LUCA FERRARI
Coordinador del Pronaces Energía y Cambio Climático. 
Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México.

OMAR MASERA
Coordinador del Pronaces Energía y Cambio Climático.
Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad, Universidad Nacional Autónoma de México.

EL CONTEXTO ACTUAL DE LA CRISIS ENERGÉTICA Y AMBIENTAL 

En el siglo XXI, la humanidad experimenta una situación inédita a nivel global. El modelo de crecimiento continuo, basado en la industrialización y la extracción acelerada de recursos no renovables, está en crisis. Pasamos de un mundo con abundancia de recursos y capacidad de absorber y reciclar desechos, a otro de escasez y saturación. Como lo describe Saral Sarkar:

Es imposible satisfacer las crecientes «necesidades», demandas, deseos, aspiraciones y ambiciones de una población mundial en continuo crecimiento, mientras que nuestra base de recursos y energía y la capacidad de la naturaleza para absorber la contaminación provocada por el hombre están disminuyendo continuamente.

Desde hace una década, la producción de petróleo convencional llegó a su máximo; la oferta mundial de crudo sólo ha podido crecer marginalmente gracias a la explotación de petróleo no convencional de los yacimientos de lutitas de Estados Unidos. En México, la evidencia científica indica que entramos desde hace más de una década en la etapa de declive geológico de la producción de hidrocarburos, que tiene como consecuencia un rápido incremento del costo de exploración y extracción, así como una disminución significativa de la magnitud de los nuevos descubrimientos. La baja del precio de venta del petróleo que experimentamos en estos meses es producto de la drástica disminución de la demanda, pero el petróleo que queda por extraer tiene un costo de producción de dos a cuatro veces mayor, el cual la economía global no se puede permitir. Paralelamente, el uso de materias primas alcanzó un nivel que pone en peligro el funcionamiento sostenible de los ecosistemas del planeta y los servicios que brindan. La producción y consumo de energía y materias primas está provocando una crisis ambiental sin precedentes, con una creciente destrucción de especies y ecosistemas, contaminación de agua, aire y suelo, así como el cambio climatico más abrupto de la historia de la Tierra.

En este contexto, se plantea la transición energética como una medida para mitigar la crisis ambiental que enfrentamos. Convencionalmente, esta transición se ha visto como un simple cambio de energías fósiles a renovables, continuando con el mismo patrón de producción y consumo. Sin embargo, como argumentaremos abajo, esto es inviable desde el punto de vista técnico, ambiental y económico, además de que no resuelve la enorme desigualdad en cuanto al acceso y al consumo de energía que caracteriza a nuestra sociedad.

Una transición hacia sistemas energéticos sustentables debe incluir:

1. Como punto de partida, un cambio en los patrones de consumo de energía, dirigido a reducir de manera absoluta los consumos en las áreas que presentan más dispendios.
2. Asegurar el acceso a servicios energéticos para resolver las necesidades básicas a toda la población, comenzando por los grupos más marginados.
3. Democratizar la producción de energía, de manera que los proyectos energéticos generen opciones de ingreso y empleo de calidad a nivel local.

Sólo bajo estas premisas la generación de energía con fuentes renovables jugará un papel relevante.

CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LAS FUENTES DE ENERGÍA

Costo energético de las fuentes de energía. La civilización industrial se construyó gracias a los combustibles fósiles y, en particular, al petróleo, debido a que son formas de energía química concentrada, versátiles en su uso y cuya disponibilidad no depende de los flujos naturales, sino que puede generar otra forma de energía en el momento y cantidad que necesitemos. Desde este punto de vista, exclusivamente energético, los combustibles fósiles tienen ventajas con respecto a las fuentes renovables. Sin embargo, no todas las fuentes renovables son iguales. A pesar de ser menos concentradas que los combustibles fósiles, las fuentes hidroeléctricas, geotérmicas y de biomasa pueden producir energía de forma controlada, aunque sólo en ciertos lugares es posible aprovecharlas. La energía solar y la eólica son geográficamente más abundantes, pero menos concentradas. Esto implica que para producir la misma cantidad de energía que una central basada en combustibles fósiles se necesita ocupar entre 50 y 70 veces más superficie. Una desventaja adicional de estas fuentes es su variabilidad, lo que se traduce en un bajo factor de planta (cociente entre la energía que produjo la planta efectivamente en un año y la que produciría en el mismo lapso si funcionara a su capacidad máxima). En el caso de México, con los datos disponibles para 2018, el factor de planta real es de 34 % para energía eólica y de 17 % para solar. Un sistema eléctrico en el que las fuentes de mayor contribución son la eólica y la solar implica sobredimensionar las instalaciones, construir nuevas líneas de transmisión y tener generación de respaldo o almacenamiento para compensar su variabilidad.

Disminución de la tasa de retorno energético en el tiempo. El costo energético de cada fuente está ligado a la Tasa de Retorno Energético (TRE), expresada como el cociente entre la energía obtenida y la energía invertida para ello. A mayor TRE, mayor es la energía neta disponible para la sociedad. En su inicio y auge, los combustibles fósiles tenían una TRE mucho mayor a las fuentes renovables de generación variable, como la solar y la eólica. Sin embargo, la TRE disminuye en el tiempo. Históricamente, la humanidad ha aprovechado los recursos a su alcance, empezando con los más accesibles, de mejor calidad y con mayor ganancia energética (mayor TRE). En el caso del petróleo, hemos pasado de los campos más grandes, con crudo de mejor calidad y más fácil de extraer, a yacimientos de menor tamaño, ubicados a mayor profundidad, en aguas profundas o en formaciones impermeables que requieren hidrofracturación (fracking) y de los que se recupera una cantidad mucho menor de hidrocarburos (menor TRE). En México —después de la explotación y declive del campo supergigante de Cantarell, que en su auge producía 2 millones de barriles diarios—, el grueso de la producción se soporta ahora con el complejo de Ku-Maloob-Zaap, que genera aproximadamente 780 000 barriles diarios, y que se encuentra en declive, además de que los mejores campos que le siguen producen un máximo de 80 000 barriles diarios. La productividad promedio por pozo ha disminuido a menos de la mitad en los últimos 15 años y la TRE ha disminuido un 35 % en el mismo periodo. En la actualidad, tomando en cuenta el uso final, la TRE de las fuentes renovables intermitentes se acerca a la de los combustibles fósiles convencionales y puede ser superior a la de los no convencionales. Sin embargo, la disminución del retorno energético también afecta a las fuentes renovables: se explotan primero las grandes cuencas hidrológicas, los yacimientos geotérmicos más productivos, los sitios más ventosos y las áreas con mejor insolación y menor nubosidad. A medida que los mejores sitios se explotan, quedan aquéllos con menor retorno energético, lo que hace que los costos de generación aumenten, aunque no de manera lineal. Tanto a nivel mundial como en el caso de México, ya se han descubierto y explotado los mejores sitios para aprovechamiento hidroeléctrico, lo mismo ocurre con los yacimientos geotérmicos más grandes, por lo que quedan sitios capaces de producir una menor cantidad de energía a mayores costos. A medida que se incrementa el aprovechamiento de las fuentes eólica y solar, este fenómeno de decrecimien-
to de los retornos energéticos se repetirá de una forma similar.

Costo ambiental y sustentabilidad. El impacto ambiental de la producción de energía es bien conocido en el caso de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y es sabido que existe una relación lineal entre el crecimiento económico, el consumo de energía y las emisiones de CO2. De hecho, estas emisiones sólo han podido disminuir en tiempos de recesión económica, como durante la actual pandemia. Si bien los combustibles fósiles son la principal fuente de emisiones de GEI, la construcción y mantenimiento de la infraestructura de aprovechamiento de las fuentes renovables también requiere consumo de combustibles fósiles. Se necesita carbón para producir el acero de las torres de los aerogeneradores; concreto, para la construcción de cortinas de las presas; cobre, aluminio, cadmio, plata, oro, cobalto, litio y manganeso, para los paneles solares y las baterías; diésel, para la minería de estos minerales, para perforar pozos geotérmicos y para mover la maquinaria agrícola con el fin de aprovechar la biomasa. Por esta razón, debemos calcular, tanto para fuentes fósiles como renovables, las emisiones de GEI durante el ciclo de vida de las plantas, lo cual incluye su construcción, la emisión durante su operación y mantenimiento, así como el retiro al final de su uso. Con el incremento del costo energético, aumenta también el impacto ambiental de la producción de hidrocarburos, ya que se necesita más energía para perforar más pozos, a mayor profundidad, o se requiere del uso de técnicas más agresivas, como el fracking. En el caso de la minería ocurre un fenómeno similar, ya que la concentración del mineral en los yacimientos disminuye, y se requiere invertir progresivamente más energía para obtener la misma cantidad de metales y elementos críticos para la industria de renovables.

Aunque se puede argumentar que México tiene una contribución marginal en las emisiones de GEI, existen otros impactos mucho más directos asociados con la producción de energía; por ejemplo, la contaminación del aire con azufre y con partículas asociadas a las refinerías y a las centrales termoeléctricas, la cual tiene un impacto directo sobre la calidad del aire de la zona metropolitana de la Ciudad de México; o bien, la contaminación de suelo y agua asociada a malos manejos de los residuos de la minería; o la deforestación para la instalación de parques solares o eólicos. Además, los grandes proyectos de energía, tanto fósiles como renovables, crean conflictos con las poblaciones originarias y las comunidades rurales que defienden sus tierras y modos de vida.

EL PAPEL DE LAS FUENTES RENOVABLES EN UNA TRANSICIÓN ENERGÉTICA SOCIAL Y AMBIENTALMENTE SUSTENTABLE

Con todo esto en mente y tomando en cuenta que cualquier fuente de energía necesita tecnologías para su extracción, procesamiento y disposición para el uso final, resulta claro que no existe ninguna fuente de energía completamente limpia y renovable. Lo que tenemos es un espectro que va desde energías más sucias y finitas, pero que tienen muchas ventajas al ser concentradas y controlables (combustibles fósiles), pasa por otras menos sucias y controlables, pero con disponibilidad limitada (geotérmica, hidroeléctrica y biomasa), y termina con energías menos sucias y abundantes, pero con ciertas desventajas por ser diluidas e intermitentes (eólica y solar). Asimismo, con la tecnología disponible en la actualidad, ninguna fuente puede sostenerse sin los combustibles fósiles. Es indispensable, entonces, planear un camino realista de cambio profundo desde la actual civilización industrial hacia una sociedad que no tenga como objetivo último el consumo creciente de bienes y el crecimiento económico, sino que procure lograr el bienestar de toda la población respetando los límites biofísicos del planeta. Para esto, no podemos dejar de usar los combustibles fósiles de la noche a la mañana, pues ello significaría el colapso de la civilización, pero sí podemos disminuir progresivamente su extracción y reorientar su uso hacia las necesidades esenciales de la sociedad en un contexto de decrecimiento de los consumos.

Una transición energética social y ambientalmente sustentable debe encontrar una participación de las energías renovables en un contexto radicalmente distinto al que se ha estado impulsando en la última década por medio de megaproyectos que intentan perpetuar el sistema consumista y extractivista capitalista construido sobre los combustibles fósiles. En primer lugar se debe replantear el modelo de desarrollo actual, buscando reducir de manera importante los consumos asociados a los distintos sectores económicos; por ejemplo, a través de un nuevo concepto de movilidad (que se lleva el 50 % de la energía en nuestro país), de un desarrollo industrial basado en utilizar el calor «verde» y de productos menos intensivos energéticamente, de un desarrollo territorial que revitalice al sector rural y priorice a los centros urbanos medios y pequeños, y de un sistema alimentario basado en la producción agroecológica de alimentos saludables y cadenas cortas de producción-consumo. En este nuevo paradigma, las fuentes renovables se aprovecharían con proyectos a menor escala, haciendo uso de tecnologías ecológicas y sustentables, buscando disminuir la inequidad y promover el desarrollo de procesos productivos locales con base en la generación distribuida comunitaria de energía.

Una transición de esta naturaleza contribuiría significativamente a mitigar el cambio climático mediante una reducción absoluta de las emisiones y a conseguir una mayor seguridad e independencia energética. Es importante no confundirnos: tanto las fuentes de energía como la soberanía energética no son un fin en sí mismo, sino un medio para alcanzar un mejor bienestar para la mayor parte posible de la sociedad. En este sentido, el objetivo de una transición energética debe ser apoyar la construcción de una sociedad más equitativa, en armonía con el ambiente, descentralizada, basada en la cooperación, en la autogestión local y en un consumo sustentable.