Ambientech: Ciencias, Salud y Medio ambiente. Educación Secundaria
Ambientech: Ciencias, Salud y Medio ambiente. Educación Secundaria
Por Àngels Sala – Tarragona, 5 de Septiembre de 2023
La crisis energética es un tema crucial en el mundo contemporáneo, afectando nuestra vida diaria y el futuro del planeta. Para comprender en profundidad sus complejidades y gracias a la colaboración de Cellnex, Ambientech ha organizado una charla debate escolar con dos expertos en energía y medio ambiente para explorar los pasos clave que nos llevarán a comprender qué es la crisis energética, cómo surge y cuáles son sus implicaciones.
Más de 400 estudiantes de distintos centros educativos de España han reflexionado sobre la crisis energética con la dra. Alicia Valero, el dr. Blai Vidiella y la presidenta de Ambientech Àngels Sala.
¿Existe algún país en el mundo que produzca la electricidad con fuentes de energía 100 % renovable?
Según la IEA (Agencia Internacional de la Energía), en las últimas décadas se ha hecho un gran esfuerzo y casi el 30% de la producción eléctrica a nivel mundial proviene de energías renovables. La proporción de energías renovables en el mix eléctrico es históricamente alta en países con grandes recursos hidroeléctricos como Brasil, Colombia, Canadá, Nueva Zelanda, Suecia o Noruega (más de 2/3 de la electricidad generada) mientras que otros países como Arabia Saudita, Irán o Israel tienen una gran dependencia de fuentes de energía no renovable y utilizan mayoritariamente combustibles fósiles para producir electricidad.
Cuenta Alicia Valero, ingeniera química y directora del grupo de investigación de Ecología Industrial en el Instituto CIRCE, que en España es posible cumplir con la Ley de Cambio Climático y Transición Energética, que pretende alcanzar en el año 2030 un sistema eléctrico con, al menos, un 74% de generación a partir de energías de origen renovable. Aun así, hay que saber que las energías renovables son intermitentes y esto representa un gran desafío, ya que es necesario compensar una producción insuficiente de electricidad los días con poco Sol y viento y evitar saturar la red por un exceso de producción los días con mucha energía renovable. Necesitamos otro tipo de energía para compensar la producción insuficiente o bien baterías para almacenar la sobrante.
¿Cuál es el mix energético mundial?
La energía que se consume en nuestra sociedad no solo se emplea para obtener electricidad, también es necesaria para el transporte, para obtener calor en el hogar o la industria, para los procesos de fabricación, para la agricultura…
Para poder satisfacer las necesidades humanas, obtenemos la mayor cantidad de nuestra energía del petróleo, seguido del carbón y el gas. El mix energético mundial todavía está dominado por los combustibles fósiles. Representan más del 80% del consumo energético, provocan anualmente más de 37 millardos de toneladas de emisiones de CO₂ a la atmósfera y son los responsables de la emergencia climática y la actual crisis energética mundial.
Según Blai Vidiella, doctor en biomedicina e investigador postdoctoral en el Instituto de Biología Evolutiva, a nivel mundial, el transporte es el sector que más depende de los combustibles fósiles. La mayoría de los vehículos en el mundo todavía funcionan con combustibles fósiles, como la gasolina y el diésel. “Estos vehículos convencionales representan una gran parte de la flota vehicular global. Aunque se está produciendo un cambio gradual hacia vehículos más limpios y eficientes, como los vehículos híbridos y eléctricos, estamos muy lejos de lograr un transporte limpio y sostenible”, dice Vidiella.
¿Cuántas reservas de petróleo quedan en el mundo, cuándo podrían caer al 50%?
Las reservas de petróleo se encuentran en diferentes países y regiones del mundo, y las estimaciones varían según las fuentes y las metodologías utilizadas para calcularlas. Históricamente, los países con las mayores reservas de petróleo son Arabia Saudita, Venezuela, Canadá, Irán, Irak entre otros.
Según la IEA (Agencia Internacional de la Energía), las reservas de petróleo empezaron a bajar en el 2019, en ese año se situaron en aproximadamente 98 millones de barriles de petróleo por día. Al ritmo de consumo actual y si no se explotan nuevas reservas petrolíferas ni se invierte en las existentes, la caída de las reservas de petróleo podría llegar al 50% en el 2025.
Vidiella comenta que las reservas de petróleo están en declive, esto va a repercutir claramente en su precio. En un plazo corto de tiempo, debido a la volatilidad de los precios del petróleo y el gas natural en los mercados internacionales, el coste del combustible podría ser el doble del que es ahora, esto repercutirá ineludiblemente en el coste de cualquier producto que dependa de él, como el transporte, la energía, los productos de consumo… Actualmente, el petróleo está en la base de toda la economía.
Asimismo, Valero cuenta que los recursos fósiles del planeta son finitos, “hemos extraído muchísimas reservas de petróleo, estos yacimientos están dando señales de escasez y las empresas que se dedican a su extracción han dejado de invertir en la búsqueda de nuevos yacimientos, por lo tanto, las reservas de petróleo van a caer en el futuro inmediato”, dice Alicia Valero.
¿Idealmente, existe en la actualidad algún tipo tecnología verde y renovable que pueda sustituir por completo las fuentes de energía no renovable?
En la actualidad, el ser humano ha desarrollado tecnología verde y renovable que puede sustituir por completo las fuentes de energía no renovable. Por ejemplo, la producción de electricidad con fuentes de energía renovable como el viento, el Sol, el agua, la biomasa o la geotermia junto con baterías para almacenar la energía eléctrica sobrante puede sustituir la producción eléctrica que proviene de fuentes de energía no renovable (combustibles fósiles y uranio). El uso de vehículos eléctricos o bien los vehículos impulsados por hidrógeno verde (para los medios de transporte pesados como los camiones o los aviones) pueden reemplazar los vehículos que funcionan con motor de combustión. La obtención de calor con hidrógeno verde puede suplir el uso de los combustibles fósiles en la industria metalúrgica o la industria de la alimentación…
Tal como explica Alicia Valero, el hidrógeno verde producido con energías renovables es un vector muy importante y esencial en la transición energética para todos aquellos vehículos y procesos industriales que sean difícilmente electrificables. “Alternativas existen, hay que investigar mucho y está en las manos de todos nosotros, en especial de las generaciones jóvenes, encontrar tecnologías que se puedan aplicar de forma sostenible en la sociedad”.
Podemos decir que hoy en día el ser humano ha desarrollado tecnología verde para que se produzca la transición energética. El coste económico de esta transición ecológica es elevado y requiere de importantes incentivos fiscales y financieros para que se produzca de forma globalizada, pero, además del coste económico, ¿existen otras limitaciones para que esta transición energética se produzca?
Consulta el paso siguiente para conocer la respuesta.
¿Desde el punto de vista de la disponibilidad de materiales, ¿tenemos suficientes materiales en la Tierra para que se produzca la transición energética?
Según la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés), la transición energética requiere una amplia gama y cantidad de minerales de manera que las transiciones globales hacia energías limpias tendrán consecuencias de gran alcance en la demanda de minerales durante los próximos 20 años. En el 2040, en un escenario de desarrollo sostenible, la demanda de minerales y metales estará dominada por el grafito, el cobre y el níquel. El litio experimentará la tasa de crecimiento más rápida, ya que, en dicho escenario, su demanda se multiplicará por 40.
“Este es un tema del que se habla poco”, dice Valero. Por ejemplo, generar energía eléctrica a partir de los aerogeneradores necesita por unidad de energía producida 25 veces más materiales que su equivalente en una central térmica de ciclo combinado. Estamos pasando de una transición de combustibles fósiles a una transición de minerales, de una dependencia de combustibles fósiles a una dependencia de minerales. El problema radica en que los yacimientos de minerales también son limitados, como lo son los combustibles fósiles. Alicia Valero insiste en que “las reservas actuales no son suficientes para satisfacer la cantidad y variedad de materias primas necesarias para que se produzca la transición energética, hace falta buscar nuevas reservas minerales.”
Por lo tanto, el problema que nos podemos encontrar es que la falta de materia prima no permita desarrollar la tecnología que requiere la transición energética. “Nos puede faltar cobre, plata, níquel”, dice Valero. Durante los 22 primeros años del siglo XXI, hemos extraído tanto cobre como en toda la historia de la humanidad. Y esto se repite para la gran parte de las materias primas. Litio, dos veces, cobalto casi dos veces y así sucesivamente. La transición energética es necesaria, aun así hace falta repensar nuestra forma de vida para no caer nuevamente en un desarrollo insostenible.
Por su parte, Blai Vidiella comenta que para explotar estas minas se provoca un impacto ambiental muy grande, ya sea por la tala de árboles, la contaminación que se produce en la extracción de los minerales o en la obtención de materiales. Generalmente, cuando se explota una mina se destruye el hábitat que le rodea, se perforan montañas y se contamina considerablemente el medio ambiente, en especial ríos y afluentes que ocasionan muchos problemas ambientales en el curso del agua más abajo. “No solo el problema está en los recursos limitados, también lo es nuestra forma de extraerlos”, dice Vidiella.
Si consideramos que las reservas del mundo equivalen a 17 bombillas de 100 W encendidas todo el día por habitante, en África están consumiendo por persona y día 6 bombillas, en América 100 y en Europa 50. La media mundial de nuestro consumo es de 26 bombillas por habitante y día, por lo cual estamos por encima de lo que el planeta es capaz de regenerar año a año.
La Tierra ha acumulado muchas reservas de recursos naturales durante millones de años, reservas que estamos consumiendo a gran escala desde la revolución industrial y ahora empezamos a percibir el agotamiento de algunas de ellas.
Con la tecnología verde existente y la disponibilidad de materiales, ¿es posible que se produzca la transición energética?
La población crece exponencialmente más o menos al 1% anual, hemos superado la cifra de 8000 millones de personas en el planeta. 10 años atrás éramos 7000 millones. A este ritmo, en el 2050 seremos 10.000 millones de personas. Sin embargo, el consumo de recursos no crece al 1%, sino al 3%, 3 veces más rápido que el crecimiento de la población. Todo ello ocurre en un planeta finito.
“En un planeta finito no caben deseos infinitos. Es necesario reducir drásticamente el consumo porque estamos por encima de la capacidad del planeta. Hemos vivido de renta, de lo que la naturaleza ha ido acumulando durante millones de años. Ahora, la única solución es reducir, eso no quiere decir que vayamos a vivir peor, simplemente hay que cambiar el modelo” dice Valero.
Un ejemplo sencillo y entendible para todos es alargar la vida de los productos. La obsolescencia programada provoca un consumo rápido y continuo que da lugar a un gran uso de recursos naturales. Otro caso puede ser el transporte. En los países ricos, es probable que la media de dos coches por familia no sea posible en un futuro, pero, ¿es realmente necesario disponer de dos coches en una familia? ¿Podemos mejorar la movilidad en las ciudades y entre poblaciones para reducir el número de vehículos en tránsito? ¿Podemos compartir vehículos o utilizar más el transporte público?
Otro obstáculo que dificulta el desarrollo sostenible es el diseño de los productos de consumo. Nuestra economía está pensada como si los recursos fueran infinitos y todavía hoy diseñamos productos que no son 100% reciclables, algo que es imprescindible para que se produzca el desarrollo sostenible. Por ejemplo, en un teléfono móvil, podemos encontrar 30 elementos distintos de la tabla periódica, todos ellos mezclados y difícilmente separables, siendo alguno de ellos escaso en la naturaleza. El caso del móvil se puede extrapolar a numerosos productos diferentes. Es necesario diseñar todos los productos duraderos y de manera que se puedan reciclar todos sus materiales una vez desechados.
Es imprescindible cambiar el modelo de economía basado en crear necesidades, producir, vender y tirar. Muchos científicos, economistas, sociólogos, pensadores… hablan de la necesaria desaceleración económica. Vidiella comenta que “existe un movimiento científico y social que promueve la desaceleración económica y el consumo responsable y sostenible. Necesitamos bajar tanto como podamos los requerimientos que tiene la humanidad sobre el planeta. Es preciso pensar en formas alternativas de vivir que sean menos demandantes de recursos.”
Para promover un cambio en la sociedad hacia la sostenibilidad se requiere la implicación de todas las profesiones STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas) para que junto con la investigación y las diferentes ramas sociales puedan encontrar soluciones a la consecución del desarrollo sostenible y dar un sentido ético y moral al cambio.
Escuelas participantes en la charla-debate
IES Eusebio Barreto Lorenzo, Canarias
IES Litoral, Andalucia
Institut Joanot Martorell, Catalunya
IES Marqués de Villena, Navarra
IES Serranía Baja, Castilla la Mancha
IES Tierra Estella, Navarra
Septiembre de 2023 – Ambientech, la ciencia bien explicada.