Ilustración Moisès Casado & Casdeiro, after Rodchenko

La energía y las ambiciones humanas en un planeta finito

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El libro que nos acaba de regalar Thomas Murphy es una joya que debería ser utilizada al máximo por estudiantes preuniversitarios e incluso universitarios en los primeros años de la carrera. Tom Murphy es un profesor de Física de la Universidad Californiana de San Diego, con gran conocimiento de los temas de la energía.

Energy and Human Ambitions on a Finite Planet
Portada del libro de T. Murphy

Tom colaboró activamente en el mejor sitio web sobre energía que posiblemente jamás se haya editado en inglés, The Oil Drum, una revista digital con aportaciones de gran valor con muchos de cuyos autores tengo el privilegio de seguir manteniendo contacto. A pesar de que el web dejó de admitir publicaciones en 2013, los 8 años en que estuvo activo fue un referente mundial de calidad informativa sobre aspectos relacionados con el mundo de la energía.

Tom mantuvo después su propio blog titulado Do the Math, cuya traducción más adecuada sería la de “Haz las cuentas”, algo que en estos tiempos que corren, en los que el común de las gentes cree cualquier información sin contrastarla mediante la utilización de los mecanismos que la ciencia nos proporciona, y entre ellos, el del simple cálculo matemático, es cada vez más imperioso. Lamentablemente, nos hacemos cada vez más anuméricos o anumerales, como si tuviésemos vértigo de hacer los cálculos para descubrir por nosotros mismos la realidad física que nos cuentan.

Es cada vez más triste y doloroso constatar como hay multitudes dispuestas a creer en cualquier charlatán pseudotecnológico, sin hacer los cálculos simples que debería haber aprendido todo estudiante que ha llegado a nivel universitario y que, por tanto, están en su mano, para verificar si lo que le cuentan es verdad o es una flagrante e interesada mentira.

En este sentido, el blog de Tom Murphy ha sido también un importante referente, aunque por cuestiones de trabajo, lo ha tenido bastante abandonado.

Así que ahora recibimos con alegría el regalo desinteresado que nos ofrece, el libro cuyo título encabeza esta humilde introducción. Se trata de una obra magna de 465 páginas en inglés, que veremos de traducir próximamente al castellano, con el visto bueno del autor.

La obra, titulada Energy and Human Ambitions on a Finite Planet, está ya accesible de forma gratuita a toda persona interesada, en inglés.

Se adjuntan a continuación dos textos breves, como una guía a la obra, que ofrecen la visión y las expectativas que mueven al autor.

El libro ofrece algunas referencias o ejemplos pensados desde los EE. UU., país del autor. El propio Murphy indica que se basó en una idea de David MacKay que él adaptó por parecerle demasiado orientada al Reino Unido. Espero que alguien en nuestro país pueda localizar dichos ejemplos referenciándolos a nuestro país, para lo que a buen seguro contaría con la bendición de Tom. Aunque las matemáticas y la ciencia son universales, los ejemplos concretos aplicados a un país a veces ayudan a enfocar mejor los problemas.

Sin más, les dejo con los textos de presentación del propio autor del libro La energía y las ambiciones humanas en un planeta finito.


Una introducción a Energy and Human Ambitions on a Finite Planet

(Traducciones de Pedro Prieto a partir de textos de Tom Murphy, revisadas por Manuel Casal.)

Estamos entrando en una nueva realidad: una en la que nuestras ambiciones están en curso de colisión con los límites naturales en un planeta finito. Se trata de una trayectoria a cámara lenta que ha sido evidente para algunos durante un tiempo vergonzosamente largo, pero aún no lo suficientemente aguda como para haber captado la atención duradera de la mayoría. El delirante ascenso en el uso de la energía y los recursos que se ha producido en los últimos siglos se ha logrado mediante el gasto rápido y acelerado de una herencia única de recursos naturales, una era breve y singularmente notable en la larga saga de la historia de la humanidad. Ha producido una impresión peligrosamente distorsionada de lo que es «normal» en este planeta. El espectáculo de fuegos artificiales que se presenta hoy es espectacular, divertido e inspirador, pero también excepcionalmente inusual. Del mismo modo que un meteorólogo que haya nacido y se haya formado en un espectáculo de fuegos artificiales de 15 minutos probablemente no pueda hacer predicciones útiles sobre el tiempo y las condiciones del cielo durante la próxima semana, estamos mal equipados para entender intuitivamente lo que viene después de la fase actual. Por suerte, la ciencia ofrece herramientas que permiten superar nuestras estrechas y deformadas perspectivas, y pueden ayudar a discernir las visiones probables de las deseadas. El objetivo de este libro de texto es poner límites cuantitativos a la era actual como forma de prepararse mejor para la posibilidad de un futuro muy diferente. Nuestro éxito final depende de que prestemos una atención seria a los límites planetarios.

Texto de presentación

(Publicado originalmente en Do The Math.)

Después de años de silencio (de) radio (…) vuelvo a tratar temas relevantes para este blog.

Lo primero es anunciar el lanzamiento de un libro de texto en eScholarship al que se puede acceder gratuitamente en formato electrónico (descargando el PDF), también disponible en formato de bolsillo por el costo de impresión (sin derechos de autor; en Lulu). En estos años, he recibido una serie de apoyos para escribir un libro que recopilara las ideas y el análisis de las publicaciones que vengo realizando en Do the Math. Agradecí dichos ánimos, pero dado el importante esfuerzo requerido para producir algo de este tipo, que ya estaba disponible de forma gratuita en este sitio, no llegué a darle prioridad por falta de tiempo.

Sutainable energy (without the hot air)
«El de MacKay es el libro sobre energía más práctico, sólidamente analítico y ameno que he visto. A través de un enfoque fundamentado y a la vez lúdicamente cuantitativo, MacKay ilumina los desalentadores retos asociados a las posibles vías hacia la energía sostenible.» — Tom Murphy, Profesor Asociado de Física, Universidad de California en San Diego

Después de un largo paréntesis en mis clases del curso de formación general sobre energía en la Universidad Californiana en San Diego (UCSD), debido principalmente a una pesada función administrativa que me ocupó durante cinco años, las retomé en el trimestre de invierno de 2020. Siempre he estado incómodo con la elección de los libros de texto: he tenido la sensación de que tendían a ir a lo seguro y evitar así el riesgo de ser provocativos. Pero puede que nuestra situación requiera ser provocativos. Me había inspirado en el fabuloso documento repleto de datos de David MacKay Sustainability: Without the Hot Air, pero su enfoque estaba orientado al Reino Unido y su formato no se acoplaba a lo que habitualmente exige un libro de texto, lo que me impedía adoptarlo para el aula.

Así que me propuse plasmar los elementos clave de [mi blog] Do the Math en un libro de texto para las clases de invierno de 2020, siguiendo un esquema algo similar: límites de crecimiento; combustibles fósiles y cambio climático; capacidades energéticas alternativas y sus pros/contras; concluyendo con una dosis de factores humanos y estrategias personales de adaptación. Me adelanté a la clase, publicando por capítulos en PDFs visualmente poco atractivos, con unas pocas cifras y tablas clave. Así que básicamente escribí el libro a principios de 2020. Pero eso resultó ser la parte que llevó menos trabajo.

Durante el curso, recogí los comentarios del alumnado acerca de cada capítulo como parte de su régimen de tareas. Les pregunté qué faltaba, qué era confuso, qué figuras o tablas ayudarían, y si algo parecía dudoso o erróneo. Tengo que reconocer que los estudiantes se esforzaron mucho y proporcionaron comentarios muy útiles. Reformatear el libro para incluir notas al margen, un glosario con hipervínculos, un índice, etc., además de responder a unas 2.600 notas de comentarios, me llevó mucho tiempo. En diciembre de 2020 pensaba que lo había terminado, pero las sugerencias de los colegas y tres rondas de correcciones añadieron algunos meses. Como dato tranquilizador, mi lista de acciones en cada etapa se redujo de 42 páginas de notas a 17 y a 9, lo que indica el grado de reducción.

Una página complementaria proporciona información adicional sobre el libro y también un mecanismo para enviar correcciones y otros comentarios .

Abriré un foro de comentarios para esta publicación y lo dejaré activo durante un tiempo. Pero planeo moderarlo estrictamente para mantenernos en el tema del libro y no irnos por tangentes que podrían llevarnos lejos del alcance limitado de esta publicación en particular. Los comentarios y los errores tipográficos deben enviarse a este sitio web, como se mencionó anteriormente.

Además, siéntanse libres de dejar comentarios en el sitio de Lulu (si compran una versión impresa) para ayudar a otras personas a comprender lo que ofrece el libro.

En los próximos meses, planeo comenzar a publicar más entradas en Do the Math para compartir la evolución de mis pensamientos sobre todo este asunto de la civilización.

Este libro refleja en cierto modo un viaje personal que transformó mi vida, alteró mi forma de ver la gran empresa humana y redefinió mi relación con este planeta. La transición que me llevó un par de décadas es improbable que se repita en quien lea el libro en el corto espacio de tiempo que se necesita para absorber su contenido. No obstante, se puede establecer el marco para que los lectores puedan iniciar sus propios viajes y tal vez llegar a algunas realizaciones profundas.

Un recorrido por el libro de texto

(Publicado originalmente en Do The Math.)

[A continuación] me tomo un poco más de tiempo para introducir nuevos elementos del libro que los lectores de Do the Math no hayan visto representados de alguna forma en mensajes anteriores. En otras palabras: ¿qué nuevas ideas o cálculos se esconden en el libro?

Este texto está organizado en tres secciones.

  1. La primera hace un breve recorrido por el libro, señalando los grandes bloques nuevos que no están ya cubiertos de alguna forma por Haz las cuentas.
  2. La segunda destaca los resultados de nuevos cálculos o cifras que aportan un nuevo contexto a nuestra comprensión.
  3. Por último, resumo algunos de los nuevos encuadres generales que surgen en el libro.

En lugar de insertar laboriosamente los gráficos asociados en este documento, mi intención es que lo traten como un complemento para utilizarlo junto al PDF descargable del libro. Las referencias son a secciones, figuras, recuadros, etc. en lugar de números de página, que varían entre las formas electrónicas e impresas. Así que pueden descargarse un ejemplar en PDF y entrar en materia…

Tabla con las secciones del libro
Capítulos por número de páginas y formas diferentes de acercarse a este libro. La simple lectura de los «puntos de vista» de cada capítulo y, posiblemente, de los primeros párrafos introductorios de cada uno de ellos, le proporcionará una visión general decente del contenido del libro. El mensaje central también se puede identificar a partir de la siguiente guía. El libro tiene un claro sesgo cuantitativo, por lo que no será posible evitar por completo las secciones cargadas de matemáticas, pero la guía puede ayudar a encontrar las secciones menos intensas desde el punto de vista numérico. Por último, los diferentes formatos de las clases pueden tomar diferentes rutas a través del material, como se ha sugerido anteriormente.

Breve recorrido por el nuevo contenido

Puede que merezca la pena leer el prefacio para conocer el marco general y la motivación. La parte central sobre el aprendizaje de los estudiantes y el enfoque y problemas de las matemáticas puede que no merezca tanto la pena, pero el principio y el final son probablemente de interés.

capitulo-1
Cap 1 – Crecimiento Exponencial

Los cuatro primeros capítulos intentan exponer las limitaciones del crecimiento, al principio siguiendo de cerca los dos primeros artículos de Do the Match, sobre la «Energía a escala galáctica» y «¿Puede durar el crecimiento económico?«. El capítulo 3 sobre la población se hace eco de algunos puntos de «El verdadero problema de la población«, pero añade un análisis sustancial de la transición demográfica. Me pareció un añadido importante porque muchos académicos recurren a este mecanismo para resolver el problema de la población. Lo que señalo es que la transición es un doble golpe para los recursos planetarios: aunque el resultado sea el crecimiento cero, el camino hacia ese punto implica un aumento de la población y un mayor uso de recursos per cápita. Más gente multiplicada por un mayor uso de recursos per cápita es una mala noticia para las limitaciones de recursos. El sueño, por tanto, tiene un elemento de pesadilla que puede ser ignorado por muchos porque las transiciones demográficas del pasado no se vieron limitadas de esta manera y parecieron ser muy positivas, en general. Un mensaje recurrente: el pasado reciente, que ha sido altamente anormal, ofrece una pobre o equivocada orientación para el futuro. Por último, el capítulo 4 se hace eco de la popular entrada «¿Por qué no el espacio?«, cerrando esta salida —o al menos incitando a los creyentes que hayan invertido su tiempo hasta entonces en el libro a dejarlo de lado y perder su tiempo de una manera más placentera.

El capítulo 5 es árido en cuanto a las unidades, y no se corresponde con ninguna entrada de Do the Math, excepto una página estática llamada «Relaciones energéticas de utilidad«. El capítulo 6 consolida varias entradas sobre energía térmica y bombas de calor. El capítulo 7 es básicamente nuevo, con una instantánea de la energía estadounidense y mundial, junto con gráficos de las tendencias recientes.

Se pueden encontrar elementos del capítulo 8 sobre los combustibles fósiles entre los textos del blog, especialmente los que tratan sobre el cénit del petróleo. Pero no existe una visión general de los combustibles fósiles en el blog. El capítulo 9 sobre el cambio climático es similar a la «Receta para el cambio climático en dos sencillos pasos«, pero se amplía considerablemente para detallar el impacto previsto en la temperatura, explorar los escenarios de caso límite para el futuro y profundizar en los requisitos térmicos para calentar el océano y fundir el hielo.

El capítulo 10 ofrece una visión general del presupuesto energético de la Tierra y presenta las opciones de energías alternativas y renovables. Este breve capítulo no tiene un análogo directo en Do the Math.

El núcleo del libro abarca los temas que no cambian mucho con el tiempo: las tecnologías para aprovechar las energías alternativas. Los precios pueden cambiar, pero los fundamentos tienden a no hacerlo. Así, los capítulos 11 a 16 se hacen eco en gran medida del contenido de Do the Math. Hay que tener en cuenta que la redacción en sí es nueva, y se ha beneficiado de amplios comentarios de los y las estudiantes para mejorar la claridad y la accesibilidad. Por lo tanto, no es un trabajo de cortar y pegar, pero las conclusiones generales resultarán familiares para los lectores del blog. El capítulo 17 es la versión del libro de la «Matriz de las Energías Alternativas«, y es lo más parecido a cortar y pegar que hay en el libro, ya que se presenta como una reproducción ligeramente editada de un capítulo existente en el libro La situación del mundo en 2013.

Figura 8.1
Figura 8.1: La energía a lo largo de los tiempos, en forma de combustibles fósiles. Hasta el momento, los combustibles fósiles acaparan la mayor parte de la historia de la energía humana. También sabemos cómo debe ser a largo plazo. La gran pregunta es cómo será la segunda mitad de la historia de la humanidad, después de que los combustibles fósiles se agoten o se abandonen. La estrella amarilla es una suposición sobre nuestra posición actual, basada en las pruebas que se abordan más adelante en el capítulo y que sugieren que los recursos están casi medio agotados.

Los dos cambios principales en los capítulos sobre energías alternativas tienen que ver con la bajada de los precios de la energía solar (ahora por debajo de los 3 dólares/vatio para instalaciones residenciales y de 1 dólar/vatio para instalaciones a gran escala; los propios paneles son de 0,50 dólares/vatio) y las nuevas recomendaciones para el espaciado de las turbinas de los parques eólicos, que reducen la potencia estimada por superficie disponible. También he añadido mapas por estados para la utilización de la hidroelectricidad, la energía eólica y la energía solar fotovoltaica en EE. UU., para cuatro conceptos diferentes (potencia total, potencia por superficie, potencia por persona y factor de capacidad).

Los tres últimos capítulos son los que más se alejan del contenido de Do the Math, aunque contienen elementos familiares como una exploración de los tipos de personalidad y una descripción de la «Trampa energética«. El capítulo 20 guarda cierto parecido con los artículos sobre la energía doméstica y las elecciones dietéticas. Pero el envoltorio es lo suficientemente diferente como para que no parezca una repetición del blog.

El Epílogo es completamente nuevo, y probablemente sea de interés para las y los lectores del blog.

El Apéndice D es el más reflexivo. Los de mayor interés serán el D.3 sobre el transporte eléctrico, el D.5 sobre la visión a largo plazo del éxito humano, y el D.6 sobre una perspectiva evolutiva respecto a la inteligencia humana y cómo ésta puede o no encajar bien en el mundo natural.

Este texto también se diferencia de otros en que intenta enmarcar la historia de la energía en un contexto más amplio de otras limitaciones a las que se enfrenta la humanidad en forma de crecimiento (físico, económico, poblacional) y también de las limitaciones de las propias personas (psicología, barreras políticas). Al final, se ofrece a los estudiantes una orientación cuantitativa para la adaptación y se les anima a encontrar cualquier forma de reducir el consumo de recursos como una protección eficaz contra la incertidumbre de este siglo. Estos consejos son «malos para los negocios» y pueden considerarse arriesgados en un libro de texto sujeto a los intereses financieros y guiado por el análisis del mercado, lo que podría explicar por qué muchos libros de texto resultan anodinos.

Lo más destacado de los nuevos resultados

Los siguientes datos están dispuestos en orden cronológico y, en aras de la brevedad, sólo representan las incorporaciones que más invitan a la reflexión.

En el capítulo 2, la figura 2.3 sobre el progreso de la eficiencia de la iluminación me sorprendió en el sentido de que la misma tasa de crecimiento del 2,3% adoptada para los capítulos 1 y 2 sobre el crecimiento de la energía se ajusta bastante bien a la historia de la iluminación. Si la tendencia continúa, alcanzaremos los límites teóricos mucho antes de que acabe el siglo.

El capítulo 3 tiene un nuevo desarrollo y una nueva presentación de interés. El desarrollo es el reconocimiento de que el aumento de la población asociado a una transición demográfica es proporcional a la curva exponencial del cambio en la tasa de natalidad/muerte por el desfase entre el descenso de la tasa de mortalidad y el descenso de la tasa de natalidad (figura 3.16). El factor puede superar fácilmente el doble de la población anterior a la transición. La nueva presentación está en la figura 3.17, expone lo absurdo que parece el escenario soñado de hacer avanzar a una población creciente hasta los estándares energéticos occidentales para el año 2100. Las sustancias que facilitan tales delirios suelen ser ilegales.

Lo único que diré aquí sobre el capítulo 4 es que metí un huevo de Pascua (con exactitud) en la figura 4.2, sólo aplicable a la versión electrónica.

Me sorprendió la figura 7.9, que muestra a EE. UU. como una superpotencia literal (medida en vatios) a mediados del siglo XX, utilizando más del 80% del gas natural mundial y más del 70% del petróleo mundial. No creo que sea una coincidencia que algunos estadounidenses anhelen volver a estos años de gloria (nada gloriosos para los menos privilegiados, cabe señalar). El error es pensar que es una cuestión de elección. El papel dominante de Estados Unidos en el mundo tenía una base de recursos, y ese barco ha zarpado ya. No es una cuestión de política: es física, y la ira no lo resolverá.

Figura 7.9
Figura 7.9: La figura de la izquierda combina la Figura 7.4 y la Figura 7.7 para mostrar el porcentaje de recursos energéticos consumidos por EE. UU. a lo largo del tiempo. La imagen general es la de un mundo que se pone a la altura de un líder precoz. Estados Unidos era literalmente una superpotencia a mediados del siglo XX. La línea discontinua de la parte inferior representa la fracción de la población estadounidense en el mundo, de modo que el uso de la energía por encima de esta línea significa una parte mayor que la media, lo que es cierto para todas las fuentes. El gráfico de la derecha combina las figuras 7.5 y 7.8 para mostrar el porcentaje de recursos energéticos renovables y nucleares consumidos por EE. UU. a lo largo del tiempo. La energía solar y la eólica son características de una nación conocida por su innovación: la primera en llegar.

La figura 8.8 también me impresionó. Un simple cálculo basado en el descubrimiento y el consumo de petróleo convencional, tal como se presenta en la figura 8.7, proporciona una medida de cuántos años parecen quedar del recurso. Simplemente dividiendo las reservas no consumidas por el consumo actual se obtiene una escala de tiempo, y ésta puede seguirse en función del tiempo a medida que se acumulan los nuevos descubrimientos y aumenta la tasa de consumo. El sorprendente resultado es que el punto final previsto ¡no se ha movido del entorno del año 2050 durante unas cuatro décadas! Advierto a los lectores que no deben tomar esto literalmente como que el petróleo se agota en 2050. En primer lugar, el gráfico sólo se aplica a las reservas de petróleo convencionales. En segundo lugar, la reducción de la tasa de consumo debido a la escasez, los precios, las directivas políticas o los sustitutos adecuados supondrán una disminución más allá de 2050 en lugar de un final abrupto. Aun así, es un dato relevante y alarmante: ¡es improbable que el petróleo convencional persista en su actual dominio ni siquiera tres décadas más! Es una gran noticia. ¿Cuántas décadas de edad tiene usted?

Figura 8.8
Figura 8.8: Años restantes del recurso mundial de petróleo convencional en función del tiempo, extraído de los datos de la Figura 8.7. Desde 1982, el mundo sigue una trayectoria constante hacia el agotamiento de los recursos petrolíferos convencionales para el año 2050.

Una serie de nuevos resultados acompañan al capítulo 9 sobre el cambio climático. Lo más gratificante es que he subido un peldaño en los cálculos anteriores de las emisiones anuales y acumuladas de CO2 de los combustibles fósiles y he utilizado datos anuales sobre el uso de los combustibles fósiles para elaborar un gráfico de las emisiones de los tres combustibles fósiles a lo largo del tiempo (figura 9.3). Esto muestra la prominencia del carbón como el rey de los emisores de CO2, tanto ahora como en el pasado. Como todavía tenemos más carbón que cualquier otro combustible fósil, puede que sea el que siga utilizándose. Pero lo más destacable fue el ejercicio de trazar la emisión prevista sobre las mediciones en la figura 9.4. Antes de esto, me conformaba con conseguir que las cifras de emisiones anuales y acumuladas coincidieran con las mediciones.

Pero verlo gráficamente: seguir fielmente la curvatura y situándose justo encima de las mediciones me dejó con una mueca de desesperación. El mismo enfoque se presta a explorar escenarios de emisiones de CO2 para el gasto de combustibles fósiles en el futuro: qué ocurre si dejamos de crecer en el consumo; si sustituimos todo el carbón por gas natural; o si lo reducimos por completo para 2100 o 2050. Sólo la última opción, la más draconiana, limita el aumento final de la temperatura a 2,0°C, según mis cálculos.

También me entretuve un rato en el capítulo 9 recorriendo el proceso por el que se equilibra un desequilibrio radiativo (figura 9.15), y calculando las escalas de tiempo para el deshielo y el calentamiento del océano (sección 9.4.2).

El recuadro 13.3 del capítulo 13 analiza el transporte con energía solar. ¿Por qué nunca había calculado que un Boeing 737 sólo podría obtener el 4% de su potencia de crucero de la energía solar directa? Es una importante demostración de las limitaciones físicas.

La vida es delgada y preciosa. Se calcula que la masa total de organismos vivos en la Tierra es de unos 2 billones de toneladas (Elhacham et al., 2020, «Global human-made mass exceeds all living biomass»). Con una densidad similar a la del agua, 2×1015 kg, si se repartieran uniformemente por el planeta, ¡se apilarían hasta los 4 mm de altura! Dicho de otro modo, una línea aleatoria que se proyectara hacia arriba desde la superficie de la Tierra atravesaría unos 4 mm de materia viva, por término medio. Si intentáramos sustituir nuestra demanda mundial de energía de 18 TW por la quema de materia biológica (aproximadamente una cuarta parte de la biomasa es material combustible seco, con unas 4 kcal/g.), acabaríamos con toda la masa viva actual —marina y terrestre— en apenas 15 años. ¿Se imaginan quemar todos los bosques y animales de la Tierra en 15 años? Ese es el ritmo al que utilizamos la energía hoy en día, lo que ilustra la disparidad entre los recursos biológicos del planeta y nuestro asombroso apetito energético. No podemos esperar el mantenimiento de nuestro espacio basado en la biomasa y los biocombustibles, y seguir teniendo un vibrante planeta en estado natural.

El recuadro 14.3 calcula el grueso de toda la vida en el planeta, si se aplasta en una capa uniforme que rodee el globo. Tiene un grosor de 4 mm. O ¿debería decir más bien 4 mm de delgadez? Es un grosor precioso: una frágil oblea. Es lo que hace que este planeta sea especial, y que nuestras propias vidas sean posibles. Es el último tesoro del planeta, y merece toda la protección que podamos ofrecerle.

Las figuras 15.14 y 15.15 son mi intento de explicar el origen de los residuos nucleares, y por qué los núcleos ricos en neutrones son un peligro radiactivo. Esto vuelve a aparecer en la figura 15.19 sobre la potencia radiada de los residuos nucleares, que derivé a partir de las probabilidades y energías de desintegración que se encuentran en la Carta de los Nucléidos. En otro orden de cosas, una evaluación financiera rápida tanto de la fisión como de la fusión no las sitúa en una posición favorable frente a la (también cara) energía solar, mientras que ésta es mucho más segura.

Figura 9.2
Figura 9.2: Uso histórico de los combustibles fósiles en el mundo, repetido a partir de la Figura 8.2 [16]. A la izquierda se muestra la tasa de uso bruta expresada en teravatios, mientras que a la derecha se muestra una medida per cápita. Los tres tipos de combustibles fósiles están apilados unos encima de otros, de modo que el gas es el que menos contribuye, no el que más.
La única parte buena del capítulo 16 son los dos peces de la figura 16.2. El recuadro 17.1 es un poco la continuación del recuadro 13.3 sobre el transporte solar, y explora los aviones de pasajeros eléctricos (con baterías), concluyendo que para la misma carga de combustible, la autonomía se reduciría en un factor de 20 (a unos 200 km), lo que los haría prácticamente inútiles. El capítulo 17 también introduce una puntuación alternativa de la matriz, basada en las ponderaciones de los estudiantes para los diez atributos de cada fuente. Me interesaba ver si la brecha de los combustibles fósiles persiste (y lo hace), y si las clasificaciones cambian (en su mayoría, no lo hacen).

El recuadro 19.1 se hace un intento de cuantificar el valor en dólares de la Tierra. Es un enfoque burdo y no del todo defendible. Pero incluso bajo supuestos dudosos, el precio resultante es tan absurdamente grande que el punto es bastante robusto: La Tierra es mucho más valiosa que nuestra economía global anual, hasta en un factor de un millón. Por tanto, las decisiones basadas en el dinero (es decir, la mayoría de las decisiones) son lamentablemente erróneas. La Tierra y sus ecosistemas deberían ser lo primero en las decisiones de la sociedad. Lo siento si el capitalismo sale perjudicado en el proceso. El dinero deja de tener sentido sin un planeta que dé vida. ¡Prioridades!

Figura 8.7
Figura 8.7: Tasa histórica de descubrimiento de petróleo convencional (azul), medida en miles de millones de barriles (Gbbl) descubiertos cada año. La curva roja muestra el consumo mundial anual de petróleo convencional.
El capítulo 20 se dedica a considerar la adaptación individual y la evaluación cuantitativa de las huellas energéticas. La mayor novedad es el conjunto de herramientas cuantitativas desarrollado en la sección 20.3.4 para evaluar el impacto energético de la dieta. Creo que este tipo de análisis tiene el potencial de remodelar significativamente nuestros hábitos y expectativas en torno a las elecciones alimentarias.

La sección D.3 de los apéndices representa un primer intento por mi parte de concretar las implicaciones del transporte electrificado tanto para el transporte marítimo como para el personal. Parte del trabajo ya estaba hecho para el recuadro 17.1 (aviones), pero nunca había echado cuentas sobre los buques de carga o el transporte de larga distancia por carretera. Los resultados responden a las reflexiones sobre la electrificación de todo el transporte del tipo «¿por qué no podemos…?» Es difícil. La tabla D.2 es todavía lo suficientemente nueva para mí como para tener que estudiarla más e interiorizarla.

Grandes cuestiones

Bien, aquí tratamos los temas más importantes. ¿Qué mensajes más amplios pueden surgir de este libro de texto que no hayan sido expuestos en los contenidos anteriores de Do the Math?

1ª. La vida es preciosa

Gran parte del enfoque de este blog, y del libro de texto, se centra en la energía y los recursos. Pero un trasfondo constante aboga por dar prioridad a la naturaleza por encima de nosotros mismos. Véase, por ejemplo, la referencia al recuadro 14.3 en la sección anterior. Asimismo, el recuadro 19.1 —al calcular el valor monetario del planeta— hace hincapié en la forma retrógrada en que evaluamos el valor. Ponemos a la pulga (la economía) a cargo del perro (la Tierra), ignorando el importante hecho de que la pulga no puede vivir sin el perro. Un próximo documento ilustrará este tema de forma absurda pero convincente.

Al final, al concluir el epílogo, intento englobar esto en un mensaje para el futuro (¡aunque no sea demasiado pronto para adoptar el mensaje ahora!): Tratemos a la naturaleza al menos tan bien como nos tratamos a nosotros mismos. Es una asociación, y la salud de la primera es un requisito previo para la salud de la segunda.

2ª. Centrarse en el largo plazo

En los capítulos 18 y 19 se discuten las limitaciones del enfoque a corto plazo frente a nuestros desafíos. La democracia y los intereses empresariales tienden a tener un enfoque muy corto, lo que nos hace vulnerables a la trampa de la energía.

Pero la sección D.5 del Apéndice lleva esto a una visión expansiva. Comienza con la observación de que la civilización (ciudades, agricultura) comenzó hace aproximadamente 10.000 años. Para que no estemos más cerca del final que del principio, deberíamos pensar en prácticas coherentes con otros 10.000 años en este planeta, como mínimo. Mantener la civilización ininterrumpida (preservar el conocimiento sin un reinicio catastrófico) durante todo este tiempo es lo que llamaremos éxito. No hacerlo es… bueno, un fracaso.

¿Qué haría falta para lograr el éxito? Como se explica en la sección D.5, casi nada de lo que hacemos hoy contribuye al éxito final. Por lo tanto, la mayoría de nuestras acciones actuales sólo hacen más probable el fracaso. Para mí, es triste contemplar esto. Cada día que pasa que no damos prioridad al mundo natural hace que el éxito final sea una perspectiva más lejana.

La sección D.6 sigue con reflexiones sobre el papel de la inteligencia humana en un contexto evolutivo. Mi conclusión es que la evolución juguetea y es capaz de producir un ser demasiado inteligente para tener éxito. Tenemos el poder de crear nuestro propio fracaso y arrastrar a muchas especies con nosotros. Es el momento de preguntarnos no lo que podemos hacer con nuestro poder, sino lo que debemos hacer para garantizar mejor una existencia larga y gratificante en colaboración con el resto de la naturaleza.

3ª. Este momento es anormal

Quizá el mensaje más importante que puede transmitir el nuevo libro de texto es que la anormalidad de los últimos siglos nos ha convertido en los peores jueces de las posibilidades futuras. Varias veces en el libro, comparo la época actual con un espectáculo de fuegos artificiales: deslumbrante, sobrecogedor y una excepción efímera a la actividad normal. Al menos podemos apreciar la aberración que representa un espectáculo de fuegos artificiales comparándolo con una línea de tiempo más larga: tenemos un contexto más amplio. Sin embargo, para los que han nacido y crecido totalmente dentro del espectáculo de los fuegos artificiales, es fácil entender que su visión del mundo estará muy distorsionada.

La nota al margen 12 del capítulo 2 y la que le sigue señalan nuestra tendencia a extrapolar y a pensar que el hecho de que hayamos tenido suerte una vez (encontrando y aprendiendo a explotar los combustibles fósiles) no significa que la tendencia vaya a continuar indefinidamente. La gente suele procesar la anormalidad de nuestro tiempo de forma peligrosa: como la gente de hace 200 años no podría haber predicho la asombrosa vida de hoy, estamos igualmente mal equipados para comprender los milagros del mañana. Aprecio la altitud de miras que se necesita para concebir esto. Es un aspecto justo y atractivo. Pero también se ignoran los datos y el contexto: los límites físicos; una tierra llena; el agotamiento de los recursos de un solo uso; los peligros del cambio climático; los colapsos sistémicos en los ecosistemas de todo el mundo. Por favor, esfuércense más por incorporar estos aspectos en una noción más amplia y completa.

De forma algo relacionada, la nota marginal 24 del capítulo 2 y la nota 11 del epílogo hacen referencia al cuento del pastor mentiroso. Se trata de una historia contada por los adultos para advertir a los niños de que no den falsas alarmas, ya que establecer un rechazo reflexivo de las noticias falsas puede tener consecuencias perjudiciales. Pero consideremos dos aspectos de esta historia que se han pasado por alto: en primer lugar, un lobo acabó apareciendo y causando estragos; y en segundo lugar, ¿no deberían los adultos asumir la responsabilidad por no proteger al pueblo? ¿Es realmente el niño el culpable? ¿Qué idiotas harían recaer la responsabilidad de la protección del pueblo en un niño? Yo digo que el fracaso recae sobre todo en los adultos. Deberían reconocer que los niños son propensos a las falsas alarmas, y amonestarlos por crear perturbaciones a sabiendas —¡después de comprobar la posibilidad de una amenaza real, por Dios! — no parece lo más sensato.

Llegué a pensar, mientras daba los últimos toques al libro de texto, que si me pidieran que eligiera un mensaje para comunicar con este libro sería que el reciente pasado altamente anómalo ha deformado cruelmente nuestra percepción de las posibilidades futuras. Puse esto en el resumen (y en la contraportada del libro de bolsillo), y lo esparcí por todo el texto como una idea tardía (busque en el libro la expresión “fuegos artificiales”, para ver algunos casos). Por muy importante que sea este punto, su presencia en todo el texto es implícita. Probablemente trataré de integrar más directamente el pensamiento en una futura edición.

Una comprensión fundamentada de que nuestro tiempo es sumamente anormal a largo plazo es, creo, un primer paso necesario para salir de nuestra mentalidad actual, para sacudirnos los sueños fantasiosos y ponernos a trabajar para definir e implementar un futuro que realmente pueda funcionar. Es hora de romper el hechizo.

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Estoy demasiado implicado para juzgar con serenidad si este libro tiene suficiente mérito intrínseco y atractivo para ponerse de moda y llegar a un público amplio. Pero la gente no le dará una oportunidad y los docentes no lo adoptarán para las aulas si llega a muy poca gente. Dado que he prescindido intencionadamente de una editorial con ánimo de lucro para poner el libro a disposición del público de forma gratuita, pierdo el beneficio de cualquier aparato publicitario que pueda proporcionar una editorial. Así que depende de la gente hacer que los demás sepan de su existencia. Afortunadamente, los canales de las redes sociales son muy adecuados para ello. Por favor, considere la posibilidad de compartir este libro con otras personas (haga referencia al enlace del libro, no a este documento interno. Espero que el libro esté escrito de forma que atraiga a la gente y les inspire a seguir leyendo páginas. Si lo recomienda a sus amigos y familiares, quizá piense en centrarse en una o dos secciones para evitar que se sientan abrumados por una tarea de lectura del tamaño de un libro de texto. Si puede pensar en una conexión personal para hacerlo más directamente relevante para ellos, mejor.

Creo que nunca he pedido este tipo de favor, y no me siento del todo cómodo con la apariencia de que estoy autopromocionándome descaradamente aquí. Pero como no recibo ningún beneficio económico (ni siquiera del libro impreso) ni perspectiva de promoción laboral como resultado, puedo convencerme de que es por la esperanza de que el libro pueda tener algún poder para cambiar las mentes y desempeñar algún pequeño papel para situarnos en un camino más exitoso. Llámenlo optimismo, prejuicio, exceso de confianza o lo que sea, pero si el libro puede ganar una tracción significativa, entonces quizás haya merecido la pena. Si pasan meses o años, este libro de texto antiguo ya no tendrá el brillo de la novedad y será menos probable que encienda una llama a la altura de la tarea que tenemos por delante. Puede que el libro fracase por sus propios (de)méritos; si fracasa, que así sea. Pero al menos que podamos decir que no ha sido por no intentar que la gente tenga acceso a él.

Moisès Casado & Casdeiro, after Rodchenko.
Moisès Casado & Casdeiro, after Rodchenko.
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Creador y coeditor de CrisisEnergetica.org desde 2003. Miembro del panel de ASPO International desde 2006 y vicepresidente de AEREN (Asociación para el Estudio de los Recursos Energéticos). Algunos de sus ensayos más conocidos son: Kioto o Upsala (Club de Amigos de la UNESCO, 2005), Un cuento de terror-ismo energético (Club de Amigos de la UNESCO, 2003), El libro de la selva. AEREN, 2004. Es coautor junto al profesor Charles A. S. Hall de Spain’s Photovoltaic Revolution: The Energy Return on Investment (Springer, 2013),​ el primer estudio en profundidad de la tasa de retorno energético en sistemas fotovoltaicos de gran escala en un país desarrollado.

Profesor de física en la Universidad de California, San Diego. Doctorado en astrofísica en el Instituto Tecnológico de California, también es conocido por su blog Do The Math que ofrece la visión de un astrofísico sobre las cuestiones sociales relacionadas con la producción de energía, el cambio climático y el crecimiento económico.

7 Comments

  1. Se ve muy interesante el libro, espero que pueda llegar a muchas mas personas, esperaré la traducción para leerlo y recomendarlo.

  2. Compañero Pedro Prieto
    Gracias por compartir una verdadera joya científica.
    Espero por la traducción para leerlo, estudiarlo y difundirlo.
    Un abrazo cordial.
    Posdata: Se acerca el crucial año 2023. Dirá que soy un pesado, pero le pediría con el mayor respeto que pueda una nueva valoración que actualice aquella relación entre petróleo-potencias nucleares que ya trató en su día.
    Gracias y mis respetos

  3. Estimado Rodolfo:

    Tengo tan presente la fecha de 2023 como tu y no sólo esa fecha, sino cualquiera anterior o ligeramente posterior.

    Antonio Turiel acaba de declarar en medios varios, que espera un grave problema de suministro para incluso antes de 2025. En realidad, nadie sabe a ciencia cierta cuándo se puede dar un problema de grave choque por la escasez de petróleo a disputar, no ya entre los poderosos con armamento nuclear y el resto del mundo, sino entre esas mismas potencias nucleares.

    Desde un puto de vista puramente matemático, las cuentas de hace dos o tres años eran esas. No ha variado mucho desde entonces y si lo ha hecho ha sido a peor. Pero no he actualizado los datos, porque cada vez las agencias de la energía mundiales (la EIA estadounidense, la AIE de la OCDE o la propia multinacional BP) van oscureciendo y complicando sus informes, de forma que cada vez es más difícil actualizar los datos.

    Por ejemplo, la AIE ha hecho una doble jugada. Por un lado lleva ya un año o dos que ofrece los datos en Exajulios, en vez de en millones de toneladas de petróleo equivalente, además de advertirme que está cambiando su web y los accesos a la misma.

    A la EIA estadounidense, hay que sacarle los datos con sacacorchos y desde el 2019 no hay forma de sacar datos por países de forma racional.

    La multinacional BP ha cambiado su tabla de equivalencias y resulta más difícil extraer los datos.

    Por otra parte, el año 2020 ha sido tan excepcional, como resultado de la pandemia y la llamada «desaceleración» (caída) del consumo a nivel mundial, que ya veremos como salen los datos cuando publiquen y como discernir entre parón por pandemia y caída por agotamiento del recurso.

    Por otra parte, la peculiar situación de EE.UU., cuya producción de fracking descolocó durante unos 4 ó 5 años la producción declinante de EE.UU. y volvió a hacerla resurgir de momento, está sufriendo ahora una caída bastante aparatosa y difícil de calcular por la propia geología del petróleo de fracking.

    Los datos que tenía del resto de los países productores exportadores de la propia ASPO sobre tasas de declive y pronósticos de llegada al cenit sobre consumos internos propios, no parecen haber variado mucho, salvo la caída de sus consumos por causa de la pandemia y el parón económico mundial (factor a favor de la prolongación de la fecha de conflicto), pero por otro lado, hay indicios de que ese parón ha causado a su vez importantes parones en los yacimientos productivos por la irregular demanda, que no son fáciles de restaurar.

    Si hubiese que hacer caso a las recientes declaraciones del príncipe heredero de Arabia Saudita, sus principales competidores estarían bastante peor de lo que yo pronostiqué. De hecho calcula que EE.UU. pasará de 10 millones de barriles diarios (Mbd) a apenas 2 millones en 2030. Que China pasaría de 4 Mbd a prácticamente cero en 2030. Y que Rusia pasaría de 11 Mbd a prácticamente 1 Mbd para 2040. No me quedan fuerzas para incluir estos datos en las tablas y actualizarlos. La sensación es de que todo sigue de mal en peor.

    Los indicadores políticos parecen ir a peor y los intentos cada vez más intensos de Rusia y China de soltar lastre y abandonar lo antes posible el área del dólar y su dependencia de una moneda cuya emisión la controla su principal enemigo, es cada vez más evidente, sea por las criptomonedas o las divisas digitales. Esa es la herramienta que siempre han utilizado los EE. UU. para retorcer la muñeca a sus principales enemigos hasta ahora. Pero si llega un punto en el que la presión de la divisa que controlan a voluntad ya no les sirve por cualquier razón, porque tanto Rusia como China pueden ignorar los bloqueos del SWIFT, entonces, la única respuesta de EE. UU. sería sentarse a negociar seriamente por primera vez la pérdida de su hegemonía o directamente empezar a disparar. El reciente acuerdo estratégico a largo plazo entre China e Irán seguramente tiene letra pequeña sobre intercambiar fuera del área del dólar una buena parte de sus transacciones. Los iraníes han aprendido de los destinos de Sadam Hussein y de Gadafi, cuando ambos intentaron sin disponer de medios económicos o militares, salirse del área del dólar y vender su petróleo en otras divisas o en oro. Los iraníes han sido más cautos, han esperado más y se han buscado un socio al que será difícil interceptar o amenazar.

    Eso es todo (que no es poco) lo que puedo decir, sin poder asegurar ninguna fecha

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