Los límites y posibilidades de las energías renovables

Por Felipe Cuevas
Coordinador de Modatima Antofagasta

La economía mundial se encuentra en crisis. Esto obliga al capital a buscar estrategias para impulsar la reactivación económica, lo cual ha llevado a las economías del Norte Global a reafirmar la necesidad de buscar un recambio en sus infraestructuras energéticas. Cada vez hay más presión en incrementar el uso de la energía eólica, solar y lograr la electromovilidad, sin considerar en plenitud las consecuencias medioambientales que estas tecnologías conllevan, tanto en su generación, como en su suministro.

Cuando se habla de transición energética se generan expectativas: La primera es que el pasar de combustibles fósiles a energías limpias se puede realizar rápidamente gracias a la velocidad en que progresan las nuevas tecnologías; la segunda es que estas lograrán satisfacer las mismas necesidades económicas de nuestra sociedad. El problema es que esto es físicamente imposible. El objetivo de esta columna es compartir una perspectiva científica, específicamente desde la física, disciplina que estudia los fenómenos de la materia y la energía (es decir, la naturaleza).

Partiremos con la definición de termodinámica. Esta rama de la física estudia los procesos de intercambio de energía en sus diversas formas, la relación entre estos procesos y la temperatura. Las leyes de la termodinámica se aplican a todos los campos de la ciencia, y es el recurso científico más ampliamente utilizado, porque su entendimiento permite al ser humano una adecuada comprensión de la existencia en relación a su entorno y al universo.

La segunda ley de la termodinámica establece que, durante un proceso cíclico, la energía térmica no puede convertirse completamente en trabajo. Esto significa que cualquier acción que realicemos en nuestro entorno, en este caso una actividad económica relacionada con la energía generará un impacto irreversible en él. Como consecuencia de lo anterior, toda maquinaria que transforma energía debe fabricarse utilizando materias primas lo cual generará un impacto irreversible en el medio ambiente, por lo tanto, ningún sistema energético es verdaderamente renovable. Debemos tener esto presente siempre que deseemos ser responsables al proponer soluciones en el ámbito ambiental.

Toda turbina eólica o panel fotovoltáico requiere de una gran cantidad de recursos que provienen de la tierra. Para extraer y procesar estos recursos lo más probable es que se utilice energía de combustibles fósiles. Es acá donde yace un problema, y es que, en comparación con los hidrocarburos, las “máquinas verdes” implican, en promedio, un incremento de diez veces la cantidad de materiales extraídos y procesados para producir la misma cantidad de energía.

Las tecnologías actuales de energías renovables presentan serias limitaciones. La energía solar, al realizar la conversión energética, se encuentra con un límite conocido como límite Shockley-Queisser, que establece una conversión máxima del 34% (Si bien las celdas solares de tercera generación buscan superar este límite, todavía se encuentran en una fase experimental). En el caso de la energía eólica, el límite de Betz establece que la conversión máxima es del 60%.

Otro aspecto a considerar es la cuestión de los hidrocarburos. Una sociedad que se ha movido a través de la historia por combustibles fósiles ha hecho que, el desarrollo tecnológico en torno a estos hoy presenta ventajas en términos de costo, densidad energética, estabilidad, seguridad y portabilidad, en comparación con las energías renovables.

Un ejemplo práctico: invertir un millón de dólares en turbinas eólicas o paneles solares produciría, durante 30 años de funcionamiento, alrededor de 50 millones de kilovatios-hora (kWh) cada uno, mientras que la misma inversión en una plataforma de extracción de gas de esquisto generaría suficiente gas natural durante el mismo período para producir más de 300 millones de kWh.

En un futuro basado en fuentes de energía renovable, la minería a nivel mundial tendría que incrementarse en más del 200% en el caso del cobre y al menos en un 500% en el caso de minerales como el litio. Además de esto es necesario aumentar de manera exponencial la producción de combustibles fósiles para incrementar la producción de energía renovable, lo cual resulta insostenible a largo plazo, debido a los bajos porcentajes de conversión energética de estas fuentes.

El problema entonces es que las expectativas generadas por las energías limpias no contemplan el hecho de que la energía necesaria para mover una tonelada de carga, calentar una tonelada de acero o cultivar una tonelada de alimentos está determinada por las propiedades inherentes de la naturaleza, las cuales se explican a través de las leyes de la termodinámica, no por las leyes económicas o por decisiones políticas. Lo más probable es que, mientras se mantenga la velocidad a la que se desarrollan las tecnologías de energías renovables, en el mejor, y más noble de los casos esta será una medida transicional, la cual se focalizará hacia fuentes energéticas que urgen ser sustituidas por el impacto medioambiental que causan en el territorio donde fueron instaladas.

Cuando el Norte Global habla de la necesidad de cambiar la matriz energética por el bien del planeta, lo hace pensando en los efectos contaminantes que ellos sufren, no lo hacen pensando en las consecuencias que repercutirán en el Sur Global para satisfacer sus necesidades. Este es el problema central, porque vivimos en un sistema cerrado, la ecología planetaria es sistémica, entonces las consecuencias medioambientales que sufre el Norte Global repercuten en el Sur Global y viceversa (Que los glaciares se derritan y aumente el nivel del mar nos afecta a todos independiente de nuestro lugar en el mundo o lo que produzcamos en él).

¿Qué hacer?

Como no es posible sustituir toda la matriz energética de los combustibles fósiles con la rapidez que se desarrolla la tecnología actual, debemos cambiar las lógicas actuales de consumo. Porque cuando pensamos en electromovilidad se piensa de manera individual no de manera colectiva (En el imaginario está el automóvil eléctrico por sobre el microbús, por ejemplo). Pero el consumo consciente no bastará, luego deberá venir la respuesta política respaldada por la evidencia científica y, con la honestidad más descarnada, deberá responder a la pregunta: ¿Cómo mejorar las condiciones materiales de la humanidad en contexto de crisis climática? Y es ahí cuando la disputa por lo común, por lo público, tomará sentido.

Referencias
https://manhattan.institute/
https://www.ren21.net/gsr-2022/

Home


https://www.iea.org/data-and-statistics

Noticias relacionadas