearnos si tenemos materias suficientes para abordar semejante infraestructura, y la catástrofe medio ambiental que supondría. Por último, debemos tener en cuenta que el consumo mundial de energía crece exponencialmente cada año.
La lógica conclusión es que las energías renovables, por si mismas, no proporcionan energía suficiente para abastecer la demanda mundial. Es importante dedicar nuestros esfuerzos a aumentar los rendimientos de las fuentes de energía de origen solar, así como abaratar sus costes de instalación y mantenimiento. Pero resulta totalmente imprescindible reducir el consumo energético adoptando medidas de ahorro y aumento de la eficiencia.