A pesar de los notables avances tecnológicos en el campo de la energía limpia y la exploración marciana, nuestro mundo continúa siendo dependiente de recursos esenciales como el acero, cemento, amoníaco y petróleo.
Vaclav Smil sostiene que esta situación persistirá al menos durante las próximas tres décadas. En su obra «Cómo funciona el mundo», Smil investiga el funcionamiento de nuestro planeta y analiza los costos y repercusiones de diversos proyectos ambiciosos.
Si bien el libro brinda una perspectiva profunda sobre múltiples temas, no presenta propuestas ni soluciones específicas para abordar los problemas mencionados.
Te lo recomiendo con el fin de fomentar habilidades de pensamiento crítico y lograr una comprensión más precisa de la realidad que nos rodea.
Sobre el Autor
Vaclav Smil es un científico y escritor de renombre, autor de más de 40 libros sobre problemas globales de la humanidad. Profesor honorario de la Universidad de Manitoba, es un consultor respetado por muchos gobiernos del mundo y es admirado por Bill Gates.
A pesar de su éxito y su influencia en el mundo académico y político, Smil es conocido por su reclusión y prefiere vivir en una casa alejada del bullicio, cultivar vegetales en su propio jardín y no usar teléfono móvil.
Aunque no habla con la prensa ni asiste a conferencias científicas, su trabajo es reconocido por su compromiso con los hechos, la lógica y la independencia de opinión.
La voz de la ciencia en el coro de la especulación
«Jamás me he equivocado en temas energéticos y ambientales porque, a diferencia de las empresas y los políticos, yo no vendo nada», afirma Vaclav Smil.
La libertad de pensamiento que Smil muestra en sus libros puede resultar abrumadora al principio. Es crítico tanto con el pasado como con el presente de nuestro planeta y parece negarse rotundamente a fantasear sobre el futuro.
Se mofa de aquellos que ven al ser humano como el amo todopoderoso del porvenir, desmonta proyectos de transición rápida hacia energías limpias y no se cansa de recordarnos que somos seres de carne y hueso. Antes de pensar en recodificar el genoma y explorar el espacio profundo, debemos asegurar comida, abrigo y refugio.
La población humana aumenta día a día, y solo una visión práctica nos ayudará a cuidar de todos los recién llegados. Vaclav Smil insiste en que no es ni optimista ni pesimista, simplemente es un científico que intenta explicar cómo funciona el mundo.
Cómo olvidamos lo básico
La mayor parte de la población de los países desarrollados vive hoy en ciudades y está empleada en el sector servicios. Los procesos asociados con la obtención de combustible y electricidad, la producción y procesamiento de alimentos, la construcción de viviendas y caminos permanecen, por así decirlo, entre bastidores.
La gente no solo está empezando a creer que los panecillos crecen en los árboles, simplemente no piensan en cómo termina el pan en su mesa, de dónde proviene el calor en la batería y la electricidad en el tomacorriente.
Las mejores mentes de la humanidad de hoy no están ocupadas con la producción material real, sino con las tecnologías digitales. El rápido progreso en la velocidad del intercambio de datos, la difusión de los dispositivos, la expansión de las posibilidades de las herramientas digitales en todas las áreas de la vida es sorprendente. Constantemente escuchamos que el progreso de la humanidad está asociado exclusivamente a las tecnologías digitales.
Sabemos cada vez más sobre el mundo en el que vivimos: a nivel nano, micro y macro. El precio de este conocimiento es una especialización sin precedentes de la ciencia. Hoy en día, los términos «física» y «biología» explican poco, dentro de cada industria han aparecido una gran cantidad de especialidades, cuyos representantes hablan su propio idioma.
En el ámbito público, hay debates interminables de expertos sobre todo, desde la dieta y el estilo de vida hasta las perspectivas de una transición completa de los automóviles a la electricidad. Los elementos que usamos todos los días son cada vez más como «cajas negras» : presionamos botones y obtenemos resultados sin tener idea de lo que sucede dentro.
En esta situación, una persona se acostumbra involuntariamente a la posición de un «aficionado profesional» ; después de todo, el mundo es demasiado complicado para que incluso los científicos lo entiendan por completo. Esto es cierto y no es cierto.
Por un lado, el mundo es de hecho incomprensiblemente complejo. Por otro lado, sus leyes básicas permanecen sin cambios. Y si no olvida cómo funciona realmente nuestro mundo, es relativamente fácil averiguar cómo será en el futuro cercano y tomar decisiones que deben implementarse hoy.
La energía es el motor del progreso
Inventar no significa introducir
El ser humano se ha convertido en la especie dominante en la Tierra porque ha aprendido a aprovechar fuentes de energía externas.
Hace cientos de miles de años, aprendimos a hacer fuego y comenzamos a usar su energía para cocinar, proporcionando comodidad y seguridad. Hace unos 10,000 años, domesticamos el proceso de fotosíntesis al aprender a cultivar plantas que comemos.
Aproximadamente hace 9,000 años, domesticamos animales y les transferimos el trabajo que antes hacíamos con nuestra propia fuerza muscular.
Luego vinieron: la vela (hace 5,000 años), la rueda hidráulica (hace 2,000 años) y el molino de viento (hace más de 1,000 años). Sin embargo, hasta principios del siglo XVII, más del 90% de toda la energía mecánica útil provenía de la mano de obra humana y animal, y toda la energía térmica de la combustión de materiales vegetales (madera, paja, carbón vegetal o estiércol seco).
La revolución energética tuvo lugar alrededor de 1620 en las Islas Británicas, donde se utilizaron por primera vez hidrocarburos fósiles, específicamente carbón, como combustible. Hacia 1700, el 75% de la energía térmica en Gran Bretaña provenía de la quema de combustibles fósiles, lo que le otorgó al país una posición de liderazgo en el mundo durante el siglo XIX.
Las primeras máquinas de vapor aparecieron en Inglaterra. Pero la transición hacia nuevas fuentes de energía ha sido más lenta de lo que podríamos imaginar. En 1850, en Gran Bretaña y América del Norte, las máquinas de vapor, los molinos de agua y los molinos de viento proporcionaban solo alrededor del 15% de toda la energía y los combustibles fósiles, el 7%. La mayor parte del trabajo aún era realizado por animales y personas.
Las turbinas hidráulicas surgieron en la década de 1880. Luego, aprendimos a usar la energía geotérmica y, después de la Segunda Guerra Mundial, la energía nuclear, así como a obtener electricidad de paneles solares y turbinas eólicas.
Y aun así, para 2020, más de la mitad de la energía de la humanidad proviene de la quema de combustibles fósiles, principalmente carbón y gas natural. Todavía obtenemos el 12% de toda la energía de la quema de madera y paja, y el 5% de la fuerza muscular de los animales.
Necesitamos más y más energía.
El mundo moderno y nuestro estilo de vida actual son consecuencia del incremento en el consumo de energía.
A lo largo del siglo XX, el consumo total de energía se multiplicó por 40. En comparación con 1800, hoy en día utilizamos 3,500 veces más energía. Además, el ritmo de crecimiento se acelera: entre 1950 y 2020, el consumo per cápita de energía proveniente de combustibles fósiles y electricidad primaria se duplicó en Estados Unidos, se cuadruplicó en Japón y aumentó 120 veces en China. Y la tendencia sigue en aumento.
La energía es transformación
La energía es la verdadera moneda universal, sin la cual ni el movimiento de los planetas ni la vida de los microorganismos más simples sería posible. Existe en diversas formas y se aprovecha al momento de la transformación (la energía del sol se convierte en biomasa vegetal mediante la fotosíntesis, la energía de los combustibles fósiles se transforma en energía cinética durante la combustión, etc.).
A lo largo de la historia humana, el desarrollo de nuevos tipos de transformación energética también ha estado vinculado a avances; por ejemplo, reemplazar las locomotoras de vapor y diésel por eléctricas ha hecho que los viajes en tren sean más rápidos, limpios y económicos. El problema es que muchos de estos reemplazos resultan demasiado costosos, complicados y/o insuficientemente eficaces.
No es posible reemplazar un motor de combustión interna en un avión con un reactor nuclear, ya que no existe un reactor lo suficientemente ligero para ser elevado por el aire. También es complicado sustituir una central nuclear, que genera electricidad aproximadamente el 95% del tiempo, con turbinas eólicas y paneles solares, que son eficientes el 45% y el 25% del tiempo, respectivamente (en Alemania, donde hay poco sol, es solo el 12%).
Alemania es un país que ha incrementado en 10 veces la cantidad de energía procedente de fuentes renovables (eólica, solar e hidroeléctrica) en 20 años. El volumen de energía limpia generada aumentó del 11 al 40%. Pero debido a la creciente demanda de energía, el consumo de hidrocarburos solo se redujo en un 6%. Este es un récord mundial, y si Alemania logra repetirlo, su dependencia de los hidrocarburos disminuirá al 70% para 2040.
Los hidrocarburos líquidos son la sangre de nuestra civilización
Entre todos los combustibles comunes, los hidrocarburos líquidos derivados del petróleo crudo (gasolina, queroseno de aviación, diésel, petróleo pesado residual) tienen la mayor densidad energética y son adecuados para todos los modos de transporte.
Además, en comparación con muchas otras fuentes de energía, resultan mucho más sencillos de producir, almacenar y transportar a los consumidores. También es importante destacar que la refinación del petróleo produce subproductos esenciales para la existencia de industrias enteras:
- lubricantes (para turbinas, varios motores, etc.): consumo anual de más de 120 megatones;
- asfalto (revestimientos de carreteras y techos): más de 100 megatones por año;
- otros productos vitales para la fabricación moderna: etano, propano y butano,
- diversas fibras sintéticas, resinas, adhesivos, tintes, pinturas y recubrimientos, detergentes y pesticidas.
Entre 1950 y 1973 (cuando los países de la OPEP aumentaron drásticamente el precio del petróleo por primera vez), el PIB de los países de Europa occidental se triplicó y el de Estados Unidos se duplicó a medida que el consumo de petróleo crecía proporcionalmente.
Cuando el precio del petróleo aumentó, el crecimiento económico se detuvo: la caída fue del 90% en dos años. Nos llevó mucho tiempo recuperarnos de esta situación: solo en 1995 la producción de petróleo volvió al nivel de 1979. Sin embargo, el petróleo perdió para siempre su posición dominante en el ámbito energético, siendo ahora el gas natural el que ocupa ese lugar.
La electricidad y su vínculo con los hidrocarburos
La electricidad es fundamental para la vida moderna, ya que es la principal fuente de energía para la iluminación y el funcionamiento de innumerables servicios y dispositivos, desde escaleras mecánicas y ascensores hasta cintas transportadoras en almacenes de comercio electrónico.
En muchos países, el transporte de alta velocidad basado en electricidad se encuentra en pleno desarrollo. Incluso el automóvil moderno más básico que funciona con gasolina o diésel cuenta con entre 20 y 40 pequeños motores eléctricos.
La electricidad es esencial para el funcionamiento de una ciudad moderna, que depende de electrobombas para suministrar agua y de electrodomésticos en los hogares, así como de sistemas de calefacción. Además, la electricidad alimenta todos los dispositivos que nos mantienen conectados y procesan información.
La demanda de electricidad sigue creciendo: entre 1970 y 2020 se quintuplicó. A pesar de esto, solo el 18% de la energía mundial proviene de la electricidad. Dos tercios del volumen total generado se obtienen de hidrocarburos fósiles, mientras que otro 16% proviene de centrales hidroeléctricas y un 7% de generadores de energía solar y eólica.
¿Cuánto tiempo nos durarán los hidrocarburos?
Manteniendo el nivel de producción de 2020, las reservas de carbón serían suficientes para la humanidad por 120 años, mientras que las de petróleo y gas durarían aproximadamente 50 años. Los avances en exploración y producción podrían incrementar estos recursos, lo que indica que no afrontamos una escasez inminente de hidrocarburos.
Sin embargo, debido al calentamiento global, existe una creciente demanda de abandonar completamente los hidrocarburos (descarbonización) en un futuro cercano. A pesar de esto, solo China, India y Sudáfrica tienen planes de desarrollar energía nuclear más eficiente. El potencial de las centrales hidroeléctricas, una fuente de energía limpia y bastante eficiente, parece haber sido pasado por alto.
Las estadísticas lo demuestran: la dependencia actual de la humanidad en los hidrocarburos hace inviable la descarbonización total para 2030 o incluso 2050. En cambio, sólo podemos aspirar a una disminución lenta y gradual en la participación de los hidrocarburos en el transcurso de varias décadas.
Cómo alimentar a 8 mil millones
La distribución de alimentos en el mundo es extremadamente desigual. En los países desarrollados, la abundancia de alimentos conduce a enormes pérdidas, mientras que en los países más pobres, las personas a menudo mueren de hambre. Sin embargo, en general, la capacidad del sector agrícola moderno permite alimentar adecuadamente al 90% de la población mundial.
Comida y combustible:
Imagina un tomate de unos 150 gramos en un plato, rociado con 75 ml de aceite de sésamo. Ahora, imagina que el aceite es diésel (son bastante similares en color). Así tendrías una representación visual de cuánto combustible se utilizó para tener un vegetal tan común en tu plato.
Cada alimento que consumimos contiene dos tipos de energía: la del petróleo crudo (en forma de combustible para maquinaria agrícola y transporte, materias primas para fertilizantes, pesticidas y herbicidas) y la electricidad (consumida en la producción y funcionamiento de maquinaria, materias primas y equipos, desde invernaderos hasta sistemas de navegación por satélite que facilitan la agricultura de alta tecnología).
1 kg de pan elaborado con trigo cultivado en las Grandes Llanuras de EE. UU. «contiene» 250 ml de combustible diésel.
1 kg de pollo frito «incluye» 300-350 ml de combustible.
100 g de camarones salvajes requieren entre 0.5 y 1 litro de combustible diésel, dependiendo de la distancia entre el lugar de captura y el de consumo.
La lubina cultivada en jaulas cuesta entre 2 y 2.5 litros de combustible diésel por kilogramo de pescado.
El acero y el nitrógeno están en el corazón de la abundancia
En el siglo XVIII en Europa, una hectárea de tierra alimentaba a dos personas, lo cual era un indicador bastante bueno, ya que en la era de la recolección en las áreas más abundantes, se necesitaban alrededor de 100 hectáreas (equivalentes a 140 campos de fútbol) para alimentar a un par de personas, según Smil.
La agricultura tradicional dependía completamente de la energía solar, requería mucho trabajo manual y utilizaba la rotación de cultivos para aumentar la productividad, es decir, la alternancia de varios cultivos de hortalizas y cereales en una misma área.
A lo largo de los siglos, el progreso en la agricultura fue extremadamente lento. La situación comenzó a mejorar hace aproximadamente 200 años, cuando aparecieron las máquinas agrícolas de acero, que trabajaban mejor la tierra y podían sustituir a los animales de tiro. Los rendimientos aumentaron y la vasta superficie que solía alimentar a mulas y caballos se liberó para alimentar a la gente.
Sin embargo, el salto más significativo se relaciona con el comienzo del uso de fertilizantes nitrogenados. Inicialmente, la vida silvestre era su fuente y, después de la Segunda Guerra Mundial, comenzó la producción industrial masiva de estas sustancias, proporcionando altos rendimientos y dando lugar a la llamada Revolución Verde.
En la agricultura moderna, el cultivo de trigo, arroz y hortalizas requiere la aplicación de 100 a 200 kg de fertilizante nitrogenado por hectárea. La producción de fertilizantes nitrogenados representa la mayor parte de los costos indirectos de energía en el sector agrícola, como menciona Smil.
En 1950, la agricultura mundial podía alimentar a 890 millones de personas; en 2019, a 7 mil millones. Al mismo tiempo, la cantidad de personas empleadas en la agricultura está disminuyendo constantemente, ya que la industria se está volviendo más tecnológica.
En 1801, se necesitaban 150 horas-hombre para cultivar una hectárea de tierra, lo que equivalía a aproximadamente 10 minutos por 1 kg de grano. Hoy en día, se requieren alrededor de 2 horas-hombre, o menos de 2 segundos por 1 kg de grano.
El precio de este progreso es un fuerte aumento en los costos de energía de la agricultura. Durante el siglo XX, las inversiones energéticas de la humanidad en la agricultura (en forma de agroquímicos y combustible para maquinaria) se multiplicaron por 90.
Las sustituciones no serán efectivas
En cuanto a valor nutricional, los fertilizantes nitrogenados no tienen sustituto, ya que este elemento esencial es necesario para la vida de las plantas. Aunque existen fuentes naturales de nitrógeno, como las plantas que enriquecen el suelo con sales de nitrógeno (el llamado abono verde) y las leguminosas que pueden acumular nitrógeno en sus raíces, cultivar otros cultivos en alternancia con trébol, alfalfa o arvejas implicaría que la tierra cultivable no se utilizaría para la producción de alimentos durante aproximadamente la mitad del tiempo, reduciendo considerablemente el rendimiento total.
Otra fuente natural de nitrógeno son los rayos, que liberan átomos de nitrógeno al suelo durante las tormentas eléctricas. Sin embargo, esperar alimentar a 8 mil millones de personas mediante este método para aumentar el rendimiento de los cultivos es poco realista.
El enriquecimiento del suelo con nitrógeno también puede lograrse mediante riego o aplicación de estiércol, pero ninguna de estas medidas eliminará por completo la necesidad de fertilizantes nitrogenados industriales.
El consumo mundial de nitrógeno para la agricultura es de 210 a 220 megatones por año, y más de la mitad de este volumen corresponde a fertilizantes artificiales.
Los cálculos indican que actualmente es casi imposible regresar a las prácticas agrícolas tradicionales, lo que requeriría que el 80% de la población mundial volviera al campo y detuviera cualquier desarrollo tecnológico. Necesitaríamos millones de caballos y mulas para labrar los campos y estar dispuestos a esparcir enormes cantidades de estiércol para mantener las cosechas. Es poco probable que la población moderna desee hacer esto y, aun si estuvieran de acuerdo, solo la mitad de todos los alimentos producidos hoy en día podrían obtenerse mediante métodos tradicionales.
Entonces, ¿no hay soluciones disponibles?
El crecimiento constante de la población mundial obliga a la humanidad a invertir cada vez más energía en la producción de alimentos, incrementando así la presión sobre el medio ambiente. ¿No hay salida a esta situación? Vaclav Smil sostiene que sí existe una alternativa.
Podríamos disminuir los costos energéticos en la producción de alimentos y alimentar eficientemente hasta 10,000 millones de personas si regulamos nuestro consumo de productos, especialmente la carne, y utilizamos los alimentos de manera racional.
En los países desarrollados, la gente vive en condiciones de abundancia alimentaria, consumiendo en exceso de forma crónica y desechando grandes cantidades de comida. En los países menos desarrollados, también se pierden muchos alimentos debido a la mala logística y a las deficientes condiciones de almacenamiento y procesamiento.
De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), hasta el 50% de todos los tubérculos, frutas y verduras, aproximadamente el 33% del pescado, el 30% de los cereales, y el 20% de la mantequilla, carne y leche terminan en la basura. Al mismo tiempo, en el Reino Unido, al menos el 70% de los alimentos desechados son comestibles. Los esfuerzos por fomentar un consumo más consciente no parecen surtir efecto, ya que el porcentaje de alimentos desperdiciados en EE. UU. no ha cambiado en 40 años.
Una solución en los países desarrollados podría ser aumentar los precios de los alimentos y reducir el consumo de carne, dando preferencia a aquellos tipos de carne que requieren menos energía para su producción. Esto no solo liberaría energía, sino también tierra fértil, que actualmente se utiliza para cultivar alimentos para el ganado. La salud no se vería afectada, ya que el consumo de proteínas animales en forma de leche y carne es esencial durante la infancia, cuando el cuerpo está en crecimiento. Para los adultos, una restricción razonable en la dieta sería beneficiosa.
Un consumo moderado de carne, de hasta 30 kg por año, era común en Japón hasta hace poco, un país conocido por su alta esperanza de vida. La disminución en la popularidad de la carne también es visible en Francia, donde en 2013, aproximadamente el 40% de los adultos redujeron el consumo de carne a 39 kg por año.
En el ámbito de la tecnología agrícola, sería útil aumentar el uso de tecnologías de energía limpia (por ejemplo, sistemas de riego impulsados por energía solar y eólica) y reducir el desperdicio de fertilizantes ya producidos. Una solución casi ideal sería cultivar variedades de arroz y trigo que, al igual que las legumbres, puedan retener nitrógeno en sus raíces. Sin embargo, por ahora, la creación de tales variedades sigue siendo un sueño para los agricultores.
Acero, cemento, plástico y amoníaco
Entonces, ¿es posible disfrutar de todas las ventajas de la civilización, como comodidad en el hogar, transporte eficiente, abundancia de alimentos, acceso a medicinas y educación, sin dispositivos electrónicos, microchips y computadoras personales?
Por supuesto, esto era cierto incluso antes de la aparición de los semiconductores (a mediados de la década de 1950), los microprocesadores (a principios de la década de 1970) y las computadoras personales (que se popularizaron a principios de la década de 1980).
Sin embargo, nuestra civilización, incluyendo teléfonos móviles y enormes centros de datos, sería completamente inviable sin acero, cemento, plástico y amoníaco, a los que Vaclav Smil denomina «los cuatro pilares de nuestra civilización».
Estas son las características principales de estos materiales:
- Versatilidad física y química
- Indispensabilidad
- Uso generalizado
- Enorme y constante demanda
En 2019, se utilizaron en todo el mundo aproximadamente 4500 millones de toneladas de cemento, 1800 millones de toneladas de acero, 370 millones de toneladas de plástico y 150 millones de toneladas de amoníaco. No se pueden reemplazar fácilmente por otros materiales, al menos no en un futuro cercano ni a escala global.
La producción de estos cuatro materiales insustituibles consume el 17% de toda la energía generada en la Tierra y es responsable del 25% de las emisiones de CO₂. Aunque se busca constantemente alternativas, aún no se han encontrado sustitutos adecuados para estos procesos.
Amoníaco: el sostén de la humanidad
Sin amoníaco, 4 mil millones de personas habrían muerto de hambre en 2020. Es un componente esencial en la producción de fertilizantes nitrogenados, cuya importancia ya se ha mencionado.
Anualmente se producen alrededor de 150 megatoneladas de amoníaco en el mundo. Aproximadamente el 80% de esta cantidad se utiliza para la producción de fertilizantes (principalmente urea). El 20% restante se emplea en la fabricación de ácido nítrico, explosivos, combustible para cohetes, tintes, fibras sintéticas y limpiadores de ventanas y pisos.
Plástico: versátil y problemático
La producción de plástico comienza con la síntesis de monómeros, moléculas simples que pueden unirse en cadenas largas para formar polímeros. Los monómeros clave, etileno y propileno, se producen mediante el craqueo térmico del petróleo a temperaturas de 750 a 950 ºC.
La mayoría de los plásticos producidos en el mundo son termoplásticos, que se ablandan al calentarse y se endurecen de nuevo al enfriarse. Más del 20% del plástico mundial es polietileno (PE), 15% es polipropileno (PP) y 10% es cloruro de polivinilo (PVC).
El plástico tiene una amplia variedad de usos. Desde la fabricación de automóviles hasta los teclados de computadora, desde los revestimientos antiadherentes en utensilios de cocina y lentes de contacto hasta las piezas de aviones, el plástico es omnipresente.
La primera producción industrial de plástico comenzó en 1910 y, a finales de la década de 1940, la gente ya utilizaba neopreno, acetato de celulosa, plexiglás, nailon, teflón y poliestireno. En 1973, se patentó la botella de PET, a la que hoy se le atribuye gran parte de la contaminación ambiental masiva.
A finales del siglo XX, había más de 50 tipos de plástico en el mercado mundial, y su creciente variedad impulsó un aumento en la demanda.
En 1925, el mundo produjo 20 mil toneladas de plástico; en 1950, 2 millones de toneladas; en 2000, 150 millones de toneladas; y en 2019, 370 millones de toneladas.
Las opiniones sobre el plástico en la actualidad son ambiguas. Sin embargo, los beneficios que las personas obtienen del plástico son inmensos y es difícil imaginar la vida moderna sin él. El autor proporciona un enlace a un estudio que demostró que la mayoría de las fibras que contaminan los océanos del mundo tienen origen natural.
Acero: común y reciclable
El acero es el metal más utilizado, moldea el rostro de nuestra civilización y está presente en una gran cantidad de componentes ocultos. Si algo no está hecho de acero, es muy probable que haya sido creado con equipos de acero.
Gracias al acero, contamos con transporte, rascacielos, equipos de telecomunicaciones. Es probable que la ropa que lleva puesta mientras lee esto haya sido transportada al punto de venta en un enorme contenedor de acero.
El acero es fácil de reciclar: después de fundirse, se puede reutilizar. Los desechos de acero son un producto de exportación valioso, proveniente principalmente de la UE, Japón, Rusia y Canadá, y enviado a China, India y Turquía, que tienen una gran demanda de este metal. Hoy en día, el volumen de acero reciclado en el mundo se acerca al 30%.
La humanidad no está amenazada por la escasez de acero: los recursos de la Tierra serán suficientes para más de 300 años de producción de este material esencial. La producción de acero consume el 6% de las reservas mundiales de energía primaria. Además, este proceso está asociado con la cantidad máxima de emisiones de gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global (7-9% del volumen global anual).
Cemento: masivo y vulnerable
La producción de cemento requiere menos energía que la producción de acero, pero la humanidad necesita tres veces más cemento. Por lo tanto, el volumen de emisiones nocivas a la atmósfera en la industria cementera mundial es casi igual al del acero: 8%.
Tenemos que pagar este precio porque el cemento es el material más utilizado en el mundo y no se puede reemplazar. La mayoría de las personas en el planeta viven en casas y trans
itan por carreteras hechas con cemento. Pilotes de hormigón, paredes, cimientos y sótanos, túneles y alcantarillas, metros y puentes, muelles y pistas de aeropuerto: el cemento está en todas partes.
El cemento es un compañero indispensable y partícipe del progreso tecnológico, y su consumo está en constante crecimiento.
Hoy en día, el mundo consume 100 millones de toneladas de cemento al año, la misma cantidad que se produjo en toda la primera mitad del siglo XX. En 2018 y 2019, solo China produjo 4.400 millones de toneladas de cemento, la misma cantidad que en todo el siglo XX en Estados Unidos.
El cemento es un material quebradizo que se degrada con la humedad y los cambios de temperatura. Y esto significa que en el siglo XXI nos enfrentaremos a la destrucción masiva de estructuras de hormigón y a la necesidad de repararlas o reemplazarlas. Afortunadamente, el hormigón, al igual que el acero que a menudo se utiliza con él, es reciclable, aunque el proceso no es ni barato ni sencillo.
En resumen, aunque podríamos haber disfrutado de los frutos de la civilización sin aparatos, microchips y computadoras personales, no podríamos hacerlo sin acero, cemento, plástico y amoníaco, los cuatro pilares fundamentales de nuestra civilización. Estos materiales son versátiles, indispensables, ampliamente utilizados y tienen una enorme y constante demanda.
La producción de estos materiales es responsable de una parte significativa del consumo de energía y las emisiones de CO₂, pero aún no existen sustitutos adecuados. La búsqueda de alternativas y soluciones más sostenibles continúa, pero mientras tanto, estos materiales seguirán siendo fundamentales para nuestra forma de vida.
¿Qué pasará con los materiales insustituibles en un futuro próximo?
El acero, el cemento, el plástico y el amoníaco estarán a nuestra disposición en las cantidades necesarias para satisfacer las demandas de la humanidad en el futuro previsible. Sin embargo, alcanzar una transformación en los procesos de producción de estos materiales insustituibles para lograr la descarbonización para 2050, una meta que actualmente promueven políticos, activistas y algunos empresarios, es un desafío considerable.
Si queremos desarrollar los países más pobres, mejorar el nivel de vida de sus habitantes y generar energía limpia de manera activa, necesitaremos aún más de estos «materiales tradicionales».
Un ejemplo claro de la dependencia de las innovaciones en materiales convencionales es el automóvil eléctrico, al cual muchos entusiastas aspiran a trasladar al mundo entero en los próximos años. Una batería de litio para coche eléctrico pesa, en promedio, 450 kg y contiene aproximadamente 11 kg de litio, 14 kg de cobalto, 27 kg de níquel, más de 40 kg de cobre y 50 kg de grafito, así como 181 kg de aluminio y acero. Para fabricar una sola batería, se requiere procesar entre 40 y 225 toneladas de mineral metálico, dependiendo de la concentración de los elementos necesarios en él.
Para sustituir la mitad del transporte actual con vehículos eléctricos para 2050, tendríamos que incrementar el consumo de litio en 18-20 veces, el de cobalto en 17-19 veces y el de níquel en 18-21 veces en comparación con las cifras de 2020. Ningún dispositivo, aplicación o herramienta de inteligencia artificial podrá liberarnos de la necesidad de utilizar estos materiales esenciales.
Globalización: los lazos que mantienen unido a este mundo
Entender el funcionamiento del mundo moderno resulta imposible sin tener en cuenta la globalización y los estrechos vínculos que permean los procesos tecnológicos, comerciales, culturales y sociales.
La globalización es, en esencia, el proceso de trasladar bienes, tecnologías y personas entre países y continentes. Su grado siempre ha estado estrechamente relacionado con el desarrollo tecnológico, que progresivamente ha abaratado y facilitado el transporte de mercancías y personas.
A pesar del error común de considerarla un fenómeno reciente, la globalización tiene una larga historia que incluye la Gran Ruta de la Seda, la Era de los Descubrimientos y las actividades de las Compañías de las Indias Orientales y Occidentales.
El primer gran salto en la globalización se produjo con la invención del telégrafo, que permitió conocer casi instantáneamente los precios y existencias de bienes en regiones distantes. El siguiente avance significativo tuvo lugar en el siglo XX, con el advenimiento de turbinas de gas para aviones, grandes motores diésel marinos, la flota de contenedores y mejoras en la tecnología informática y el procesamiento de datos. Entre 1987 y 2006, la intensidad de los procesos de globalización se multiplicó por 40.
La globalización actual se basa en inventos anteriores a 1973, y no hay evidencia sólida que indique un cambio en el futuro cercano.
Hasta la segunda mitad de la década de 1980, los principales beneficiarios de la globalización fueron los países de Europa Occidental y Estados Unidos, representando hasta el 60% de las exportaciones mundiales de bienes, tecnologías y servicios. Luego, China, India y la Rusia poscomunista comenzaron a ganar protagonismo.
En 1984, Estados Unidos experimentó su último superávit comercial con China. Para 2009, China se convirtió en el mayor exportador mundial, representando el 12% de las exportaciones globales en 2018.
India sigue a China en términos de crecimiento económico, y la presencia de ingenieros indios en Silicon Valley evidencia la contribución del país al desarrollo global.
La apertura del vasto mercado ruso a la inversión extranjera, la cooperación internacional y la eliminación de restricciones al movimiento laboral tras el colapso de la URSS también contribuyeron significativamente a la globalización.
Para observar la globalización en tiempo real, visite MarineTraffic.com y acceda a la sección Live Map. Allí podrá ver una multitud de barcos transportando combustible, carga y pasajeros por todo el mundo: cargueros en verde, petroleros en rojo, barcos pesqueros en marrón claro, barcos de pasajeros en azul y remolcadores y barcos especiales en turquesa.
En FlightRadar24.com, por la mañana, podrá ver cómo los aviones transatlánticos se acercan a las costas de Europa, mientras que por la tarde, los vuelos que han cruzado el océano Pacífico aterrizan en los aeropuertos japoneses.
Fragilidad, adicción y un futuro incierto
Como era de esperarse, la globalización es vulnerable a riesgos políticos y sociales. Por ejemplo, en 1913, el volumen del comercio internacional fue del 13%, pero en 1939 disminuyó al 6% y en 1945 al 4%.
La pandemia de COVID-19 demostró cuán imprudente puede ser concentrar toda la producción esencial para la vida diaria en una sola región. Estados Unidos tuvo que pagar enormes sumas por mascarillas y guantes chinos para su personal médico, mientras que en Europa hubo casos de países apropiándose indebidamente de estos bienes escasos.
Ningún país en el mundo es completamente autosuficiente en minerales, muchos dependen de las importaciones de alimentos (Reino Unido y Japón importan más de lo que producen), China carece de acero suficiente, India de petróleo y Estados Unidos de metales de tierras raras.
Otros riesgos de la globalización incluyen el desempleo masivo entre los jóvenes en países que exportan producción y el aumento de la mortalidad relacionada con drogas, alcohol y accidentes.
Las estadísticas sugieren que el auge de la globalización ocurrió a mediados de la década de 2000. Según la OCDE, la expansión de las cadenas globales de valor se estancó en 2011 y ha disminuido levemente desde entonces, al igual que el comercio de bienes y servicios intermedios.
El futuro de la globalización es incierto, ya que hay muchos ejemplos de altibajos impredecibles de los centros económicos en la historia. En 1965, Detroit lideraba la industria automotriz mundial, pero ahora ha perdido esa posición. Hasta 1980, Shenzhen era un pequeño pueblo pesquero, pero hoy en día sus 12 millones de habitantes producen una cantidad increíble de bienes enviados a todo el mundo.
La decisión de trasladar la producción a una región específica no solo está influenciada por los costos laborales, sino también por factores como la estabilidad política, la disponibilidad de trabajadores calificados y un amplio mercado local.
En 2020, una encuesta entre fabricantes de EE. UU. reveló que el 64% estaba a favor de repatriar al menos parte de su producción a su país.
¿Qué da más miedo: los virus, el tabaquismo o los tornados?
La historia del progreso humano es la de minimizar diversos riesgos: hambre, enfermedades, pobreza, escasez de recursos, entre otros. Sin embargo, nuestras percepciones de riesgo a menudo están distorsionadas.
Tendemos a percibir los factores fuera de nuestro control como más peligrosos de lo que realmente son, mientras que, si creemos tener control sobre una situación, el riesgo nos parece insignificante. Muchos fuman, conducen regularmente y participan en deportes potencialmente peligrosos, lo cual podría dañar su salud y aumentar la probabilidad de muerte prematura.
Al mismo tiempo, estas personas podrían temer volar (a pesar de ser menos peligroso que conducir), vivir cerca de una planta nuclear o trasladarse a una zona propensa a tornados (que han causado menos de 2,000 muertes en 33 años).
Cada año, más de 1.2 millones de personas mueren en accidentes de tráfico en todo el mundo, pero seguimos conduciendo porque percibimos ese riesgo como controlable.
Entre los riesgos respaldados por estadísticas y en aumento, se encuentran los relacionados con desastres naturales. La cantidad de estos desastres ha crecido desde la década de 1950 hasta la de 1980, y luego se duplicó de 1980 a 2005, y aumentó en un 60% de 2005 a 2019. Esta tendencia está vinculada al aumento de la temperatura ambiente, es decir, al calentamiento global.
El autor clasifica los riesgos globales en dos categorías: inevitables y de larga duración que causan daños parciales, como pandemias de virus; y teóricamente posibles, a corto plazo, con capacidad para destruir completamente la vida en el planeta (por ejemplo, un meteorito gigante impactando la Tierra).
Los eventos de la segunda categoría son impredecibles debido a las numerosas variables que afectan su probabilidad. Sería más sabio prepararse adecuadamente para enfrentar catástrofes que ocurrirán inevitablemente en el futuro cercano. Desafortunadamente, la pandemia de COVID-19 ha demostrado que aún no somos capaces de hacerlo.
Aunque las personas no pueden predecir grandes desastres con precisión, tomar precauciones razonables puede ayudar a mitigar daños: viviendas resistentes a terremotos, refugios antitormenta en áreas propensas a tornados, sistemas efectivos de alerta temprana y logística de evacuación, todos tienen sentido.
Lamentablemente, tendemos a exagerar los riesgos de eventos recientes, olvidar malas experiencias pasadas y elegir medidas costosas e ineficientes de gestión de riesgos en lugar de soluciones simples, económicas y efectivas.
En la segunda década del siglo XXI, 170 estadounidenses murieron en ataques terroristas. Usando la lucha contra el terrorismo como justificación, Estados Unidos emprendió una serie de guerras en Oriente Medio, lo cual solo aumentó la amenaza terrorista y debilitó a largo plazo su poderío militar. Mientras tanto, la tasa de muertes por violencia con armas de fuego en ese mismo período fue de 125,000 ciudadanos
Medio ambiente: no existe el planeta «b» para nosotros
Soñar con la idea de que la humanidad se traslade a otro planeta cercano, destruyendo finalmente la Tierra es completamente irresponsable. No existen prerrequisitos para la colonización de otros planetas en el futuro cercano.
Si deseamos que nuestra civilización perdure al menos tanto como lo ha hecho hasta ahora, aproximadamente 5.000 años, debemos comenzar de inmediato a tomar medidas sistemáticas para reducir el impacto en el medio ambiente.
Existen nueve categorías de límites biosféricos, cuya transgresión puede tener consecuencias fatales:
- cambio climático (también conocido, de forma menos precisa, como calentamiento global);
- acidificación de los océanos (peligrosa para los organismos marinos);
- agotamiento de la capa de ozono (protege contra la radiación UV);
- contaminación atmosférica por aerosoles (causa enfermedades pulmonares);
- emisiones de nitrógeno y fósforo en ríos y aguas costeras;
- agotamiento de aguas subterráneas, ríos y lagos;
- cambios en el uso del suelo (deforestación, expansión urbana, crecimiento industrial y agricultura intensiva);
- disminución de la biodiversidad;
- contaminación química.
No corremos el riesgo de quedarnos sin oxígeno. Los «pulmones del planeta», los bosques verdes, consumen casi la misma cantidad de oxígeno que producen. Si mañana todos los bosques del planeta se quemaran por completo, solo se perdería el 0,1% del oxígeno atmosférico.
No obstante, durante los incendios en la Amazonía en 2019, se desató un verdadero pánico en la sociedad, y el presidente de Francia exigió una cumbre de emergencia del G7, que, como era de esperar, no pudo influir en el incendio forestal. Este es solo un ejemplo de cómo permitimos que la ignorancia afecte nuestras mentes y acciones.
En la actualidad, no es posible realizar una predicción confiable sobre la disponibilidad futura de agua potable.
Dos estudios recientes han demostrado que entre 1.200 y 4.300 millones de personas sufren escasez de agua, es decir, entre el 20 y el 70% de la población mundial. Esto significa que no podemos calcular adecuadamente ni siquiera la situación actual, mucho menos hacer un pronóstico confiable para el futuro.
Una reducción en la intensidad de la explotación de la tierra es posible en los países desarrollados, pero no en aquellos donde la población sufre de falta de alimentos (principalmente en África). Se deben realizar esfuerzos para racionalizar el uso de alimentos, cambiar las dietas en los países desarrollados y evitar que los fertilizantes nitrogenados y fosfatados contaminen el agua.
El nivel de CO₂ y metano en la atmósfera es varias veces mayor que en la era preindustrial. El problema de los gases de efecto invernadero se planteó ya en la década de 1850. A finales de la década de 1960, ya era evidente que el aumento de
las emisiones de estos gases tenía un impacto negativo en el clima y provocaba cambios irreversibles en el medio ambiente.
Entre 1989 y 2019, las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero aumentaron en un 65%.
Hoy en día, este tema popular genera una gran cantidad de especulaciones, afirmaciones y pronósticos infundados que, lamentablemente, no contribuyen a mejorar la situación.
Para revertir la situación de los gases de efecto invernadero, sería suficiente con la cooperación sólida y sistemática de los cinco países líderes en emisiones. Sin embargo, durante varias décadas no hemos avanzado más allá de iniciativas aisladas. Algunos avances en la descarbonización son más un subproducto del progreso tecnológico que el resultado de esfuerzos deliberados.
Mientras que los países desarrollados reducen las emisiones de CO₂ en un pequeño porcentaje anual, en India y China están aumentando significativamente.
El aumento de la temperatura cerca de la superficie terrestre es más notable en latitudes altas, lo que ya se predijo en 1908. En 140 años de observaciones, cinco de los años más cálidos registrados han ocurrido desde 2015.
Esta tendencia, erróneamente llamada «calentamiento global», afectará la disponibilidad de agua potable. Las cuencas de La Plata, el Misisipi, el Ganges y el Danubio continuarán fluyendo plenamente, mientras que las cuencas del Tigris y el Éufrates, así como el río Amarillo, probablemente se volverán más superficiales.
No obstante, los científicos creen que el aumento de la demanda será más responsable de la escasez de agua que estos fenómenos naturales. La disminución gradual del contenido de oxígeno en la atmósfera y el aumento de las temperaturas conducirán a un incremento del rendimiento de los cultivos alimentarios en un promedio del 10-20%.
Si logramos reducir la proporción de carne de res en la producción de carne (aumentando la proporción de carne de cerdo, pollo, huevos y productos lácteos), el nivel de producción de proteína animal puede mantenerse mientras se disminuyen las emisiones de metano y la carga ambiental de la cría de animales.
La humanidad tiene enormes oportunidades para reducir el consumo de energía en viviendas, producción, transporte y agricultura.
Entre las medidas necesarias pero urgentes para proteger el medio ambiente se encuentra el abandono de los vehículos SUV, que en 2010 ocuparon el segundo lugar en el mundo en términos de emisiones de CO₂, detrás de la generación de energía y por delante de la industria pesada, camiones y aviación.
Un problema enorme es la falta de fiabilidad y la especulación en torno a las predicciones y supuestos en los que se basan muchos planes para reducir el impacto en el medio ambiente. Vaclav Smil insiste en que cada proyecto de este tipo debe contener una descripción clara de las posibilidades de implementación, un pronóstico de efectividad y una lista de medidas reales que ayudarán a lograr resultados positivos.
Hoy en día, lamentablemente, este tipo
de proyectos se asemeja más a ejercicios de ciencia ficción, enfatiza el autor. Distraídos por esquemas tentadores pero completamente irreales, no tomamos las medidas que podemos y debemos tomar hoy.
Es fundamental que la sociedad en su conjunto se involucre en la lucha por la protección del medio ambiente y la reducción de nuestro impacto en el planeta. Esto incluye acciones a nivel gubernamental, empresarial e individual. Algunas de las acciones que podríamos tomar incluyen:
- Invertir en energías renovables y tecnologías limpias que ayuden a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.
- Implementar políticas de conservación y manejo sostenible de los recursos naturales, como bosques, suelos y agua.
- Apoyar la investigación y desarrollo de prácticas agrícolas sostenibles que minimicen el uso de fertilizantes químicos y pesticidas, y promuevan la diversificación de cultivos y la rotación de cultivos.
- Fomentar la reducción, reutilización y reciclaje de materiales, disminuyendo así la cantidad de residuos que se generan y la demanda de recursos naturales.
- Promover la eficiencia energética en viviendas, edificios y transporte, reduciendo así el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero.
- Educar a la población sobre la importancia de la conservación y cómo nuestras acciones diarias afectan el medio ambiente.
- Alentar a las empresas a adoptar prácticas sostenibles y a ser social y ambientalmente responsables.
Los límites de los sueños o sobre los beneficios del realismo
Tras décadas de estudio de los procesos globales, Vaclav Smil ha llegado a la firme convicción de que no tiene sentido hacer predicciones extremas sobre el futuro.
La humanidad ha conseguido mejorar notablemente la vida de la mayoría de las personas, haciéndola más saludable, cómoda y segura. Sin embargo, nadie nos librará de las limitaciones fundamentales inherentes a la naturaleza de nuestro planeta.
No podemos transformar rápidamente y sin consecuencias la estructura de sectores económicos enteros, ya que somos numerosos y nuestras necesidades crecen constantemente. En las próximas dos o tres décadas, nuestra civilización funcionará de manera similar a como lo hace hoy.
Es poco probable que enfrentemos un apocalipsis o una singularidad (la fusión de la inteligencia artificial con la biológica y la colonización del universo). La humanidad seguirá viviendo en la Tierra, como siempre, procurándose alimento y refugio.
Cualquier medida que pueda mejorar la situación ecológica requerirá persistencia, tiempo e inversión. Nuestro ingenio nos permitirá sortear algunos obstáculos, pero, inevitablemente, también caeremos en trampas impredecibles por mucho que lo intentemos.
El conocimiento humano sobre el mundo está en constante crecimiento. Podríamos hacer mucho más por nuestro planeta si lográramos superar nuestra tendencia a priorizar las comodidades actuales por encima de los beneficios a largo plazo para las generaciones futuras.
Debemos ser razonables y humildes, trabajando de manera sistemática y ardua en aquello que podemos cambiar hoy para mejorar nuestro futuro.
El futuro es incierto, pero depende de nuestros esfuerzos en el presente.
10 mejores ideas
- La población moderna rara vez tiene contacto directo con fábricas y procesos de producción, lo que lleva a un desconocimiento de las bases materiales del mundo en el que vivimos.
- El progreso técnico de la humanidad en todas sus etapas se ha basado en un incremento en el consumo de recursos materiales.
- La energía proveniente de hidrocarburos fósiles (petróleo, gas natural y carbón) constituye la base de la economía global actual. No es factible eliminar gradualmente estos combustibles en el futuro cercano.
- La agricultura, que debe alimentar a la población mundial, resulta imposible sin el uso extensivo de fertilizantes artificiales y maquinaria que requiere combustibles líquidos.
- Todos los sectores de la economía humana dependen de cuatro materiales fundamentales: acero, cemento, plástico y amoníaco. La reestructuración de cualquier área requerirá un aumento en el uso de estos materiales.
- No debemos preocuparnos por la escasez de hidrocarburos, acero u oxígeno, pero sí debemos enfocarnos en reducir el consumo de carne de res, evitar las camionetas SUV, ahorrar energía y utilizar racionalmente los alimentos.
- La globalización alcanzó su apogeo a mediados de la década del 2000 y ha ido disminuyendo desde entonces.
- La gran mayoría de las previsiones y proyectos de descarbonización y transición hacia energías limpias carecen de fundamentos científicos y no son viables tecnológicamente.
- No podemos prever todos los riesgos. Nuestra tarea consiste en prepararnos, al menos, para las dificultades que seguramente enfrentaremos (epidemias, desastres naturales, envejecimiento y deterioro natural de la infraestructura existente).
- El futuro es incierto, pero depende de los esfuerzos que realicemos hoy.