Ignacio Mártil

Catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Real Sociedad Española de Física

Desde hace más de un año el precio del petróleo experimenta descensos en su precio que no dejan de causar asombro y desconcierto, habida cuenta de que desde hace décadas se insiste en lo próximo que está el agotamiento de las reservas, tanto de este como de los otros combustibles fósiles, gas y carbón. En este artículo analizaré el estado actual del consumo de energía en el planeta, así como las previsiones más recientes para una cronología del agotamiento de los combustibles fósiles.

1. El consumo actual de energía en el mundo y el dominio absoluto de los combustibles fósiles

El consumo energético es sencillamente insostenible. En las últimas décadas, los principales responsables son, de una parte, ciertos aspectos del modo de vida de una parte de la población mundial, localizada principalmente en los países industrializados, que suponen menos del 25% del total y de otra, el aumento demográfico experimentado en las últimas décadas. En efecto, en 1950 la tierra tenía 2.500 millones de habitantes, en el año 2000 ya superaba los 6.000 millones, hoy día somos 7.300 millones y la mayoría de previsiones pronostican que en 2050 se acercará a los 9.500 millones de habitantes.

Energía consumida en el planeta (TWh) en las cuatro últimas décadas. La relación entre potencia y energía, así como el detalle de las unidades empleadas se encuentran en la nota [1] al final del artículo. Fuente: elaboración propia a partir de los datos del Informe BP y de la U.S. Energy Information Administration.

El consumo mostrado en la tabla tiene un reparto muy desigual en el mundo, ya que los países industrializados, con un 25% de la población mundial, consumen el 60% del total de energía. Tal y como se aprecia en la tabla anterior, ese consumo no ha dejado de crecer, y todas las previsiones apuntan a que esa tendencia no se va a frenar en el futuro próximo: 20 TW para 2.020 y 23 TW para 2.030.

Mientras el modo de vida actual no cambie significativamente, la humanidad seguirá dependiendo fuertemente del petróleo, del gas y del carbón. Y en el caso concreto del petróleo, esa dependencia seguirá siendo inevitable mientras los automóviles y los aviones se muevan con gasolinas y kerosenos. Ese escenario no cambiará significativamente mientras otros sistemas de propulsión alternativos (hidrógeno, electricidad) no se desarrollen suficientemente como para poder competir en condiciones de igualdad con los primeros.

2. Evolución prevista de las reservas de combustibles fósiles.

Dependiendo del combustible, las previsiones de agotamiento para cada uno de ellos son las siguientes:

Carbón. A pesar de que hace más de dos siglos que comenzó su utilización masiva, el carbón sigue siendo abundante y sus yacimientos no están concentrados geográficamente, por lo que no existe, ni se vislumbra a corto o medio plazo, problemas de suministro. Con los niveles de explotación actuales, habría carbón para más de 200 años.

Gas natural. Es el que más recientemente se comenzó a utilizar. En EEUU, su consumo se generalizó a partir de los años 50, en Europa a partir de los 70 y en España, a partir de mediados de los 90. La madurez de la tecnología de producción de energía con este tipo de combustible es muy elevada, lo que ha facilitado un incremento espectacular de su utilización. Esto ha traído aparejado un acusado descenso en las reservas conocidas, de modo que sus expectativas de agotamiento se cifran en 60-80 años.

Petróleo. Es el combustible para el que resulta más difícil estimar la duración de las reservas conocidas en la actualidad. Se viene utilizando en la era moderna de forma significativa aproximadamente desde 1850, aunque no fue hasta la llegada del motor de combustión interna en los primeros años del siglo XIX cuando comenzó a dispararse su consumo. La intensa explotación a la que ha sido sometido este recurso ha reducido sus expectativas de agotamiento hasta el margen 40-50 años, lo que le convierte en el combustible fósil más escaso.

Es difícil estimar la fecha de su agotamiento con mayor precisión. La mayoría de científicos coinciden en la idea de que tanto el descubrimiento de nuevos yacimientos de hidrocarburos como su extracción obedecen a una tendencia que muestra la siguiente figura, conocida como teoría del Pico de Hubbert:

Teoría del auge, máximo de extracción y decrecimiento de las reservas de petróleo

La formulación detallada de esta teoría se debe al científico estadounidense Hubbert. Su teoría, formulada en los años 50 del siglo pasado, se demostró válida para las curvas de descubrimientos y extracciones de los EEUU y se ha extrapolado al planeta entero.

En esencia, la teoría de Hubbert indica que la producción mundial de petróleo llegará a su cenit y después declinará tan rápido como creció. Así mismo, señala que el factor que limita la extracción de petróleo es la energía requerida para extraerlo y no su coste económico. Es decir, cuando se necesita consumir una energía equivalente a un barril de petróleo o más para obtener ese mismo barril, la producción ya no es rentable y el yacimiento en cuestión se abandona. Esa magnitud se denomina Tasa de Retorno Energético (TRE) y para cualquier yacimiento, la TRE disminuye conforme pasa el tiempo. En la actualidad, para la mayoría de los yacimientos en explotación, la TRE se sitúa entre uno y cinco barriles de crudo por cada barril usado en la extracción, transporte y posterior refino, mientras que a finales del siglo XIX, los campos petrolíferos aportaban 50 barriles por cada barril usado.

En la actualidad el debate se centra en cuándo ocurrirá el pico de extracción. Esto depende de los posibles descubrimientos de nuevas reservas o la explotación de nuevas formas de petróleo no convencionales, conocidas como fracking. Según la ASPO (Association for the Study of Peak Oil), que engloba a científicos y economistas de todo el mundo, el pico de producción hay que situarlo entre 2010 y 2015, mientras que Agencia Internacional de la Energía lo situaron en 2006 para el petróleo y algo más tarde para el gas. En todo caso, la curva de extracción real de petróleo y gas natural es algo más compleja que la predicha por la teoría de Hubbert, tal y como se muestra en la siguiente figura:

Evolución real del pico de extracción de hidrocarburos, distinguiendo las zonas geográficas de extracción. La escala vertical esta expresada en miles de millones de barriles/año.

El problema latente de la gran dependencia que tenemos del petróleo es el enorme “desaguisado” que supondrá para nuestro actual modo de vida su desaparición, dado el sin fin de aplicaciones que tiene, la mayoría de las cuales se quedarán sin materia prima, al no haber hoy por hoy sustituto. Casi todas nuestras tecnologías y nuestras industrias están relacionadas con productos o subproductos del petróleo. En efecto, un breve repaso nos muestra que tanto el petróleo como el gas se usan para producir energía eléctrica, transporte, lubricación, maquinaria, fertilizantes, pesticidas, plásticos, materiales compuestos o sintéticos, productos químicos, etc. La figura resume e ilustra las estimaciones de la fecha de agotamiento de los combustibles fósiles:

Previsiones para el agotamiento de las reservas de los diferentes combustibles fósiles, así como del uranio, a los ritmos de consumo actuales. Fuente: Elaboración propia a partir de los datos de Revista Ambient@

3. Conclusiones y expectativas

Nos encontramos en un momento crucial, la población mundial seguirá creciendo y la actividad económica no se puede frenar, mientras el principal combustible disminuye inexorablemente cada año. Surgen múltiples interrogantes: ¿Qué haremos a medida que los combustibles fósiles vayan desapareciendo? ¿Qué sustitutos podrán utilizarse? ¿Serán sostenibles los actuales consumos energéticos?

Trataré de responder a estos y otros interrogantes en un próximo artículo, en el que analizaré las potencialidades y las limitaciones de las únicas energías que pueden sustituirlos sin comprometer irreversiblemente el medio ambiente, el clima, etc., las energías renovables.

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[1] La potencia que un determinado aparato tiene se mide en vatios (W) y en múltiplos de vatios: kW (1.000 W), MW (un millón de vatios, 1.000.000 W), GW (mil millones de vatios, 1.000.000.000 W) y TW (1 billón de vatios, 1.000.000.000.000 W). Para saber cuánta energía produce o consume una central eléctrica o una lavadora, respectivamente, hay que conocer durante cuánto tiempo está en funcionamiento, de manera que Energía = Potencia x Tiempo. Las unidades de esta son entonces el kWh, MWh, etc.

Un consumo o producción energético anual puede expresarse como potencia sin más que dividir la energía por el número de horas de un año, 8760.