El EROEI de una sociedad completamente eléctrica

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Queridos lectores,

Estos días ha habido un ligero revival de un post de hace unos meses, «El coche eléctrico, un grave error» (posiblemente vuelva sobre el tema de este post en unos días, cuando haga una crítica de la Ley de la Economía Sostenible que se está votando estas semanas). El caso es que dos recientes lectores querían discutir sobre los extremos de aquel post; uno, argumentando la inevitabilidad del coche eléctrico como medio de transporte futuro (para el cual se inventarán unas baterías de zinc-aire, con mayor densidad energética y menos inconvenientes que las de litio) y el otro, sobre si las reservas de litio no son tan escasas como afirman los informes que uso. Los dos pasan por alto que el primer problema es garantizar que tendremos la energía que queremos almacenar en esas baterías, cosa que según vamos viendo en este blog no es tan sencilla. La segunda cuestión es que, mediando La Gran Escasez, es difícil que se pueda hacer un despliegue de las dimensiones que se necesita, para el cual uno o varios materiales críticos e irreemplazables pueden estar ausentes. En los dos casos mis lectores pecan de tecnooptimismo, de creer que porque deseamos una solución la técnica nos la va a proporcionar en bandeja, de creer, en suma, que todos los problemas tienen solución, en vez de pararse a pensar que quizá el problema necesita ser replanteado. Todas las cuestiones que rodean al debate del coche eléctrico son bastante curiosas, he de añadir; por ejemplo, nadie habla del camión eléctrico. Y es que si ya el coche eléctrico es una aberración (mínima autonomía y prestaciones, precio por las nubes, histéresis de las baterías que se vuelven inútiles en pocos años) porque no admite comparación con los coches de motor de combustión, a nivel de maquinaria pesada la situación se hace tan complicada que, simplemente, es impensable hacer un camión de gran tonelaje, una retroexcavadora o un avión comercial de pasajeros que funcione con electricidad. Por otro lado, dado que lo que nos proporcionan los sistemas basados en energías renovables es, precisamente, electricidad, tenemos que encontrar una manera de resolver el impasse actual de falta de suficiente demanda. Tenemos que pensar cómo, si es posible, se podría montar una sociedad basada fundamentalmente en la electricidad.


Para empezar a plantear este debate de manera seria el primer paso es ser consciente de que la época de la motorización individual toca a su fin (Happy motor is over). No tiene sentido plantearse que cada individuo pueda poseer su propio vehículo automóvil, al menos no durante los próximos 50-100 años en los que nos estaremos adaptando a un mundo con menos energía disponible. Como el automóvil es el fetiche por excelencia de la sociedad industrial, y su posesión el mayor signo identitario para muchas personas, asimilar este concepto es bastante duro para la mayoría (aún recuerdo cómo en la presentación de The Oil Crash en mi instituto bastantes personas me tacharon de «catastrofista» por anunciar una sociedad sin coches). Si es Vd. un lector casual que ha ido a recalar a esta página seguro que esta afirmación le llevará a poner en duda la seriedad de lo que se habla aquí y está ahora mismo a un clic de volar a otro lugar de internet. Sin embargo, dése cuenta que en un mundo bajo el efecto del Peak Oil, un mundo donde el petróleo y la energía disponible se van haciendo cada vez más escasos, mantener los alrededor de 1.000 millones de coches y camionetas ligeras que hay en el mundo va a ser harto difícil. Sin duda Vd. se da perfecta cuenta de que si hay menos petróleo para repartir ciertamente va a ser difícil poder permitirse un coche, pero, de nuevo, la condición de fetiche del coche es tan fuerte que en este punto la reacción natural de la mayoría es cuestionar por tanto que el Peak Oil esté a punto de producirse, menos aún que en realidad fue en Julio de 2008. Antes de que vuele Vd. a otro blog, querido lector, le diría que se repiense dos veces su convicción de que el petróleo no está empezando a escasear: mire los abundantes informes y declaraciones de este último año, y mire lo que opinan a sus espaldas los políticos que le administran. Si ha echado un vistazo a esos dos posts que acabo de referenciar, su fe en el futuro de una sociedad de ufanos propietarios de coches privados seguramente se estará tambaleando; entenderá ahora por qué se insiste tanto en esos ineficaces coches eléctricos. Ahora, si quiere razones por las que el coche eléctrico no llegará nunca aquí tiene cinco.


Poniéndonos ya serios: efectivamente en España en este momento, gracias sobre todo a los aerogeneradores, hay cierta sobreoferta de electricidad por falta de medios para aprovecharla, y esto frena su expansión y la posibilidad de irnos aproximando a cubrir con electricidad nuestras necesidades energéticas totales (la electricidad, ya lo hemos comentado, representa en media 30 de los 200 Gw que se consumen en España de energía total, un 15%). Descartado el coche eléctrico, la alternativa sensata es la electrificación de la sociedad, basándose sobre todo en medios de transporte de personas y mercancías públicos (tranvías, metro, tren,…). Respecto a los barcos, la opción simple es volver a la navegación a vela (no se rían; hoy en día los cargueros van más lentos que los últimos clippers, debido a la carestía de combustible -bueno, la excusa oficial es que es para luchar contra el cambio climático). Respecto a los aviones, tendrían que prácticamente desaparecer -ya lo sé, es otro shock– y para los pocos que se usaran el combustible tendría que venir de biocombustibles – pero, cuidado, los biocombustibles tienen muchas problemas y, además, meten presión sobre el sistema alimentario. Suponiendo que tuviéramos todos los materiales necesarios (incluido el cobre), se podría plantear una nueva sociedad en la que la forma principal de la energía fuese la electricidad, en vez de suponer el 15% actual.


En la página web Crisis Energética, en numerosos comentarios Pedro Prieto (vice-presidente de ASPO-España) previene contra un exceso de optimismo a la hora de plantear una sociedad alternativa a la actual, e insiste en los costes energéticos y de base industrial necesarios para muchas operaciones que hoy en día damos por sencillamente garantizadas: extracción de materiales y su refino, hornos de metalurgia, mantenimiento, etc. En muchas de estas actividades se consume una gran cantidad de energía, que por razones económicas proviene hoy en día de combustibles fósiles (fuel-oil y gas, principalmente), y que sin esas fuentes y sin los beneficios de las economías de escala pueden ser muy difíciles de mantener en un futuro post-fósil. Dejando al margen la cuestión de la necesidad de tener sistemas de economía de escala -lo que podría ser materia de un post futuro-, hay una cuestión que es crucial en este debate, y es el cálculo de la Tasa de Retorno Energético, TRE, o EROEI por sus siglas en inglés. Ya hemos hablado muchas veces de ella -y es un factor que puede complicar mucho las cosas-; el TRE es la cantidad de unidades de energía que se recupera con una fuente de energía por cada unidad invertida en su operación (lo cual incluye fabricación de equipos -desde la extracción de materiales en la mina hasta su refinado, fundición y metalurgia- y su mantenimiento durante la vida útil). Por ejemplo, se estima que la TRE de los aerogeneradores está alrededor de 20, posiblemente más para los aerogeneradores más potentes, lo cual significa que el aerogenerador nos devuelve, a lo largo de su vida útil, 20 veces la energía que se invirtió en él. Ya comentamos que se estima que la TRE mínima para que una sociedad estructurada funcione está entre 5 y 10, así que con los aerogeneradores en principio podemos ir tirando. Aparte queda la cuestión de  las placas fotovoltaicas: nominalmente tienen una TRE de entre 5 y 10, pero que muchos (cada vez más) autores creen que en realidad su TRE es de 1 o menor – ya saben que un TRE menor que 1 implica que el sistema ya no es una fuente, sino un sumidero de energía, y no tiene sentido usarlo de no ser que aporte otro tipo de valor -por ejemplo, un grupo electrógeno transforma la energía del gasoil en electricidad, perdiendo una gran cantidad de energía pero dándonos un tipo de energía aprovechable para electrodomésticos, etc.


Sin embargo, quiero resaltar hoy un problema con el cálculo de los TRE, que va en la línea de las inquietudes de Pedro Prieto. Cuando se calcula el TRE se hace en función de las fuentes que hoy en día se están usando en la fabricación y mantenimiento del sistema en cuestión. En el caso del aerogenerador, eso quiere decir el fuel-oil o la electricidad que acciona los compresores de las minas remotas donde se extrae el cobre y otros metales usados, el gas o fuel-oil usados en los hornos donde se funden, el gaosoil de los camiones usados para transportar estos materiales, de las excavadoras y aplanadoras que acondicionan el emplazamiento del molino, de las grúas que lo montan y que participan en su mantenimiento, etc. Todo eso funciona sobre todo con fuel-oil o gas, no sólo porque sea lo más económico, sino porque además es lo más eficaz. Se suele decir, para dar argumentos a favor de los coches eléctricos, que el motor eléctrico es mucho más eficiente aprovechando la energía que uno de gasolina (85% frente a un 20%); lo que nunca se dice, sin embargo, es que la electricidad es menos eficiente que la gasolina y los otros combustibles generando calor, particularmente las altas temperaturas de los hornos que se han de operar en la transformación de los materiales. Además, dado que las baterías eléctricas tienen poca densidad energética (poca energía por unidad de volumen que ocupan o por peso) con respecto a los combustibles fósiles, como hemos dicho más arriba no pueden usarse para operar camiones, excavadoras, grúas, etc. Ése problema se puede resolver usando la electricidad para fermentar materia orgánica -no directamente, sino en su traslado, preparación, secado, etc – de tipo diverso y producir etanol, el alcohol de toda la vida, que es una manera simple de tener un combustible de densidad suficiente como para operar esas máquina; el problema es que en esta conversión también se perderán cantidades considerables de energía. Así pues, en la sociedad completamente eléctrica que soñamos se tendrían que recalcular todos los TREs, que forzosamente saldrían inferiores a los actuales porque nuestra capacidad de elección de fuentes para hacer los diversos trabajos es más restrictiva que la actual. La cuestión subyacente es: ¿en una sociedad eléctrica el TRE de los aerogeneradores será suficientemente grande? Mi impresión personal, haciendo una valoración grosso modo de los diversos términos, es que caería como mínimo a la mitad del actual. Quizá la investigación en energía debería más orientarse en intentar diseñar procedimientos industriales basados en la electricidad que permitan aumentar este TRE. Pues nos va todo en ello; si el TRE baja demasiado, la sociedad por fuerza colapsará (es el bien conocido acantilado de la energía neta).


Salu2,
AMT