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54. Los precios del petróleo y la actual transición al petróleo no energético.

En 1956 revista especializada Petroleum Week publicaba un artículo con el título Is Oil Nearing a Production Crisis? El artículo hacía un repaso por diversas opiniones de algunos de los principales especialistas de la industria, y prestaba especial atención a las de King Hubbert, cuyas opiniones parecían ser las más alarmantes. Además de las fotos de Hubbert y A I. Levorsen, el más optimista en cuanto a la capacidad de la industria para dar satisfacción a la creciente demanda, la revista publicaba por primera vez la curva de Hubbert tal y como hoy la conocemos

                La curva de Hubbert ajustaba los registros históricos de la producción de petróleo a un crecimiento geométrico y extrapolaba la producción en el futuro hasta un tope -el famoso pico de la curva- igual a la mitad de las reservas totales. Para tan construir la curva Hubbert tan solo necesitaba conocer las reservas explotables totales, cosa que Hubbert, y otros geólogos, estimaban de varios modos.

                Sobre este modelo, me parece conveniente recordar algunas cuestiones:

  1. Es una aproximación empírica, no teórica. Hubbert se basó en su conocimiento de la industria y los registros históricos.
  2. Es por completo independiente del precio. Hubbert formó parte del movimiento tecnócratico que proponía el uso de un equivalente de energía como sustituto de dinero. Para él, el dinero no era una medida económica eficiente. Siendo un sistema de medida inútil y arbitrario, no podía influir.
  3. Es independiente de los avances tecnológicos. Hubbert, además de ser un tecnócrata político fue un cualificado geofísico que contribuyó no poco a la eficiencia de la industria extractiva, y por tanto en absoluto minusvaloraba la capacidad de la tecnología. De hecho, ya en 1956 pudo explicar como la confluencia de las circunstancias tecnológicas y geológicas había generado un doble ciclo petrolero en el estado de Ilinois. Lo que ocurría era que, viendo las cosas de desde una perspectiva histórica global, la sucesión de mejoras técnicas y nuevos descubrimientos hacían perfectamente posible un solo ciclo de producción. 
  4. Hubbert apuntó la posibilidad de que la producción de petróleo sufriera varios ciclos, pero nunca desarrolló la manera en que ésta sucesión de ciclos pudiera tener lugar a escala global. Quizá, puesto que lo que le importaba era advertir del inminente peligro y el gigantesco derroche, consideró que ese desarrollo podía desviar la atención y limitar la eficacia de su mensaje. Además, Hubbert tenía claro que la curva era una expresión sistémica, y una como tal, solo una opción política radical -y global- podría alterarla. Así que puede que nunca llegara a creer de verdad en un segundo ciclo del petrolero.

En esta entrada me voy a centrar en el punto 2, el del precio, y voy a intentar explicar qué es lo que está pasando con los precios del petróleo y su relación con ciclos Hubbert de producción.

Primero, recuerdo el gráfico de la entrada anterior de escenario favorable de producción futura de petróleo mediante múltiples curvas Hubbert.

Para quien no haya leído la entrada anterior, quiero avisar de que el análisis de múltiples ciclos Hubbert, sin bien resulta muy flexible y muy, muy explicativo, sirve para predecir el futuro ni mejor más o menos el resto de proyecciones, o sea, cero. De hecho, si atendemos a lo que ocurrió en 1973-1979 vemos que el presente no solo tiene la capacidad de construir el futuro, sino de alguna manera el propio pasado. Me explico.

Hasta 1973-1979, la inercia era la de un solo ciclo de producción de petróleo.

Pero entonces los países de la OPEP cerraron el grifo y generaron una crisis imprevista, totalmente política, quebrando el ciclo en dos. Los pozos menos rentables, las reservas hasta entonces marginales y no explotadas o explotadas en régimen de subvención, como lo eran los escasos pozos de España o los muchísimos de los EEUU, todo ese petróleo con mayores costes de producción era, de repente, rentable, y así, de la noche a la mañana, la industria vio que ya había iniciado un nuevo ciclo de producción de petróleo. El reajuste de abajo para esta nueva realidad no solo hace aparecer un, sino un pequeño ciclo 0 a principios de siglo.

En 1979 se podía dar por culminado el ciclo de petróleo abundante y barato. Lo cierto es que quedaban enormes reservas de petróleo de este tipo, pero por causas políticas ya nadie quería seguir el primer ciclo, que a partir de ese momento se cerraba. Se impuso el ahorro. La mentalidad cambió. Cambiaron las políticas y cambió la demanda. Y se iniciaba una nueva política de producción y consumo, que a partir de entonces creció, sí, pero de un modo lineal.

El gráfico siguiente es otro ajuste para una producción de 3200 Gb y cuatro ciclos. Lo que quiero mostrar es que hay muchas posibles soluciones a la ecuación. Hay grados de libertad.

Y vamos a los precios.

El precio en dólares constantes desde 1860 muestra una evolución típica de los minerales, con periodos prolongados de estabilidad y precios bajos y periodos cortos con fuertes subidas y caídas de precios. El problema es que los precios son magnitudes relativas de dos variables, y por tanto nos cuentan tanto de lo que pasa con el petróleo como de lo que ocurre con el propio dinero.

Por ejemplo, veamos los precios del petróleo en oro.

Bueno, pues parecido pero distinto. O los precios de petróleo en hierro, otra historia.

Y para terminar, la historia que nos interesa, el precio del petróleo en energía fósil, es decir, en antracita:

Y en lignito.

Esto es. Queda claro.

Lo que ocurrió en 1973 es lo que todo el mundo sabe. Los precios de la energía se revolucionaron y el petróleo pasó a ser una fuente de energía primaria antieconómica.

Hasta el 73, era más barato quemar petróleo que antracita, aunque un poco menos que quemar hulla. En 2011 quemar petróleo era siete veces más caro que quemar antracita y diez veces más caro que quemar hulla.

Hoy, el petróleo es una fuente de energía primaria de lujo, y solo en ciertos usos compensa. Intervienen muchas variables y la transformación de toda la infraestructura del petróleo exigirá enormes inversiones. Pero se hará.  De hecho ya ha comenzado, y estamos en ello.

Por otro lado, la gasolina tiene dos grandes ventajas que la hacen todavía atractiva. Es líquida, por lo que favorece su combustión rápida para alimentar esos potentes que mueven el transporte mundial (ya se sabe, la velocidad es también un precio)  y apenas deja residuos, por lo que es menos dañina que el carbón.

Los coches eléctricos parece que se enfrentan a grandes contratiempos en buena medida porque no son capaces de igualar esa potencia y velocidad que tanto apreciamos y porque sus baterías todavía contaminan demasiado. Quizá la solución sea licuar o gasificar el carbón.

Lo que está claro es que el petróleo como fuente de energía primaria se terminó en el 73. Y eso fue lo que dio paso a otro ciclo. Los agoreros que dicen que se dejará de sacar petróleo porque hay que aplicar cada vez más energía deberían entender que por el petróleo se paga ya seis veces más dinero que la energía que proporciona. De hecho, desde el año 2003 es ya más caro extraer la energía del petróleo que la que se podría extraer del trigo.

Lo que está claro es que no estamos abocados a un inminente colapso energético por falta de petróleo, pero como suponía Hubbert, tampoco el dinero es la mejor medida de todas las cosas.

Y una cosa más, a la vista de los gráficos de precios vistos. Lo que vivimos desde el año 2000 (y que refleja el dolar) es una crisis de materias primas que afecta también al petróleo y sobre la que espero tratar pronto, pero, desde luego, no es una crisis de la energía.

PD. Aquí os dejo las fuentes a la series históricas de petróleo:

precios: The Editor, BP Statistical Review of World Energy 2010, BP Statistical Reviewof World Energy, June 2010, BP p.l.c., London, UK, viewed 10th June, 2010, <http://bp.com/statisticalreview>.

producción: http://www.tsp-data-portal.org/Oil-Production-Extrapolation-Scenario-Analysis.aspx# http://www.earth-policy.org/datacenter/pdf/book_wote_energy_oil.pdf

carbónhttp://www.eia.gov/coal/data.cfm#prices

trigo: http://www.sfu.ca/~djacks/data/publications/publications.html

oro y hierrohttp://minerals.usgs.gov/ds/2005/140/

ciudades iluminadas

30. Contaminación sísmica y calentamiento global: una cuestión de magnitudes planetarias.

Imagen NASA de la iluminación artificial de la Tierra.

El gráfico anterior representa el número de terremotos registrados por el IGN en Galicia (longitudes: -7.30.00,  -8.95.00; latitudes: 41.85.00, 43.85.00)  entre el uno de enero de 2002 y el veinticinco de diciembre de 2012: diez años y 983 eventos sísmicos identificados. Pero tranquilos, no hay más riesgo sísmico el fin de semana. Lo que vemos es un ejemplo de un artefacto en una medida, un error sistemático generado por las condiciones de muestreo. Los días de semana el ruido sísmico generado por la mayor actividad industrial y urbana enmascara la señal de los terremotos más débiles.

Este gráfico  representa lo mismo que el primero pero para lapsos de seis horas. Entre las 00 y las 06 horas, la mínima actividad humana permite una escucha más limpia de los sismógrafos, y en consecuencia el número de terremotos registrados es máximo -en torno a 50 de media- El máximo ruido sísmico se produce entre 06 y las 18 horas de los días laborables, doce horas en las que  se detectan unos 30 terremotos de media, un tercio de los que se escucharían con un ruido de domingo., En términos de magnitud media (que mide la energía del terremoto), la gráfica presenta un aspecto inverso, aunque el efecto se ve peor. Los mínimos de magnitud matinales de los días laborables no se deben a una menor actividad sísmica, sino a que los terremotos más débiles no son registrados y por tanto no se suman a la media, que de este moto tiene valores más altos. Desglosada la actividad sísmica por magnitudes, se comprueba que las franjas horarias convergen hacia magnitudes de 2-2,3, justo la magnitud en la que los terremotos -si no son muy profundos- comienzan a ser sentidos por las personas. Así pues, que el ruido sísmico disminuya hacia energías comparables a los terremotos sentidos no es solo porque esos microseismos requieren de mayor energía -y son más costosos de crear- sino por que sus efectos -las molestias y daños a las personas y las cosas- son más evidentes

Por lo general, a los sismólogos no les interesa mucho el ruido sísmico; lo que les importa.son los terremotos naturales, y en consecuencia lo común es que se ocupen en desarrollar instrumentos de cómputo para eliminar este ruido, no para interpretarlo. Pero por fortuna, siempre hay excepciones, y hace ya más de un siglo los primeros estudiosos de este fenómeno comprendieron que el ruido sísmico informaba de cosas tan sutiles como el embate de las olas del océano en la costa o los golpes barométricos de los frentes de bajas y altas presiones. Hoy, estas curiosidades están teniendo insospechadas aplicaciones, y a través de los viejos registros sísmicos los especialistas son capaces de reconstruir registros de tormentas marinas de hace décadas -cuando no había satélites para el estudio del clima global- y compararlos con los actuales.

Pero en cualquier caso la atención se focaliza sobre la fuente del ruido, y el ruido mismo -como tal- no se toma en consideración, ni sus consecuencias sobre el medio natural -las rocas y el subsuelo- cuando no sea que afecte a las personas y sus propiedades. Y sin embargo, esto no debería ser así. No, por lo siguiente.

La energía acumulada de todos los terremotos registrados en un cuadrado que circunscribe Galicia (latitud 41º a 45º; longitud -6º a -9º) entre enero de 2002 y diciembre de 2012 fue de 6,52 E11 (seiscientos mil millones de julios). Un número enorme, aunque depende con qué se compare. Por ejemplo, en 2010, los gallegos quemamos 2.016.596 TEP (tonelada equivalente de petróleo) sólo en transporte terrestre. Como cada TEP contiene la increíble cantidad de 4,2 E10 J (unos cuarenta y dos mil millones de julios, en números redondos), resulta que en 2010  los gallegos quemamos en transporte 8,44 E16 J ¡¡130.000 veces más energía que la suma de todos los terremotos de Galicia en 10 años!! Bastaría con que un uno por mil de este gasto energético fuese transmitido a la corteza para que esta tomara 130 veces más energía que la liberada por los terremotos en una década. En realidad, la energía que los gallegos transmitimos al subsuelo tan solo haciendo rodar nuestros vehículos seguramente es mucho mayor que la que liberada por todos los terremotos que se generan bajo la superficie de Galicia. Los expertos consideran que un vehículo gasta en rozamiento un 30 % de la energía consumida, (lo que tampoco es extraño ya que sin fricción los coches no podrían acelerar ni frenar -que es lo que pasa cuando patinan sobre hielo, por ejemplo-), así que los gallegos gastamos en quemar rueda -y asfalto- 2,78 E16 J el año 2010, casi cinco mil veces más energía que la liberada por el seísmo de Triacastela de 1997 (magnitud 5,3), que causó una víctima mortal por infartoDesde luego, buena parte de ese rozamiento calienta y desgasta las ruedas y el firme de las carreteras, -como saben muy bien los aficionados a la F1-, pero queda aún una parte de energía que se transmite al terreno en forma de vibración, y considerando las magnitudes involucradas, incluso porcentajes del 1 o el 2 % suman cantidades ingentes de energía. 

Desde luego, Galicia es un rincón de baja sismicidad relativamente urbanizado en el mundo desarrollado, pero el mundo es muy grande y tiene zonas de sísmica muy activa y también enormes desiertos despoblados, y en general está relativamente subdesarrollado, ¿qué pasa entonces?

En todo el mundo, y según las cifras de ocurrencia estimadas por USGS, la energía liberada total por los terremotos en un año ronda los 2,13 E18 J, es decir, unas ¡¡seis milésimas!! de la producida y consumida por el hombre en todo el mundo en 2010, que fue unos 5 E20 J (quinientos trillones de julios). Esto es tan gordo que se necesita tiempo para asimilarlo.

¿Cuánta energía estamos transmitiendo al terreno? Nadie ha calculado todavía, pero el resultado será: mucha en comparación con al energía sísmica de la corteza.

¿Y las consecuencias? De esas sabemos menos aún: al igual que las personas y edificios en las proximidades de las carreteras más transitadas, puede que algunas especies de insectos u otros animales sufran con especial intensidad estas vibraciones y su vida se haya convertido en un infierno; en el mar -donde el sonido viaja con gran facilidad- ya se tienen en cuenta los posibles efectos de las detonaciones geofísicas sobre los mamíferos marinos y otros animales, un efecto que los anglosajones han bautizado como “seismic pollution”; Quizá también, el ruido sísmico pudiera estar en el origen del misterioso zumbido que se puede escuchar en determinadas ocasiones en la orilla del mar. En este caso el océano podría actuar como una caja de resonancia para el ruido sísmico procedente del continente, devolviéndolo a las playas como devuelve la basura que le llega de ríos y alcantarillas.

Lo único que los sismólogos nos dicen sobre el ruido sísmico urbano es que, en su mayor parte, se mitiga en unos pocos kilómetros de viaje a través del subsuelo. Pero puesto que la energía no se crea ni se destruye, esto debe significar que esta energía transmitida se transforma en trabajo mecánico -agrietando las rocas- y/o energía calorífica -calentándolas-, y este es la consecuencia que ahora quiero tratar.

Las ciudades actúan como islas de calor, pudiendo mantener la temperatura local varios grados por encima de las zonas periurbanas, tanto de día como -especialmente- de noche, cuando los tejados y el cemento irradian el calor acumulado. Hasta hace unos años,  lo que la mayor parte de los modelos climáticos hacían y en especial los del IPCC–  era  “corregir” los valores de temperaturas medidos en las ciudades para hacer “cómo si no estuvieran”, considerando los registros de las ciudades como meras anomalías -artefactos- locales, una especie de “ruido térmico”. Estos modelos simplemente ignoraban o minimizaban el hecho  de que las ciudades calientan tanto el aire como el suelo, y en su fijación por el CO2 despreciaban lo evidente: que las ciudades, minas y centros fabriles de todo el mundo son enormes hornos que calientan no solo la atmósfera, sino la corteza bajo ellas y a su alrededor.

No obstante, cada vez más investigadores -aunque todavía pocos- comienzan a tomar conciencia de la magnitud de este calentamiento e incluso proyectan aprovecharlo. En Osaka (Japón),el calor acumulado bajo la ciudad ha alterado el gradiente geotérmico del subsuelo en profundidades de decenas de metros, y un estudio realizado en varias ciudades de Alemania sugiere que acumulan calor desde hace cientos de años. Este tipo de investigación aplicada ya ha permitido evaluar la bolsa de calor acumulada en los acuíferos existentes bajo las ciudades de Colonia (Alemania) o Winnipeg (Canadá) y potencialmente aprovechable por sistemas geotérmicos de baja entalpía de 2,9 a 4,1 E16 J, suficiente como para aliemnatr la calefacción de esas ciudades unos cuentos años y -por seguir con el ejemplo- dos a tres veces  la energía quemada por el transporte terrestre de Galicia en un año.  

La cantidad de energía producida por los humanos en 2010 fue, como vimos, 160 veces mayor que la liberada por todos los  todos los terremotos del planeta, y como demuestran los sismógrafos de todo el mundo -y de Galicia-, buena parte está siendo trasladada al subsuelo terrestre en forma de energía sísmicaPor el momento desconocemos no solo la cuantía de esta transferencia sino también el modo y los ritmos en que esta energía sísmica es liberada y devuelta a la superficie, pero es muy probable el ruido sísmico esté aumentando la temperatura y la difusividad térmica de las rocas en torno a los centros urbanos, mineros e industriales.

Los mecanismos de transmisión de calor en el interior de la tierra son todavía poco conocidos. La falla de San Andrés en California -probablemente la más vigilada del planeta- genera un flujo térmico mucho más débil del esperado por los investigadores, que han bautizado esta aparente anomalía como San Andreas Heat Flow Paradox, una paradoja que se repite en otras muchas fallas a lo largo del planeta. Por otro lado, en Irán, unos geólogos de aquel país han comprobado con mediciones continuadas a lo largo de doce años -de 1992 a 2004-, que unas horas antes de un terremoto se produce un aumento de la difusividad térmica y la temperatura del suelo, que sube unos 0,4 º C.  Este aumento de la temperatura y la difusividad del suelo provoca un instantáneo incremento de la temperatura del aire sobre él. Una vez el tiene lugar el terremoto principal, la temperatura recupera los valores previos. Aunque los investigadores desconocen el detalle de los mecanismos que intervienen en un terremoto, saben que el agua subterránea juega un papel fundamental y suponen que también es muy importante en la transmisión del calor asociado al sismo. De modo previo al terremoto se produce una dilatación mecánica de la roca por la apertura de la microfisuración  -que de otra manera se encuentra cerrada- y en consecuencia aumenta la permeabilidad y la difusividad térmica.

Atendiendo a todos estos indicios, es muy probable que el ruido sísmico de origen urbano e industrial, -que se mueve en frecuencias que van desde los 0,008 a los 45 Hz y en su mayor parte se disipa a los pocos metros a kilómetros de la fuente-, esté generando un continuo difuso de microfisuras y microanomalías térmicas cuyos efectos sobre la temperatura son ya perceptibles a kilómetros de los centros urbanos.

Cada día hay más evidencias que ligan el calentamiento global al efecto local de las islas de calor urbanas. El estudio alemán al que me referí antes, por ejemplo, encuentra una correlación significativa entre la variación de la temperatura superficial de las zonas urbanas y suburbanas con la temperatura de los acuíferos bajo aquellas, y un estudio estadístico de amplio espectro llevado a cabo en más de 300 localidades de California consigue explicar las variaciones locales de temperatura de 1950 al 2000 considerando la urbanización y el uso del agua junto con factores climáticos cíclicos por la influencia del océano Pacífico.

Según el Departamento de Agricultura de los EEUU, entre 1982 y 1997 la superficie urbanizada aumentó un 34 % y a finales de siglo constituía ya el 5 % del país, un área semejante a la de la península Ibérica. Y esta tendencia ha sido general. Entre 1990 y 2000, en solo diez años, la superficie urbana creció cerca de un 15 % en Europa y un 25 % en España. Por supuesto, esta acelerada urbanización requiere una mayor producción y consumo de energía, buena parte de la cual se transfiere al terreno en forma de calor. Esta energía acumulada se libera según ritmos y mecanismos que todavía desconocemos, pero en los que el agua subterránea debe jugar un importante papel. En cualquier caso, el consumo actual de energía es tan descomunal que con la producción de un año podríamos calentar 2,1 ºC los aportes de todos los ríos de la Tierra al mar en ese periodo o subir 10 ºC la temperatura de 23.000 km3 de granito.

Quizá lo estemos haciendo.