El Futuro de la Energía y la Energía del Futuro

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.
Figura 1: Historia y proyecciones energéticas de Estados Unidos (%)
100%
80%
Otras energías
Hidroenegría
60%
Gas
Petróleo
40%
Carbón
Madera
20%
0%
1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
Fuente: Basado en US Department of Energy
El Presente
Ensayo PYV
1
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 2030. 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)
20.000
Otras energías
15.000
Hidroenergía
Nuclear
10.000
Gas
Petróleo
5.000
Carbón
0
1970
2000
2010
2020
2030
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 2030. 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
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 1.200 millones de barriles en reservas probadas de crudos
convencionales, más de 700 millones de barriles en reservas producibles con mejor tecnología y cerca
de 1.000 millones de barriles todavía sin descubrir. Adicionalmente, se calcula que si los precios del
petróleo suben, también se podrían desarrollar 2.000 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 2.000 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
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
2060. 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
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
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 2050. 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