41 verdades incómodas sobre la "nueva economía energética"

Artículo del investigador Mark P. Mills publicado el 7 de julio de 2019 en FFF (Foundation for Economic Education). Traducción de Guillermo Gefaell Chamochín

A - Realidades sobre la escala de la demanda energética

1. Los hidrocarburos suministran más del 80 por ciento de la energía mundial: si todo eso fuera en forma de petróleo, los barriles se alinearían desde Washington, DC, a Los Ángeles, y esa línea entera crecería hasta la altura del Monumento a Washington cada semana.

2. La pequeña disminución de dos puntos porcentuales en la participación de los hidrocarburos en el uso mundial de energía supuso más de $2 billones en gastos globales acumulativos en alternativas durante ese período; La energía solar y eólica suministran hoy menos del dos por ciento de la energía global.

3. Cuando los cuatro mil millones de pobres del mundo aumentan el uso de energía a solo un tercio del nivel per cápita de Europa, la demanda global aumenta en una cantidad equivalente al doble del consumo total de Estados Unidos.

4. Un crecimiento de 100 veces en el número de vehículos eléctricos hasta 400 millones en las carreteras para 2040, desplazaría solo al cinco por ciento de la demanda mundial de petróleo.

5. La energía renovable tendría que expandirse 90 veces para reemplazar los hidrocarburos globales en dos décadas. La producción mundial de petróleo tardó medio siglo en expandirse "solo" diez veces.

6. Reemplazar la generación eléctrica basada en hidrocarburos de EEUU en los próximos 30 años requeriría un programa de construcción para la red eléctrica a un ritmo 14 veces mayor que en cualquier otro momento de la historia.

7. Eliminar los hidrocarburos para generar electricidad en los EE. UU. (imposible de momento, inviable durante décadas) dejaría aún intacto el 70 por ciento del uso de hidrocarburos en los EEUU, que usa el 16 por ciento de la energía mundial.

8. La eficiencia aumenta la demanda de energía al hacer que los productos y servicios sean más baratos: desde 1990, la eficiencia energética global mejoró un 33 por ciento, la economía creció un 80 por ciento y el uso de energía global aumentó un 40 por ciento.

9. La eficiencia aumenta la demanda de energía: desde 1995, el uso de combustible de aviación por milla y pasajero ha disminuido en un 70 por ciento, el tráfico aéreo aumentó más de 10 veces y el uso de combustible de aviación mundial aumentó en más del 50 por ciento.

10. La eficiencia aumenta la demanda de energía: desde 1995, la energía utilizada por byte se ha reducido aproximadamente 10.000 veces, pero el tráfico de datos global aumentó aproximadamente un millón; la electricidad global usada para la computación se disparó.

11. Desde 1995, el uso total de energía mundial aumentó en un 50 por ciento, una cantidad igual a la suma de la demanda de dos veces Estados Unidos.

12. Por seguridad y confiabilidad, un promedio de dos meses de demanda nacional (EEUU) de hidrocarburos están almacenados en todo momento. Hoy, apenas dos horas de demanda nacional de electricidad se pueden almacenar en todas las baterías a escala de servicios públicos más todas las baterías de un millón de autos eléctricos en Estados Unidos.

13. Las baterías producidas anualmente por Tesla Gigafactory (la fábrica de baterías más grande del mundo) pueden almacenar tres minutos de demanda eléctrica anual en los Estados Unidos.

14. Para fabricar suficientes baterías para almacenar la demanda de electricidad de los EEUU durante dos días requeriría 1.000 años de producción por parte de Tesla Gigafactory.

15. Cada mil millones invertidos en producir aviones conduce a unos 5 mil millones en combustible de aviación consumido durante dos décadas para operarlos. El gasto global en nuevos aviones es de más de 50 mil millones al año y está aumentando.

16. Cada billón gastado en centros de datos lleva a 7 billones en electricidad consumida durante dos décadas. El gasto global en centros de datos es de más de 100 mil millones al año y está aumentando.

B - Realidades sobre economía energética.

17. Cada millón invertido en energía solar o eólica a escala de servicios públicos produce 40 millones y 55 millones de kWh durante un período de 30 años, respectivamente: El mismo millón invertido en pozos de esquisto produce suficiente gas natural para generar 300 millones de kWh en los mismos 30 años.

18. Cuesta casi lo mismo construir un pozo de esquisto que dos turbinas eólicas: sumadas ambas producen 0,7 barriles de petróleo (energía equivalente) por hora, mientras que un pozo de esquisto promedia 10 barriles de petróleo por hora.

19. Cuesta menos de medio dólar almacenar un barril de petróleo, o su equivalente en gas natural, pero cuesta 200 dólares almacenar la energía equivalente de un barril de petróleo en baterías.

20. Los modelos de costos para energía eólica y solar suponen, respectivamente, factores de capacidad de 41 por ciento y 29 por ciento (es decir, con qué frecuencia producen electricidad). Los datos del mundo real revelan hasta diez puntos porcentuales menos para ambos. Eso se traduce en 3 millones menos de energía producida de lo que se supone durante una vida útil de 20 años de una turbina eólica de 2 millones de costo y 2 MW de potencia.

21. Para compensar la episódica producción de energía eólica/solar, las empresas de servicios públicos de EEUU están utilizando motores alternativos de combustión de petróleo y gas (grandes motores diesel similares a los de los cruceros); se han agregado a la red tres veces más motores desde el año 2000 que en los 50 años anteriores por causa de ello.

22. Los factores de capacidad de los parques eólicos han mejorado en aproximadamente un 0,7 por ciento anual; esta pequeña ganancia proviene principalmente de la reducción del número de turbinas por acre, lo que lleva a un aumento del 50 por ciento en la tierra promedio utilizada para producir un kilovatio-hora de viento.

23. Más del 90 por ciento de la electricidad de Estados Unidos y el 99 por ciento de la energía utilizada en el transporte, proviene de fuentes que pueden suministrar fácilmente energía a la economía en cualquier momento que el mercado lo requiera.

24. Las máquinas eólicas y solares producen energía un promedio del 25 por ciento al 30 por ciento del tiempo y solo cuando la naturaleza lo permite. Las centrales eléctricas convencionales pueden operar casi continuamente y están disponibles cuando es necesario.

25. La revolución del gas de esquisto colapsó los precios del gas natural y el carbón, los dos combustibles que producen el 70 por ciento de la electricidad de los Estados Unidos. Pero las tarifas eléctricas no han bajado, sino que han aumentado un 20 por ciento desde 2008. Los subsidios directos e indirectos para la energía solar y eólica consumieron esos ahorros en los combustibles.

C - Física de la energía ... Realidades incómodas

26. A los políticos y expertos les gusta usar un lenguaje grandilocuente del tipo “conquistar la luna”. Pero transformar la economía energética no es como poner algunas personas en la luna varias veces. Es como poner a toda la humanidad en la luna, permanentemente.

27. El cliché común: una variación de la tecnología energética supondrá lo mismo que supuso el cambio a la tecnología digital. Pero las máquinas que producen información y las máquinas que producen energía implican una física profundamente diferente; el cliché es más tonto que comparar manzanas con bolas del juego de bolos.

28. Si la energía solar se ampliara como la tecnología informática, un único conjunto solar del tamaño de un sello postal alimentaría al Empire State Building. Eso solo sucede en los cómics.

29. Si las baterías se desarrollaran como la tecnología digital una batería del tamaño de un libro, con un costo de tres centavos, podría impulsar un avión a Asia. Eso solo sucede en los cómics.

30. Si los motores de combustión mejorasen como las computadoras, el motor de un automóvil se reduciría al tamaño de una hormiga y produciría mil veces más caballos de fuerza; Los motores reales del tamaño de una hormiga producen 100.000 veces menos potencia.

31. No existen ganancias 10x de tipo digital para la tecnología solar. El límite físico para las células solares (el límite de Shockley-Queisser) es una conversión máxima de aproximadamente el 33 por ciento de los fotones en electrones. Los paneles comerciales de hoy alcanzan el 26 por ciento.

32. No existen ganancias digitales 10x para la tecnología eólica. El límite de física para turbinas eólicas (el límite de Betz) es una captura máxima del 60 por ciento de la energía del aire en movimiento. Las turbinas comerciales ya alcanzan el 45 por ciento.

33. No existen ganancias 10x similares a las digitales para las baterías: la energía teórica máxima en medio kilo de petróleo es 1.500 por ciento mayor que la energía teórica máxima en la misma cantidad en productos químicos para baterías.

34. Se necesitan alrededor de 30 kilos de baterías para almacenar el equivalente energético de medio kilo de hidrocarburos.

35. Se extraen, mueven y procesan al menos 100 kilos de materiales por cada kilo de batería fabricada.

36. El almacenamiento del equivalente energético de un barril de petróleo, que pesa 150 kilos, requiere 10 toneladas de baterías Tesla (con un valor de 200.000 dólares).

37. Transportar el equivalente energético del combustible de aviación utilizado por un avión que vuela a Asia requeriría 60 millones de dólares en baterías tipo Tesla que pesan cinco veces más que ese avión.

38. Se necesita el equivalente energético de 100 barriles de petróleo para fabricar una cantidad de baterías que puedan almacenar el equivalente energético de un solo barril de petróleo.

39. Una red centrada en la batería y el mundo del automóvil significa minar gigatoneladas más de tierra para acceder a litio, cobre, níquel, grafito, tierras raras, cobalto, etc., y usar millones de toneladas de petróleo y carbón tanto en la minería como en la fabricación de los metales y hormigón necesarios.

40. China domina la producción global de baterías con su red alimentada con carbón al 70 por ciento: los vehículos eléctricos que usan baterías chinas crearán más dióxido de carbono que el ahorrado al reemplazar los motores que queman petróleo.

41. Por la misma razón que uno no usaría helicópteros para hacer viajes transatlánticos regulares, factibles con una costosa logística, no emplearía un reactor nuclear para alimentar un tren o usaría sistemas fotovoltaicos para alimentar una nación.

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Mark P. Mills es investigador principal en el Manhattan Institute, miembro de la facultad McCormick School of Engineering en la Northwestern University y autor de “Work in the Age of Robots”, publicado por Encounter Books.