El sistema político y económico mundial está sustentado sobre las expectativas de una economía en permanente crecimiento, por lo que necesita proclamar soluciones alternativas a los hidrocarburos que no impliquen una disminución del consumo. Pero los tiempos de la energía son muy largos, es por esto que si pensamos en una transición energética hacia fuentes más sustentables debemos comprender que lleva tiempo, mucho tiempo, puede tardar años o incluso décadas.
Dos puntos bien diferentes dan cuenta de esto: las limitaciones que hoy en día presentan las energías renovables y las dificultades tecnológicas para el desarrollo de fuentes alternativas como ocurre en el caso del hidrógeno.
La característica distintiva de nuestra civilización es que se ha desarrollado a partir de establecer un nuevo régimen energético sustentado en los combustibles fósiles. Primero fue el carbón que dio un impulso extraordinario y permitió la expansión de la Revolución Industrial. Debemos señalar que en el siglo XIX el mundo sustituyó un 50% la utilización de madera con carbón, en un periodo de 60 años. La transición del carbón al petróleo ha seguido un camino parecido ya que en un lapso de tiempo similar alcanzó a sustituirlo en un 40%. Por otra parte, en los últimos 50 años, el consumo de gas natural creció un 25% con respecto al carbón y al petróleo.
Siguiendo este razonamiento podemos inferir que se necesitan varias décadas para una transición hacía fuentes de energías alternativas, si es que esto es posible. Hoy la participación de las fuentes solar, eólica y geotérmica en la matriz energética mundial no llega al 2% del total. En cuanto a la generación eléctrica, representan el 5% del total de los consumos del mundo.
Hay que tener en cuenta varios factores o dificultades para pensar en la posibilidad de una transición energética hacia fuentes renovables.
En primer lugar, las transiciones arriba mencionadas tuvieron como característica fundamental el hecho de pasar del uso de una fuente de energía a otra con una mayor densidad energética. Esto significa, por ejemplo, que el carbón posee mayor cantidad de energía por unidad de volumen que la madera. No sucedería lo mismo con esta nueva transición, ya que que las energías renovables poseen una densidad energética mucho menor que los combustibles fósiles. Es por esto que se necesita muchísimo más volumen de energías renovables para producir la misma cantidad de energía que hoy proporcionan el petróleo, el gas natural y el carbón.
Las energías renovables deben enfrentar una limitación que es la cuestión de la disponibilidad, es decir contar con la energía disponible cuando se la necesita, ya que este tipo de energía es intermitente, por ejemplo en días nublados o durante la noche en el caso de la energía solar, o en días en los que no sopla el viento para la eólica. A su vez, la posibilidad de almacenamiento es un desafío tecnológico a resolver, debido a que hoy no existen baterías con la capacidad necesaria para almacenar la energía generada.
Otra limitación actual que enfrentan las energías renovables es que su uso está acotado a la generación eléctrica. El 95% del transporte del mundo depende de los derivados del petróleo, y no se vislumbran perspectivas de que esto vaya a cambiar de manera significativa en el mediano plazo a pesar de que hace décadas se lo viene intentando. Por ejemplo, con el desarrollo de biocombustibles como el biodiesel y bioetanol, que desde el punto de vista energético la energía neta que se obtiene de los mismos es apenas positiva o incluso negativa. Una de las razones por las cuales el mundo usa cada vez más cantidades de petróleo es precisamente porque el petróleo tiene comparativamente una alta tasa de retorno energético. No hay otra fuente que contenga tanta energía por unidad de volumen y de peso. Además, hay que tener en cuenta que el factor limitante en el crecimiento de las plantas no es la energía solar, sino la disponibilidad de agua y las condiciones apropiadas del suelo. Los efectos sobre la agricultura de los programas a gran escala de los biocombustibles son otra gran dificultad.
El segundo punto a tener en cuenta refiere a otras fuentes alternativas no convencionales que se vienen investigando y que muestra claramente los esfuerzos y la dificultad de materializar estos proyectos como paso necesario hacia una nueva transición energética. Para esto tomaremos el caso del hidrógeno y la fusión nuclear.
Para comenzar observamos el proyecto de investigación internacional de fusión, denominado Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) que ha triplicado sus costos desde su lanzamiento en el año 2006. La fusión nuclear en teoría podría ofrecer energía limpia y extremadamente abundante, ya que utiliza el hidrógeno como materia prima, elemento químico que encontramos en el agua y debido a su abundancia podemos darnos una idea la enorme cantidad de energía disponible si se concreta algún día el proceso de fusión.
Sin embrago, a pesar de nueve años de esfuerzo el proyecto ITER todavía no ha logrado grandes resultados y se espera que no lo haga por al menos cuatro años más. Aunque hay algunas cuestiones de gestión (al ser un proyecto tan internacional) que deben ser superadas, los desafíos más grandes se encuentran a nivel técnico, estos desafíos siguen siendo enormes y hoy por hoy muy difíciles de superar.
Luego de décadas de experimentación, ningún laboratorio nunca ha conseguido producir más energía proveniente de la fusión que la energía invertida en generar esta reacción nuclear. Una de las pruebas más prometedoras se realizó el año pasado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California. Esta prueba generó cerca de 17 kilojules, pero los láseres que se utilizaron para iniciar la fusión consumieron aproximadamente 2 megajules, o sea 118 veces la cantidad de energía producida por el experimento.
Teniendo en cuenta que esta prueba es una de las más prometedoras en cuanto a fusión nuclear, eso nos demuestra lo lejos que estamos en cuanto a la posibilidad de producir electricidad a partir de esta fuente de energía.
Por todo la expuesto anteriormente podemos concluir que una nueva transición energética, si es que se concreta, será un proceso gradual de diversificación de las fuentes de energía, pero que llevará varias décadas. En el mediano plazo y con las tecnologías actuales solo podemos pensar en las energías renovables como complementarias de las energías de base constituidas por los combustibles fósiles.
