Energy Transitions: Fundamentals in Six Points
Smil, Vaclav [2020], "Energy Transitions: Fundamentals in Six Points", Papeles de Energía, (8):11-20, Madrid, FUNCAS, enero, https://www.funcas.es/wp-content/uploads/Migracion/Articulos/FUNCAS_PE/0...
Vaclav Smil es un profesor canadiense de la Universidad de Manitoba en Canadá. También se dedica a investigar sobre energía, medio ambiente, producción de alimentos, demografía, innovación, evaluación de riesgos y políticas públicas. Realizó estudios de ciencias naturales en la Penn State University y la Charles University.
En este artículo se enuncian seis realidades fundamentales acerca del afamado proyecto de la “transición” energética, que pretende sustituir a los combustibles fósiles por las energías “renovables”.
Antes de presentar las observaciones, se menciona que los precios del petróleo crudo han tenido incrementos significativos desde la década de los años 70 del siglo XX (Dato crucial 1). En dicho contexto, la industria extractora de crudo veía la situación “como una oportunidad para aumentar su presencia en el mercado”; al tiempo que las discusiones sobre un -apenas- potencial calentamiento global eran raras dentro de las revistas académicas.
Ahora, cuatro décadas más tarde, el petróleo crudo sigue siendo el principal combustible y otros hidrocarburos, como el carbón, se le acercan. Aunque han fluctuado desde 1979, los precios son mucho más bajos de lo que eran antes. Los cambios geopolíticos han sido un factor relevante, si rastreamos el aumento relativo del consumo energético fósil de importantes actores regionales e internacionales (Dato crucial 2).
También, en estos tiempos, ya hay un reconocimiento consensuado sobre que el calentamiento global es la mayor amenaza para la civilización moderna. Por lo tanto, debido a que hoy en día se sabe que el aumento de la temperatura media de la Tierra es provocado en su mayoría por la quema de combustibles fósiles, igualmente se ha establecido un consenso acerca de la prioridad de la marcha hacia la descarbonización.
“Desafortunadamente, el discurso público sobre la transición energética en desarrollo ha sido mal definido (centrándose desproporcionadamente en la descarbonización de la generación de electricidad o en la electrificación del transporte por carretera), a menudo ha sido mal informado y engañoso (citando nuevas capacidades instaladas de conversiones renovables, en lugar de sus cuotas de generación real y descuidando transiciones industriales complicadas), casi siempre ahistórico (ignorando las lecciones de transiciones energéticas pasadas) y abrumadoramente poco realista (comúnmente suponiendo tasas increíblemente rápidas de adopción de conversiones sin carbono)”, (p. 12).
Es por las razones anteriores que resulta pertinente abordar seis consideraciones al respecto al gran programa mundial de descarbonización, tomando en cuenta la composición del suministro primario de energía contemporáneo, enfatizando los límites de las innovaciones tecnológicas y abarcando una prospectiva en plazo cercano.
1) Las transiciones energéticas son frecuentes
Los “logros” económicos y la calidad de vida reflejan niveles y maneras del uso de la energía. Por este motivo, las transiciones no sólo implican cambiar el suministro primario de energía, sino también la introducción de nuevos convertidores y motores primarios, para obtener la capacidad de movilizar al conjunto de la economía.
Por ejemplo, la era industrial está conformada por continuas secuencias de transiciones hacia “combustibles más convenientes y limpios” (del carbón al petróleo crudo, gas natural y electricidad primaria); “mejores” e inanimados convertidores (pasando de máquinas de vapor a turbinas de vapor y motores de combustión interna); y una cuota más alta del uso de la energía (la electricidad).
2) La transición energética contemporánea no tiene precedentes
Existen diferencias abismales en los suministros primarios de energía de cada país, así como en los cambios seculares que han atravesado sus contextos nacionales, en sus ritmos de adopción de nuevos convertidores de energía y en sus cuotas de demanda energética final (Dato crucial 3).
El abandono de los combustibles fósiles, entonces, es inusitado por la aceleración deseada, su escala requerida y su confianza en fuentes intermitentes con baja energía y baja densidad de potencia.
3) La eliminación de los combustibles fósiles del suministro mundial de energía no se relaciona con las cualidades de las energías “renovables”
Todavía hay masas de hidrocarburos disponibles en la corteza de la Tierra y las “mejoras” en sus procesos de extracción, procesamiento y transporte los han hecho “ampliamente baratos y accesibles”. Además, sus costos se han reducido por el progreso de su eficiencia, motivo que los cataloga como altamente confiables (Dato crucial 4).
La agenda internacional de abandonar los combustibles fósiles, por su lado, ignora dos importantes obstáculos como la escala mundial requerida y la necesidad de incrementar el abasto energético en países de bajos recursos.
4) La mayoría de la población mundial requiere de crecientes cantidades de energía, lo que no podrá ser alcanzado mediante una rápida expansión de las energías “renovables”
El carbón ha sido extraído en enormes cantidades, incluso cada vez mayores, pese a los acuerdos internacionales que pretenden reducirlo. De esta manera, el mundo ha incrementado su dependencia absoluta a los combustibles fósiles (Dato crucial 5). Tampoco ha disminuido la dependencia relativa a los hidrocarburos con respecto a las energías “renovables”; aún con el publicitado aumento de las capacidades instaladas de la generación solar y eólica (Dato crucial 6).
5) La demanda de combustibles fósiles incrementará en países de pocos y medios ingresos
Debido a la alta dependencia relativa a los combustibles fósiles, además de su escala absoluta (sin precedentes), resulta imposible realizarse una descarbonización rápida. Lo anterior, a causa de que los grandes logros de algunos países pueden minarse por las emisiones en subida de otros (Dato crucial 7).
No obstante, también deben recalcarse las grandes disparidades entre países, al respecto de su uso energético per cápita. Si bien los consumos nacionales varían significativamente, sobre todo entre continentes enteros, se advierten vertiginosos aumentos en la demanda energética, en general, y en la demanda por combustibles fósiles, en particular (Dato crucial 8).
Esto es especialmente relevante, porque da paso a que todos los pronósticos energéticos a largo plazo aseguren que las emisiones de dióxido de carbono (CO2) continúen creciendo, incluso hasta 2050 (Dato crucial 9). “Cualquier sugerencia que apunte que la descarbonización mundial puede lograrse en dos o tres décadas es absolutamente irrealista e irresponsable”. (p. 16).
6) El proyecto de la descarbonización sí incluye algunas transiciones energéticas que puedan alcanzarse, pero bajo ciertas condiciones
Por último, se enlistan algunas oportunidades que la instalación de las energías “renovables” deberá encarar para satisfacer cualquier suministro energético requerido. Una de ellas es que necesitará desarrollar cuotas crecientes de electricidad (por ejemplo, mediante turbinas eólicas y celdas fotovoltaicas), pero esto solo funcionará si la parte de la generación intermitente permanece menor al nivel que las redes energéticas existentes ya manejan fácilmente y mientras las capacidades de respaldo estén disponibles.
Igualmente se tendrán que fomentar nuevas capacidades de almacenamiento de energía y nuevos canales de transmisión de altos voltajes, con el fin de superar las limitaciones nacionales (Dato crucial 10). Otra situación sujeta a las capacidades de cada país es que el abasto energético habrá de considerar el clima particular en sus territorios (por ejemplo, los climas fríos necesitan de calefacción estacional, demandando consumos energéticos más grandes durante algunas temporadas).
Los más grandes retos, sin embargo, los plantea la descarbonización del transporte aéreo y acuático a gran escala y de largo alcance. Como las baterías existentes tienen baja densidad energética, los ferrocarriles electrificados no serán todavía una opción confiable para los envíos intercontinentales ni para los vuelos a propulsión a chorro. Igualmente se suma a los desafíos la eliminación del uso de los hidrocarburos como materia prima y combustible en cuatro procesos industriales sustanciales: la producción de cemento, metal, plásticos y amoníaco (Dato crucial 11).
Pese a que hay numerosas propuestas y técnicas experimentales industriales “renovables”, ninguna ha sido comercializada a un “precio aceptable”; y tampoco pueden aún sustituir las capacidades de operación existentes de los combustibles fósiles de forma anual. La baja densidad de potencia y los problemas de un suministro asegurado, además, son especiales preocupaciones para las megaciudades en crecimiento. Así se comprende que el nivel del progreso nacional en donde ha se han adoptado grandes compromisos para la descarbonización, sin embargo, continúe siendo relativamente lento (Dato crucial 12).
La transición energética contemporánea “será un proceso gradual, multidecadal e intergeneracional con caminos nacionales y ritmos de progreso diferentes y divergentes. Aun así, nuestro compromiso con la innovación y con mejores formas de administrar nuestro uso de energía puede marcar una diferencia real en su tasa de progreso”, (p. 18).
1. Dos momentos históricos destacan en el alza de precios del crudo: la Crisis del Petróleo de 1973, con la consecuente decisión de la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) entre 1973-1974, y luego la Revolución de Irán en 1979. El primer evento quintuplicó el precio de 1972, que era de 1.9 dólares por barril, a 10.41 dólares por barril en 1974. El segundo hecho casi cuadriplicó el precio, a 35.7 dólares por barril en 1980.
2. En el 2019, la Organización de Países Exportadores de Petróleo ya no tiene la misma influencia que cuatro décadas atrás, debido al resurgimiento de Estados Unidos como el mayor productor mundial de gas y petróleo. Pese a que el petróleo es todavía el combustible más importante globalmente, en 2018 el crudo aportó solo 24% más de energía que el carbón. Esto último ha ocurrido, sobre todo, por la emergencia de China, cuya demanda ha aumentado la producción mundial de carbón más de 2/3 partes, desde el año 2000; una nación que, en la época posterior a la desintegración de la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas y el mandado de Mao Zedong, se ha vuelto la segunda economía más grande del mundo -según su cambio de Producto Interno Bruto tasado- y la más grande exportadora de bienes manufacturados.
3. Potencias económicas como Estados Unidos, Rusia y China siguieron “la típica secuencia” para cambiar sus matrices energéticas: madera, carbón, combustibles fósiles, electricidad primaria hidráulica y nuclear; aunque, hay países que no han tenido ni siquiera una industria del carbón. Así, podemos comprender las grandes diferencias en los ritmos de electrificación y la posesión de coches o electrodomésticos de cada nación; mientras casi mil millones de personas en el mundo no disponen de conexiones a la electricidad.
4. La eficiencia energética de los hidrocarburos ha mejorado notablemente; por ejemplo, las estufas de carbón de 1950 eran 50% eficientes y ahora los mejores hornos de gas son 97% eficientes; a la par que, los más recientes aviones de pasajeros consumen sólo 1/3 de queroseno por pasajero-kilómetro, en comparación con lo que consumían los modelos de la década de los años 50 del siglo XX. Por su parte, la confiabilidad de los combustibles fósiles se puede ilustrar con el caso del abaratamiento de la energía en el contexto nacional estadounidense, cuyos hogares promedio gastan tan solo 5% de sus ingresos disponibles en energía, lo cual al mismo tiempo habilita el alto consumo energético per capita en Estados Unidos.
5. En 2018, se extrajeron en todo el mundo, más de 8 mil millones de toneladas (Gt) de carbón, casi 4.5 Gt de petróleo crudo y cerca de 3.9 billones de m3 de gas natural, cuya quema emitió la cantidad récord de 34 Gt de CO2. En 1992, cuando tuvo lugar la primera convención internacional del cambio climático, las emisiones mundiales de CO2 por la combustión de hidrocarburos fue de 21.4 Gt. En los últimos 25 años, la extracción de carbón ha aumentado 70%, la del petróleo crudo 40% y la del gas natural más del 80%; abarcando un aumento agregado de 55%, para el conjunto de los combustibles fósiles.
6. Si se convierten todas las energías primarias a un equivalente común, según el marco utilizado por la Organización de las Naciones Unidas, los combustibles fósiles aportaron a la suma de la energía comercial primaria mundial con 89.8% en 2000, con 90.1% en 2010 y con 90.5% en 2018; las conversiones preferidas por BP Statistical Review indican que la participación de los hidrocarburos fue del 85% en 2018; mientras que la International Energy Agency, señala que el aporte de los combustibles fósiles fue de 80% en 2018.
7. Entre 1992 y 2018, Reino Unido redujo sus emisiones de CO2 en 33%, teniendo una reducción absoluta de 190 Mt de CO2. No obstante, esas emisiones fueron reincorporadas a las emisiones mundiales por la creciente quema de combustibles fósiles en India, tan solo en dos años, de 2016 a 2018. Así, la concentración atmosférica promedio de CO2 en todo el planeta sigue aumentando, pasando de 320 ppm en 1958, a más de 410 ppm en 2019.
8. El uso energético per capita es muy variado por país. En 2018, la media de Estados Unidos fue de 295 Gt, en Japón de 150 Gt, en China 97 Gt, en India 25 Gt y en todo el continente africano de 15 Gt. Los pronósticos, no obstante, señalan que habrá países con aumentos colosales en su demanda energética. Por mencionar dos casos, se espera que India quintuplique su uso general de energía para 2047 y su uso particular de carbón en 50%; mientras tanto, China ha quintuplicado su demanda energética desde la década de 1980 y continuará subiendo 30%, sobre el nivel de 2017.
9. El propio Acuerdo de París (2015) ha reconocido que, aún si todos sus signatarios cumplieran con sus promesas de descarbonización, se pronostica que las emisiones agregadas de gases de efecto invernadero de 2025 y 2030 “’no caerían dentro de los escenarios de 2 ̊C de menor costo, sino que conducirían a un nivel proyectado de 55 gigatoneladas en 2030’ (UNFCC, 2016:4), es decir más de 60% por encima del total de 2018”, (p. 16).
10. Las baterías disponibles en la actualidad solo son capaces de almacenar algunos cientos de MW, descargadas a lo largo de 1 o 2 horas. Esto ha de recalcarse, tomando en cuenta que una ciudad grande en promedio consume 1 GW de electricidad. En algunos países, la descarbonización de la generación eléctrica solo representa 15% de la generación total, mientras que casos excepcionales abarcan de 40-50%; por mencionar un caso, la generación eólica de Dinamarca abastece al 45% de su demanda total de electricidad, pero esto es facilitado por el pequeño tamaño del país y su baja demanda.
11. En el año 2018, el mundo consumió 4.5 Gt de cemento, 1.6 Gt de metal; 300 Mt de plásticos y 150 Mt de amoníaco. Ante esto, vale decir que la producción de cemento contribuye a las emisiones mundiales de CO2 por la quema de combustibles fósiles en 4%; mientras que 2/3 de la producción del metal necesita de mil millones de toneladas de carbón, además de gas natural, para fundir el hierro y fabricar el coque requerido; al mismo tiempo que sintetizar numerosos tipos de plásticos y producir amoníaco se basa en utilizar hidrocarburos líquidos y gaseosos como combustible y materia prima imprescindible.
12. Energiewende es el programa de Alemania para acelerar la descarbonización de su suministro energético nacional, comenzado desde el años 2000. Entre 2013 y 2018, el gobierno alemán ha invertido 160 mil millones de euros en las energías “renovables” y, aun así, en el 2018 el carbón continuó siendo la fuente principal del abasto eléctrico (37% del total). Encima, ahora Alemania tiene el segundo precio más alto para la electricidad en toda la Unión Europea. Desde 2010, las emisiones alemanas de CO2 solo han sido reducidas en 7%.
Cembalest, Michael [2019], Mountains and Molehills: Achievements and Distractions on the Road to Decarbonization, Nueva York, J.P. Morgan Private Bank, 18 de marzo de 2019, https://am.jpmorgan.com/content/dam/jpm-am-aem/global/en/insights/market...
Smil, Vaclav [2016], “Examining energy transitions: A dozen insights based on performance”, Energy Research & Social Science, Reino Unido, Elsevier, 22: 194-197, 4 de octubre de 2016, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214629616302006
La agenda climática internacional ha instalado en el imaginario colectivo la necesidad -mercantil- de la descarbonización de la economía. Esto ha movilizado a países enteros, sobre todo a los centrales (pues son los únicos capaces para hacerlo, por sus recursos financieros, materiales y tecnocientíficos), a las múltiples facetas productivas que sostienen al nuevo mercado “verde” (como la minería, el transporte, la química, la construcción, por mencionar algunos) y a los entramados transnacionales que acaparan al prometedor negocio.
De esta manera se configuran nuevos espacios para la reproducción ampliada del capital y la (auto)destrucción asegurada de la Tierra. La "transición" energética llegó para vigorizar a una modernidad capitalista en decadencia. Esta "transición" es un paliativo para las seculares crisis del capital, perfecta para rejuvenerse y recrudecer su presencia imperial en el mundo. El planeta está dando sus últimos respiros y el capital siempre intentará lucrar con ello.