INTRODUCCIÓN
La energía es el motor del mundo y de la vida. Todo ser vivo, animal o vegetal, incluso los microorganismos unicelulares, requieren de energía para realizar las funciones biológicas y fisiológicas; los humanos la obtenemos de los alimentos que ingerimos, incluso nuestra civilización está inmersa en una vorágine de consumo de energía cuya ausencia repentina, en el estado actual de desarrollo tecnológico, la llevaría a un cataclismo de difícil recuperación en un corto periodo de tiempo. Todas esas energías tienen su origen en el sol, tanto las que intervienen en el clima o los ecosistemas, como los que ya tuvieron su protagonismo en el pasado, ejemplo de los combustibles fósiles, hace millones de años, en cuya formación primigenia también intervino la radiación solar.
En nuestro tiempo, la energía es un parámetro del avance tecnológico y de calidad de vida, vivimos inmersos en ella y rodeados de dispositivos que consumen y disipan energía, y en ese sentido también somos víctimas de nuestro propio éxito, pues para satisfacer nuestros crecientes niveles de bienestar requerimos cada vez más volumen de energía, y en consecuencia mayores costes para su obtención, producción y distribución, pero con el conocimiento pragmático de que las fuentes no renovables son finitas, urgiendo el cambio de paradigma hacia modelos sostenibles. Esto implica enfrentarnos a la doble vertiente de la vida lúdica y el coste de la energía, al consumo desordenado o a la calculadora de ahorro energético. En cualquier caso, los humanos estamos sometidos a las mismas reglas naturales que el resto de seres vivientes, pero con la ventaja de nuestra capacidad analítica y de consciencia, que nos permite valorar y evaluar nuestros intereses y el de la propia supervivencia.
Pero no todo ha sido tecnología a lo largo de la historia de la humanidad, de hecho no ha existido en todo su periodo evolutivo uno tan corto como el transcurrido entre la Revolución Industrial y la actualidad, en el que se haya manifestado un caudal de invenciones y de desarrollo tecnológico similar. Es apasionante acercarnos, aunque sea brevemente, a esa historia del esfuerzo humano por superar sus límites y dominar la energía.
LAS FUENTES DE ENERGÍA
El hombre, a lo largo de su historia evolutiva ha realizado mediante su propio esfuerzo físico actividades que consumían energía, apoyándose adicionalmente en los animales domésticos como los caballos, bueyes, etc. Hasta la llegada de la Revolución Industrial, la utilización de sistemas mecánicos para proporcionar energía se limitaban a los molinos de viento o de agua. Cualquier aplicación de estas tecnologías para la realización de trabajos resultaba de poco rendimiento.
De las fuentes de energía, la primera y más importante de las utilizadas por el hombre fue la leña, gracias a la abundancia de bosques que proliferaban por todas partes del mundo. Otras fuentes puntuales solamente se utilizaban allí donde eran accesibles, tales como filtraciones superficiales de petróleo, carbón o asfaltos.
En la Edad Media comenzó a utilizarse la leña para fabricar carbón vegetal con cuyas menas se obtenían metales. Posteriormente, se descubrió en Inglaterra un método de combustión del carbón mineral al estilo del vegetal, que producía un carbón muy calórico llamado coque. Enseguida este carbón vendría a ser utilizado eficazmente en las fundiciones de cualquier mineral sustituyendo al vegetal, además en su elaboración se obtenía gas metano que servía para su uso en calefacciones. Si en un momento dado de la historia el carbón vegetal abrió las puertas de la edad de Hierro, puede decirse que el coque dio origen a la primera Revolución Industrial.
LA MÁQUINA DE VAPOR
Durante el primer tercio del siglo XIX, aproximadamente hacia 1825-30, se pudo avanzar en la aplicación práctica de la máquina de vapor, que daría comienzo a la era contemporánea; se trataba de la primera herramienta que no utilizaba fuerzas o tracción de origen animal, y que comenzó a emplearse industrialmente. Junto con la llegada y desarrollo de los motores de combustión interna y la utilización del gas para calefacción y alumbrado, se produjeron grandes avances en la generación práctica de energía eléctrica.
A partir de la máquina de vapor se producirían cambios en la evolución tecnológica, económica y social, de niveles sorprendentes en comparación con toda la historia precedente. La nueva sociedad que nació de la Revolución Industrial trajo también nuevas demandas de energía. Con la máquina de vapor aparecieron inventos revolucionarios que mejoraron los medios de transporte, como la locomotora que George Stephenson construyó en 1825. Sin embargo, a pesar de que este sistema de locomoción era seguro y eficaz, consumía grandes cantidades de carbón para convertir la energía calorífica en mecánica; el rendimiento que producía era inferior a un 1%.
Aún hoy día se consume gran cantidad de energía para producir un rendimiento muy inferior; por ejemplo, una central eléctrica que utilice carbón o petróleo rinde menos del 40%, y en el caso de un motor de combustión interna incluso menos del 20%. Esta pérdida de rendimiento es a causa de las leyes físicas; la energía que no utilizamos (o no somos capaces de aprovechar) no se pierde sino que se transforma; en los casos de combustión interna, por ejemplo, el resto de energía que no aprovechamos se disipa en forma de calor. Por ello, una lucha tecnológica constante es la de mejorar el rendimiento de las máquinas para aprovechar al máximo la energía.
EL PETRÓLEO, EL NUEVO ORO
La enorme demanda de carbón comenzó a declinar con la comercialización del petróleo y sus derivados. El número de compañías petrolíferas creció en proporción a los nuevos mercados que se crearon: transportes, energía, calefacción, etc. La búsqueda de yacimientos petrolíferos fue una constante ante las expectativas que se intuían. Oriente próximo se convirtió en una zona sensible, siendo Gran Bretaña la que estableció en Irán en 1941 el primer campo petrolífero.
La segunda guerra mundial generó grandes demandas de combustibles, las prospecciones se intensificaron tanto en tierra como en los fondos marinos, mediante buques perforadores, siendo las empresas de Estados Unidos las que se expandieron con mayor éxito por todo el mundo; de hecho, en 1955 las dos terceras partes del petróleo del mercado mundial, salvo el bloque soviético, eran suministradas por cinco empresas de petróleo de Estados Unidos. A la vez, Oriente Próximo se convirtió en la mayor reserva de crudo del mundo.
LA CRISIS DEL PETRÓLEO
En 1973 la creciente demanda de energía del mundo desarrollado sufrió una acusada crisis. Los países árabes productores de petróleo embargaron el suministro de crudo a Estados Unidos, y recortaron su producción, generando alarma entre todos los implicados, productores y consumidores. Una segunda crisis del petróleo se daría de nuevo en 1978 cuando fue destronado el Sha de Persia; la producción de Irán cayó a niveles mínimos. En 1980 el crudo se había revalorizado 19 veces en comparación con 1970.
Desde 1973 el precio del crudo ha ido en constante aumento, ante esa situación, los mercados que hasta entonces se habían consolidado en el petróleo y gas, dieron nuevas expectativas al carbón que había quedado rezagado, convirtiéndose en la alternativa en costes para las industrias, muy especialmente las centrales eléctricas. De esta forma el carbón comenzó a recuperar el mercado perdido.
LAS FUENTES RENOVABLES Y NO RENOVABLES
Una parte importante de las actividades que se desarrollan en la moderna sociedad tecnológica utilizan fuentes de energía no renovables. El origen de esa energía es el carbón, petróleo o fisión nuclear del uranio, los cuales precisan en su mayoría ser transformadas antes de ser consumidas. Estas fuentes de energía no son renovables porque no tienen posible sustitución una vez agotadas o, dicho de otro modo, el ciclo cronológico de formación es tan largo que no es posible su restauración. El carbón o el petróleo existen en cantidades limitadas y se consumen a un régimen mayor que el de su producción; estas materias necesitan miles de años para formarse, sin embargo al ritmo actual de consumo su agotamiento se estima en unos pocos cientos de años.
Las energías basadas en la fisión nuclear del uranio son igualmente no renovables. Además de la ausencia de ciclo de renovación, para generar este tipo de energías se precisan centrales muy costosas, debido a las extremas medidas de seguridad que exigen. Generan además unos residuos de difícil eliminación, por el largo periodo de radiactividad latente que poseen.
Una energía renovable es una energía alternativa a las que utilizamos actualmente (ecológicamente hablando). Al encontrarse en cantidades infinitas puede renovarse tan pronto como es consumida. Existen energías renovables que apenas aprovechamos, generalmente motivado por el rendimiento. Sin embargo, sólo es necesario ver a nuestro alrededor para darnos cuenta que estamos rodeados de energía.
El viento y la inagotable energía del Sol
El Sol y el viento son fuentes de energía renovables porque pueden ser sustituidas tan pronto como son consumidas. El sol, por ejemplo, emite una ingente cantidad de energía que es aprovechada por las plantas para realizar la fotosíntesis, y para otros muchos procesos físicos del ciclo ecológico. La mayor parte de esa energía no es utilizada por la humanidad. Una utilización práctica de esta energía es la obtención de electricidad, y de hecho se le ha prestado la mayor atención en el estudio de las energías alternativas.
También se puede generar energía eléctrica mediante otra fuente renovable ya utilizada de antiguo para otros fines. Se trata de la energía eólica, que aprovecha las diferencias de presión del aire para mover una palas, las cuales mediante una tracción transmite el movimiento a un generador eléctrico. Este sistema ya era utilizado en los molinos de harina o para extracción de agua.
Otras posibilidades de energías alternativas
Se han explorado otras variadas fuentes de energía alternativas. Un combustible que puede reemplazarse con facilidad es el bioetanol, puede ser utilizado con éxito como sustituto de las gasolinas en motores de combustión interna. Al ser obtenido de plantas que crecen con rapidez, se convierte en una fuente renovable de interés. Su limitación se encuentra en la potencia que puede desarrollar, muy inferior a la del petróleo, por lo que se puede mezclar con otros combustibles para aumentar su poder energético.
Otras posibilidades de energías alternativas que podrían ser realmente viables, son las que originan las mareas; las geotérmicas, basadas en el aprovechamiento del calor natural del interior de la corteza terrestre; o las que provienen de la combustión de residuos orgánicos.