Escrito por Gail Tverberg a través del blog Our Finite World,
El mundo de hoy tiene una miríada de políticas energéticas. Una de ellas parece ser la de fomentar las energías renovables, especialmente la eólica y la solar. Otro parece ser alentar a los autos eléctricos. Un tercero parece ser tratar de alejarse de los combustibles fósiles. Los países de Europa y otros lugares han estado probando los impuestos al carbono. Existen también aloprogramas para comprar compensaciones de carbono para usos energéticos como el transporte aéreo.
Tal vez es hora de dar un paso atrás y echar un vistazo. ¿Donde nos encontramos ahora? ¿A dónde nos dirigimos realmente? ¿Han tenido algún impacto positivo las políticas implementadas desde el Protocolo de Kyoto en 1997?
Veamos algunos de los problemas involucrados.
(1) Hemos tenido muy poco éxito en la reducción de las emisiones de CO2.
Las emisiones de CO2 para todos los países, en total, han ido en espiral hacia arriba, año tras año.
Figura 1. Emisiones de dióxido de carbono para el mundo, según la Revisión estadística de energía mundial de 2019 de BP.
Si observamos la situación por parte del mundo, vemos un patrón aún más preocupante.
Figura 2. Emisiones de dióxido de carbono por parte del mundo hasta 2018, según la Revisión estadística de energía mundial de 2019 de BP. El Imperio soviético es una aproximación que incluye Europa del Este y la ex Unión Soviética, según el informe de BP. No incluiría a Cuba y Corea del Norte.
El grupo US + EU + Japan ha podido reducir sus emisiones de CO2 en un 5% desde 2005. Las emisiones aumentaron lentamente entre 1981 y 2005. Hubo una caída en el momento de la Gran Recesión de 2008-2009, seguido de una disminución tendencia. Una persona puede tener la impresión de que las emisiones de CO2 para la UE tienden a aumentar durante los períodos en que la economía está funcionando bien y tienden a disminuir cuando lo está haciendo mal.
La "estrella" en la reducción de emisiones es la antigua Unión Soviética y sus satélites de Europa del Este. Me refiero a este grupo como el Imperio soviético. Las emisiones cayeron en el momento del colapso del gobierno central de la Unión Soviética en 1991. Esta gran disminución en las emisiones parece estar relacionada con grandes cambios que tuvieron lugar en ese momento. En lugar de un país con una moneda única, las repúblicas individuales de repente se quedaron solas.
El punto más alto en las emisiones de CO2 para el Imperio soviético se produjo en 1990, un año antes del colapso del gobierno central de la Unión Soviética. Para 1999, las emisiones habían caído a un nivel 37% por debajo de su nivel de 1990. De hecho, incluso en los últimos años, las emisiones para este grupo de países se han mantenido bajas. Gran parte de la industria colapsó y nunca ha sido reemplazada.
El grupo que ha más que duplicado sus emisiones es lo que yo llamo el Grupo Restante. El grupo incluye muchos países, incluidos China e India, que aumentaron su industria manufacturera y otra industria pesada a fines de la década de 1990 y principios de la década de 2000, cuando la Organización Mundial de Comercio agregó miembros. El Grupo Restante también incluye a muchos países que de repente encontraron nuevos mercados de exportación para sus materias primas, como el petróleo, el mineral de hierro y el cobre. Los países restantes se hicieron más ricos; se volvieron más capaces de pavimentar caminos y construir hogares más importantes para sus ciudadanos. Con toda esta actividad relacionada con el PIB, las emisiones de CO2 aumentaron rápidamente.
(2) El crecimiento de la población ha seguido un patrón que es, en algunos aspectos, similar al crecimiento del CO2.
Figura 3. Población de 1965 a 2018, basada en estimaciones de población de la ONU 2019.
En la Figura 3, vemos que la población ha sido prácticamente plana en el antiguo Imperio Soviético (2% de crecimiento entre 1997 y 2018). Como la economía no funciona bien, los jóvenes emigran a países que parecen ofrecer mejores perspectivas.
La población del grupo EE. UU. + UE + Japón creció un 11% entre 1997 y 2018.
El grupo que se destaca simplemente por el crecimiento de la población es el Grupo Remainder, con un crecimiento del 35% entre 1997 y 2018. Una gran parte de este crecimiento de la población proviene del saneamiento mejorado y la atención médica básica, como los antibióticos. Con estos cambios, un mayor porcentaje de los bebés que nacen han podido vivir hasta la madurez.
Es difícil ver una curva en las líneas de tendencia, lo que demuestra que las acciones recientes realmente han cambiado el curso de la actividad de la forma en que se dirigía anteriormente. Por supuesto, la tendencia es solo "lineal", lo que implica que el crecimiento porcentual se desacelera gradualmente con el tiempo.
Esta población en rápido crecimiento también alimenta el problema del CO2. A muchos jóvenes les gustaría comida, hogar y transporte. Si bien es posible obtener alguna versión de estos productos deseados sin combustibles fósiles, la versión con combustibles fósiles tiende a mejorar enormemente. La mayoría de las personas prefieren hogares con plomería interior y electricidad, si se les da una oportunidad, por ejemplo.
(3) La deforestación sigue creciendo como un problema mundial.
Figura 4. Gráfico que muestra las estimaciones del Banco Mundial sobre la participación del mundo forestal por agrupación económica.
Los países de altos ingresos siguen empujando el problema de la deforestación a las partes más pobres del mundo. Los países pobres muy endeudados se ven especialmente afectados. A nivel mundial, la deforestación continúa creciendo.
(4) Con respecto a los combustibles fósiles, existe una gran confusión con respecto a "¿De qué necesitamos ser salvados?"
¿Tenemos un problema con demasiado o muy poco combustible fósil? Escuchamos dos historias diferentes.
Figura 5. Imagen del autor de dos trenes que se dirigen hacia la economía mundial.
Los modeladores climáticos siguen diciéndonos sobre lo que podría suceder, si de hecho utilizamos demasiado combustible fósil. De hecho, el clima actualmente está cambiando, lo que refuerza este punto de vista.
Me parece que existe un peligro igualmente grande de colapso, acompañado de bajos precios de la energía. Por ejemplo, sabemos que la producción de energía de la Unión Europea ha estado disminuyendo durante muchos años, sin que los países puedan hacer nada al respecto.
También sabemos históricamente que muchas civilizaciones se han derrumbado. El imperio soviético se derrumbó en 1991, ilustrando un tipo de colapso. La Unión Soviética era un exportador de petróleo. Su colapso se produjo después de que los precios del petróleo fueran demasiado bajos para permitir una inversión adecuada en nuevos campos petroleros durante un período prolongado de tiempo. La Gran Recesión de 2008-2009 ofrece una versión mucho más pequeña y temporal de cómo podría ser el colapso.
Otro ejemplo de los precios bajos que acompañan al colapso proviene de Apocalipsis 18: 11-13, que advierte sobre un posible colapso como el de la antigua Babilonia. El problema era una demanda inadecuada y precios bajos; incluso el producto energético del día (seres humanos vendidos como esclavos) tenía poco valor.
11 “Los mercaderes de la tierra llorarán y llorarán por ella porque ya nadie compra sus cargas: 12 cargas de oro, plata, piedras preciosas y perlas; lino fino, púrpura, seda y tela escarlata; todo tipo de madera de cidra y artículos de todo tipo hechos de marfil, madera costosa, bronce, hierro y mármol; 13 cargas de canela y especias, de incienso, mirra e incienso, de vino y aceite de oliva, de harina fina y trigo; bovinos y ovinos; caballos y carruajes; y seres humanos vendidos como esclavos.
Lo que hemos estado viendo recientemente es la caída de precios y precios demasiado bajos para los productores. Tal resultado puede llevar al colapso si demasiados productores de energía quiebran y renuncian.
Figura 6. Precio promedio semanal ajustado por la inflación del petróleo Brent, basado en los precios spot del petróleo de la EIA y la inflación urbana del IPC de EE. UU.
Si estamos en peligro de colapsar por los precios bajos, las energías renovables no parecerían ser de mucha ayuda a menos que (a) sean significativamente menos costosas que los combustibles fósiles y (b) se puedan ampliar lo suficientemente rápido como para reemplazar los combustibles fósiles. Ninguno de estos parece ser una posibilidad.
(5) Los primeros estudios sobreestimaron cuánta ayuda podrían proporcionar las energías renovables, especialmente si nuestro problema proviene de un suministro de energía muy escaso en lugar de demasiado.
Parece que las energías renovables serían geniales desde muchos puntos de vista, pero cuando se trata de la situación del mundo real, no están a la altura de las expectativas.
Un problema es que si bien los dispositivos eólicos, solares, hidroeléctricos, geotérmicos y otros dispositivos para capturar energía se denominan “energías renovables”, en realidad solo están disponibles mediante el uso del sistema de combustibles fósiles. Están hechos con combustibles fósiles. Si una pieza se rompe, o si los insectos se comen el aislamiento de los cables, los reemplazos deben hacerse usando el sistema de combustible fósil y transportados por el sistema de combustible fósil. En el mejor de los casos, las energías renovables usan menos combustibles fósiles que la generación eléctrica convencional. Dependen de otros recursos, que eventualmente pueden agotarse, pero que no son un problema en este momento.
Un segundo problema es que es extremadamente difícil hacer un análisis adecuado de costo-beneficio en las energías renovables porque solo pueden usarse como parte de un sistema más grande. Tienden a parecer de bajo costo, cuando se ven de forma aislada. Pero cuando se ven los costos totales del sistema, a menudo son bastante caros.
Una dificultad en un análisis adecuado de costo-beneficio es el hecho de que las energías renovables a menudo están a una distancia considerable de donde se va a utilizar la electricidad, lo que lleva a la necesidad de una cantidad significativa de líneas de transmisión de larga distancia. Si las energías renovables proporcionan energía intermitente, deben dimensionarse para la salida máxima, no para su salida promedio. Todas estas líneas de larga distancia deben mantenerse adecuadamente, o tienden a causar incendios. En algunos casos, enterrar las líneas bajo tierra a un costo significativo es la única solución. De alguna manera, estos costos más altos deben reconocerse como parte del costo del sistema, pero esto rara vez se hace.
Otra dificultad en un análisis adecuado de costo-beneficio es el hecho de que la intermitencia debe ser superada, si la electricidad va a beneficiar a una economía moderna que requiere electricidad 24/7/365. En teoría, una persona podría construir demasiado el sistema de energías renovables y la transmisión. Esto podría funcionar, pero una persona terminaría con un gran porcentaje del sistema que no se usa la mayor parte del tiempo, lo que aumentaría enormemente los costos.
Se pueden agregar baterías, pero el costo tiende a ser alto. Un comentarista en mi sitio recientemente observó:
EIA informa que el costo promedio de los sistemas de baterías a escala de servicios públicos es de aproximadamente $ 1500 por kWh. A ese ritmo, las baterías necesarias para respaldar una instalación solar o eólica durante tres días cuestan alrededor de 30 veces más que la instalación RE. Pero el viento a menudo no tiene energía durante más de siete días, durante grandes episodios de alta presión estancados. Por lo tanto, el costo de la batería de respaldo es más de 100 veces el costo del parque eólico. Las baterías no son factibles.
El principal problema de intermitencia es temporada a temporada, especialmente ahorrando lo suficiente para el invierno. No tenemos una forma, hoy, de almacenar energía de una temporada a otra, salvo convertirla en un líquido (como el amoníaco) y almacenar el líquido de una temporada a otra. Esta sería otra forma de aumentar los costos del sistema en general. No se ha incluido en los cálculos de costos de nadie.
Por el momento, estamos obligando a los combustibles nucleares y fósiles a proporcionar servicios eléctricos de respaldo a las energías renovables intermitentes sin compensarlos adecuadamente por sus servicios. Esto tiende a sacarlos del negocio. Esta tampoco es una solución adecuada.
Un tercer problema es que las energías renovables realmente necesitan ser "económicas" para funcionar. En otras palabras, necesitan generar ganancias para sus propietarios, al comparar los costos no subsidiados con los beneficios del sistema. De hecho, sus propietarios deben poder pagar impuestos bastante sustanciales a los gobiernos, para cubrir también su parte de los costos gubernamentales. Si las energías renovables realmente proporcionaran un beneficio sustancial al sistema, su uso tendería a "despegar" por sí solo, ya que estarían proporcionando "energía neta" al sistema. En cambio, las energías renovables tienden a actuar como "sumideros de energía". Necesitan subsidios interminables. Nunca pueden sustituir a los combustibles fósiles. De hecho, ni siquiera pueden pagar a su manera.
Un problema relacionado es que, debido a los altos costos totales (así como a la falta de verdaderos beneficios de energía neta), es casi imposible aumentar la cantidad de renovables, como la eólica y la solar, muy altas. La UE ha sido un gran defensor de las energías renovables distintas de la hidroeléctrica. La Figura 7 muestra un gráfico de la producción de energía propia de la UE, junto con sus importaciones de energía.
Figura 7. Energía de la UE por tipo y si se importa, según los datos de la Revisión estadística de energía mundial de 2019 de BP. Las energías renovables son energías no hidroeléctricas, como la eólica, la solar y la geotérmica.
Después de al menos 20 años de subsidios, la UE ha podido aumentar las energías renovables (que no sean hidroeléctricas) a aproximadamente el 10% de su suministro total de energía. Las importaciones de petróleo de la UE están más o menos niveladas, y sus importaciones de gas natural han ido en aumento. Incluso con el rápido crecimiento de las energías renovables no hidroeléctricas, la UE ha experimentado una disminución en el consumo total de energía.
(6) Mirando los resultados reales, una persona podría preguntarse: "¿En qué demonios estaban pensando realmente los formuladores de políticas?"
Se nos dice que la razón por la cual los responsables políticos tomaron las decisiones que tomaron fue porque pensaron que podrían reducir las emisiones de CO2 de esta manera. De Verdad? Si una persona realmente quiere reducir las emisiones de CO2, es fácil ver cómo hacerlo. Una persona simplemente tiene que tomar medidas para reducir la cooperación global. Un paso sería reducir el comercio internacional. Otra sería deshacerse de organizaciones paraguas como la Organización Mundial del Comercio, las Naciones Unidas y la Unión Europea. De hecho, dentro de los países individuales, el nivel superior de gobierno podría eliminarse, dejando (por ejemplo) las provincias de Canadá y los estados de los Estados Unidos. En otras palabras, los formuladores de políticas podrían impulsar a las economías en la dirección del colapso.
Otra forma de alentar el colapso sería elevar rápidamente las tasas de interés o cortar el crédito. Con menos poder adquisitivo, el mundo sería empujado a una recesión.
En el momento del Protocolo de Kyoto, los formuladores de políticas se movieron precisamente en la dirección opuesta de empujar la economía hacia el colapso. Se movieron en la dirección de agregar comercio internacional y más deuda para permitir el crecimiento. Los países con mayor comercio tenían enormes recursos de carbón que no habían sido utilizados. Con la ayuda de este carbón, la economía mundial pudo seguir creciendo. Este enfoque solo tenía sentido si el verdadero problema en el momento del Protocolo de Kyoto en 1997 era muy pocos recursos energéticos, no demasiado. La economía necesitaba el estímulo que podría proporcionar más energía de bajo costo y más deuda.
Ahora es más de veinte años después. Los recursos de carbón de China están empezando a agotarse. El carbón también está causando serios problemas de contaminación a nivel del suelo, tanto en China como en la India. Sin la creciente producción de carbón, el crecimiento del PIB mundial comienza a disminuir. Nuevamente enfrentamos precios bajos del petróleo y otros precios de productos básicos, un problema similar al presente cuando el gobierno de la Unión Soviética colapsó. La economía mundial parece volver a encaminarse hacia el colapso de algunas de sus organizaciones gubernamentales debido a una energía inadecuada. Los partidos políticos se están volviendo más extremos; los países están promulgando nuevas tarifas. Si volvemos a la Figura 5, la preocupación nuevamente debería ser el colapso, en el lado izquierdo de la figura.
(7) Los modelos climáticos del IPCC deben revisarse.
Un modelo climático mira hacia el pasado e intenta pronosticar el futuro. Cuando se elaboraron los modelos del IPCC, los escenarios sobre los cuales se plantean inquietudes se basan en el supuesto de que el uso de combustibles fósiles puede crecer prácticamente indefinidamente. En particular, se considera que la producción de carbón continúa a un alto nivel durante muchos, muchos años, a pesar de que la producción mundial de carbón ha sido bastante plana durante varios años, y los precios tienden a ser más bajos de lo que los productores requieren para mantenerse en el negocio.
Figura 8. Consumo mundial de energía por combustible, basado en datos de 2019 BP Statistical Review of World Energy.
Para que la producción de carbón crezca tanto como lo pronosticaron los modeladores, debe haber un cambio importante en la situación. Los precios mundiales del carbón deben aumentar sustancialmente. De hecho, el carbón en lugares muy difíciles para la extracción, como debajo del Mar del Norte, debe ser rentable para extraerlo. Esta situación parece muy poco probable.
Me parece que los modeladores climáticos deberían considerar escenarios más razonables con respecto al consumo de combustibles fósiles. Un escenario que debe considerarse es el posible colapso a corto plazo de varias organizaciones gubernamentales, como la Unión Europea, la Organización Mundial del Comercio y los gobiernos de varios países exportadores de petróleo. Tal modelo sería más realista que uno en el que el consumo de energía continúe creciendo indefinidamente.
(8) El impulso hacia las energías renovables tiene poco sentido sin una base más firme de lo que existe actualmente.
Los primeros estudios solo analizaron el costo de las energías renovables, sin el costo del transporte extra a la red de larga distancia y el almacenamiento de la batería. Tal estimación hace que las energías renovables parezcan mucho más valiosas de lo que realmente son.
Ahora tenemos suficiente experiencia para que podamos ver qué sale mal. Una planta hidroeléctrica que opera durante la estación húmeda en un país tropical puede ser de poco uso práctico, por ejemplo, si no hay energía de combustibles fósiles para proporcionar producción de electricidad durante la estación seca. Es necesario reconocer el costo total de los sistemas superpuestos, incluida la necesidad de contratar personal durante todo el año para instalaciones de energía fósil e hidroeléctricas. La transmisión de electricidad probablemente será necesaria para ambos tipos de generación.
Hay muchos otros ejemplos del mundo real que pueden examinarse antes de emitir recomendaciones generales de "uso de energías renovables". Si las energías renovables no son realmente muy económicas (alrededor de 2 centavos por kWh o menos), sin subsidios, es probable que no sean duraderas.