Las energías renovables se acercan lentamente a sus retornos decrecientes

Publicado originalmente en thehonestsorcerer.medium.com por B

Las energías renovables, que en su día fueron una fuente de esperanza para mantener nuestro estilo de vida moderno, están a punto de alcanzar rendimientos decrecientes (es decir: proporcionan cada vez menos beneficios a la sociedad con cada nuevo panel solar o turbina eólica que se añade). Para que conste: los combustibles fósiles hace tiempo que han superado el mismo punto, en el que perforar otro pozo o abrir una nueva mina consume exponencialmente más recursos y energía que el anterior, por no mencionar que dispara aún más los niveles de CO2. La cuestión es: ¿podemos continuar con la civilización de alta tecnología basada ahora en las energías renovables, o estamos a punto de toparnos con las mismas limitaciones que con cualquier otra tecnología que hayamos utilizado en el pasado?

No es fácil aportar datos que justifiquen las afirmaciones de que los beneficios disminuyen. Va mucho más allá de un "simple" cálculo del rendimiento de la inversión: requiere un enfoque holístico, una verdadera evaluación de principio a fin, si se quiere. Hasta ahora no he encontrado ningún estudio de este tipo (el trabajo de Simon Michaux es el que más se acerca), así que si usted es un investigador independiente o un estudiante en busca de un tema para su doctorado, no dude en profundizar en el tema.

Hasta entonces, como de costumbre, considere lo que sigue como un experimento mental y vea si tiene sentido para usted. Como siempre, utiliza tus habilidades de pensamiento crítico y no te tomes al pie de la letra nada de lo que yo (y mucho menos la gente inculta de los principales medios de comunicación) diga. Dejando esto a un lado, veamos cuáles pueden ser los signos ominosos de que la sociedad está alcanzando rendimientos decrecientes cuando se trata de desplegar "energías renovables" a gran escala.

En primer lugar, tomemos esta pequeña noticia de mi pequeño país. Desde el pasado otoño, Hungría ha dejado de aceptar la alimentación de todas las nuevas instalaciones solares, incluidas las instaladas en tejados de viviendas unifamiliares. Se podría argumentar que es el resultado de malas decisiones políticas, mala gestión, precios máximos de la electricidad o lo que sea, o empezar a pensar críticamente sobre el tema. Como mi pequeña y corrupta nación no es ni mucho menos la única que toma decisiones de este tipo (como reducir drásticamente las primas, muy por debajo del punto de rentabilidad económica en la soleada California), mi sexto sentido me dice que nos enfrentamos a problemas sistémicos.

Cada vez se tiene más la sensación de que nuestras redes eléctricas no están a la altura cuando se trata de aceptar grandes cantidades de electricidad "renovable". Tomemos como ejemplo la siguiente noticia procedente de la capital mundial del "libre mercado lo resuelve todo": Estados Unidos. Carentes de la más mínima comprensión técnica, los economistas que escriben el citado ensayo (además de dar muchos otros "grandes" consejos de inversión, entre ellos "un esfuerzo por colocar reactores de fusión nuclear en la Luna"), concluyen que el problema puede resolverse gastando más dinero. Tan sencillo como eso. Pero antes de seguir adelante con la propuesta de gastar dinero, tenemos que entender primero algunas cosas.

1. Las energías renovables son inherente e irremediablemente intermitentes. Producen electricidad a su antojo en función del tiempo y la hora del día, sin tener en cuenta la demanda real de electricidad. Sobreproducen en los días soleados y ventosos, y producen muy poco por la noche, cuando la demanda suele ser mayor.
2. Para compensar este defecto inherente, hay que instalar algún tipo de almacenamiento. Como es de esperar, esto aumentaría los costes en un 30-40% como mínimo, lo que hace que la propuesta de instalar energía solar en el tejado para evitar el aumento de los precios de la electricidad sea absurda. Si se añaden baterías a una vivienda familiar, el periodo de amortización superará con creces los diez años, o la vida útil de muchas partes de la instalación. La situación tampoco es muy diferente cuando se trata de grandes redes nacionales. Lion Hirth, en su estudio de 2013 titulado: The Market Value of Variable Renewables - The Effect of Solar and Wind Power Variability on their Relative Price (El valor de mercado de las energías renovables variables: el efecto de la variabilidad de la energía solar y eólica en su precio relativo), ha descubierto que añadir energía eólica por encima del 30% de la electricidad total producida y energía solar por encima del 15% reduce efectivamente a la mitad su valor de mercado (reduciéndolo al 50-80%), precisamente debido a las inversiones adicionales necesarias para mantener la estabilidad de la red... Al menos hasta que se alcance el siguiente nivel, en el que las empresas de servicios públicos necesitarían invertir aún más en equipos y almacenamiento cada vez más sofisticados y complicados. Así pues, la afirmación de que la energía solar y la eólica son más baratas que los combustibles fósiles sólo es cierta en la medida en que se mantengan bien equilibradas con las tecnologías antiguas y contaminantes a las que pretenden "sustituir".
3. El crecimiento económico depende de una energía barata. Si, por ejemplo, el coste de la electricidad aumenta desproporcionadamente (en comparación con los demás costes/beneficios del funcionamiento de una economía), la gente y las empresas empiezan a pensar mucho en cómo conservar y comprar menos, y desde luego no en cómo aumentar su consumo. Dado que no se puede realizar ninguna actividad económica sin gastar antes energía, se hará todo lo posible por reducir todo gasto que no sea energético: inversiones incluidas. Esperar que los precios de la electricidad suban (y se mantengan) lo suficiente como para justificar un gasto adicional en almacenamiento es, de hecho, esperar unos niveles de precios de la energía que induzcan a la recesión y acaben con la industria, como los que tenemos ahora mismo en Europa.
4. Actualmente, toda la actividad industrial, incluida la producción de obleas de polisilicio para construir paneles solares, o la extracción y fundición de metales de tierras raras para construir imanes potentes para turbinas eólicas y motores eléctricos, depende al 100% de la disponibilidad de combustibles fósiles baratos y abundantes. Los combustibles fósiles están por todas partes, desde las excavadoras mineras, los camiones volquete y los buques de carga que consumen gasóleo por barril, hasta las fundiciones que funcionan con calor de proceso estable y corrientes eléctricas generadas por el carbón y el gas natural... Hasta ahora, ni un solo panel solar o molino de viento en la Tierra se ha producido únicamente con electricidad "renovable" (desde la minería hasta la instalación, totalmente fuera de la red y sin el respaldo de combustibles fósiles o trucos contables). Por lo tanto, no es irracional suponer que, una vez que desaparezcan los combustibles fósiles, también desaparecerán las energías renovables. Sin el menor retraso. Si piensa lo contrario, dígame por qué no hay en marcha en este momento proyectos en el mundo real destinados a demostrar la extraordinaria afirmación de que las energías renovables pueden, en efecto, ser producidas únicamente por energías renovables... Supongo que empiezas a ver mi punto de vista.
5. Todas las energías renovables (y todo lo eléctrico) dependen de la disponibilidad de cobre, una materia prima finita que se encuentra en concentraciones cada vez más bajas y cada vez más lejos de la civilización, y que requiere cada vez más agua dulce, y sí, combustible diésel, para conseguirlo año tras año, a medida que los yacimientos baratos de extraer se agotan poco a poco. A medida que estos recursos se vuelven más caros (y escasos) y las leyes del mineral se degradan, la minería del cobre dejará de ser rentable y se detendrá. Esta es la razón principal de la inminente escasez de cobre, a pesar de que la demanda (al menos en teoría) se dispare, y no la "falta de inversión". Las empresas mineras están esperando a que los precios lleven a la quiebra a la mayoría de los clientes, para poder extraer el cobre restante (más caro) para quien quede.
6. Finalmente llegamos al ominoso tema de los flujos de residuos. La eólica y la solar tienen una vida útil de entre 15 y 25 años, mientras que las centrales de carbón o nucleares duran fácilmente cinco décadas, o más. Esto significa que tendríamos que construir al menos el doble de energía renovable para sustituir totalmente a las fuentes tradicionales en el mismo periodo de tiempo. (Esto por no mencionar el hecho de que la producción real de energía de las "renovables" tiende a ser muy inferior a su capacidad nominal - véase el punto nº 1 anterior). Por tanto, se podría suponer con seguridad una proporción de sustitución de una a cuatro (si no más) en los próximos cincuenta años... En otras palabras: habría que construir al menos 4 parques eólicos para sustituir una central de carbón de la misma capacidad durante los próximos 50 años. Este planteamiento, por supuesto, produciría megatoneladas de residuos no reciclables: desde aspas de molinos de viento (fabricadas con resinas derivadas del petróleo) hasta obleas de polisilicio dopadas con metales raros pero venenosos, pasando por los innumerables depósitos de residuos que contienen millones de metros cúbicos de aguas residuales ácidas llenas de metales pesados, dejadas atrás por la minería.

Sabiendo todo esto, no es difícil imaginar lo que ocurriría si las compañías eléctricas consiguieran sacudir el árbol mágico del dinero con suficiente fuerza, y se cubrieran de enormes cantidades de efectivo... Suficiente para invertir en "redes inteligentes". Si realmente quisieran resolver el problema de la intermitencia causada por la adopción de demasiada energía "renovable", tendrían que construir conexiones interestatales (que requerirían miles, si no millones, de toneladas de aluminio para los cables de transmisión y cantidades incalculables de cobre para los transformadores de alta tensión y los interruptores e inversores "inteligentes"), así como almacenamiento por gravedad, parques de baterías y mucho más. Todo ello en paralelo a la sustitución de la vieja red eléctrica, que está envejeciendo y provocando incendios forestales y apagones... Como resultado veríamos:

1. Los precios del cobre se disparan, haciendo que la mayoría de los cálculos de rentabilidad de la inversión en redes inteligentes se vayan al garete.
2. Aumento significativo de la demanda de gasóleo y agua dulce de las minas que aumentan su producción en los lugares más remotos, desde los secos Andes hasta los frondosos bosques de la cuenca del Congo. Habría que construir nuevas infraestructuras con un gran gasto de recursos (carreteras, ferrocarriles, cables de transmisión de electricidad junto con centrales eléctricas de carbón o gas natural que suministren energía a las minas y refinerías).
3. A ello seguiría un aumento similar de la deforestación y la creación de balsas de residuos tóxicos, con accidentes cada vez más frecuentes que envenenarían las aguas cercanas... Por no hablar del aumento de las emisiones de CO2.
4. La producción de litio, cobalto, germanio y otros innumerables metales raros necesarios para la transición tendría que aumentar aún más, ya que la demanda de estas sustancias raras se multiplicaría por varios cientos en comparación con el nivel actual.
5. En general, esto nos obligaría a extraer más tierra en las próximas décadas que lo que hemos hecho en los últimos diez milenios. Las empresas mineras y de combustibles fósiles se enriquecerían sin medida y se verían urgidas a seguir invirtiendo en nuevos pozos petrolíferos y pozos mineros, lo que acercaría aún más el inevitable agotamiento de estos recursos (junto con el colapso climático).
6. Hay que recordar que los combustibles fósiles han superado con creces su punto de rendimiento decreciente. La energía neta que proporcionan a la sociedad ya está disminuyendo y lo haría aún más rápidamente si nos embarcáramos en esta misión. Se nos ha acabado el tiempo y la escala para electrificar nuestro mundo.

La rentabilidad de las energías renovables es cada vez menor. Para añadir más de ellas a la red, habría que revisar completamente las redes eléctricas. Si un país con dinero suficiente se embarcara en semejante misión, acabaría superando rápidamente a las redes nacionales competidoras en el mercado de recursos finitos, lo que haría que el cambio fuera bastante injusto y desigual. Sin embargo, si esta locura tuviera éxito, a pesar de los numerosos e insuperables desafíos técnicos, el país en cuestión sustituiría su red basada en combustibles fósiles por una renovable con un gran coste material y medioambiental en nombre de la reducción de las emisiones de CO2, pero sin ningún beneficio económico añadido. Esta nueva red generaría la misma electricidad 24/7 de siempre para la misma clientela industrial y residencial de siempre, que ahora abandona los combustibles fósiles y exige aún más energía que nunca... para fabricar las mismas cosas de siempre que solían fabricar antes de la transición.

Por supuesto, esto supondría un aumento de la complejidad técnica y social, con la carga adicional de un programa de sustitución dos veces más frecuente que el de las tecnologías antiguas. Toda la red necesitaría una revisión completa con inversores, conmutadores inteligentes, paneles solares que envejecen rápidamente, cajas de engranajes de molinos de viento caducados, palas rotas y todo lo demás cada dos décadas (o incluso menos en el caso de componentes electrónicos sensibles y baterías). Rápidamente acabaríamos en un escenario en el que una parte significativa (y cada vez mayor) de la economía trabajaría día tras día para sustituir o reciclar equipos y extraer y fundir metales para lo que no se puede recuperar de las cosas rotas... Todo ello para mantener una red eléctrica de complejidad bizantina a la que no le queda respaldo (como el gas natural, el petróleo o el carbón).

La electricidad se volvería absolutamente indispensable para todos los sectores de la economía, incluida la fabricación de los equipos que la hacen posible. Todo esto tendría un coste cada vez mayor, ya que las minas antiguas (que proporcionan el relleno necesario para los componentes no reciclables) se agotarían y habría que construir nuevas minas que produjeran minerales de calidad cada vez más baja. Imagínense qué parte de la naturaleza quedaría tras un par de rondas de sustitución en el proceso.

¿Deberíamos entonces volver a los combustibles fósiles? Bueno, ese barco hace tiempo que se fue, como repito una y otra vez. Puede que el petróleo ya haya superado su pico de producción en 2018, y su largo declive debido al agotamiento natural se vislumbra ahora en el horizonte. Como el petróleo es esencial para producir casi todo, su lento agotamiento acercaría cada vez más también el declive de la producción de gas natural y carbón...

Por no mencionar el hecho de que ya hemos superado todos los umbrales seguros de concentración atmosférica de CO2. La última vez que fue tan alta como hoy, las temperaturas globales eran 3-4 grados más altas, sin capas de hielo en ninguno de los polos, y sin humanos dando tumbos por ahí. Esto nos da razones de sobra para evitar cualquier emisión adicional de gases climáticos desde ahora mismo, incluidas la minería y la construcción.

¿Cuál es entonces la solución? Las sociedades deben volver a aprender a vivir con cada vez menos energía y, en última instancia, sin electricidad ni combustibles fósiles en las próximas décadas y siglo. ¿Lo harán? De ninguna manera. Dado que la energía es la economía, cada vez menos significaría una actividad económica cada vez menor. Esto se traduciría rápidamente en pérdida de beneficios y deudas inasumibles (tanto por parte de los gobiernos como de las empresas), lo que llevaría a impagos y a una pérdida general de productos y servicios. Nadie votaría a favor de eso.

Así pues, no es difícil comprender por qué todo el mundo está interesado en mantener el statu quo de una forma u otra. Tampoco es de extrañar que todo el mundo se esconda tras muros de negación: el culto a los combustibles fósiles niega fácilmente el agotamiento y el cambio climático, mientras que el bando de las renovables niega la contaminación, las dificultades técnicas y bueno, sí: el agotamiento de los recursos minerales finitos de los que depende toda su tecno-utopía.

Sólo hay una entidad plenamente consciente de la realidad: La Naturaleza. El agotamiento de sus ricos yacimientos de petróleo y metales nos enseñará por las malas lo que podemos o no podemos conseguir, independientemente de lo que queramos creer que es posible. Las próximas décadas serán las de la adaptación a estas realidades básicas, así como a nuestra situación ecológica en rápido deterioro. Un cambio de paradigma, que se aleje del consumo masivo -y del elevado uso de energía- de una forma u otra, no tardará en producirse.

Hasta la próxima,

B