Què passa amb l’energia?

El control de l’energia ha permès a la humanitat progressar fins arribar a l’actual modernització de la societat. No obstant això, el nostre consum energètic present, i la nostra dependència dels combustibles fòssils, fa més necessària que mai una reflexió sobre el nostre model per a caminar cap a una eficiència i una utilització més justa de les primeres matèries.

El benestar de què gaudeix la societat moderna és fruit de la seva història, però sobretot dels augments obtinguts en la productivitat. La humanitat ha anat fent el camí de millora a cop de salts. Des de la descoberta del foc fins a la implantació massiva d’Internet hi ha un seguit de descobriments que han possibilitat millores substancials en la productivitat que a la fi s’han convertit en més riquesa i més benestar. Els grans salts al llarg de la història han estat la descoberta del foc, l’ús de la roda, el domini de l’energia i la massificació de la informació.

Benestar i productivitat

L’impacte de la descoberta del foc a la prehistòria va permetre als nostres avantpassats més remots millorar la seguretat, gaudir de calor per protegir-se del fred i menjar millor, fet que va tenir conseqüències en un allargament de l’esperança de vida. La roda va ser descoberta a Mesopotàmia uns 3.500 anys aC, va arribar a la Xina cap a 2.800 anys aC i a Egipte uns 1.500 anys aC. L’ús de la roda va ser essencial en la difusió del transport, cosa que canvià les relacions econòmiques dels homes.

Examinant el guany simple de productivitat de la humanitat podem veure, a títol d’exemple, el cost a preus d’ara de construir la piràmide de Keops tal i com es va fer llavors a Egipte, com s’hauria fet després d’haver conegut la roda, i després de la revolució industrial, tal com ho faríem ara. En el temps dels egipcis, el cost de construir la piràmide movent els blocs amb corrons de fusta i amb palanques seria d’uns 18.000 milions d’euros. El descobriment de la roda milloraria aquest cost fins uns 1.800 milions d’euros i l’ús de l’energia i la mecanització derivada de la revolució industrial rebaixarien aquest cost fins uns 180 milions d’euros. En definitiva, la història de la humanitat ha permès en aquest exemple un guany en productivitat de 100 vegades, les primeres 10 van passar des de l’any 3000 aC fins a mitjan segle xix i les altres 10 des del segle xix fins ara. El guany de productivitat és una funció quadràtica del temps en la història.

Podem ara observar el gran salt del segle xix, la revolució industrial, arran del control de l’energia. El descobriment del vapor va permetre mecanitzar la societat i modernitzar-la. El domini de l’energia va ser el salt principal en aquest procés de millora de productivitat. Si la roda va permetre traspassar part del treball humà als animals, l’energia va permetre transferir aquest esforç a una màquina, i ara podem transferir part del treball mental als ordinadors, també gràcies a l’energia elèctrica.

El preu de l’energia

Per observar la importància de l’energia en aquest guany de productivitat imaginem ara que volem pujar un pes de vint quilos a una altura de 500 metres. Si el pes el carreguem a la motxilla d’una persona, aquesta tardarà una hora a fer el treball. Si ho mesurem a preu de salari mínim el cost serà de 5,85 €. Si ara hi posem un mecanisme de politja amb un cable i un torn, accionats per un motor elèctric, el cost de l’energia serà de 0,0065 €. El guany obtingut serà de 660 vegades i aquella persona podrà destinar el seu temps a fer una altra feina. El mateix exemple el podem posar en els desplaçaments a peu o en vehicle i així successivament. Cada salt és un guany de productivitat, cada revolució tecnològica obliga a l’organització social a refer les relacions de treball, oblidant feines que queden resoltes pel guany tecnològic per cercar-ne de noves.

El carbó fou la clau de la revolució industrial, va permetre mecanitzar tota la indústria, majoritàriament la tèxtil. A partir d’aquí la transformació de la societat des del punt de vista organitzatiu fou profunda. Però va ser sobretot arran la descoberta del petroli i la seva difusió a partir dels anys 1970 quan les transformacions van ser definitives. El domini del petroli va possibilitar l’ús d’una energia en estat líquid, fàcil de transportar i aplicar, amb una elevada densitat energètica. Altrament era un compost que facilitava el naixement de nous components químics i farmacèutics, com els plàstics.

«Si la roda va permetre traspassar part del treball humà als animals, l’energia va permetre transferir aquest esforç a una màquina»

Gràcies a la mecanització, en augment durant anys, els descobriments de nous pous de petroli superaven amb escreix els increments de la demanda de la societat, fins que això va deixar de ser així fruit d’una demanda que no ha frenat. La globalització com a nova forma de relacions econòmiques entre països (procés que arrenca en la dècada dels anys noranta) obre la porta al consum a nous consumidors que augmenten la xifra des dels 1.200 milions que hi havia llavors fins als 3.000 milions actuals. La demanda de matèries primeres excedeix en gran quantitat les possibilitats d’extracció i, si bé en el segle xx els preus de les matèries primeres havien tingut caigudes del 48%, l’arribada de nous consumidors ha canviat dràsticament aquesta tendència i l’ha capgirada.

En els darrers cinc anys hem assistit a una manca de matèries primeres que afecta tots els àmbits: des de pasta de paper fins al petroli, passant per tots els minerals. Això ha fet que l’elasticitat de preus de les matèries primeres creixi, i ha tingut com a resultat moviments de preus en forma de muntanya russa. Pel que fa al petroli, les dificultats d’augment d’extracció dels pous convencionals han desplaçat la producció, que ha de satisfer la nova demanda mitjançant fonts més difícils, com els pous en aigües profundes o les terres bituminoses de Canadà, totes elles amb costos d’extracció molt superiors. El resultat és un preu del petroli que difícilment pot baixar de 100 dòlars per barril ($/b) perquè l’últim petroli per satisfer la demanda, el marginal, té costos propers a aquest preu.

La incidència d’aquest canvi tendencial sobre l’economia no s’ha fet esperar. El fet que aquesta s’hagués acostumat a obtenir guanys de productivitat gràcies a un preu de les matèries primeres en tendència a la baixa els hi atorgava el paper de gran palanca, bàsica en el creixement econòmic. Només cal fer una ullada a l’última recaiguda de l’activitat mundial, quan el petroli va passar d’un preu de 85 $/b l’any 2010 fins a 123 $/b el mes d’abril 2011, per veure que la producció de les grans economies va patir una baixada quan el petroli va travessar un llindar de preu.

L’energia representa en l’actualitat el 10% de l’economia mundial. Qualsevol augment farà molt difícil que es pugui continuar creixent. A Espanya el pes de la compra d’energia fòssil a l’exterior suposa en l’actualitat més d’un 5%, mentre que durant l’any 2010 era del 3,5%. La pèrdua d’un 1,5% de PIB fa impossible qualsevol recuperació econòmica.

Si a això afegim els efectes derivats de la pèrdua de riquesa dels països occidentals, per la transferència cap a països emergents per causa de la globalització de l’economia, ens adonarem que la revolució que ens ve a sobre és important.

La transformació energètica

La distribució del consum d’energia en un país és complexa. Per un costat, arriba l’energia en forma bruta, la primària, que és transformada perquè pugui ser consumida en energia final pels diferents actors de l’economia. Hi ha tres grans fluxos d’energia. El primer i més complicat és l’elèctric, amb energia primària nuclear, renovable, gas i carbó. El seu rendiment ha anat millorant any rere any gràcies a l’augment de les energies renovables i la seua destinació és l’àmbit domèstic, el residencial i l’industrial. El segon flux és el gas destinat al consum de calor residencial i industrial. El tercer és el petroli, que es destina principalment a vehicles de transport.

«El punt culminant de les energies renovables arribarà el 2015 o 2016, quan el cost de la generació elèctrica solar fotovoltaica i eòlica igualarà els preus de la generació convencional»

Podem millorar aquest esquema per disminuir la dependència del petroli i del gas? Sí i no. L’arribada d’energies renovables està a punt de tenir el punt culminant en els propers anys 2015 i 2016, quan el cost de generació elèctrica solar fotovoltaica i eòlica iguali els preus de generació convencional. Si avui el sistema elèctric arriba a suportar una penetració puntual del 59% d’energia eòlica, assolir xifres del 70% o superiors de manera sostinguda serà possible només si es fan certes transformacions del sistema elèctric. Pel fet que a la nit el consum és baix i que el vent és una tecnologia rígida (n’hi ha quan n’hi ha), els altres sistemes de generació han de ser prou flexibles per deixar lloc a la sobreproducció eòlica. Certes tecnologies com el gas i el carbó s’adapten amb facilitat. La hidràulica de bombament és la que més ajuda; bombant aigua d’un vas inferior al superior arriba a absorbir i emmagatzemar actualment 2.800 megawatts (MW) en el sistema espanyol. La tecnologia nuclear no s’hi escarrassa: va a la seva rutina, és aliena al que li passa a la tecnologia eòlica. De fet és una tecnologia també rígida (n’hi ha sempre) incompatible amb les renovables. Finalment, en la generació elèctrica hi ha un grup d’altres tecnologies, com la cogeneració i la solar, que s’adapten a la demanda, bé perquè en formen part o bé perquè es generen quan hi ha més consum.

Per tant, per possibilitar l’entrada massiva d’energia renovable s’han de modificar molts aspectes del sistema energètic. En primer lloc, s’ha d’aplanar la corba de demanda elèctrica: la relació entre la punta de màxima demanda i la punta de mínima és d’1,6 en el cas espanyol, mentre que en el cas francès és d’1,2. No és massa difícil si es copia l’esquema, en què els francesos tenen tanta experiència, i hi incorporem els nous comptadors digitals. En segon lloc, s’ha d’augmentar la capacitat de magatzem elèctric de les centrals hidràuliques de bombament incrementant-la fins a 5.800 MW. En tercer lloc, cal augmentar la connexió elèctrica amb Europa amb la línia de 400 quilovolts que es construeix a Girona i amb una de nova al costat del País Basc, per arribar a una capacitat d’intercanvi de 9.000 MW. En quart lloc, cal introduir a la societat noves formes energètiques com la calefacció geotèrmica nocturna, que permetria un consum vall elèctric de 2.800 MW. Finalment, la introducció d’un milió de cotxes elèctrics permetrà un consum vall extra de 3.100 MW.

Amb tot això, fruit de mesures polítiques molt actives i agressives que s’haurien de posar en marxa fins l’any 2020, el sistema elèctric espanyol podria absorbir 30.000 MW eòlics, els que proporcionaria la instal·lació d’un parc eòlic de 40.000 MW. Fent l’anàlisi, i suposant que el consum al 2020 seria el d’ara, els guanys serien considerables, sobretot des del punt de vista de l’eficiència en el mix de la generació elèctrica, que passaria del 43% fins al 54%. Si a més d’això es potencia la biomassa, els biocombustibles d’etanol i el biodièsel, el consum d’energia primària fòssil l’any 2020 podria baixar fins els 88.400 ktep enfront dels 106.368 ktep del 2009, un 16,9% menys, una reducció que representa un esforç notable. Però gairebé no hauríem solucionat el problema del transport, perquè un milió de cotxes elèctrics o híbrids endollables no tindria el pes necessari per fer-ho. Ni tampoc ho podria resoldre la transformació del sistema de transport al tren: només els 10.000 camions que creuen diàriament la frontera de la Jonquera ja necessitarien un trànsit ferroviari de 280 trens de mercaderies de 700 metres, un cada cinc minuts. Per tant, pel que fa al transport, la solució serà menys activitat i més modalitat.

Canvi de cultura

Tot i que la descoberta de nous combustibles fòssils com el gas d’esquist pot resoldre o retardar aquest fenomen i impulsar el transport de mercaderies amb gas natural (una solució tecnològica a l’abast immediatament), la solució final serà la disminució del transport amb un retorn a l’economia de proximitat, local.

L’economia moderna s’ha habituat a créixer palanquejada per una energia barata. La transformació que s’està produint, on la demanda de matèries primeres no es podrà satisfer fàcilment, comporta un canvi de model econòmic, des d’una economia de consum a una altra d’estalvi. Si fins ara consumir més ha estat sinònim de creixement, l’augment de preus de les matèries primeres implicarà, al contrari, que consumir més empobrirà. Neix l’economia de l’estalvi, de l’eficiència en tots els nivells, des del sector primari al residencial passant per l’industrial i el públic.

La tecnologia, sobretot l’ús massiu d’informàtica, permet guanys considerables en la millora de l’eficiència de processos, però sempre acaba havent-hi un límit que només es pot superar si es revisa el mateix producte. Podrem disminuir el consum d’energia d’un procés determinat en un 30% fent ús de la intel·ligència computacional, emprant controls multivariables basats en complexos models matemàtics, però el pas següent és una modificació del producte que possibiliti un guany suplementari d’un altre 50%, o la supressió del producte perquè es veu innecessari. I això es farà donant el preu que li toca a cada cosa: al combustible, el del seu preu com a matèria primera finita i generadora de CO2.

La nova revolució serà la de l’eficiència i la de l’ús just de les matèries primeres, la de l’abundància frugal, que extraurà l’augment de productivitat del millor ús de les tecnologies que permetin economies menys dependents del consum de matèries primeres. Una revolució que, més que tecnològica, serà social, de canvis de forma de vida. Un retorn als hàbits que ja havíem tingut en els anys seixanta, però amb el coneixement i els recursos tecnològics d’avui.