Transitar a un nuevo día

La semana próxima se celebrará el 51 aniversario del Día de la Tierra, precursor del movimiento ambientalista que derivó en la creación de ministerios del medio ambiente alrededor del mundo y en las negociaciones internacionales para detener el cambio climático. Su primera edición tuvo lugar en Estados Unidos el 22 de abril de 1970 y consistió en conferencias y eventos universitarios para sensibilizar sobre la importancia de cuidar el medio ambiente. Uno de sus legados más importantes, a fuerza de celebraciones anuales e influencia sobre el debate público, es la creciente toma de conciencia sobre la contaminación del aire asociada al uso del carbón, el gas y el petróleo en los sistemas energéticos modernos.

La ocasión se presta para reflexionar sobre el futuro de la transición energética, donde están depositadas las esperanzas para un mundo con aire más limpio y sin los graves efectos del cambio climático. Algunos entienden esta transición como el uso no contaminante de los combustibles fósiles, otros la conciben como su reemplazo por energías renovables y otros más la piensan como una combinación de ambas, a la manera de la economía circular del carbono.

¿Qué podemos esperar sobre el cambio en el nuevo sistema energético mundial durante las siguientes décadas? Aparentemente, una contradictoria mezcla de sorpresa y continuidad.

Para apreciarlo, detengámonos en la revolución del petróleo y gas no convencionales en Estados Unidos, mejor conocida por la tecnología utilizada para producirlos, el fracking, o fracturamiento hidráulico de yacimientos en rocas de muy baja porosidad.

El éxito del fracking era todavía en 2010 una especulación. En publicaciones tan notables como el World Energy Outlook, de la Agencia Internacional de la Energía (AIE) ni siquiera aparecía en el radar. Entonces la charla más común era que la producción de crudo llegaría pronto a su pico o sería cada vez más cara. Pocos hubieran afirmado que Estados Unidos, que planeaba importar crudo y gas en cantidades crecientes, agregaría en unos cuantos años más barriles diarios a la oferta mundial que la gran mayoría de los miembros de la OPEP (y que México), o que alcanzaría a producir más que Arabia Saudí en el tránsito de una década.

A primera vista, la sorpresa del fracking, que la AIE reconoció hasta el año siguiente en una publicación especial, sugiere que una revolución tecnológica puede ocurrir muy rápido, pero desde hacía 80 años se conocía el potencial de esta técnica. Fue hasta la acumulación de avances tecnológicos que bajaron el costo de producción, como la perforación horizontal de pozos, o la formulación de mezclas de arena, agua y químicos para mantener abiertas las fisuras en la roca y facilitar el flujo de petróleo y gas, que la producción comenzó a aumentar velozmente.

Para esta revolución fue clave que en Estados Unidos ya existían la infraestructura, el financiamiento, los modelos de negocio, la estructura de derechos de propiedad con los cuales apoyar la producción con esta nueva técnica y al mismo tiempo aprovecharla del lado de la demanda. El sistema mundial de transporte terrestre, marítimo y aéreo estaba listo para absorber las nuevas corrientes de petróleo y dar cauce a otra etapa de la industria petrolera internacional. A su vez, los sistemas eléctricos contaban con las plantas de ciclo combinado que podían aprovechar la mayor disponibilidad de gas natural.

La lección es que las sorpresas energéticas ocurren y pueden ser muy disruptivas, pero rara vez son el resultado de un proceso reciente o del cambio en una variable solamente. Aunque parece breve el momento en que la confluencia de factores diversos irrumpe a través de una tecnología en el mercado energético, es evidente que su desarrollo toma mucho tiempo. La aparente contradicción entre sorpresa y continuidad en realidad no lo es tanto.

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La historia menos reciente sugiere (¿confirma?) que los procesos de transición son largos y no lineales, y que no apreciar esta realidad puede motivar un optimismo desbordado. Tomó la totalidad de los siglos 18 y 19, para que el carbón se convirtiera en la principal fuente de energía del mundo, en lugar de la madera y otras formas de biomasa. Tomó desde mediados del siglo 19 hasta mediados del 20 para que los derivados del petróleo se convirtieran en el principal combustible para el transporte.

Podemos observar procesos de cambio y absorción tecnológica así de largos en otros casos donde la penetración de una nueva tecnología parece acelerada. La generación de electricidad mediante energía nuclear creció rápido en las economías avanzadas después de la Segunda Guerra Mundial y se extendió después a algunas emergentes. En ese crecimiento ayudó que ya existían redes eléctricas de transmisión y aplicaciones cada vez más numerosas para la electricidad. Pero esta revolución nuclear se fue deteniendo dos décadas después de su nacimiento debido a su elevado costo y, en especial, por los incidentes en las plantas nucleares de Three Mile Island (1979), Chernobyl (1986) y Fukushima (2011), que provocaron serias reservas en el público, fundadas o no, respecto a la seguridad de esta tecnología. Solo China ha expandido en la última década significativamente la capacidad nuclear mundial, acompañada de algunos nuevos países emergentes, como los Emiratos Árabes Unidos.

Las energías renovables siguen un patrón similar. Han pasado casi 50 años desde que empezó la generación eléctrica con energía solar y más de 100 desde que la eólica fue probada como factible. Apenas en la última década, después de cuando menos veinte años de apoyos mediante subsidios y requerimientos mínimos de generación con estas tecnologías, han logrado competir con menores costos y mayor eficiencia. Pero es incierto hasta dónde pueden incorporarse sin el respaldo de fuentes convencionales, como el gas natural. Hay evidencia muy promisoria mas no concluyente.

A más de 200 años de la Revolución Industrial, a pesar de la llegada del petróleo y el gas natural como importantes combustibles para la economía moderna, a la que aportan el 50% de la energía, con la llegada de la energía nuclear y la penetración de las renovables, todavía descansamos en el carbón para satisfacer cerca del 25% de las necesidades energéticas del mundo; y la madera o desperdicios agrícolas continúan siendo la principal fuente de energía para casi mil millones de habitantes del planeta. De hecho, la biomasa representa una proporción mayor en la matriz energética mundial que la energía nuclear o las renovables (sin contar hidroeléctricas), que alcanzan apenas 6% y 4% respectivamente del total.

En otros términos, las transiciones que hasta ahora han tenido lugar han diversificado la matriz energética -la combinación de fuentes de energía que todos los días empleamos-; no han resultado en la desaparición completa de las fuentes anteriores.

Es casi seguro que esta será la tendencia aun cuando se agreguen avances significativos en las tecnologías para almacenar electricidad -las baterías. Podrá acelerarse la sustitución de la máquina de combustión interna por el motor eléctrico, pero el proceso tomará tiempo porque muchas inversiones e infraestructura están comprometidas alrededor de los combustibles fósiles. Y no es lo mismo mudar de flota automotriz, que representa 20% de la demanda mundial de combustibles líquidos, que transformar flotas enteras de transporte en aire, mar y tierra.

Por otro lado, las aplicaciones industriales de los hidrocarburos forman parte medular de la economía moderna. Más allá de su uso para generar calor o electricidad, o en el transporte, son insumos para la petroquímica, la química y los plásticos que usamos en nuestra vida cotidiana, desde el supermercado hasta los hospitales.

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La relación entre la energía y el medio ambiente ha cambiado en cinco décadas. Transformó a la política pública, las instituciones y las relaciones internacionales. Intensificó la búsqueda de energías limpias. Está por verse si los ciclos de innovación tecnológica asociados a las transiciones energéticas pueden acelerarse también para abrir las puertas a un nuevo Día de la Tierra.