Los hidrocarburos ¿son tan sucios y despreciables como nos cuentan? | Parte II

En la primera entrega de este artículo, se describió de una forma general la importancia que han tenido y tienen todavía los combustibles fósiles, y en particular los hidrocarburos, para el progreso de la humanidad. En esta segunda parte, se detallarán diversos aspectos en los que los hidrocarburos han jugado y juegan un papel esencial, tanto para nuestra vida cotidiana como para nuestro desarrollo, que con muchísima frecuencia se olvidan o directamente se ignoran.

Los hidrocarburos y la producción de alimentos

Un aspecto clave para que se haya podido alcanzar el actual grado de desarrollo humano ha sido la capacidad de alimentar a una población creciente, que empezó el siglo XX con unos 1.700 millones de personas y ha llegado a los 8.000 millones actuales (según recientes informaciones de la O.N.U.), estimándose que se alcanzará la cifra de unos 9.500 millones de habitantes para el año 2050. Para conseguirlo, se ha aumentado de forma drástica la productividad de los cultivos y de la ganadería, manteniendo estabilizado o en un crecimiento bajo, la cantidad de hectáreas de terreno que se dedican a la producción de alimentos. Este incremento de la productividad, realmente espectacular durante el siglo XX, está gráficamente representado en la Figura 1, donde se puede apreciar la fulgurante evolución reciente del número de personas que pueden ser alimentadas por los cultivos realizados en un acre de terreno (un acre es algo menos de media hectárea). Dicho crecimiento ha sido sin duda posible gracias a la creatividad y conocimiento de los seres humanos, pero también a la disponibilidad de hidrocarburos para fabricar fertilizantes, tan denostados últimamente.

Por ejemplo, la reacción química entre el nitrógeno atmosférico y el hidrógeno gaseoso (el denominado proceso Haber-Bosch), permite producir amoníaco (NH3), el precursor de los abonos nitrogenados que aumentan exponencialmente la fertilidad de nuestros suelos. Y estos denostados fertilizantes, que se elaboran a partir del gas natural, son los que permiten alimentar a más de la mitad de la población humana. Los pesticidas, también obtenidos a partir de hidrocarburos, permiten mantener inalteradas entre el 50 y el 75% de las cosechas. Además de estas aplicaciones petroquímicas, no debe olvidarse que toda la maquinaria (tractores, camiones, calefacciones de explotaciones ganaderas, etc.) que permite una alta productividad agrícola y ganadera se mueve y trabaja con gasolinas y gasóleos.

Por otro lado, este aumento de productividad ha ido asociado con mejoras en la eficiencia energética que se traduce en un menor consumo de energía por unidad alimentaria producida. Cada vez se han ido produciendo más alimentos por unidad de terreno cultivable, y además, con gasto de energía menor, tal y como se recoge en la Figura 2 gracias a la mejora de las semillas transgénicas y al eficiente desarrollo de las técnicas agrícolas.

Figura 1.- Evolución en el tiempo de las personas alimentadas por unidad de superficie cultivada humano.
Fuente: Datos recopilados de Marcus J. Hamilton, Bruce T. Milne, Robert S. Walker; James H. Brown; B.H.Slicher Van Bath;
Food and Agriculture Organization (F.A.O.)
 
Figura 2.- Evolución en el tiempo de la eficiencia energética en la producción de alimentos. Energía usada por unidad de cosecha.
Fuente: Datos de United States Departament of Agriculture.

También se ha producido una importante evolución en los procesos de conservación alimentaria mediante la refrigeración (sin la cual, perderíamos un tercio de nuestros alimentos y cosechas) y mediante el empaquetado y conservación con envases, principalmente de plástico, de cerámica y de cartón. Estos procesos de refrigeración, empaquetado y conservación, precisan de la utilización masiva de hidrocarburos, además de ser intensivos en el consumo de energía. Por último, el transporte de alimentos, rápido y seguro, se basa en el consumo de gasolinas y gasóleos.

En el campo del aumento de la productividad alimentaria, es imposible no mencionar a Norman Borlaug (1914-2009), probablemente la persona que más vidas humanas ha salvado a lo largo de la Historia. Nació en Iowa (Estados Unidos), estudió en la Universidad de Minnesota, fue ingeniero forestal, genetista, fitopatólogo, y fue galardonado con el Premio Nobel de la Paz en 1970. Está considerado, junto con otros, como el padre de la agricultura moderna y de la Revolución Verde. En 1944, con la financiación de la Fundación Rockefeller y del Gobierno de México, reformó la agricultura mejicana desarrollando nuevas variedades de trigo más resistentes y productivas, capaces de dar varias cosechas por año, llegando a multiplicar por cuatro la producción de cereales del país en tan sólo 20 años y convirtiéndolo en exportador neto de alimentos. Posteriormente, realizó los mismos trabajos en India, Pakistán y Filipinas, creando nuevas variedades de arroz, de maíz y de otros cereales, que permitieron duplicar la producción de granos en dichos países. Sin la Revolución Verde de Borlaug, millones de personas habrían muerto de hambre (o no hubieran nacido) y la agricultura necesitaría el doble de terreno del que hoy ocupa.

A modo de ejemplo, la Figura 3 ilustra el impacto en productividad (toneladas de grano por hectárea) que ha tenido la utilización de nuevas variedades de trigo en Gran Bretaña. Y no debe olvidarse que, a nivel mundial, los hidrocarburos han tenido mucho que ver en esa revolución verde, ya que el incremento de la productividad agrícola se podido alcanzar gracias a la producción de fertilizantes, a la energía que se necesita para su fabricación y a la maquinaria agrícola movida por ellos.

Figura 3.- Evolución de la productividad de la tierra (toneladas de grano por hectárea) desde el año 1300.
Fuente: N.B.J. Koning et alt. “Long-term global availability of food: continued abundance or new scarcity?”.
NJAS Wageningen Journal of Life Sciences 55 (2008) pag.: 229-292.

Los hidrocarburos y la producción de ropas y textiles

Es evidente, pues no necesita de ningún tipo de explicación adicional, que los 8.000 millones de seres humanos que habitamos la Tierra necesitamos ropa con la que cubrirnos, además de otros materiales textiles para acondicionar nuestras casa con ropa de cama, alfombras, cortinas, manteles y otros muchos usos.

Estos materiales, no sólo hacen nuestra vida más confortable, sino también más segura y libre de enfermedades producidas por condiciones adversas de humedad y frío. Antes del uso intensivo de los hidrocarburos, toda la ropa y textiles utilizados eran fabricados a partir de fibras vegetales cultivadas (principalmente algodón, yute, lino y seda) y animales (lana, alpaca, etc.). También se utilizaban pieles de animales.

Las fibras sintéticas, como el poliéster, el nylon y las fibras acrílicas, fueron desarrolladas y comercializadas en el siglo XX, y son en su totalidad productos derivados de los hidrocarburos. Actualmente,  representan el 60% de todas las fibras fabricadas en el mundo y, en algunas circunstancias y para usos determinados, llegan a tener unas prestaciones y cualidades mucho mejores que las fibras naturales, especialmente en climas extremos.

Por lo que se refiere a las fibras naturales actualmente en producción, el algodón es el cultivo más extendido (representa el 80%), y está sujeto a las misma dependencia de los hidrocarburos que la agricultura dedicada a la obtención de alimentos, ya que también precisa de los fertilizantes y los pesticidas, obtenidos a partir del petróleo, para alcanzar una elevada productividad.

Los hidrocarburos y la producción de materiales de construcción

Para la supervivencia del ser humano, los materiales de construcción son tan críticos como la comida, la energía y la ropa. Tanto la población actual como la previsible para las próximas décadas, necesita y necesitará ingentes cantidades de materiales de construcción, cuyo origen más frecuente son los minerales, tanto metálicos como no metálicos, y las rocas industriales como la caliza, el granito, la arcilla y la arena. Y no debe olvidarse que tanto la extracción y producción de minerales metálicos y rocas, como la obtención de otros productos transformados a partir de sustancias minerales (como son el vidrio, los ladrillos, el cemento o materiales cerámicos como los azulejos), para su fundición o cocido en hornos a gran temperatura, son procesos altamente intensivos en consumo de energía y dependen de los combustibles fósiles. Por último, no deben olvidarse otros materiales de origen sintético, como por ejemplo los plásticos, que se obtienen directamente a partir del petróleo por procedimientos petroquímicos.

No deben olvidarse otros materiales de origen sintético, como por ejemplo los plásticos, que se obtienen directamente a partir del petróleo por procedimientos petroquímicos.

El incremento en la producción de materiales de construcción durante los últimos 120 años ha sido espectacular a nivel global. Así y de acuerdo con datos del gobierno de Estados Unidos, el país produjo 144 millones de toneladas de estos materiales en 1900, mientras que en 2006 se produjeron 3.800 millones de toneladas. Este aumento corre paralelo con el incremento del bienestar humano y de nuestro desarrollo, y todo indica que esta tendencia creciente se mantendrá en el futuro durante todo el siglo XXI.

Los hidrocarburos y la evolución del conocimiento

El conocimiento básico y aplicado, el conocimiento científico y tecnológico, está en la base del desarrollo de la sociedad humana moderna. El conocimiento y las ideas, constituyen uno de los pilares básicos del ciclo de progreso que la humanidad ha experimentado en los últimos 150 años. Siguiendo las ideas expresadas por Goklany (2012), ya citadas en la primera parte de este artículo, puede afirmarse que los hidrocarburos han contribuido significativamente al aumento en la cantidad y calidad de las ideas que han permitido el desarrollo de la humanidad. Y lo han hecho de múltiples y diversas formas, tal y como se describe brevemente, a continuación.

En primer lugar, permitiendo el incremento explosivo de la población. Sin hidrocarburos, no habría suficiente comida, como ya se ha señalado, ni suficiente transporte de bienes, ni una sanidad eficaz. En consecuencia, la población sería más reducida y más preocupada por su supervivencia que por su desarrollo. Una menor población habría implicado menos ideas, un desarrollo más lento y una tecnología inferior a la que hoy poseemos.

En segundo lugar, aumentando la esperanza de vida. Las ideas complejas y la mejora continuada de la tecnología, requieren experiencia, períodos de largos de gestación y de maduración, que son incompatibles con esperanzas de vida cortas.

En tercer lugar, permitiéndonos gozar de una mejor salud. Aunque la población hubiera crecido, sin una alimentación suficiente y equilibrada, la población hubiese tenido una salud deficiente, lo que hubiese implicado una menor capacidad para crear, desarrollar y retener nuevas tecnologías, ya que el capital humano hubiese sido de menor calidad.

En cuarto lugar, permitiéndonos disponer de energía mecánica. Las ideas en sí mismas, no son suficientes. Es necesario transformarlas en objetos útiles y, para la fabricación de dichos utensilios, se necesita capacidad física y mecánica. La mecanización del trabajo y la fabricación de herramientas y máquinas, que han significado un hito en el desarrollo humano, ha sido propiciada por la disposición de combustibles fiables, baratos y seguros. Gracias a ellos, el hombre ha podido liberarse de la mayoría de los trabajos físicos, de la lentitud y de la baja productividad de los mismos, pudiendo así ser más creativo.

En quinto lugar, permitiéndonos disponer de una buena iluminación. La falta de iluminación durante 10 horas al día ha representado para la humanidad, durante siglos, una limitación para el trabajo y la generación de conocimiento. Hoy, es una cuestión obvia, en los países desarrollados se pueden ejercer ininterrumpidamente trabajos, estudios (Cervantes escribió el Quijote a la luz de un candil) y todo tipo de actividades. Y en esta capacidad, los combustibles fósiles han tenido un papel determinante. No hay duda de que el acceso a una buena iluminación ha sido capital para el desarrollo humano, proporcionando mayor cantidad de tiempo para la formación y la creatividad.

En sexto lugar, desarrollando el transporte y el comercio. El comercio es un gran motor del desarrollo, permitiendo llevar personas, nuevas tecnologías y productos a otras zonas, e importándolos asimismo desde otros lugares. Este intercambio se realiza gracias al transporte terrestre, marítimo y aéreo, permitiendo el acceso a los materiales requeridos y contribuyendo a la generación de nuevas ideas, al aumento de la especialización y al aumento del capital humano. La contribución que han tenido los combustibles fósiles para fomentar el transporte y el comercio, son también evidentes.

En séptimo lugar, desarrollando nuevas formas de comunicación. La rapidez y el alcance de las comunicaciones constituyen otro de los aspectos clave en la generación de ideas, tecnología y desarrollo. Los teléfonos, la prensa, las televisiones, internet, la sofisticada tecnología actual de comunicación, están basados en la disponibilidad de energía segura, fiable y barata. En 2007, la industria global de la comunicación ya suponía el 2% de las emisiones globales de CO2. En 2010, los servidores y centros de datos suponían el 1,3% de la electricidad consumida en el mundo, una electricidad generada mayoritariamente a partir del gas y del carbón. Sin duda, el acceso a comunicaciones globales casi instantáneas, está contribuyendo significativamente en la generación de ideas y tecnologías, y en consecuencia, también al desarrollo humano.

En octavo lugar, desarrollando unas condiciones de vida confortables para el ser humano. En efecto, el grado de comodidad del que disfrutamos en el primer mundo en el siglo XXI (refrigeración, calefacción, iluminación, aislamiento doméstico, agua caliente sanitaria, etc.) es muy alto y es creciente. Constituye un importante factor que ayuda a desarrollar el capital humano. Sin este grado de confort, la productividad humana en el trabajo, la ciencia y la técnica, etc. se vería muy disminuido. Este derecho a una vida confortable es casi un derecho humano y deberá ser satisfecho para toda la humanidad durante el siglo XXI lo que implicará un mayor consumo de energía y, por tanto, de hidrocarburos.

Por todo ello, puede afirmarse que los hidrocarburos han sido y son el combustible necesario para la creatividad humana, nos permiten generar e intercambiar ideas, crear e implantar nuevos recursos tecnológicos, desarrollar todas nuestras capacidades intelectuales y, en definitiva, ser más libres.

Moraleja

No obstante, este análisis tan positivo no debe esconder los efectos y las consecuencias negativas que, en algunos casos, ha tenido la utilización de los hidrocarburos. Este es el caso por ejemplo de los motores con mala combustión y sus efectos sobre la salud respiratoria de los habitantes de las grandes urbes (sus escasos efectos sobre el calentamiento global ya han sido analizados en artículos anteriores publicados en Entrevisttas), la contaminación en nitratos de suelos y acuíferos por abuso de fertilizantes, o los indeseables impactos en el equilibrio ecológico por la excesiva utilización de herbicidas y plaguicidas. Pero estos efectos, innegables, pueden ser corregidos, como se está ya haciendo, mediante la fabricación de motores más limpios, el control en el funcionamiento de motores defectuosos y la producción de productos fitosanitarios más amables con el medio ambiente. Y no como se pretende, eliminando de un plumazo los hidrocarburos, olvidando todas las ventajas que han reportado, siguen reportando y deben aún reportarnos.

Por eso, es pertinente recordar de nuevo las palabras escritas en 2005 por el ecologista Paul Driesen, ya mencionadas en la primera parte de este artículo, cuando dijo que el análisis unidireccional de las consecuencias derivadas del uso de los combustibles fósiles, sin mencionar las ventajas que de ellos se derivan ni tampoco los inconvenientes que conllevaría no usarlos, implican una aproximación parcial y sesgada al problema.

Por otra parte, la realidad, siempre testaruda, está evolucionando en dirección contraria. En la Figura 4 se han representado los porcentajes de los distintos tipo de energía usados por la humanidad, según datos del año 2017. El 85 % de la energía consumida procede del petróleo, del gas y del carbón. Las energías renovables (eólica y solar) solo representan, a nivel global el 3 % de la energía global total consumida.

Figura 4.- Distribución por tipos de combustibles de la energía primaria consumida a nivel global.
Las energías renovables (solar y eólica) son un porcentaje muy pequeño del total y la dependencia de los combustibles fósiles es muy grande.
Fuente: BP Statistical Review of World Energy 2017.
 

De acuerdo con los datos anteriormente expuestos, y teniendo en cuenta las aportaciones de los hidrocarburos al progreso de la humanidad, conviene recordar de nuevo que sin ellos, la presión de los seres humanos sobre el medio ambiente sería demoledora. Necesitaríamos mucha mayor superficie de tierras cultivables para generación de alimentos y fibras textiles. Otras tantas dedicadas a la generación de energía (eólica y solar), y nuestros bosques serían esquilmados para la producción de madera y biomasa para la generación de energía. Recordando de nuevo la cita de Goklany, podemos afirmar que los hidrocarburos han salvado a la humanidad de la naturaleza y han salvado a la naturaleza de la humanidad.

Los hidrocarburos han salvado a la humanidad de la naturaleza y han salvado a la naturaleza de la humanidad.

De momento, pensar en un futuro basado exclusivamente en energías renovables, con nuestro nivel de exigencia energética actual, es sencillamente, una utopía. Por supuesto, nadie debe oponerse a su investigación e implantación total para un futuro más lejano. Pero, demonizar al 85 % de nuestro consumo de energía global no parece muy inteligente, si nuestro bienestar sigue dependiendo en buena medida de los hidrocarburos. Y tampoco lo es proponer la supresión total de su utilización, cuando aún no está disponible ninguna otra fuente alternativa de energía que cumpla con las características de concentración, fiabilidad, seguridad y precio que presentan los hidrocarburos.

Como se ha reiterado a lo largo de este artículo y también en artículos anteriores, hoy por hoy y durante al menos la primera mitad del siglo XXI, la humanidad no podrá prescindir de los combustibles fósiles. Sin embargo, hay una cuestión de fondo que merece una reflexión. Es cierto que, con las nuevas tecnologías de exploración y explotación de petróleo y gas, aparecerán nuevos yacimientos y se realizará su explotación con mucho mayor rendimiento que antaño, y además a precios aceptables. También lo es que el incremento de precios a lo largo del siglo pondrá en el mercado nuevas reservas de yacimientos ya conocidos y no explotados por coste, lo que prolongará significativamente la vida de este tipo de energía. No obstante, estos hidrocarburos, tendrán un pico, que aparecerá probablemente si las cosas siguen el ritmo que llevan, hacia finales del siglo XXI. Después habrá una curva de agotamiento que será larga, pero que hará que los hidrocarburos sean progresivamente más escasos y menos asequibles hacia mediados del siglo XXII. En ese momento, deberán ser necesariamente substituidos por otras fuentes de energía aun por desarrollar. Esto obliga a que se vayan implantando fuentes alternativas que ya se conocen y que se intensifique la investigación sobre otras nuevas fuentes más eficaces y rentables. En cuanto al carbón, su supervivencia está asegurada, al menos, hasta finales del siglo XXII.Y todo ello, sin olvidar, como se ha expuesto también reiteradamente,  que se trata tan sólo de una cuestión técnica (no tan urgente como nos quieren hacer creer) para la sustitución de los recursos energéticos que la humanidad demanda, sin incidencia significativa en la problemática del calentamiento global. Entonces, visto lo visto, ¿tenemos realmente motivos para considerar a los hidrocarburos y, en general, a los combustibles fósiles como sucios, detestables y prescindibles?

AGRADECIMIENTO

El presente artículo está basado, en parte, en las conferencias impartidas por nuestro compañero D. Juan García Portero, geólogo especialista en petróleo y gas perteneciente al Ente Vasco de la Energía (E.V.E.), en el marco del V Curso de Hidrocarburos No Convencionales celebrado en la Escuela de Ingenieros de Minas de la Universidad de Oviedo en el año 2018. Por sus aportaciones originales en dicho curso y su permiso para su reproducción total o parcial los autores quieren dejar aquí constancia de su profundo agradecimiento. 


Los hidrocarburos ¿son tan sucios y despreciables como nos cuentan? | Parte II
por José Antonio Sáenz de Santa María Benedet
y Enrique Ortega Gironés


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