Bienvenido(a) a Crisis Energética viernes, 18 octubre 2019 @ 06:20 CEST

Coste exergético y decrecimiento

  • Autor:
  • Lecturas 3.638
Artículos

Un día sube la bolsa y al cabo de dos o tres baja de nuevo, aparece un mensaje sobre bancos que han desaparecido en los EE.UU. y al día siguiente parece que todo está bien, dirigentes que dicen todo va bien pero hay que intervenir estados y bancos, montañas ingentes de parados… mientras la deuda global crece y crece…

Hay palabras que sirven para describir todo este batiburrillo: volatilidad, autoengaño, manipulación, estupor, incerteza... ¿Existe algún punto de referencia “más o menos seguro” que nos permita prever, que no predecir, lo que pueda traernos el futuro a medio-largo plazo? ¿Algo que nos permita ver el bosque tras los árboles?

Ya se ha comentado otras veces que predecir es imposible dado el gran número de variables que intervienen en los sistemas económicos, sociales, medioambientales, empresariales, etc... que forman parte de nuestro mundo mundial. La mayoría son sistemas complejos con infinidad de interacciones, tanto intrasistema como intersistema, lo que les confiere una gran variabilidad.
Existen, a pesar de esto, formas de aproximarse a lo que puede pasar... proponiendo escenarios lógicos (dentro de lo que cabe). Me refiero, como ya he comentado en esta web al análisis de las tendencias.

Hace ya un cierto tiempo (más de 10 años…) que leí un buen libro, más que recomendable, titulado “Desarrollo económico y deterioro ecológico” (Naredo, J.M. y Valero, A. (dirs) (1999): Fundación Argentaria: Madrid, Colección Economía y Naturaleza, 388 pp; ). En realidad el libro es una colección de capítulos redactados por diferentes autores, perfectamente ligados unos con otros, a través de los cuales se pretende dar “puntos de apoyo físicos para posibilitar un manejo solvente de los instrumentos económicos que inciden sobre la valoración monetaria del capital natural de la Tierra”. De hecho, como escriben en el epílogo Naredo y Valero: “la metodología del cálculo del coste físico de reposición de los recursos minerales que se propone, supone el primer paso para hacer que la analogía entre capital natural y el producido por el hombre sea algo más que una metáfora vacía de contenido cuantitativo concreto”.

Del libro me interesa destacar la parte que corresponde al concepto de coste exergético que desarrolla A. Valero (director del CIRCE, para enlazarlo con el agotamiento de los recursos minerales (ya tratado en otros artículos; ver "Coste exergético y decrecimiento" en esta misma web) y con el concepto de decrecimiento.

Que el dinero no puede ser la mejor unidad de medida del coste de un recurso es algo fácilmente comprensible. Pensemos que la moneda varía de un país a otro y además su valor fluctúa con los acontecimientos. Si sólo se utiliza el razonamiento monetario (que sintetiza el agregado de Renta o Producto Nacional) como guía suprema en la gestión de la naturaleza, se cierran los ojos al análisis de los deterioros que el hombre infringe en su entorno físico y social durante su búsqueda incesante de recursos que satisfagan sus necesidades energéticas.

La exergía (término introducido en 1956 por Z. Rant) mide la mínima cantidad de energía útil que es necesario comunicar a un sistema para formarlo a partir de sus elementos constituyentes. El concepto nos informa de la mínima energía útil que tendríamos que invertir para la creación de un sistema dado y determina de forma cuantitativa el valor termodinámico de cualquier recurso, permitiendo analizar rigurosamente el desperdicio de los recursos en las actividades de una sociedad. Este anàlisis del desperdicio de los recursos es una base para establecer unas pautas cuantitativas para su ahorro y uso eficiente.

La creación de exergía se realiza destruyendo la exergía existente en otras partes (como cuando la elevación de agua se lleva a efecto mediante un motor eléctrico, que al mismo tiempo funciona gracias a la exergía química de los combustibles que “quemamos” en las termoeléctricas); y de la forma mecánica o termodinámica que se realice habrá una que implique un menor gasto de exergía. La diferencia entre la exergía mínima requerida y la consumida nos da una medida del despilfarro del recurso del cual se obtuvo esta última y, por ende, nos permite calcular el potencial de su ahorro.

A la luz de estos conceptos debe quedar claro que la definición de la energía como la «capacidad para realizar trabajo» es falsa, pues en rigor esta propiedad es inherente sólo a la exergía y no a la energía. El Coste Exergético sería la suma de todos los recursos que han sido necesarios para constituir un producto a partir de sus componentes, expresado en unidades energéticas.

Por coste ecológico de un producto, o más estrictamente por coste exergoecológico, se entiende la exergía que necesita ser utilizada a lo largo de su ciclo de vida (desde que se extraen las materias primas que lo conforman, hasta que éstas se devuelven a la naturaleza completamente repuestas). Las unidades de medida del coste ecológico serán, obviamente, unidades energéticas. El valor final del mismo va a depender de 3 magnitudes: de la exergía invertida a lo largo del ciclo de vida del producto, de la exergía empleada en los residuos generados tras el ciclo de vida y del coste energético de reposición de los materiales empleados en la formación del producto. El cálculo de todas ellas no es una tarea fácil…

Nuestro camino hacia la sostenibilidad, esa palabra tan de moda (y que en boca de según quien provoca hasta nauseas…), pasa inexorablemente por reducir al mínimo los valores de los costes ecológicos de nuestros productos. Esta circunstancia tan sólo se puede conseguir cerrando los ciclos de materiales, reduciendo la cantidad de recursos naturales utilizados y disminuyendo la intensidad energética de esos ciclos con la utilización de energías renovables (aquí realizo un pequeño inciso sobre la energía nuclear, poniendo las palabras – que suscribo plenamente – de Naredo y Valero: “Las centrales nucleares serían un ejemplo de procesos a descartar, por no existir procedimiento técnico alguno que permita reconvertir en este caso los residuos en recursos, dejando así permanentemente abierto el ciclo de materiales”; lo mismo sería válido para el petróleo…).

En el mismo libro, A. Valero y A. Ranz (en el capítulo 20) confeccionan un estudio sobre el coste exergético de reposición de los recursos minerales en el que se concluye que “En la medida en la que se extraigan y dispersen las sustancias contenidas en los yacimientos con mejores leyes (los de mayor concentración y a menudo los más fáciles de explotar), la industria humana tendrá que suplir cada vez más la función concentradora de la naturaleza, ganando peso el coste de los procesos industriales frente al aportado por la naturaleza”

Hace poco acaba de publicarse una tesis de Alicia Valero sobre recursos minerales, en la que aplica el procedimiento de aproximación exergoecológico propuesto por A. Valero y que está descrito en el mencionado libro. La tesis, en cuya confección empleó 5 años (siendo la información que se aporta contrastada con geólogos, geoquímicos, economistas y termodinámicos de todo el mundo), versa – a lo largo de casi 500 páginas – sobre el análisis del estado de la exergía de los minerales presentes en la Tierra y su velocidad de degradación debida a la acción humana. De hecho, otras dos tesis de personal ligado al CIRCE, en este caso L. Ranz y E. Botero, ya habían aplicado el método a la valoración energética de los recursos naturales aunque sin tener en cuenta la variable “tiempo”. Los resultados de la tesis se han publicado hasta la fecha en 7 revistas científicas con índice de impacto que obviamente han recibido una revisión. Las conclusiones principales de la autora son estas (extraídas de los comentarios que ella misma hizo sobre su tesis):

  1. No hay escasez de materiales, sino escasez de materias concentradas. La corteza terrestre dispone de minerales y rocas suficientes para suministrarlos a la humanidad por muchos siglos, y además no desaparecen por su uso, pero se dispersan irreversiblemente. Una mina es una ocurrencia muy infrecuente en la inmensidad de la corteza terrestre (una anomalía geoquímica). La masa de todas las menas del mundo (registradas hasta la fecha) suponen menos del 0.001% de la masa de la corteza que tiene composición media relativamente homogénea. Y conforme vamos extrayendo minerales de una mina, su concentración disminuye necesitando cada vez más energía (y más impacto ambiental) para extraer la siguiente tonelada. Tanto si extraemos la siguiente tonelada de mineral o bien si dejamos dispersar el material después de usarlo y no lo reciclamos, la energía necesaria para extraerlo o recuperarlo va aumentando de una forma exponencial conforme disminuye la concentración de partida.

  2. En realidad no hay una separación entre lo económicamente explotable y lo que no. Sino un continuo. El impacto energético y medioambiental para extraer un mineral puede medirse y al final toda sustancia terrestre estaría en algún punto de la curva que relaciona la energía necesaria para extraerlo de la corteza con la concentración en que se encuentra la sustancia en la corteza. A menos concentración, más coste energético y medioambiental, es decir, más huella ecológica. Las mejores minas probablemente se han explotado y cada vez será más costoso extraer la siguiente tonelada. El acoplamiento materiales-energía es evidente y significativo a nivel mundial, cuanto más dispersos, más porcentaje de energía mundial se requerirá invertir en el suministro de nuevas materias primas (y mas catástrofes ambientales globales se pueden esperar, como la de BP en el Golfo de México). El ser humano podrá poner en práctica nuevas fuentes de energía, fusión por ejemplo, pero necesitará cada vez más energía para extraer más materiales.

  3. Si mejoramos las tecnologías mineras, conseguiremos disminuir sus impactos. Igual ocurre con las tecnologías químicas de refino de materiales (hidrometalurgia en vez de pirometalurgia) o las de sustitución de materiales de origen inorgánico por otros de origen orgánico (nanomateriales conductores) , etc. Pero hay que ver los números grandes para entender los problemas en su magnitud. La demanda de materiales para el desarrollo está creciendo exponencialmente. Si hoy estas tecnologías sustituyeran, por ser económicamente más favorables, a la pura extracción minera, ésta cesaría. Y sin embargo, no hace mas que crecer. La demanda mundial de tierras raras para la microelectrónica, fosfatos para la agricultura, metales para la construcción de infraestructuras, etc. está creciendo exponencialmente. En general el reciclado de los metales es aún muy escaso para lo que se necesitaría en una buena gestión del planeta. Por ejemplo, el aluminio tiene un índice de reciclado inferior al 50%. Sólo en algunos metales preciosos se cierra (casi) el ciclo de reutilización como es el caso del oro. Además la escala de las demandas choca con la de la oferta tecnológica. Por ejemplo, no existe platino o tierras raras suficientes como para almacenar el hidrógeno que moviera una posible sociedad basada en él, ni litio suficiente como para almacenar una pequeña parte de toda la energía eléctrica mundial que hoy se consume. Una solución tecnológica a nivel micro no implica necesariamente una solución global. Necesitamos tener presentes los problemas asociados a la escasez.

  4. La Termodinámica nos habla de la irreversiblidad, pero la irreversibilidad se puede revertir con más energía que la que ha suministrado el proceso contrario. También habla de límites. No se puede conseguir algo violando sus leyes, de conservación de energía y/o de crecimiento de la entropía (pérdida irreversible de la calidad de la energía). Pero no habla ni de cuando ni de cómo ocurren las cosas. Así que si el ser humano sigue sin poner freno a sus consumos desaforados y poco inteligentes, tarde o temprano llegaremos a los límites físicos del Planeta. Y el límite de dispersión de los materiales es uno más. Pero éste puede estimarse con análisis termodinámicos y esto es lo que se ha hecho en la tesis. Como todo análisis de escenarios de futuro, se necesitan hacer hipótesis que están sometidas a muchos grados de incertidumbre, pero siempre tenemos un modelo de referencia, conocido como BAU (Business As Usual). Para este caso, la única hipótesis es la de seguir por la misma senda de desarrollo. Y al estudiarlo se puede predecir el conflicto y ayudar a discutir las maneras de evitarlo. Dependerá de la humanidad que lo acepte o no, pero los números están ahí. Además, antes de dar un número se hace un análisis de sensibilidad. Y para el caso BAU, se obtuvo un resultado muy dramático: A los ritmos actuales de consumo de materias primas, aunque se descubriera el doble de lo que hoy se conoce como recursos explotables de la Tierra, los picos de consumo sólo se desplazarían unos treinta años en promedio. Aunque el problema se desplace una (o varias) generaciones, eso no es nada incluso en la escala temporal del ser humano.

  5. En definitiva, convertir la roca desnuda en una inmensa mina siempre será tecnológicamente posible pero el coste económico, energético y medioambiental lo hacen y lo harán inviable. Remover las selvas, las montañas, los océanos y los paisajes para buscar las últimas toneladas de minerales estratégicos, como hoy se hace con el oro, con los diamantes o con el coltán, no son el mejor futuro planetario que nos debería aguardar.

  6. Se necesitan instituciones mundiales que den transparencia y promuevan la gestión racional de los recursos minerales planetarios.

De estas conclusiones me interesa remarcar el hecho de que aunque se encuentre una fuente energética “inagotable” como la energía de fusión, la cantidad de energía requerida para extraer más y más materiales será cada vez mayor y los costes medioambientales también. Esto es especialmente importante para aquellos tecnocreyentes que piensan que con una mejor tecnología está todo solucionado. El modelo BAU no es sostenible en el tiempo. Y no lo es, siquiera utilizando masivamente renovables o energia de fusión. La cosa es obvia: para fabricar los “aparatos” requeridos para sostener cualquiera de las tecnologías empleadas (solar, eólica, hidráulica, geotérmica, de fusión, etc...), se requieren materias primas “minerales” (de hecho minerales y rocas industriales). Lo importante de la tesis es que acota en el tiempo las posibilidades reales que tenemos de seguir con el modelo BAU (que ya se ha dicho en esta web que no es sostenible), y lo hace aportando datos cuantitativos. En la misma tesis la autora hace referencia al modelo del informe Meadows de 1972 y posteriores actualizaciones (que ya habíamos introducido en otros artículos de esta web). Destaca el hecho de que su predicciones, aunque desplazadas en el tiempo son correctas y perfectamente válidas en el momento actual. A pesar de que Donella Meadows ya murió, uno de los coautores del informe – Dennis Meadows – sigue en activo. Dos de sus ultimas intervenciones aparecieron en The Oil Drum. La primera, “Crecimiento vs Desarrollo”, es en realidad el resumen de un vídeo que realizo en la cumbre de Davos del año 2009. Cabe destacar de este vídeo su afirmación de que cuanto más tarde esperemos para adoptar medidas sociales, como el control de la natalidad, o la simplicidad voluntaria en el estilo de vida, tanto mayor será la probabilidad de que se produzca un colapso debido a la imposibilidad física del mantenimiento del modelo BAU actual. La segunda intervención consistió en una conferencia que realizo en enero del 2010 y de la que se hizo un resumen en la misma web. A destacar entre otras, las afirmaciones:

  1. Todos los escenarios elaborados por su grupo muestran un crecimiento que finaliza entre el 2010-2050.
  2. El modo en que se produce este final no es gradual sino abrupto.
  3. Los cambios en la tecnología pueden retrasar el final del crecimiento unos años, pero no impedirlo.
  4. Lo que en la actualidad consideramos como problemas *cambio climático, crisis energética, etc...), son en realidad los síntomas de la enfermedad (el crecimiento exponencial que presiona sobre los limites físicos del planeta).
  5. La sociedad actual deberá cambiar su manera de operar básicamente por el cambio climático y por la escasez de recursos (hídricos, minerales, biológicos, de suelo…)
  6. EL FINAL DEL CRECIMIENTO NO SERÁ EL RESULTADO DEL AGOTAMIENTO TOTAL DE LOS RECURSOS SINO DEL INCREMENTO DE LOS COSTES ASOCIADOS A SU EXTRACCIÓN CADA VEZ MÁS DIFÍCIL. De este modo, la población global experimentará el mayor estré antes del cenit de la mayoría de recursos (añado que teniendo en cuenta que los diferentes cenits no coincidirán en el tiempo, probablemente la mejor imagen sea un tren de ondas de estrés que aumente su intensidad con el paso del tiempo de modo no lineal).
  7. Del análisis de los factores que determinan la cantidad de emisiones de CO2 (población total (demografía), unidades de capital por persona (normas culturales), energía requerida por unidad de capital (eficiencia) y fracción de energía que proviene de combustibles fósiles (“energía solar fósil”)), se demuestra que por mucho que se mejore la tecnología (eficiencia + energía solar) no se reduce significativamente nada si no se actúa sobre la demografía y las normas culturales.

Podría añadir que esta ultima constatación es aplicable a la explotación de la mayoría de recursos (renovables y no renovables) de la Tierra. Por mucho que mejoremos la tecnología, si no reducimos el consumo (y además este es más equitativo) no hay nada que hacer.

De lo expresado hasta el momento deducimos que la tendencia general, el camino que seguimos y seguiremos, es hacia una menor disponibilidad de recursos… hacia el decrecimiento. Esta tendencia se puede traducir en múltiples escenarios, pero en cualquier caso – como ya he comentado en otros artículos – debemos elegir entre hacerlo de una manera voluntaria o no. De forma involuntaria, al estilo mamá naturaleza, supondrá añadir mas sufrimiento al proceso en sí. De forma voluntaria, aun siendo doloroso, se pueden realizar acciones que a través de la prevención mitiguen el proceso en sí. En este ultimo caso – como ya he comentado en otras ocasiones – deben decrecer en mayor cuantía los países más ricos (y dentro de ellos quienes tengan más…). El proceso de decrecimiento ha de ser además integral. No se trata solo de consumir menos, sino de cambiar de paradigma… de manera de hacer y pensar.

Cuando hablamos de decrecimiento, y en consonancia con lo expresado por Meadows, hemos de hablar de un tema que ha provocado, provoca y provocará multitud de reacciones en contra (muchas de ellas viscerales y sin ningún fundamento). Lo he comentado en otras ocasiones , y lo vuelvo a traer a la palestra: se habrá de regular la población. El viaje hacia la sostenibilidad no es viable con solo la reducción en el consumo individual y la mejora tecnológica . Se necesita también una limitación del crecimiento demográfico. Es un tema políticamente incorrecto, pero que debe y deberá ser abordado. No hablo de eutanasia, ni de eliminar la población a través de guerras, ni de la solución final... Hablo de país por país, zona por zona, ver que población puede ser sostenida con un consumo razonable y equitativo de recursos. No es una idea mía, ni es nueva, lo han señalado diversos autores y medios desde hace tiempo… Para ilustrar este punto puede leerse el artículo de Gary Peters The Oil Drum y el artículo de Steve Connor en The Independent (por citar dos de los mas recientes).

Hablar de decrecimiento a estas alturas de la película no debería provocar ninguna reacción excesivamente fuerte ya que de hecho se está produciendo y seguirá produciéndose. Tan sólo hay que fijarse en las cifras de paro presentes en multitud de países, pero en particular en el nuestro, y en los índices de consumo (incluyendo el de petróleo en los países ricos como los EE.UU., aunque siempre puede apelarse a la eficiencia...), producto interior bruto, etc... Todos ellos serían los síntomas de la enfermedad, aunque algunos los confundan con la misma. Para una mejor explicación de esto, sin aburrir al lector, les invito a leer el excelente artículo (resumen de otros anteriores) de Gail E. Tverberg publicado en The Oil Drum.

El futuro parece recordar más a una L que a una W o una V (ver "Cuando la forma sí tiene importancia"). Y si ello puede llegar a cumplirse, ¿porqué no se actúa? A nivel político la cosa está muy clara: mientras prevalezcan los planteamientos cortoplacistas de salvar la silla y las prebendas – tanto individuales como colectivas (recordemos que un partido es una organización y que por tanto requiere recursos – sobretodo económicos – para su funcionamiento) – no habrá solución. A nivel individual, las soluciones pasan por agruparse y caminar hacia un cambio de paradigma. En ello están las iniciativas como los Transition Towns, las comunidades resilientes, las monedas locales, etc....

Si pudieran llegar a enlazarse estas iniciativas con una acción política que las favoreciera… el cambio sería más rápido. Pero para ello hay que convencer a la clase política de la necesidad del cambio (sin olvidar a la ciudadanía…. ¡no vayamos a pensar que todo el mundo está concienciado y dispuesto al cambio!) y del porqué del mismo. Difícil tarea que ha de garantizar que como mínimo queden cubiertas las necesidades de la población en Educación, Energia, Acceso al agua, Sanidad, Transporte (comunicación), Seguridad y Alimentación. Una manera de realizarlo es desde el ámbito local, desde los municipios. Pueden citarse en este punto las palabras de R. Bermejo extraídas de su libro “Un futuro sin petróleo”:

Un modelo descentralizado constituye la forma más eficiente y democrática de satisfacer las necesidades vitales de la población... Un modelo descentralizado que se base en la utilización de recursos y tecnologías locales resulta más adecuado para la satisfacción de las necesidades vitales, como son la alimentación, vivienda, sanidad, energía, etc. y es más estable frente a los cambios del sistema económico planetario. Numerosos ejemplos muestran que la adaptabilidad se logra mediante sistemas de gobierno descentralizados, con múltiples niveles de autonomía y un modesto grado de solapamiento de competencias….

Sin duda un cambio, el que nos espera, importante… pero necesario. Un cambio que hay que empezar a realizar cuanto antes.