Desmitificando algunos mitos sobre energía

¿Por qué falla la corrección política? ¿Por qué lo que damos por seguro es incorrecto?

Traducción parcial del post de Gail Tverberg  publicado enel blog Our Finite World

 26 de septiembre de 2017

La mayoría de nosotros estamos familiarizados con la opinión del mundo políticamente correcto. William Deresiewicz describe la visión, que él llama la “religión del éxito”, como sigue:

Hay una manera correcta de pensar y una manera correcta de hablar, y también un conjunto correcto de cosas sobre las que pensar y hablar. El laicismo se da por sentado. El ecologismo es una causa sagrada. Las cuestiones de identidad, principalmente la santa trinidad de raza, género y sexualidad, ocupan el centro de las preocupaciones.

Hay otras creencias que acompañan a esta religión del éxito:

  • El viento y la energía solar nos salvarán.
  • Los coches eléctricos harán posible el transporte indefinidamente.
  • Nuestros líderes mundiales son todopoderosos.
  • La ciencia tiene todas las respuestas.

Para mí, esta historia es bastante equivalente al artículo, “La tierra es plana e infinita, de acuerdo con expertos pagados”, de Chris Hume en Funny Times. Si bien la historia es popular, es simplemente tonta.

En este post explico por qué muchas creencias populares son simplemente erróneas. Voy a tratar muchos temas polémicos, incluyendo el ambientalismo, la literatura revisada por pares, los modelos de cambio climático y la religión. Espero que el análisis sorprenda a casi todo el mundo.

Mito 1: Si hay un problema con la falta de cualquier recurso, incluyendo el petróleo, se manifestará con precios altos.

A medida que alcanzamos los límites del petróleo o de cualquier recurso finito, el problema que encontramos es un problema de asignación.

Mientras la cantidad de recursos que podemos extraer de la tierra siga aumentando más rápido que la población, no hay ningún problema con los límites. La pequeña porción que cada persona puede obtener de estos recursos en crecimiento irá aumentando en promedio. Los ciudadanos pueden razonablemente esperar que las futuras pensiones prometidas se pagarán con los recursos crecientes. También pueden esperar que, en el futuro, las acciones y los bonos que poseen puedan canjearse por bienes y servicios reales. Si la cantidad de recursos empieza a menguar, el problema que tenemos es parecido al tipo de problema de las “sillas musicales”:

En cada ronda del juego de sillas musicales, se quita una silla del círculo. Los jugadores deben caminar alrededor del círculo. Cuando la música se detiene, todos los jugadores se pelean por las sillas restantes. Alguien queda excluido.

Los jugadores del sistema económico actual incluyen:

  • Trabajadores con altos salarios (o de élite)
  • Trabajadores con bajos salarios ( no élite)
  • Empresas
  • Gobiernos
  • Propietarios de activos (tales como acciones, bonos, terrenos, edificios) que quieren venderlos e intercambiarlos por bienes y servicios actuales.

Si hay escasez de un recurso, la creencia estándar es que los precios subirán y, que la consecuencia es que se encontrará mayor cantidad de este recurso, o bien se sustituirá por otros. La sustitución sólo funciona en algunos casos: es difícil pensar en un sustituto del agua dulce. A menudo es posible sustituir un producto energético por otro, pero en conjunto, no hay sustituto para la energía. Si queremos calentar una sustancia para producir una reacción química, necesitamos energía. Si queremos mover un objeto de un lugar a otro, necesitamos energía. Si queremos desalinizar el agua para producir más agua dulce, también requeriremos energía.

La economía mundial es un sistema en red autoorganizado. El sistema en red incluye negocios, gobiernos y trabajadores, además de muchos tipos de energía, incluida la energía humana. Los trabajadores desempeñan un doble papel porque también son consumidores. La forma en que se asignan los bienes y servicios está determinada por las “fuerzas del mercado”. De hecho, la forma en que actúan estas fuerzas del mercado está determinada por las leyes de la física. Estas fuerzas del mercado determinan cuál de los jugadores quedará al margen si no hay suficientes recursos para completar la vuelta.

Los trabajadores que no son de élite juegan un papel fundamental en este sistema porque son muy numerosos. Estas personas son los principales clientes de bienes, tales como viviendas, alimentos, ropa y servicios de transporte. También desempeñan un papel importante en el pago de impuestos y en la recepción de servicios gubernamentales.

La historia dice que si no hay suficientes recursos para completar la vuelta, podemos esperar un aumento de la disparidad de salarios y de riqueza.

Esto ocurre porque   la tecnología y la especialización son solución para muchos tipos de problemas. A medida que la economía depende cada vez más de la tecnología, los propietarios y los gestores de la tecnología comienzan a recibir salarios más altos, relegando a los trabajadores sin habilidades especiales. Los propietarios y gerentes también tienden a recibir ingresos de otras fuentes, tales como intereses, dividendos, ganancias de capital y rentas.

Cuando no hay suficientes recursos para completar la vuelta la tentación es usar la tecnología para reemplazar a los trabajadores, porque esto reduce los costos. Por supuesto, un robot no necesita comprar comida o un automóvil. Este enfoque tiende a empujar los precios de las materias primas hacia abajo, en lugar de subirlos. Esto es debido porque al haber menos trabajadores ocupados; el conjunto de los trabajadores puede permitirse menos bienes en promedio. De forma similar se produce un descenso en los precios de las materias primas cuando los salarios de los trabajadores que no son de élite se estancan o caen.

Si los salarios de los trabajadores que no son de élite son más bajos, los gobiernos se encuentran en una dificultad creciente porque no pueden recabar suficientes impuestos por todos los servicios que se les pide que proporcionen. La historia demuestra que los gobiernos suelen colapsar en tales situaciones. Los principales incumplimientos de la deuda son otro resultado probable (Figura 3). Los pensionistas son otra categoría de beneficiarios que seguramente se “dejen de lado” cuando el juego de las sillas musicales se detiene.

Las leyes de la física nos indican categóricamente que si estamos llegando a límites de este tipo, la economía colapsará. Sabemos que esto sucedió en  muchas economías primitivas. Más recientemente, hemos presenciado colapsos parciales, como la depresión de los años treinta. La depresión ocurrió cuando el precio de los alimentos disminuyó   debido a que la mecanización había eliminado una parte significativa del trabajo manual humano. Si bien este cambio redujo el precio de los alimentos, también tuvo un impacto negativo en el poder adquisitivo de aquellos cuyos empleos fueron eliminados.

El colapso de la Unión Soviética es otro ejemplo de colapso parcial. La crisis se produjo como una consecuencia de los bajos precios del petróleo en los años ochenta. La Unión Soviética era un exportador de petróleo que se vio afectado por estos bajos precios del petróleo. Pudo seguir produciendo durante un tiempo, pero finalmente (1991) los problemas financieros la atraparon y el gobierno central se derrumbó.

Los precios bajos son a menudo un signo de falta de asequibilidad. Los precios de hoy en día del petróleo, del carbón y del gas natural tienden a ser demasiado bajos para los productores actuales. El bajo precio de la energía es engañoso porque su impacto inicial en la economía parece ser favorable. La trampa es que después de un tiempo, el déficit el alcanza a los fondos para la reinversión y, por tanto, su producción disminuye. El colapso económico resultante puede parecer un colapso financiero o un colapso gubernamental.

Los precios del petróleo se han mantenido bajos desde finales de 2014. No sabemos por cuánto tiempo estos bajos precios pueden continuar antes del colapso. Han transcurrido tres años desde que la caída del precio del petróleo; deberíamos estar preocupados.

Mito 2. (Relacionado con el mito 1) Si esperamos el tiempo suficiente, las energías renovables llegarán a ser asequibles.

El hecho de que la disparidad salarial crezca a medida que nos acercamos a los límites significa que no se puede esperar que los precios aumenten a medida que nos acercamos a estos límites. En cambio, los precios tienden a disminuir a medida que un creciente número de posibles compradores quedan fuera del mercado. De hecho, si los precios de la energía pudiesen subir mucho más, habría cantidades enormes de petróleo, del carbón y del gas que podrían ser extraídos.

Parece que hay un precio máximo asequible para cualquier mercancía. Este precio asequible máximo depende en gran medida de los salarios de los trabajadores que no son de élite. Si los salarios de los trabajadores no pertenecientes a la élite caen (por ejemplo, debido a la mecanización o la globalización), el precio máximo asequible puede, incluso, caer.

Mito 3. (Relacionado con los mitos 1 y 2) Un exceso de petróleo indica que los límites del petróleo están muy lejos.

Un exceso de petróleo significa que demasiadas personas en todo el mundo se ven impedidas para comprar bienes y servicios que dependen del petróleo, debido a los bajos salarios o a la falta de empleo. Es un problema de la física, relacionado con el hielo que se forma cuando la temperatura es demasiado fría. Sabemos que este tipo de cosas ocurre regularmente en colapsos totales y parciales. Durante la Depresión de los años 30, la comida se destruía por falta de compradores. No es un indicador de que los límites estén lejos; es una indicador de que los límites están a la vuelta de la esquina. El sistema ya no puede equilibrarse por si mismo correctamente.

Mito 4: El viento y la energía solar pueden salvarnos.

La cantidad de energía (distinta a la ingesta directa de alimentos) que los humanos requieren es mucho mayor de lo que se supone. Los animales y plantas pueden vivir de los alimentos que comen o de la energía que producen utilizando la luz solar y el agua. Los humanos se desviaron de este  patrón sencillo hace mucho tiempo, hace más de 1 millón de años.

Desafortunadamente, nuestros cuerpos están ahora adaptados al uso de energía suplementaria además de los alimentos. El uso del fuego permitió a los humanos desarrollarse de manera diferente que otros primates. El uso del fuego para cocinar nos ayudó de maneras diversas . Nos aportó el tiempo que de otro modo pasaríamos masticando. Nos proporcionó tiempo que pudimos utilizar para la fabricación de herramientas y otras artesanías. Permitió que los dientes, las mandíbulas y el sistema digestivo fueran más pequeños. La reducción de la energía necesaria para mantener el sistema digestivo permitió que el cerebro se hiciera más grande. Permitió que los seres humanos pudiésemos vivir en zonas del mundo a las que no estábamos físicamente adaptados para vivir.

De hecho, en la época de los cazadores-recolectores, los seres humanos ya parecían necesitar tres veces más energía total que los primates de tamaño semejante, contando la biomasa quemada además de la energía directa de los alimentos. Los “vatios per cápita” son una medida del ritmo al que consumimos la energía. Incluso en los días de los cazadores-recolectores, los seres humanos se comportaban de manera diferente de lo esperado en primates de tamaño similar. Sin considerar la energía suplementaria, un humano consume como una bombilla de 100 vatios. Con el uso de la energía suplementaria de la biomasa quemada y otras fuentes, incluso en tiempos de cazadores-recolectores, la energía utilizada era equivalente a la de una bombilla de 300 vatios.

¿Cual es la comparación entre la cantidad de energía producida por las turbinas eólicas y los paneles solares actuales con la energía utilizada por los cazadores-recolectores? Comparemos la producción eólica y solar actual con los 200 vatios de energía suplementaria necesarios para mantener nuestra existencia humana en tiempos de los cazadores-recolectores (diferencia entre 300 vatios per cápita y 100 vatios per cápita). Esto supone que si volviésemos a cazar y a recolectar, podríamos de algún modo, recoger comida para todos, cubriendo los primeros 100 vatios per cápita. Todo lo que tendríamos que hacer es proveer suficiente energía suplementaria para cocinar, calentar, y otras necesidades muy básicas, así que no tendríamos que desforestar la tierra.

BP nos ofrece,  convenientemente, los datos de la producción eólica y solar en “Teravatios hora.”  Si tomamos la población mundial actual de 7.5 mil millones, y la multiplicamos por 24 horas al día, 365,25 días al año, y 200 vatios, llegamos a la cifra de 13.149 Teravatios hora (TWh) de energía necesarios cada año. En 2016, la producción de viento fue de 959,5 Teravatios hora; la producción de energía solar fue de 333,1 Teravatios-hora, que sumados dan un total de 1.293 Teravatios hora. Si comparamos la energía suministrada real (1.293 TWh) con la energía requerida de 13.149 TWh, llegamos a la conclusión que la energía eólica y solar de hoy en día sólo proporcionaría el 9,8% de la energía suplementaria necesaria para mantener un nivel de existencia de cazadores-recolectores para la población actual.

Por supuesto, todo ello resulta sin considerar como, siendo cazadores-recolectores, lo hubiésemos hecho  para producir electricidad eólica y solar y cómo hubiésemos distribuido dicha electricidad. Huelga decir que estaríamos muy lejos de producir un nivel agrícola capaz de alimentar a una población mundial como la actual, usando sólo viento y energía solar. Aun añadiendo la energía hidráulica, la cantidad llegaría a cubrir sólo el 40,4% de la energía suplementaria necesaria para la existencia como cazadores recolectores.

Muchas personas creen que la energía solar y eólica están aumentando rápidamente. Partiendo de un nivel base de cero, los aumentos porcentuales anuales parecen ser grandes, pero si comparamos con el punto final requerido para mantener un nivel razonable para toda la población, entonces nos encontramos muy lejos. Una conferencia reciente del  Profesor de Energía Vaclav Smil  se titulaba,  “¿Revolucion energética ? Más bien parece que estamos en el ABC”

Mito 5. Los métodos de evaluación como “La tasa de retorno energético” (TRE) y el “Análisis de ciclo de vida (ACV)” indican que el viento y la energía solar deben ser soluciones aceptables.

Estos enfoques tienen que ver con la comparación entre la energía utilizada en la creación de un dispositivo dado con la energía resultante producida por el dispositivo. El problema de estos análisis es que, aunque podemos medir “el resultado energético” bastante bien, nos cuesta determinar la “energía total utilizada”. Una gran parte del uso de energía proviene de fuentes indirectas, del mismo modo que las carreteras  son compartidas por muy diferentes usuarios.

Con los recursos intermitentes, como el viento y la energía solar, existe un problema particular. Los análisis de la TRE disponible para la eólica y la solar se basan en la evaluación de estos dispositivos como unidades independientes (por ejemplo, alimentando una planta de desalinización, de forma intermitente). Desde este enfoque parecen ser opciones razonablemente buenas como dispositivos de transición sin combustibles fósiles.

Pero los análisis de la TRE no funcionan bien cuando hay una necesidad de añadir infraestructuras costosas para compensar la intermitencia del viento y energía solar.  Esta situación tiende a ocurrir cuando la electricidad se agrega a la red en cantidades importantes. Una solución para la intermitencia es la adición de baterías; otra es sobredimensionar los dispositivos intermitentes, y usar sólo la parte de la electricidad intermitente que llega a la hora del día y de la época del año cuando se necesita. Otro enfoque consiste en pagar a los proveedores de combustibles fósiles por mantener una capacidad adicional (necesaria tanto para responder a los picos de consumo como para las épocas del año en que los recursos intermitentes son insuficientes).

Cualquiera de estas soluciones es costosa y se hace más costosa cuanto mayor es el porcentaje de electricidad intermitente que se añade. Recientemente Euan Mearns calculó que para un parque eólico en alta mar en particular, el coste sería seis veces más alto si se agregara una batería con suficiente reserva para compensar las fluctuaciones del viento de un solo mes. Si el objetivo fuese equilibrar las fluctuaciones a largo plazo, el costo sería sin duda mayor. Es difícil modelar qué soluciones serían necesarias para un sistema verdaderamente 100% renovable. El costo sería sin duda astronómico.

Cuando se diseña un análisis como el EROI, hay una tendencia a excluir cualquier costo que varíe con la aplicación, ya que es difícil estimarlo. Mi experiencia profesional es en el campo actuarial (analista de riesgos). En estos casos el énfasis se pone siempre en completar todos los costes porque, una vez haya ocurrido el hecho, quedará muy claro si el périto no tuvo en cuenta algún coste importante relacionado con el seguro. En el cálculo de la TRE y análisis similares, el vínculo con el mundo real es mucho menor, por lo que es fácil que algún descuido pase desapercibida. En teoría, la TRE tiene múltiples aplicaciones, englobando aquellas donde la intermitencia no es un problema. No es asumible que el diseñador de la TRE considere todos los casos.

Otra forma de enfocar la cuestión es desde el punto de vista de la “calidad”. La teoría de la TRE generalmente considera equivalentes todos los tipos de energía (incluyendo carbón, petróleo, gas natural, electricidad intermitente y electricidad de calidad de red). Desde esta perspectiva, no hay necesidad de corregir las diferencias entre los tipos de producción de energía. Por tanto es lógico que las publicaciones de los análisis de la TRE y de los análisis del ciclo de vida (ACV) parezcan indicar que el viento y la energía solar son grandes soluciones, sin dar más explicaciones sobre los probables altos costes reales asociados a su uso en la red eléctrica.

Mito 6. Los artículos revisados por pares dan resultados correctos.

La verdadera historia es que los artículos revisados por pares deben ser revisados cuidadosamente por aquellos que los usan. Hay una posibilidad muy significativa de que se arrastren errores. Esto puede ser debido a la mala interpretación de los artículos anteriores revisados por pares, o porque los artículos anteriores revisados por pares se basaban en el “conocimiento del momento”, que no era del todo correcto a la vista de los estudios más recientes  publicados posteriormente a la redacción del artículo. O, como se ha indicado en el ejemplo de Mito 5, los resultados de los artículos revisados por pares pueden ser confusos para aquellos que los revisan, en parte porque no están escritos para una audiencia en particular.

Debido a la forma en que la investigación universitaria se divide, los investigadores suelen tener un alto nivel de conocimientos especializados sobre una materia en particular. Como ya expliqué en el apartado sobre el Mito 1, la situación de la economía en del mundo real es que la economía mundial es un sistema auto-organizado en red. Todo afecta a todo lo demás. El investigador con una formación poco amplia no entiende estas interconexiones. Por ejemplo, los investigadores de energía generalmente no comprenden los bucles económicos de retroalimentación, por lo que tienden a obviarlos. Es probable que los pares que revisan los artículos y que buscan errores en el propio documento, también obvien importantes bucles de retroalimentación.

Para empeorar las cosas, el proceso de publicación tiende a favorecer los resultados que sugieren que no hay ningún problema de energía ante nosotros . Este sesgo puede resultar del proceso de revisión por pares. Un autor me explicó que había obviado cierto punto en un artículo porque suponía que algunos de sus colegas revisores procederían de la Comunidad Verde; no quería decir nada que les pudiera ofender.

Este sesgo también puede proceder directamente del editor de libros y artículos académicos. El editor se dedica a la venta de libros y artículos de revistas; no quiere molestar a los compradores potenciales de sus productos. Un editor me dejó claro que su organización no quería ver ninguna mención de problemas que parecen no tener solución. El lector debe tener la impresión de que si bien pueden haber problemas ante nosotros, es probable que se encuentren soluciones.

En mi opinión, cualquier investigación publicada debe ser examinada con mucho cuidado. Es muy difícil para un autor moverse mucho más allá del nivel general de comprensión de su público y de los posibles revisores. Hay incentivos financieros para que los autores produzcan informes revisados por pares y para que los editores los publiquen. En muchos casos, los artículos de blogs pueden ser mejores recursos que los artículos académicos porque sus autores de blogs están bajo menor presión para escribir informes revisados por pares.

Mito 7. Los modelos climáticos ofrecen una buena estimación de lo que podemos esperar en el futuro.

No hay duda de que el clima está cambiando. ¿Pero es toda esta histeria sobre el cambio climático realmente la historia correcta?

Nuestra economía, y de hecho la Tierra y todos sus ecosistemas, son sistemas autoorganizados en red. Estamos alcanzando límites en muchas áreas a la vez, incluyendo la energía, el agua dulce, la cantidad de pescado que se pueden extraer anualmente de los océanos y la extracción de mena de metal en la minería. Es probable que los límites físicos conduzcan a problemas financieros, como se indica en la Figura 3. Los responsables de la modelización del cambio climático han optado por dejar todos estos temas fuera de sus modelos, y en cambio, suponen que la economía podrá seguir creciendo como de costumbre hasta el 2100. Excluyendo del modelo estas cuestiones podemos esperar fácilmente que se sobreestime el impacto del cambio climático.

La Agencia Internacional de la Energía es muy influyente en lo que respecta a las cuestiones energéticas que se consideran. Entre 1998 y 2000, se produjo un gran revés en la importancia de los límites energéticos.

El informe World Energy Outlook de 1998  de la AIE dedicó muchas páginas a discutir la posibilidad de suministros inadecuados de petróleo en el futuro. De hecho, en el principio del informe se dice,

Nuestro análisis de la evidencia actual sugiere que la producción mundial de petróleo de fuentes convencionales podría alcanzar un máximo durante el período de 2010 a 2020.

El mismo informe también menciona las consideraciones sobre el cambio climático, pero dedica muchas menos páginas a este tema. La Conferencia de Kyoto se celebró en 1997, y el tema se estaba discutiendo ampliamente.

En 1999, la AIE no publicó World Energy Outlook. Cuando la AIE publicó el  Informe World Energy Outlook en el año 2000 , el informe se centró súbitamente en el cambio climático, sin mencionar el Peak Oil. Hacia poco que se había publicado la evaluación mundial del petroleo USGS World Petroleum Assessment 2000  Podría haberse utilizado para justificar una producción de petróleo al menos algo mayor en el futuro.

Seré la primera en admitir que la historia del “Peak Oil” no es del todo correcta. Es la mitad de la historia, basada en una comprensión parcial del papel que desempeña la física en los límites energéticos. El suministro de petróleo no se “agota”. Los peakoilers tampoco entendieron que la física gobierna el funcionamiento de los mercados: si los precios suben o bajan u oscilan, si no hay lo suficiente para completar la vuelta, algunos de los aspirantes a compradores quedarán en suspenso. Pero el cambio climático, como único problema, o incluso como nuestro principal problema, tampoco es la historia correcta, es la otra mitad de la historia.

Un punto en el que fallaron tanto los peakoilers como la AIE es que la economía mundial no tiene realmente la habilidad de recortar significativamente el uso de combustibles fósiles sin que se derrumbe. Por lo tanto, las recomendaciones de la AIE en relación al abandono de los combustibles fósiles no pueden funcionar. (cambiar el uso de energía entre países es bastante fácil, sin embargo, hacer reducciones de CO2 en cada país parece más beneficioso de lo que realmente es.) La AIE haría mejor hablando de cambios no relacionados con los combustibles, que podrían reducir el CO2, como comer comida vegetariana, eliminar arrozales inundados y tener familias más pequeñas. Por supuesto, estos no son realmente los temas de los que la Asociación Internacional de Energía se preocupa.

La lamentable verdad es que en cualquier tema difícil e interdisciplinario, no tenemos ninguna manera de dar un salto desde la falta de conocimiento hasta el pleno conocimiento de un tema sin un número de pasos aislados y parcialmente erróneos. Los estudios climáticos del IPCC y los análisis de TRE se incluyen en esta categoría, al igual que los informes de Peak Oil.

Los progresos que he hecho en averiguar la historia de los límites de la energía no habrían sido posibles sin el trabajo de muchas otras personas, incluyendo aquellos que trabajan en el estudio de Peak Oil y los que estudian la TRE. También he recibido un montón de “consejos” de los lectores de OurFiniteWorld.com sobre temas adicionales que debería investigar. Incluso con toda esta ayuda, estoy segura de que mi versión de la verdad no es del todo correcta. Todos vamos aprendiendo a medida que avanzamos.

En realidad, pueden haber detalles de este modelo climático particular que no son correctos, aunque esto está fuera de mi área de especialización. Por ejemplo, las temperaturas históricas utilizadas por los investigadores parecen necesitar muchos ajustes para ser utilizables. Algunas personas argumentan que el registro histórico se ha ajustado para hacer que el registro histórico encaje en el modelo particular utilizado. También hay un problema para alinear los índices hasta el momento actual. Anteriormente mencioné el problema de los índices de la TRE que no tienen ningún vínculo con el mundo real; los índices del modelo climático no son tan malos, pero parece también que no estar bien ligados a lo que realmente está sucediendo.

 

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