El final de la era del petróleo

Tras haber comentado nuestra excesiva dependencia petrolera ahora se pretende hacer un repaso histórico sobre las consecuencias de la civilización del petróleo.

Los primeros pozos de petróleo fueron perforados en Pennsylvania (EEUU) en 1859 y fueron una referencia, rápidamente imitada, de obtención de petróleo en grandes cantidades. Durante un tiempo el crudo se empleó básicamente en lámparas de alumbrado de petróleo, hasta ser desplazado por la lámpara eléctrica incandescente.

Hacia 1880 el desarrollo del motor de explosión para el incipiente automóvil, especialmente en Europa (Gran Bretaña, Francia, Alemania, Italia) supuso una nueva aplicación para los derivados del crudo, en especial para la gasolina, hasta entonces un subproducto sin gran uso como fuente de energía. A partir de 1890 el empleo de la gasolina como combustible en motores de combustión interna abrió un gran horizonte a los derivados del crudo.

En paralelo al despegue del automóvil con motor de combustión interna mejoraron las técnicas de refino del crudo y la extracción de petróleo se disparó, pasando de 4 millones de toneladas anuales en 1880 a más de 10 millones en 1890 y a más de 20 millones en 1910.

A partir de 1910 tuvo lugar el cambio de combustible en buques, siendo el carbón sustituido por derivados del crudo y poco después se empiezan a emplear derivados del crudo (fuel oil) para la generación termoeléctrica. En pocos años el petróleo pasó a ser la principal fuente de energía de los países desarrollados y el funcionamiento de la economía mundial empezó a moverse en torno al “oro negro”, un recurso estratégico para todas las potencias económicas mundiales.

La explotación de los pozos de petróleo de los Estados Unidos supuso el nacimiento de grandes fortunas (destacando la saga Rockefeller) y el paso de los Estados Unidos al liderazgo de la economía mundial, desplazando a Gran Bretaña y a Alemania, que contaban con yacimientos de carbón pero no de petróleo.

El predominio del petróleo como principal fuente de energía se vio facilitado por la continua caída de precios entre 1920 y 1973. Desde el final de la segunda guerra mundial los países occidentales consumieron más petróleo que nunca. Durante décadas las necesidades energéticas para el transporte, la agricultura, la industria y la calefacción doméstica se cubrieron con derivados del crudo. A comienzos de los años 70 del siglo XX todo el mundo industrializado mantenía una gran dependencia del petróleo, un combustible abundante y barato. Durante todos estos años ha habido un alineamiento de intereses entre los sectores petrolero, financiero, eléctrico y automovilístico a nivel mundial.

Debido a conflictos entre los países productores de crudo y las grandes empresas petroleras, en 1960 se creó la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP), una organización con capacidad para modificar las cuotas de producción de crudo de cada país asociado y así influir en los precios. Como respuesta, la OCDE creó en 1974 la Agencia Internacional de la Energía (AIE). En esta época los principales consumidores de petróleo eran los EEUU y Europa.

Las crisis energéticas de 1974 y 1979, la revolución islámica en Irán, las guerras del Golfo, las especulaciones en la producción petrolera y en las cotizaciones de divisas fueron creando una conciencia –coyuntural– para reducir nuestra dependencia del crudo, conciencia que solía desaparecer en cuanto la cotización del barril de crudo bajaba.

La evolución del precio del crudo –que se fija en dólares y se paga en dólares– afecta sensiblemente a la economía mundial, tanto más cuanto mayor sea la dependencia energética de cada país (un 50% en la UE, más del 75% en España).

Tras las dos crisis energéticas de los años 70 los derivados del crudo fueron desplazados como combustible para la generación termoeléctrica, primero en favor del gas natural y más tarde de las energías renovables, con períodos de coexistencia más o menos largos. 

Durante los últimos 25 años ha surgido una gran demanda de petróleo por parte de economías emergentes no petroleras (China e India), lo que ha contribuido a mantener los precios del crudo en niveles elevados. Hoy se consume petróleo en todo el planeta y la humanidad se bebe más de 85 millones de toneladas de crudo al día, destacando como consumidores los EEUU (20,8 millones), la Unión Europea (12,5 millones), China (7 millones), Japón (5,3 millones), Rusia (3 millones) e India (2,5 millones). 

En los países avanzados abonamos nuestros cultivos con fertilizantes químicos, usamos plásticos y cemento para la construcción, nos vestimos con fibras sintéticas y llenamos nuestros vehículos con gasolina de importación. En todo el mundo se fabrican 10 millones de productos derivados del crudo.

La AIE calcula que actualmente cerca del 60% del petróleo que se utiliza en todo el mundo se consume en el sector del trasporte. Nuestro reto actual, igual que ya se hizo con la generación termoeléctrica, es sustituir a los derivados del crudo por otras formas alternativas de propulsión (biocarburantes, vehículos eléctricos, vehículos de hidrógeno), también tras un período de coexistencia.

Con relación a las reservas de petróleo hay un secretismo por parte de la OPEP, se ha hablado sobre el pico del petróleo, y se estima que las reservas probadas son para no más de 40 años. Las inversiones necesarias para nuevas perforaciones son muy elevadas y solo se rentabilizan a partir de un cierto nivel de precio. Las mayores reservas actuales se encuentran en Oriente Medio y se estima que en 2050 el suministro mundial de petróleo y gas natural estará casi monopolizado por cinco países: Rusia, Arabia Saudí, Irán, Irak y Qatar.

El control de los pozos de petróleo ha dado lugar históricamente a multitud de guerras y de componendas geo-políticas, con dirigentes nacionales puestos por las potencias occidentales para favorecer sus intereses petroleros y no los de sus ciudadanos. En determinados territorios productores de petróleo la gestión que sus dirigentes han hecho sobre la supuesta “gallina de los huevos de oro” han llevado a sus países a la ruina social y ambiental.

Entre las muchas consecuencias de estas décadas de consumo desenfrenado de petróleo, derrochando y agotando recursos estratégicos, está la inaceptable dependencia energética de muchos países, que deben pagar unos precios fijados por otros por unos productos para los que no cuentan con sustituto. Además nos vemos bajo la amenaza cierta del cambio climático, tras décadas de actividad económica basada en los combustibles fósiles.

Ahora nos toca por un lado pagar la factura por los daños ambientales causados a lo largo de muchos años de cultura petrolera sobre la que se ha construido la civilización actual, y por otro lado abordar seriamente un cambio de modelo energético y de modelo de desarrollo a escala planetaria.

Algunos países consumidores de petróleo se han dado cuenta hace años de que es posible reducir su dependencia del crudo y avanzar hacia su soberanía energética apostando por fuentes de energía alternativas con una visión a largo plazo.

Ante la evidencia de que nos acercamos al fin de la era del petróleo la postura mayoritaria parece ser negarnos a asumirlo o deprimirnos. Algunos llevan años trabajando pero son solo iniciativas a nivel país. Para encarar un futuro post-petróleo es preciso un consenso político internacional que apueste por fuentes alternativas al crudo para la generación eléctrica (considerando todas las tecnologías sin exclusiones) y sobre todo para el transporte y la calefacción y que dedique las reservas de petróleo existentes a la fabricación de componentes esenciales (determinados plásticos, polímeros, vitaminas, fibras o productos petroquímicos) en vez de a quemarlas de forma inconsciente e ineficiente.

Tal como afirmó el jeque Ahmed Zaki Yamani, quien durante 25 años fue Ministro de Petróleo de Arabia Saudita: “ni la Edad de Piedra se terminó por falta de piedra, ni la Era del Petróleo se acabará por falta de petróleo”.

Barreras al vehículo eléctrico

La generalización del uso del coche particular como medio de transporte urbano, frente a la ventaja de una supuesta autonomía, provoca a diario todo tipo de inconvenientes: atascos circulatorios, despilfarro energético, contaminación acústica y contaminación atmosférica, efectos nocivos para la salud... Existen ciudades donde el transporte es responsable del 80% de las emisiones contaminantes, de las que el 83% se puede achacar a los coches. 

Los urbanitas del siglo XXI somos víctimas del automóvil y más de la mitad del espacio de nuestras ciudades está dedicado a los vehículos. Si todos los oficinistas de una gran ciudad fuesen a trabajar en su coche privado, el espacio necesario para aparcar todos estos coches debería ser similar al espacio de oficinas necesario para que puedan desempeñar su trabajo.

Por supuesto, la opción más deseable es fomentar con éxito el uso del transporte público, pero en los casos en que esto no sea posible hay que apostar por una movilidad privada menos contaminante, es decir, buscar una alternativa al motor de combustión interna.

En 1981 había en España 219 automóviles por cada 1.000 habitantes; en 2005 esta proporción era de 457 automóviles por cada 1.000 habitantes, más del doble. Y en 2010 se llegó a  los 480 coches por 1.000 habitantes. En este tiempo se ha creado y consolidado un sector de automoción arropado por una potente industria auxiliar.

Hace 100 años muchos de los modelos de automóvil eran eléctricos. Durante las dos primeras décadas del siglo XX algunos automóviles eléctricos fabricados en los EEUU tuvieron un relativo éxito comercial.

Sin embargo, a partir de los años 30 los automóviles de gasolina y gasóleo han mantenido una hegemonía casi absoluta, ya que aventajan al vehículo eléctrico en tres elementos clave para el usuario: el precio de adquisición, la autonomía sin repostar y el tiempo de repostaje.

Así que durante casi un siglo nuestra movilidad ha dependido casi por completo del petróleo y del vetusto motor de combustión interna. De los aproximadamente 900 millones de vehículos de todo tipo que circulan por el planeta, más del 90% dependen de los derivados del petróleo para su propulsión. Además, pese a las mejoras tecnológicas, el motor de combustión interna es una máquina obsoleta, en la cual menos del 30% de la energía contenida en el combustible (derivado del petróleo) llega realmente a las ruedas motrices y las emisiones gaseosas de los tubos de escape siguen siendo inaceptablemente elevadas. En la Unión Europea se ha estimado que el transporte es el causante del 25% de las emisiones de CO2, del 87% de las emisiones de CO y del 66% de las emisiones de NOx.

La defensa de los intereses del imperio del petróleo obstaculiza cualquier alternativa al ineficiente y contaminante motor de combustión interna. Cuanto más combustible se consuma, mayor negocio para las petroleras, que durante décadas nos han metido en la cabeza que, ¿a quién le importa el medio ambiente si con el coche conseguimos movilidad e independencia?

A finales del siglo XX surgieron diversos intentos por parte de algunos gigantes del automóvil de diseñar y fabricar vehículos con propulsión alternativa al motor de combustión interna (es célebre el caso General Electric, con su EV1, pero también Ford, Toyota y Nissan) todos los cuales, en una insólita decisión empresarial, decidieron recular y abandonar sus proyectos de coches eléctricos puros, centrándose en el desarrollo de coches eléctricos híbridos. Curiosamente esta decisión empresarial tan sorprendente coincidió con la Presidencia de los EEUU de George W. Bush, conocido magnate de la industria petrolera.

Las principales alternativas para sustituir a los coches de gasolina o gasoil son el coche eléctrico y el coche de hidrógeno. Cada opción ha tenido que ir superando sus barreras tecnológicas (baterías caras y de poca autonomía, escasez y falta de interoperabilidad de puntos de recarga para el vehículo eléctrico; obtención de hidrógeno a precios asequibles para el vehículo de hidrógeno). 

Debido a sus avances en baterías de ion-litio y sobre todo a la posibilidad de aprovechar la red eléctrica para las instalaciones de recarga, la opción más cercana y real es el vehículo eléctrico, pero esto no supone que debamos olvidarnos del vehículo con pila de combustible de hidrógeno. Todas las tecnologías son necesarias para poder disponer de un recambio para el motor de combustión interna.

Tras una década de I+D la tecnología del vehículo eléctrico (los cargadores bidireccionales) se encuentra ya disponible. Las baterías de ion-litio, empleadas en teléfonos móviles y en equipos informáticos ofrecen autonomías de hasta 150 km con precios y pesos cada vez más razonables. Esto es más que la distancia que recorren a diario el 70% de los vehículos en las ciudades. Y está previsto que cada 5 años las baterías aumenten su autonomía en un 20-30% y reduzcan su precio en un 50%.

Además se deben superar los retos en la infraestructura, para poder hacer frente a una red de estaciones de servicio desplegada por todas partes. Hace falta ofrecer la posibilidad de hacer un viaje por distintos países con posibilidad de alcanzar puntos de recarga compatibles. Muchas estaciones de servicio (gasolineras) ofrecen ya puntos de recarga para vehículos eléctricos, mientras que las infraestructuras para recarga de vehículos de hidrógeno son más complicadas.

En cuanto a economía, la compra de un vehículo eléctrico es más cara, pero esta mayor inversión se compensa con un repostaje más barato: menos de 1 € cada 100 km (pese a los altos precios de la energía eléctrica en España), frente a los 6-9 € cada 100 km de los coches de gasoil o gasolina (a 1,3 €/l).

La realidad es que, aparte de las barreras por parte de la industria petrolera, otra importante barrera son nuestros prejuicios como consumidores. Las verdaderas barreras al despegue del vehículo eléctrico son más psicológicas que tecnológicas y solo se podrán superar cuando percibamos que una limitación de autonomía a 150 km tan solo afectaría a menos de un 30% de los usuarios diarios de automóviles, y que se compensa mediante abundantes puntos de recarga en calles y garajes, mediante tiempos de recarga de minutos, no de horas o mediante sustituciones de baterías en estaciones de servicios en tiempos similares al actual repostaje de hidrocarburos. 

Afortunadamente, una vez más, la pelota está en el lado de la ciudadanía. Los precios de las baterías y de los vehículos eléctricos tan solo bajarán cuando haya una demanda creciente. Y como se analizaba en una entrada anterior un número elevado de vehículos eléctricos podría además ayudar a almacenar energía renovable que se genera de forma intermitente. 

A pesar de que la era del petróleo barato se ha terminado, ¿conseguiremos zafarnos de las redes de la potente industria petrolífera?

Energía eólica, baterías y vehículos eléctricos

Los objetivos de reducción de las emisiones de efecto invernadero, de las que el sector de la energía es causante de más del 60%, han hecho que muchos gobiernos de todo el mundo hayan fomentado el despegue de las energías renovables.

En la Unión Europea el camino está marcado por la Estrategia Europa 2020 y la Directiva 2009/28 relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables. 

Las energías renovables son energías limpias y son energías abundantes. Las tecnologías renovables más maduras son la energía eólica y la energía solar. Hasta ahora la energía eléctrica no se puede almacenar, por lo que es preciso adaptar la generación centralizada de energía a la demanda eléctrica en cada momento. La curva de demanda de energía varía a lo largo del día y a lo largo del año, habiendo unas horas de demanda punta (por el día) y unas horas de demanda valle (por la noche).

Sin embargo no siempre sopla el viento y no siempre brilla el sol cuando los consumidores demandamos energía eléctrica. Además es frecuente que durante las horas de baja demanda (por la noche) la generación eólica sea muy importante. 

Esta falta de sincronía entre la generación renovable intermitente y la demanda de energía eléctrica hace que se den en la práctica circunstancias como tener que desperdiciar energía eólica nocturna por falta de demanda –desconectando parques eólicos de la red eléctrica– o que sea preciso suplementar la energía eólica y solar con otras fuentes de energía, fósiles o nucleares, capaces de generar en carga base (24 h/d).

En el mercado eléctrico existe el llamado pago por capacidad (por estar disponible para generar electricidad rápidamente) para equilibrar las puntas de demanda y en la práctica esto hace que los consumidores tengamos que pagar a los generadores eléctricos por no generar electricidad. 

El hecho de ser capaces de almacenar energía eléctrica a gran escala supone un reto que se debe resolver si de verdad se pretende llegar a una generación eléctrica baja en carbono. En los últimos años se está trabajando en el desarrollo de distintas tecnologías de almacenamiento de energía para transporte, para energía térmica y para energía eléctrica. 

Sin embargo hay un concepto sencillo pero genial para aplanar la curva de demanda, almacenando los excedentes de energía eólica nocturna para usarlos durante las puntas de demanda eléctrica diurnas. La idea es tan simple como impulsar en paralelo el vehículo eléctrico y las redes inteligentes y –lo más difícil– usar ambos desarrollos tecnológicos según el sentido común (con un flujo de energía bidireccional), y no según los intereses de las empresas energéticas (con un flujo de energía unidireccional).

Una experiencia piloto en este sentido está funcionando en el Puerto de Santander, donde se emplean las baterías de los vehículos eléctricos transportados en barco para almacenar la energía eólica excedente y alimentar a la smart grid del Puerto.

Un parque suficientemente elevado de vehículos eléctricos, además de reducir sustancialmente las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y la contaminación atmosférica y acústica en el transporte urbano, podría permitir recoger de la red eléctrica y almacenar en sus baterías los excedentes eólicos generados en hora valle para devolverlos a la red eléctrica en los momentos de demanda punta. Hay que tener en cuenta que los coches urbanos pasan como media más del 90% de su vida aparcados, sobre todo de noche. 

La visión de la conjunción de las fuentes de energías renovables, de la generación eléctrica local y distribuida (no en grandes centrales eléctricas, sino cerca de los puntos de consumo, incluso en los propios edificios) con balance neto, el almacenamiento de energía eléctrica, las redes eléctrica inteligentes con tráfico bidireccional y el desarrollo del vehículo eléctrico fue formulada en 2010 por el economista estadounidense Jeremy Rifkin, en su obra “La tercera revolución industrial”. A pesar de algunas imprecisiones tecnológicas, el camino marcado por Rifkin es evidente. 

De esta forma –en teoría– todos ganan: hay que generar menos energía eléctrica, lo que supone menos emisiones de GEI, los consumidores se ahorran pagos por capacidad, etc.

Pero la realidad es que este concepto tan simple no se aplica, que las redes eléctricas inteligentes se diseñan sin tener en cuenta la gestión de la demanda y que el desarrollo del vehículo eléctrico está frenado. ¿Somos ya capaces de imaginarnos por qué? ¿Hasta cuándo vamos a seguir los ciudadanos sometidos a este yugo energético?

El quinto combustible

En el mundo actual la energía lo inunda todo, nada funciona sin energía. Los flujos de masas (agua, materiales, residuos), los estilos de vida, la movilidad, la edificación, el urbanismo y la ordenación del territorio se diseñan y funcionan en base al consumo de energía.

Desde tiempo inmemorial el hombre ha usado la leña para calentarse. Más adelante ha ido añadiendo el carbón y –a partir de la etapa industrial (desde mediados del siglo XIX)– también los hidrocarburos (petróleo y gas) para cubrir su demanda de energía térmica y también eléctrica. A partir de mediados del siglo XX se ha añadido la energía nuclear para la generación eléctrica. Y desde el último cuarto del siglo XX han entrado en escena las energías renovables (solar, eólica, biomasa, geotermia…).

Desde el descubrimiento de la energía eléctrica y su generación a nivel industrial en centrales eléctricas se han ido empleando diversos combustibles: el primero el carbón, el segundo los hidrocarburos (petróleo y gas), el tercero el combustible nuclear, el cuarto las fuentes de energía renovable…

Durante muchos años en España la política energética ha estado centrada en regular la producción eléctrica (en el régimen ordinario, en el régimen especial) prestándose muy poco interés en el consumo eléctrico. Ha habido mucha atención puesta en la producción de electricidad, y muy poca atención puesta en la demanda de electricidad. Y todos hemos vivido contentos: para las compañías eléctricas, cuanto más se consuma, más se factura y para los consumidores la factura energética era algo asequible.

Ya sea por motivos económicos, sociales o ambientales, en las últimas décadas ha crecido la percepción de que este modelo energético tiene que cambiar radicalmente. Pero la realidad es que las ciudades siguen funcionando como si los recursos energéticos fuesen ilimitados. Los políticos y los ciudadanos seguimos actuando como si los recursos energéticos que consumimos fuesen abundantes y baratos. Y además desde el punto de vista psicológico la energía es un recurso abstracto, difícil de comprender, ya que –a diferencia de otros recursos como el agua, el suelo o los materiales– la energía no se ve.

Sin embargo es factible dar la vuelta a esta situación, aunque la solución ni es fácil ni es a corto plazo. Las ciudades pueden producir energía (generación distribuida en edificios), pero sobre todo pueden ahorrar (dejar de consumir) mucha energía.

La reducción de la demanda energética debiera convertirse en un objetivo económico, ambiental y social. En España la factura energética supone entre el 2 y el 5% de los gastos de las empresas y entre el 4 y el 10% de los gastos de los hogares. Y la tendencia es creciente en ambos casos, con los consiguientes impactos en la competitividad económica y en la calidad de vida.

Lo primero que hace falta, a nivel internacional, es una política clara de fomento del ahorro energético. Las políticas energéticas y los desarrollos tecnológicos van de la mano así que, una vez alineados, será más sencilla la imprescindible concienciación ciudadana. Como ejemplo comparativo, que nos permita echar unas primeras cuentas, el siguiente cuadro compara la demanda energética de los edificios en función de sus características constructivas:

Pasar de una categoría a otra no sale gratis, supone dedicar fuertes inversiones a intervenir sobre el parque edificado, pero los resultados compensan el esfuerzo, aunque son a largo plazo.

La demanda energética media anual per cápita mundial es de 2.000 W, pero con una gran dispersión por países, oscilando entre los 12.000 W en los Estados Unidos, los 6.000 W en la Unión Europea, los 2.000 W en China, los 1.000 W en India y los 300 W en Bangla Desh (fuente).

En 1998 surgió en Suiza el concepto de “la sociedad de 2.000 W”, dentro de la Estrategia de Sostenibilidad desarrollada por el instituto federal de tecnología ETHZ de Zurich, con el objetivo de reducir la demanda energética per cápita en los países desarrollados hasta los 2.000 W, sin reducir el nivel de vida.

En 2001 el Área Metropolitana de Basilea fue la primera entidad pública en asumir este concepto, con la creación de la plataforma Novatlantis, mediante un convenio entre la administración cantonal, la industria y centros tecnológicos. En 2005 se unió el cantón de Zurich, luego el de Ginebra y desde hace 7 años están desarrollando todos juntos esta visión a largo plazo, a través de tres vías: 

• La eficiencia en el uso de los recursos: obtener lo mismo consumiendo menos
• La sustitución en el uso de recursos energéticos (fósiles por renovables): obtener lo mismo de otra forma
• La sobriedad: consumir menos, aplicar el sentido común en una sociedad con acceso ilimitado a bienes de consumo

Un objetivo a tan largo plazo como 2050 permite actuar sobre el planeamiento y el diseño urbano (densificando la ciudad, buscando la proximidad en todos los aspectos), sobre los sectores de la edificación, la energía, el automóvil, sobre los sistemas de transporte y –en especial– sobre la concienciación ciudadana. Esto es mirar al futuro y lo demás son juegos artificiales.

Algunos países como Suiza llevan años avanzando en la buena dirección, la Unión Europea se muestra dubitativa mientras se ve acogotada con la amenaza de restricciones en el suministro de gas ruso, ¿Y España? Pues o bien improvisa ideas peregrinas, como limitar la velocidad en autopistas a 110 km/h para ahorrar combustible o simplemente va marcha atrás con el veto al autoconsumo decretando el pago de un chusco “peaje de respaldo” que inviabiliza económicamente la generación eléctrica distribuida en los edificios.

Por si no ha quedado suficientemente claro, el quinto combustible, el que debe tomar el testigo como principal motor del panorama energético mundial comiendo terreno a sus cuatro predecesores, es el ahorro energético. Conseguirlo es posible aunque no será fácil, y requiere altura de miras y visión a largo plazo por parte de nuestros políticos, pero el esfuerzo colectivo merece la pena. Su impacto en las balanzas de pagos, en la mitigación del cambio climático, en la creación de empleo y en la democratización de la energía va a ser espectacular.