Como funciona realmente el mundo | Vaclav Smil

A pesar de los avances tecnológicos en el ámbito de la energía limpia y la exploración de Marte, nuestro mundo sigue siendo dependiente de recursos como el acero, el cemento, el amoníaco y el petróleo.

Según Vaclav Smil, esta situación seguirá siendo así durante al menos los próximos 30 años. En su libro «Como funciona realmente el mundo», Smil examina cómo funciona nuestro mundo y analiza los costos y consecuencias de algunos proyectos ambiciosos.

Aunque el libro ofrece una visión profunda de diversos temas, es importante tener en cuenta que no incluye propuestas o soluciones para abordar algunos de los problemas que se mencionan.

Te recomiendo leer este libro para desarrollar habilidades de pensamiento crítico y tener una comprensión más precisa de la realidad.

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

“Nunca me he equivocado en temas energéticos y ambientales porque, a diferencia de las empresas y los políticos, yo no vendo nada”, dice Vaclav Smil.

La independencia mental que demuestra Smil en sus libros puede parecer abrumadora al principio. Es igualmente crítico con el pasado y el presente de nuestro planeta y parece completamente reacio a soñar con el futuro. 

Se burla abiertamente de quienes consideran al hombre como el amo todopoderoso del futuro, desmenuza proyectos para una rápida transición hacia energías limpias y no se cansa de recordarnos que somos criaturas de carne y hueso, y antes de empezar a recodificar el genoma y explorando el espacio profundo, debemos asegurarnos comida, calor y refugio. 

La población humana crece cada día, y solo la visión más práctica de las cosas nos ayudará a cuidar de todos los que nacen. Vaclav Smil insiste en que no es ni optimista ni pesimista. Es solo un científico tratando de explicar cómo funciona el mundo. 

El realismo, los hechos y la lógica son su credo. Con toda la severidad de su enfoque, sus libros se leen como una buena historia de detectives: pasando página tras página, el lector busca ver el futuro no imaginario, sino como lo más probable es que sea.

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 hombre se ha convertido en la principal especie de la Tierra porque ha aprendido a utilizar fuentes de energía externas.

Hace varios cientos de miles de años, aprendimos a hacer fuego y comenzamos a utilizar su energía para cocinar, brindando comodidad y seguridad. Hace unos 10.000 años, domesticamos el proceso de fotosíntesis: aprendimos a cultivar plantas que comemos. 

Hace aproximadamente 9.000 años, domesticaron el ganado y transfirieron a los animales el trabajo que originalmente hacían con la fuerza de sus músculos. 

Luego siguió: una vela (hace 5000 años), una rueda hidráulica (hace 2000 años), un molino de viento (hace más de 1000 años). Sin embargo, hasta principios del siglo XVII, más del 90% de toda la energía mecánica útil la obtenía el hombre de la mano de obra (humana y animal), y toda la energía térmica de la combustión de materias 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 como combustible los hidrocarburos fósiles , concretamente el carbón . Hacia 1700, el 75 % de la energía térmica en Gran Bretaña procedía de la quema de combustibles fósiles. Esto proporcionó al país una posición de liderazgo en el mundo a lo largo del 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 se podría pensar . 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 todavía lo hacían los animales y las personas.

Las turbinas hidráulicas aparecieron en la década de 1880. Luego, una persona aprendió a usar la energía geotérmica y, después de la Segunda Guerra Mundial, la energía nuclear, así como a recibir electricidad de paneles solares y turbinas eólicas.

Y, sin embargo, 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 nuestra forma de vida es el resultado del aumento del consumo de energía.

Durante el siglo XX, el consumo total de energía aumentó 40 veces. En comparación con 1800, hoy usamos 3500 veces más energía. Y el ritmo de crecimiento se está acelerando: de 1950 a 2020, el consumo per cápita de energía de combustibles fósiles y electricidad primaria se ha duplicado en los Estados Unidos, cuatro veces en Japón y 120 veces en China. Y sigue creciendo.


La energía es transformación

La energía es la única moneda universal verdadera , sin la cual no es posible ni el movimiento de los planetas ni la vida de los más simples microorganismos. Existe en diversas formas y beneficios en el momento de la transformación (la energía del sol se convierte en biomasa vegetal mediante la fotosíntesis, la energía de los combustibles fósiles se convierte en energía cinética durante el proceso de combustión, etc.). 

En la historia de la humanidad, el desarrollo de tipos siempre nuevos de transformación de energía también está asociado con avances: por ejemplo, la sustitución de 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 reemplazos son demasiado costosos, complicados y/o no lo suficientemente efectivos. 

Es imposible reemplazar un motor de combustión interna en un avión con un reactor nuclear, porque no hay un reactor lo suficientemente ligero como para ser levantado en el aire. Es muy difícil reemplazar una planta de energía nuclear, que genera electricidad alrededor del 95% del tiempo, con turbinas eólicas y paneles solares, que son eficientes, respectivamente, el 45 y el 25% del tiempo (en Alemania, donde no hay mucho sol, es sólo el 12%).

Alemania es un país que ha multiplicado por 10 la cantidad de energía procedente de fuentes renovables (eólica, solar e hidráulica) en 20 años. El volumen de energía limpia generada aumentó de 11 a 40%. Pero debido a la demanda cada vez mayor de energía, el consumo de hidrocarburos solo se redujo en un 6%. Este es un récord mundial, y si Alemania logra repetirlo, entonces para 2040 la dependencia de este país de los hidrocarburos disminuirá … al 70%.


Los hidrocarburos líquidos son la sangre de nuestra civilización

De todos los combustibles comúnmente disponibles, los hidrocarburos líquidos derivados del petróleo crudo (gasolina, queroseno de aviación, combustible diesel, petróleo pesado residual) tienen la densidad energética más alta y son aptos para todos los modos de transporte . 

Además, en comparación con muchas otras fuentes de energía, son mucho más fáciles de producir, almacenar y transportar a los consumidores. También es importante que la refinación del petróleo produzca subproductos, sin los cuales es impensable 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, una variedad de fibras sintéticas, resinas, adhesivos, tintes, pinturas y recubrimientos, detergentes y pesticidas.

Entre 1950 y 1973 (cuando los países de la OPEP subieron bruscamente 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 aumentaba proporcionalmente el consumo de petróleo.

Cuando el petróleo subió de precio, el crecimiento económico se detuvo: la caída fue del 90% en dos años. Nos tomó mucho tiempo salir de este agujero: recién en 1995 la producción de petróleo se recuperó al nivel de 1979. Pero el petróleo ha perdido para siempre su posición de liderazgo en energía; ahora el gas natural ha tomado este lugar . 


La electricidad también es de hidrocarburos

La electricidad es la mejor forma de energía para la iluminación. Casi todos los servicios modernos funcionan con él, desde escaleras mecánicas y ascensores hasta cintas transportadoras con mercancías en los almacenes de los gigantes del comercio electrónico.

En varios países, el transporte de alta velocidad basado en la electricidad se está desarrollando rápidamente. E incluso el coche moderno más sencillo que funciona con gasolina o diésel tiene de 20 a 40 pequeños motores eléctricos.

Sin electricidad es impensable una ciudad moderna, que beba agua suministrada por electrobombas, y una casa moderna con electrodomésticos, y muchas veces calefacción. La electricidad alimenta todos los dispositivos que nos conectan entre sí y procesan información. 

Como en el caso de los hidrocarburos, la demanda de electricidad crece constantemente: de 1970 a 2020 se quintuplicó.

Al mismo tiempo, solo el 18% de la energía mundial proviene de la electricidad . Y dos tercios del volumen total generado se genera a base de hidrocarburos fósiles (otro 16% proviene de centrales hidroeléctricas y un 7% de generadores de energía solar y eólica).


¿Hasta cuándo tendremos suficientes hidrocarburos?

Si se mantiene el nivel de producción de 2020, las reservas de carbón serán suficientes para la humanidad durante 120 años, petróleo y gas, durante 50. Gracias a la mejora de la exploración y producción, estos recursos aumentarán. Esto significa que no estamos amenazados por la escasez de hidrocarburos .

Sin embargo, debido al calentamiento global, cada vez son más fuertes las voces que piden el rechazo total de los hidrocarburos (descarbonización) en algún año que termine en 0 o 5. Al mismo tiempo, solo China, India y Sudáfrica van a desarrollar más energía eficiente – corea nuclear. Y parece que una herramienta tan limpia y bastante eficaz como una central hidroeléctrica se ha olvidado por completo. 

Las estadísticas son inexorables: en la actualidad, la dependencia de la humanidad de los hidrocarburos es tal que la descarbonización completa es imposible ni para 2030 ni para 2050 . Solo podemos hablar de una disminución muy lenta y gradual de la participación de los hidrocarburos durante décadas.

Alimento. Cómo alimentar a 8 mil millones

La distribución de los alimentos en el mundo es muy desigual. En los países desarrollados, la abundancia de alimentos conduce a sus enormes pérdidas, en los más pobres, las personas a menudo mueren de hambre. Pero en general, las capacidades del sector agrícola moderno permiten alimentar adecuadamente al 90% de los habitantes de la Tierra.

Comida y combustible

Poner un tomate que pese unos 150 gramos en un plato. Rociarlo con 75 ml de aceite de sésamo. Ahora imagine que el aceite es combustible diesel (son bastante similares en color). Tienes una representación visual de cuánto aceite se gastó para tener un vegetal tan común en tu plato.

Cada grano de alimento que aparece en nuestra mesa contiene dos tipos de energía: del petróleo crudo (en forma de combustible para maquinaria agrícola y transporte, materias primas para fertilizantes, pesticidas y herbicidas) y electricidad (gastada en la producción y operación de maquinaria , materias primas, equipos, desde invernaderos hasta sistemas de navegación por satélite que permiten 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 diesel.

1 kg de pollo frito «incluye» 300-350 ml de combustible.

100 g de gambas salvajes requieren entre 0,5 y 1 litro de combustible diésel, dependiendo de la distancia desde el lugar de captura hasta el lugar de consumo. 

La lubina cultivada en jaulas cuesta entre 2 y 2,5 litros de combustible diésel por kilogramo de pescado.

Consejo: si quieres comer pescado con una huella de carbono mínima, elige sardinas (100 ml de gasóleo por 1 kg de peso) o carpa de agua dulce (menos de 300 ml por kg).


El acero y el nitrógeno están en el corazón de la abundancia

En el siglo XVIII en Europa, 1 hectárea de tierra alimentaba a dos personas – y esto era un muy buen indicador, porque en la era de la recolección en las zonas más abundantes, se necesitaban unas 100 hectáreas (140 campos de fútbol) para alimentar a un par de gente.

La agricultura tradicional dependía completamente de la energía del sol, requería una gran cantidad de trabajo manual y se utilizaba la rotación de cultivos para aumentar la productividad, es decir, la alternancia de varios cultivos de hortalizas y cereales en una misma zona.

El progreso en la agricultura ha sido extremadamente lento a lo largo de los siglos. La situación empezó a mejorar sólo hace unos 200 años, cuando aparecieron las máquinas agrícolas de acero, que trabajaban mejor la tierra y podían sustituir a los animales de tiro. Los rendimientos han aumentado, y la vasta superficie que solía alimentar a las mulas y los caballos ahora se ha liberado para alimentar a la gente.

Pero el salto más pronunciado está asociado al inicio del uso de fertilizantes nitrogenados. En un principio, 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 sucedió 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 es la dirección más importante de los costos indirectos de energía en el sector agrícola.

En 1950, la agricultura mundial podría alimentar a 890 millones de personas, para 2019 – 7 mil millones Al mismo tiempo, la cantidad de personas empleadas en la agricultura está disminuyendo constantemente, porque la industria se está volviendo más tecnológica.

En 1801, se necesitaban 150 horas-hombre para cultivar 1 hectárea de tierra, lo que equivalía a aproximadamente 10 minutos por 1 kg de grano. Hoy en día, se necesitan 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. En 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 funcionarán

En términos de valor nutricional, no hay sustituto para los fertilizantes nitrogenados: este elemento básico es necesario para la vida de las plantas. Por supuesto, existen fuentes naturales de nitrógeno: se trata de plantas que enriquecen el suelo con sales de nitrógeno (el llamado abono verde). Las leguminosas pueden acumular nitrógeno en las raíces, por lo que se fertilizan.

Y se pueden cultivar otros cultivos, alternando con trébol, alfalfa o arveja. Al arar la masa verde de estos cultivos en el suelo, se puede enriquecer con nitrógeno. Pero esto significa que alrededor de la mitad del tiempo la tierra cultivable no se utilizará para la producción de alimentos, es decir, el rendimiento total se reducirá considerablemente.

Otra fuente natural de nitrógeno son los rayos. Durante una tormenta eléctrica, una descarga eléctrica en la atmósfera rompe los enlaces moleculares de las moléculas de N₂ contenidas en el aire, y los átomos de nitrógeno caen al suelo, fertilizándolo. Pero esperar alimentar a 8 mil millones de personas a través de este método de aumentar el rendimiento de los cultivos es bastante ingenuo. 

También puede enriquecer el suelo con nitrógeno regando o aplicando estiércol. Pero ninguna de estas medidas abandonará por completo los fertilizantes nitrogenados industriales.

El consumo mundial de nitrógeno para la agricultura es de 210 a 220 megatones por año. Más de la mitad de este volumen recae en fertilizantes artificiales.

Los cálculos muestran que en nuestro tiempo es casi imposible volver a las formas tradicionales de cultivo. Esto requeriría el regreso del 80% de la población mundial al campo y acabaría con cualquier desarrollo tecnológico.

Necesitaríamos millones de caballos y mulas para labrar los campos, y la voluntad de esparcir cantidades fantásticas de estiércol por los campos para mantener las cosechas. Es extraño esperar que la gente moderna realmente quiera hacer todo esto. Pero incluso si estuvieran de acuerdo, solo la mitad de todos los alimentos que se producen en el mundo hoy en día se pueden obtener por métodos tradicionales.


Entonces, ¿no se puede hacer nada?

La población mundial sigue creciendo. Para no morir de hambre, la humanidad se ve obligada a invertir cada vez más energía en la producción de alimentos, aumentando la carga sobre el medio ambiente.

¿Significa esto que no hay salida? Vaclav Smil está seguro de que existe una alternativa.

Podemos reducir los costes energéticos de la producción de alimentos y alimentar eficazmente hasta 10 000 millones de personas si regulamos nuestro consumo de productos (especialmente la carne) y utilizamos los alimentos de forma racional.

Las personas en los países desarrollados viven en condiciones de abundancia de alimentos. Comen en exceso de forma crónica y, al mismo tiempo, tiran constantemente una gran cantidad de comida. En los países pobres, las pérdidas de alimentos también son altas debido a la mala logística, la falta de condiciones de almacenamiento y procesamiento.

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), hasta el 50 % de todos los tubérculos, frutas y verduras, alrededor del 33 % del pescado, el 30 % de los cereales, el 20 % de la mantequilla, la carne y la leche se envían a La basura. 

Al mismo tiempo, al menos en el Reino Unido, el 70 % de los alimentos desechados son comestibles. Y los llamados a un consumo más inteligente no están funcionando: el porcentaje de alimentos desperdiciados en los EE. UU. no ha cambiado en 40 años.

En los países desarrollados, la solución podría ser aumentar los precios de los alimentos. También sería muy útil reducir el nivel de consumo de carne y dar preferencia a aquellos tipos de carne que requieren menos energía para su producción.

 Esto liberará no solo energía, sino también tierra fértil, que ahora se dedica al cultivo de alimentos para el ganado. La salud no se verá afectada: el uso de proteínas animales en forma de leche y carne es fundamental a una edad temprana, cuando el cuerpo está creciendo activamente. Para los adultos, una restricción razonable de la dieta solo beneficiará.

Moderado, hasta 30 kg por año, el consumo de carne era hasta hace poco típico de Japón, que es conocido por su larga esperanza de vida. La disminución de la popularidad de la carne ahora 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 campo de la tecnología agrícola, también sería útil aumentar el uso de tecnología de energía limpia (por ejemplo, sistemas de riego alimentados por energía solar y eólica) y reducir el desperdicio de fertilizantes ya producidos. Una solución casi ideal sería cultivar arroz y trigo, que, al igual que las legumbres, pueden retener nitrógeno en el sistema de raíces, pero hasta ahora, la creación de tales variedades sigue siendo solo un sueño de los agricultores.


Acero, cemento, plástico y amoníaco

¿Podríamos disfrutar de todos los frutos de la civilización -comodidad doméstica, transporte conveniente, abundancia de alimentos, acceso a medicinas y educación- sin aparatos, microchips y computadoras personales? 

Por supuesto. Además, era cierto: teníamos todo esto incluso antes de la llegada de los semiconductores (mediados de la década de 1950), los microprocesadores (principios de la década de 1970) y las PC (que se distribuyeron masivamente a principios de la década de 1980).

Sin embargo, nuestra civilización, incluidos los teléfonos móviles y los enormes centros de datos, sería completamente imposible sin el acero, el cemento, el plástico y el amoníaco , que Vaclav Smil llama «los cuatro cimientos de nuestra civilización». 

Características principales de estos materiales:

  • versatilidad física y química;
  • indispensable;
  • amplio uso;
  • enorme y constante necesidad de ellos.

En 2019, se utilizaron en el mundo alrededor de 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, y no pueden reemplazarse fácilmente por otros materiales, ciertamente no en un futuro cercano y no en la escala global.

La producción de estos cuatro materiales insustituibles absorbe el 17 % de toda la energía producida en la Tierra y es responsable del 25 % de las emisiones de CO₂, pero aún no existe un reemplazo adecuado para estos procesos, aunque la búsqueda continúa.


Amoníaco: el sostén de la humanidad

Sin amoníaco, 4 mil millones de personas morirían de hambre en 2020. Es un componente clave para la producción de fertilizantes nitrogenados, cuya importancia ya se ha comentado. 

Anualmente se producen alrededor de 150 megatones de amoníaco en el mundo. Alrededor del 80% de esta cantidad se utiliza para la producción de fertilizantes (principalmente urea). El 20% restante se utiliza para fabricar ácido nítrico, explosivos, combustible para cohetes, tintes, fibras artificiales y limpiadores de ventanas y pisos.


Plástico: multifacético y problemático

La producción de plástico comienza con la síntesis de monómeros, moléculas simples que pueden combinarse en largas cadenas para formar polímeros. Los monómeros clave, etileno y propileno, se producen mediante el craqueo térmico del aceite a temperaturas de 750 a 950 ºС.

La mayoría de los plásticos producidos en el mundo son termoplásticos, que se ablandan cuando se calientan y se endurecen nuevamente cuando se enfrían. Más del 20% del plástico del mundo es polietileno (PE), 15% es polipropileno (PP), 10% es cloruro de polivinilo (PVC).

El uso de los plásticos es increíblemente diverso. Desde la fabricación de automóviles hasta los teclados de computadora, desde los recubrimientos 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 fines de la década de 1940, la gente ya usaba activamente neopreno, acetato de celulosa, plexiglás, nailon, teflón y poliestireno. En 1973 se patentó la botella de PET, a la que hoy se culpa 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 condujo a un crecimiento activo de la demanda. 

En 1925, el mundo produjo 20 mil toneladas de plástico, en 1950 – 2 millones de toneladas, en 2000 – 150 millones de toneladas, en 2019 – 370 millones de toneladas.

Las actitudes hacia el plástico hoy en día son ambiguas. Pero los beneficios que la gente obtiene del plástico son enormes y sin él es imposible imaginar la vida moderna. El autor proporciona un enlace a un estudio que demostró que la mayoría de las fibras que contaminan los océanos del mundo son de origen natural .


Acero: popular y renovable

El acero es el metal más utilizado, moldea el rostro de nuestra civilización y está presente en una miríada de componentes ocultos. Si la cosa no está hecha de acero, es muy probable que se haya creado con equipos de acero. 

Gracias al acero tenemos transporte, edificios de gran altura, equipos de telecomunicaciones. Lo más probable es que la ropa que lleva puesta mientras lee esto haya sido llevada al punto de venta en un enorme contenedor de acero.

El acero es fácil de reciclar: después de fundirse, se puede volver a utilizar. Los residuos de acero son un producto de exportación valioso , que proviene principalmente de la UE, Japón, Rusia y Canadá a China, India y Turquía, que tienen una gran demanda de este metal. Ya hoy, 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 importante material. 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 que son 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 su humanidad necesita tres veces más. Por tanto, el volumen de emisiones nocivas a la atmósfera en la industria cementera mundial es casi el mismo que el del acero: 8%.

Tenemos que pagar este precio porque es el material más usado en el mundo y no se puede reemplazar. La mayoría de las personas en el planeta viven en casas y conducen por caminos hechos con cemento. Pilas de hormigón, paredes, cimientos y sótanos, túneles y alcantarillas, subterráneos 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 por 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 destruye 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 ya la necesidad de repararlas o reemplazarlas . Afortunadamente, el hormigón, como el acero que se suele utilizar con él, es reciclable, aunque el proceso no es ni barato ni fácil.


¿Qué pasará con los materiales insustituibles en un futuro próximo?

El acero, el cemento, el plástico y el amoníaco estarán disponibles en las cantidades que necesita la humanidad en el futuro previsible.

Sin embargo, no lograremos cambiar los procesos de producción de materiales insustituibles de tal manera que alcancemos la descarbonización para 2050, una meta que ahora impulsan masivamente políticos, activistas y algunos empresarios.

Si queremos desarrollar los países más pobres, elevar el nivel de vida de su población y crear activamente energía limpia, necesitaremos aún más materiales «viejos».

Un excelente ejemplo de la dependencia de los nuevos inventos de los materiales tradicionales es el automóvil eléctrico, sobre el cual los entusiastas amenazan con trasplantar al mundo entero en los próximos años. Una batería de litio para coche eléctrico pesa una media de 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. Solo para una máquina se requiere procesar de 40 a 225 toneladas de mineral de metal (dependiendo de la concentración de los elementos necesarios en él). 

Para reemplazar la mitad de todo el transporte con electricidad para 2050, tendremos que consumir 18-20 veces más litio, 17-19 veces más cobalto, 18-21 veces más níquel que en 2020. Y ningún aparato, aplicación o herramienta de inteligencia artificial nos ayudará a rechazar estos materiales.

Globalización: los lazos que mantienen unido a este mundo

Comprender cómo funciona el mundo moderno es imposible sin considerar la globalización, los estrechos vínculos que impregnan los procesos tecnológicos, comerciales, culturales y sociales.

En esencia, la globalización es el proceso de mover bienes, tecnologías y personas entre países y continentes . El grado de globalización siempre ha estado estrechamente relacionado con el desarrollo de la tecnología, que poco a poco hizo más barato y cómodo el proceso de traslado de mercancías y personas. 

Contrariamente a la idea errónea popular, este proceso tiene una sólida historia: solo recuerde la Gran Ruta de la Seda, la Era del Descubrimiento, las actividades de las Compañías de las Indias Orientales y Occidentales. 

El primer gran salto en la globalización estuvo asociado con la invención del telégrafo: por primera vez en la historia, el comercio internacional pudo conocer casi instantáneamente los precios y las existencias de bienes en regiones distantes. El siguiente gran avance se produjo en el siglo XX con el advenimiento de las turbinas de gas para aviones, los grandes motores diésel marinos, la flota de contenedores y el salto cualitativo en la tecnología informática y el procesamiento de datos.

Entre 1987 y 2006 se multiplicó por 40 la intensidad de los procesos de globalización.

La globalización moderna se basa en inventos realizados antes de 1973, y no hay pruebas sólidas de que esto vaya a cambiar en el futuro previsible.

Hasta la segunda mitad de la década de 1980, los principales beneficiarios de la globalización fueron los países de Europa Occidental y Estados Unidos, que representaban hasta el 60% de las exportaciones mundiales de bienes, tecnologías y servicios. Entonces entraron en juego China, India y la Rusia poscomunista. 

1984 fue el último año en que Estados Unidos tuvo ventaja en el comercio con China. En 2009, China se convirtió en el mayor exportador del mundo, representando el 12 % de las exportaciones mundiales en 2018.

India está ligeramente por detrás de China en términos de crecimiento económico, y el número de ingenieros indios en Silicon Valley demuestra claramente la contribución del país al desarrollo global.

La apertura de un enorme mercado ruso para la inversión extranjera, la cooperación internacional, la eliminación de las restricciones al movimiento de mano de obra después del colapso de la URSS también se convirtieron en una gran contribución a la globalización.

Si desea ver algo del proceso de globalización en tiempo real, vaya a MarineTraffic.com y vaya a la sección Live Map. Verás miríadas de barcos que transportan combustible, carga y pasajeros por todo el planeta: cargueros en verde, petroleros en rojo, barcos pesqueros en marrón claro, barcos de pasajeros en azul, remolcadores y barcos especiales en turquesa.

Y en FlightRadar24.com, por la mañana puede ver cómo los aviones transatlánticos se acercan a las costas de Europa, y por la tarde, los transatlánticos que han sobrevolado el Océano Pacífico aterrizan en los aeropuertos japoneses.


Fragilidad, adicción y un futuro incierto

Como era de esperar, los procesos de globalización son vulnerables a los riesgos políticos y sociales. Entonces, en 1913, el volumen del comercio internacional fue del 13%, en 1939, solo del 6%, y en 1945 cayó al 4%. 

La pandemia de COVID-19 también ha puesto de relieve lo imprudente que es trasladar toda la producción que es esencial para la vida diaria a una región. Por lo tanto, Estados Unidos tuvo que pagar un dinero increíble por máscaras y guantes chinos para el personal médico, y en Europa hubo casos en que un país robó estos bienes escasos de otro.

Ningún país del mundo es totalmente autosuficiente en minerales, muchos dependen de las importaciones de alimentos (y el Reino Unido y Japón importan más alimentos de los que producen), China no tiene suficiente acero, India no tiene suficiente petróleo y Estados Unidos no tiene suficientes metales de tierras raras.

Otros riesgos de la globalización incluyen el desempleo masivo entre los jóvenes en los países desde los que se lleva a cabo la producción, y la creciente tasa de mortalidad asociada a las drogas, el alcohol y los accidentes.

Las cifras dicen que el pico de la globalización se pasó a mediados de la década del 2000 del siglo XXI . 

Según la OCDE, la expansión de las cadenas globales de valor se estancó en 2011 y ha disminuido levemente desde entonces, mientras que el comercio de bienes y servicios intermedios ha disminuido.

¿Cómo se desarrollará más la globalización? No hay una respuesta clara a esta pregunta, porque hay muchos ejemplos de altibajos impredecibles de los centros económicos en la historia. 

En 1965, Detroit era el líder en la industria automotriz mundial, pero ahora su posición se ha perdido. Hasta 1980, Shenzhen era un pequeño pueblo de pescadores, pero hoy sus 12 millones de habitantes producen una increíble cantidad de bienes que se envían a todos los rincones del planeta. 

La decisión de trasladar la producción a una determinada región está influenciada no solo por consideraciones de costos laborales, sino también por factores como la estabilidad política, una gran cantidad de trabajadores calificados y un gran mercado local. 

Una encuesta de 2020 de fabricantes de EE. UU. encontró que el 64 % estaba a favor de devolver al menos parte de su fabricación a EE. UU.

¿Qué da más miedo: los virus, el tabaquismo o los tornados?

La historia del progreso de nuestra civilización es la historia de minimizar varios riesgos : hambre, enfermedad, pobreza, falta de recursos, etc. Pensando en el futuro, también estamos dentro de nuestras propias ideas sobre los riesgos.

El problema es que nuestra percepción del riesgo está muy sesgada. Los factores que no podemos controlar nos parecen más peligrosos de lo que realmente son, y si tenemos la ilusión de controlar la situación, el riesgo se percibe como insignificante.

Muchos de nosotros fumamos, manejamos regularmente y participamos en deportes potencialmente traumáticos (como el esquí alpino), actividades que muy probablemente dañarán nuestra salud y aumentarán nuestras posibilidades de muerte prematura.

Sin embargo, las mismas personas pueden tener miedo de volar (que es muchas veces menos peligroso que conducir un automóvil), vivir cerca de una planta de energía nuclear o mudarse a un área donde ocurren tornados (que mataron a menos de 2,000 personas en 33 años) .

Cada año, más de 1,2 millones de personas mueren en accidentes de tráfico en todo el mundo, pero conducimos una y otra vez porque percibimos que este riesgo es controlable. 

El asesinato cobra tantas vidas como la leucemia; la probabilidad de morir por una caída accidental es mayor que por un cáncer de páncreas; y el envenenamiento accidental es responsable de más muertes que el cáncer de mama. Pero, ¿quién de nosotros no tiene miedo al cáncer y al mismo tiempo tiene miedo de caerse, envenenarse o morir?

El ejemplo más llamativo de cómo los miedos influyen en la toma de decisiones estratégicas es el desarrollo de la energía en dos países vecinos, Francia y Alemania. Francia obtiene más del 70% de su energía de los reactores nucleares, y las (excelentes) estadísticas de esperanza de vida confirman que la energía nuclear no afecta en modo alguno a la salud de los ciudadanos.

Al mismo tiempo, al otro lado del Rin, en Alemania, la sociedad está firmemente convencida de que las centrales nucleares son extremadamente peligrosas, y por tercera década ha estado desarrollando masivamente energías alternativas, invirtiendo mucho dinero en ellas. 

Entre los riesgos confirmados por las estadísticas, que crecen cada año, se encuentran los asociados a los desastres naturales. La curva de estos desastres se deslizó lentamente desde la década de 1950 hasta la de 1980, luego su número se duplicó de 1980 a 2005, y de 2005 a 2019 aumentó en un 60 %. Esta tendencia está directamente relacionada con un aumento de la temperatura ambiente, es decir, el calentamiento global.

El autor divide los riesgos globales en dos categorías:

  • inevitables, relativamente prolongados y que causan daños parciales, como pandemias de varios virus;
  • teóricamente posible, a corto plazo, potencialmente capaz de destruir por completo la vida en el planeta (por ejemplo, un meteorito gigante que cae a la Tierra).

Los eventos de la segunda categoría son completamente impredecibles debido a la gran cantidad de variables que afectan su probabilidad. Es mucho más sabio prepararse con dignidad para enfrentar las catástrofes que inevitablemente ocurrirán en el futuro previsible. Desafortunadamente, la pandemia de COVID-19 ha demostrado que hasta ahora ni siquiera somos capaces de esto.

La práctica demuestra que las personas no pueden predecir con precisión los grandes desastres. Pero las precauciones sensatas pueden ayudar a mitigar el daño de los desastres inminentes: casas resistentes a terremotos, búnkeres para tormentas en regiones de alto riesgo de tornados, sistemas efectivos de alerta temprana, logística de evacuación, todo tiene sentido.

Desafortunadamente, las personas tienden a sobrestimar los riesgos de los eventos recientes, olvidan las malas experiencias del pasado y eligen medidas de gestión de riesgos costosas y, a menudo, inútiles en lugar de las simples, baratas y efectivas.

En la segunda década del siglo XXI, 170 estadounidenses murieron a causa de ataques terroristas. Citando la lucha contra el terrorismo como razón, Estados Unidos desató una serie de guerras en el Medio Oriente. Esto solo condujo a un aumento de la amenaza terrorista y a un debilitamiento a largo plazo del poder militar del país. 

La tasa de muerte por violencia con el uso de armas de fuego en los mismos años ascendió a 125 mil ciudadanos estadounidenses. Pero una medida tan obvia como limitar la posesión de armas aún no se ha implementado. 

Medio ambiente: no existe el planeta «b» para nosotros

Soñar con cómo la humanidad se mudará a uno de los planetas más cercanos, destruyendo finalmente la Tierra, puede ser tentador, pero completamente irresponsable. No hay requisitos previos para la colonización de otros planetas en el futuro previsible.

Si vamos a durar al menos tanto como ya ha existido la civilización humana, es decir, aproximadamente 5.000 años, debemos comenzar a tomar medidas sistemáticas de inmediato para reducir la carga sobre el medio ambiente.

Hay nueve categorías de límites biosféricos, cuya violación conduce a consecuencias fatales:

1) cambio climático (un sinónimo de moda menos preciso es calentamiento global);

2) acidificación de los océanos (peligroso para los organismos marinos);

3) agotamiento de la capa de ozono (protege contra la radiación UV);

4) contaminación por aerosoles de la atmósfera (causa enfermedades pulmonares);

5) emisiones de nitrógeno y fósforo a ríos y aguas costeras;

6) agotamiento de aguas subterráneas, ríos y lagos;

7) cambio de uso de suelo (deforestación, crecimiento urbano, crecimiento industrial e intensificación agrícola);

8) reducción de la biodiversidad;

9) contaminación química.

No corremos peligro de quedarnos sin oxígeno. Los «pulmones del planeta», los bosques verdes, consumen casi tanto oxígeno como el que producen. Y si mañana todos los bosques del planeta se queman por completo, esto provocará la pérdida de solo el 0,1% del oxígeno atmosférico. 

Sin embargo, durante el incendio en la Amazonía en 2019, se desató un verdadero pánico en la sociedad, y el presidente de Francia exigió una cumbre del G7 de emergencia, que, como se puede suponer, no podía afectar el incendio en la selva. Y este es solo un ejemplo de cómo permitimos que el analfabetismo influya en nuestras mentes y acciones.

En esta etapa no es posible realizar un pronóstico confiable de la disponibilidad de agua potable.

Dos estudios recientes han demostrado que entre 1.200 y 4.300 millones de personas padecen falta de agua, es decir, entre el 20 y el 70 % de la población mundial. Esto significa que no podemos calcular adecuadamente ni siquiera el estado actual, y mucho menos dar 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 donde la población sufre de falta de alimentos (principalmente en África). Se deben hacer esfuerzos para racionalizar el uso de alimentos, cambiar las dietas en los países desarrollados y evitar que los fertilizantes nitrogenados y fosfatados entren en 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 formuló ya en la década de 1850. Ya a fines de la década de 1960, era claro que el crecimiento de las emisiones de estos gases afecta negativamente al clima y provoca cambios irreversibles en el medio ambiente. 

Entre 1989 y 2019, las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero aumentaron un 65 %. 

Hoy, este tema de moda provoca una cantidad increíble de especulaciones, declaraciones y pronósticos sin fundamento, que, lamentablemente, no hacen nada para mejorar el estado de cosas.

Para revertir la situación de los gases de efecto invernadero, bastaría el trabajo solidario y sistemático de los cinco países líderes en emisiones. Pero desde hace varias décadas, no hemos ido más allá de iniciativas dispersas. Y algunos éxitos en la descarbonización son más un subproducto del progreso tecnológico que el fruto de esfuerzos deliberados . 

Mientras que los países desarrollados reducen las emisiones de CO₂ en un pequeño porcentaje por año, 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 se predijo ya en 1908. En 140 años de observaciones, cinco de los años más cálidos de la Tierra han ocurrido desde 2015.

Esta tendencia, mal llamada “calentamiento global”, afectará la disponibilidad de agua potable. Las cuencas de La Plata, el Misisipi, el Ganges y el Danubio seguirán fluyendo por completo, mientras que las cuencas del Tigris y el Éufrates, así como el río Amarillo, muy probablemente se volverán poco profundas.

Sin embargo, los científicos creen que el aumento de la demanda será más culpable de la escasez de agua que estos fenómenos naturales. La reducción gradual del contenido de oxígeno en la atmósfera y el aumento de las temperaturas conducirán a un aumento en el rendimiento de los cultivos alimentarios en un promedio de 10-20%.

Si logramos reducir la participación de la carne de res en la producción de carne (aumentando la participación de la carne de cerdo, pollo, huevos y productos lácteos), el nivel de producción de proteína animal puede mantenerse mientras se reducen 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 los hogares, en la producción, el transporte y la agricultura.

Entre las medidas sutiles pero urgentes para proteger el medio ambiente está el abandono de los 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, los camiones y la aviación. 

Un problema colosal es la falta de fiabilidad y la especulación de los pronósticos y supuestos en los que se basan tantos planes para reducir la carga sobre el medio ambiente. Vaclav Smil insiste en que cada proyecto de este tipo debe contener una descripción clara de las oportunidades 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 son más como ejercicios de ciencia ficción, enfatiza el autor. Distraídos por esquemas tentadores, pero completamente irreales, no tomamos las medidas que podemos y debemos tomar hoy. 

Los límites de los sueños o sobre los beneficios del realismo

Después de haber pasado varias décadas estudiando los procesos globales, Vaclav Smil llegó a la firme convicción de que los extremos en la predicción del futuro no tienen sentido. 

La humanidad ha logrado mejorar significativamente la vida de la mayoría de las personas, haciéndola más saludable, más cómoda y más segura. Pero nadie nos liberará de las limitaciones fundamentales inherentes a la naturaleza misma de nuestro planeta.

No podemos cambiar rápidamente y sin dolor la estructura de sectores enteros de la economía, porque somos muchos y nuestras necesidades crecen constantemente. En los próximos 20-30 años, nuestra civilización funcionará de la misma manera que funciona hoy.

Lo más probable es que no nos espere ni el apocalipsis ni la singularidad (la fusión de la inteligencia artificial con la inteligencia biológica y la colonización del Universo). La humanidad seguirá viviendo en la Tierra y, como antes, se ganará el pan y el cobijo.

Cualquier medida que pueda conducir a una mejora en la situación ecológica requerirá persistencia, tiempo e inversión. Nuestro ingenio nos ayudará a sortear algunas de las trampas que tenemos por delante, pero inevitablemente caeremos en otras que no podemos predecir, por mucho que lo intentemos. 

La cantidad de conocimiento humano sobre el mundo está en constante crecimiento. Y podríamos hacer mucho más por nuestro planeta si pudiéramos superar nuestra tendencia a valorar las comodidades del momento por encima de los beneficios para las generaciones futuras .

Necesitamos ser razonables y humildes y trabajar duro sistemáticamente en lo que podemos cambiar para mejorar hoy. 

El futuro es desconocido. Pero depende de nuestros esfuerzos actuales.

10 mejores ideas

1. La gente moderna rara vez se encuentra con una fabrica y la producción real. Gradualmente se olvida de las bases materiales del mundo en el que vivimos.

2. El progreso técnico de la humanidad en todas sus etapas se basó en un aumento en el consumo de recursos materiales.

3. La base de la economía global moderna es la energía a partir de hidrocarburos fósiles (petróleo, gas natural y carbón). No es posible eliminar gradualmente estos combustibles en el futuro previsible.

4. La agricultura, capaz de alimentar a toda la población de la Tierra, es imposible sin el uso masivo de fertilizantes artificiales y equipos que funcionan con combustible líquido. 

5. Todas las ramas de la economía humana dependen de cuatro materiales esenciales: acero, cemento, plástico y amoníaco. La reestructuración de cualquier esfera sobre nuevas vías requerirá un incremento en el uso de estos materiales.

6. No tenemos que preocuparnos por la falta de hidrocarburos, acero, oxígeno , pero sí pensar en reducir el consumo de carne de res, abandonar las camionetas, ahorrar energía y usar racionalmente los alimentos.

7. La globalización alcanzó su punto máximo a mediados de la década de 2000 y ha ido disminuyendo desde entonces.

8. La gran mayoría de las previsiones y proyectos de descarbonización y transición total a energías limpias no tienen base científica y no son factibles desde el punto de vista tecnológico.

9. No podemos predecir todos los riesgos. La tarea es prepararse al menos para las dificultades que definitivamente se presentarán (epidemias, desastres naturales, envejecimiento natural y destrucción de la infraestructura existente).

10. El futuro es desconocido, pero depende de nuestros esfuerzos hoy.

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