El mundo actual sufre una completa dependencia de las energías fósiles. Si el petróleo y el gas natural, que suponen más del 80 por ciento de la demanda energética mundial, dejaran repentinamente de fluir desde los países productores a los consumidores, nuestros coches, camiones, trenes y aviones dejarían de funcionar; los productos dejarían de viajar hacia y desde las fábricas; las personas no podrían llegar a sus lugares de trabajo, y nuestra economía y la sociedad en su conjunto quedarían paralizadas por completo.
Aunque la energía fósil tiene el mérito de haber contribuido a impulsar al planeta a su grado de desarrollo actual, presenta hoy, sin embargo, graves inconvenientes que aconsejan la búsqueda urgente de alternativas.
El primero de dichos inconvenientes es que la energía fósil que se gasta no se puede reponer, es decir, que no es renovable. Los combustibles fósiles son acumulaciones de seres vivos vegetales (bosques y plancton marino) que vivieron hace millones de años y que se han fosilizado formando carbón o hidrocarburos (petróleo y gas natural). La radiación solar, capturada por los vegetales y atrapada durante eras geológicas en forma de moléculas de alta energía, es la que hoy se encuentra en los hidrocarburos creados por la descomposición de la materia vegetal por acción de la temperatura, la presión y determinadas bacterias durante millones de años. Esto hace que la energía fósil sea imposible de reponer, y, por tanto, que su desaparición sea inevitable. Se calcula que el petróleo tardará menos de 70 años en desaparecer como fuente de energía económicamente viable.
En segundo lugar se encuentra la cuestión de la dependencia energética y económica que sufren los países consumidores. A excepción de los doce países que constituyen la OPEP, organización que controla la mitad de las exportaciones de crudo mundiales y posee tres cuartas partes de las reservas, los demás países del mundo producen mucho menos petróleo del que consumen, y, por tanto, se ven obligados a importarlo al precio que dicte la organización, lo que suele causar una fuerte dependencia económica.
En tercer lugar está el problema del creciente cambio climático. Los gases de efecto invernadero que producen los hidrocarburos al quemarse contribuyen a modificar la composición de la atmósfera del planeta magnificando el efecto invernadero natural, y haciendo, por tanto, que la temperatura de la superficie de la tierra aumente. Esto puede producir en unos años el derretimiento del hielo de los polos, un aumento del nivel del mar y su acidificación, inundaciones en costas e islas, y, en consecuencia, una gravísima crisis económica y humanitaria global.
En cuarto lugar se encuentra el negativo impacto medioambiental que provocan las energías fósiles. La producción y el transporte de hidrocarburos conllevan serios riesgos para el medioambiente, como, por ejemplo, los derivados de un derrame de petróleo o una explosión.
Además, la exploración y la explotación de pozos petrolíferos causan serios problemas, como la pérdida de biodiversidad, la degradación de ecosistemas o la contaminación de los mares.
Y, finalmente, en quinto lugar está el alto grado de contaminación que los combustibles fósiles provocan sobre el aire. La quema de gasolina en un motor no sólo produce dióxido de carbono y agua en el tubo de escape, sino que también provoca la aparición de subproductos contaminantes para el aire, como el monóxido de carbono (venenoso), los óxidos de nitrógeno (causantes del smog), o hidrocarburos de combustión parcial (producen ozono nocivo para la salud).
Es necesario dar un decidido paso hacia delante y superar el actual modelo de economía fósil, reemplazándolo por otro basado en energías limpias, renovables, y cuyo suministro esté garantizado. Pero, para conseguir esto, el cambio debe ser gradual, ya que la sustitución de la principal fuente de energía que usa la humanidad tiene, evidentemente, importantes consecuencias políticas, económicas y sociales.
El primero de los pasos que se debe dar es la inclusión en el precio de todos los productos y servicios de su impacto medioambiental. Esto es algo que los economistas conocen desde hace mucho tiempo, técnicamente denominadoexternalidad [2] negativa: al consumir un determinado producto o servicio generamos un perjuicio a terceros sin que medie ningún tipo de compensación económica. La manera de solucionarlo es internalizar este coste haciendo que lo asuma el consumidor, mediante la creación, por ejemplo, de un mercado de emisiones cuyo coste se impute sobre los bienes y servicios del comercio. Si esto se hiciera, las energías fósiles perderían gran parte de su competitividad frente a las energías renovables, ya que su precio se vería muy incrementado por el enorme coste económico del desgaste medioambiental que está teniendo para todos su utilización [3]
Tras la puesta en marcha de este nuevo paradigma económico, el cambio de incentivos económicos dará lugar a un nuevo modelo, el de la economía del carbono, que provocará el desarrollo tecnológico exponencial de las renovables. Estas energías cuentan con la ventaja de no ser contaminantes, estar libres de emisiones de gases de efecto invernadero, y reducir la dependencia política y económica adquirida con el puñado de países inestables que controlan hoy el petróleo. Muchos expertos creen que en el medio y largo plazo se impondrá la solar como fuente de energía primaria. Y es muy probable que el hidrógeno se convierta en el vector energético [4] del futuro, complementando a la electricidad. La combinación ambos eliminaría de manera inmediata el 65 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero del planeta.
La energía solar cuenta a su favor con el hecho de ser universalmente accesible (salvo en los Polos) y de duración ilimitada. De hecho, bastaría cubrir con colectores solares menos de un cinco por ciento de los desiertos cálidos para satisfacer las necesidades eléctricas del mundo entero. Actualmente existen gran cantidad de tecnologías alternativas para producir energía a partir del sol, que pueden agruparse en dos bloques. Por un lado está la tecnología fotovoltaica, que transforma la radiación solar en electricidad, aprovechando el efecto fotoeléctrico, y, por otro, la tecnología termosolar, basada en la conversión en calor de la energía radiada, que posteriormente se emplea en un ciclo termodinámico. El uso de uno u otro bloque de tecnologías solares depende del tipo de demanda energética que se tenga. Por ejemplo, en el caso de abastecer a un gran número de hogares o industrias ubicados en una zona de alta radiación directa tiene sentido utilizar termosolar, mientras que para núcleos dispersos o consumo individual tiene más sentido usar fotovoltaica.
Por su parte, para que el hidrógeno pueda cumplir adecuadamente su función de vector energético en el futuro hace falta resolver algunas cuestiones. Las dos más importantes son cómo producirlo en grandes cantidades a partir de otra fuente primaria de energía con emisiones que sean nulas, y cómo almacenarlo de manera eficiente.
Existen dos mecanismos económicamente viables para extraer hidrógeno: la electrólisis del agua y el reformado de combustible. El primero usa electricidad para separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno del agua, y permitiría a los ciudadanos producirlo en sus casas. El segundo utiliza un reformador para separar las moléculas de hidrógeno contenidas en el combustible. Para lograr el objetivo de que el hidrógeno tenga emisiones cero es necesario que el método utilizado no implique la emisión indirecta de dióxido de carbono u otros gases de efecto invernadero. Por ello, la electricidad o el combustible utilizados no deben provenir de derivados fósiles, sino de formas de energía limpia y renovable. En la actualidad, la electricidad que se utiliza procede, en su mayor parte, de centrales de carbón o gas natural; y los combustibles más utilizados para la obtención de hidrógeno son la gasolina y el gas natural. Pero la inclusión de su coste medioambiental en la energía provocará un desplazamiento hacia la creación de electricidad a partir de la energía solar y la producción de hidrógeno a partir de biocombustibles o de la propia energía solar.
El almacenamiento del hidrógeno no es cuestión baladí. Aunque es difícil de almacenar por su baja densidad volumétrica de energía, casi 3000 veces menor que la de la gasolina, existen tres formas de hacer el hidrógeno más denso, y, por tanto, más apto para su almacenamiento: compresión, licuefacción, o combinación con otros elementos. Cada una de ellas tiene sus ventajas e inconvenientes, y ninguna es en la actualidad lo suficientemente eficiente como para despuntar frente al resto. Por ello, la opción más usada hoy es la creación de hidrógeno de manera distribuida en el momento en que se necesita mediante, por ejemplo, el uso de un reformador que procese bioetanol para producir el gas. Este tipo de esquemas están siendo examinados para su uso en vehículos híbridos.
La transición del actual modelo económico, basado en las energías fósiles, hacia un New Deal energético, basado en las energías renovables, es vital para construir un futuro sostenible. Dados los intereses económicos vinculados a las energías fósiles, llegar hasta el punto en el que el sol y el hidrógeno alimenten el 80 por ciento de nuestras necesidades energéticas no será un camino fácil. Debemos ser capaces de entender las ventajas que las energías renovables tienen sabiendo que no nos equivocamos, y seguir dedicando recursos a su desarrollo. Sin duda, las generaciones futuras nos lo agradecerán.
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[1] El New Deal fue un conjunto de medidas económicas puestas en marcha entre 1933 y 1938 por el presidente norteamericano Franklin Delano Roosevelt para actuar de forma enérgica sobre las causas de la grave crisis económica de 1929, y mitigar así la gran depresión en la que se vio sumida el país.
[2] En economía una externalidad es un impacto (positivo o negativo) sobre cualquier parte no involucrada en una transacción económica dada. Las externalidades ocurren cuando una decisión adoptada produce costes o beneficios sobre terceras partes no involucradas en la transacción.
[3] Según el informe Stern, el coste económico total del cambio climático (motivado por las emisiones de gases de efecto invernadero) es superior al uno por ciento anual del producto interior bruto mundial. Una gran parte de ese coste es debido a las emisiones derivadas del uso de energías fósiles.
[4] En este contexto, debe entenderse vector energético como un medio de transmisión de la energía desde las fuentes primarias hasta los usuarios.
Estos datos nos aportan dos ideas interesantes. La primera es que el consumo energético asociado al transporte alcanza en los países desarrollados una relevancia considerable; y, la segunda, que dentro del transporte en general, el de carretera supone el mayor porcentaje. Por tanto, las medidas con mayor impacto serán aquellas destinadas a reducir el consumo energético, precisamente, del transporte por carretera.