Para conocer la dimensión del problema energético al que se enfrenta el mundo, hay que tomarle la medida a la dependencia de nuestra civilización del petróleo para su sostenimiento. Aunque el petróleo impregna nuestras vidas como el chapapote de un vertido cubre al cormorán, para la mayoría, nuestra experiencia con el petróleo es tan solo el olor de la gasolina cuando llenamos el depósito del automóvil.
Características únicas del petróleo
De todos los combustibles fósiles, el petróleo es el que tiene una mayor densidad energética. De hecho, exceptuando a los combustibles nucleares, el petróleo es la fuente de energía que produce un mayor rendimiento. No es casualidad por lo tanto que sea nuestra mayor fuente de energía desde 1960, seguida del carbón y el gas natural. Todo el mundo está de acuerdo desde hace décadas en que hay menos petróleo que carbón y gas natural. Que nuestra dependencia del petróleo continúe siendo a día de hoy mayor que de todas las otras fuentes de energía es un indicio de que la situación no se va a corregir en el tiempo que queda hasta que la disponibilidad del petróleo se vea significativamente disminuida.
El petróleo presenta una gran variedad de composiciones, densidades y orígenes y una vez extraído, se refina en los siguientes productos (varía bastante dependiendo del tipo de petróleo):
- En torno a un 42% se convierte en gasolina
- En torno a un 23% se convierte en diesel y combustible de calefacción
- En torno a un 18% se convierte en la importante categoría de otros productos, que incluye toda la química orgánica base de las médicinas, fertilizantes, plaguicidas, herbicidas, la industria del plástico y la industria de los lubricantes, entre otras muchas cosas más.
- En torno a un 10% se convierte en combustible de aviones
- En torno a un 4% se convierte en gas de petróleo liquefactado (LPG), fundamentalmente propano o butano utilizado en calefacción, motores de gas, refrigeración y cocinas.
- En torno a un 3% se convierte en asfalto.
Productos obtenidos de un barril de petróleo
De este proceso hay que destacar dos factores. Primero, el 75% del producto refinado del petróleo consiste en combustibles líquidos, que no solo son extraordinariamente convenientes frente a combustibles sólidos o gaseosos en cuanto a su almacenamiento, transporte y utilización en motores, sino que tienen una mayor densidad energética por unidad de volumen. Segundo, el 20% restante que constituye la base de la industria química es difícilmente sustituíble.
Dos sistemas energéticos
Es sorprendente que muchísima gente que opina e incluso escribe en periódicos o revistas sobre la sustitución del petróleo y los problemas energéticos de nuestra sociedad no comprende que a efectos prácticos del uso del petróleo tenemos no uno sino dos sistemas energéticos prácticamente independientes. Uno es la energía del transporte, que incluye todas las fuentes de energía que se utilizan en el transporte de mercancías y personas por tierra, mar y aire y que utiliza casi exclusivamente derivados del petróleo. El otro es la energía de transformación, que incluye todas las fuentes de energía que se utilizan en procesos de transformación (calentamiento, trabajo y producción) en domicilios, edificios, empresas e industrias y que utiliza esencialmente todo el resto de fuentes de energía y una pequeña parte del petróleo.
Esta distinción es fundamental para poder discutir no solo los problemas que puede causar una escasez de petróleo, sino también sus posibles soluciones. Es evidente que la adición de infinitos aerogeneradores mañana haría muy poco por solucionar los problemas que causaría una reducción drástica del petróleo pasadomañana. Antes habría que conseguir que la mayoría de la energía de transporte fuera electricidad, si ello es posible (no lo es).
Uso del petróleo en el transporte
Podemos visualizar la importante distinción entre la energía del transporte de la del resto de las transformaciones en un esquema de Sarkey (también llamado de spaghettis) del flujo de la energía mundial por fuente y uso. Los datos son del 2005, pero fue publicado en el 2010 y la variación porcentual a nivel mundial en ese periodo ha sido muy pequeña. Descontando las pérdidas, los combustibles fósiles proporcionan más del 80% de la energía mundial. De toda la energía proporcionada por el petróleo, que supone algo más de un tercio del total de la energía, tres cuartas partes se dedican al transporte de pasajeros y de mercancías. Si lo miramos desde el otro lado, el 93% de la energía utilizada en el transporte proviene del petróleo. (Encontraremos porcentajes algo distintos según las fuentes, pero sin cambios significativos).
Conversión global de energía. Fuente: JM Cullen & JM ALwood. Energy Policy 38 (2010) 75-81.
Tan solo el 7% de la energía usada en el transporte proviene de otras fuentes, principalmente gas con una mínima contribución de biomasa (los biocombustibles), electricidad y combustibles derivados del carbón.
Ahora podemos ver lo que normalmente no se nos dice cuando se nos habla de la conversión de la energía hacia fuentes renovables. Si por ejemplo se produjera una reducción del 20% en la disponibilidad de petróleo, y suponiendo que todo lo demás siguiera igual (ceteris paribus), la energía de transformación sufriría una reducción del 2,4%, mientras que la energía de transporte se vería reducida en un 18,3%, sufriendo prácticamente todo el impacto de la escasez del petróleo.
Si con gran esfuerzo duplicáramos la energía proveniente de renovables, instalando el doble de aerogeneradores, paneles solares y centrales hidroeléctricas que tenemos en el mundo ahora, algo harto difícil y caro, reduciríamos el impacto sobre la energía de transformación del 2,4% al 1,6%, sustituyendo el petróleo que se usa para generar electricidad, pero no afectaríamos en absoluto a la reducción de energía de transporte. Increíble pero cierto, incrementar las renovables no nos ayuda prácticamente en nada frente a una crisis del petróleo.
En torno a un 93% del transporte mundial de pasajeros y mercancías se realiza utilizando derivados del petróleo
Hecho: El 93% de la energía utilizada en el transporte proviene del petróleo. En el caso del transporte aéreo es del 100% y en el caso del transporte pesado por carretera y el transporte marítimo, es cercano al 100%. En términos absolutos, cada vez se utiliza más combustible derivado del petróleo en el transporte, por lo que nuestra dependencia del petróleo en el transporte está aumentando, no disminuyendo.
Uso del petróleo en agricultura
La agricultura moderna se ha hecho muy dependiente del petróleo. Los animales de trabajo han sido sustituidos por tractores, cosechadoras y máquinas que funcionan con diesel. Las cosechas dependen del uso de fertilizantes, herbicidas y plaguicidas basados en el petróleo y el gas natural. Los productos agrícolas y la comida elaborada, con frecuencia se envasan en plásticos y se transportan grandísimas distancias, a menudo en condiciones de refrigeración.
El sistema es tremendamente ineficiente, como lo demuestra el hecho de que se gasten 97 calorías de combustible para transportar 1 caloría de espárragos desde Chile a Europa. Un cálculo que ni siquiera incluye las calorías que se gastaron en producir los espárragos.
En el Instituto de alimentos de Göteborg, Suecia, analizaron el ketchup sueco, desde la preparación para el cultivo de su tomate en Italia hasta su distribución en las tiendas suecas, y encontraron que se producían 52 transportes y etapas de procesamiento, desde las bolsas estériles holandesas para transportar la pasta de tomate transportadas desde Italia a Suecia en contenedores de acero, o las botellas producidas en el Reino Unido con materiales de Japón, Italia, Bélgica, USA y Dinamarca, hasta el tapón de polipropileno danés, o el plástico transparente y el cartón del envasado final, todo ello sin incluir la tinta, el pegamento o las etiquetas (Fuente: Journal of Cleaner Production 6 (1998)).
La locura llega hasta el punto de que para la mayoría de países los mismos productos que se están exportando, se están importando simultáneamente. Por ejemplo, en 1997 el Reino Unido exportó 270 millones de litros de leche, al tiempo que importaba 128 millones de litros. Lo mismo sucede con muchos otros productos y en muchos países. Sencillamente se aplican soluciones a las necesidades sin mucha consideración a los transportes, dado que tradicionalmente el coste de dichos transportes solo implicaba una pequeña parte del coste final. Es un sistema insostenible e ilógico que incrementa el consumo de combustibles fósiles y eleva las emisiones de CO2, pero que no se puede ajustar si el coste del transporte no supone una parte importante del precio final.
Uno de los principales problemas de nuestro sistema de alimentación es que es muy vulnerable a cualquier perturbación del sistema de transporte. En Septiembre del 2000 camioneros, granjeros y simpatizantes del Reino Unido que protestaban contra el alza del impuesto de los combustibles consiguieron bloquear las entregas a las estaciones de servicio en un 95%, lo que unido a un pánico comprador hizo que tres cuartas partes de ellas se quedaran sin combustible. Los supermercados empezaron a quedarse sin comida en muy poco tiempo, y tuvieron que implementar sistemas de racionamiento. Los sistemas de conteo automático en autopistas y principales carreteras señalaban que los tremendos efectos se produjeron con tan solo una reducción del tráfico en un 25% y del transporte de mercancías en un 13% y los cálculos indicaron que las protestas, que duraron menos de una semana, le costaron al país mil millones de libras (Fuente: Wikipedia). Es el mayor ejercicio que se haya hecho sobre las consecuencias de una grave perturbación en los sistemas de transporte basados en combustibles fósiles. El resultado no es tranquilizador. Se calcula que las principales ciudades tienen comida para 3 días y dependen de un abastecimiento constante basado principalmente en el petróleo. En Nueva York, el peligro de desabastecimiento se ha convertido en realidad en multiples ocasiones, la última en 2013 antes de la llegada del huracán Sandy (Fuente: CityLab)
Cuando se examina la evolución de los precios de algunos insumos de la agricultura, se puede ver que el precio del diesel y los combustibles sigue muy de cerca al precio del petróleo, y el de los fertilizantes muestra la misma tendencia con unos meses de desfase. Los costes de los piensos para el ganado (feeds) presentan en cambio una baja correlación con el precio del petróleo.
Evolución en % de desviación de la media del precio del petróleo, diesel, fertilizante, gasolina y pienso
Es una observación común, por tanto que el alza de los precios de los combustibles conlleva el alza de los alimentos, sin embargo la relación no es inmediata en los países desarrollados, donde muchos de los alimentos se consumen procesados, y el precio del producto agrícola es a menudo solo una pequeña parte del precio final, o donde el agricultor no consigue traspasar el alza de los costes al consumidor. Además las estructuras de coste son diferentes en los países desarrollados, donde el precio de la harina contribuye tan solo un 15% al precio del pan siendo el resto transporte, distribución y comercialización, pero puede ser de un 40-70% en los países pobres. Ello unido a que en los países pobres el gasto en combustible y alimentos supone una parte desproporcionadamente mayor del presupuesto familiar, hace que el alza del precio del combustible pueda causar situaciones de hambre similares a las que causaría una disminución de la disponibilidad de combustible.
Comparación del precio de la comida y del petróleo. Fuente Our Finite World (Gail Tverberg)
Cabe esperar que el efecto de la escasez de alimentos en el mundo sea similar al efecto de la carestía de alimentos en países pobres, dado que en ambos casos buena parte de la población se encuentra privada de alimentos y abocada al hambre. Si lo sucedido en 2008 y 2011 sirve de referencia, el efecto es el de disparar protestas masivas e insurrecciones que en el primer caso con el nombre de revueltas del hambre y en el segundo con el de la primavera árabe, causaron numerosos muertos y en algunos casos derribaron gobiernos, cambiaron regímenes o iniciaron guerras civiles.
Correlación entre los precios de los alimentos y los disturbios con víctimas mortales en los países en desarrollo. Fuente: New England Complex Systems Institute. Entre paréntesis el número de muertos.
La revolución verde consistió en la transferencia tecnológica de la agricultura extensiva de los USA basada en variedades de alto rendimiento, irrigación, mecanización, fertilizantes, pesticidas y herbicidas, a los países en desarrollo en la década de los 60. Fue responsable en primer término de un incremento de varias veces en el rendimiento de los cultivos de los países en desarrollo, evitando el hambre generalizada que amenazaba a algunos de ellos, y en segundo término del aumento de la población en varios miles de millones de personas que ha tenido lugar desde entonces.
Alabada como uno de los grandes logros de nuestra civilización, hay que considerar sin embargo que la agricultura moderna ha conseguido el incremento en la productividad de las cosechas (energía de salida) a costa de incrementar mucho más su coste energético (energía de entrada), y de hacerla dependiente de los combustibles fósiles, gas natural y carbón para la producción de fertilizantes de nitrógeno, y petróleo para los pesticidas, herbicidas, demás fertilizantes y la mecanización.
El consumo de petróleo por parte de la agricultura es una parte relativamente pequeña del consumo total, en torno a un 3,5%, sin embargo el consumo de petróleo por parte de todo el sistema de alimentación es mucho mayor, llegando a ser del 17% (datos de USA. Fuente: Jay Tomzack 2006), debido al gasto del transporte, procesamiento, empaquetamiento, y conservación.
Por lo tanto debemos considerar dos aspectos en la dependencia de nuestra alimentación del petróleo. En primer lugar la aguda perturbación que puede causar una escasez de petróleo en la distribución mundial de alimentos y en segundo lugar la grave disminución en la producción de alimentos que puede causar una escasez de petróleo que afecte a su utilización por la agricultura (recordemos que la demanda disminuye cuando el producto se encarece).
Un grave problema de la globalización de la agricultura es que ha empujado a bastantes países a aumentar su dependencia alimentaria exterior, al sustituir cultivos tradicionales alimentarios de poco valor comercial, por grandes monocultivos de alto valor comercial y escaso o nulo valor alimenticio (cacao, té, café, algodón, etc.). Esta situación es susceptible de provocar graves crisis alimentarias si se perturban las redes de transporte, o si se incrementa fuertemente la demanda de productos alimentarios básicos.
Extensión total de tierra cultivada y tierra cultivada per capita en Ha. Fuente: Land Commodities
La extensión de tierra cultivada en el planeta alcanzó su pico en 1990 en torno a los 1500 millones de Ha. La continua adición de en torno a 80 millones de personas al año ha hecho que la superficie cultivada per capita en el planeta haya caído desde 0.45 Ha/p(ersona) en 1960 a 0.25 Ha/p en la actualidad. La absoluta necesidad de incrementar la productividad de la superficie cultivada disponible lleva ineludiblemente a incrementar el consumo de petróleo, agua y fertilizantes por parte de la agricultura, no a reducirlos. La colisión entre una población que va a seguir aumentando y petróleo, agua y fosfato que están alcanzando sus límites naturales hace inevitable una catástrofe humanitaria inimaginable que probablemente venga acompañada por un nivel correspondiente de violencia, revoluciones y guerras.
Hecho: La agricultura y el sistema de alimentación mundial son fuertemente dependientes del petróleo y su tendencia es a aumentar dicha dependencia, por lo que lo van a seguir siendo en un futuro previsible. La disminución de esa dependencia, si tiene como resultado una disminución de la productividad, tiene el potencial de causar el hambre a millones de personas.
Uso del petróleo en plásticos
Los plásticos son polímeros derivados del petróleo y el gas natural. Aproximadamente el 2,7% del petróleo y el 1,7% del gas natural se utilizan para hacer plásticos (Fuente: EIA).
La producción de plásticos en el mundo sigue aumentando fuertemente, aunque dado que su principal uso está ligado a la actividad económica, en Europa ha disminuido desde la crisis de 2008.
Uso de plásticos en millones de toneladas en Europa (azul) y el mundo (naranja). Fuente: Plastics Europe 2013
El 39% de los plásticos se usan para empaquetamiento, el 20% en la construcción, el 9% en juguetes y material médico, el 8% en la industria del automóvil, el 5,5% en eléctricidad y electrónica el 4% en agricultura y el 3,5% en muebles. (Fuentes: The use of crude oil in plastic making; Plastics Europe 2013).
El problema para la industria del plástico no es que le vaya a afectar especialmente la escasez de petróleo, es que algunos tipos de plásticos se fabrican exclusivamente a partir del petróleo, y en ese sentido el petróleo es insustituible para esos plásticos.
Hecho: La industria del plástico es fuertemente dependiente del petróleo y su consumo sigue aumentando. Para algunos tipos de plásticos no hay posible sustitución al petróleo.
Conclusión: Nuestra dependencia del petróleo en el transporte, la agricultura y la fabricación de plásticos es enorme y su uso está aumentando, no disminuyendo.
¿No estamos yendo cada vez más lejos hacia el fondo de este callejón sin salida?
