El reto de los teravatios

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Satisfacer las necesidades energéticas del mundo exigirá fe en la ciencia y la tecnología.

Desde la crisis del petróleo de los años 70 hasta los altos precios actuales del petróleo y la gasolina, el mundo se ha ido dado cuenta de que vive por encima de sus posibilidades.

La historia del petróleo es la historia de la civilización durante los 100 últimos años. La mayoría de los expertos coinciden en que el petróleo, o los combustibles fósiles, se agotarán algún día. Sin energía, todas las infraestructuras industriales del mundo se desmoronarían como un castillo de naipes.

Según algunas estimaciones, el planeta tiene –o tenía– dos billones de barriles de petróleo. Hasta la fecha, la humanidad ha engullido casi la mitad, con un consumo diario de aproximadamente 220 millones de barriles.

A medida que crece la población mundial –de mil millones en 1850, hasta más de seis mil millones en la actualidad– y se busca un nivel de vida cada vez más alto, la necesidad de energía crecerá exponencialmente en los próximos años. Las Naciones Unidas prevén que la población mundial llegará a los nueve mil millones en 2075.

«Para dar a toda la gente del planeta el nivel de prosperidad energética a la que estamos acostumbrados en el mundo desarrollado, tendríamos que generar 60 teravatios de energía, el equivalente a quemar diariamente 900 millones de barriles de petróleo», dijo Richard E Smalley, premio Nobel de Química 1996, durante el simposio Fronteras de la Investigación de Materiales celebrado en la Universidad Rice a finales de 2004. «¿Y de dónde podremos sacar esa cantidad de energía?».

Las energías renovables aportan actualmente el 13,3% del suministro energético primario, y esa cifra podría llegar al 19% en 2030, según un informe publicado por la Agencia Internacional de la Energía.

La mayor parte de esta energía proviene de tecnologías ya probadas –que aún están siendo mejoradas para sacarles el máximo provecho– como la biomasa, la energía hidroeléctrica, la geotérmica, la eólica y la solar.

Se están realizando progresos. A las afueras de
Leipzig, Alemania, hay un campo con 33.500 placas fotovoltaicas orientadas hacia el Sol que generan electricidad suficiente para 1.800 hogares. Y, lo que es más interesante, los pozos cercanos que dejaron unas minas de carbón utilizadas para alimentar fábricas y centrales eléctricas se han convertido en lagos llenos de cisnes.

Pero la energía solar, aunque cada vez es más barata, aún tiene un largo camino por recorrer. Según un artículo de National Geographic Magazine, menos del 1% de la energía mundial es solar. Su principal inconveniente es el espacio requerido para instalar placas solares. Según el artículo, para suministrar energía a todo Estados Unidos haría falta un campo de placas solares del tamaño del estado de Vermont.

O, dicho de otro modo, si las placas solares cubriesen un 1% de la tierra que se usa para la agricultura en todo el mundo, podría producirse suficiente energía para satisfacer el consumo mundial.

Otra alternativa es la energía eólica. Europa encabeza la energía eólica, con una producción cercana a los 15.000 megavatios. Dinamarca, que produce 3.000 megavatios, satisface alrededor del 20% de sus necesidades de electricidad con esta fuente de energía.

Pero el problema de las turbinas eólicas es que necesitan viento. Y cuando no hay viento, la red eléctrica debe recurrir a otros medios, como las centrales eléctricas de carbón, cuya producción no se puede regular fácilmente. Dado que debe utilizar otros métodos para mantener un suministro eléctrico suficiente cuando no hay viento, Dinamarca a veces crea un excedente de electricidad, el cual luego debe vender a los países vecinos con pérdidas. La tecnología para almacenar grandes cantidades de electricidad en baterías aún no es comercialmente viable y es un área en la que se está investigando.

Pero al mismo tiempo, entre 1981 y 1998 los costes de producción de las turbinas eólicas se han reducido a la cuarta parte, lo que hace que sea una alternativa rentable a otras formas de generar electricidad.

Otro tipo de energía es la fisión nuclear, que proporciona el 16% de la energía eléctrica del mundo – el 78% en Francia, el 60% en Bélgica, el 20% en Estados Unidos y el 34% en Japón.

Sin embargo, a pesar del atractivo de la abundancia de energía, la fisión nuclear tiene muchos detractores. Aparte de la amenaza de accidentes como el ocurrido en Chernobyl, está el tema de la eliminación de residuos. Y, además, las reservas explotables de uranio no durarán más que otros 50 años, según algunas estimaciones.

Y luego está la energía de fusión, que es la liberada cuando dos átomos se fusionan en uno. Es el proceso que usan las estrellas para crear energía pero, pese a los muchos intentos aquí en la Tierra, aún no puede aprovecharse de un modo seguro y comercialmente viable. Pero científicos de todo el mundo lo están intentando.

Para satisfacer las necesidades futuras de energía del mundo, harán falta tecnologías totalmente nuevas.

Al igual que el petróleo ha superado a la madera, el carbón y el caballo en los 100 últimos años como principal fuente de energía –los animales eran, hasta hace poco, la principal fuente de energía en la agricultura y el transporte– algún día surgirán nuevas tecnologías que indicarán cuál es el camino a seguir.

Un par de estas tecnologías tienen que ver con los océanos. Una idea, aún en sus primeras fases de desarro­llo, es aprovechar el movimiento ascendente y des­cendente de las olas para hacer funcionar algún tipo de turbina. En publicaciones académicas se habla también de usar la diferencia de temperatura entre la superficie y el fondo del océano para hacer lo mismo.

Y luego, por supuesto, está el espacio. Según algunas teorías –tal vez exageradas– allí está la llave de un suministro de energía inagotable y ecológico. Sistemas situados en el espacio podrían recoger la energía del Sol para transmitirla luego a la Tierra.

La energía solar espacial (o SSP en inglés) emplearía satélites en órbita alrededor de la Tierra, o sistemas sobre la superficie de la Luna, equipados con células solares, que recogerían la energía y la enviarían a la
Tierra en forma de microondas.

La SSP ha sido ampliamente estudiada por agencias espaciales como la NASA y por universidades y grupos industriales en todo el mundo desde la crisis del petróleo de los 70. Pero el interés entre los políticos por impulsar la SSP desapareció casi tan rápidamente como las colas delante de los surtidores de gasolina cuando remitió la crisis.

Hoy, con el actual incremento de los precios del petróleo y la escasez que se avecina, por no mencionar los problemas derivados del calentamiento global debido a la quema de combustibles fósiles, se ha reactivado el interés político por la SSP.

La energía solar espacial durará tanto como brille el Sol y es lo suficientemente abundante como para proveer a la población de la Tierra con toda la energía que pueda necesitar.


La potencia del etanol

Según el US Geological Survey, un organismo del gobierno estadounidense, el 40% de la energía mundial procede del petróleo, el 22,5% del gas natural, el 23,3% del carbón, el 7% de la hidroeléctrica, el 6,5% de la energía nuclear y el 0,7% procede de la biomasa y otros métodos.

Se están haciendo enormes esfuerzos globales por sustituir los combustibles fósiles por biocombustibles como el etanol, hecho con maíz, para utilizarlos en los automóviles.

Recientemente, el gobernador de Illinois, Rod Blagojevich, ha prometido invertir 1.200 millones de dólares en la sustitución del petróleo por productos energéticos locales –como el etanol– para satisfacer el 50% de las necesidades de gasolina de ese estado en 2017. Y Japón ha declarado que todos sus vehículos funcionarán con etanol en 2030.