En busca de un milagro: Los lmites de la energa neta y el destino de la sociedad industrialby Jerry Mander & Richard Heinberg

This is a translation of Searching for a Miracle: 'Net Energy' Limits & the Fate of Industrial Society, a report originally released in September 2009 by the Post Carbon Institute & International Forum on Globalization. Many thanks to volunteer translator Carlos Valmaseda, and reviewer Susana Martinez. Agradecimientos Este documento no hubiera sido posible sin la gran ayuda de varias personas. Quiero dar las gracias particularmente al Prof. Charles Hall de la Universidad de Syracuse, quien ha sido un pionero en el desarrollo del concepto de energa neta (EROEI) que se encuentra en el corazn de este informe. Tambin hemos aprovechado directamente su investigacin publicada en varios aspectos del documento. Jerry Mander y Jack Santa Barbara del Foro Internacional sobre la Globalizacin ayudaron a concebir este proyecto hace varios aos y siguieron implicados durante su redaccin, leyendo varios borradores y ofreciendo detalladas sugerencias para su edicin, forma y escritura. El Dr. David Friedly, cientfico de plantilla del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, ley un ltimo borrador y dio valiosos consejos tcnicos. Suzanne Doyle proporcion la necesaria investigacin y comprobacin de hechos, y redact las notas a pie de pgina as como diversos prrafos. Alexis Halbert y Alina Xu del FIG recopilaron muchos de los materiales de investigacin sobre energa neta, y participaron en alguna investigacin original, y Victor Menotti del FIG ofreci importante informacin sobre el estado de las negociaciones sobre el clima. Tambin tenemos un especial agradecimiento para Asher Miller, el colega que tanto apoyo nos da, y ED del Post Carbon Institute. Mis ms profundo agradecimiento a todos ellos. Finalmente, mi reconocimiento para los pioneros que comprendieron por primera vez las muy profundas dimensiones de las relaciones entre energa y sociedad: sin sus trabajos anteriores este documento ni siquiera se hubiera podido imaginar: Frederick Soddy, Howard Odum y M. King Kubbert.- Richard Heinberg._Diseo: Daniela SklanEditor: Jerry ManderContribuciones editoriales: Jack Santa Barbara, Anne Leonard,Victor Menotti, Alexis Halbert, Alina XuLector de pruebas: Elizabeth GarsonninDiagramas,Tablas, y otras investigaciones: Suzanne DoyleAsistencia adicionl: Kate Damasco, Claire Greensfelder,April McGillFoto de la cubierta: iStock

Imprenta: ChromaGraphics_APOYO FINANCIERO:Agradecemos muy especialmente a la Max and Anna Levinson Foundation y la Santa Barbara Family Foundation su generoso apoyo financiero al proyecto de publicaciones Soluciones falsas de la FIG.

SUMARIOPrlogo: Cul es la salida?por Jerry Mander Uno: Visin general Glosario de trminos Qu es la energa? Dos: Nueve criterios clave: comparativa de los sistemas de energa y sus lmites 1) Costes monetarios directos2) Dependencia de recursos adicionales3) Impacto ambiental4) Posibilidad de renovacin5) Tamao potencial o escala de contribucin6) Localizacin del recurso7) Fiabilidad8) Densidad energticaa) Densidad por peso (o gravimtrica)b) Densidad por volumen (o volumtrica)c) Densidad por rea9) Transportabilidad Tres: El dcimo criterio: Energa neta (EROEI) Retorno de inversin (EROEI)Reemplazo de la energa humanaEl apogeo de los combustibles fsilesCmo la EROEI da forma a la sociedadLa EROEI limita las opciones energticasEROEI: Diferencia con la eficienciaEvaluacin de la energa neta: imprecisa pero esencial para la planificacin Cuatro: Valoracin y comparacin de dieciocho fuentes de energa1) Petrleo2) Carbn3) Gas natural4) Energa hidroelctrica5) Nuclear6) Biomasa7) Energa elica8) Solar fotovoltaica (FV)9) Termal Sola activa (concentracin)10) Solar Pasiva11) Energa geotrmica

12) Energa de los desechos13) Etanol14) Biodiesel15) Arenas asflticas16) Esquistos bituminosos17) Energa mareomotriz18) Energa undimotrizOtras fuentes Cinco: Hacia un futuro mix energtico Un proceso de eliminacinPortadores comunes: electricidad e hidrgenoAlmacenamiento y transmisin de la energaPlanes de transicin Seis: Los argumentos para la conservacin Referencias Bibliografa The International Forum on GlobalizationThe Post Carbon Institute

PRLOGO: CUL ES LA SALIDA?Por Jerry Mander - Foro Internacional sobre la Globalizacin Este informe, un hito escrito por Richard Heinberg, constituye el cuarto nmero de la coleccin Falsas Soluciones publicadas a partir de 2006 por el Foro Internacional sobre la Globalizacin. Los anteriores informes son La falsa promesa de los biocombustibles del miembro de FIG Jack Santa Barbara, que fue el primero en predecir lo que sera confirmado un ao ms tarde en funestos estudios de la Organizacin para la Cooperacin y Desarrollo Econmico (OCDE) y las Naciones Unidas que la loca carrera por los biocombustibles, especialmente el etanol de maz, ya avanzada en 2006, causara ms problemas medioambientales, agrcolas y de hambre, que los que podra empezar a resolver.A pesar de esto, la poltica de los EEUU contina favoreciendo los subsidios a los biocombustibles industriales. La segunda publicacin de la serie, producida en colaboracin con el Institute for Policy Studies, fue El manifiesto sobre transiciones econmicas globales -un esfuerzo colectivo entre 50 miembros asociados y de la direccin del FIG. Es esencialmente el borrador de un mapa de ruta para la obligatoria transformacin de la sociedad industrial al reconocer los lmites impuestos por las capacidades del planeta. El tercer informe, El auge y predecible cada de la agricultura industrial globalizada , fue escrito por la ex-directora ejecutiva del FIG, Debbie Barker. Este informe destrozaba la idea, siempre anunciada sin reparar en gastos, de que los sistemas de agricultura industrial son la mejor forma de

alimentar a un mundo hambriento. En realidad lo cierto es todo lo contrario. La publicacin expuso y ampli una mirada de conexiones poco reconocidas de la agricultura industrial con el avance del hambre, las migraciones mundiales y el cambio climtico, entre otros efectos mortales. Todas estas publicaciones gozan ahora de una amplia distribucin. El informe que sigue, En busca de un milagro : los lmites de la energa neta y el destino de la sociedad industrial , de nuestro amigo y colega de tanto tiempo Richard Heinberg, un miembro asociado del FIG y socio principal del Post Carbon Institute, es el primer uso de las nuevas tcnicas de valoracin del ciclo vital de la tecnologa y en particular del anlisis de energa neta , para realizar comparativas en profundidad entre todos los esquemas de energa actualmente dominantes y los alternativos recientemente promocionados. Estos incluyen todos los sistemas renovables ms importantes por los que actualmente se aboga. Por primera vez somos capaces de comprender plenamente hasta qu grado nuestras futuras opciones de sociedad estn ms limitadas de lo que pensbamos. Con los combustibles fsiles desapareciendo con rapidez, y el suministro hacindose cada vez ms caro y problemtico, las esperanzas se han vuelto hacia las fuentes renovables a las que pedimos que salven nuestro estilo de vida ms o menos en su nivel actual. Desgraciadamente, como veremos, la ganancia de energa neta de todos los sistemas alternativos esto es, la cantidad de energa producida, comparada con la cantidad de energa (as como el dinero y los materiales) que se deben invertir para hacerla funcionar- es de lejos demasiado pequea para empezar a sostener la sociedad industrial a sus niveles actuales. Son noticias muy sombras y exigen grandes y rpidos ajustes de todas las partes, desde los gobiernos a las industrias e incluso las organizaciones medioambientales, algo que claramente hasta ahora no est a la vista. Hay, sin embargo, caminos viables hacia adelante, siendo el ms importante y urgente la necesidad de un empuje de amplio espectro por la conservacin; es solo una cuestin de realismo, flexibilidad, dedicacin y algo ms que un poco de humildad. Nuestro amado estilo de vida debe reconsiderarse y se deben apoyar alternativas ms viables. LA PUERTA EQUIVOCADA Observamos cada da los intiles procesos oficiales que se continan desarrollando entre los gobiernos nacionales, as como las instituciones polticas y financieras globales, mitigando de boquilla el cambio climtico y las catstrofes medioambientales relacionadas que van avanzando en el mundo. Estas crisis no son solo el cambio climtico y la escasez inminente de combustibles fsiles, sino que incluyen tambin el agotamiento profundo de otros recursos clave, como agua dulce, suelos frtiles, vida ocenica, madera, minerales cruciales, biodiversidad y aire respirable, etc. Todas estas crisis estn alcanzando puntos que requieren una actuacin urgente, y son el resultado de valores y sistemas de funcionamiento equivocados. Incluso las grandes esperanzas que alguna vez tuvimos de que los gobiernos del mundo se uniran para conseguir resultados positivos en algunos temas, por ejemplo, en las charlas sobre el cambio climtico de las Naciones Unidas en Copenhague, as como en otras reuniones, se han demostrado tristemente vanas. Pero algunas cosas son incluso ms claras: las instituciones globales, los gobiernos nacionales, e incluso muchos activistas sociales y medioambientales estn llamando a la puerta. Individualmente y como grupo, no se han enfrentado a toda la gravedad y significado de la cuestin de la energa global (y los recursos). Continan funcionando en gran parte con el mismo conjunto de suposiciones que todos

hemos tenido en el pasado siglo: que no sern necesarios cambios fundamentales sistmicos; que nuestro conjunto de problemas se puede resolver con innovacin humana, ingenuidad y eficiencia tcnica, junto a unos pocos cambios en nuestra eleccin de sistemas de energa. Y lo ms importante de todo, las instituciones imperantes siguen creyendo en la primaca y la eficacia del crecimiento econmico como indicador clave del bienestar del sistema, incluso a la luz de unos recursos en continua disminucin. No sera necesario, segn este dogma, aceptar la realidad de que un crecimiento econmico en continua expansin es en realidad un absurdo en un sistema finito, algo ridculo, y que pronto acabar incluso aunque los activistas no hagan nada para oponerse a l. Tampoco la corriente dominante reconoce que los sistemas econmicos, el capitalismo principalmente, que exigen tal crecimiento sin fin para su propia viabilidad, pueden estar condenados a no muy largo plazo. De hecho, ya estn mostrando signos de colapso. Y sobre cualquier necesidad de cambios sustanciales en las formas de vida persona, o controlar y limitar los hbitos de consumo material? Ms bien se propone lo contrario; aumentar las ventas de coches, las ayudas a la construccin de nuevas viviendas y el incremento de la produccin industrial siguen siendo los objetivos de nuestra economa, incluso con Obama, y los siguen celebrando cuando se producen, sin pensar para nada en las consecuencias medioambientales. No se fomentan los cambios en los marcos conceptuales que tengan en cuenta los ahora claramente visibles lmites de la naturaleza, que es tanto la fuente raz de todos los beneficios planetarios como el inevitable sumidero txico de nuestros hbitos excesivos. En esta visin dominante, con un pensamiento optimista y de autoengao, hay tambin una entregada evasin de la necesidad de cualquier redistribucin significativa de los recursos naturales cada vez ms escasos hacia acuerdos ms equitativos entre las naciones y los pueblos para al menos mitigar ligeramente siglos de saqueo colonial y empresarial del Tercer Mundo-. Y sobre la cuestin igualmente ignorada de la viabilidad continuada de un pequeo planeta que puede necesitar pronto tener que mantener 8-10 mil millones de personas? Algunos dicen que en realidad eso es algo bueno. Deberamos pensar en estos miles de millones como nuevos consumidores que pueden ayudar a animar el crecimiento econmico, como reza este argumento. Pero solo si encontramos unos cuantos planetas cercanos ms, quiz en un universo paralelo en alguna parte, lleno de petrleo, gas, agua, minerales, madera, ricas tierras agrcolas y una atmsfera virginal. La escala de la negacin es impresionante. Porque como el anlisis de Heinberg deja depresivamente claro, no habr NINGUNA combinacin de soluciones energticas alternativas que pueda permitir a largo plazo la continuacin del crecimiento econmico, o de sociedades industriales en su forma y escala actuales. En ltima instancia las soluciones que buscamos desesperadamente no vendrn de un genio e innovacin tcnica cada vez mayor. Los mejores y potencialmente ms exitosos caminos solo pueden venir de un agudo cambio hacia objetivos, valores y prcticas que enfaticen la conservacin de recursos materiales y energa, la localizacin de ms marcos econmicos, y una reduccin de la poblacin gradual para mantenerse dentro de las capacidades del planeta. LA FIESTA HA TERMINADO El propsito central de todos nuestros documentos de la serie Falsa solucin, incluido este, es dejar sentado que este completo conjunto de supuestos por los que nuestras instituciones han apostado colectivamente, es trgicamente inapropiado, y solo sirve para retrasar, en un momento crucial, unos clculos muy importantes que deben ser afrontados inmediatamente. Enfticamente no estamos contra las innovaciones y eficiencias donde puedan ser tiles. Pero estamos contra la gran falsa ilusin de que estas pueden solucionar todos los problemas, y estamos contra la tendencia a ignorar los lmites sistmicos inherentes que afectan al suministro de energa, el suministro de recursos, y la Tierra misma.

Por ejemplo, las mayores predicciones tecno-utpicas de hoy, como el carbn limpio, va secuestro del carbono, y la energa nuclear limpia, va una nueva 4 generacin segura de diseo de reactores, ya se han demostrado como poco ms que fantasas salvajes de las industrias del sector energtico, haciendo proselitismo de estas opiniones con los polticos a los que, en otros momentos, tambin proporcionan fondos para sus campaas. No hay una evidencia convincente de que el carbn limpio, todava en el reino de la ciencia ficcin, se consiga nunca. Muy probablemente ocupar el mismo panten de fantasa tecnolgica que la fusin nuclear, por no hablar del teletransporte humano. En cualquier caso, todos los argumentos en favor de un carbn limpio, aunque sea absurdo, siguen ignorando lo que sucede en los lugares de los que procede. Si visitaran los Apalaches alguna vez, veran la actual desertificacin por la eliminacin de las cimas de las montaas, y sus ros envenenados para obtener un carbn presuntamente pronto limpio. La limpia energa nuclear presenta similares anomalas actualmente no se contempla en ningn sitio una solucin que est cerca de ser prctica para el depsito de los residuos- incluso si los suministros de uranio no se estuviesen agotando tan rpidamente como los de petrleo. Hablar de la energa nuclear como limpia o segura es una clara seal de pnico mientras que, como a un vampiro, permitimos que se levante de nuevo de su tumba. De acuerdo, sabemos que algn progreso tecnolgico es til, especialmente entre las energas alternativas renovables. Transformar el sistema hacia un muy promocionado y complejo mix de energas renovables como la elica, la solar, la hidroelctrica, la biomasa, la undimotriz y varias otras, ciertamente sera positivo y juntas podran hacer contribuciones significativas, libres de muchos de los impactos medioambientales que han provocado los combustibles fsiles.Pero como este informe explica de forma exquisita, por muy beneficiosos que esos cambios puedan ser, inevitablemente se quedarn muy cortos. Nunca alcanzarn la escala o capacidad de sustituir un sistema de combustibles fsiles que, a causa de su (temporal) abundancia y bajo precio, ha hecho adictos a los pases industrializados a una juerga de produccin y consumo en el siglo XX que nos ha hecho llegar, y a todo el mundo, a esta difcil situacin. Como Richard Heinberg ha dicho tan elocuentemente antes, y us como ttulo de uno de sus libros ms importantes, la fiesta se ha acabado. As, esos suministros sin lmite han resultado ser no tan ilimitados, o baratos, (o ya no eficientes), y nos ha dejado una nica opcin : afrontar la necesidad de una transformacin sistmica a fondo de nuestra sociedad a una que enfatiza un menor consumo de recursos materiales y energa (conservacin), menos globalizacin (enviando recursos y productos una y otra vez de forma derrochadora a travs de ocanos y continentes), y ms localizacin que tiene incluidas eficiencias y ahorros por el mero hecho de ser una produccin y uso local, y mucho menos procesamiento y distribucin. Tales cambios deben combinarse con conseguir una poblacin menor en todos los sectores mundiales, y el fomento de una evolucin a valores personales, institucionales y nacionales que reconozcan (incluso celebren) los lmites mximos de las capacidades de la Tierra, actualmente excedidos enormemente. Nada de esta visin ha contagiado los procesos de Copenhague, ni los del Congreso de los EEUU, ni los debates en los parlamentos nacionales; todo lo que este fuera de eso es solo una pantalla de humo corporativista, o pura negacin de las realidades inminentes. EL FACTOR ENERGA NETA El informe de Richard Heinberg aboga por un examen metdico y una comparativa de las caractersticas ms importantes inherentes a los sistemas clave de produccin de energa de nuestro tiempo. Sus detallados resmenes incluyen anlisis del ciclo de la vida de las actuales fuentes de energa dominantes, tales como el petrleo, el gas, el carbn y la nuclear las auntnticas estructuras que forman la sociedad industrial, y nos han llevado a este grave momento histrico-. Cada uno de

estos mtodos de obtencin de energa est sufriendo ahora de escasez de suministro y aumento de costes, haciendo dudosa su futura aplicacin. Heinberg explora entonces y compara todos los sistemas alternativos vivamente promocionados en nuestros das, como el elico, solar, hidroelctrico, geotrmico, biomasa y biocombustibles, incineracin, energa undimotriz y otras. Delinea diez aspectos de cada sistema que lo incluyen todo, desde el coste monetario directo (Nos lo podemos permitir?), a su escalabilidad (Se podrn aplicar sus beneficios a un volumen significativo?). Tambin incluye en su frmula el impacto medioambiental; la localizacin de los recursos; su fiabilidad (el viento no sopla continuamente ni brilla siempre el sol); la densidad - cmo es de compacta la fuente por unidad?-; la transportabilidad, etc. El estndar ms importante es el dcimo aspecto de las lista de Heinberg y al que est dedicado el grueso de este documento- : energa neta, o la Energa Retornada sobre la Energa Invertida (EROEI), que se suele traducir en espaol como TRE [Tasa de Retorno Energtico]. Heinberg explora este terreno analtico revolucionario cuidadosamente, basando su reportaje en la investigacin innovadora de cientficos lderes, entre los que destaca Charles Hall de la Universidad de Syracuse, quien ha sido el explorador pionero en la plena importacin de la energa neta al futuro del industrialismo y el crecimiento econmico. Lo que se revela de este proceso es que las grandes ventajas que tuvieron una vez los sistemas de combustibles fsiles, que en su apogeo fueron capaces de producir enormes cantidades de outputs de energa con una inversin relativamente pequea de inputs de energa o inversin en dlares Heinberg establece una tasa de EROEI de alrededor de 100:1- ya no pueden acercarse a ese nivel. Y, por supuesto, continan produciendo estragos en el planeta. Mientras tanto, los altamente prometedores sistemas de energa alternativos, que en muchos aspectos son, con diferencia, seguramente mucho ms limpios que los combustibles fsiles, no pueden rendir de ninguna forma tasas de energa neta que se encuentren cerca de lo que es posible con los combustibles fsiles. En otras palabras, requieren para su funcionamiento un volumen significativo de inputs de energa que hacen que sus outputs de energa solo lleguen a un nivel muy modesto. Demasiado modesto, en realidad, para que puedan ser considerados un sustituto suficiente para los combustibles fsiles que estn desapareciendo. De hecho, como hace notar Heinberg, no hay ninguna combinacin de alternativas renovables que puedan competir con los das de gloria de los combustibles fsiles, hoy terminndose. Qu presagia esto para la sociedad moderna? Para el industrialismo? El crecimiento econmico? Nuestros estndares de vida actuales? Todas las suposiciones anteriores estn fuera de juego. Qu camino seguir ahora? El cambio sistmico ser obligatorio. Por supuesto, hay un enorme segmento de los activistas de base en el mundo que ya lo ha entendido instintivamente desde hace algn tiempo, y no han esperado a que los gobiernos, de forma separada o en colaboracin con otros, hagan lo correcto. El mundo est lleno de ejemplos en todos los continentes de esfuerzos entusiastas para transformar comunidades en sistemas econmicos sostenibles y localmente viables. Vemos un virtual renacimiento de produccin de alimentos mucho ms local, reemplazando as los suministros del sistema industrial agrcola que distribuye mercancas a menudo desde miles de kilmetros de distancia por mar y por tierra. Y este floreciente movimiento est apoyado directamente por un movimiento paralelo hacia la reruralizacin. Tambin vemos esfuerzos extraordinarios para limitar el poder de las multinacionales operando en contextos locales. Hay un creciente esfuerzo de las comunidades para hacerse con el control sobre sus bienes locales comunes; para resistir a la privatizacin de los servicios pblicos; y para volver a valores de produccin locales en los sistemas industrial y energtico para que la conservacin se coloque por encima del consumo. Hay miles de otros esfuerzos que tambin buscan afirmar la soberana local.

Entre las expresiones ms interesantes de estas tendencias se encuentra el nacimiento y extensin de un movimiento internacional de Comunidades en transicin. Lanzado originalmente hace unos aos en el sudoeste de Inglaterra, ha ayudado a inspirar literalmente miles de esfuerzos similares en comunidades locales, incluyendo muchas en los EEUU. Estas iniciativas intentan volver a la mesa de diseo para convertir todos los sistemas en funcionamiento en esfuerzos para una conservacin activa que minimicen el consumo de materiales y de energa, protegiendo los recursos escasos, mientras nos movemos hacia unos sistemas de produccin y de consumo energtico que sean conscientes y reaccionen a un conjunto alternativo de valores. Hasta ahora, esto no est amenazando an a las mayores maquinarias de industrialismo y crecimiento, ni a la primaca del poder empresarial, pero el tiempo est definitivamente del lado de dichas iniciativas. Es responsabilidad de todos nosotros el alinearnos con ellos. En ese caso, es obligatorio que construyamos y actuemos a nivel local de base, pidiendo a la vez el cambio a nuestras instituciones gobernantes, local, nacional e internacionalmente. Pero en cualquier caso, como el documento que van a leer ayuda a aclarar de forma exquisita, el status quo no sobrevivir. JERRY MANDER -------------------------

Uno

VISIN GENERAL Este informe pretende ser un examen no tcnico de una cuestin bsica: Puede cualquier combinacin de las fuentes energticas conocidas cubrir con xito las necesidades de energa necesarias al menos hasta el ao 2100? Al final, llegamos a la inquietante conclusin de que todas las fuentes de energa conocidas estn sujetas a estrictos lmites de una clase u otra. Las fuentes de energa convencionales como el petrleo, el gas, el carbn y la nuclear se encuentran en los lmites, o cerca de ellos, de su capacidad de crecimiento anual y disminuirn en las prximas dcadas, y en todos los casos existe un riesgo inaceptable para el medio ambiente. Y en contra de las esperanzas de muchos, no hay un escenario prctico claro con el que podamos reemplazar la energa de las fuentes convencionales de hoy, con suficiente energa procedente de fuentes alternativas para mantener la sociedad industrial en su actual escala de funcionamiento. Para conseguir una transicin as sera necesario (1) una vasta inversin financiera ms all de las posibilidades prcticas de la sociedad, (2) muchsimo tiempo demasiado en trminos prcticos- para construirla, y (3) importantes sacrificios en trminos de calidad de energa y fiabilidad. Quiz el lmite ms significativo para los suministros de energa futuros sea el factor energa neta: el requerimiento de que los sistemas energticos rindan ms energa de la que se invierte en su construccin y su funcionamiento. Hay una gran posibilidad de que los sistemas energticos futuros, tanto convencionales como alternativos tengan unos costes de inputs de energa mayores que aquellos que dieron energa a las sociedades industriales durante el ltimo siglo. Volveremos a este punto repetidamente.

El informe explora alguno de los escenarios de transicin de energa propuestos actualmente,

mostrando por qu, hasta el momento, la mayora son demasiado optimistas, ya que no tienen en cuenta todos los factores relevantes que limitan la expansin de fuentes energticas alternativas. Finalmente, muestra por qu la conservacin de la energa (usando menos energa y tambin menos recursos materiales) combinada con una disminucin gradual, humana, de la poblacin deben convertirse en las estrategias principales para conseguir la sostenibilidad.

* * * El actual rgimen energtico mundial es insostenible. Esta es la reciente, explcita conclusin de la Agencia Internacional de la Energa[1], y es tambin el ncleo de un amplio y creciente consenso pblico en todo el espectro poltico. Un segmento de este consenso se refiere al clima y dems impactos medioambientales por la dependencia de la sociedad de los combustibles fsiles. El otro se preocupa principalmente por cuestiones relativas a la seguridad de los futuros suministros de estos combustibles, los cuales, a medida que se agotan, se encuentran concentrados cada vez ms en unos pocos pases. Decir que el actual rgimen energtico es insostenible implica que no puede continuar y por lo tanto debe ser sustituido por otro. Sin embargo, reemplazar la infraestructura energtica de las modernas sociedades industriales no es un asunto trivial. Se han necesitado dcadas para construir la actual infraestructura de petrleo-carbn-gas y se han invertido billones de dlares. Adems, si la transicin de las actuales fuentes de energa a las alternativas se gestiona mal, las consecuencias pueden ser graves: hay una innegable conexin entre los niveles de consumo de energa per-cpita y el bienestar econmico[2]. El no conseguir proporcionar suficiente energa, o energa de suficiente calidad, podra minar el futuro bienestar de la humanidad, mientras que no conseguir hacer rpidamente la transicin para dejar los combustibles fsiles podra poner en peligro los ecosistemas vitales de la Tierra. Sin embargo, sigue siendo un lugar comn que las fuentes de energa alternativas capaces de sustituir a los combustibles fsiles se pueden conseguir fcilmente ya se trate de fsiles (arenas o esquistos bituminosos), nuclear, o una larga lista de renovables- y estn listas para ponerse en marcha de forma masiva. Todo lo que es necesario, segn este punto de vista, es invertir lo suficiente en ellas y la vida seguir bsicamente tal como hasta ahora. Pero es as? Toda fuente de energa tiene unas caractersticas muy especficas. De hecho, han sido las caractersticas de las actuales fuentes de energa (principalmente el petrleo, el carbn y el gas natural) las que han permitido la construccin de una sociedad moderna con gran movilidad, una gran poblacin y altas tasas de crecimiento econmico. Pueden perpetuar las fuentes de energa alternativas este tipo de sociedad? Ay! Creemos que no. Mientras se pueden sealar innumerables instalaciones alternativas de produccin de energa en las sociedades modernas (que van desde los pequeos sistemas fotovoltaicos para un hogar hasta las grandes granjas de turbinas de viento de tres megavatios), no es posible mostrar ms que unos pocos ejemplos de un moderno pas industrial que obtenga toda su energa de otras fuentes que no sean el petrleo, el carbn y el gas natural. Uno de estos raros ejemplos es Suecia, que obtiene la mayor parte de su energa a partir de plantas nucleares e hidroelctricas. Otro es Islandia, que se beneficia de recursos geotrmicos inusualmente grandes que no se encuentran en muchos otros pases. Incluso en estos dos casos, la situacin es ms compleja de lo que parece. La construccin de la infraestructura de estas plantas se basa principalmente en combustibles fsiles para la minera de las menas y los materiales primarios, el procesamiento de los materiales, el transporte, la manufactura de los componentes, la minera del uranio, la construccin, y dems. As, para la mayor parte del mundo, una transicin energtica significativa es ms teora que realidad. Pero si las fuentes de energa primaria actual son insostenibles, esto supone un problema enorme. La transicin a fuentes alternativas debe ocurrir, o el mundo no tendr suficiente energa para mantener los servicios bsicos para sus 6,7 miles de millones de personas (y aumentando). Es por tanto de vital importancia que se evalen cuidadosamente de acuerdo a criterios pertinentes, y que se formule y se dote de fondos un

plan organizado para una transicin social sistmica del petrleo, el carbn y el gas natural hacia las fuentes de energa alternativas que se consideren ms capaces de proporcionar el tipo de beneficios econmicos a los que estamos acostumbrados procedentes de los combustibles fsiles convencionales. Ya es posible llenar una estantera con los informes de organizaciones ambientalistas no gubernamentales y los libros de analistas de energa, fechados entre los primeros aos setenta y la actualidad, todos ellos intentando dar a luz vas de transicin energtica alternativas para los EEUU y para el mundo en su conjunto. Estos planes y propuestas varan en amplitud y calidad, y especialmente, en su xito para identificar claramente los factores que limitan que las fuentes de energa alternativas sean capaces de reemplazar adecuadamente los combustibles fsiles convencionales. El propsito central de este documento es revisar sistemticamente los factores clave limitantes que se dejan a menudo fuera de tales anlisis. Empezaremos ese proceso en la siguiente seccin. Tras ello, iremos ms all en la profundizacin de un criterio clave: la energa neta o retorno de energa sobre la energa invertida [energy returned on energy invested (EROEI). A menudo se traduce tambin como Tasa de Retorno Energtico (TRE)]. Esta medida pone el foco en la cuestin clave: una vez tenido todo en cuenta, cunta energa de ms produce un sistema de la que es necesaria para desarrollar y hacer funcionar ese sistema? Cul es la relacin entre entrada (input) y salida (output) de energa? Algunas fuentes de energa se puede demostrar que producen muy poca o ninguna energa neta. Otras son solo mnimamente positivas. Por desgracia, como veremos con ms detalle ms adelante, la investigacin sobre la EROEI contina sufriendo de una falta de estndares de medida prcticos, y su uso e implicaciones siguen siendo ampliamente incomprendidos. Sin embargo, para el propsito de una planificacin a gran escala y a largo plazo, la energa neta puede ser el criterio ms vital para evaluar las fuentes de energa, ya que revela claramente los sacrificios implicados en cualquier cambio a nuevas fuentes de energa. Este informe no pretende servir como anlisis final, autorizado y completo de las opciones energticas disponibles, ni como un plan para una transicin de mbito nacional o global desde los combustibles fsiles a los alternativos. Aunque tales anlisis y planes son necesarios, requieren recursos institucionales y reevaluaciones continuas para que tengan valor. Aqu el objetivo es simplemente identificar y explicar los criterios ms importantes que deberan utilizarse en tales anlisis y planes, con especial nfasis en la energa neta, y ofrecer una evaluacin superficial de las fuentes energticas actualmente disponibles usando esos criterios. Esto nos dar una visin general preliminar de si las fuentes alternativas son capaces de reemplazar a los combustibles fsiles; y si no lo son, podemos empezar a explorar cul podra ser la estrategia a la que podran echar mano los gobiernos y las otras instituciones responsables de la sociedad moderna. Como veremos, la inquietante conclusin fundamental del informe es que hay muy pocas posibilidades de que se pueda contar con que los combustibles convencionales fsiles o que las fuentes de energa alternativas proporcionen la cantidad y calidad de energa que ser necesaria para mantener el crecimiento econmico o incluso los actuales niveles de actividad econmica- durante lo que queda de siglo. Esta conclusin preliminar sugiere a su vez que un plan de transicin energtica sensato tendr que enfatizar la conservacin de energa por encima de todo. Tambin plantea cuestiones acerca de la sostenibilidad del crecimiento per se, tanto en trminos de poblacin humana como de actividad econmica. GLOSARIO DE TRMINOS

CCS [CAC]: Captura y almacenamiento de carbono [Carbon Capture and Storage]. Cuando se aplica al carbn, este de alguna manera todava hipottico conjunto de tecnologas es llamado carbn limpio. Muchos expertos en energa dudan de que la CAC se pueda desarrollar a una escala significativa.Dixido de carbono o CO2: Un gas incoloro, inodoro e incombustible que se forma durante la respiracin, combustin y descomposicin orgnica. El dixido de carbono es un constituyente menor de la atmsfera de la Tierra, pero su abundancia se ha incrementado sustancialmente (de 280 partes por milln a 387 ppm) desde el inicio de la Revolucin Industrial debido a la quema de combustibles fsiles. El CO2 atrapa el calor en la atmsfera de la tierra. A medida que la concentracin de gases aumenta se eleva la temperatura del planeta.DDGS: Granos de destilera secos con solubles [Distillers Dried Grains with Solubles]. Un subproducto de la produccin de etanol a partir del maz, el DDGS se utiliza normalmente como pienso para el ganado.Eficiencia: La relacin entre la salida [output] til de una mquina de conversin de la energa y la entrada [input] en trminos de energa. Cuando la salida til de la conversin aumenta en relacin a la entrada, la mquina se considera ms eficiente energticamente. Normalmente se aplica la eficiencia a mquinas que usan energa para hacer trabajo (como coches o aparatos elctricos del hogar), o que convierten la energa de una forma a otra (como las plantas que queman carbn para producir electricidad). La eficiencia difiere de la EROEI (ver abajo), que normalmente describe la relacin entre los inputs ms amplios de energa y los outputs de un sistema de produccin de energa, como una mina de carbn, una granja elica o un campo petrolfero en funcionamiento. Esta distincin puede ser confusa, porque a veces tanto la eficiencia como la EROEI se pueden aplicar a aspectos diferentes del mismo sistema energtico. Por ejemplo, se usa la eficiencia para describir el input/output de una panel solar fotovoltaico (en el sentido de cunta de la energa de la luz solar se convierte en electricidad), mientras la EROEI describe cunta energa til producir el panel comparada con la cantidad de energa necesaria para construirlo y mantenerlo.EGS [SGA]: Sistema geotrmico aumentado [Enhanced Geothermal System]. Hace referencia a una tecnologa incipiente que emplea equipamiento desarrollado por la industria del petrleo y el gas para canalizar agua mediante tuberas profundamente en el interior de la superficie de la Tierra, donde el calor natural de la corteza terrestre la vuelve vapor que puede mover una turbina.EIA: Oficina para la Informacin de la Energa [Energy Information Administration], una rama del Departamento de Energa de los EEUU.Electricidad: Energa utilizable gracias al flujo de una carga elctrica a travs de un conductor.Energa incorporada [Embodied energy]: la energa disponible que fue utilizada en el trabajo de crear un producto. Esto incluye las actividades necesarias para adquirir los recursos naturales, la energa utilizada para fabricarlo y en la creacin del equipamiento y en otras funciones de apoyo esto es, la energa directa ms la energa indirecta-.Energa: La capacidad de un sistema fsico de realizar un trabajo, medida en julios o ergios. (Vea una definicin ampliada en la siguiente pgina).Portador de energa [Energy carrier]: Una sustancia (como el hidrgeno) o un fenmeno (como la corriente elctrica) que se puede utilizar para producir un trabajo mecnico o calor o para realizar procesos qumicos o fsicos. En trminos prcticos, se refiere a los medios para transmitir la energa de la fuente final a una aplicacin prctica. Nuestro sistema nacional de plantas de generacin elctrica y de lneas elctricas sirve a esta funcin: convierte la energa del carbn, gas natural, uranio, corriente de agua, viento o sol a un portador comn (electricidad) del que se puede disponer ampliamente para cumplir un gran abanico de tareas.EROEI: Energa retornada segn la energa invertida [Energy Returned on Energy Invested,] tambin conocida como EROI (retorno de energa segn inversin) [energy return on investment], es la relacin entre la cantidad de energa utilizable adquirida de un recurso de energa particular y la

cantidad de energa gastada en obtener ese recurso energtico. No debe confundirse con la eficiencia (ver arriba).Tarifa compensatoria de energa [Feed-in tariff]: Un incentivo para promover la adopcin de energas renovables mediante legislacin gubernamental. Las compaas elctricas regionales o nacionales se ven obligadas a comprar electricidad renovable (de fuentes renovables como la energa solar fotovoltaica, elica, biomasa, hidroelctrica y geotrmica) a unas tasas constantes por encima del mercado establecidas por el gobierno.Energa alimenticia: La cantidad de energa almacenada qumicamente presente en los alimentos, medida normalmente en kilocaloras (a menudo escritas simplemente como caloras). Todos los animales requieren una toma peridica mnima de energa alimentaria as como agua y un conjunto de nutrientes especficos (vitaminas y minerales)-.GHG: Gases de efecto invernadero [Greenhouse gases].Caballo de vapor: Una unidad de potencia con la que se pretenda originalmente medir y comparar el output de los motores de vapor con el output de los caballos de tiro. La definicin de un caballo de vapor vara en diferentes aplicaciones (por ejemplo, al medir calderas o motores elctricos); sin embargo, la definicin ms comn, aplicada principalmente a los motores elctricos, es una unidad de potencia equivalente a 746 vatios. Cuando las unidades de caballos de vapor se usan en el marketing de productos de consumo, los mtodos de medida son diseados a menudo por los anunciantes para maximizar la magnitud del nmero, incluso si ello no refleja la capacidad real del producto para realizar un trabajo bajo condiciones normales.AIE [IEA]: Agencia Internacional de la Energa [International Energy Agency]. Con sede en Pars, la AIE fue creada por la OCDE tras la crisis del petrleo de 1973 para monitorizar los suministros mundiales de energa.IGCC: Ciclo integrado de gasificacin combinada [Integrated Gasification Combined Cycle], un tipo avanzado de planta de carbn en la que este es objeto junto con agua y aire de una alta presin y calor para producir un gas gas de sntesis [syngas], compuesto principalmente de hidrgeno y monxido de carbono- y un residuo slido. A continuacin elimina las impurezas del gas sinttico antes de quemarlo.IPCC: Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico [Intergovernmental Panel on Climate Change], un organismo cientfico cuya tarea es evaluar el riesgo del cambio climtico causado por la actividad humana. El panel fue creado en 1988 por la Organizacin Meteorolgica Mundial y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. El IPCC comparti en 2007 el Premio Nobel de la Paz con Al Gore.Julio: Una unidad de energa elctrica equivalente al trabajo hecho cuando una corriente de un amperio pasa a travs de una resistencia de un ohm durante un segundo.Mb/d: Millones de barriles por da.Fotovoltaico (FV) [Photovoltaic (PV)]: Produce un voltaje al ser expuesto a energa radiante (especialmente la luz del sol).Energa neta (a veces denominada Ganancia de energa neta): Un concepto utilizado en la economa de la energa para referirse a la relacin entre la energa gastada para aprovechar una fuente de energa y la cantidad de energa ganada en ese aprovechamiento.Potencia: La tasa de trabajo realizado medida en vatios (julios por segundo). (Vea caballo de vapor arriba).Transesterificacin: Un proceso que convierte la grasa animal o ms comnmente el aceite vegetal en biodiesel. En trminos ms tcnicos: la reaccin de un triglicrido (grasa/aceite) con un alcohol para formar esteres (una clase de compuestos orgnicos formados de un cido orgnico y un alcohol) y glicerol (glicerina). La reaccin a menudo se cataliza mediante la adicin de un alcalino fuerte como el hidrxido de sodio (leja).Muro trombe [Trombe wall]: Un elemento tpico de un diseo solar pasivo, una pared trombe es un muro muy grueso, encarado al sur, que es pintado de negro y est hecho de un material que absorbe

mucho calor. Una hoja de vidrio o plstico, instalada a unos pocos centmetros delante del muro, ayuda a mantener el calor. El muro se calienta lentamente durante el da. Luego se enfra gradualmente durante la noche, dando calor al interior del edificio.UCG: Gasificacin de carbn subterrnea [Underground coal gasification]. Donde fuese factible, esta tecnologa podra gasificar el carbn de forma ms barata que las plantas IGCC (la gasificacin del carbn es una etapa en el CCS, ver arriba).Vatio: Una unidad de potencia equivalente a un julio por segundo.Vatio-hora: Una unidad de energa equivalente a la potencia de un vatio operando durante una hora.Kilovatio (KW): Mil vatios.KWH: Mil vatios-hora.Megavatio (MW): Un milln de vatios.MWH: Un milln de vatios-hora.Gigavatio (GW): Mil millones de vatios.GWH: Mil millones de vatios-hora.Teravatio (TW): Un billn de vatios.TWH: Un billn de vatios-hora.Trabajo: La transferencia de energa de un sistema fsico a otro, especialmente la transferencia de energa a un cuerpo por la aplicacin de una fuerza que mueve el cuerpo en la direccin de la fuerza. Se calcula como el producto de la fuerza y la distancia a travs de la que se mueve el cuerpo y se expresa en julios, ergios y pies-libra. --------------------------------QU ES ENERGA? A menudo se define la energa como la capacidad de un sistema fsico de realizar un trabajo, mientras se dice que trabajo es fuerza por distancia recorrida. Pero estas definiciones rpidamente se vuelven circulares, puesto que nadie ha visto fuerza o energa separadas del efecto que estas tienen sobre la materia (que es en s misma difcil de definir en el anlisis final). Sin embargo, por difcil que resulte definirla, sabemos que la energa es la base de todo: sin ella, nada sucede. Las plantas no crecen, los coches no se mueven y nuestras casas se vuelven incmodamente fras en invierno. Los fsicos pueden discutir la energa en relacin a las estrellas y los tomos, pero la energa es igualmente importante para los ecosistemas y las economas humanas: sin fuentes de energa, los seres vivos mueren y las economas se detienen. A lo largo de la historia, la mayor parte de la energa que los humanos han utilizado les llegaba en forma de comida la energa de la luz solar capturada y almacenada en plantas (y en animales que comen plantas). Al mismo tiempo, los humanos han ejercido energa, principalmente mediante sus msculos, para obtener lo que queran y necesitaban, incluyendo los alimentos. Era esencial que capturasen ms energa de la que gastaban en conseguirla; de otra forma, llegaba el hambre.Con la domesticacin de los animales, la energa principal sigui viniendo de los alimentos, pero muchos de esos alimentos (a menudo de una clase que la gente no poda comer) se utilizaban para alimentar a los animales, cuyos msculos se podan enjaezar a arados, carretas y carros. Durante mucho tiempo la gente tambin utiliz energa no alimenticia quemando madera (un almacenamiento de energa solar) para calentarse. Ms recientemente, los humanos han encontrado formas de digerir energa que hace millones de aos fue almacenada en forma de combustibles fsiles no digirindola en sus estmagos, sino en los motores de mquinas que hacen el trabajo que solan hacer los msculos humanos o animales-; de hecho, hemos inventado mquinas para hacer muchsimas ms cosas de las que podamos hacer

previamente, lo que incluye trabajo que los msculos humanos nunca hubieran podido realizar. Dado que los combustibles fsiles representan energa almacenada en una forma ms concentrada que la que se encuentran en los alimentos que comemos; dado que podemos usar combustibles para dar potencia a una gran variedad de mquinas, y dado que ha sido posible capturar combustibles fsiles en enormes y crecientes cantidades, la humanidad ha podido construir una economa global interconectada de un alcance sin precedentes. Sin embargo, los combustibles fsiles son por su misma naturaleza recursos que se agotan, finitos. As, durante las ltimas dcadas se ha dado un enorme y creciente inters al desarrollo de fuentes de energa no fsiles, alternativas. Hoy, cuando discutimos los problemas energticos nacionales o globales nos preocupamos principalmente por la energa para nuestras mquinas. La mayor parte de la energa que usan los humanos es todava, en esencia, energa solar la luz solar capturada en las cosechas o los bosques; antigua luz solar almacenada en combustibles fsiles; luz solar que calienta el aire y mueve el viento cuya potencia se puede capturar con turbinas; o luz solar transformada directamente en electricidad mediante paneles fotovoltaicos-. Adems, tambin disponemos de algunas formas de energa no solares: el poder de las mareas captura la influencia gravitacional de la Luna y otros cuerpos celestes; la energa geotrmica utiliza el calor de la Tierra, y la energa nuclear aprovecha la energa procedente de la descomposicin de elementos radioactivos. Aunque usamos ms fuentes de energa que nuestros antepasados, y las usamos de forma ms ingeniosas e impresionantes, se sigue aplicando el mismo principio vital que en el pasado, cuando nuestras preocupaciones energticas estaban ms directamente relacionadas con la luz solar, las plantas verdes y los msculos: todava debemos gastar energa para obtener energa, y nuestro xito continuado como especie depende en gran manera de nuestra capacidad para obtener ms energa de los esfuerzos para capturar energa que la que gastamos en esos esfuerzos. --------------------------------

Dos

NUEVE CRITERIOS CLAVE: COMPARATIVA DE LOS SISTEMAS ENERGTICOS Y SUS LMITES Al evaluar las fuentes de energa es esencial prestar atencin en primer lugar a los criterios que estn siendo utilizados. Algunos criterios nos dan buena informacin sobre la utilidad de una fuente de energa para aplicaciones especficas. Por ejemplo, una fuente de energa como los esquistos bituminosos que es un material slido a temperatura ambiente y tiene una baja densidad energtica por unidad de peso y volumen es altamente improbable que sea buena como combustible para el transporte a no ser que primero de alguna forma provechosa se convierta en un combustible lquido con mayor densidad de energa (es decir, uno que contenga ms energa por unidad de peso o volumen). Otro criterio mide el potencial de una fuente de energa especfica para dar energa a grandes sectores de una sociedad. La energa micro-hidroelctrica, por ejemplo, puede ser medioambientalmente benigna, pero su rendimiento no se puede incrementar a una escala suficiente como para proporcionar una parte significativa del presupuesto nacional de energa de los EEUU u otros pases industrializados. En general, es importante identificar las fuentes de energa que tienen la capacidad de ser escaladas para producir grandes cantidades de energa, que tienen una utilidad econmica alta y que tienen un mnimo impacto medioambiental, especialmente aquel impacto relacionado con el uso de la tierra y requerimientos de agua, as como con las emisiones de gases de efecto invernadero. Solo las fuentes que pasen estas pruebas tienen la capacidad de convertirse en nuestras futuras fuentes de energa primarias: esto es, aquellas capaces de proporcionar energa a la escala que los combustibles fsiles

tienen hoy. La utilidad econmica y la escalabilidad de cualquier fuente de energa estn determinadas por tres factores principales: el tamao de la base del recurso, la densidad energtica del recurso en s, y la cantidad y naturaleza de otros recursos y las infraestructuras necesarias para procesar y utilizar la fuente de energa en cuestin. El economista Douglas Reynolds, en un estudio en el que discute la densidad de energa de las fuentes de energa (que l denomina grado de energa), escribe:

La energa es la fuerza rectora de la produccin industrial y es en realidad la fuerza rectora de cualquier actividad econmica. Sin embargo, si un recurso energtico econmicamente disponible tiene pocos grados, es decir, poca productividad potencial, la nueva tecnologa no podr estimular demasiado el crecimiento econmico. Por otra parte, un recurso energtico de alto grado podra magnificar el efecto de la tecnologa y crear un tremendo crecimiento econmico. Los recursos de alto grado [es decir, aquellos que tienen una densidad energtica alta] pueden actuar como magnificadores de la tecnologa, pero los recursos de bajo grado pueden aguar la fortaleza de la nueva tecnologa. Esto lleva a la conclusin de que es importante enfatizar ms el papel de la naturaleza intrnseca de los recursos en el crecimiento econmico.[3]

Tabla 1A (4)Pero la utilidad econmica no es la nica prueba que debe pasar una fuente de energa. Si hay algo que debemos aprender de la crisis climtica actualmente en curso y empeorando, es que los impactos medioambientales de las fuentes de energa deben ser tomados realmente en serio. El mundo no se puede permitir reemplazar el petrleo, el carbn y el gas con otras fuentes de energa que puedan suponer un reto a la supervivencia de las futuras generaciones. As que aqu presentamos nueve criterios de evaluacin energtica. En la seccin que sigue a esta describiremos un dcimo, la energa neta.

1. Coste monetario directoEste es el criterio al que normalmente se le presta ms atencin. Claramente, la energa debe ser asequible y con precios competitivos para ser til a la sociedad. Sin embargo, el coste monetario inmediato de la energa no siempre refleja su coste real, ya que algunas fuentes de energa se pueden beneficiar de enormes subsidios estatales ocultos, o pueden tener costes externalizados (como graves impactos medioambientales que ms tarde necesitarn ser corregidos). El coste monetario de los recursos energticos est principalmente determinado por los otros criterios que se citan ms abajo. El coste de la energa normalmente incluye factores tales como el coste de la extraccin y refinado del recurso u otra modificacin o mejora del recurso, y el transporte. La amortizacin de la inversin en infraestructura (fbricas para la construccin de paneles solares; plantas nucleares; refineras y lneas de alta tensin, tuberas y tanques) debe reflejarse inevitablemente en los precios de la energa. Sin embargo, los precios tambin pueden ser distorsionados por subsidios o restricciones de diverso tipo: recortes de impuestos a determinado tipo de compaas energticas, regulaciones sobre contaminacin, inversin gubernamental en investigacin y desarrollo sobre la energa, e inversin gubernamental en infraestructuras que favorezcan el uso de un tipo particular de energa. 2. Dependencia de otros recursos

Tabla 1B (5)Muy pocas fuentes de energa se encuentran en una forma utilizable inmediatamente. Un ejemplo: sin realizar ningn esfuerzo ni emplear ninguna tecnologa podemos ser calentados por la luz del sol que cae sobre nuestros hombros en un da de primavera. En contraste, la mayor parte de las fuentes de energa, para poder ser utilizadas, requieren algn tipo de captura, minado o procesado para despus convertirse en la energa resultante. A su vez, esto normalmente implica algn tipo de aparato, hecho de algn tipo de material adicional (por ejemplo, el equipamiento de perforacin petrolera est hecho de acero y diamantes). Y a veces, el proceso de extraccin o conversin utiliza recursos adicionales (por ejemplo, la produccin de diesel sinttico a partir de las arenas asflticas requiere enormes cantidades de agua y gas natural, y la produccin de biocombustibles requiere grandes cantidades de agua). La cantidad o la escasez de los materiales o recursos aadidos, y la complejidad y coste de los diversos aparatos requeridos en

diferentes etapas constituyen factores limitadores importantes en la mayor parte de los modos de produccin energtica. Los requerimientos de recursos auxiliares en las primeras etapas de produccin para producir una determinada cantidad de energa se reflejan finalmente en el precio pagado por esa energa. Pero esto no es siempre as, o no completamente. Por ejemplo, muchos paneles de pelcula delgada fotovoltaica incorporan materiales como el galio y el indio que no son renovables y son raros, y que se estn agotando rpidamente. Aunque el precio de los paneles de pelculas delgadas FV refleja e incluye el precio del mercado actual de estos materiales, esto no nos da muchas pistas de los lmites futuros al producir en masa estas pelculas delgadas FV debido a la escasez de materiales. 3. Impactos medioambientalesVirtualmente todas las fuentes de energa producen impactos medioambientales, pero unas producen ms impacto que otras. Esto puede ocurrir durante la adquisicin del recurso (en las minas de carbn o al perforar buscando petrleo, por ejemplo), o durante la liberacin de la energa carbnica del recurso (por ejemplo, al quemar madera, carbn, petrleo o gas natural). Otros impactos se producen en la conversin de la energa de una forma a otra (por ejemplo, al convertir la energa cintica del agua que fluye en electricidad mediante pantanos e hidroturbinas); o en la posibilidad de sucesos catastrficos, como en la produccin de energa nuclear; o en los problemas de eliminacin de residuos. Otros pueden ser intrnsecos al proceso de produccin, como los daos de diversas formas a los bosques o al manto vegetal en la produccin de biocombustibles. Algunos impactos medioambientales son indirectos y sutiles. Se pueden producir durante la manufactura del equipamiento utilizado en la captura o conversin de la energa. Por ejemplo, la extraccin y manipulacin de recursos utilizados en la manufactura de paneles solares puede producir mucho ms dao que la operacin de los paneles en s. 4. Capacidad de renovacinSi deseamos que nuestra sociedad contine usando energa a ritmos de flujo industriales no solo durante aos o incluso dcadas sino durante siglos, necesitaremos fuentes de energa que se puedan mantener ms o menos indefinidamente. Los recursos energticos como el petrleo, el gas natural y el carbn son claramente no renovables porque el tiempo necesario para formarse mediante procesos naturales se mide en decenas de millones de aos, mientras las cantidades disponibles solo podrn proporcionar energa a la sociedad, en el mejor de los casos, durante unas pocas dcadas a los ritmos actuales de uso. En contraste, las fuentes de energa solar fotovoltaica y solar termal se basan en la luz del sol, la que a efectos prcticos podemos considerar inagotable y seguir disponible en cantidades similares durante miles de aos. Es importante repetir una vez ms, sin embargo, que el equipamiento utilizado para capturar la energa solar o elica no es renovable en s mismo y que quiz sea necesario utilizar recursos escasos, que se estn agotando y no son renovables y cantidades significativas de energa para manufacturar buena parte del equipamiento crucial. Algunas fuentes de energa son renovables pero tambin se pueden agotar. Por ejemplo, la madera se puede talar en bosques que se regeneran por s mismos; sin embargo, la tasa de tala es crucial: si se sobreexplota, los rboles no podrn volver a crecer con la suficiente velocidad y el bosque puede disminuir y desaparecer. Incluso las fuentes de energa que son renovables y no sufren agotamiento estn sin embargo limitadas por el tamao de la base del recurso (como se discutir a continuacin). 5. Tamao potencial o escala de contribucinEstimar la contribucin potencial de una fuente de energa es obviamente esencial para una planificacin a gran escala, pero tales estimaciones estn siempre sujetas a error que a veces puede ser enorme-. Respecto a los combustibles fsiles, las cantidades que se puede esperar razonablemente que

sean extradas y utilizadas sobre la base de las tecnologas de extraccin actuales y de los precios de los combustibles se clasifican como reservas, que son siempre una mera fraccin de los recursos (definidos como la cantidad total de la sustancia presente en el terreno). Por ejemplo, la primera estimacin de reservas de carbn hecha por el Servicio Geolgico de los EEUU, completada en 1907, identificaba suministros para un periodo de 5.000 aos. En las dcadas posteriores, la mayor parte de las reservas se han reclasificado como recursos. Las reservas se han rebajado a recursos cuando se han tenido en cuenta factores limitadores, como (en el caso del carbn) el espesor y profundidad de la veta, las impurezas qumicas y la localizacin del depsito. Hoy, las estimaciones oficiales consideran que quedan 250 aos de carbn utilizable una cifra que sigue siendo probablemente demasiado optimista (tal como concluy la Academia Nacional de Ciencias en su informe de 2007, Carbn: investigacin y desarrollo a favor de una poltica nacional energtica). Por otro lado, las reservas pueden a veces crecer como resultado del desarrollo de nuevas tecnologas de extraccin, como ha ocurrido en los ltimos aos con los suministros de gas natural estadounidenses: mientras la produccin de gas natural convencional est disminuyendo, nuevas tecnologas de fractura subterrnea han permitido la recuperacin de gas no convencional de rocas de baja porosidad, incrementando significativamente la proporcin de gas natural nacional y expandiendo las reservas de gas de EEUU. La estimacin de las reservas es especialmente difcil cuando se trata de recursos energticos que tienen ningn o muy escaso historial de extraccin. Es el caso, por ejemplo, de los hidratos de metano, respecto al cual varios expertos han publicado un amplio rango de estimaciones tanto del total de recursos como de futuros suministros extrables. Lo mismo se puede decir de los esquistos bituminosos, y en menor grado de las arenas asflticas, que tienen unas historias de extraccin limitadas. Estimar el potencial de suministro de los recursos renovables, tales como la energa solar y elica es tambin problemtico, porque inicialmente se pasan por alto muchos factores limitantes. Con respecto a la energa solar, por ejemplo, un examen superficial del recurso final es altamente esperanzador: la cantidad total de energa absorbida anualmente por la atmsfera de la Tierra, los ocanos y las masas terrestres procedente de la luz del sol es aproximadamente 3.850.000 exajulios (EJ) cuando la poblacin mundial usa actualmente solo cerca de 498 EJ de energa por ao de todas las fuentes combinadas[6], una parte insignificante de la cifra anterior. Sin embargo, los factores que limitan la cantidad de luz del sol que puede potencialmente utilizarse para la humanidad son numerosos, como veremos con ms detalle debajo. Consideremos el caso del metano recuperado de vertederos municipales. En este caso, el uso del recurso proporciona un beneficio medioambiental: el metano es un gas de efecto invernadero ms poderoso que el dixido de carbono, as que capturar y quemar gas de vertedero (en lugar de dejar que se difumine en la atmsfera) reduce el impacto sobre el clima y a la vez proporciona un fuente local de energa. Si el gas de vertedero pudiese proporcionar energa a la red elctrica estadounidense, el pas podra dejar de extraer y quemar carbn. Sin embargo, el tamao potencial del gas de vertedero es lastimosamente insuficiente para mantenerla. Actualmente el pas obtiene alrededor de 11 mil millones de KWh por ao procedente de gas de vertedero para usos comerciales, industriales y de generacin de electricidad. Esta cifra podra probablemente ser doblada si se aprovechasen ms vertederos[7]. Pero los consumidores de electricidad de los EEUU utilizan cerca de 200 veces ms energa. Hay otro problema: si la sociedad va a ser ms sensata medioambientalmente, el resultado ser que la cantidad de basura que ir a los vertederos ser menor y esto reducira la cantidad de energa que se podra

obtener de los futuros vertederos-. 6. Localizacin del recursoLa industria del combustible fsil hace ya tiempo que afront el problema del gas varado embalses de gas natural que estn lejos de los oleoductos y son demasiado pequeos para justificar la construccin de un oleoducto para acceder a ellos-. Muchos recursos renovables a menudo se encuentran con inconvenientes y costos similares causados por la distancia. Las localizaciones de las instalaciones solares y elicas vienen dictadas en gran manera por la disponibilidad de la fuente de energa primaria; pero a menudo, el sol y el viento son ms abundantes en reas escasamente pobladas. Por ejemplo, en los EEUU hay un tremendo potencial para el desarrollo de recursos elicos en Montana y Dakota del Norte y del Sur; sin embargo, estos son tres de los estados con menos poblacin del pas. En consecuencia, para aprovechar plenamente estos recursos sera necesario enviar la energa a regiones ms pobladas; esto requerira la construccin de lneas elctricas de alta capacidad a largas distancias, a menudo con un gran gasto y causando a veces graves impactos medioambientales. Hay tambin excelentes recursos elicos en alta mar a lo largo de las costas del Atlntico y el Pacfico, ms cercanas a grandes centros urbanos. Pero aprovechar estos recursos implicara la construccin y puesta en operacin de turbinas en aguas profundas, y conectarlas a la red en tierra, lo que no es algo fcil. De forma similar, los mejores recursos solares del pas se encuentran en el sudoeste, lejos de los centros de poblacin en el noreste. Por eso, aprovechar estos recursos energticos requeriran algo ms que la simple construccin de turbinas de viento y paneles solares: gran parte de la red elctrica de los EEUU necesita ser reconfigurada y ser necesario construir lneas a larga distancia de gran capacidad. Otros pases se encontrarn con retos parecidos. 7. Fiabilidad Algunas fuentes de energa son continuas: el carbn puede alimentar una caldera, al ritmo deseado, mientras haya carbn disponible. Pero algunas fuentes de energa, como la elica o la solar, estn sujetas a fluctuaciones rpidas e impredecibles. El viento a veces sopla con gran intensidad por la noche, cuando la demanda de electricidad es ms baja. El sol brilla durante menos horas por da en invierno, pero los consumidores no desean reducir el uso de la electricidad durante los meses de invierno y a los operadores de sistemas energticos se les exige que aseguren el suministro durante todo el da, todo el ao. La intermitencia del suministro de energa se puede gestionar hasta cierto punto mediante sistemas de almacenamiento de hecho, bateras-. Sin embargo, esto implica ms costes de infraestructura as como prdidas de energa. Tambin exige ms tecnologa de control. En el peor caso, significa construir mucha ms capacidad de generacin de electricidad de la que sera necesaria en otras circunstancias.[8] 8. Densidad energticaA. Densidad por peso (o gravimtrica)Se refiere a la cantidad de energa que se puede obtener de una unidad de peso estndar de un recurso energtico. Por ejemplo, si usamos el megajulio (MJ) como medida de energa y el kilogramo (kg) como medida de peso, el carbn tiene entre 20 y 35 MJ por kg, mientras el gas natural tiene unos 55 MJ/kg y el petrleo alrededor de 42 MJ/kg. (A efectos de comparacin, la cantidad de comida que una persona estadounidense que vigila su peso come a lo largo de da pesa un poco ms de un kilogramo y tiene un

valor energtico de alrededor de 10 MJ, o 2400 kilocaloras). Sin embargo, como se discutir con ms detalle abajo, una batera elctrica normalmente es capaz de almacenar y proporcionar solamente entre 0,1 y 0,5 MJ/kg, y es por esto por lo que las bateras elctricas son problemticas en las aplicaciones para el transporte: son muy pesadas en relacin a su rendimiento energtico. Por eso los coches elctricos tienden a tener limitados rangos de distancia y los aviones elctricos (que son muy raros) solo son capaces de llevar a una o dos personas. Los consumidores y los productores estn dispuestos a pagar un plus por recursos energticos con mayor densidad energtica por peso; por eso tiene a veces sentido en algunas circunstancias, desde el punto de vista econmico, convertir un combustible de baja densidad como el carbn en un combustible de alta densidad como el diesel sinttico, aunque el proceso de conversin implique costes tanto monetarios como energticos. B.Densidad por volumen (o volumtrica)Se refiere a la cantidad de energa que se puede obtener de una unidad de volumen dada de un recurso energtico (por ejemplo, MJ por litro). Obviamente, los combustibles gaseosos tendern a tener una menor densidad energtica volumtrica que los combustibles slidos o lquidos. El gas natural tiene alrededor de 0,35 MJ por litro a presin atmosfrica del nivel del mar, y 6,2 MJ/l cuando se presuriza a 200 atmosferas. El petrleo, sin embargo, puede proporcionar alrededor de 37 MJ/l. En muchos casos, la densidad por peso es ms importante que la densidad por volumen. Sin embargo, para determinadas aplicaciones esta ltima puede ser decisiva. Por ejemplo, alimentar las aeronaves con hidrgeno, que tiene una alta densidad energtica por peso, sera problemtico porque es un gas altamente difuso a temperaturas normales y a presin atmosfrica de superficie; en realidad, una aeronave con hidrgeno necesitara tanques muy grandes aunque el hidrgeno estuviese sper-enfriado y altamente presurizado. La mayor facilidad para transportar un combustible de alta densidad por volumen se refleja en el hecho de que el petrleo movido en buques cisterna se comercializa globalmente en grandes cantidades, mientras el buque cisterna de gas natural es relativamente pequeo. Los consumidores y los productores prefieren pagar un plus por recursos energticos de alta densidad volumtrica. C. Densidad por reaEsto expresa cunta energa se puede obtener de un rea de tierra dada (por ejemplo, un acre) cuando el recurso energtico est en su estado original. Por ejemplo, la densidad energtica por rea de la madera mientras crece en un bosque es aproximadamente de 1 a 5 millones de MJ por acre. El grado por rea del petrleo es usualmente de decenas o miles de millones de MJ por acre, aunque los campos petrolferos son mucho ms raros que los bosques (excepto quiz en Arabia Saud).La densidad por rea importa porque las fuentes de energa que estn altamente concentradas en su forma original requieren menos inversin y esfuerzo para ser utilizadas. Douglas Reynolds seala:Si el contenido energtico del recurso est extendido, entonces cuesta ms obtener la energa, porque una empresa tiene que usar capital de extraccin de alta movilidad [maquinaria], que debe ser ms pequeo y por tanto no puede disfrutar del incremento de retornos de escala. Si la energa est concentrada, cuesta menos obtenerla porque una empresa puede utilizar un capital inmvil a mayor escala que puede capturar incrementos de retornos a escala.[9] Por tanto los productores de energa preferirn pagar un plus extra por recursos energticos que tengan alta densidad por rea, como el petrleo que ser refinado a gasolina, sobre otros que estn ms ampliamente dispersos, como el maz que est previsto que se convierta en etanol.

9. TransportabilidadLa tranportabilidad de la energa est en gran manera determinada por la densidad de peso y volumen del recurso energtico, tal como se present ms arriba. Pero le afecta tambin el estado del material de la fuente (asumiendo que sea una substancia): si es slido, lquido o gas. En general, un combustible slido es menos conveniente para transporte que un combustible gaseoso, porque este ltimo se puede mover por un oleoducto (los oleoductos pueden transportar ocho veces ms de volumen doblando el tamao de las tuberas). Los lquidos son los ms convenientes de todos porque pueden desplazarse igual por mangas que por tuberas, y ocupan menos espacio que los gases. Algunas fuentes de energa no se pueden clasificar como slidos, lquidos o gases: son flujos de energa. La energa de la luz del sol o el viento no puede ser transportada directamente; primero debe convertirse en una forma que pueda hacerlo -como el hidrgeno o la electricidad-. La electricidad es altamente transportable, porque se mueve por cables, posibilitando que se distribuya no solamente a cualquier edificio en los pases industrializados, sino a muchas localizaciones dentro de cada edificio. Transportar energa siempre supone costes sea el coste de transportar carbn (que puede suponer ms del 70 por ciento del precio del combustible), el coste de construccin y mantenimiento de oleoductos y de bombeo de petrleo o gas, o el coste de construccin y mantenimiento de la red elctrica-. El uso de la red tambin implica costes ya que se pierde energa en la transmisin. Estos costes se pueden expresar en trminos monetarios o en trminos energticos, y deben ser incluidos tambin en los clculos para determinar las prdidas o ganancias de energa neta, tal como discutiremos con detalle en la siguiente seccin. Se podra defender que la energa neta debera presentarse simplemente como el dcimo punto en la lista de factores limitadores de la energa. Sin embargo, creemos que este factor es tan importante como para merecer una discusin separada.

Diagrama 1: Densidad volumtrica y gravimtrica de los combustibles. Un fuel hipottico con

unas caractersticas de densidad de energa ideales ocupara la esquina superior derecha del diagrama. Las fuentes de energa que aparecen en la esquina inferior izquierda tienen las peores caractersticas de densidad de energa. H2 se refiere al hidrgeno como lquido superenfriado, como gas presurizado y a una temperatura y presin estndares. Tres

EL DCIMO CRITERIO: ENERGA NETA (EROEI)Como ya se mencion, la energa neta se refiere a la proporcin entre la cantidad de energa producida y la cantidad de energa gastada en producirla. Algo de energa se debe utilizar siempre para obtener nuevos suministros de energa, independientemente de la naturaleza del recurso energtico o de la tecnologa utilizada para obtenerlo. La sociedad depende de los excedentes de energa neta obtenidos de los esfuerzos para capturar energa para poner en marcha todos sus sistemas de manufactura, distribucin y mantenimiento. Dicho de forma ligeramente diferente, la energa neta significa la cantidad de energa til que queda despus que la energa invertida en perforar, transportar por oleoducto, refinar o construir infraestructuras (incluyendo los paneles solares, las turbinas de viento, los pantanos, los reactores nucleares o las plataformas de perforacin) haya sido restada de la cantidad total de energa producida de una fuente dada. Si diez unidades de energa se invierten para desarrollar fuentes de energa adicionales, uno espera como resultado 20 unidades o 50 o 100. La energa de salida debe exceder a la energa de entrada tanto como sea posible. La energa neta es la que queda que se puede emplear para realmente hacer ms trabajo. Puede ser pensada como el beneficio de la inversin de los recursos de energa buscando nueva energa. RETORNOS DE INVERSIN (EROEI)El concepto de energa neta tiene una obvia semejanza con un concepto familiar para cualquier economista o empresario: el retorno de inversin, o ROI [return on investment]. Cualquier inversor sabe que hace falta dinero para ganar dinero; cualquier gestor de un negocio es profundamente consciente de la importancia de mantener un ROI positivo; y cualquier capitalista en inversiones de riesgo aprecia la potencial rentabilidad de una inversin con una ROI alta. Mantener un retorno de energa sobre la energa invertida (EROEI) positivo es tan importante para los productores de energa como para la sociedad en su conjunto. (Algunos escritores, deseando evitar la redundancia, prefieren el ms simple EROI; pero como hay una gran posibilidad de que algunos lectores asuman que esto significa retorno de energa por dinero invertido, hemos preferido el trmino ms largo y menos elegante). La proporcin de EROEI se expresa tpicamente como produccin por unidad de input, as 1 sirve como denominador de la proporcin (por ejemplo, 10/1 o 10:1). A veces el denominador simplemente se asume, as que se podra escribir que la EROEI de la fuente de energa es 10 queriendo decir, una vez ms, que se obtienen diez unidades de energa por cada una invertida en el proceso productivo-. Una EROEI de menos de 1, por ejemplo, 0,5 (que se puede escribir tambin como 0,5/1 o 0,5:1) indicara que la energa que se est obteniendo de una fuente particular es solamente la mitad de la cantidad de energa invertida en el proceso de produccin. Como veremos, se pueden esperar retornos muy bajos de energa neta en algunas nuevas fuentes de energa que se intentan promocionar, como el etanol de celulosa. Y como tambin veremos, la energa neta de fuentes anteriormente muy productivas como el petrleo y el gas natural, que sola ser de ms de 100:1, ha disminuido sin cesar hasta ser hoy una fraccin de esa proporcin. A veces la el retorno de energa por inversin (EROEI) se discute en trminos de amortizacin de

tiempo de la energa, es decir, la cantidad de tiempo que necesitar un sistema de produccin de energa dado (como un conjunto de paneles solares) antes de funcionar para producir tanta energa como fue gastada para construir e instalar el sistema. Esta formulacin tiene sentido para sistemas (como los paneles FV) que requieren poco o nada en costes de gestin operacional y mantenimiento una vez el sistema est instalado. REEMPLAZO DE LA ENERGA HUMANASi pensamos en la energa neta no simplemente en cmo impacta en un proceso de produccin de energa particular, sino en cmo impacta en la sociedad en su conjunto, el tema tiene una importancia aadida. Cuando la energa neta producida es una gran parte del total de energa producida (por ejemplo, una proporcin de energa neta de 100:1), esto significa que la mayor parte del total de energa producida se puede utilizar para otros propsitos que no sean la produccin de ms energa. Se necesita que se dedique a la produccin de energa una porcin relativamente pequea del esfuerzo social, y la mayor parte de los esfuerzos de la sociedad se pueden dirigir hacia actividades que mantienen un rango de ocupaciones especializadas no asociadas con la produccin de energa. Esta es la situacin a la que nos hemos acostumbrado como resultado de haber tenido un siglo de acceso a combustibles fsiles baratos y abundantes todos ellos ofreciendo relaciones de retorno de energa relativamente altas durante la mayor parte del siglo XX-. Por otra parte, si la energa neta producida es una pequea fraccin del total de energa producida (por ejemplo una proporcin de 10:1 o menos), esto implica que una parte relativamente grande de la energa disponible debe dedicarse a ms produccin de energa, y solo una pequea parte de la energa disponible para la sociedad se puede dirigir a otros objetivos. Este principio se aplica con independencia del tipo de energa del que dependa la sociedad ya sea energa fsil o energa elica o energa en la forma de cosechas de alimentos-. Por ejemplo, en una sociedad en la que la energa (en la forma de caloras de comida) se adquiere principalmente mediante una agricultura con trabajo intensivo que rinde un beneficio energtico bajo y variable-, la mayor parte de la poblacin debe dedicarse a las tareas agrcolas para proporcionar suficiente beneficio de energa para mantener una pequea jerarqua de gestores, mercaderes, artistas, funcionarios del gobierno, soldados, mendigos, etc. que componen el resto de la sociedad y que gastan energa en lugar de producirla. EL APOGEO DE LOS COMBUSTIBLES FSILESEn las primeras dcadas de la era de los combustibles fsiles (finales del siglo XIX y la mayor parte del siglo XX), las cantidades de energa total y de energa neta que fueron liberadas mediante la minera y la perforacin de tales combustibles no tuvieron precedentes. Fue la sbita abundancia de energa barata lo que permiti el crecimiento de la industrializacin, la especializacin, la urbanizacin y la globalizacin que han dominado los pasados dos siglos. En esa era se necesitaba solamente una insignificante cantidad de esfuerzo en exploracin, perforacin o minera para obtener un enorme retorno de energa invertida (EROEI). En aquel tiempo, la industria de la energa comprensiblemente sigui la poltica de lo mejor primero o el fruto que cuelga ms bajo en exploracin y extraccin. As, el carbn, el petrleo y el gas que tenan ms calidad y cuyo acceso era ms fcil tendan a ser encontrados y extrados con preferencia. Pero con el paso de cada dcada la energa neta (comparada con la energa total) obtenida de la extraccin de combustibles fsiles ha disminuido a medida que los productores de energa han tenido que hacer prospecciones en lugares menos convenientes y que contar con recursos de un grado menor. En los primeros aos de la industria del petrleo estadounidense, por ejemplo, una proporcin de beneficio de energa de 100 a uno era normal, mientras ahora se estima que los esfuerzos de exploracin de los EEUU estn descendiendo a una media de uno a uno (quedando a la

par) en la relacin de amortizacin de energa.[10] Adems, como veremos con ms detalle ms tarde en este informe, las alternativas que se proponen actualmente a los combustibles fsiles convencionales generalmente tienen un EROEI mucho ms bajo que el que tuvieron el carbn, el petrleo o el gas en sus respectivos apogeos. Por ejemplo, la produccin de etanol industrial a partir del maz se estima actualmente que tiene como mucho un balance de energa neta positiva de 1,8:1[11]; es por tanto prcticamente intil como fuente de energa primaria. (Dicho entre parntesis, vale la pena sealar que el clculo citado para el etanol puede en realidad exagerar la ganancia de energa neta del etanol industrial porque incluye la el valor de la energa del subproducto de la produccin granos secos destilados con solubles (DDGS), que pueden alimentar el ganado- en la columna de salida de energa; pero si el foco del anlisis trata simplemente de valorar la cantidad de energa utilizada para producir una unidad de etanol de maz, y se descarta por tanto el valor de los DDGS, el EROEI es incluso menor, de 1,1 segn el mismo estudio.) CMO LA EROEI DA FORMA A LA SOCIEDADComo se dijo anteriormente, si el beneficio de energa neta disponible en una sociedad disminuye, un mayor porcentaje de recursos de la sociedad deber ser dedicado directamente a obtener energa, incrementando as su coste. Esto significa que habr menos energa disponible para todas las actividades que la energa hace posibles. Se puede pensar en la energa neta en trminos del nmero de personas en una sociedad que se necesitan en la produccin de energa, incluyendo la produccin de comida. Si la energa retornada equivale exactamente a la energa invertida (EROEI = 1:1), todo el mundo debe participar en las actividades de produccin de energa y no hay nadie disponible para hacerse cargo de otras necesidades de la sociedad. En las sociedades pre-industriales, la mayor parte de la energa reunida lo era en la forma de energa alimentaria, y la mayor parte de la energa gastada lo era en forma de energa muscular (en los EEUU, tan recientemente como 1850, ms del 65 por ciento de todo el trabajo era realizado a fuerza de msculo, contra menos del 1 por ciento actual, ya que las mquinas alimentadas con combustible realizan prcticamente todo el trabajo). No obstante, exactamente el mismo principio de energa neta aplicado a estos sistemas de energa basada en el alimento se aplica a nuestra moderna economa dominada por los combustibles, la electricidad y las mquinas. Esto es, la gente capturaba energa de su medio ambiente (principalmente en la forma de cosechas ms que en la de combustibles fsiles), y ese proceso requera la inversin de energa (principalmente mediante el esfuerzo muscular); el xito dependa de la capacidad de producir ms energa de la que se inverta. Cuando la mayor parte de la poblacin participaba en la produccin de energa mediante el cultivo o la recoleccin de alimentos, las sociedades eran ms sencillas segn diversos criterios de medicin: haba menos ocupaciones especializadas a tiempo completo y menos clases de herramientas en uso. La arqueloga Lynn White estim que las sociedades cazadoras-recolectoras funcionaban sobre una base de energa neta de diez a uno (EROEI=10:1).[12] En otras palabras, por cada unidad de esfuerzo que los primeros humanos gastaban en cazar o en recoger plantas silvestres, obtenan una media de diez unidades de energa alimentaria a cambio. Usaban el excedente de energa para todas sus actividades sociales (reproduccin, cra de los hijos, contar historias, y dems) que hacan la vida sostenible y gratificante. Dado que las sociedades cazadoras-recolectoras son los grupos humanos ms simples en trminos de tecnologa y grado de organizacin social, 10:1 debera ser visto probablemente como la media mnima de EROEI social requerida para el mantenimiento de la existencia humana (aunque no hay duda de que grupos de humanos sobrevivieron en periodos ocasionales, de hasta varios aos de duracin, con un EROEI mucho ms bajo). La mayor complejidad de las primeras sociedades agrarias se basaba, no tanto en un EROEI

aumentado, como en mayores niveles de inversin de energa en la forma de trabajo (los campesinos normalmente trabajan ms que los cazadores recolectores) junto con la introduccin del almacenamiento de comida, la esclavitud, la domesticacin de los animales y ciertas herramientas clave como el arado y el yugo. Sin embargo, la transicin a la sociedad industrial, que implica niveles de complejidad mucho mayores, solo hubiera podido ser posible con ambas cosas: inputs de energa totales ms altos y la EROEI mucho ms alta que permitan los combustibles fsiles. LOS LMITES DE LA EROEI EN LAS OPCIONES ENERGTICAS Tanto las fuentes de energa renovables como las no renovables estn sujetas al principio de la energa neta. Los combustibles fsiles dejan de ser tiles como fuentes de energa cuando la energa necesaria para extraerlos es igual o excede a la energa que se puede obtener al quemarlos. Este hecho pone un lmite fsico a la parte de recursos de carbn, petrleo o gas que puede ser categorizada como reservas, puesto que la energa neta disminuir hasta el punto en que se quede a la par con la empleada en su obtencin mucho antes de que las reservas de energa fsil extrables se agoten. Por tanto, la necesidad para la sociedad de encontrar recambio a los combustibles fsiles puede ser ms urgente de lo que se generalmente se reconoce. Aunque queden grandes cantidades de combustibles fsiles por extraer, la transicin a fuentes de energa alternativas debe ser puesta en marcha mientras haya suficiente energa neta disponible para continuar dando energa a la sociedad mientras al mismo tiempo proporcione energa para el proceso de transicin en s. La energa neta puede tener un efecto directo en nuestra capacidad para mantener la sociedad industrial en su nivel actual. Si la energa neta de todas las fuentes de energa combinadas disminuye, cada vez se sentirn ms limitaciones para el crecimiento econmico, pero tambin para nuevas estrategias adaptativas para actuar frente a las actuales crisis energtica y climtica. Por ejemplo, cualquier clase de transicin energtica adaptativa exigir nuevas inversiones sustanciales para la construccin de edificios ms eficientes energticamente y/o infraestructuras pblicas de transporte. Sin embargo, tales requerimientos llegarn al mismo tiempo que se necesitarn ms inversiones en los sistemas de produccin de energa. Puede suceder que las sociedades simplemente no sean capaces de proveer adecuadamente de fondos a ambos conjuntos de necesidades simultneamente. Los sntomas perceptibles de presin incluiran el incremento de los costes de las necesidades bsicas y una reduccin en las oportunidades de trabajo en campos no asociados con la produccin bsica. Proporcionar la energa necesaria simplemente para mantener la infraestructura existente, o para mantener aspectos de esa infraestructura considerados esenciales, se convertir en un reto creciente. EROEI: DIFERENCIA CON LA EFICIENCIALa EROEI de los procesos de produccin de energa no debera confundirse con la eficiencia de los procesos de conversin de energa, esto es, la conversin de energa de las fuentes combustibles fsiles, o el viento, etc. en electricidad utilizable o trabajo til. La conversin de la energa es siempre menor a un cien por cien de eficiencia algo de energa se pierde invariablemente en el proceso (la energa no se puede destruir, pero se puede disipar fcilmente de forma que deje de ser til para propsitos humanos)- pero los procesos de conversin son sin embargo cruciales al usar energa. Por ejemplo, en un sistema de energa con muchas fuentes que lo alimenten, los portadores de energa ms habituales son extremadamente tiles. La electricidad es actualmente el portador de energa dominante, y cumple bien su funcin.

Sera difcil que los consumidores hiciesen un uso prctico del carbn, la energa nuclear y la hidroelctrica sin electricidad. Pero la conversin de la fuente de energa original de los combustibles fsiles, el uranio, o el agua que fluye, en electricidad implica un coste energtico. El objetivo de los ingenieros es reducir ese coste de energa hasta hacer que la conversin sea lo ms eficiente posible. Pero si la fuente de energa tiene caractersticas deseables, incluso un relativamente alto coste de conversin en trminos de prdida de energa se puede soportar fcilmente. Muchas plantas de produccin energtica a partir del carbn actualmente en funcionamiento en los EEUU tienen una eficiencia de conversin de energa de solo un 35 por ciento. De forma similar, algunos motores son ms eficientes que otros en trminos de su capacidad para convertir la energa en trabajo. Los anlisis de EROEI no se centran en la eficiencia de la conversin per se, sino que tienen en cuenta todos los costes razonables en el lado del libro de contabilidad de la energa invertida en la produccin de energa (como la energa necesaria para la minera o la perforacin, y para la construccin