Proyecto A1

Futuro, futurismo, futuros y retrofuturismo

Archivos de la categoría ‘Energía’

¿Y si … el petróleo se acaba?

Posted by Alonso Alvarez en 2010/04/15

Entre los años 2005 y 2006, la BBC produjo una serie de programas bajo el título genérico de “If …” (“¿Y si …?) en los que en un formato de pseudocumental, se planteaban situaciones hipotéticas futuras. La lista de temas es reveladora: “… dejamos de enviar ayuda a África”, “…. si las drogas fueran legales”, “… si la clonación puede curarnos”, etc. Recientemente he dado con un episodio de la serie, emitido en España por la cadena Cuatro: “Y si … se acaba el petróleo” (“If… The Oil Runs Out”). No tengo muchas referencias del resto de los programas, pero éste parece un buen ejemplo, y además recoge uno de los más clásicos escenarios distópicos actuales.

En la serie se mezcla el documental, la ficción y la prospectiva. A través de una historia cotidiana (en este caso dos familias en ambos lados de Atlántico) se muestran las consecuencias del acontecimiento, mientras que el marco se define con datos históricos, y el escenario futuro con entrevistas (como al mítico Ministro de Petróleo de Arabia Saudí y relevante figura en la OPEP de los años 70, Ahmed Zaki Yamani) y estimaciones. El tono de la serie es quizá excesivamente melodramático en la parte de ficción, pero correcta en la parte documental. El horizonte temporal se fija en 2016, diez años después de la grabación del programa.

Posiblemente, lo más destacable de este ejemplo sea que el agotamiento del petróleo se muestra como un proceso gradual cuya manifestación más visible es un dramático aumento del coste de los carburantes. Como muestra, este gráfico donde se presenta la evolución del precio nominal y real (a precios de 2008) que ha seguido el petróleo desde se tiene noticia de estos datos:

(hay que tener en cuenta que 2009 fue en periodo de caídas, mientras que en el momento de escribir estas líneas estamos ante otro periodo de alzas, acercándose a los 85 dólares nominales, otra vez un nivel de 2008).

Es decir, no cabe esperar que de repente deje de haber gasolina. Con lo que tenemos que contar es con que la escasez se manifestará en una espiral de precios cada vez mayores. La principal consecuencia se muestra en el documental, y es bastante esperable: el arranque de una crisis económica motivada por el encarecimiento de los precios, especialmente del transporte. Otras importantes consecuencias son el alza de la calefacción (dramática en regiones nórdicas), la escasez de productos importados y especialmente los alimenticios, el desabastecimiento, quiebra de empresas y paro.

El caso es que hay reservas para mantener, al menos durante décadas, un ritmo de extracción tan desaforado como el actual durante mucho tiempo, el problema parece venir por dos frentes.

Para empezar está la accesibilidad de esas reservas. Buena parte del crudo se encuentra en lugares o bajo formas que encarecen enormemente su extracción, aunque en un escenario de escasez esas reservas, actualmente relegadas, serían una fuente adicional de petróleo aunque a un precio muy alto. Los intentos por identificar nuevos campos petrolíferos viables, han llevado en los últimos tiempos a abrir la prospección en regiones hasta ahora protegidas, como la costa atlántica norteamericana, o la reserva ártica de Alaska.

Sin embargo, la tasa de descubrimiento de nuevos campos se ha estancado o incluso disminuye:

Además, los costes de la exploración también crecen con la dificultad de encontrar nuevas fuentes. El siguiente gráfico muestra la profundidad a la que se ha tenido que perforar en la costa en plataformas destacadas de los últimos 16 años:

El otro frente que nos empuja a una situación como la que describe el documental es el crecimiento del consumo en países emergentes, sobre todo China. En un momento de debilidad económica en los principales países consumidores coincide con el crecimiento del consumo y expansión económica de economías emergentes. Estados Unidos ha reducido su consumo de petróleo en un millón de barriles diarios, que ha sido la misma cantidad que aumentado el de China. Con mayor capacidad económica, y un esfuerzo de años en captar reservas, sobre todo en África, ponen a China en una situación inmejorable para desviar recursos hacia ella, mientras que otras economías muy dependientes, pero debilitadas, como las europeas, podrían tener dificultades.

Un efecto que no se muestra en el programa, pero que también estaría presente, es el de una fluctuación entre precios y consumo: un petróleo más caro presionaría a la baja al consumo, que al reducir la demanda abarataría el precio, lo que estimularía el consumo. Aunque la tendencia resultante acabe siendo creciente, habría una continua sucesión de altibajos.

Por último, hay otro factor que ayuda a retardar o al menos a limitar los efectos de una potencial escasez. Los esfuerzos por encontrar fuentes alternativas y por reducir el consumo también tienen un efecto de tirar del precio a la baja, aunque sea a costa de cuantiosas inversiones, cuyos resultados aún no están a la vista.

Al final del proceso nos tendremos que resignar a darle otra utilidad a algunos de los iconos de este inicio de siglo, como se puede ver en el siguiente video:

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Cinco tecnologías para resolver el futuro de la energía

Posted by Alonso Alvarez en 2009/11/12

El Wall Street Journal (WSJ) ha publicado un informe especial sobre energía muy recomendable y ha dejado un espacio para soñar con el futuro: “Five Technologies That Could Change Everything“. Aunque el título es muy sugerente, en realidad distan aún mucho de llegar a ser alternativas creíbles al modelo energético actual. Vamos a revisarlas aplicando sentido crítico:

Energía solar basada en el espacio. Hace ya muchos años que se propuso que satélites captadores con enormes placas solares se encargaran de recoger energía solar y transmitirla a la Tierra, evitando así el filtro de la atmósfera, e incluso aprovechando la altura para enviar energía a zonas sin luz.

El principal inconveniente es el colosal coste de un sistema energético como éste: satélites de enormes dimensiones, que requerirían un buen número de lanzamientos, y un sistema de mantenimiento que dejaría pequeño todo lo hemos visto hasta ahora con la ISS. Además, está el problema de la transmisión de energía a través de la atmósfera sin pérdidas.

Una tecnología que está aún muy lejos (exactamente 30 años y 20 mil millones lejos).

Baterías avanzadas para automóviles. De esto puedo hablar en primera persona pues tuve la suerte de tratar el año pasado con gente de la empresa A123 (¡vaya, suenan como una password!) que precisamente están tratando de ofrecer baterías que:

  • Sean seguras, especialmente ante colisiones
  • Sean ligeras, ya que a día de hoy suponen un peso importante dentro de un vehículo eléctrico
  • Se recarguen rápidamente, como en una gasolinera actual, y no durante horas y horas
  • Entreguen potencia a un ritmo similar al combustible de un vehículo convencional
  • Todo ello a un precio reducido

Los vehículos eléctricos serán una alternativa viable cuando sus baterías cumplan estas condiciones, pero ahora mismo están muy lejos en muchos sentidos. Un problema en absoluto menor es el de materiales, ya que las tecnologías basadas en iones de litio (por ejemplo, las de los portátiles) son caras y limitadas, y otras alternativas como las baterías de litio-aire pueden estar a diez años de llegar al mercado.

Almacenamiento de la energía. Esta si que es la piedra de toque de la energía del futuro. Hasta el momento sólo hay una forma conocida y eficiente de almacenar energía, y es en forma de combustible, pero ¿cómo guardar para otro momento la captada del sol, la hidroeléctrica, la eólica?

En primer lugar están las baterías, pero en los dos últimos párrafos no han tenido tiempo de mejorar. Así que si resultan caras para un coche, son inalcanzables para almacenar, por ejemplo, la electricidad requerida por un barrio.
Otros medios explorados se basan la conversión de la energía en algún producto intermedio que permita almacenarla. En este sentido, hay grandes esperanzas en el hidrógeno. El estupendo artículo de New Scientist “Why sustainable power is unsustainable” (traducido en “Por qué nuestra energía sostenible es insostenible“) es un catálogo de pegas para muchas de las tecnologías alternativas en las que hay puestas tantas esperanzas. Por ejemplo, como la escasez del Indio puede amenazar el desarrollo de la energía solar, y, en el caso que nos ocupa, como la escasez (y elevadísimos precios) del Platino y sus sustitutos como catalizadores afectan a la producción de hidrógeno.

Hay también grandes esperanzas en el uso de nanotubos de carbono, pero aún se trata de un trabajo de laboratorio

Captura y almacenamiento de carbono. Se trata de una serie muy prometedora de técnicas que tienen más relación con el cambio climático que estrictamente con la energía. Se trata de hacer que los medios convencionales de producción (por ejemplo, una central de carbón) sean “limpios” impidiendo que el carbono generado pase a la atmósfera. Para ello se extraer el CO2 de los humos producidos, se condensa y se inyecta en terrenos adecuados donde capas de roca porosa sean capaces de retenerlo.

Esa es la teoría, pero la práctica está aún muy alejada de ser algo real. Lo cierto es que si el procedimiento es viable y su coste no es disparatado (por ejemplo, en términos de energía) podría servir también para extraer CO2 ya presente en la atmósfera, aunque tendría que hacerse a una escala colosal para que tenga un impacto medible.

Hay intentos pintorescos de hacer esto con árboles artificiales disparatadamente caros.

[ey_biofuel]

Por último, se habla de una nueva generación de biocombustibles. Lo cierto es que después de las dificultades que se produjeron hace dos años en torno al maíz y el etanol, es muy necesario encontrar alternativas. El WSJ apuesta por las algas, que se señalan como las creadoras del petróleo actual.

Ahora mismo es un muy pronto para llegar a una producción industrializada de combustibles basados en algas: hay que seleccionar las más apropiadas, definir las condiciones favorables de cultivo, identificar fuentes de agua y nutrientes, y afinar el proceso de generación de carburantes. Una vez más, faltan años, y posiblemente muchos.

Tenemos un serio problema si esta es la lista de tecnologías más prometedoras, ya que no hay ninguna en condiciones de dar el salto a la producción masiva. Parece que tenemos bastantes años por delante de promesas, sin cambios sustanciales en la forma de producir la energía que consumimos, lo que es en sí mismo una muy mala noticia: la demanda creciente de los próximos años se abordará aumentando el uso de tecnologías que ya consideramos ineficientes y sucias.

Por último, llama la atención en este resumen la ausencia de referencias a la fusión, esa eterna promesa, que siempre está a veinte años de ser viable.

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Fotovoltaica: bonito futuro, malas perspectivas

Posted by Alonso Alvarez en 2009/09/14

Hay que reconocer que es una idea muy buena: recoger la energía que recibimos del sol y convertirla directamente en electricidad. Es casi tan buena idea como la fotosíntesis aunque sigue pendiente de resolver el almacenamiento de la energía producida.

En el estupendo Information is Beautiful han calculado (y dibujado) la superficie terrestre necesaria para proporcionar la energía consumida en 1980, 2008 (366.375 Km2) y 2050:

Concluyen que si se construyeran las granjas solares a la misma velocidad a la que se desforesta, estaría hecho en 3 años.

Esta es otra forma, igualmente impactante (via GOOD) de ver el potencial del aprovechamiento directo de la energía solar:

¿Qué es lo que nos falta para llegar a la situación que describe la primera imagen? Básicamente tecnologías que reduzcan los elevadísimos costes actuales de los sistemas fotovoltaicos. Aunque los avances son constantes, como se recoge en “More Efficient, and Cheaper, Solar Cells” en Technology Review, en la misma revista, en su número de septiembre, se muestra un escenario bastante sombrio.

Chasing the Sun” (disponible para suscriptores) es un artículo de una serie en la que se analiza el esfuerzo en inversiones públicas de los llamados paquetes de estímulo de la administración estadounidense. Las energías en general, y las renovables especialmente son las que reciben mayor atención en forma de fondos. Sin embargo, no parece que el impacto de esas inversiones vaya a ser decisivo: la energía eólica o la termo-solar (que usa el calor para calentar un líquido para mover turbinas) son rentables o están en la senda de serlo. La tecnología fotovoltaica, a pesar de recibir una atención privilegiada no es capaz de aportar simultaneamente las dos caracterísiticas necesarias para que dé el gran salto: eficiencia y bajo coste.

Muchos de los proyectos basados en tecnologías fotovoltaicas sólo son viables con el apoyo público, lo que los hacen muy vulnerables a cambios de criterio político o a la disponibilidad de esos fondos. Incluso con al apoyo económico actual, el impacto va a ser bajo: un 20% de capacidad en 2030, y una reducción de CO2 global de 0,6%.

Muchos de los principales interesados reconocen que queda aún mucho tiempo por delante, aunque reconocerlo públicamente suponga que “los tomates vuelen en la sala”. Un aumento dramático del uso de las tecnologías actuales tendría poco impacto en el coste, haciendo inviable la recuperación del coste. La inversión pública no parece estar dando los resultados observados en otras tecnologías en desarrollo.

La versión fotovoltaica de la energía solar, que ha demostrado ser una gran solución en entornos extremos, aislados o de difícil acceso, parece lejos aún de un despliegue masivo. Sólo espero que el plazo que algunos aventuran (40 años para operar sin dependencias financieras) resulte exageradamente largo.

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La bola de cristal (1): Pronósticos sobre energía 2030

Posted by Alonso Alvarez en 2009/07/20

Ya comenté que el libro “The Extreme Future“ está trufado de todo tipo de listas de tendencias y pronósticos (vamos a traducir así el forecast inglés), así que vamos a empezar esta sección de pronósticos con algunos de los recogidos allí.

El autor dedica un capítulo entero a la energía, lo que es bastante razonable, dado que se trata de una cuestión que despierta gran interés en el presente y en su proyección hacia el futuro.

Las predicciones en particular, cuyo horizonte es el año 2030, proceden de el DOE (Ministerio de Energía norteamericano) y de la CIA, y son:

  • La demanda global de energía se incrementará en un 70%
  • Habrá un incremento de un 50% en la demanda de energía de naciones en desarrollo, especialmente China e India (hay estimaciones que superan esta cifra)
  • El acceso a la energía será un herramienta fundamental en el mundo en desarrollo para alcanzar mejores condiciones de vida
  • Un incremento en el acceso a la energía en el mundo desarrallado será necesario para mantener la productividad y el crecimiento
  • La energía ya se ha convertido en una materia propia de seguridad en todo el mundo
  • Las necesidades energéticas de China doblarán a las de Estados Unidos y la Unión Europea
  • Las energías renovables supondrán más del 35% de las necesidades energéticas globales para complementar las reducidas reservas de petróleo
  • Las innovaciones como la fusión, la nanotecnología y la energía solar, reemplazarán al petróleo (posiblemente una visión muy optimista)
  • La producción personal y distribuida de electricidad será sostenible
  • Avances en el uso del hidrógeno y las energías renovables procurarán nuevas fuentes de suministro de energía

Con respecto al último punto, el autor muestra una gran confianza en el uso futuro del hidrógeno, y considera que será una fuente fiable, flexible (que tendrá muchos usos), de producción local, con menor impacto en el entorno, ilimitada, y finalmente barata y efectiva en costes. También la aplicación de la nanotecnológica en el mundo de la energía tiene un papel relevante en el libro.

Resguardo personalizado de votación electrónica en 2012 (según FOUND en Wired)

Actualización:

Todos las predicciones que se recogen en el Proyecto A1 están en la sección “La Bola” (de cristal)

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