energeticos y la supervivencia de la humanidad …...la humanidad ultima llamada jorge a. montemayor...
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ENERGETICOS Y LASUPERVIVENCIA DE
LA HUMANIDADULTIMA LLAMADA
Jorge A Montemayor AldretePablo Ugalde Velez
Marcelo del Castillo Mussoty
Fidel Cruz Peregrino
Jorge A Montemayor AldreteInstituto de Fısica Universidad Nacional Autonoma de Mexico
Pablo Ugalde VelezUniversidad Autonoma Metropolitana Plantel Azcapotzalco
Marcelo del Castillo MussotInstituto de Fısica Universidad Nacional Autonoma de Mexico
Fidel Cruz PeregrinoUniversidad Autonoma Metropolitana Plantel Azcapotzalco
copyJorge A Montemayor Aldrete 2015
copyEdiciones Mexicanos Unidos
wwwmexicanosunidosorgmx
Cuidado de la edicion Fidel Cruz Peregrino
Este libro no persigue ningun afan de lucro y en el dudoso caso de que
su distribucion recaude alguna cantidad en efectivo dicha cantidad sera
propiedad de la World Wildlife Fund Este libro podra ser reproducido
total o parcialmente por todos los medios al alcance de cualquier ser
humano siempre que se cite la fuente original de igual manera podra
ser traducido sin fines de lucro al idioma que se considere conveniente
Impreso en Mexico Printed in Mexico
Dedicatoria
Este libro esta dedicado a Bertrand Russell Albert Eins-tein y a Robert H Jackson (fiscal de USA ante el Tribunal Mi-litar Internacional de los Juicios de Nuremberg) que se opu-sieron a las guerras imperialistas de conquista Al LicenciadoBenito Juarez Garcıa al General Lazaro Cardenas y al IngHeberto Castillo Martınez mexicanos de gran espıritu an-timperialista A Mahatma Gandhi Nelson Mandela BradleyManning Julian Assange Edward Snowden y James Han-sen entre muchos otros seres humanos que han actuado yactuan guiados por el interes primordial de lograr que la es-pecie humana sobreviva en condiciones decorosas y dignas deser vividas por todos los seres humanos y los seres vivos queconforman los ecosistemas planetarios En particular a lospueblos de Mexico y Estados Unidos de America los cualestienen la gran responsabilidad de evitar el estallido y desarro-llo de una nueva y demencial guerra mundial que podrıa seriniciada por el imperio a quien en su persecucion de la con-quista militar de recursos energeticos ajenos no le importa elponer en grave riesgo la supervivencia de todas las formas devida en el planeta
Los autores agradecemos al Lic Porfirio Martınez Gonzalezmiembro de MEXICANOS UNIDOS quien sugirio la escri-tura de este libro hace casi dos anos
iv
En lo personal el autor Marcelo del Cas-tillo dedica su contribucion a la memoriade sus padres Marcelo y Marıa Luisa
Introduccion
En este libro que a continuacion leeras encontraras muchainformacion pertinente al asunto energetico del cual depen-de la supervivencia de la especie humana La informacion sepresenta de la manera clara y entendible para todo publicoy aporta una vision a corto y largo plazo de los principalesaspectos de la vida cotidiana de la humanidad la cual de-pende directamente de fuentes energeticas Tambien abordalos problemas fundamentales que existen en relacion con losenergeticos alternativos a las fuentes de combustibles fosilesası como las tecnicas requeridas para su evaluacion Todo ellova salpicado aquı y alla por algunas cuantas ecuaciones ma-tematicas que no impiden la coherencia y el entendimiento delmaterial para cualquier lector pero que ayudaran a los pro-fesionistas y estudiosos que deseen comprender mas a fondola naturaleza del problema
Este libro se escribe despues del ano 2005 ano en el cualse alcanzo el consumo de la mitad de las reservas mundialesde hidrocarburos convencionales nos quedan alrededor de 35a 40 anos de dicho recurso las reservas mundiales de carbonmineral duraran de 50 a 60 anos al ritmo actual de consu-mo estas dos fuentes energeticas suman el 86 del total delconsumo energetico mundial La ciencia ha demostrado soli-damente que el desarrollo pleno de una fuente energetica queaporte el gasto y el ritmo de consumo exigido actualmente porla humanidad requiere un perıodo de 55 anos Estamos con
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el tiempo en contra
Si a esto agregamos que se ha demostrado sin lugar a du-das que el calentamiento global ocurre debido a la quema decombustibles fosiles y que estamos peligrosamente cerca deun incremento de temperatura (2 grados centıgrados respectoal valor medio antes del comienzo de la Revolucion Industrial)el cual acarreara cambios irreversibles en los ecosistemas loscuales pondran a corto plazo en grave peligro la superviven-cia de la especie humana Entendemos que debemos utilizarcon el maximo de responsabilidad por un tiempo limitadolas fuentes contaminantes para desarrollar las nuevas fuentesenergeticas no contaminantes Debemos actuar con responsa-bilidad y mesura para lograr dicha transicion energetica sinoriginar catastrofes poblacionales la vida de todos nos va enello De seguir el patron usual de despilfarro y derroche quecaracteriza la Civilizacion actual en cuanto al consumo decombustibles fosiles se refiere se espera que la temperaturaira subiendo hasta alcanzar un incremento de seis grados afines del ao 2100 Lo anterior pondra en grave riesgo la pro-duccion mundial de cereales de los cuales la especie humanaobtiene el 60 de sus calorıas alimenticias Actualmente conun criterio conservador se considera que el incremento de latemperatura en cada medio grado disminuya la productivi-dad de las plantas de cereales en 5 esta disminucion en laproduccion de cereales aumentara conforme aumenten las se-quıas por cambio climatico En Mexico la desertificacion delas tierras causada por el cambio climatico avanza un 2 anual y debido al cambio climatico en 50 anos la precipita-cion pluvial en Mexico disminuira en promedio 20 ademasel 20 de la produccion agrıcola de este paıs depende de laexplotacion de aguas subterraneas las cuales al ritmo actualde explotacion de los acuıferos se agotaran en unos treintaanos Dado que la produccion agrıcola es directamente pro-porcional a la cantidad de agua disponible para riego la pro-
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duccion agrıcola en Mexico disminuira en un mınimo de 40 lo cual implica una reduccion poblacional por inanicion delorden de 478 millones de habitantes de Mexico antes de 50anos En Estados Unidos de America la produccion agrıcoladepende del agua subterranea en un 60 la cual esta en unacelerado proceso de agotamiento en menos de treinta anosla produccion de alimentos en ese paıs se colapsara en el por-centaje correspondiente Y aun mas no sera autosuficiente enmateria alimentaria y no sera capaz de exportar cereales locual causara cientos de millones de muertes por hambre fueradel paıs y decenas de millones dentro de este
Para evitar los desastres causados por el calentamientoglobal serıa necesario dejar bajo tierra el 80 de las reservasde combustibles fosiles convencionales actuales la inercia dela economıa y la necesidad de utilizar dichas reservas pararealizar la transicion a fuentes que no contribuyan al calen-tamiento global dificultaran la aplicacion de dicha estrate-gia Ademas es evidente que las grandes mayorıas de la Hu-manidad encontraran una ferrea oposicion de las principalescompanıas petroleras y energeticas que buscaran explotar almaximo dichos recursos en su beneficio economico se tendraası mismo la oposicion de las principales potencias militaresdel mundo comenzando por el gobierno y ejercito de EstadosUnidos de America que buscaran un nuevo reparto del mundoaun mas favorable para ellos que el actualmente existente
Desarrollar fuentes de hidrocarburos no convencionalescomo las arenas bituminosas el gas y el petroleo de rocasde esquisto (shale gas y shale oil) y los hidratos de metanosolo acelerara el calentamiento global y reducira la energıaneta disponible para que la humanidad realice una transi-cion a energıas renovables que no liberen dioxido de carbonoa la atmosfera y que puedan aportar potencia por millonesde anos de manera sustentable Las fuentes de hidrocarbu-ros no convencionales son un espejismo que no es rentable
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economicamente y solo sirve para que los grandes consumi-dores produzcan una burbuja especulativa que reduzca demomento el precio internacional del gas y distraiga de lapreparacion de grandes guerras de rapina por apropiarse delos yacimientos de Medio Oriente Venezuela y Mexico Eneste probable escenario de guerra mundial por los declinantesrecursos energeticos fosiles es imprescindible que Mexico semantenga neutral y no intervenga en ella para asegurar lasupervivencia de la poblacion mexicana actual y prepararsepara el desarrollo masivo de las energıas alternativas a loscombustibles fosiles
En este libro entre otras cosas encontraras un analisisdetallado de la informacion publicada en medios y revistascientıficas acerca de 16 fuentes energeticas alternativas a loscombustibles fosiles De dicho estudio se concluye que paraMexico en particular y para el mundo en general la uni-ca fuente actual factible para responder a las necesidadesenergeticas globales de la humanidad sin afectar los eco-sistemas planetarios es la produccion ingenieril de energıageotermica de roca seca caliente de las profundidades de laTierra Para el caso de Mexico tendrıamos como ventaja nues-tra experiencia en materia de perforacion petrolera la ex-periencia de la CFE en el desarrollo y manejo de plantasgeotermicas de roca caliente humeda el respetable aparatoeducativo de nivel superior posgrados y de investigacion enciencia e ingenierıa con que cuenta el paıs y por ultimo larenta petrolera que es de la nacion Todo lo anterior junto conel desarrollo de la correspondiente infraestructura industrialpermitira a la nacion hacer la transicion energetica requeridapara beneficio de la poblacion mexicana actual y futura
Indice general
1 Antecedentes 1
11 Introduccion historica 1
12 Primera Revolucion Industrial 3
13 Segunda Revolucion Industrial 6
14 Tercera Revolucion Industrial 8
2 Retos a la humanidad 17
3 Pico del Petroleo 23
4 Tiempo mınimo de desarrollo 33
41 Introduccion 33
42 Nuevas tecnologıas energeticas 34
43 Gasto energetico por ciudad 39
44 Nueva fuente energetica 40
5 Crisis Planetaria 45
51 Soluciones a las crisis 46
52 Final del Capıtalismo 47
6 Disminucion de la ganancia 53
x INDICE GENERAL
61 Tasa de ganancia 53
62 Ciclos economicos a nivel mundial 56
63 Ciclos de Kuznets y grandes guerras 59
64 Analisis de los ciclos Kuznets 61
65 Amenazas de invacion militar 71
66 Lavado de Dinero 71
67 Promocion de la Heroina 73
7 Realidad del planeta finito 75
8 Efectos adversos en el ecosistema global 81
9 Alimentos agua y energeticos 91
91 Uso de energıa en la agricultura 92
911 Efectos negativos de la separacion en-tre los sitios de produccion de animalespara la alimentacion humana y los deproduccion agrıcola 97
912 Impacto en los ecosistemas causados porlas labores agrıcolas y forestales de lahumanidad 97
913 Produccion de bioetanol como polıticagenocida de EUA los energeticos y laalimentacion humana 98
914 Necesidad de controlar las pestes en elciclo agrıcola de produccion alimentaria 99
92 Consecuencias energeticas de los estilos de die-tas alimentarias 100
93 El Agua 101
931 Introduccion 101
INDICE GENERAL xi
932 Agua y animales aprovechados por lahumanidad 102
933 Agua y ecosistemas 103
934 Agua virtual y posibles hambrunas enel futuro cercano 103
935 Agua dieta humana energeticos y eco-sistemas 104
936 Agricultura e irrigacion con agua sub-terranea 105
94 Agua del subsuelo 105
941 Localizacion del agua dulce en el planeta105
942 Evolucion temporal de la extraccion deaguas del subsuelo por la humanidad 106
943 Efecto de la extraccion del agua del sub-suelo en la elevacion del nivel medio delos oceanos 107
944 iquestAgotamiento del agua del subsuelo yel fin de la agricultura como la conoce-mos 107
95 Agricultura poblacion humana y ecosistemas 109
96 Agricultura y cambio climatico 113
961 Produccion de cereales y precios en losultimos anos 117
962 Cambios en la disponibilidad de aguadebido al cambio climatico y sus efectosen la poblacion mundial 117
10Ecosistemas Recursos y Energıa 121
101 Disminucion de especies de vertebrados de 1970al ano 2010 121
102 Cemento hierro y acero 122
xii INDICE GENERAL
1021 Produccion de hierro y acero 122
1022 Produccion de cemento y necesidadesenergeticas 126
11EROI 129
111 Introduccion 129
112 Ganancia energetica y evolucion biologica 131
113 Combustibles fosiles 131
114 EROI para el petroleo 133
1141 Impacto directo de la disponibilidad deenergeticos fosiles para la vida cotidiana 135
115 Variaciones Dinamicas de EROI 135
116 Funciones que componen EROI 140
1161 Componente tecnologico G(p) 140
1162 Proceso de agotamiento del componen-te fısico H(p) 142
117 La funcion EROI para recursos renovables 143
1171 Energıa eolica 143
1172 Energıa solar 144
1173 Hidrocarburos 145
12EROI e Inversion Economica 149
1201 Recursos no energeticos y no renova-bles y su dependencia en funcion deltiempo 151
121 Un aspecto esencial de la energıa neta 154
13EROI y las Fuentes Alternativas 159
131 Criterios para aplicar EROI 159
INDICE GENERAL xiii
14La Tecnica EROI 165
141 Petroleo 165
142 Carbon 166
143 Gas natural 167
144 Hidroelectricidad 167
15Energıa Nucleoelectrica 169
16Biomasa 173
17Energıa del Viento o Eolica 177
18Energıa Solar Fotovoltaica 181
181 Concentradores Termicos de LuzSolar 184
182 Uso Pasivo De Luz Solar 185
19Desperdicios de la Especie Humana 187
191 Energıa de la basura 190
192 Energıa de la basura Dinamarca y Mexico 202
1921 Caso de Dinamarca 203
1922 Caso de Mexico 205
20Bioetanol y Biodiesel 209
201 Bioetanol 209
202 Biodiesel 211
21Arenas Bituminosas (Tar Sands) 219
22Oil Shale 237
xiv INDICE GENERAL
23Modelo de Ganancia Energetica 267
24Energıa de las Mareas y Ondas Marinas 273
241 Energıa de las mareas Introduccion 273
242 Presas de marea 278
243 Energıa de ondas marinas 290
25Hidratos de Metano 291
26Roca Seca 299
27Conclusiones 315
28Propuestas 325
281 Antecedentes 325
282 Propuestas 328
Bibliografıa 333
Capıtulo 1
Antecedentes
11 Introduccion historica
El genero homo surgio en la placa de Etiopıa en Afri-ca hace un millon seiscientos mil anos y el homo sapienshace unos ciento cincuenta mil anos El hombre primitivose limitaba a utilizar la energıa bioquımica contenida en losalimentos los cuales aportaban entre 2000 a 2500 kcal percapita al dıa [1] Las necesidades que cubre esta energıa sonlas basicas a escala biologica para la supervivencia en reposomas la realizacion de labores fısicas como la caminata la ca-cerıa y la recoleccion de alimentos las cuales no consumıanmucha energıa (Vease Fig 11) Posteriormente hace unos60000 anos la especie humana aprendio a utilizar el fuegocon lo cual amplio tanto la disponibilidad de energıa como lade alimentos asimilables por el hombre Por supuesto que alprincipio (en Eurasia) el fuego se utilizaba solo para manteneralejadas a las bestias durante la noche y calentarse [2] Hace10000 anos justo antes del invento de la agricultura por lasmujeres [4] la humanidad habıa llegado a una poblacion de
2 Antecedentes
Figura 11 Kilocalorias consumidas durante una caminata de 15km por un hombre de 80kg Grafica construida a partir de losdatos de la referencia [3]
53 millones [5] la cual era la maxima poblacion posible enestado estacionario bajo las circunstancias de vida basadasen la caza y la recoleccion sobre el planeta Durante alrede-dor de los 7000 anos posteriores a ese evento en Eurasia launica fuerza disponible para la agricultura era la del hombreque para los fines practicos proporciona una potencia efectivaaproximada de 70 Watt-h (energıa que en una hora equivalea 57 kcal) [6] Hace unos 3000 anos en Eurasia los humanosdomesticaron entre otros animales al buey y al caballo y losutilizaron para arar la tierra con una potencia efectiva de 248Watt-h (debido a que las limitaciones de los aparejos inicialessolo permitıan aprovechar un tercio de la potencia proporcio-
12 Primera Revolucion Industrial 3
nada por el animal [2]) Con esta nueva situacion se tenıanventajas adicionales a las agrıcolas se podıa utilizar el pastoque no era aprovechable directamente por el hombre paraobtener carne leche y derivados ası como cuero en cantida-des superiores a los que proporcionaba la cacerıa ademas elexcremento de las bestias de carga contribuıa a fertilizar latierra de cultivo [7]
Paralelamente gracias al uso de la energıa propia y de losanimales de tiro se fueron fabricando maquinas accesorios yherramientas empıricas que facilitaban las labores como elarado la rueda barcos de vela carretas palancas etc inspi-radas todas ellas en algun fenomeno fısico Posteriormente sefueron dando combinaciones entre distintos inventos viento+ rueda + velas = molino de viento Agua en movimiento+ rueda con remos modificados + piedra rodante = molinopara granos
El cambio ocurrido hace 10000 anos desde la etapa decacerıa y recoleccion para depender de la agricultura parala humanidad significo el paso de una manera simple de tra-bajo social a otra organizacion mas compleja del mismo Latransicion de un nivel de complejidad al siguiente siempreestuvo marcada por un incremento en el uso de la energıadurante la etapa inicial de la agricultura significo que la gen-te tenıa que trabajar mas duro [8] La etapa agrıcola inicialque desde el punto de vista cientıfico corresponde a la prime-ra revolucion de la humanidad se puede caracterizar como laetapa de la produccion agrıcola el uso de los combustibles yenergıas renovables y del desarrollo empırico de maquinas
12 Primera Revolucion Industrial
Hace aproximadamente 500 anos en Gran Bretana du-rante el gobierno de la reina Isabel ya se habıa puesto de
4 Antecedentes
manifiesto la escasez de madera De 1540 a 1640 el precio dela madera se elevo tres veces mas que el nivel general de losdemas productos [7] En 1631 Edmund Howes describio comola sociedad inglesa se vio obligada a consumir carbon de pie-dra (coque) a nivel industrial y como combustible domesticoPor ese entonces el gran consumo de madera y la ausen-cia de reforestacion habıan conducido a una gran escasez demadera no solo en la ciudad de Londres sino en todas lasciudades y muchas partes del interior del paıs En generallos habitantes estaban limitados a quemar hierbajos para co-cinar ramitas y restos de madera que llegan flotando a lascostas Presionados por dicha situacion por primera vez unaparte de la humanidad comenzo a depender de una fuenteenergetica no renovable y no sustentable para resolver susnecesidades diarias de combustible [8] Conforme se incre-mento la demanda de carbon de piedra se fueron agotandolas minas mas superficiales de este recurso y se hizo necesariohacer minas mas profundas para sacarlo lo que encarecio suprecio Los yacimientos mas profundos comunmente estabandebajo del nivel freatico de agua lo cual obligo en un primertiempo a sacar el agua con cadenas cargadas de tinajas demetal jaladas con caballos Al incrementarse la profundidadde las minas la creciente friccion en las cadenas obligo aldesarrollo de nuevos metodos de sacar el agua y de disminuirel costo de extraccion del carbon
La dificultad para extraer el carbon del subsuelo en gran-des cantidades se resolvio mediante el invento y la aplicacionde la bomba de vapor por Papin en Francia para extraerel agua que se filtraba en las minas En 1705 Newcomb lamejoro y fue hasta 1765 cuando James Watt construyo elantecesor de los modernos motores de combustion externa avapor En pocos anos se encontraron aplicaciones diversas enla industria para mover telares laminadoras excavadoras deroca y todo tipo de maquinaria de manera mucho mas efi-
12 Primera Revolucion Industrial 5
Figura 12 Uso de energıa producida a partir del petroleo confines ajenos al alimentario El pico de dicho consumo ocurre en1979 Datos tomados de la referencia [10]
ciente que la rueda hidraulica por otro lado la maquina devapor permitıa aumentar la potencia motriz sin depender delanclaje geografico de las corrientes de agua caracterıstico delas ruedas hidraulicas [9]
La esencia de esta revolucion es que la industrializacionproduce bienes a bajo costo mediante el incremento del capi-tal en maquinas el uso de energıa externa a la especie humanay la sustitucion de mano de obra en la produccion de bienesen dicha etapa la basura y los desechos industriales produ-cidos eran tan escasos que no amenazaban los ecosistemasplanetarios
6 Antecedentes
13 Segunda Revolucion Industrial
A fines de 1860 la necesidad de iluminacion nocturnacrecıa continuamente y se cubrıa con aceites de origen animalen particular de ballena Alrededor de 1859 Edwin Drake enTitusville Pennsylvania EUA comenzo a realizar sistemati-camente la extraccion de petroleo El uso inicial del petroleofue como aceite para iluminacion y pronto como combusti-ble Comparado con el carbon era muy barato y tenıa muchasventajas como su limpieza su homogeneidad su ausencia decenizas y residuos solidos al quemarse la facilidad de trasla-do y almacenamiento y su alta densidad energetica por uni-dad de peso Asociado al uso del petroleo como combustibleaparecen en un perıodo de 20 anos (1867-1887) el motor decombustion interna (diesel) la energıa electrica la lamparaelectrica la telegrafıa sin hilos el telefono la primera de lasfibras sinteticas (la seda artificial) y el primero de los plasticossinteticos como la bakelita [11]
A comienzos de 1900 ya se delineaba el desarrollo de laeconomıa basada en el consumo del petroleo Desde entoncesla expansion de su consumo fue un fenomeno fundamental-mente cuantitativo si exceptuamos el reciente desarrollo de lapetroquımica (vease Fig 13) Esta etapa la cual termina en laPrimera Guerra Mundial es llamada La Segunda RevolucionIndustrial y se le puede caracterizar entre otras cosas por uncambio cualitativo respecto a la etapa anterior destacando sucaracter mas cientıfico su menor dependencia del empirismoy la creciente primacıa de lo ciencia sobre la tecnica Mien-tras que el desarrollo del motor de combustion interna y lasfibras y plasticos sinteticos se basan en el desarrollo cientıfi-co previo de la termodinamica a la que contribuyeron consus aportaciones Carnot Joule Kelvin Clausius Helmohltzy Gibbs el desarrollo de la electricidad la lampara electri-ca el motor electrico la telegrafıa sin hilos el telegrafo etc
13 Segunda Revolucion Industrial 7
Figura 13 Ritmo mundia de produccion del petroleo hasta 1970donde comienza a declinar El promedio de produccion es de casi7 anual durante 80-90 anos Datos tomados de la referencia [2]
se basan en el desarrollo de la electrodinamica realizado poruna gran cantidad de investigadores destacandose entre ellosMaxwell Faraday y Hertz
Como un parentesis antes de abordar a la Tercera Revo-lucion Industrial (Primera Revolucion cientıficondashtecnica) po-demos mencionar que en cada revolucion el avance de la pro-duccion la ciencia y la tecnica redunda en multiples ventajasde diverso tipo para la poblacion lo que origina ldquorevolucio-nesrdquo dependientes de las industriales en otras areas de la vidade los seres humanos Por ejemplo en la medicina durante laPrimera Revolucion Industrial entre 1700 y 1800 se produjola vacunacion antivariolica la pasteurizacion de alimentos yla cirugıa antiseptica todo ello por supuesto basado en eldescubrimiento previo de los germenes patogenos Por otrolado entre 1928 y 1940 con los trabajos de Fleming sobrela penicilina surge la ldquoSegunda Revolucion de la Medicinardquoque permite el desarrollo de la insulina la tiroxina los mar-capasos y el trasplante de organos El conjunto de mejorasen medicina higiene y nutricion contribuyen decisivamente al
8 Antecedentes
Figura 14 Variacion de la vida media de los humanos durantelos ultimos cinco mil anos Datos tomados de la referencia [5]
aumento de la poblacion pues esta mejora su calidad fısica yaumenta su esperanza de vida (vease Fig 14) en el mundo y(Fig 15) en Mexico
14 Tercera Revolucion Industrial
(Primera Revolucion cientıfico-
tecnica)
A partir de la Segunda Guerra Mundial se inicia el surgi-miento gradual de la Tercera Revolucion Industrial (PrimeraRevolucion cientıficondashtecnica) Se identifica con un ritmo decambio cientıfico y tecnologico sin precedentes por su ampli-tud intensidad ası como por su profundidad y continuidad
14 Tercera Revolucion Industrial 9
Figura 15 Vida media de la poblacion mexicana durante los ulti-mos cien anos Grafica construida a partir de datos de la referencıa[12]
La tasa de cambio cientıfico y tecnologico es proporcional alnumero de personal activo en las areas correspondientes Un85 de todos los cientıficos que han existido a lo largo dela historia estan vivos hoy y se encuentran en plena acti-vidad profesional [13] En la etapa que vivimos actualmen-te puede esquematizarse de manera tentativa por el tipo deactividades que despuntan como centrales En primer lugartenemos el desarrollo perfeccionamiento extraordinaria di-fusion y uso de las computadoras para diferentes actividadescomo informatica comunicacion ensenanza diversion etcy sobre todo la creciente aplicacion de robots a las activida-des industriales de tipo productivo esto libera al ser humanode labores insalubres agotadoras repetitivas y monotonas opeligrosas o de las que requieren alta precision mecanica Ensegundo lugar tenemos el desarrollo y busqueda de aplicacio-nes de la biotecnologıa ecologicamente seguras que no pongan
10 Antecedentes
Figura 16 Reserva mexicana de hidrocarburos Grafica construi-da a partir de los datos de las referencias [14-16]
en peligro a los ecosistemas del planeta ni la vida humanapor la desenfrenada busqueda de ganancia a toda costa deempresas como Monsanto En tercer lugar el desarrollo yaplicacion de nuevos materiales para muy diversos usos Encuarto lugar la aparicion paulatina y creciente de la concien-cia de la finitud practica del planeta Tierra y del aumentode los efectos secundarios de la creciente actividad huma-na adversos a la continuidad de toda la vida en el planetaEl surgimiento incipiente de la necesidad de realizar activi-dades cientıfico-tecnicas de todo tipo que permitan que lasactividades humanas se puedan llevar a cabo de manera talque se garantice la supervivencia de la especie y de todas lasotras especies a largo plazo En otras palabras la concien-
14 Tercera Revolucion Industrial 11
Figura 17 Reservas probadas de petroleo crudo de EUA Graficaconstruida a partir de los datos de la referencia [14]
cia de la creciente necesidad de desarrollar al maximo posiblelas capacidades cientıfico-tecnicas y humanas requeridas pa-ra afrontar con exito una gran cadena de diversas crisis quese deben resolver de manera especıfica so pena de desapari-cion de la totalidad de la especie humana y demas formas devida superior del planeta Y en quinto lugar la necesidad cre-ciente de desarrollar nuevos energeticos que no contribuyanal calentamiento global y sean una alternativa real tecnica yeconomica a los combustibles fosiles (hidrocarburos y carbonmineral) que estan en proceso de agotamiento (vease graficaspara Mexico Fig 16) Estados Unidos de America (Fig 17)y el mundo (Fig 18) En particular para Mexico el problemaes urgente por la rapidez de incremento en las exportacionesde petroleo a EUA (Fig 19) Recapitulando hemos visto quedesde los albores de la civilizacion las actividades productivashumanas han sufrido cuatro revoluciones o transformacionesprofundas en dicho proceso historico se pasa de metodos ba-sados en la imitacion de la naturaleza y el uso de la fuerzafısica humana a otros metodos superiores y de mayor com-
12 Antecedentes
Figura 18 Reservas probadas de hidrocarburos en el mundoGrafica construida a partir de los datos de la referencia [1214]
plejidad Se advierte una tendencia creciente de ampliar yaplicar el conocimiento de la naturaleza mediante el uso dela ciencia y la tecnica para desarrollar maquinas y sistemascomplejos de ellas que permitan mas facilmente realizar laslabores fundamentales de la produccion economica En di-cha evolucion se observa que cada vez se va utilizando unamayor cantidad de energeticos por unidad de tiempo paramantener funcionando la estructura socioeconomica globalEl tipo y cantidad de energıa por unidad de tiempo utiliza-do para la produccion de bienes y servicios ha condicionadola estructura socioeconomica de las sociedades humanas a lolargo de la historia Dentro de los grandes cambios a los quenos referimos cabe destacar algunos aspectos por ejemplo
14 Tercera Revolucion Industrial 13
Figura 19 Exportaciones de petroleo de Mexico a EU Cons-truida con datos de la referencia [17] y periodısticos de la Jornadaen particular los dos ultimos puntos
desde el invento de la agricultura se ha dado un proceso deformacion y expansion de ciudades las cuales a escala mun-dial actualmente agrupan alrededor del 50 de la poblaciontotal y en Mexico al 77 de la poblacion nacional (veaseademas para Mexico el crecimiento en el tiempo del numerode ciudades con poblacion mayor a 15000 habitantes Fig110) Con el invento de la agricultura y su desarrollo cientıfi-co se ha pasado de una poblacion mundial de 53 millonesde humanos a una de mas de siete mil millones La esperan-za de vida media para la poblacion ha pasado de 20 anos aun promedio de 65 anos a nivel mundial El transporte decarga ha pasado de una velocidad de 35 kmh por tierra a150 kmh en trenes rapidos La comunicacion que solıa tar-dar meses o anos dentro de un continente ahora tiene unavelocidad casi instantanea en cualquier parte del mundo atraves de la Red Internacional de Computadoras (Internet)
14 Antecedentes
Ası como el tremendo incremento en el conocimiento humanocientıficondashtecnico que actualmente crece a ritmo exponencialcon el tiempo
14 Tercera Revolucion Industrial 15
Figura 110 Incremento de ciudades con mas de 15 mil habitantesdurante las ultimas decadas en Mexico Construida con los datostomados de la referencia [18]
16 Antecedentes
Capıtulo 2
Retos a la HumanidadGrandes Problemas porResolver
Actualmente existe el creciente temor de que la humani-dad este en peligro de extincion debido a las consecuenciassecundarias no previstas de su ldquoexitordquo Algunos de los pro-blemas que de no solucionarse adecuadamente a largo plazopueden poner en riesgo la existencia misma de la humani-dad son las deficientes tecnicas de agricultura ganaderıa ypesca escasez de agua dulce disminucion paulatina de areasboscosas (vease Fig 21 a escala mundial y Fig 22 paraMexico) agotamiento de combustibles fosiles y necesidad dealternativas energeticas contaminacion del aire el suelo elagua y los alimentos disminucion creciente en el numero deespecies vegetales y animales desarrollo de guerras por re-cursos agotables (en particular tierras agua y energeticos)falta de educacion de calidad en paıses pobres como Mexi-co falta de alimentacion adecuada crecimiento continuo dela poblacion y su deseo por satisfacer sus necesidades conse-cuencias varias del efecto invernadero etcetera No solo cada
18 Retos a la humanidad
Figura 21 Variacion porcentual del uso de la tierra a nivel mun-dial Construida con datos tomados de la referencia [20]
uno de esos desafıos amenaza la supervivencia de la especiehumana y otras mas sino que el desarrollo de uno de esosproblemas sin resolver afecta el crecimiento de los otros conlos cuales tiene relacion directa o indirecta De igual mane-ra puede verse que la evolucion de otros problemas comoel de la contaminacion del medio ambiente incide sobre lacalidad de vida a escala planetaria a corto plazo y sobre lavida misma a largo plazo Hasta hace poco tiempo un pro-ceso industrial se analizaba solo desde un punto de vista delos posibles beneficios los empresarios se preguntaban si de
19
Figura 22 Disminucion de las areas ocupadas por los bosquesen Mexico durante los ultimos 30 anos Construida con datos to-mados de la referencia [21]
la realizacion del proyecto se obtenıa una ganancia atracti-va si la respuesta era afirmativa este se llevaba a cabo sinpreocuparse por los danos colaterales La ecologıa como cien-cia comenzo a destacar el asunto de la contaminacion y larealidad de la misma ha obligado a los economistas a parcharsus teorıas internalizando (como ellos le llaman) los costosambientales de sus proyectos Estos problemas pueden verseen otro marco teorico mas fundamental que los otros dos yamencionados iquestCuanto implica en energıa libre haber obteni-do los productos industriales (x) al ritmo y en la magnitudproducidos comparado con iquestcuanto implica en energıa librerestaurar el medio ambiente a sus condiciones iniciales talque el proceso industrial x pueda realizarse por tiempo inde-finido sin afectar las posibilidades de vida animal y vegetalSi la comparacion arroja un saldo negativo a la resta de lasegunda con la primera cabe cuestionarse profundamente larealizacion de tal proceso en el largo plazo Por ejemplo sien el proceso de obtener un nuevo energetico a un ritmo ycantidad especıfica liberamos al medio ambiente sustanciascontaminantes daninas para la vida en el planeta en cantida-des tales que contener y guardar las sustancias o eliminarlas
20 Retos a la humanidad
Figura 23 Porcentaje de uso de energıas renovables respecto aluso de energıa a nivel mundial y nacional Vemos que contrario a latendencia mundial nuestro paıs no incrementa su participacion enenergıas renovables Datos tomados de las referencias [23] y [24]es decir CFE
y lograr que sean inocuas o no toxicas requiere mas energıaque la obtenida durante la operacion de la fuente energeticaestamos envenenando con tendencia irreversible al planeta ensu conjunto y si una gran proporcion de nuestros procesosproductivos se comportan de manera similar estamos en ca-mino de extinguir una parte importante o toda la vida en elplaneta Todos los procesos industriales requieren energeticosde manera directa o indirecta para su realizacion Pero fuea partir de la crisis energetica de 1974 que la humanidadcomenzo a conocer en el ambito social lo central que eranlos energeticos para el sostenimiento y desarrollo de la vidaactual de los seres humanos Esto es se percataron de algoque los ingenieros y los fısicos sabıan desde hace mas de dos-
21
cientos anos Lo que ocurrıa es que la humanidad habıa dadopor sentado que el flujo energetico necesario para su desarro-llo estaba garantizado en cualquier momento no importabacuan lejos llegara en el tiempo La humanidad como conjuntoignoraba lo que entre otras personas habıa dicho BertrandRussell hace mas de 50 anos que la humanidad no se habıadado cuenta que vivıa en una orgıa de despilfarro dilapidan-do en doscientos anos recursos energeticos no renovables quele habıa tomado a la naturaleza mas de 100 millones de anosalmacenar [22] El 88 de la energıa mundial utilizada coti-dianamente en la forma de petroleo gas o carbon es de origenfosil [23] En Mexico esta proporcion es mayor 92 y estaen ascenso (vease Fig 23) a diferencia de la mayorıa de lospaıses desarrollados los cuales de manera creciente utilizancombustibles renovables Ademas de acuerdo con Campbelly Laherrere [11] el 80 de la produccion de hidrocarburosa escala mundial proviene de campos petroleros encontradosantes de 1973 y no se espera hallar nuevos campos del tipogigante sino mas bien pequenos los cuales no van a contri-buir sustancialmente a las decrecientes reservas probadas aescala mundial
Si bien el carbon mineral a nivel mundial dista de acabar-se existen a futuro consideraciones muy bien fundadas quepermiten suponer que surgira una fuerte oposicion a su usoindiscriminado y menos a un aumento al ritmo de su utili-zacion (Veanse documentos del Worldwatch Institute Porejemplo ref [25])
22 Retos a la humanidad
Capıtulo 3
Pico del petroleo y de losMinerales en un PlanetaFinito
Existen tres formas de combustibles fosiles carbon petroleoy gas Los estamos consumiendo a un ritmo millones de vecesmas rapido de lo que se forman y a traves de la atmosfe-ra estamos regresando al ecosistema planetario el dioxido decarbono y otros minerales que alguna vez tomaron de la mis-ma los arboles prehistoricos Con ello estamos regresando alos valores de dioxido de carbono atmosferico caracterısticosde aquellas epocas en las cuales la temperatura media dela superficie de la Tierra era mas alta que la actual Desdeuna fecha tan lejana como 1896 Svante Arrhenius quien fuepremio Nobel de Quımica en 1903 predijo que la RevolucionIndustrial producirıa un calentamiento global debido a la que-ma de combustibles de origen fosil y el consecuente regresode dioxido de carbono a la atmosfera con el esperado efec-to invernadero Actualmente son muy pocos los cientıficosque niegan la realidad del calentamiento global cuyos efectosestan a la vista se acumulan y se acentuan
24 Pico del Petroleo
Figura 31 Tendencias globales de la temperatura superficial enel planeta Tierra y de la concentracion del dioxido de carbono(CO2) en los ultimos 130 anos Construida con datos tomados dela referencia [21]
Durante la explotacion de los yacimientos o campos petro-leros experimentalmente la produccion cambia en el tiemposiendo al principio baja luego sube y posteriormente se nivelapara comenzar a descender de manera mas o menos simetricaen el tiempo El modelo que mejor describe el comportamien-to temporal es el propuesto por M King Hubbert [27]
P =Aeminust
(1 + eminust)2(31)
Donde P es la produccion diaria en miles o millones de ba-rriles o la funcion de probabilidad de produccion diaria Aes una constante en unidades de miles o millones de barrilescaracterıstica de cada pozo o campo petrolero y t es el tiempoen anos que ha estado produciendo el pozo o campo petrolerocorrespondiente Usualmente la ecuacion se grafica como si-gue En el eje vertical se reporta la produccion diaria en miles
25
Fig
ura
32
Var
iaci
ond
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nd
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ioxid
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Tom
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de
Ref
[1
0]
26 Pico del Petroleo
o millones de barriles en el eje horizontal las fechas por anosen que ha ocurrido dicha produccion El punto maximo de lacurva que tiene forma de campana corresponde a la mitaddel aceite que producira el pozo o campo en toda su vida deproduccion
La produccion acumulada al tiempo t Q es
Q =
int t
0
Pdt (32)
y la cantidad ultima o maxima de recursos que puede serrecuperable Qmax viene dada por
Qmax =
int infin0
Pdt (33)
Y entonces
Q =Qmax
(1 + eminusbt)2 (34)
donde a y b son constantes Y el tiempo al cual ocurre elmaximo en la produccion tmax tambien llamado el pico delpetroleo para ese yacimiento o campo se puede determinarde
tmax =1
bln(a) (35)
La grafica de la ecuacion (34) es una funcion sigmoidal ocurva logıstica como las que se observan en fenomenos deevolucion de la poblacion humana acumulada al tiempo tsi es que se ha de estabilizar en un estado de equilibrio enun planeta de tamano finito (Hubbert [1a] o en modelosde cambio tecnologico [1b]) La Figura (33) corresponde alllamado Grupo III compuesto por 56 paıses productores loscuales colectivamente llegaron a su pico de produccion con 40millones de barriles diarios alrededor de 1999 (40 millones de85 millones de barriles diarios de produccion mundial) con
27
Figura 33 Modelo logıstico para el llamado Grupo III
una cantidad maxima recuperable de alrededor de 10 TB 1 yuna produccion acumulada hasta 2005 de 600 GB 2 [28] Lospuntos en con forma de rombo fueron utilizados para realizarel ajuste teorico
Otra manera de mostrar graficamente los datos de explo-tacion en funcion del tiempo llamada ldquola linearizacion deHubbertrdquo [29] permite estimar dos parametros muy impor-tantes de la curva de Hubbert la rapidez logıstica de creci-miento y la cantidad ultima de recursos que puede ser recu-perada
La linearizacion de Hubbert consiste en graficar los datosde produccion diaria (P ) como una fraccion de la produc-
1Tera Barriles de petroleo es decir 1012 barriles2Giga Barriles de petroleo es decir 109 barriles
28 Pico del Petroleo
cion acumulada al tiempo t (Q) PQ en el eje vertical y laproduccion acumulada (Q) en el eje horizontal Esta repre-sentacion utiliza la propiedad lineal de la ecuacion logısticadiferencial
dQ
dt= P = KQ
(1minus Q
URR
) (36)
Donde K y URR son respectivamente la rapidez de creci-miento logıstico y la cantidad ultima o maxima de recursosque puede ser recuperable Ası la expresion anterior puedeser escrita como
P
Q= K
(1minus Q
URR
) (37)
La regresion lineal sobre los datos experimentales nos per-miten determinar K como la interseccion de la curva con eleje vertical y la pendiente es igual a minusKURR de la cualencontramos el valor de URR Donde obviamente Q es
Qmax = URR =
int infin0
Pdt (38)
En la ecuacion (37) el termino 1 minus QURR es la fracciondel petroleo que es recuperable al tiempo t Esta ecuacionnos dice que la capacidad de producir petroleo es linealmentedependiente de la cantidad de la cantidad de petroleo que aunse puede obtener del yacimiento en cuestion En la grafica34 se aprecia que el maximo de produccion correspondienteal 50 de las reservas tecnicamente posibles de extraer sealcanzo a fines del 2005 o principios de 2006
En abril del 2011 el economista en jefe de la AgenciaInternacional de Energıa Fatih Birol revelo ldquoConsideramosque la produccion de petroleo crudo alcanzo su pico en 2006rdquo[31]
29
Figura 34 Produccion anual mundial(P ) como la fraccionde la produccion acumulada (Q) (PQ) versus la produccionacumulada tomada de la ref [30]
De acuerdo con Richard A Kerr hace seis anos a fines del2005 los expertos consideraban que en once anos estarıamosen problemas sin embargo la realidad nos alcanzo antes delo previsto desde principios de 2011 se ve que a pesar deque el precio mundial del petroleo se ha triplicado en eselapso la produccion mundial de petroleo (por miembros dela OPEP y productores fuera de dicha organizacion) no se hapodido incrementar de manera significativa desde 2004 Enla decada pasada la produccion de los campos existentes haestado declinando entre 4 y 5 anual y algunos expertospiensan que esto ocurre aun mas rapido [32]
30 Pico del Petroleo
La importancia militar y economica de esta epoca se des-taca claramente a traves de algunas afirmaciones de Dick Che-ney Antes de entrar en materia heremos una breve sıntesisacerca de dicho personaje Cheney fue Secretario de Defensade los Estados Unidos (1989-1993) entre 1990 y 1991 jugo unpapel clave en el conflicto belico desencadenado con Irak porla invasion de Kuwait al dirigir todos los acuerdos y alianzasprevias a la Guerra del Golfo El 3 de julio de 1991 recibiola Medalla Presidencial de Libertad otorgada por el Presi-dente George Bush por su liderazgo durante la Guerra delGolfo En enero de 1993 se fue al sector privado En 1999Dick Cheney como Presidente ejecutivo de la companıa pe-trolera Halliburton dio un discurso ante el London Institu-te of Petroleum Segun el investigador Kjell Aleklett de laUniversidad de Upsala en Suecia [33] dicho discurso fue re-movido del sitio de la red del London Institute of Petroleum(wwwwpetroleumcoukspeecheshtm) Lo esencial del mis-mo es lo siguiente Existen algunas estimaciones acerca delcrecimiento en la demanda anual del petroleo del 2 y deuna declinacion conservadora del 3 en la produccion mun-dial en los proximos anos Lo anterior significa que existira undeficit de 50 millones de barriles por dıa iquestDe donde vendradicho petroleo Los gobiernos y las companıas nacionales con-trolan el 90 de todas las existencias El petroleo es pues unnegocio gubernamental Mientras muchas regiones del mun-do ofrecen oportunidades de explotacion petrolera el MedioOriente con sus dos tercios del petroleo mundial y el costo deexplotacion mas bajo es donde esta el premio mayor
Y en esa misma conferencia Dick Cheney sostuvo El petroleoes unico por cuanto es estrategico de forma natural Aquıno estamos hablando acerca de copos de jabon o lencerıaLa Energıa es verdaderamente fundamental para la economıamundial La Guerra del Golfo fue un reflejo de esa realidad
Interesantes afirmaciones y mas interesante que a princi-
31
pios de 2000 entro en la formula con Baby Bush como vice-presidente puesto que ejercio de 2001 a 2009 co-dirigiendolas guerras e intervenciones militares en Medio Oriente iquestDu-das de la importancia del petroleo a nivel estrategico Mascuando el teorico inicial del pico del petroleo M King Hub-bert respecto a los energeticos afirmo Es evidente que elfuturo de la poblacion humana del mundo para bien y paramal esta inextricablemente interrelacionada con el uso de losrecursos energeticos
Respecto a las limitaciones en la obtencion de los mine-rales que se utilizan en las diferentes actividades economicaspodemos afirmar que existen trabajos serios que indican queesta por alcanzarse un pico en minerales como el fosforo locual amenaza la seguridad alimentaria de la especie humanano mas alla del 2030 [34-35] y que en Estados Unidos porlimitaciones de costo se esta considerando tomar la chatarrade aceros como si fuera material de minas [36] En relacion aotros minerales lo que queda claro es que si bien sus yacimien-tos no estan tan concentrados como en el caso del petroleoexcepto el carbon mineral tambien en proceso de agotamientoen el corto plazo y dado que vivimos en un planeta de ta-mano finito y es un principio de la economıa minera explotarprimero los yacimientos de mas alta ley lode de mas baja leyse van dejando para su explotacion posterior pues son masintensivos en uso de area agua y de energıa ası que dichosyacimientos de baja ley seran eventualmente desechados poralto consumo de energıa utilizacion y contaminacion de aguao por perturbaciones profundas a los ecosistemas [37] comoes el caso del oro segun el Washington Post [38] y como puedeocurrir con la minerıa de distintos metales [39]
32 Pico del Petroleo
Capıtulo 4
Tiempo MınimoRequerido paraDesarrollar de formaMasiva una NuevaTecnologıa Energetica
41 Introduccion
La energıa utilizable por la especie humana juega un papelfundamental en la forma en que vive y se organiza la pobla-cion ası como en la magnitud de su crecimiento y poblaciontotal En particular de la cantidad de energıa per capita de-pende la calidad de vida promedio Cubrir las necesidades deenergıa util de la gente es esencial para su supervivencia enla sociedad actual por ello no es sorprendente que sean im-portantes actividades de la vida humana tanto la produccionde energıa como su consumo El avance o el simple mantenerla estructura social humana global en el planeta depende de
34 Tiempo mınimo de desarrollo
nuestra habilidad para convertir energıa natural de distintosorıgenes en energıa utilizable Se sabe que en una primeraaproximacion la calidad y duracion de vida es proporcionala la cantidad diaria de energeticos per capita que la civiliza-cion usa y que los energeticos accesibles estan condicionadosmuy fuertemente por razones de naturaleza tecnica [40-42]
42 Tiempo mınimo requerido
para desarrollar de forma
masiva una nueva tecnologıa
energetica
Pero no creamos que la presente transicion energetica decombustibles fosiles a energeticos alternativos es la primeracrisis que se presenta recordemos la transicion descrita an-teriormente para el paso de lena a carbon fosil hace mas dedos siglos y no ha sido la unica en la vida de la humanidadEl estudio historico-matematico realizado por el equipo delDr Marchetti [43- 44] acerca de las transiciones energeticas-motrices por las que ha pasado la humanidad (agua lenauso de carbon mineral maquina de vapor estatica maqui-na de vapor movil electricidad petroleo gas energıa nu-clear) muestra que el desarrollo masivo de cada nueva fuenteenergetica o motriz ha requerido de un perıodo aproximadode 55 anos con un error de un 3 Es impresionante queel comportamiento colectivo de grandes grupos sociales co-mo la humanidad a lo largo de varios siglos en relacion a lasfuentes energeticas entre otras cosas sea dictado por relojesque si no fısicos sı son psicobiologicos mismos que revelanuna estabilidad dinamica insospechada Un poco mas adelan-te daremos una breve sıntesis de la base matematica de sumodelo y presentaremos una grafica relativa a energeticos
42 Nuevas tecnologıas energeticas 35
Con base en sus estudios el Dr Marchetti llego a la con-clusion en 1985 de que la sustitucion para la energıa de ori-gen fosil debiera ser de tipo renovable y que debiera comenzarsu aplicacion en el mercado energetico con un 1 del totalen el ano 2025 aunque no especificaba el tipo de energıa [45]Sin embargo apunto algunas de las caracterısticas necesariascon las cuales deberıa cumplir basado en un estudio historicode la especie humana Citamos algunas ideas fundamenta-les de su trabajo Cuando el hombre comenzo a adquirir suidentidad como un mono parlante hace unos tres millones deanos su modo de vida no diferıa mucho de la de cualquier otroanimal Hace 150000 anos el humano cazador-recolector pa-ra sobrevivir necesitaba diez kilometros cuadrados y actual-mente un campesino en China para su alimentacion requiereel uso de solo cien metros cuadrados La razon entre estasdos areas es de cinco ordenes de magnitud (cien mil vecesmenor) el crecimiento de poblados desde hace 10000 anosy la consecuente alta densidad poblacional y el progresivo au-mento si bien lento del consumo energetico per capita trajoconsigo un gran incremento en la densidad espacial del consu-mo energetico Esto es la componente esencial de la revolucionenergetica
En todo su trabajo el Profesor Marchetti trata de prever elfuturo energetico y lo relativo a recursos planetarios escasosy lo hace guiado por lo que la gente o los pueblos hacen y nopor lo que dicen o piensan [46] Considera que la funcion masimportante del sistema nervioso central es la de prever el fu-turo y al analizar las acciones de diversos felinos sintetiza suconocimiento en el siguiente principio Todas las actividadesque buscan prever el futuro suponen la existencia de cosasinvariantes en el tiempo de algun tipo los cuales podemosentonces llamar leyes Y para ser mas general yo dirıa queel sistema de prevision debe ser auto- consistente La tecnicautilizada por Marchetti la cual aborda la prevision en asun-
36 Tiempo mınimo de desarrollo
tos de sistemas sociales es muy simple si bien matematicapermite no solo describir los ciclos energeticos por los que hapasado la humanidad sino entre otros los ciclos productivosde muy diversos satisfactores como automoviles la armadade Gran Bretana del trabajo publicado de muchos cientıfi-cos obras de pintores y escritores famosos [47] y ademas leha permitido describir con mucha precision asuntos tan es-pecıficos como los ciclos temporales con los cuales la IglesiaCatolica ha escogido sus santos durante miles de anos [48]El enfoque fundamental de los estudios de Marchetti consisteen que se concentra en indicadores fısicos como cantidadesmedibles el numero de objetos que se miden y conjuntos defechas en las cuales ocurren los hechos a que hace referen-cia en sus estudios El asume que cada sistema por ejemploel sistema energetico empleado por la humanidad se puededescomponer en subsistemas que compiten entre sı por domi-nar la dinamica general del sistema mayor y por tanto enuna primera aproximacion supone que de manera darwinianapueden ser descritas por ecuaciones de competencia ecologicadel tipo Lotka-Volterra Lo mas interesante de todo es que apesar de ser ecuaciones muy simples describen muy bien sis-temas de enorme complejidad y de gran interaccion interna[46]
En particular para el estudio de las tendencias de largoplazo en los cambios en la demanda de energıa Marchetti [49]estudia tendencias historicas que abarcan por lo menos unacenturia Considera que debemos mantener en mente que elrealizar extrapolaciones o pronosticos de largo plazo requierede ponderar tendencias sociales y economicas dentro de losplazos correspondientes a evaluar
Marchetti parte de la hipotesis de que las diferentes energıasprimarias son mercancıas que compiten por un mercado igualque lo hacen las distintas marcas de jabon o los diferentes pro-cesos tecnologicos utilizados para producir acero de manera
42 Nuevas tecnologıas energeticas 37
que las reglas de la competencia son las mismas Utiliza lasreglas de Fisher y Pry [48b] las cuales suponen que la rapi-dez de cambio fraccional 1FdFdt a la cual una cantidadde mercancıa N(t) penetra en el mercado es proporcional ala fraccion del mercado que todavıa no ha sido cubierto pordicha mercancıa (1minus F )
1
F
dF
dt= a(1minus F ) (41)
Donde la fraccion F esta definida como F equiv N(t)Nmaxy Nmax es la cantidad maxima o total de mercancıas que elmercado puede absorber Esto es integrando la ecuacion (41)se obtiene
ln
[F
(1minus F )
]= at+ b (42)
Donde a y b son constantes caracterısticas de la mercancıaparticular y del mercado La cual es una expresion lineal nor-malizada respecto a la cantidad maxima de mercancıas ab-sorbible por el mercado En cuanto a figuras se refiere usual-mente en este marco teorico la constante ∆T es el tiempoque se tarda en ir de F asymp 01 a F asymp 09 Este es el lapso detiempo que toma en desarrollarse el 80 de la parte centraldel proceso La relacion entre ∆T y la ecuacion (42) es
∆T = 439a (43)
El valor central T0 se define como T0 equiv ab Nmax usualmente
se indica en las graficas como un numero dentro de parentesis
Ademas de la ecuacion (41) es obvio que podemos obte-ner una expresion para la cantidad de mercancıa N(t) comofuncion del tiempo
Nmax
1minus eminus(at+b) (44)
Con b como una constante de integracion al tiempo t = 0y a es una constante de rapidez la cual se supone indepen-diente de la cantidad de mercancıa [50] La expresion (42)
38 Tiempo mınimo de desarrollo
tiene la ventaja sobre la ecuacion (43) de que trabaja concocientes por lo cual el efecto de errores absolutos o de esca-la se minimiza asunto de suma importancia en temas dondese trabaja con cantidades que provienen de fuentes de infor-macion diversas que no obedecen estandares internacionalespara proporcionar sus datos Un ejemplo de la aplicacion y
Figura 41 Cada onda de innovacion se asocia con la introduccionde un nuevo tipo de combustible primario en la produccion deenergıa
utilidad de la ecuacion (42) se presenta en la Figura 41 parael caso de introduccion de nuevas fuentes de energıa prima-ria al mercado de la energıa La utilidad del tipo de analisisdesarrollado por Marchetti para temas relativos a recursosescasos en el planeta que en general requieren uso intensivode energeticos para su desarrollo queda claro con el siguien-te ejemplo graficado para los ciclos de produccion del acerovease la Figura 42
43 Gasto energetico por ciudad 39
43 El Tamano de las Ciudades
Transporte y Gasto Energetico
Basado en el hallazgo de un invariante antropologico [52]Marchetti indica que los humanos para su desplazamientodesde la Edad de Piedra acostumbran emplear no mas de unahora a pie a una velocidad de 5 kmh En un trabajo de re-ciente revision Marchetti [53] sugiere que las ciudades se orga-nizan por territorios hexagonales de 20 kilometros cuadradosde area Y considera que el siguiente nivel de organizacion esde 6 unidades del mismo tamano rodeando el nucleo centralEl segundo nivel tiene un radio aproximado de 15 km y eltercero de 45 km de tal manera que a una velocidad mediade auto a 40 kmh los dos primeros niveles de la jerarquıa sefunden en uno solo Afirma tambien que el 90 de los viajesdiarios en automoviles es de 20 km en Europa ası que losautos son en general un medio de transporte de distanciasrelativamente cortas comparadas con los trenes En EUA elviaje diario del 90 de los conductores es de 48 km [10] Elmetro es un medio competitivo respecto al auto pero debi-do a la gran inversion requerida solo es rentable en zonas degran densidad poblacional esto es en ciudades grandes comoMexico Nueva York Londres entre otras El parametro queregula el tamano funcional de una ciudad es la velocidad me-dia del transporte el cual se va a ver muy comprometido conel agotamiento de los combustibles fosiles En Mexico dentrode las ciudades se debera privilegiar el transporte colectivopues es mucho mas eficiente desde el punto de vista energeti-co y de inversion economica en infraestructura de transportea comparacion de los automoviles Para distancias cortas de-bera usarse bicicleta o andar a pie Los vehıculos electricos sededicaran al transporte local de mercancıas de los almacenesa las casas
El problema del transporte de personas y bienes se compli-
40 Tiempo mınimo de desarrollo
ca por el hecho de que la densidad de pobladores por unidadde area dentro de las ciudades decae exponencialmente conla distancia a partir del centro de la ciudad (vease la Figura43 donde se muestra esta variacion para Londres en los aosde 1971 y 1981) Hasta donde sabemos no se ha encontradoninguna explicacion teorica para este importante hecho Eltransporte de personas y bienes a largas distancias deberaser mediante el uso de trenes rodantes de alta velocidad (350kmh) y posteriormente en trenes levitados magneticamentese podran alcanzar velocidades de mas de 500 kmh [54]
44 Fuentes energeticas de alta po-
tencia para sustituir a los com-
bustibles fosiles
Del trabajo de Ausubel y Marchetti [55] se aprecia que elcrecimiento constante del porcentaje de energıa electrica res-pecto a la energıa primaria a lo largo del ultimo siglo partedel 1 hasta llegar a un valor actual del 25 del total (veaseFigura 44) Se esperarıa que las alternativas energeticas apro-vechadas por la humanidad para sustituir a los combustiblesfosiles fueran transformadas directamente en electricidad
44 Nueva fuente energetica 41
Figura 42 Se muestra la Produccion Mundial de Acero en losultimos cien anos utilizando dos distintas tecnologıas Se mues-tran los datos que corresponden a dos ondas de innovacion enla produccion de acero en cada recta se presentan oscilacionesbruscas al final de cada ciclo productivo El tiempo que tarda enllegar al 50 del mercado total con cada tecnica es respectiva-mente de 40 y 42 anos El punto de saturacion en la produccioncon la tecnica previa se alcanza cuando la nueva tecnica abarcael 1 del mercado total La primera onda de crecimiento logısti-co alcanza en 1940 un punto de saturacion en la produccion de100 Megatoneladas (MT) y el siguiente se predijo para saturar en1995 en alrededor de 750 Megatoneladas (+100 Megatoneladas delpaso anterior) El resultado experimental para 1995 segun calcu-los de los autores de este libro tomando los datos de la referencia[51] (los cuales corresponden a Steel Statistical Yearbook IISILaplace Conseil Analysis) arrojan 745 Megatoneladas de acerocrudo La diferencia con el valor predicho por Marchetti es menoral 11
42 Tiempo mınimo de desarrollo
Figura 43 Decaimiento de la densidad de poblacion en la ciudadde Londres
44 Nueva fuente energetica 43
Figura 44 Porcentaje de combustible primarios a nivel mundialconvertidos a energıa electrica
44 Tiempo mınimo de desarrollo
Capıtulo 5
Crisis PlanetariaEconomıa Capitalismo yEcosistemas en unPlaneta Finito
El capitalismo mundial se enfrenta a una profunda y cre-ciente crisis economica que apunta a ser la crisis final a pasosacelerados se va transformando en diversas crisis permanen-tes que amenazan la supervivencia de la humanidad crisisenergeticas y de recursos escasos ecologicas alimentarias deempleo educativas culturales de salud de vivienda y en ge-neral crisis sociales polıticas poblacionales y militares queabarcan todo el planeta Enfrentamos una crisis global y unacrisis civilizatoria producto del proceso de descomposicion deuna civilizacion caduca centrada en la busqueda de la ga-nancia en beneficio de una minorıa Tambien somos testigosdel nacimiento de una civilizacion que se centra en la satis-faccion de las necesidades basicas de la poblacion mundialası como del reconocimiento de la importancia de mantenerla diversidad ecologica necesaria para la existencia de la vida
46 Crisis Planetaria
considerando el hecho de que el planeta es finito en tamanoy en cantidad de recursos naturales
En una entrevista realizada al general retirado LeonidIvashov [56] hoy presidente de la Academia de ProblemasGeopolıticos de Rusia y ultimo Secretario de la Defensa deURSS afirmo que ldquola esencia de la actual crisis economicase manifiesta en la lucha implacable por los recursos natu-rales en los esfuerzos que despliegan las grandes potenciasmundiales sobre todo los Estados Unidos de America asıcomo algunas empresas multinacionales para someter a susintereses los sistemas economicos de otros Estados y tomarel control de los recursos del planeta sobre todo el de lasfuentes de aprovisionamiento de hidrocarburosrdquo ademas de-claro que ldquolo mas espantoso es que el Terrorismo de Estadotiene mucho futuro debido a la nueva espiral de guerra quehoy se perfila por la redistribucion de los recursos mundia-les y por el control de las zonas claves del planeta Dentrode la estrategia de seguridad nacional de Estados Unidos deAmerica el objetivo abiertamente declarado por Washingtones garantizar el acceso a las regiones claves del mundo a lascomunicaciones estrategicas y a los recursos mundiales me-diante la realizacion de golpes preventivos contra cualquierpaısrdquo
51 Dos posibles soluciones a las cua-
tro grandes crisis que amena-
zan a la humanidad
Ante tan angustiante situacion existen dos posibles solu-ciones [57] La primera la cual ha sido puesta en practica poralgunas de las naciones mas guerreras del planeta como Es-tados Unidos de America es la de que una minorıa (de entre
52 Final del Capıtalismo 47
el 5 y el 10 de la poblacion mundial) se apodere de losrecursos estrategicos del planeta en un intento de preservar acomo de lugar su modo de vida consumista el llamado Ame-rican Way of Life Todo ello disfrazado mediante discursosadornados con bellas palabras y conceptos superiores civili-zatorios
La segunda solucion es la de trabajar por la satisfaccionde las necesidades materiales basicas de todos los seres hu-manos la cual requiere no solo una reduccion del ritmo deconsumo promedio de recursos mundiales per capita en es-pecial en los paıses desarrollados sino abandonar el modeloeconomico llamado capitalismo garantizando al mismo tiem-po el cubrir las necesidades basicas de las mayorıas pobres yhumildes del planeta Una idea del nivel medio de consumoper capita que puede aportar el planeta Tierra a largo plazopara lograr que la humanidad actual viva y se desarrolle condignidad salud y decoro es Cuba Esto se puede lograr me-diante la aplicacion y desarrollo de tecnologıas no extensivasy en la utilizacion de materiales escasos
52 Crisis final del capitalismo
economıa y ciencia en un
mundo de tamano finito
De acuerdo con Karl Marx lo que determina en ultimainstancia el desarrollo de los fenomenos polıticos sociales yhumanos en el planeta Tierra es la economıa Un paıs gue-rrero y militarista con una economıa poderosa puede hacermuchas cosas que los paıses debiles no pueden por ejemploconstruir misiles y superbombarderos para agredir y sometera otros desde muy lejos sin que el agredido pueda defen-derse ası mismo o a sus recursos valiosos Tenemos el caso
48 Crisis Planetaria
de Irak que fue destruido por el Imperio Yanqui desde elaire y regresado a la Edad de Piedra en menos de una se-mana para apropiarse de su petroleo con la excusa menoscreıble Una fuente fundamental de poder es pues la eco-nomıa de un paıs y si tenemos enemigos poderosos cerca denosotros es necesario saber si su fuerza economica esta estan-cada decreciendo o aumentando Ademas es necesario sabercuales son las fuerzas que cambian su curso para pronosticarsu evolucion en el futuro y de ser necesario prepararnos paracambiar su trayectoria o la nuestra en beneficio de la especiehumana En la civilizacion actual la ganancia es el motor dela actividad economica La ecuacion basica que gobierna laeconomıa practica del capitalismo o del socialismo actual (laecuacion que utilizan con nosotros los bancos en todas sustransacciones) es
dP
dt= αP (51)
Donde P es por ejemplo el capital o cantidad de dinero quepedimos prestado a un banco a plazo fijo (por ejemplo unano) y por el cual pagamos intereses dPdt el cual es el in-cremento del capital en ese ano o la ganancia del banco enese ano por nuestro prestamo y por supuesto α es el porcen-taje de interes o tasa de ganancia que nos exige el banco alhacernos el prestamo
La ecuacion anterior la cual aporta una curva de cre-cimiento exponencial tambien ha servido para describir demanera aproximada la evolucion a largo plazo tanto del cre-cimiento poblacional humano en la Tierra como de la pro-duccion economica mundial Por ejemplo esta ecuacion des-cribe bastante bien el uso de los energeticos o del agua porla humanidad a lo largo de mas de 250 anos ademas es unabuena aproximacion cuando estamos lejos de haber llegado alas fronteras de un sistema de tamano finito como es el plane-ta Tierra Tambien sirve para describir el aumento dıa a dıa
52 Final del Capıtalismo 49
del peso de un feto humano dentro del vientre materno cre-cimiento exponencial Este tipo de crecimiento a ritmo cons-tante se interrumpe cuando el feto topa con las paredes delutero y es expulsado
iexclNacemos iexclSi siguiera creciendo ası a los dos anos ochomeses de nacido llegarıa a ocupar el espacio que existe entrela Tierra y el Sol que es de 150 millones de kilometros
Todos sabemos que aunque el agua dulce o potable es unrecurso que se renueva diariamente sobre el planeta mediantela accion de la luz solar sobre los mares resulta que la canti-dad anual de agua dulce aprovechable es finita Aumentar ladisponibilidad de este recurso por encima de su lımite fısiconatural implica que la especie humana deberıa incrementar eluso de energıa para obtenerla iquestPor que ocurre esto Porqueestamos llegando a los lımites de produccion de agua dulcedel ecosistema llamado Tierra y cuando esto sucede enton-ces ya no se obedece la ecuacion (51) Llegara el momento enque aun con un incremento en el uso de energıa y de inversio-nes ya no podamos construir mas presas y ocurrira que lasperdidas por evaporacion yo por filtracion hacia el subsuelolimitaran el incremento en el consumo de agua Para este tipode situaciones la ecuacion correcta para describir el sistemasera
dP
dt= αP minus βf(P ) (52)
Donde el termino negativo βf(P ) corresponde a lo que lanaturaleza requiere de la especie humana para seguir traba-jando de manera igual sin lımite en el tiempo Cuando losdos terminos de la derecha en la ecuacion anterior se equili-bren habremos llegado al lımite superior en nuestro consumototal anual de agua dulce en el mundo Esto no solo pasacon el agua dulce de manera similar ocurriro con cualquierotro recurso o mercancıa que use o produzca la humanidad ycon su misma poblacion iexclTodo crecimiento tiene sus lımites
50 Crisis Planetaria
Y entre mas complejo es un sistema productivo como unaempresa de alta tecnologıa o uno de represas mas facil esque diferentes partes y componentes del mismo envejezcanse descompongan y debamos darles mantenimiento lo quereduce paulatinamente la tasa global de ganancia promediohasta que con el desarrollo de las fuerzas productivas en elplaneta eventualmente se llegara a una situacion en la cual laganancia total de toda la esfera productiva de la humanidadsea cero Llegada esa situacion lo que se produzca sera parareemplazar lo que se desgasto en el ciclo economico previo ylos unicos cambios que vendran despues ocurriran por la vıade la ciencia y la tecnologıa Lo anterior implica la caıda porquiebre economico del sistema capitalista Esta es la maneraen que se alcanzara una economıa sustentable en un mundo detamano finito no existe otra forma Para sobrevivir como los7000 millones de seres que formamos la humanidad actualen un plano de igualdad y justicia sera necesario impulsarglobalmente en armonıa con los ecosistemas planetarios lapropuesta economico-polıtica del humanismo cientıficamentesustentable
Los profesionistas cientıficos tecnicos sabios humanistasy polıticos se enfrentan al creciente dilema de apoyar con sustalentos la sustentabilidad cientıfico-humanista de la vida enel planeta o ponerlos al servicio del capitalismo que promue-ve el proyecto mundial del consumismo que busca no soloconvertir a todo ser humano en consumidor insaciable sinotransformar todo lo que este al alcance sea salud culturaeducacion y ecosistemas en mercancıas accesibles solo paraquienes puedan pagar por ellas En otras palabras tendranque escoger entre trabajar por una Civilizacion con la vidaplanetaria como centro y otra caduca y moribunda que as-pira a mantener la maxima ganancia a toda costa poniendoen grave riezgo la vida de la humanidad y de los ecosistemasaun existentes
52 Final del Capıtalismo 51
Ası hemos visto que en el mundo real la tasa de ganan-cia global de la economıa mundial tiende a disminuir por unarazon sencilla todas las maquinas e instalaciones de produc-cion se vuelven cada vez mas sofisticadas y complejas nece-sitan menos trabajadores para su manejo optimo y requierende mantenimiento para seguir operando En cuanto a los eco-sistemas del planeta de los cuales depende la economıa y lavida han sido sobreexplotados y danados de muy diversasmaneras y necesitan inversion y cuidados permanentes parasu necesaria restauracion En otras palabras el cociente de laganancia total dentro de un ciclo economico mundial dPdtdividida por el capital fısico real mundial P representado pormaquinas e instalaciones fabriles va disminuyendo conformeavanza la economıa de la humanidad ayudada por el avancede la ciencia y la tecnologıa
52 Crisis Planetaria
Capıtulo 6
Disminucion de la Tasade Ganancia CiclosEconomicos y PosiblesConflictos a NivelMundial
61 Tasa de ganancia
La tasa de ganancia en un perıodo la define Karl Marx enEl Capital como la proporcion entre la ganancia o plusvalıay la suma del capital constante invertido y el capital variablecorrespondiente a los salarios En ese libro establece la ldquoleyde la baja tendencial de la tasa de gananciasrdquo [58] SegunMarx a pesar de que la baja de la tasa de ganancia se con-trarresta a corto plazo mediante el aumento del desempleoque baja los salarios la destruccion de capitales o debido alas guerras existe una tendencia de largo plazo a la baja en latasa de ganancia como resultado de la innovacion tecnologi-
54 Disminucion de la ganancia
ca de los medios de produccion y el incremento en el costode las plantas de nueva tecnologıa que se ven obligados allevar a cabo los capitalistas en su competencia por alcanzarporciones mayores del mercado
La tasa de ganancia se define como el cociente de la ga-nancia total dentro de un ciclo economico dPdt dividida porel capital fısico real P
α =1
P
(dP
dt
) (61)
donde α puede tener dos tipos de valores aquellos ligados ala produccion industrial y agrıcola y los ligados a la actividadespeculativa y expoliativa del sector financiero
En lo que sigue nos referiremos a los valores de la tasade ganancia αAgroInd ligados a la produccion de bienes en lossectores industrial y agrıcola Este primer valor esta determi-nado por la naturaleza a traves del estado real de desarrollode la economıa productiva sin que sea posible alterarlo mien-tras que un segundo valor de la tasa de ganancia αFinanBancpuede ser cambiado por los financieros a su conveniencia pueses un mecanismo bancario de transferencia de la ganancia realproducida por los sectores industrial y agrıcola hacia el sectorbancario al solicitar un prestamo esta es la tasa de gananciade la usura Por ejemplo la tasa de crecimiento de la eco-nomıa real en Mexico es del 35 en un ano la cual estacerca de la tendencia mundial promedio de 3 anual [59]y en ese mismo ano la tasa de ganancia que exige un bancopor un credito a traves de una tarjeta de credito es del 45 o mas En la Figura 61 Se muestra la tasa de ganancia enEUA a largo de mas de cien anos La lınea a mano alzada sedibujo solo para propositos de ilustrar la baja tendencial dela tasa de ganancia Datos del economista Chino Dr Minqi Li[60] En la figura es claro que la tasa de ganancia promedio anivel mundial ha venido disminuyendo desde hace por lo me-nos 110 anos lo que significa que un capitalista debe invertir
61 Tasa de ganancia 55
Figura 61 Variacion temporal de la tasa de ganancia en EUAde 1890ndash2006 (linea de trazo) Promedio de esta ganancia cadadiez anos (linea solida)
cada vez mas para obtener la misma ganancia ello ocurrede manera tendencial pues puede observarse la existencia deondas en el desarrollo economico Lo anterior explica el incre-mento de las contradicciones economicas polıticas y socialesde la humanidad durante el siglo XX y su extrema agudiza-cion en la primera parte del siglo XXI Sabemos que el sectoroligopolico-financiero de la economıa se defiende contra estacaıda de la tasa de ganancia a traves del uso del ejercito deEUA y de la OTAN del control de los principales centrosfinancieros del planeta y mediante el control oligopolico deproductos y servicios de tipo esencial para la humanidad locual les permite fijar precios y tener una tasa de ganancia porarriba del promedio mundial
Sabemos que la sobrendashganancia del sector oligopolicondashmo-nopolicondashfinanciero es igual a la disminucion de la gananciadel sector no monopolista a nivel mundial En la crisis ac-
56 Disminucion de la ganancia
tual esa transferencia de recursos economicos del sector nooligopolico al oligopolico tiende a acentuarse Las consecuen-cias de dicha transferencia son varias conforme cae la tasa deganancia real se agudiza la lucha entre los grandes capitalis-tas de diversos paıses por apropiarse de las riquezas ajenasen particular de las fuentes de hidrocarburos y de los recursosnaturales estrategicos entre ellos agua y territorios Asimis-mo incrementa la explotacion y la miseria de las grandesmasas aumentan las quiebras de las industrias y comerciosdel sector no oligopolico y se acelera la concentracion del ca-pital Ademas se producen guerras de rapina por recursosvaliosos en posesion de paıses no desarrollados economica ymilitarmente y se pone en peligro de extincion la vida en elplaneta debido a los riesgos de una probable guerra nucleardesencadenada por Estados Unidos de America
62 Ciclos economicos a nivel mun-
dial
La economıa mundial como muchos de los procesos queocurren a nuestro alrededor obedece ciclos Como en la natu-raleza podemos observar fenomenos diarios acontecimientossolares anuales o simples ciclos biologicos entre otros ejem-plos como en las actividades diarias de los seres humanoscomemos y con ello ganamos energıa mediante el uso de esosnutrientes realizamos trabajo y por tanto nos cansamos estoes transformamos la energıa almacenada en nuestro cuerpoen trabajo que empleamos en conseguir los recursos que nosvan a permitir comer en la siguiente parte del ciclo de lavida y ası sucesivamente En la actividad economica de to-dos los seres humanos del planeta por ganarnos la vida sepresentan dos tipos de ciclos economicos importantes Unosllamados ciclos de Kondratiev [44] tienen una duracion de 55
62 Ciclos economicos a nivel mundial 57
anos y estan relacionados con los macro cambios tecnologicosde innovacion o cambios tecnologicos que inciden de manerafundamental en la actividad economica ndashy esa es la dura-cion esperada para lograr la transicion al uso de energeticosno-fosiles por los mexicanos y latinoamericanosndash Si trabaja-mos con inteligencia y decision podremos desarrollar a escalaindustrial los energeticos que sustituyan a los hidrocarburosque ya se encuentran en acelerado proceso de agotamientoaprovechando el capital que aporte PEMEX o las correspon-dientes empresas energeticas de otra suerte y dado que noestamos exportando otra cosa que petroleo vamos a regresara la Edad de Piedra y la poblacion va a reducirse abrupta-mente en 90 sı en un 90 y en un perıodo breve Otrosciclos llamados de Kuznets [61] tienen una duracion de 25anos y estan relacionados con la necesidad que tiene cada ge-neracion de renovar la infraestructura o las maquinas que seemplean y se desgastan durante su operacion la produccion(sin realizar grandes cambios tecnologicos) Segun han vistolos autores de este libro los ciclos de Kuznet tambien estan re-lacionado con la periodicidad que existe entre las grandes gue-rras emprendidas por las potencias capitalistas en su intentopor arrebatar recursos estrategicos a otros pueblos La teorıade ciclos economicos de Kondratiev [44] esta relacionada concambios tecnologicos grandes que inciden de manera funda-mental en la actividad economica como son El Primer ciclode Kondratiev (Primer ciclo-K) inicia alrededor de 1800 ycorresponde a la introduccion masiva de las maquinas estati-cas de vapor utilizada en muchas industrial principalmenteen la industria textil este ciclo termina aproximadamente en1855 El Segundo ciclo-K inicia en 1855 y corresponde a laintroduccion del ferrocarril de vapor y el acero a nivel ma-sivo lo cual produjo un profundo efecto en la produccion yel transporte de mercancıas y personas dicho ciclo terminaalrededor de 1910 El Tercer Ciclo-K se debe a la introduc-cion y uso masivo del motor electrico y la ingenierıa quımica
58 Disminucion de la ganancia
Figura 62 Ciclos de Kondratiev
en la produccion industrial y termina alrededor del ano de1965 El Cuarto ciclo-K es producto de la introduccion de lapetroquımica y el uso masivo del transporte alimentado porcombustibles fosiles el uso de los autos de combustion internapromovio el crecimiento gigantesco de ciudades es productotambien de la introduccion masiva de la informatica y la ro-botizacion industrial que ha aligerado el trabajo humano ala vez que ha desplazado gran cantidad de trabajadores elcuarto ciclo termina alrededor del ano 2020 Finalmente elproceso de sustitucion de fuentes de energıa fosiles por fuen-tes renovables para mover la economıa constituye el QuintociclondashK en la historia moderna el cual durara aproximada-mente de los anos 2020 hasta los anos 2075
63 Ciclos de Kuznets y grandes guerras 59
63 Ciclos de Kuznets y grandes gue-
rras
Si tomamos las fechas de inicio comunmente aceptadaspara las grandes guerras del siglo XX (Primera Guerra Mun-dial Segunda Guerra Mundial invasion de EUA a Vietnamy primera invasion de EUA a Irak o Guerra del Golfo Persi-co) podemos construir la Figura 63 El analisis de la mismamuestra que en promedio las grandes guerras estan separa-das por lapsos de 253 anos El ajuste lineal tipo y = a+ bxAporto los siguientes valores a = 18893 anos b = 253 anosr2=09999651
Por extrapolacion se esperan dos grandes guerras en fechasproximas la primera para fines del ano 2015 y la segunda pa-ra fines del 2040 Se considera altamente posible una invasionmilitar de EUA sobre Venezuela (que posee 25 de las re-servas mundiales de petroleo) ası como el aseguramiento delpetroleo mexicano por parte del imperio yanqui antes de queel mismo desencadene una guerra mundial en Medio Orientepara disputar el 66 de las reservas mundiales de petroleoque existen allı De acuerdo con el General Konstantin Siv-kov vicepresidente de la Academia de Asuntos Geopolıticosde Rusia se esperaba el estallido de una nueva guerra mun-dial por los recursos energeticos de Medio Oriente hacia finesdel ano 2014 Segun el analisis del General la guerra duraraentre 6 y 35 anos en el caso de no ser nuclear e intervendran100 millones de seres humanos y las bajas ascenderan a cen-tenares o miles de millones de seres humanos La labor detodo ser humano debe ser evitar de todas las maneras po-
1Analisis realizado por los autores de este libro en el ano 2011 VeaseEvolucion de la Situacion Internacional Jorge A Montemayor AldretePorfirio Martınez Gonzalez Marcelo del Castillo Musset y Pablo UgaldeVelez 18-25 Enero de 2013 httpsesscribdcomdoc56974220Documento-Completo-Evolucion-de-la-Situacion-Internacional
60 Disminucion de la ganancia
Figura 63 Grandes Guerras como funcion del tiempo Hemosencontrado que existe un ajuste de la forma y = bx + a
sibles que se desate dicha guerra que puede poner en graveriesgo la supervivencia de la humanidad (World War III HasAlready Begun 25032010 httpenglishpravdaru
worldamericas25-03-2010112718-world_war_three-0)A diferencia del trabajo de Marchetti sobre modelos ma-tematicos y guerras que abarcan un perıodo de 1730 al ano2000 [63] (vease la figura 64) nuestro trabajo no solo ajustalas ultimas cuatro grandes guerras sino que predice lineal-mente la probable ocurrencia de dos futuras guerras mundia-les Si consideramos el numero de muertes que ocasionaronla Primera y la Segunda Guerra Mundial con 40 y 60 millo-nes de muertes la invasion de EUA a Vietnam (6 millonesde muertes) y en la Guerra del Golfo Persico o primera inva-sion de EUA a Irak (2 millones de muertes) podemos notarque las guerras mas cruentas ocurrieron en epocas donde latasa de ganancia es inferior a la curva promedio la Primera
64 Analisis de los ciclos Kuznets 61
Figura 64 Densidad de conflictos mundiales como funcion deltiempo
y Segunda Guerra Mundial Por su parte las guerras que hanocurrido cuando la tasa de ganancia general esta por encimade la curva promedio son relativamente poco sangrientas Esde esperarse que las proximas dos guerras sean muy violentas(esperadas la primera para fines del ano 2015 y la segundapara fines del 2040 y si es que la especie sobrevive a la delano 2015 el papel de la Alianza de Civilizaciones sera funda-mental para evitar guerras nucleares con poder de exterminiode toda la Humanidad)
64 Analisis de los ciclos de Kuz-
nets y sus implicaciones para la
supervivencia de la humanidad
Nuestro analisis de la Figura (61) es el siguiente
1 Se observan cuatro ciclos de Kuznets cada uno de du-
62 Disminucion de la ganancia
racion aproximada de veinticinco anos a saber El queva de 1910 a 1935 el segundo de 1935 a 1960 el tercerode 1960 a 1985 el cuarto de 1985 a 2010 NOTA Di-chos ciclos se presentan alrededor de una tendencia a ladisminucion de la tasa de ganancia indicada cualitati-vamente por la lınea continua dibujada a mano
2 Primer ciclo de Kuznets (1910 a 1935) La Primera Gue-rra Mundial comienza en septiembre de 1914 (Cincoanos despues del comienzo del primer ciclo de Kuznetssegun los hemos denotado en el punto anterior) du-rante la primera parte del primer ciclo de Kuznets ycorresponde a la caıda local en el tiempo de la tasa deganancia el 25 de octubre de 1917 se funda la Unionde Republicas Sovieticas Socialistas la guerra mundialtermina en septiembre de 1918 y a partir de allı lossiguientes 12 anos dentro de EUA son de crecimientohasta el famoso jueves negro 24 de octubre de 1929 dıaen que estalla el crack financiero
3 Segundo ciclo de Kuznets (1935 a 1960) La SegundaGuerra Mundial comienza en septiembre de 1939 (Cin-co anos despues del comienzo del segundo ciclo de Kuz-nets) y termina a fines de agosto de 1945 la fase decrecimiento en la tasa de ganancia para EUA comienzadesde su preparacion para intervenir en la Guerra alre-dedor de 1940 y dura hasta la mitad de 1953 en la cualse presenta una recesion debida al deficit del gobiernoestadounidense por la guerra imperialista de interven-cion en Corea que habıan comenzado en 1951 y quetermino en 1953 Casi cuatro anos despues del terminode la segunda Guerra Mundial el primero de octubredel ano 1949 se proclama La Republica Popular China
4 Tercer ciclo de Kuznets (1960 a 1985) La guerra deinvasion imperialista sobre el pueblo de Vietnam por
64 Analisis de los ciclos Kuznets 63
parte de Estados Unidos de America (Como lıder mi-litar del imperialismo global formado por EUA Euro-pa y Japon) comenzo a principios de 1965 (Cinco anosdespues del comienzo del tercer ciclo de Kuznets) y sucontinua y creciente intervencion termino en agosto de1973 Entre las causas reales del fin de esta guerra deintervencion imperialista estuvieron la extraordinariadefensa del pueblo Vietnamita en defensa de su inde-pendencia y soberanıa el tremendo e insostenible defi-cit del gobierno estadounidense y la crisis economicamundial que se desencadeno por el encarecimiento re-pentino de los precios del petroleo en octubre de 1973llamada la ldquocrisis del petroleordquo Las fases de crecimien-to de la tasa de ganancia de este ciclo para EUA estanseparadas una primera fase con duracion de ocho anosentre 1965 y 1973 asociados a la guerra de Vietnamy una fase de tres anos de duracion entre 1982 y 1985asociadas con el despegue de la imposicion por par-te del Imperio Global de la guerra economica contralos pueblos del mundo Dicha guerra polıtica-economi-ca tenıa el proposito no declarado pero si aplicado deelevar la tasa de ganancia de los imperialistas a costi-llas de la vida y sufrimiento de los pueblos del planetaTierra A dicha polıtica se la ha bautizado como ldquoNeoliberalismordquo
5 Cuarto ciclo de Kuznets (1985 a 2010) La guerra llama-da del Golfo Persico (ldquoThe Persian Gulf Warrdquo) empren-dida por parte de Estados Unidos de America comenzoel 2 de agosto de 1990 (Cinco anos despues del comien-zo del cuarto ciclo de Kuznets) configurandose comouna guerra relampago que termino el 28 de febrero de1991 El objetivo economico polıtico no declarado dedicha guerra fue asegurar el control del sesenta y seispor ciento de las reservas mundiales de petroleo Esta
64 Disminucion de la ganancia
polıtica economica y militar fue continuada medianteel auto atentado general del 11 de septiembre del ano2001 la invasion a Afganistan comenzo el 7 de octubrede 2001 y la invasion de Iraq comenzo el 20 de marzo del2003 Este ciclo de Kuznets que termina en el ano 2010ha tenido muchos anos de crecimiento en la tasa de ga-nancia gracias entre otras cosas a su polıtica militaristay el efecto que a corto plazo tiene el apoyarse en unpresupuesto deficitario ocasionado por el gasto militarque sufraga el resto del mundo (23 anos de crecimien-to dentro de una tendencia general y tecnologicamenteinevitable a la caıda de la tasa de ganancia) La Grancrisis actual reflejada en la caıda de la tasa de ganan-cia lleva apenas alrededor de dos anos por lo que esde esperarse muchos anos mas de caıda en la tasa deganancia debido a la imposibilidad de continuar gas-tando eternamente mas de lo que produce la economıaestadounidense pero esto lo trataremos en lo que espe-rarıamos para el siguiente ciclo
6 Quinto ciclo de Kuznets (2010 a 2035) Prediccionesiniciales e implicaciones generales
a) Sı se repitiese la necesidad del sistema polıticoeconomico Estadounidense de los ultimos cuatrociclos de Kuznets esperarıamos una gran guerra derapina imperialista comandada por EUA para es-tallar alrededor de fines del ano 2015 Dado que lasultimas guerras han sido por asegurar un elemen-to estrategico que se esta agotando rapidamente elpetroleo los posibles sitios de guerra por orden deimportancia serıan Medio Oriente y America La-tina Podemos suponer que conforme se debiliteneconomicamente los Estados Unidos de Americaperderan poder de adquisicion respecto al petroleo
64 Analisis de los ciclos Kuznets 65
de Medio Oriente debido al creciente empuje deeconomıas como las de China India y Rusia quetan rapido disminuya su capacidad militar es otrocantar Es previsible que EUA tratara de apro-piarse de manera definitiva del petroleo de MedioOriente y para mantener ldquosus reservas estrategi-casrdquo y tener asegurado el petroleo mientras hacela guerra en Medio Oriente contra China Rusia eIndia Otro objetivo fundamental de dicha guerrasera el de apropiarse del territorio de Siberia (enRusia) pues debido al calentamiento global puedeconvertirse en una importante zona de produccionde granos en el Siglo XXI ademas de tener unacantidad considerable de recursos energeicos y mi-nerales aun no explotados Tambien es posible queaumenten su presion polıticondashmilitar sobre fuentesenergeticas en Latino America O tal vez desde unpunto de vista estrategico se esperarıa una inva-sion militar de EUA sobre Venezuela (25 de lasreservas mundiales de hidrocarburos) y tal vez unainvasion a Mexico (por los hidrocarburos locales ypara controlar la frontera sur de EUA) antes deque se desate la Guerra Mundial en Medio Orien-te la cual ocurrira presumiblemente a finales del2015
b) Ademas en el marco del calentamiento global seesperara un enfasis de EUA en el control de fuen-tes directas de energeticos o de agua para cultivarbiocombustibles a costa de la muerte por hambrede millones o decenas o centenas de millones deseres humanos latinoamericanos
c) Debido a la larga duracion de la crisis actual niEuropa ni Japon subvencionaran un gasto militardeficitario de EUA por grandes perıodos por ello
66 Disminucion de la ganancia
podrıa ser que las siguientes intervenciones mili-tares menores del imperio estadounidense se re-duzcan a destruir y regresar a la Edad de Piedraa los enemigos que pongan en riesgo sus intere-ses estrategicos atacandolos solo por aire medianteguerras relampago (Blitzkrieg) con la intencion deque una vez devastados no puedan poner resisten-cia a que EUA opere los campos con recursos desu interes
d) La tasa local de explotacion de los pueblos subor-dinados economica y polıticamente a EUA seguiraaumentando con el tiempo pues estamos en unacrisis de duracion mınima de doce anos mas ylos oligopolios y monopolios con matriz en Nor-teamerica (49 de 50 de las mas grandes empresasdel mundo) tenderan a fijar precios en sus produc-tos que extraigan plusvalıa de los otros sectoreseconomicos no monopolizados llevando y presio-nando a los pueblos subordinados a un estandardisminuyente de vida hasta la extincion Mientrasa los pequenos y medianos industriales de dichospaıses seran condenados a la desaparicion paula-tina por quiebra economica tanto por la polıticainterior de precios como por la polıtica tributariade expoliacion a favor de los grandes oligopoliosy monopolios promovida por los polıticos localessirvientes de EUA
e) Todo sugiere que es correcta la polıtica de diversospaıses de Latinoamerica (como Venezuela) ChinaRusia o India de reforzar sus sistemas de defensamilitar debido a que el ejercito y las bases militaresde los EUA estan emplazados en preparacion a unaguerra para tomar el control de fuentes de recursosbiologicos y energeticos cercanos
64 Analisis de los ciclos Kuznets 67
f ) Que si suponemos que los ciclos economico-polıti-cos de Kuznets como los hemos manejado aquı pa-ra el caso de EUA reflejan lo esencial de la realidadpara el mundo podemos considerar un promedio delos primeros cuatro ciclos para la fase decrecientede la tasa de ganancia y extrapolar que la siguientefase de caıda local en el tiempo en la tasa de ga-nancia durara un mınimo de doce y trece anos delos cuales han pasado tres Por otro lado es claroque las economıas de China Rusia e India dentrodel BRICS no han sido muy afectados por la crisiseconomica global que comenzo en 2009 y son unsector muy dinamico de la economıa mundial yaque tiene un ritmo de crecimiento de mas del do-ble del promedio del conjunto formado por EuropaEstados Unidos de America Canada y Japon
g) En sus intentos militares por controlar recursosajenos EUA tendra cada vez menos recursos economi-cos que le permitan sostener destacamentos portiempos prolongados en lugares lejanos a su te-rritorio Tendencialmente los recursos energeticosfosiles (por su creciente escasez) iran subiendo deprecio y encareceran sus invasiones o ataques mi-litares La posibilidad de un zarpazo final del ti-gre debilitado es un peligro potencial para la su-pervivencia de la humanidad contra el cual hayque estar preparados Sin embargo hay que teneren cuenta que a menor oposicion mayor sera eldespojo de los recursos valiosos que sufriran lospueblos del mundo por parte del imperio y si nosdejamos expoliar sera cada vez mas difıcil cons-truir nuestra alternativa global para desarrollarlas fuentes energeticas postndashfosiles necesarias pa-ra desarrollarnos y vivir con decoro y dignidad en
68 Disminucion de la ganancia
equilibrio con los ecosistemas planetarios
Un asunto que debemos tener muy presente los pueblosde America ante las posibilidades de intervenciones milita-res de los Estados Unidos de America en los territorios deLatinoamerica y el Caribe es el tomar en cuenta lo siguiente
En 1973 Richard Nixon Presidente de EUA y Henry Kis-singer Secretario de Estado en aquellos anos decidieron desa-rrollar una geopolıtica de narcotrafico basada en proporcionarde manera controlada por el gobierno norteamericano drogasduras (cocaına) al sector del pueblo gringo que no podrıaser asimilado plenamente dentro del esquema socioeconomicovigente al cual le veıan limitaciones en sus posibilidades decrecimiento La idea si bien sencilla ha sido muy efectiva Alsector del pueblo americano al cual el sistema de dominacionimperial no le pudiera satisfacer las necesidades basicas se ledarıa una salida falsa evasiva a traves de las drogas
Como subproducto esta polıtica clasista contra los pobresdel pueblo norteamericano el Estado Norteamericano obtuvolas siguientes ventajas
1 La polıtica era autofinanciable internamente por cuan-to los fondos para su desarrollo serıan aportados porsectores que se convertirıan en drogadictos o por aque-llos que tuviesen bienes que pudiesen ser robados parapagar las drogas
2 Proveerıa al Estado gringo de gigantescos fondos economi-cos no controlables por el Congreso para promover mo-vimientos encubiertos militares y polıticos en contra deregımenes no obedientes a las ordenes del Imperio Glo-bal en cualquier lugar del planeta De acuerdo con estecruel torcido y sutil mecanismo los pobres de EstadosUnidos de America proporcionarıan al Estado Ameri-cano directamente parte de los fondos para atacar a los
64 Analisis de los ciclos Kuznets 69
pobres en otras regiones del mundo y permitir arran-carles sus recursos estrategicos y territorios
3 Serıa uno de los principales pretextos del Imperio co-mandado por los yanquis para intervenir militarmenteen cualquier punto del planeta por donde pasara el flujode la droga
4 Serıa un extraordinario negocio para los capitalistas yfinancieros gringos que ayudarıan al gobierno de su paısa implementar y controlar este negocio como parte deuna polıtica de estado
Destacados gobernantes latinoamericanos han senalado el usopor el gobierno de EU del narcotrafico con fines de domina-cion polıtico-economica
En dialogo con los delegados a la Primera Conferencia Sin-dical de America Latina y el Caribe sobre la Deuda Externacelebrada en La Habana en julio del ano 1985 Fidel Castroexpreso ldquo el narcotrafico lo creo Estados Unidos lo creo elimperialismo la sociedad de consumo con ese dinero que nosroban con ese dinero que nos saquean una parte la inviertenen armas y otra en drogas Y ellos fueron los que crearon elmercado la infraestructura de las drogas todo ese aparatolos aviones son yanquis los barcos son yanquis los comercian-tes son yanquis los que tienen montado todo ese engranajeson ellosrdquo Al clausurar el Foro Social de las Americas el 15 deagosto del 2010 el Presidente de Bolivia Evo Morales afirmoldquoEl Imperialismo busca dominarnos y someternos Con el pre-texto de la lucha contra el terrorismo y el narcotrafico bus-ca aduenarse de nuestros recursos naturalesrdquo En el mismosentido se ha expresado el Presidente de Nicaragua DanielOrtega quien el 29 de enero del 2014 desde Cuba denun-cio que ldquoEl narcotrafico y el crimen organizado que operaen Centroamerica busca llevar a cabo golpes de Estado en las
70 Disminucion de la ganancia
naciones de esa region por la vıa de las grandes cantidades dedinero que estos carteles manejan con el proposito de tomarel poder en esos paısesrdquo Lo anterior segun informacion delCorreo del Orinoco de la Republica Bolivariana de VenezuelaEn un artıculo titulado ldquoLa CIA actua contra el presidenteRafael Correa con dinero del narcotraficordquo Publicado 2 feb2013 vease httpactualidadrtcomactualidadview
85474-CIA-Ecuador-complot-Correa Se menciona que ldquoWi-kiLeaks filtra la entrevista exclusiva con el periodista chilenoPatricio Mery quien afirma que la CIA conspiro activamentepara desestabilizar al Gobierno ecuatoriano e incluso asesi-nar al presidente Rafael Correa Tras las firmes decisiones delmandatario ecuatoriano sobre la concesion de asilo polıtico aJulian Assange y el cese de la actividad de la base militar es-tadounidense en Manta EEUU no ha escatimado esfuerzospara causar perjuicio al Gobierno ecuatorianordquo segun MeryEl periodista chileno subraya que la CIA encubre y finan-cia actividades ilıcitas con recursos del narcotrafico realiza-das por la Policıa de Investigaciones de Chile Desde Boliviacada mes entraban a Chile ldquounos 200 kilos de cocaınardquo conel fin de obtener fondos para luego financiar las operacionesAnti-Correa Y ası podrıamos seguir Por otro lado el filoso-fo espanol Eduardo Subirats [28] promovido a exiliarse porsus crıticas a la polıtica imperialista de su gobierno afirmaldquoEl imperio estadounidense se resquebraja con consecuen-cias aun inimaginablesla violencia desaforada en Mexico esparte de una intencionalidad global sobre el papel de losintelectuales (debiera ser) analizar dicha realidad es la condi-cion sin e qua non para resolverla y no se hace No se dondeestan esos intelectuales mexicanos La razon de la violenciaen America Latina siempre ha sido la ocupacion territorialel avasallamiento y el expoliordquo
65 Amenazas de invacion militar 71
65 Las amenazas de invasion
militar del Imperio a Mexico
con el pretexto del
narcotrafico
A unos dıas de que Obama tomara posesion en EstadosUnidos de America Michael Chertoff Secretario de Seguri-dad Interna de Estados Unidos de America durante una en-trevista concedida al diario The New York Times el 7 deenero del ano 2009 afirmo que Estados Unidos completo yaun plan de contingencia para su frontera sur con la finalidadde prepararse ante la violencia generada en Mexico por el nar-cotrafico La iniciativa incluye afirmo la movilizacion de ele-mentos de seguridad civil y militar ası como la utilizacion deaviones vehıculos blindados tropas y equipos especiales queconvergerıan en puntos problematicos de la frontera y cuyotamano y fuerza se determinarıa de acuerdo con la magnituddel problema en cuestion El secretario afirmo que pondrıanen accion no solo a los elementos de su Departamento sinotambien podrıa disponer en su caso de los del Departamentode Defensa iexcllos militares de EUA interviniendo en Mexicopues
66 El lavado de dinero del narcotrafi-
co dentro de Estados Unidos
de America
El valor anual de mercado de la cocaına vendida dentrode Estados Unidos es aproximadamente de 380000 millonesde dolares Se estima que los fondos que manejan los narcosen Mexico son alrededor de 24000 millones de dolares por
72 Disminucion de la ganancia
ano de los cuales entre 5 y 8 mil son para los productorescolombianos La DEA se queja de que ninguna institucionfinanciera ldquomexicanardquo ha sido sancionada publicamente porlavado de dinero en todo caso se les olvida a los americanosque las instituciones financieras en Mexico son EXTRANJE-RAS y varias gringas o inglesas ldquoiquestAsı senores que quien lavael dinero grande del narcotrafico en Mexico Y el garbanzode a libra es iquestComo se lavan 380000 millones de dolares delnarcotrafico de EUA en las instituciones financieras dentrode Estados Unidos de America sin que nadie se de cuentardquoPensemos que se requerirıa que 380000 personas depositarancada una de ellas un millon de dolares cada ano sin llamar laatencion cuando el lımite legal por deposito sin asentar datosen un documento es de 10000 dolares iexclDios bendito no ca-be duda los yanquis viven en el paıs de los milagros y en elparaıso para los billetes invisibles del narcotrafico Una pilade billetes de un tercio del tamano del Empire State o deltamano de la Estatua de la Libertad o de las dimensionesdel obelisco a Washington y nadie ve nada Y los expertoscomo el antiguo subsecretario del tesoro (EUA) James John-son en 1999 se atreven a decir que los empleados de cajaen los bancos de estados Unidos deben ser entrenados parareportar actividades sospechosas realizadas por las mismaspersonas que depositen cantidades inferiores al lımite legalde manera frecuente Y ademas ese senor afirma que ldquola faltade agresividad en Mexico en contra del lavado de dinero delnarcotrafico podrıa contribuir a la inestabilidad global al per-mitir el financiamiento para grupos terroristas o subversivospor todo el mundordquo iquestY que creen que hace la CIA por todoel mundo con lo que le queda de lavar cada ano una buenaparte de esos 380000 millones de dolares2
2Se calcula que el Departamento de estado y la CIA manejan anual-mente 120000 millones de dolares provenientes del narcotrafico
67 Promocion de la Heroina 73
67 La Heroına promovida por el
gobierno de los Estados Unidos
de America
Antes de la invasion de Estados Unidos de America enAfganistan los talibanes en 2001 habıan logrado reducir laproduccion de opio a 250 toneladas por ano a fines del 2008bajo la ocupacion de Afganistan por las tropas yanquis la pro-duccion se ha elevado hasta 6000 toneladas iexclun incrementode 24 veces o lo que es lo mismo un incremento del 2400 Y ese paıs ahora ocupado por los yanquis produce el 92 delopio mundial iexclAfganistan se ha convertido en un estado falli-do un NarcondashEstado bajo la bota militar de Estados Unidosde America iexcl30000 militares de elite del Imperio fracasan enuna labor en la cual los talibanes tuvieron un exito tremendoEl pueblo mexicano no aceptarıa de manera alguna que conel pretexto del narcotrafico el Ejercito de Estados Unidos deAmerica nos invadiera para tratar de apoderarse de nuestrosrecursos valiosos como el petroleo y de su territorio En todocaso el Imperio debe tomar en cuenta que tanto el pueblo deMexico como el de los Estados Unidos se opondrıan a unaintervencion militar del ejercito de EUA en Mexico Las elitesgobernantes de EUA debieran considerar que dicha interven-cion producira un derramamiento de sangre que no debierasuceder debemos tomar en cuenta que 33 de cada cien solda-dos gringos que nos invadieron en 1847 parar arrebatarnosla mitad de nuestro territorio regresaron sin vida a su tierraMexico es un paıs de paz a diferencia del Imperio Yanquique no deja pasar un ano sin invadir algun paıs o emprenderuna guerra para apropiarse de los recursos valiosos de paısesajenos Todos los pobladores del Continente Americano de-berıamos reflexionar acerca de lo que dijo el Benemerito delas Americas Lic Benito Juarez Garcıa Entre los indivi-
74 Disminucion de la ganancia
duos como entre las naciones el respeto al derechoajeno es la paz
Capıtulo 7
Economıas neoliberales yla realidad de un planetafinito en relacion con elpico del petroleo y elfuturo de la economıamundial
Carl Sagan [64] en The Varieties of Scientific Experien-ce (reeditado en 2006) relata una coleccion de experienciascientıficas personales y afirma que ldquoActualmente existe otratendencia adicional a la religiosa la cual en la esfera social opsicologica proyecta mitos sobre el mundo natural Y esta esla idea de que los humanos somos privilegiados por algunarazon magica Esta afirmacion explica por que los humanosque trabajan en economıa ponen la economıa por encima delos sistemas naturales del planeta Nos sentimos privilegiadosy nada malo puede pasarnosrdquo
76 Realidad del planeta finito
En otras palabras la especie humana tiene la tendencıa quesi algo bueno puede ocurrir ocurrira aunque sea ımprobabley si algo malo le puede pasar no ocurrira o le ocurrira a otrosPor ejemplo la probabilidad de sacarse el premio gordo enla Loterıa Nacional en Mexico es de 1 entre 240000 y laprobabilidad de que muramos en un accidente vehicular a lolargo de nuestra vida es de 1 en 240 Sin embargo la gente quecompra boleto confıa en que se sacara la loterıa y la gente quetiene auto confıa en que no morira en un choque Lo mismoaplica para los gordos que pueden enfermar de diabetes ytener un ataque cardıaco imaginan que les pasara a otrosno a ellos actuan como si no tuvieran por que cambiar suforma de vida y consideran que magicamente se resolveranlas cosas sin necesidad de limitarse o sufrir En la mismaobra Sagan explica ldquolos dinosaurios no tenıan la capacidadde anticipar o prevenir su extincion Por contraste la especiehumana puede anticipar los peligros causados por la guerranuclear el deterioro de los ecosistemas y el calentamientoglobal y actuar en consecuenciardquo Ası es necesario que elhombre no se quede con los brazos cruzados
De acuerdo con el profesor Bulent Gokay [65] la estabi-lidad del sistema economico capitalista que se basa en unaexpansion o crecimiento exponencial requiere que mas y masmateriales naturales sean transformados y consumidos en for-ma de mercancıas en un ciclo sin fin Ello no solo desperdiciamuchos recursos sino que desperdicia las fuentes energeti-cas y minerales a un paso actualmente imposible de sostenerAdemas el profesor Bulent Gokay en 2011 [65] hace notarque al principio de la explotacion del petroleo se extraıa pri-mero el mas cercano a la superficie el cual era el mas ligeroy facil de refinar ası como el mas barato de obtener confor-me siguio su explotacion en el mundo fueron aumentando loscostos de extraccion y refinamiento del petroleo (mas pesadoo viscoso) de yacimientos mas profundos Desde el ano en que
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se alcanzo el pico del petroleo 2005 los costos de produccionhan sido mucho mas altos que antes de llegar al maximo deproduccion mundial y la produccion misma de petroleo iradisminuyendo con el tiempo estamos pasando de una epocade petroleo barato a una de petroleo cada vez mas caro yescaso
Segun los calculos de Gokay las reservas mundiales estandisminuyendo a 6 anual con el agravante de un aumento enla demanda de un 22 anual lo cual da un deficit anual totalde 82 calculo 60 mayor al estimado por Dick Cheney en1999 (52 de deficit anual) Considera que la supervivenciade la humanidad esta en muy grave riesgo y que la unicarespuesta racional es consumir menos productos en los paısesricos y redisenar todos los aspectos de la vida humana en elplaneta
Sabemos que en la mayorıa de los paıses del mundo quie-nes dictan los aspectos principales de la polıtica economicase guıan por la escuela economica neoliberal De acuerdo conRichard OrsquoRourke [66] director de la Asociacion para el Estu-dio del Pico del Petroleo (en ingles Association for the Studyof Peak Oil) en Irlanda ldquoesa escuela de pensamiento desafıalas leyes de la fısica y cree que el crecimiento infinito en unplaneta finito no solo es posible sino deseable Y nos hanadoctrinado en la creencia de que el crecimiento economicoes la unica cura o panacea para todos los males de la huma-nidad Mas insidiosamente nos ha encerrado en el paradigmaeconomico de que solo tendremos una economıa estable mien-tras continuemos creciendo como si fueramos un trompo quecabecea cuando reduce su velocidad que su modelo no tie-ne consistencia a largo plazo lo muestra el hecho de que nohayan predicho la actual crisis economica mundial que estalloen el ano 2008 y que no sepan como resolverlardquo El modeloeconomico neoliberal debido fundamentalmente a Robert So-low [67] quien gano el premio Nobel en 1987 por su teorıa de
78 Realidad del planeta finito
crecimiento economico afirma que el crecimiento economicoesta determinado unicamente por tres factores el trabajo elcapital y ldquoel progreso tecnologicordquo Solow fue el primer eco-nomista que distinguio sectores cualitativamente distintos decapital al considerar que los capitales en los sectores nuevosde la economıa eran mas productivos que los que estaban ensectores de tecnologıa antigua Ası que para los economistasque asesoran o dirigen la polıtica economica de la absolutamayorıa de los Estados del Mundo la disponibilidad de laenergıa no es de importancia para el rendimiento economicoy por tanto en ese marco teorico no hay por que preocupar-se del pico del petroleo pues consideran que el crecimientoeconomico resolvera el asunto energetico de los combustiblesfosiles con un sustituto que surgira de forma espontanea delmercado (teorıa del milagro celestial)
Durante veintiocho anos esta escuela de economıa predo-minante en el mundo compartio varias caracterısticas ldquoreli-giosasrdquo como son
1 Proclamaba ser una verdad absoluta y el unico caminoal cielo economico Las elites insisten en ese camino aundespues de la gran crisis del 2008 que no pudieron prevery menos evitar y que no saben como resolver
2 Proclama que son el camino correcto y que todos losque no creen en ella son inferiores a los creyentes ydignos de lastima o de condena eterna
3 Siempre estan bajo revision interna y en un estadode reaccion contra todo cambio que provenga del exte-rior Recientemente han ido perdiendo posiciones anteel avance de la economıa cientıfica entre otras cosas porla crisis del 2008 No obstante ellos tratan de ajustarsea los cambios sin cambiar sus dogmas religiosos basicosy continuan afirmando su validez absoluta
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4 Usan razonamientos circulares para evaluar la validezde sus dogmas sin importar la realidad externa a suscreencias
5 Existen diversos conceptos dentro de su religion quedeben ser tomados como materia de fe sin que se con-temple que puedan ser confrontados con resultados ex-perimentales y ademas que permitan corroborarlos odesecharlos
6 Promueven el crecimiento de los creyentes por mediode la repeticion evitando los razonamientos como sivendieran jabones
OrsquoRourke [66] considera que por otro lado tanto los fısi-cos y los miembros de una profesion emergente como loseconomistasndashecologos como cualquier persona normal con in-tuicion saben que no puede haber economıa sin energeticosseguros En efecto se puede ver que recientemente han apa-recido publicaciones de algunas teorıas economicas que con-sideran que la eficiencia energetica es el motor del desarrolloeconomico (vease por ejemplo [68-70]) De acuerdo con es-tos modelos como estamos en un maximo de la produccionmundial de petroleo en ausencia de inversion productiva ydesarrollo de nuevas fuentes energeticas de alta potencia es-tamos tambien en un maximo de la produccion economicamundial y de aquı en adelante en ausencia de aumentos enla eficiencia en el uso de la energıa la economıa mundial co-menzara a declinar en paralelo al ritmo del decrecimiento dela produccion de petroleo y demas energeticos fosiles
80 Realidad del planeta finito
Capıtulo 8
El efecto de la quema decosmbustibles fosiles enla atmosfera
1 El cuarto reporte (2007) del Panel Intergubernamentalsobre Cambio Climatico en ingles IPCC (el cual fuepremiado con el Nobel de la Paz en el ano 2007) [71]concluye que es evidente e inequıvoco de las observacio-nes experimentales del incremento en el promedio globalde la temperatura del aire y oceanos del derretimientode las nieves permanentes y de los glaciares ası comodel incremento en el nivel medio de los oceanos quetodos esos fenomenos (con noventa por ciento de pro-babilidad de que sea verdad) sean resultado neto de lasactividades humanas desarrolladas desde 1750 las cua-les han producido un calentamiento global del sistemaclimatico del planeta
2 En el 2008 la Agencia Meteorologica de Japon [72] re-porto que desde 1891 hasta el ano 2008 la temperaturamedia global de la superficie del planeta Tierra se ha
82 Efectos adversos en el ecosistema global
elevado en 067 grados centıgrados Ademas en el ano2005 el consumo acumulado del petroleo a lo largo de lahistoria ha gastado la mitad de las reservas totales delpetroleo del mundo Este consumo y el de carbon sonresponsables del 90 del incremento en el dioxido decarbono en la atmosfera Es de esperarse que cuando setermine el petroleo en unos 30 anos el incremento de latemperatura de la superficie del planeta en el ano 2037alcance por lo menos 12 grados centıgrados mas Porsu parte la concentracion de carbono en la atmosferaque en 1850 estaba en 150 partes por millon pase a 380partes por millon en el 2007 y a 480 partes por millonen 2045 De acuerdo con el investigador Steve Connor[73] en el ano 2005 se alcanzo un punto sin retornoal desaparecer masas de hielo a un ritmo que promue-ve la absorcion de calor proveniente de la luz del solque normalmente serıa reflejada por los hielos al espa-cio esto hace que se entre en un proceso de aceleraciondel calentamiento global En particular de acuerdo conla Dra Solomon y colaboradores [74] si el carbon at-mosferico asciende dentro de la banda de 450-600 partespor millon en Mexico las precipitaciones pluviales des-cenderen entre un 10 y un 15 y los cambios seranirreversibles por 1000 anos y solo por expansion termi-ca del agua de los oceanos el nivel medio de los maressubira entre 70 cm y 150 cm cuando 700 millones deseres humanos viven a menos de un 1 m de altura delnivel medio del mar Estos ultimos resultados sobrepa-san lo que se esperaba en 1990 para fin de este siglo Enel ano 2012 La National Science Foundation de EUAinforman que de una investigacion paleo-climatica seconcluyo que el estado natural de equilibrio termico dela Tierra con los niveles actuales de dioxido de carbonoatmosferico (400 partes por millon) corresponde a nive-les oceanicos mas altos que los actuales en 2134 metros
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Esto dice la ciencia
3 Mientras que de acuerdo con el panel intergubernamen-tal de cambio climatico (1990) el IPCC (por sus sigasen ingles) [75] consideraba que si no se hacıa una reduc-cion en la quema de combustibles fosiles y las tenden-cias seguıan igual se presentaran los siguientes hechosen el siglo XXI se tendrıa un incremento de tempe-ratura de 03 grados por decada y un incremento delnivel medio de los oceanos de 6 cm por decada (lo cualarroja 2 cm por cada 01 grado de aumento de tem-peratura) La prediccion para el 2030 era de 20 cm deaumento en el nivel del mar y 65 cm para el fin delsiglo Asimismo en ese documento se hacıa notar quelos analisis de hielo en el Polo Norte indican que en losultimos 800000 anos los aumentos de temperatura y dedioxido de carbono atmosferico corren paralelos Esoscambios son la razon de que en ese lapso hayan ocurri-do cambios de temperatura global del planeta entre 5 y7 grados centıgrados entre las oscilaciones de perıodosglaciales e interglaciales Se consideraba alcanzar 300partes por millon del dioxido de carbono atmosfericopara el perıodo entre 2025 y 2050 con un incrementomedio de temperatura de 3 grados centıgrados iexclEn el2007 se llego a 380 partes por millon y actualmente a400 ppm
4 En el ano 2006 el Dr James Hansen de la NASArsquos God-dard Institute for Space Studies el especialista en ca-lentamiento global mas reconocido en el mundo en en-trevista con Sara Goudarzi [76] aporto los siguienteselementos de informacion
a) Si el aumento de la temperatura media de la su-perficie del planeta Tierra alcanza los 2 o 3 grados
84 Efectos adversos en el ecosistema global
centıgrados (respecto a la epoca preindustrial) va-mos a vivir en un planeta muy diferente al queconocemos con esas temperaturas en el perıodoPlioceno Medio hace 3 millones de anos el nivelmedio de los oceanos era 25 metros mas alto que elactual Y ademas tenemos el problema de que elaumento al doble del dioxido de carbono atmosferi-co causara eventualmente un calentamiento de laatmosfera de varios grados Este resultado es con-sistente con el aportado en parrafos anteriores porLa National Science Foundation de EUA en 2012
b) En 2003 Hansen y sus companeros mostraron que1700 especies de animales y plantas migraron ha-cia los polos alrededor de 4 millas por decada enlos ultimos 50 anos Esa migracion no es lo sufi-cientemente veloz para mantenerse dentro de unazona dada de temperatura la cual deberıa alcan-zar una velocidad de 25 millas o 40 kilometros pordecada en el perıodo de 1975 a 2005 (segun mos-traron Hanson y coautores en una publicacion delJournal Proceedings of the National Academy ofSciences)
5 En entrevista por Patrick Lynch [77] James E Hanseninforma que Si el aumento de la temperatura mediade la superficie del planeta Tierra alcanza los 2 gradosbuena parte de la cubierta de hielo en Groenlandia pue-de fundirse y segun Hansen este proceso no es linealcon el tiempo En el glaciar de Pine Island en el este deAntartica la rapidez de perdida de masa de hielo se hacontinuado acelerando en la decada pasada Los datosde la NASA en relacion al cambio climatico en Groen-landia y el este de Antartica obtenidos de medicionesgravitacionales vıa satelite muestran que estas regio-nes pierden masas de hielo a un ritmo que se duplica
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cada 10 anos lo que significa un crecimiento exponen-cial de dicha perdida con el tiempo
Tambien explica que el incremento en la atmosfera deldioxido de carbono liberado por la especie humana esalgo nunca visto en 65 millones de anos sı 65 millonesde anos pues la rapidez de incremento que actualmentees de 2 partes por millon al ano es 10 mil millones deveces mayor que el ritmo de incremento del dioxido decarbono atmosferico en ese perıodo
6 El 9 de mayo del 2012 el profesor James Hansen publicoun artıculo en el New York Times [78] con las siguientesideas
Las arenas bituminosas del mundo contienen 240 Giga(miles de millones) toneladas de carbono de ser explo-tadas para producir petroleo no solo contaminarıan unagran cantidad de agua sino que produciran un incre-mento total de 120 partes por millon adicional al dioxi-do de carbono actual en la atmosfera lo mismo ocurrecon el esquisto de alquitran que se concentra casi total-mente en EUA 300 Giga toneladas de carbono si estastambien las explotamos y las quemamos no hay mane-ra de que la concentracion de dioxido de carbono en laatmosfera esta por debajo de 500 partes por millon locual condenarıa a unos cuantos de nuestros hijos lossobrevivientes a vivir en un sistema climatico sin con-trol
7 El Profesor Emerito John Cairns Jr del Departamen-to de Ciencias Biologicas del Instituto Politecnico y dela Universidad estatal de Virginia EUA [79] en relacioncon los efectos del calentamiento global para la vida hu-mana y la vida en general comienza su libro The Futu-re Eaters Metaphors and Aphorisms as EnvironmentalTeaching Tools con la siguiente cita ldquoNo es accidente
86 Efectos adversos en el ecosistema global
que estemos viendo dentro de Estados Unidos una ex-tensiva supresion de la libertad cientıfica Es parte de lateorıa de los gobierno actuales y a esa teorıa nos tene-mos que oponer con toda nuestra fuerzardquo (David Balti-more Premio Nobel de Fisiologıa en 1975 y Presidentedel Instituto de Tecnologıa de California En un discur-so el 17 de febrero del 2006 en el congreso sobre EfectoInvernadero de la emision de gases organizado por laAsociacion Americana para el Avance de la Ciencia)
Posteriormente Cairns Jr trata la amenaza que implicael calentamiento global y el crecimiento poblacional encuanto a la supervivencia de la humanidad
a) Respecto a la extincion de especies y en particu-lar la especie humana el profesor Cairns Jr citaa J Lovelock [80] quien afirma que la humani-dad sobrevivira la sexta extincion masiva de espe-cies en este caso producida por la accion humanapues segun el cientos de millones de miembros dela especie humana sobreviviran aunque miles demillones de seres humanos sufran y mueran en cor-to plazo Mis especulaciones despues de profundosestudios escribe el profesor Cairns Jr ldquoson menosoptimistas que las de Lovelock si no trabajamosadecuadamente para evitar una tragedia planeta-ria sucedera que las guerras por los recursos es-casos son altamente probables especialmente si elcambio climatico decrece la regeneracion de los re-cursos naturales y la produccion de los cultivos Sicomo parece que va a suceder seguira aumentan-do la quema de combustibles fosiles mantener unacultura de consumismo y desperdicio ello condu-cira a un incremento de temperatura global (res-pecto a la epoca preindustrial) de 3 a 6 gradoscentıgrados y la especie humana no podra enfren-
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tar exitosamente dicho incremento En este casonuestra esperanza es que en el mejor de los escena-rios solo sobreviviran pequenas tribus de cazadoresy recolectores con una poblacion total de alrede-dor de unos 6 millones de seres humanos en todoel planeta Este es un asunto de una sola oportuni-dad Si nosotros fallamos este sistema planetariofallara en cuanto a inteligencia conciernerdquo
Este asunto del calentamiento global y sus efectossobre los ecosistemas no es de propaganda o dema-gogia polıtica dice el Profesor Cairns Jr cuandolos cientıficos enfrentan un problema ellos recogentoda la informacion que pueden acerca del asuntoy extraen sus conclusiones sin embargo los pro-pagandistas o los polıticos usan una estrategia di-ferente Ellos conocen de antemano el resultadoque quieren obtener ası que construyen los argu-mentos que apuntalen los intereses que defiendenLos cientıficos enfrentan la revision de su trabajopor los colegas de otras partes del mundo y nopueden dejar de considerar publicaciones que noestan de acuerdo con sus resultados o hipotesis Elprofesor Cairns Jr considera que existe un ata-que sistematico dentro de Estados Unidos contratodo cientıfico que aborde ciertos temas contra-rios a intereses estrategicos de las elites del poderEn particular menciona que en los Estados Uni-dos supuestamente un paıs con liderazgo cientıfi-co en el mundo el asalto contra la ciencia tie-ne tres componentes principales 1) desacreditara aquellos cientıficos cuyas visiones difieran de lapolıtica dominante o la ideologıa economica y la fereligiosa 2) intentar intimidar cientıficos y otrosacademicos mediante juicios los cuales les con-
88 Efectos adversos en el ecosistema global
suman tiempo y dinero y 3) desacreditar teorıascientıficas implicando que unicamente son conjetu-ras pseudo intelectuales mas que esquemas cuida-dosamente construidos para lograr el entendimien-to de un conjunto sustancial de evidencias experi-mentales
b) Respecto a las implicaciones del crecimiento de lapoblacion Cairns Jr afirma Independientementede que vivamos en una cultura de consumo exce-sivo y desperdicio el crecimiento exponencial dela poblacion humana va acompanada de un cre-cimiento comparable en todos los factores asocia-dos con la civilizacion como escuelas salud vesti-do casa etc Satisfacer dichas necesidades no estrivial dado que el planeta es finito y sus recur-sos estan actualmente muy comprometidos Y sibien no da una receta para resolver ese problemaaporta una filosofıa condensada en el siguiente pro-verbio cuaquero Vive simple para que otrospuedan simplemente vivir
8 Respecto a la gran concentracion de riqueza en unascuantas manos en el mundo el 5 de diciembre del 2006la BBC NEWS [81] menciona que de un estudio da-do a conocer en Helsinki por el Instituto Mundial pa-ra la Investigacion acerca del Desarrollo Economico dela Universidad de las Naciones Unidas queda claro losiguiente La mitad de la poblacion mundial los maspobres del mundo escasamente poseen el 1 de la ri-queza global del planeta La riqueza esta fuertementeconcentrada en Norteamerica (Estados Unidos y Ca-nada) Europa Japon y Australia quienes en conjuntoposeen el 90 de la riqueza en los hogares del mundoEl 1 de los adultos mas ricos del mundo poseıan el40 de la riqueza global del mundo en el ano 2000 y
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el 10 de los adultos mas ricos del mundo poseıan el85 de la riqueza global del mundo
9 Respecto a algunos de los efectos de los tratados inter-nacionales de libre comercio y su efecto sobre los pue-blos del mundo citamos el ejemplo del campo mexicano
Aaron Glantz [82] reportero estadounidense informaque segun Anuradha Mittal del Instituto Oakland conbase en California (instituto especializado en asuntosambientales economicos y sociales) los acuerdos de li-bre comercio tienden a beneficiar a los muy ricos a ex-pensas de los pobres El aumento del libre comercio haincrementado la diferencia entre los ricos tanto dentrode cada nacion como en el plano internacional comoejemplo cita el caso del efecto sobre el campo mexicanodel ldquoNorth American Free Trade Agreementrdquo (NAFTAo TLC) firmado en 1992 por Estados Unidos Mexico yCanada en lugar de que Mexico se haya convertido enexportador de alimentos a Estados Unidos lo que real-mente paso es que las exportaciones de maız de Estadosunidos a Mexico se han triplicado sacando 2 millones deagricultores del campo en Mexico Y esas mismas per-sonas se han visto obligadas a migrar a Estados Unidospara trabajar en beneficio de los agricultores estadou-nidenses y en contra de los intereses de la economıa delcampo mexicano
90 Efectos adversos en el ecosistema global
Capıtulo 9
Alimentos Ecosistemas yel Agua en el Contextodel Agotamiento deCombustibles Fosiles yde Calentamiento Global
De acuerdo con Dean Carroll [83] ldquolos gobiernos y lascompanıas petroleras ası como los medios de comunicacionhan hecho un silencio acerca no solo del pico del petroleo sinode las ramificaciones del agotamiento del petroleo esto ocurrecuando hemos alcanzado el momento de realizar un urgentedebate acerca de un futuro sin petroleo barato y en procesode agotamientordquo En particular en esta seccion analizaremoslas implicaciones que el agotamiento de los combustibles fosi-les arroja sobre las necesidades alimentarias y de agua de lahumanidad y del cuidado de los ecosistemas necesarios parala vida
92 Alimentos agua y energeticos
91 Uso de energıa en la agricultu-
ra
Refiriendose a la produccion agrıcola de EUA los inves-tigadores D Pimentel y M Giampetro en 1994 [84] conside-raban la urgente necesidad de reducir su poblacion e indicanque existen tres medios para llevarlo a cabo la libre decisionconsciente de la gente regulaciones gubernamentales y el su-frimiento y la muerte por hambre Bajo este ultimo escenariolas condiciones se deterioraran sin control y solo sobrevivirauna fraccion muy pequena de la poblacion actual Y se pre-guntan iquestvamos a condenar a nuestros hijos a esa tragediasimplemente por unos cuantos anos de consumo sin freno DPimentel es reconocido como una de las principales autori-dades mundiales en economıa agrıcola y energetica aplicada ala misma y a quien citan tirios y troyanos escribe una notaantes de entrar en la materia de su reporte ldquoEste es pro-bablemente el artıculo mas importante que he escrito hastaahora Y ciertamente es el mas escalofriante y la conclusiones la mas sombrıa que haya escrito jamas Este artıculo estaescrito para sacudir fuertemente al lector y ciertamente meha sacudido a mı Sin embargo es importante para nuestrofuturo que este artıculo y semejantes sean leıdos entendi-dos y discutidos Soy optimista y positivo por naturaleza Ycontinuare creyendo que como especie podemos encontrar so-luciones positivas a las multiples crisis que estan cayendo yexplotando sobre nosotrosrdquo
De acuerdo con D Pimentel y M Giampetro [85] si con-tinua el crecimiento de la poblacion estadounidense al ritmoactual la misma necesidad alimentaria el causara tal erosionen los suelos agrıcolas que que para el ano 2025 EUA de-je de ser exportador de alimentos por la necesidad de cubrirsus necesidades locales Esto afectara a EUA al dejar de reci-bir anualmente 40000 millones de dolares en divisas lo cual
91 Uso de energıa en la agricultura 93
aumentara su deficit Y como EUA es actualmente el mayorexportador de alimentos habra muchos millones de habitan-tes del mundo cuya vida estara en riesgo debido a este cesede tales exportaciones Respecto al agua que cada vez es ne-cesario extraerla de mayores profundidades y proporciona el31 del total de agua utilizada en agricultura esta siendoextraıda a un ritmo 160 mas alto que su ritmo natural dereposicion Esta agua ya no contribuira a la agricultura en40 anos En cuanto a la energıa en EUA se utiliza el 19 de todo su gasto energetico en agricultura del cual el 100 es de origen fosil este tipo de energıa a lo mas estara ago-tado internacionalmente en 30 anos En EUA el consumo deenergıa en las diferentes fases de produccion de alimenticiaes comos sigue cultivar la comida requiere 7 procesarla yempacarla consume un 7 adicional y transportarla y pre-pararla para su consumo otro 5 Cada persona en EUArequiere per capita aproximadamente 2000 litros de petroleoequivalente por ano para lo relativo a su alimentacion [86]Tal vez en EUA se utilice el carbon cuyas reservas nacionalesduraran entre 50 y 100 anos para sustituir el petroleo aun-que no es claro si sucedera por las implicaciones ambientalesy sus consecuencias respecto al calentamiento global
La mecanizacion de la agricultura requiere mucha energıatanto para la operacion de la maquinaria (14 millones de kcalpor hectarea) como para la reparacion de la misma (333000kcal por hectarea) Alrededor de un tercio de la energıa re-querida para producir una hectarea de cosecha se debe a laenergıa necesaria para operar la maquinaria La mecanizaciondecrece significativamente la labor necesaria para la agricul-tura en el caso del maız por un factor de 100 sin embargono contribuye a incrementar la produccion agrıcola [86]
Como un paso en la direccion correcta Pimentel y otrosmas analizan [86] lo que debiera hacerse para reducir la de-pendencia de EUA en la produccion agrıcola de los combus-
94 Alimentos agua y energeticos
tibles fosiles en un 50
I Conservacion del suelo Alternativa no sustentable ldquode-bida a la erosion del suelo agrıcola se pierde una grancantidad de nutrientes En promedio la perdida es de13 toneladas anuales de suelo por hectarea Lo anteriordebe ser compensado parcialmente con 55 kilogramosde nitrogeno y 110 kg tanto de potasio como de fosforopor hectarea cada ano Para reemplazar estos nutrien-tes se requiere una cantidad de energıa de alrededor de880000 kcal por hectarea en lo relativo al nitrogeno y440000 kcal tanto para potasio como para fosforo porhectarea cada ano La cantidad total de energıa paracompensar los nutrientes perdidos por erosion es de 16millones de kcal por hectarea lo cual significa el 20 de la energıa total utilizada en la produccion de unahectarea de maızrdquo
ldquoPara ser sustentable la erosion del suelo en la agricultu-ra debe ser reducida a no mas de una tonelada de suelopor hectarea por ano Las tecnologıas que deben utili-zarse para lograrlo son mejores rotaciones de cultivoscubierta de terrenos de labranza ya cosechados tirasde pasto a lo largo del contorno de las vıas naturaleso artificiales de agua zanjas de desviamiento de aguaterrazas de riego de distintos tipos siembra sin arar ocon mınimo arado o volteado de tierra cubrir de hierbaslas superficies siempre que sea posible plantar siguiendocontornos producir suelo con materia organica utilizartecnicas de cultivo organicas y combinaciones de todolo anteriorrdquo
La produccion de trigo mediante irrigacion requirieretres veces mas energıa que cultivo de temporal y hayque considerar que cuando la gasolina suba de precioa 10 dolares por galon la agricultura irrigada en EUA
91 Uso de energıa en la agricultura 95
declinara significativamente
II Conservacion de nutrientes del suelo Conforme los com-bustibles fosiles escaseen los costos de produccion defertilizantes sinteticos aumentaran en la misma o mayorproporcion Esta presion economica forzara a los agri-cultores (y a la sociedad entera) a buscar fuentes alter-nativas para cubrir la demanda de nitrogeno fosforo ypotasio La utilizacion de cubiertas vegetales sobre latierras de cultivo el anadir mejoras organicas como so-bras de granjas o compostas puede mejorar la calidad delos suelos y cubrir las necesidades de la agricultura re-duciendo sensiblemente el uso de sinteticos intensivos enenergıa para su produccion Ademas las cubiertas vege-tales de las tierras de produccion agrıcola entre siembrasprincipales evitarıa que en el mundo se pierdan anual-mente 23000 millones de toneladas de suelo o lo que eslo mismo el 07 de la capa vegetal de las tierras decultivo del mundo
III Cubiertas vegetales en cultivos (cover crops) Deben serplantadas en el suelo cuando ya se recogio la cosechadel cultivo principal del campo esto ayuda a protegerel suelo de la erosion una vez recogida la cosecha y ala vez permite aprovechar diversos nutrientes como elnitrogeno que de otra suerte se filtrarıan hacia las aguasdel subsuelo contaminandolas En particular las legumi-nosas pueden llegar a fijar entre cosechas algo ası como120 kg y 200 kg por hectarea aportando muchas veces elnitrogeno requerido por el siguiente cultivo Otro bene-ficio es que los terrenos ası cuidados permiten colectar80 mas energıa solar almacenada en materia vegetalcomparados con los suelos a los que no se les adicio-na una cubierta vegetal despues de la cosecha principalOtra ventaja de la rotacion de cultivo es que disminuye
96 Alimentos agua y energeticos
mucho la necesidad de aplicar insecticidas sobre todocuando va unido al intercalado de zonas de distintoscultivos en tiras o islas Lo anterior resalta tambien laimportancia de la rotacion de cultivos
IV Materia organica de los suelos El mantener un alto nivelde materia organica en los suelos ayuda a aumentar lapermeabilidad de los estos aumentando ası la infiltra-cion del suelo y disminuyendo por lo tanto la cantidadde agua superficial que pueda correr y erosionar la tie-rra superficial Lo anterior enriquece tambien los suelosen su capa vegetal ası como los ecosistemas debajo dela superficie los cuales airean y benefician de diversasmaneras la vida de las plantas y aumentan la capacidadtotal de infiltracion y recarga de los suelos [86]
V Excremento o desechos animales (Manure) La produc-cion anual total de Manure durante 2007 debido a laexistencia de 100 millones de vacuno 60 millones de cer-dos y 9000 millones de pollos (todo esto en en EUA)fue estimada en 203 millones de toneladas metricas denitrogeno Material que podrıa utilizarse como abono enla produccion agrıcola
Si los desechos animales no son inmediatamente enterrados enla tierra o puestos en lagunas bajo condiciones anaerobicasel 50 del nitrogeno en dichos desechos se pierde despuesde las primeras 24 o 48 horas como gas amonıaco Como el80 de los desechos de las vacas es agua deben ser aplicadosdentro de una distancia menor a 12 kilometros de otra suerteel balance energetico es negativo Estos materiales pueden seralmacenados en forma de composta sin embargo alrededordel 75 del nitrogeno contenido en la composta se pierde enun ano
91 Uso de energıa en la agricultura 97
911 Efectos negativos de la separacion en-tre los sitios de produccion de ani-males para la alimentacion humanay los de produccion agrıcola
ldquoLa separacion fısica entre los sitios de produccion agrıco-la y los sitios de produccion de animales para alimentacionhumana trae consigo no solo costos energeticos gigantescossino contaminacion importante del medio ambiente La con-centracion de animales favorece su manejo directo y significapor un lado una ventaja economica para las grandes corpora-ciones que tienen mataderos concentrados y empacadoras agran escala pero a nivel social y de ecosistemas no solo pro-duce condiciones miserables de hacinamiento de los animalesy promueve el uso intensivo de antibioticos para controlarepidemias sino que representan un desequilibrio importan-te a los ecosistemas vecinos Ademas obliga al uso de fer-tilizantes sinteticos por la falta de reciclaje de los desechosbiologicos del ganado hacia los sitios de produccion agrıcoladespilfarrando energeticos escasosrdquo [86]
912 Impacto en los ecosistemas causadospor las labores agrıcolas y forestalesde la humanidad
Pimentel y colaboradores estiman que un 30 del totalde la energıa solar que alcanza la Tierra es cosechada comoalimento y forraje mientras un 20 adicional es cosechadocomo productos forestales [87] Ello significa que los humanosestamos cosechando aproximadamente el 50 de la energıasolar que alcanza la Tierra seca o no cubierta por los maresEsta enorme cosecha reduce la cantidad de biomasa y energıaası como agua que es esencial para mantener vivas las pobla-
98 Alimentos agua y energeticos
ciones de la biota y su diversidad Preservar la biodiversidades vital para mantener la integridad del entorno ambientalpara la humanidad la agricultura y las actividades forestaleshumanas Pimentel afirma que somos la principal causa de lasextinciones de especies naturales mismas que avanzan a unritmo de decenas de miles de veces sobre la velocidad normalde recambio de especies por otras mas aptas de adaptarse alentorno Segun el grupo de biologos y agronomos asociadoscon Pimentel es urgente buscar polıticas acordadas por to-da la humanidad para reducir la carga de la especie humanasobre el planeta del valor actual de 7 mil millones de sereshumanos a 2 mil millones de seres humanos de otra suertela supervivencia de la especie no tiene futuro [87] En estaultima afirmacion de nuestro buen amigo Pimentel sin em-bargo se trasluce su calidad de ciudadano de Estados Unidosde America acostumbrado al alto consumo y desperdicio derecursos la verdad es que los recursos alimentarios mundia-les producidos actualmente alcanzan para satisfacer las ne-cesidades alimentarias basicas de los 7000 millones de sereshumanos que poblamos el planeta ello con un simple cambiode dieta que no haga tanto enfasis en proteınas provenientesde reses sin embargo debiera estabilizarse la poblacion hu-mana en el planeta para estar dentro de las posibilidades detrabajo del planeta
913 Produccion de bioetanol como polıti-ca genocida de EUA los energeticosy la alimentacion humana
La energıa total requerida para producir 1000 litros deetanol a partir de grano de maız es alrededor de 83 millonesde kcal sin embargo al utilizarla como combustible esa can-tidad solo tiene un valor energetico de 50 millones de kcalse requiere pues 65 mas energıa para producir etanol por
91 Uso de energıa en la agricultura 99
vıa del maız que la cantidad de energıa que se obtiene [88] Eluso de granos para alimentacion humana como el maız pa-ra producir etanol tiene implicaciones nutricionales y eticasfundamentales para la especie humana Alrededor del 60 de la poblacion mundial estan usualmente desnutridos a ni-vel calorico por lo tanto cubrir las necesidades de granos escrıtico [88] El uso por EUA del 50 del maız producido porellos (50 de la produccion mundial) para la elaborar etanolha incrementado los precios de la carne el pollo el huevo elpan los cereales y la leche entre un 10 a un 30 en losultimos anos [88] Y de acuerdo con la ONU [89] el uso degranos de maız para la elaboracion de etanol es el responsa-ble de la escasez actual de comida para los pobres del planeta(3500 millones de personas) y de su elevacion de precio Enla primera mitad del 2008 se reporto el incremento interna-cional del precio del maız en 74 del trigo en 124 y delarroz en 224 [90] Para que entendamos las repercusionesgenocidas de la produccion de bioetanol en EUA tomemosen cuenta que los mas pobres del mundo dedican el 80 desus ingresos en alimentacion y el 80 de su alimentacion soncereales y que el 50 de la poblacion mundial (3 500 millo-nes de seres humanos) tiene menos de 25 dolares diarios deingresos [91] Esto se agrava cuando se sabe que desde 1984-1985 la produccion mundial total de granos viene en declive[10 88]
914 Necesidad de controlar las pestes enel ciclo agrıcola de produccion ali-mentaria
De acuerdo con Pimentel [88] es necesario realizar inves-tigacion y desarrollo tecnologico practico en el control sus-tentable y no contaminante de las pestes en todas las etapasde la produccion agrıcola desde el cultivo hasta el almace-
100 Alimentos agua y energeticos
namiento de los productos finales por cuanto el 50 de laproduccion total mundial es destruida por pestes biologicasEste es un sector de gran oportunidad de ahorro energetico yde mejorıa de la alimentacion humana
92 Consecuencias energeticas de los
estilos de dietas alimentarias
De acuerdo con un estudio de la profesora Annika CarlssonndashKanayama y otros [92] al elegir alimentos que no utilicen mu-chos energeticos fosiles en su produccion estamos ayudandoa que no avance rapido el calentamiento global Por ejemplodentro de la categorıa de carnes o proteınas producidas poralimentacion de animales con cereales se requiere de distintascantidades de cereal por kilogramo producido aquı medidosen Megajoules por kilogramo(MJkg) La de res 75 MJkgla de cerdo y oveja 40 y 43 MJkg respectivamente la depollo 35MJkg la de huevo 18 MJkg comparable con carnede pescado obtenida por acuacultura
De acuerdo con la FAO el 60 de las tierras de pasturaalrededor del mundo producen el 9 de la carne de res queconsume la especie humana [93] esta es la cantidad de carnede res que puede ser consumida sin recurrir en su produccional consumo de granos
El Profesor D Pimentel y colaboradores [94] calcularonen 1994 que si no se dedicara ningun grano a alimentar areses con ese grano se podrıa alimentar a 1500 millones depersonas con dieta vegetariana lo cual segun nuestros calcu-los implicarıa a grosso modo sustituir 1200 millones de resespor 1500 millones de personas Resulta que cuando comenza-mos a analizar la interrelacion entre los distintos problemasque enfrenta la humanidad para su supervivencia entende-mos lo que menciona Pimentel en la referencia [88] la angus-
93 El Agua 101
tia y preocupacion de miles de cientıficos alrededor del mundopor la complejidad de los problemas actuales Citamos a Pi-mentel ldquopor todo el mundo durante 1994 58 academias deciencias incluidas la Academia Nacional de Ciencias de EUAhan puntualizado que la humanidad se esta aproximando aun punto crıtico con respecto a asuntos interrelacionados co-mo poblacion humana recursos naturales y sustentabilidadrdquo
93 El Agua
931 Introduccion
Segun estudios detallados de Vitousek y colaboradores[95] el total de la biomasa planetaria producida por fotosınte-sis es de 2245 mil de millones de toneladasano de las cualesla acuatica es de 1321 mil de millones de toneladasano yla que corresponde a todos los productos agrıcolas cultivadospor la especie humana ascienden a 15 mil millones de tonela-dasano (lo que significa el 1623 de toda la biomasa vegetalen tierra) De acuerdo con Wirsenius [96] de estos ultimos laalimentacion humana es su destino dominante ya que repre-senta alrededor del 82 de la extraccion total de la biomasaseguida de la bioenergıa el 11 y los biomateriales un 7 De acuerdo con la investigadora Sandra L Postel para finespracticos hemos llegado al lımite de la productividad de latierra bajo uso agrıcola [97]
Actualmente entre el 38 y el 40 de los granos y delagua se dedica a la alimentacion de animales criados paraobtener proteınas de origen animal Esto es importante cuan-do sabemos que la produccion de un kilo de cereal requierede mil litros de agua (agua que se pierde por evatranspira-cion1) Ademas existe una relacion lineal experimental entre
1La evatranspiracion se define como la perdida de humedad de una
102 Alimentos agua y energeticos
el consumo de agua por un cultivo y la cantidad de materiaorganica producida [97]
De los 3200 kilometros cubicos de agua mınimos requeri-dos en la produccion agrıcola de 1995 el 60 se debio a laproduccion de los cereales basicos para el consumo humanoesto es maız trigo y arroz las semillas oleaginosas necesita-ron el 17 de ese requerimiento y la azucar de cana necesitoaproximadamente el 6 [97] La produccion agrıcola mundialutiliza el 70 de todos los escurrimientos de agua dulce [98]El 40 del total de los escurrimientos se utiliza en los terre-nos irrigados los cuales representan el 17 de los terrenoscultivables y producen el 40 de la produccion agrıcola [97]
En 1995 con una poblacion mundial de 57 mil millonesde habitantes cada ser humano disponıa anualmente en pro-medio de 2420 metros cubicos de agua de los cuales seguncalculos de 1993 realizados por el hidrologo ruso Igor Shiklo-manov [99] 240 metros cubicos por persona al ano correspon-den al uso en casas municipios e industrias
932 Agua y animales aprovechados por lahumanidad
Los animales domesticados del mundo los cuales segun laFAO (1996) incluyen 1300 millones de reses 900 millones decerdos y mas de 12000 millones de pollos contribuyen a ladieta humana con huevos leche y carne De las 2700 kilo-calorıas consumidas per capita por los seres humanos diaria-mente a nivel mundial (FAO 1995) los animales contribuyencon el 16 consumiendo el 38 de los cereales implicandoesto ultimo el consumo del 38 del agua disponible para laagricultura
superficie por por evaporacion directa con la perdida de agua por trans-piracion de la vegetacion de las plantas
93 El Agua 103
933 Agua y ecosistemas
El agua dulce es un recurso renovable pero finito en elplaneta Tierra Existen numerosos signos de que el consu-mo de agua por la especie humana excede los lımites de lasustentabilidad vaciamiento de las fuentes subterraneas deagua rıos que dejan de llegar al mar o dejan de tener flujo[100] lo que afecta multiples ecosistemas Segun un estudiodel Banco Mundial en 1993 el rıo Ganges en la India el rıoAmarillo en China y el rıo Colorado en EUA practicamen-te no descargan agua a los mares en donde desembocan Eldeficit global de agua se estima por Postel [100] en 100 milmillones de metros cubicos por ano lo cual es equivalente alflujo anual del rıo Nilo Alimentar a 9000 millones de per-sonas en el ano 2025 requerirıa recursos adicionales de 500kilometros cubicos de agua para riego equivalentes al flujoanual de seis rıos Nilo [99] Esto contrasta con el hecho deque ya no existe mas tierra para cultivo en el mundo y laproductividad de los cultivos llego a un maximo hace ya masde una decada Embalsar los pocos cursos libres de agua paraconseguir sistemas adicionales de riego condenarıa a muchosecosistemas acuaticos a desaparecer En todo caso de acuer-do con Postel [100] se necesita desarrollar nuevas tecnicas deaprovechamiento de agua para reducir las presiones actualessobre los ecosistemas y comenzar de inmediato a restaurar susalud
934 Agua virtual y posibles hambrunasen el futuro cercano
El agua que se necesita para producir los alimentos quese importan a un paıs se denomina agua virtual la cual estasupliendo la falta de agua en el paıs importador [98] Los con-tinentes donde estan concentrados los paıses con falta de agua
104 Alimentos agua y energeticos
son Africa y Asia estos son los sitios donde es mas probableque ocurra la mayor proporcion de muertes por hambrunasen fechas cercanas debido a los efectos del calentamiento glo-bal que reduciran la disponibilidad de agua en dichas regio-nes Contrariamente en Norteamerica y en Oceanıa por elmomento existe excedente de produccion de cereal y no seesperarıan hambrunas sino despues de que estallaran estasen las dos regiones antes mencionadas Sudamerica es mas omenos autosuficiente [98] De acuerdo con Postel en Mexicovamos a tener grandes problemas alimenticios con las con-secuentes hambrunas y numerosas muertes mas pronto de loque imaginamos
935 Agua dieta humana energeticos yecosistemas
Cambiar la dieta humana hacia otras mas eficientes en eluso de agua puede jugar un papel importante en la supervi-vencia del hombre Segun Cohen [101] las calorıas para con-sumo humano obtenidas a partir de animales necesitan parasu obtencion de 4 a 16 veces mas agua que las que se obtienena partir de productos vegetales De acuerdo con Postel [100]al comer en un eslabon mas bajo de la cadena alimenticiao seleccionar formas menos intensivas de obtener proteınasanimales podemos obtener mucho mas beneficio nutricionalde cada litro de agua consumida en la produccion alimenti-cia Dicho de otra manera el uso del mismo volumen de aguapuede contribuir a alimentar dos personas en lugar de unadejando mas agua para los rıos y corrientes que ayudarıana restaurar pesquerıas humedales y ecosistemas danados ac-tualmente los cuales podrıan prestar diversos servicios a lavida de todos los seres vivos del planeta
94 Agua del subsuelo 105
936 Agricultura e irrigacion con agua sub-terranea
Debido a que la irrigacion de cultivos ocupa dos tercios dela extraccion global de agua subterranea en todo el mundoaumentar la productividad del agua en la agricultura es unaprioridad fundamental de supervivencia y del cuidado y res-tauracion de los ecosistemas planetarios [102] Actualmentecontamos con las tecnologıas que podrıan ayudar a duplicarla eficiencia del uso del agua agrıcola como por ejemplo elriego por goteo Un problema asociado a este metodo es lanecesidad de mayor inversion para el sistema de tuberıas deriego
94 Agua del subsuelo
941 Localizacion del agua dulce en el pla-neta
De acuerdo con el investigador ruso Igor Shiklomanov[103] en 1993 el agua dulce mundial estaba distribuida comosigue 686 en glaciares y polos 301 aguas subterraneasy 13 en aguas superficiales Cabe destacar que dichos da-tos son tomados como ciertos tanto por el gobierno de losEstados Unidos [104] ası como por las companıas privadasde dicho paıs [105]
Las aguas subterraneas son utilizadas fundamentalmentepara la agricultura y para uso humano directo El 29 delagua total utilizada en riego proviene del subsuelo [106] Larapidez mundial de extraccion en el ano 2010 era de alrededorde 200 kilometros cubicos por ano mientras que la rapidezde recarga mundial es de 15 kilometros cubicos por ano
106 Alimentos agua y energeticos
Figura 91 Crecimiento exponencial de volumen de agua ex-traıdo La grafica fue elaborada por los autores J A MontemayorAldrete y P Ugalde Velez con la informacion de la referencia [107]esta grafica no habıa sido presentada por ningun investigador pre-viamente
942 Evolucion temporal de la extraccionde aguas del subsuelo por la huma-nidad
Basandonos en los datos de la referencia [107] los autoresconstruimos la Figura 91 donde se muestra la evolucion dela extraccion de agua del subsuelo desde el ano 1900 al ano2008
94 Agua del subsuelo 107
943 Efecto de la extraccion del agua delsubsuelo en la elevacion del nivel me-dio de los oceanos
De acuerdo con Yoshihide Wada y colaboradores [108] laextraccion del agua del subsuelo del planeta al ser arroja-da a los mares y por evaporacion a la atmosfera en el ano2003 contribuyo aproximadamente con un 34 al incremen-to anual del nivel medio de los oceanos En 1900 contribuıacon un ritmo de 057 milımetros por ano y para el ano 2000se esperaba que dicho incremento fuera de 082 milımetrospor ano Los autores de este reporte consideramos que el cre-cimiento de la contribucion del agua del subsuelo al incre-mento del nivel medio del mar crecera exponencialmente conel tiempo de acuerdo con la grafica que recien hemos presen-tado Hasta un cierto lımite y conforme se agote el agua delsubsuelo dicha contribucion disminuira cada vez mas
944 iquestAgotamiento del agua del subsueloy el fin de la agricultura como la co-nocemos
El 14 de junio del 2012 el investigador estadounidenseBob Morris de la Universidad de Texas plantel del Estadode California refiriendose a energıa y agua en la agricultura[109] comenta lo siguiente de acuerdo con un estudio de laUniversidad de Texas la rapidez de agotamiento del agua delsubsuelo en Texas California y en otras partes del paıs estan grande que esta amenazando la seguridad alimenticia elritmo de recarga es muy bajo comparado con el de extraccionEstas areas incluyen algunas de las tierras mas fertiles deEUA como el Central Valley en California y High Plainspasando por el noreste de Texas hasta Wyoming y Dakota
108 Alimentos agua y energeticos
del Sur Juntas estas areas producen muchos de los vegetalesfrutas y granos que se consumen y se exportan de EUA
De acuerdo con Bridget R Scanlona y colaboradores [110]la sobreexplotacion de los acuıferos puede tener un impactosignificativo en la produccion agrıcola de EUA debido a que el60 de la irrigacion depende del agua del subsuelo Ademasafirma la investigadora el 50 del agotamiento del agua delsubsuelo en EUA el cual ha ocurrido desde 1900 ocurre enlos distritos de riego del Valle Central de California y HighPlains
El fenomeno anterior tambien ocurre en otras partes delmundo Segun el investigador chino Jane Qiu en un artıculopublicado el 13 de julio del ano 2010 [111] la presion en tornoal agua en la agricultura china es muy grande pues ellos tienenalrededor del 20 de la poblacion total mundial y solo del5 al 7 de los recursos de agua dulce del mundo El aguadel subsuelo la utilizan para irrigar mas del 40 de la tierraagrıcola En el norte de China los niveles del agua del subsue-lo han descendido a un ritmo de 1 metro por ano entre 1974y 2000 El gobierno espera que un sistema masivo de canalesy acueductos puedan llevar 45 millones de metros cubicos deagua desde el humedo sur hasta el norte arido esperan com-pletar la obra para el 2050 y aliviar los problemas causadospor el agotamiento del agua del subsuelo Actualmente 600ciudades chinas sufren escasez de agua
En la India las cosas no van nada bien El investigadorMatthew Rodell y colaboradores [112] basado en las obser-vaciones realizadas mediante los satelites de la NASA denomi-nados (GRACE) Gravity Recovery and Climate Experimentha determinado que el agua del subsuelo del noroeste de laIndia esta siendo agotada a un ritmo de 4 centımetros porano en altura media del nivel de agua Lo anterior significaun ritmo de extraccion de 18 kilometros cubicos por ano du-rante el perıodo de medicion de 6 anos el total fue de 109
95 Agricultura poblacion humana y ecosistemas109
kilometros cubicos lo cual es a grosso modo el doble de lacapacidad del mayor deposito de agua superficial de la Indiael alto Wainganga
En Mexico la situacion anda mal De acuerdo con uncomunicado de la agencia Latin America Press de junio del2003 [113] Mexico se esta convirtiendo en el Sahara Ame-ricano El 54 del territorio de esta nacion se esta desecandoa un ritmo alarmante la desertificacion avanza a un ritmo del2 anual Segun la Comision Nacional del Agua 34 ciudadesmexicanas incluyendo Acapulco y Cancun se estan quedan-do sin agua y pueden tener serios problemas en una decadaUn factor que esta acelerando este proceso es la reprivatiza-cion de la tierra y la sobreexplotacion de las fuentes de aguapor las agrondashempresas mexicanas y extranjeras La situacionen Mexico se agrava debido a que el 20 de la agriculturadepende de la extraccion de agua del subsuelo [114]
95 Agricultura poblacion humana
y ecosistemas
Mas del 99 de la alimentacion humana se produce en latierra mientras que menos del 1 proviene de los oceanos ocuerpos acuaticos [115] Desde 1900 paralelamente al incre-mento de la poblacion ha crecido la cantidad de area cultivadaque utiliza irrigacion y el agua sustraıda de los ecosistemasnaturales [116] el uso de agua en km3 ano como puede ob-servarse en la Figura 92 Como consecuencia en muchos rıosla descarga ha disminuido linealmente con el tiempo tanto enEUA como en Asia Vease la Figura 93 Esto ocurre tanto porconsumo directo en agricultura como por almacenamiento enpresas vease la Figura 94 donde se describe la evolucion delnumero de presas en el mundo como funcion del tiempo Esclaro que todo este uso y construcciones que alteran el flujo
110 Alimentos agua y energeticos
Figura 92 Tendencias de poblacion agua utilizada por la huma-nidad areas irrigadas durante el ultimo siglo datos tomados de lareferencia [116]
natural de agua danan los ecosistemas naturales y en algu-nos casos de manera irreversible David Pimentel y RussellHopfenberg hablan acerca de la necesidad de detener o dis-minuir la poblacion humana a traves de medidas voluntariaspues siempre que se aumenta la produccion de alimento paraseres humanos se hace a expensas de otras especies el efec-to biologico ha sido y continuara siendo el incremento de lapoblacion humana en detrimento agudo de las condiciones ge-nerales de vida en el planeta [117] Es un hecho empıricamentedemostrado en todas las especies animales que su poblacionaumenta hasta donde lo permiten los recursos alimentariosdisponibles Incluso la poblacion humana total del mundo enla etapa de cacerıa y recoleccion estuvo limitada por el ali-mento accesible y solo crecio cuando la humanidad inventola agricultura y la ganaderıa desplazando otros ecosistemascomplejos formados por vegetales y animales silvestres
En general de acuerdo con Pimentel y Hopfenberg [117]las curvas de crecimiento de poblacion para la mayorıa de lasespecies sigue una forma sigmoidal o de S en funcion del tiem-
95 Agricultura poblacion humana y ecosistemas111
Figura 93 (a) Disminucion de la descarga en kilometros cubicospor ano en un rio afluente del mar Aral en Asia (b) Dismunucionde la descarga en kilometros cubicos por ano del rio Colorado enEUA Datos de la referencia [116]
112 Alimentos agua y energeticos
Figura 94 (Numero total de presas mayores a 01 kilometroscubicos construidas despues de 1900 hasta 1996 Datos de refe-rencia [116]
po y ello es valido para especies tan variadas como bacteriasparamecios arboles pajaros y mamıferos Por tanto al prin-cipio su poblacion aumenta muy lentamente y de forma linealcon el tiempo luego acelera muy rapido de manera exponen-cial posteriormente desacelera y se acerca asintoticamente allımite impuesto por sus interacciones con los alrededores Enla practica conforme la poblacion se acerca al valor maximolos recursos alimenticios decrecen produciendo disminucionen la poblacion por hambrunas lo cual libera recursos ali-menticios y produce un aumento temporal de la poblacionseguido por la oscilacion correspondiente en alimentos y po-blacion De manera general los autores consideran que inclu-so se ha pasado el lımite sustentable de poblacion humana enel esquema economico que se plantea un crecimiento infinitoy aconsejan que de manera voluntaria y consciente se reduzcala poblacion humana a niveles que sean sustentables
96 Agricultura y cambio climatico 113
96 Agricultura y cambio climatico
El calentamiento global segun recientes estudios que co-mentaremos mas adelante disminuye la produccion agrıcolarelativa a los cereales lo cual afecta negativamente la alimen-tacion humana De acuerdo con los investigadores GretchenC Daily y Paul R Ehrlich [118] en el mediano plazo el defi-cit de una tonelada de granos basicos equivale a la muertepor hambre de dos personas En lo que sigue nos referiremosal efecto del calentamiento global sobre la produccion de lostres cereales basicos de los cuales depende del 60 al 80 delas calorıas diarias que consume cada habitante del planetatrigo arroz y maız
Segun un reporte periodıstico del ano 2011 de la Seccionde Investigacion y Medio Ambiente de la BBC realizado porMark Kinver [119] los estudios del investigador David Lo-bell de la Universidad de Stanford permiten afirmar que loscambios en el clima mundial en las ultimas tres decadas sehan asociado con una disminucion del 55 en la produccionglobal de trigo
Adicionalmente en estudios controlados Lobell encontroque el aumento de un grado centıgrado en el calentamientolocal del medio ambiente del cultivo de trigo se traduce en undecrecimiento global de 5 en la produccion considera quepredecir lo que ocurrira en condiciones reales que correspon-dan a un promedio mundial requiere muchas consideracionesrespecto a la valoracion de todos los posibles factores am-bientales que influyen en la produccion de la planta de trigoradiacion solar humedad etc
De acuerdo con un reportaje de la BBC de la Seccion deInvestigacion y Medio Ambiente realizado en el ano 2010 porRichard Black [120] un grupo de cientıficos encontro que enlos ultimos 25 anos la produccion de arroz en Asia ha caıdoentre el 10 y el 20 en algunas localidades como zonas de
114 Alimentos agua y energeticos
Vietnam China e India en las cuales la temperatura noc-turna se ha incrementado En particular se ha encontradoque la produccion de arroz en Filipinas ha caıdo un 10 porcada grado centıgrado de incremento en la temperatura noc-turna Segun Jarrod Welch en un artıculo publicado en larevista Proceedings of the National Academy of Sciences deEUA afirma que su grupo ha encontrado que ya sea que latemperatura diaria mınima se incremente o que las nochessean mas calientes la produccion de arroz disminuye Segundichos autores si bien el mecanismo involucrado no esta cla-ro pareciera que las plantas de arroz tienen que respirar yevo-transpirar mas durante las noches calientes que duran-te las frıas gastando mas energıa en esos perıodos sin poderaprovechar la situacion para realizar fotosıntesis
Para entender los efectos que el calentamiento global entiene sobre la produccion del maız mostramos la Figura (95)la cual proviene del referencia [121] En esta figura se ad-vierte una correlacion entre la disminucion de la producciondel arroz y maız con el aumento de la temperatura para elmaız es un poco menor que para el caso del arroz La dismi-nucion corresponde aproximadamente a 5 menos por cadagrado centıgrado de aumento de temperatura En un estu-dio de revision realizado por Peter Sinclair [122] acerca delefecto del calentamiento global como amenaza a la produc-cion global de trigo comenta que segun las fuentes httpeconomictimesindiatimescomtopicglobalwarming yhttpwwwnatureasiacomenhighlightsdetailsphp
id=1636 las ondas de calor extremo que se generan debi-do al calentamiento global pueden disminuir la produccionmundial de trigo mas alla de lo evaluado con los modelosutilizados previamente para realizar predicciones de produc-cion esto porque provocan un envejecimiento acelerado en lasplantas de trigo disminuyendo la capacidad de produccion delas plantas (de acuerdo con un estudio publicado en Nature
96 Agricultura y cambio climatico 115
Figura 95 Produccion de maız y arroz en funcion del incremen-to en la temperatura de los tropicos segun el promedio de trecesimulaciones Datos tomados de la referencia [121]
116 Alimentos agua y energeticos
Climate Change) La misma fuente aporta un dato importan-te del profesor Swaminathan por cada grado centıgrado queaumente la temperatura media la perdida de produccion detrigo en India sera de seis millones de toneladas por ano loque para una produccion total de 75 millones de toneladasimplica una disminucion promedio de 8
Algunos ajustes posibles a nivel de unidades agrıcolas deproduccion ante el cambio climatico
El investigador William E Easterling de EUA [123] en untrabajo de revision apunta algunas propuestas de adaptacionpara sus campesinos ante el cambio climatico a nivel de lasunidades primarias de produccion como son
Tomando en cuenta el corrimiento del patron de lluviascorrer el momento de siembra en las latitudes mas alnorte se sembrarıa previo de lo usual durante la prima-vera lo cual podrıa ayudar a que las plantas maduraranantes de que se presentaran las temperaturas elevadasde la mitad del verano
Se podrıan utilizar tacticas para conservar la humedadcomo mantener una cubierta vegetal despues de obte-ner la cosecha principal mas que introducir los desechosvegetales del cultivo debajo de la superficie por mediodel arado de volteo ello ayudarıa a proteger el suelo dela erosion y aumentarıa la capacidad de infiltracion delsuelo amen de mantener la humedad del suelo La mo-dificacion del microclima se puede lograr por ejemplocon la introduccion de cinturones o hileras de arbolesy vegetacion alta alrededor o entre las zonas de culti-vo para reducir el viento y la evo-transpiracion de lossuelos cercanos
96 Agricultura y cambio climatico 117
961 Produccion de cereales y precios enlos ultimos anos
De acuerdo con un artıculo escrito en 2008 por DavidGutierrez del Natural News [124] la sequıa causada por elcambio climatico ha dado lugar a una caıda en la produccionde trigo y a un incremento en los precios internacionales delos alimentos Expertos de todo el mundo estan preocupadossobre el efecto que el incremento de los precios de los cerea-les tendra sobre la vida de los pobres Segun un reporte del2007 de las Naciones Unidas el costo de las importacionesde alimentos de los paıses mas necesitados se ha incrementa-do en 24 lo cual significa un desembolso total de 107000millones de dolares
962 Cambios en la disponibilidad de aguadebido al cambio climatico y sus efec-tos en la poblacion mundial
De acuerdo con un estudio efectuado por Barnett y com-panıa [125] las regiones donde cae nieve en invierno o re-giones cuya dinamica hıdrica esta dominada por glaciares encordilleras montanosas estan experimentando cambios acele-rados debido al calentamiento global En invierno se tendramenos cantidad de agua en forma de nieve o hielo y se derre-tira muy rapidamente ocurriendo el maximo de flujo en unperıodo corto de la primavera En particular en dichas zonasesta comenzando el deshielo antes de la epoca normal y estoeventualmente ocasionara que las capacidades de almacena-miento de agua construidas en el pasado no sean suficientesy mucha de esa agua que antes se liberaba lentamente a lolargo de la primavera y el verano se pierda sin uso hacialos oceanos con ello sin duda alguna disminuira la produc-cion agrıcola de dichas zonas En ellas vive actualmente una
118 Alimentos agua y energeticos
sexta parte de la poblacion mundial El estudio del impactodel calentamiento global indica que sera severo Estas regio-nes incluyen partes del norte de China noroeste de Indiasub-cuencas debajo del sur de los Andes zona nor- central deEUA y algunas regiones costeras del oeste de NorteamericaEuropa y las praderas de Canada De estudios computacio-nales se ha concluido que si se duplica la concentracion dedioxido de carbono en Canada y regiones similares la tem-peratura del aire aumentara ocho (8) grados centıgrados eninvierno
iquestResolveran los cambios en los patrones de precipitacionpluvial los problemas asociados con el calentamiento globalEn la mayorıa absoluta de los casos la respuesta es no Si caemenos lluvia sobre una region habra menos disponibilidad deagua Si cae mucha lluvia es muy probable que la capacidadde almacenamiento de agua sea superada y el agua se perderacamino al oceano Ejemplos de lo anterior son los siguientes
En la cuenca del Rin en Europa las simulaciones climati-cas proyectan un incremento de temperatura de entre 10 y24 grados centıgrados respecto a la temperatura actual pa-ra alrededor del ano 2050 Las implicaciones socioeconomicasde ello serıan una reduccion en la disponibilidad de agua pa-ra la agricultura la industria y el uso domestico en los me-ses de mayor demanda En Suramerica en la region de losAndes una gran fraccion de la poblacion depende de los es-currimientos paulatinos de los glaciares tanto en forma desuministro de agua para los rıos como para la operacion delas hidroelectricas Al desaparecer los glaciares la economıay la poblacion asociadas a la region se veran sujetos a ajustestremendos El impacto sera mayor en la region de los Hima-layas La desaparicion de los glaciares asociados en las proxi-mas decadas afectara negativamente el suministro de aguapara China y ciertas partes de Asia incluyendo India En lasregiones afectadas actualmente habita entre el 50 y el 60
96 Agricultura y cambio climatico 119
de la poblacion mundial La masa de hielo en dicha regiones la tercera mas grande del mundo despues de las regionesde Groenlandia (artico) y la Antartida Los pocos estudioscientıficos de esa region sugieren tanto una anticipacion en elflujo maximo de agua de deshielo en primavera de 30 dıas asıcomo un incremento en el volumen de deshielo de entre 33 y 38 Resultados similares han sido obtenidos en el oestede EUA
De manera cuantitativa los cambios por regiones en laprecipitacion pluvial en el mundo seran [126] un incrementodel 10 al 40 en las precipitaciones pluviales en el estede africa ecuatorial la region de La Plata y altas latitudestanto de Norteamerica como en Eurasia y de 10 al 30 dedecrecimiento en las precipitaciones en el sureste de Africasureste de Europa en las regiones del medio este oeste me-dio y sur de Norteamerica para el ano 2050 Tales cambiosen la accesibilidad al agua de manera sustentable traeranconsecuencias considerables a escala regional tanto para laseconomıas como los ecosistemas asociados En relacion al su-reste de EUA y norte de Mexico en el ano 2007 se realizoun estudio comparativo entre 19 modelos computacionalesde pronostico sobre la precipitacion pluvial en el sureste deEUA y norte de Mexico en un trabajo llamado Proyeccionesacerca de una inminente transicion a un clima mas arido en elsureste de EUA y norte de Mexico [127] El estudio compren-dio un perıodo que va desde 1900 hasta el ano 2080 En laFigura (96) se presentan los datos modelados de los cambiosen la precipitacion media anual menos la evaporacion En lagrafica se observa que para dicha cantidad ocurre un decre-cimiento aproximadamente lineal con el tiempo en el perıodoque va de 1900 a 2020 aproximadamente en el ano 2020 laprecipitacion media anual menos la evaporacion presenta unatransicion y sigue decayendo linealmente pero de manera masrapida Los modelos utilizados en la referencia [128] mues-
120 Alimentos agua y energeticos
Figura 96 Se presentan modelos de precipitacion media anualmenos la evaporacion en milımetros desde 1900 a 2100 La con-clusion de los autores de dicho estudio es que es inminente unatransicion a un clima mas arido en el sureste de EUA y norte deMexico Tomada de [127]
tran con gran consenso que del ano 2000 al ano 2100 en elnorte de America del Norte la precipitacion pluvial se incre-mentara mas o menos linealmente con el tiempo en un 15 y que en el sur de EUA y norte de Mexico en ese mismo lapsola precipitacion en los veranos decrecera en un promedio de20
Capıtulo 10
Ecosistemas Recursos yEnergıa
101 Disminucion de especies de ver-
tebrados de 1970 al ano 2010
Sabemos que la humanidad junto con todas las demasespecies del planeta para su existencia depende de los ecosis-temas con los que interactua y de los que quiera o no formaparte La degradacion de nuestros alrededores biologicos pla-netarios afecta y afectara la capacidad del planeta de soste-ner vida y en retroalimentacion ello disminuira el numero depersonas que puede proveer el planeta La extraccion y proce-samiento de muchos recursos naturales por la especie humanatiene efectos degradatorios sobre los ecosistemas mas alla delo que comunmente se percibe ldquoEstamos utilizando los recur-sos del planeta mas rapido de lo que se renuevan medianteprocesos naturales los ultimos datos indican que la huellaecologica de la humanidad se ha triplicado desde 1961 a lafecha del 2006 fecha esta ultima en la cual hemos alcanzadoun 25 adicional a la capacidad anual de regeneracion plane-
122 Ecosistemas Recursos y Energıa
tariardquo [129] iexclAdemas dicha huella sigue creciendo linealmentecon el tiempo Aun en un plano egoısta de falta de respetoa las otras formas de vida con dicha conducta la humanidadesta destruyendo el capital natural que le ha permitido vivircomo hasta la fecha
De acuerdo con la World Wildlife Foundation en el ano2000 la Tierra tenıa 40 menos especies de vertebrados que30 anos antes en 1970 favor de ver la Figura 101 Para el2010 por extrapolacion deberıamos rondar una disminuciondel 50 en el numero de especies de vertebrados que existıanen 1970 Los vertebrados para existir requieren de la existen-cia de los ecosistemas naturales donde habitan El ritmo dedisminucion de especies animales reflejan el ritmo de desapa-ricion de los ecosistemas donde solıan habitar no solo ellosestan en grave riesgo de desaparecer tambien la humanidadTodos estos problemas se agravan aun mas si tomamos encuenta que segun la ONU la poblacion humana para el ano2050 habra ascendido a 9000 millones de habitantes lo cualrepresenta un aumento del 47 respecto a la que existıa enel ano 2000
102 Produccion de cemento hie-
rro y acero su dependencia con
los energeticos en particular
con el carbon de coque
1021 Produccion de hierro y acero
El acero es indispensable para la produccion de energıa ysu transmision a largas distancias Es basico en toda la in-dustria pesada Se utiliza en la manufactura de equipo de mi-nerıa equipo de produccion de la industria petrolera y de gas
102 Cemento hierro y acero 123
Figura 101 Indice de vida del Planeta se muestra el decrementode los especies vertebradas especies terrestres marinas y de aguadulce desde 1970 Datos publicados por WWF en el ano 2004
lıneas de conduccion y almacenamiento de gas y petroleo enel transporte barcos trenes aviones autos termoelectricasmotores transformadores y generadores electricos de gran ta-mano torres de transmision y cables y distintas partes es-tructurales en todas las fuentes de energıas alternativas Enla industria energetica su costo de produccion es cubierto porla produccion de energıa por un factor de miles de veces [131]
De acuerdo con la World Steel Organization la producciontotal de acero crudo en 2010 fue de 1414 millones de tonela-das lo cual significo un incremento promedio anual de 15 respecto al ano anterior [132] Este incremento se debe funda-mentalmente a la produccion de los paıses que se muestran enel Cuadro (101) El Cuadro 101 se construyo con los datosde la referencia [133] La produccion de China corresponde al
124 Ecosistemas Recursos y Energıa
Figura 102 Huella ecologica de la humanidad (1961-2000) Semuestra el incremento de la demanda humana de recursos reno-vables a la biosfera de 1961 al 2001 tomando como referencia losrecursos disponibles en un planeta Datos de la referencia [130]
4432 de la produccion mundial la produccion conjunta deChina India y Rusia alcanza el 5378 del total Mientrasque el crecimiento de la produccion de acero de China Indiay Rusia corresponde con el ritmo de crecimiento promediode su economıa queda claro que los ritmos de crecimientode la produccion de acero por parte de EUA Alemania yJapon estan muy por encima de su crecimiento economico(mas de diez veces mas grande que su ritmo de crecimientoeconomico) por ello se espera una preparacion para la guerralo analogo se infiere de Brasil cuya economıa crecio al 31 aunque en su caso serıa armarse para la defensa mediante eluso de recursos internos
102 Cemento hierro y acero 125
Cuadro 101 Produccion Mundial de Acero
Rango Pais Produccion Incremento en 2010 al 2011
1 China 6267 932 Japon 1096 2523 EUA 806 3854 Rusia 670 1175 India 668 646 Corea del Sur 585 2037 Alemania 438 3418 Ucrania 336 1249 Brasil 328 23810 Turquıa 290 146
Para el desarrollo de nuevas fuentes energeticas se requierede acero en cantidades muy grandes por lo que cobra impor-tancia tener una idea clara de con que cantidad de mineralde hierro se cuenta y cuanta energıa cuesta la produccion deuna tonelada de hierro o acero
El hierro es uno de los minerales mas abundantes compo-ne el 5 de la corteza terrestre A nivel mundial los recursosde mineral de hierro se estiman en 800000 millones de tone-ladas y como el mineral en promedio mundial tiene entre el65 y el 70 de hierro entonces se cuenta potencialmente con230000 millones de toneladas de hierro [132]
La produccion mundial depende en un 68 del uso decarbon de coque como combustible para convertir el mineralen hierro Se utilizan 761 millones de toneladas por ano enla produccion de hierro o acero lo cual corresponde al 12 del consumo anual de carbon Con los niveles de produccionactuales las reservas alcanzan para 119 anos [132] El metodode produccion basico de hierro crudo es a traves de hornos deltipo BOF (Basic Oxygen Furnace) horno basico de oxıgeno
126 Ecosistemas Recursos y Energıa
Para producir una tonelada de acero se requiere 1400 kg demineral 770 kg de carbon 150 kg de caliza y 120 kg deacero reciclado [132] Ası que la produccion de una toneladade acero o hierro a partir de mineral de hierro sin utilizaracero reciclado requiere de 875 kg de carbon de coque
1022 Produccion de cemento y necesida-des energeticas
La necesidad social de produccion de cemento es mas in-tuitiva para la poblacion en general que el caso de la pro-duccion de acero El cemento es utilizado para infinidad deconstrucciones como puentes casas edificios carreteras ca-nales de riego etcetera Las materias primas utilizadas parala produccion del cemento son minerales que contienen oxidode calcio (44 ) oxido de silicio (145 ) oxido de aluminio(35 ) y oxido de hierro (3 ) mas otros componentes Laextraccion de estos minerales se hace en canteras los mine-rales se convierten en polvo en molinos dentro de los cualessimultaneamente se producen reacciones quımicas mediantealta temperatura dichos procesos son muy demandantes deenergıa
La industria del cemento requiere energeticos para realizarla produccion de cemento y el carbon de coque proporcionael 608 de la energıa en el mundo para dicho propositoLa cantidad de energıa utilizada para producir un kilogramode cemento es aproximadamente de 500 gramos de carbonde coque o 488 MJkg [134] De dicha energıa 8275 seemplea en piro-procesamiento el 117 en molienda
La produccion mundial de cemento en 2010 fue de 3300millones de toneladas de las cuales el 545 (1798 MT) fueconsumida por China Desde 2007 la produccion mundial hacrecido a un ritmo anual de 733 muy cercano al ritmo de
102 Cemento hierro y acero 127
crecimiento de la economıa China [134]
En el ano 2002 de la produccion mundial de acero (580millones de toneladas) el 10 se utilizo para la elaboracionde concreto 1 armado [135] Entre 1990 y el ano 2000 laproduccion de cemento crecio 55 en los paıses en desarrollomientras en los desarrollados solo crecio un 3 [135]
En 1992 EUA produjo alrededor de 80 millones de tone-ladas de cemento las que requirieron 05times1015 Btursquos lo cualera en ese tiempo aproximadamente el 06 del uso total dela energıa por EUA y el costo de dicha cantidad de cementorepresento el 006 del Producto Interno Bruto Ello signi-fica que la produccion de cemento es 10 veces mas intensivaen el uso de la energıa que el promedio de la economıa de esetiempo [136]
1Recordemos que el concreto esta formado aproximadamente de 80 de agregados como grava arena cal y menos de 01 de aditivos quımi-cos 8 a 15 de cemento 2 a 5 de agua La energıa utilizada en laproduccion de concreto es de 089 MJkg
128 Ecosistemas Recursos y Energıa
Capıtulo 11
Energy Return onInvestment Cantidad deEnergıa Obtenida porUnidad de EnergıaInvetida paraAprovechar una FuenteEnergetica
111 Introduccion
La cantidad de energıa que se obtiene por unidad de energıinvertida para aprovechar una fuente energetica EROI es unmetodo para evaluar la factibilidad de fuentes presentes ofuturas de energıa la cual fue propuesta originalmente porel investigador Charles A S Hall En este capıtulo presenta-mos una version resumida de dicha tecnica [137-138] y poste-
130 EROI
riormente resumiremos la version dinamica de ella debida aMichael Dale y colaboradores [139] la cual permite evaluarel cambio en EROI para fuentes energeticas cuyas reservasgeologicas estan en proceso de agotamiento como es el casode los hidrocarburos
Hasta el ano de 2008 la sociedad humana mundial y susgobiernos nacionales normalmente tomaba decisiones (sobreasuntos importantes) considerando los aspectos polıticos yeconomicos de costo-beneficio Dichos analisis consideran ten-dencias futuras de los precios involucrados y ello ha funciona-do bien en el pasado desde el punto de vista de la economıaen abstracto Despues del estallido del comienzo de la crisisdel 2008 analisis del tipo anterior no parecen tener sentidocomo guıas para la accion humana en asuntos fundamentalescomo la supervivencia de la especie y el desarrollo de nuevasfuentes energeticas
Hall define EROI como la cantidad de energıa obtenidapor unidad de energıa invertida para su obtencion como sigue
EROI equiv EOEI
gt 1 (111)
Donde EO = Energıa Obtenida y EI = Energıa InvertidaDefine tambien EROext como una modificacion que incluyeno solo la energıa requerida para obtener sino tambien parausar la energıa obtenida La definicion formal es
EROIext equivElowastOElowastI
gt 1 (112)
Donde aqui ElowastO es la Energıa Obtenida por la Sociedad y ElowastIes la Energıa que se Invierte para Obtener Transportar yUsar dicha energıa
112 Ganancia energetica y evolucion biologica 131
112 Ganancia energetica y evolu-
cion biologica
De acuerdo con investigaciones hace mas de medio siglopor Kleiber Morowitz y Odum entre otros la interdependen-cia entre la ganancia energetica y la evolucion biologica estan general que plantas y animales estan sujetos a una pre-sion evolutiva tremenda para que sobrevivan quienes haganlas cosas correctamente en un plano energetico Esto es quetienen que asegurar que cualesquier accion importante querealicen les aporte mas ganancia energetica que lo que cuestarealizarla y que ademas les de mayor ganancia que cualquieractividad alternativa que realicen ellos o sus competidores
Estudios realizados por antropologos acerca de la etapa decaza y recoleccion indican que los seres humanos actuaban demanera a maximizar su propio retorno energetico en relaciona la inversion realizada En dicha etapa EROI tenıa un valorde 10 lo cual significa que en promedio obtenıan 10kcal porkcal invertida
113 Combustibles fosiles
A traves de la historia la humanidad ha explotado dis-tintas fuentes energeticas de manera empırica o primitiva entodos esos casos se ha ido incrementando la rapidez de ex-plotacion de esos recursos naturales tanto energeticos comono energeticos En relacion con los combustibles fosiles paracarbon EROI es del orden de 80 a uno mientras que ac-tualmente para el petroleo y gas a nivel mundial es de 20 Enotras palabras por cada barril de petroleo o su equivalenteinvertido en buscar y producir mas petroleo actualmente seentregan 11 barriles de petroleo a la sociedad Actualmentese esta utilizando un barril de petroleo para encontrar dos
132 EROI
o tres barriles de petroleo si esta tendencia continua en dosdecadas tomara un barril de petroleo encontrar uno nuevo yentonces el petroleo cesara de ser una fuente de energıa Estosignifica que la pregunta principal no es necesariamente deque magnitud son las reservas globales de petroleo sino masbien de que tamano es la porcion que puede ser extraıda conun balance positivo de energıa y a que rapidez pueden serproducidos combustibles con alto valor de EROI
Algo que ejemplifica el asunto es el caso de la obtencion depetroleo a partir de arenas bituminosas se emplea un barril depetroleo para realizar el proceso de obtencion de dos barrilesde las arenas
El problema de fondo con las energıas alternativas res-pecto a los combustibles es que ninguna tiene las siguientescaracterısticas
1 Suficiente densidad energetica
2 Transportabilidad
3 Bajo impacto ecologico
4 Un valor relativamente alto de EROI
5 Abundante en la escala demandada por la sociedad ac-tual
De acuerdo con estadısticas oficiales de la Agencia de In-formacion sobre Energıa de EUA (US International EnergyAgency) el costo medio de la energıa para el consumidor esdel 9 del total de la economıa de EUA [137] Si dicho costose duplicara estarıamos en el 20 del gasto de toda la eco-nomıa esta situacion repercutirıa fuertemente en todos losaspectos de la vida diaria Supongamos que la especie tienea su disposicion una energıa neta del 90 de 100 quads (105
EJ) esta cantidad de energıa se reducirıa a 80 quads si el
114 EROI para el petroleo 133
costo de la energıa se duplicara (como sucedio en la primeraparte del 2008) o bajarıa a 60 quads si se volviera a duplicarde nuevo Desde esta perspectiva es claro que EROI es unaherramienta conceptual extremadamente importante para de-finir la futura economıa basada en otro energetico distinto alos fosiles y la calidad material de vida que pueda ser sus-tentable con respeto a otras formas de vida que conformannuestro ecosistema global planetario
114 Valor mınimo de EROI para
el petroleo
En esta seccion se destaca que ademas de la energıa nece-saria para extraer el petroleo de la tierra se deben considerartoda la energıa relacionada con las acciones necesarias social-mente para que el petroleo llegue al consumidor final estose presenta como un ejemplo de lo que se debe buscar paracualquier otro tipo de energetico a desarrollar en un futurocercano para satisfacer las necesidades de la sociedad
Costos energeticos de la extraccion 10
Costos energeticos y perdidas en las refinerıas 10
Otros productos derivados del petroleo de uso distintoa combustibles 17
Costos medios de transportacion 5 1
1Este valor proviene del siguiente calculo En camion (358 MJ portoneladamilla) el petroleo pesa aproximadamente 136 kilogramos porbarril Costos de transportacion por tuberıas (052 MJ por toneladami-lla) Considerando solamente traslado por camion y un traslado mediode 600 millas
134 EROI
Con estas simples consideraciones es claro que a la salidadel pozo de explotacion necesitamos por lo menos un EROI= 14 En el punto de uso sin embargo hace falta consideraraspectos como
1 La construccion y mantenimiento de los vehıculos quetransportan el petroleo
2 Construccion y mantenimiento de carreteras puentesetc
3 Depreciacion de los vehıculos costos de seguros
4 Gastos energeticos debidos a las necesidades de vida delos empleados relacionados directamente con el circuitoenergetico Esto se entiende con el ejemplo de un taxis-ta uno no solo paga la gasolina por kilometro recorridosino lo relacionado al conjunto del asunto
Cuando se toman en cuenta todos los aspectos energeti-cos relacionados con la produccion y entrega al consumidordel combustible para su uso resulta que el valor mınimo delEROI es de (30) Producimos tres barriles de petroleo paraque despues de procesado pueda ser utilizado en la realidadsocial mınima Por supuesto que este valor de EROI soloaporta un valor desnudo del mınimo para la civilizacion ne-cesaria para producir y utilizar el petroleo y que decaera enalrededor de 30ndash50 anos y posteriormente seran incapacesde exportar petrrsquooleo por no poder producir acero para tu-berıas etc Con la civilizacion actual que desarrolla medicinaeducacion arte y demas actividades que utilizan energıa perono contribuyen directamente a conseguir mas energıa u otrosrecursos se requiere que EROI tenga un valor aproximado a10 Toda fuente de energıa alternativa que no aporte un va-lor de EROI de 10 (diez a uno entre energıa obtenida entreenergıa invertida) en realidad esta siendo subsidiada por laeconomıa general del petroleo
115 Variaciones Dinamicas de EROI 135
1141 Impacto directo de la disponibili-dad de energeticos fosiles para la vi-da cotidiana
Algo que no percibimos los ciudadanos comunes del actualmundo moderno es como se vivıa antes de tener el alto ritmode gasto energetico diario que permite la quema del petroleoSegun Hall [140] el gran ritmo de uso de combustibles fosilesque se hace en EUA equivale a que cada estadounidense ten-ga a su disposicion las veinticuatro horas del dıa de 60 a 80trabajadores manuales muy fuertes (trabajadores o esclavosenergeticos) que realizaran labores tales como serrar made-ra para que tengamos combustible para cocinar y calentarel agua con que se banan transportarlos sembrar regar yrecoger sus cosechas tejer las ropas etc iquestQue pasara cuan-do estos hipoteticos trabajadores que nos proporcionan loscombustibles fosiles comiencen a disminuir en numero y even-tualmente dejen de existir Para los mexicanos estos numerosestaran en promedio entre 12 y 18 esclavos virtuales
115 Variaciones dinamicas de la fun-
cion ldquoEnergy Return On In-
vestmentrdquo
En esta seccion vamos a tratar el caso de cuando la funcionEROI cambia con el tiempo en un mismo sitio de explota-cion de un recurso energetico o como cambia con la localiza-cion de los sitios prometedores de algun recurso energeticoEste estudio se basa en un resumen del trabajo publicado en2011 por Michael Dale Susan Krumdieck y Pat Bodgeret dela Universidad de Canterbury de Nueva Zelanda en la revistaSustainability [139] Segun dichos autores la sociedad huma-
136 EROI
na anualmente utiliza 500 Exa-julios (1 Exa-Julio=1018 J) deenergıa primaria de todas las fuentes de energıa combinadasde los cuales el 85 provienen de combustibles fosiles
De acuerdo con los autores el sector energetico para pro-ducir energıa capaz de hacer trabajo recibe dos recursos delresto de la economıa energeticos que permiten hacer funcio-nar los equipos del sector energetico y capital fısico produ-cido previamente por la especie humana como las plantasfısicas que deben colocarse en el lugar del cual se va a extraerla energıa del medio ambiente local escogido por sus carac-terısticas especıficas como el caso de las torres de extraccionde petroleo turbinas de viento hidro-turbinas en las presasque generan electricidad etc
Por lo cual es necesario determinar la Energıa Neta ob-tenida EN despues de extraer y procesar el energetico co-rrespondiente para poder llevarlo a condicion de uso por lahumanidad
EN = P minus (S1 + S2) (113)
Donde P es la produccion total de energıa del sector energeti-co S1 es la energıa necesaria para que trabaje el sector energeti-co y S2 la energıa almacenada en forma de capital-hecho-por-humanos (HMC) correspondiente a las plantas fısicas quedeben ponerse en el sitio de donde se va a extraer la energıadel medio material que la porta o permite extraerla El co-ciente entre la energıa producida P por la energıa necesariapara producirla (S1 + S2) es conocido como el cociente de laenergıa obtenida por unidad de eneroıa invertida para obte-nerla EROI
EROI =P
(S1 + S2)(114)
La reduccion en la Energıa Neta de la explotacion de un re-curso no renovable como el petrolero o el carbonıfero puedeocurrir por diversas razones
115 Variaciones Dinamicas de EROI 137
El flujo de energıa obtenido del recurso explotado puededeclinar debido a un aumento en la produccion de aguadel campo petrolero o carbonıfero
Se puede requerir mas energıa para extraer el recur-so no renovable que va descendiendo en cantidad y enconcentracion ademas de tener que extraerlo de mayorprofundidad cada vez
Mezcla de ambas situaciones
En todos los casos anteriores la cantidad de energıa reque-rida para obtener la unidad de energıa se incrementa con eltranscurso del tiempo por lo cual el valor de EN y EROIdisminuyen con el tiempo De acuerdo con Dale y colabora-dores [139] el valor medio EROI para carbon e hidrocarburosen el mundo paso de un valor de 20 a un valor de 6 entre 1960y 1980
Una idea del cambio general de EROI como funcion deltiempo para todo recurso no renovable en todo el mundo loaportan los datos experimentales correspondientes al estadode Louisiana [140] (vease la Figura 111) Usualmente du-rante la produccion temporal de un recurso no renovable elpapel de la inversion en el incremento de la infraestructuraes la de conseguir los medios fısicos para aumentar la pro-duccion anual En este marco la curva de Hubbert (vease laFigura 112) aparece como sigue La produccion anual P del recurso no renovable Si la produccion es simetrica en-tonces la rapidez maxima de incremento en la produccionanual (dPdt)MAX ocurre en el punto de inflexion en T14y segun los autores de este reporte (Montemayor-Aldrete etal) despues de ese tiempo (dPdt) disminuye su valor hastaalcanzar el valor cero en el maximo de P (Con PMAX) el cualocurre en T12 La dependencia temporal de P antes de T14
es exponencial con el tiempo y despues es de tipo sigmoidal
138 EROI
Figura 111 Evolucion del valor de EROI correspondiente a laproduccion de petroleo y gas en el Estado de Louisiana comofuncion de la produccion acumulada implicitamente del tiempode explotacion [140]
(crece aproximadamente lineal con el tiempo) hasta alcanzarel valor maximo en PMAX A partir del maximo P decreceaproximadamente de manera lineal con el tiempo y despuesdel T34 decrece exponencialmente con el tiempo Para el casode los hidrocarburos a nivel mundial los autores esperamospues un decaimiento aproximado lineal desde un poco masalla del 2005 y a partir del 2028 comenzara un decaimientoexponencial con un agotamiento efectivo mundial alrededordel ano 2051 Los problemas mundiales en relacion a este re-curso vital comenzaran mucho antes por ejemplo con unaguerra mundial alrededor de fines del ano 2015
115 Variaciones Dinamicas de EROI 139
Figura 112 Curva de Hubbert
La primera derivada respecto al tiempo de la produccionanual P dPdt
dP
dtprop (EROI)times (INV ESTMENT ) (115)
La figura anterior implica que la inversion en infraestructurase incremente exponencialmente desde el instante inicial decomienzo de la explotacion hasta T14 Despues de ese pun-to cada inversion de capital produce un retorno menor enel incremento de la rapidez de produccion de energıa anual(dP )dt Como EROI es el factor fısico que correlaciona lainversion de capital y la rapidez de produccion de energıa en-tonces despues de T14 EROI debe estar decreciendo y portanto debe haber llegado a su valor maximo un poco antesdel tiempo T14 en el ciclo de produccion
Dale y colaboradores [139] suponen que la funcion EROIes el producto de dos funciones La primera representa el as-pecto tecnologico denotado porG(p) el cual incrementa la ga-
140 EROI
nancia energetica como una funcion del aprendizaje tecnologi-co durante la produccion acumulada del recurso en cuestionsegun los autores de este reporte (Montemayor-Aldrete etal) siguiendo a Marchetti [44] este factor obedece una cur-va sigmoidal como funcion del tiempo esto es al principiocrece exponencialmente y despues de alcanzar un punto deinflexion el factor tiende asintoticamente a un valor maximoconstante La segunda funcion que llamaremos H(p) repre-senta la declinacion temporal de la calidad del recurso fısicobajo explotacion la cual en los casos de recursos no renova-bles tiende a ser una funcion exponencial que decae con laproduccion acumulada y normalizada p
EROI = G(p)timesH(p) (116)
Donde la produccion acumulada normalizada p se define co-mo
p equiv P
URR(117)
Donde P es la produccion acumulada al tiempo t y URR eneste caso particular segun Dale y colaboradores es la canti-dad ultima o maxima de recursos que puede ser recuperableaportando una energıa neta positiva
116 Funciones que componen EROI
1161 Componente tecnologico G(p)
Existen dos factores que pueden influir dicho componentede la funcion EROI cuanta energıa se requirio o esta em-bebida dentro del equipo utilizado para extraer la energıa yque tan bien realiza el equipo la funcion de extraer la energıadel yacimiento o fuente correspondiente Es evidente que losfactores anteriores estan sujetos estrictamente a lımites fısicos
116 Funciones que componen EROI 141
Fig
ura
113
(a
)G
rafi
cad
ela
fun
cion
G(p
)(b
)G
rafi
cad
ela
fun
cion
H(p
)(c)
Pro
du
cto
de
las
funci
ones
G(p
)yH
(p)
Tom
ad
asd
eD
ale
etal
142 EROI
impuestos por las leyes naturales En general las curvas deaprendizaje tecnologico tienen como hemos dicho anterior-mente forma sigmoidal como la escogida por Dale y com-panıa [139]
G(p) = 1minusXeminusχlowastp (118)
Donde 0 lt X le 1 Aquı X representa el valor inicial de latecnologıa inmadura y χ representa la rapidez de aprendizajetecnologico a traves de la experiencia adquirida durante laexplotacion del recurso en cuestion el cual en principio puedeser dependiente tanto de factores sociales como fısicos Ellosconsideran que esta rapidez es constante durante el procesode explotacion del recurso
1162 Proceso de agotamiento del compo-nente fısico H(p)
El componente fısico de la funcion EROI del recurso norenovable bajo explotacion declina como funcion de la pro-duccion simplemente porque en general las fuentes de unrecurso determinado que ofrece el mayor retorno de capitales el primero en ser explotado luego la actividad de explota-cion se dirige hacia recursos que ofrecen menores retornos delcapital conforme la produccion global de dicho recurso con-tinua En otras palabras mientras avanza la explotacion deun recurso finito el mismo se vuelve cada vez mas escaso en suentorno natural Existe informacion experimental solida quemuestra que los costos de explotacion de dicho tipo de recur-sos se incrementan exponencialmente con factores como lossiguientes el incremento en la profundidad del yacimiento ladistancia al centro de demanda y la necesidad de implemen-tar medidas de proteccion ambiental [141] Sobre esta baseDale y sus colaboradores [139] proponen la siguiente forma
117 La funcion EROI para recursos renovables 143
matematica para H(p)
H(p) = Φe(minusφlowastp) (119)
Donde 0 lt Φ le 1 Aquı Φ representa el valor inicial de lacomponente fısica y φ representa la rapidez de degradaciondel recurso bajo explotacion de nueva cuenta esta rapidez sesupone constante durante la explotacion del recurso
117 La funcion EROI para recur-
sos renovables
A diferencia del caso de los recursos energeticos no renova-bles en el cual EROI es funcion unicamente de la produccionacumulada en el caso de los recursos renovables la componen-te fısica de EROI es una funcion de la produccion anual Elcomponente tecnologico G(p) sigue siendo funcion de la pro-duccion acumulada la cual sirve de medida aproximada de laexperiencia adquirida durante la explotacion del recurso Ladisminucion con el tiempo en la componente fısica de EROIpara este tipo de recursos representa que los sitios optimosfueron escogidos anteriormente Esto ocurre para fuentes co-mo la energıa eolica solar etc
1171 Energıa eolica
En EUA el Laboratorio Nacional de Energıas Renova-bles ha publicado sus datos acerca de como disminuye lafraccion porcentual de areas que aportan una energıa eolicacomo funcion de la densidad de potencia por metro cuadra-do Wm2 disminuye exponencialmente con el area hastaque exhibe una caıda drastica a una densidad de energıa deaproximadamente de 250 Wm2 El corte del area considera-
144 EROI
Figura 114 Relacion entre la potencia que aporta el viento porunidad de area y como funcion del porcentaje del area total queaporta dicha energıa Tomada de la referencia [139]
da se establece para ese valor de energıa por unidad de areaver la Figura 114
1172 Energıa solar
Una situacion similar se presenta para el caso de la energıasolar De acuerdo con los datos de la base nacional de radia-cion solar de EUA la curva de flujo de energıa solar porunidad de area (Whm2dia) como funcion del porcentajede area que aporta dicha energıa se presenta en la Figura115 La densidad del flujo de energıa solar declina exponen-cialmente como funcion del area total desde un maximo quecorresponde a 8000 Whm2dia
117 La funcion EROI para recursos renovables 145
Figura 115 Densidad de flujo de energıa solar como funcion delporcentaje de sitios (area) que produce tal flujo Vemos que queel flujo decrece de forma exponencial
1173 Hidrocarburos
No deja de ser significativo que para un recurso no reno-vable como el petroleo ocurra algo similar a la boca de unyacimiento por ejemplo en el caso de un pozo de produccionreportado por Brandt [142] para un perıodo que cubre desde1955 al ano 2005
146 EROI
Figura 116 Variacion del valor del EROI como funcion de laproduccion acumulada para un pozo petrolero en el Estado deCalifornia EUA durante su perıodo de expotacion Tomada dereferencia [142]
117 La funcion EROI para recursos renovables 147
Figura 117 Variacion del valor medio del EROI correspondienteal petroleo extraido en EUA como funcion del tiempo del ano1930 al 2000 Notese que este intervalo el valor va de 100 a 11Construida a partir de los datos de la referencia [143]
Figura 118 Produccion del petroleo en EUA de 1860 al 2010segun informacion oficial de ese paıs [144]
148 EROI
Capıtulo 12
EROI e InversionEconomica para laExplotar una FuenteEnergetica
El modelo de Dale et al [139] no puede expresar la rapidez
de produccion anual ˙P (t) como funcion del capital invertidoen infraestructura en el ramo energetico
Nosotros hemos incluido en su analisis dichos parametrosexpresando esta en terminos de la energıa y del capital in-vertido En ambos casos las ecuaciones son proporcionales aEROI(t) Veamos Si en la ecuacion (114) para EROI(t)consideramos un valor medio de la rapidez de produccion
anual ˙P (t) esto es P definido como
P =1
Top
int Top
0
dP
dtdt (121)
Donde Top es el tiempo de vida media de operacion del Capi-tal Hecho por el Hombre (HMC) construido con una energıa
150 EROI e Inversion Economica
S2 almacenada en forma de capital fısico como maquinas einstalaciones de la industria energetica y en este caso S1 es laenergıa necesaria para que trabaje el sector energetico duran-te el perıodo de tiempo Top Entonces la Ec (114) aparececomo
EROI =(P times Top)(S1 + S2)
(122)
De la cual se puede obtener la siguiente expresion para P
P =(S1 + S2)
Toptimes EROI (123)
Si siguiendo a Dale et al [139] definimos el factor de capitalκ como un cociente de energıas
κ equiv S2
(S1 + S2)(124)
Entonces es claro segun los autores del presente documentoque es necesario definir el capital HMC en funcion de laenergıa requerida para construir dicho capital en forma fısica(maquinas e instalaciones de la industria energetica)
HMC = f(εminusc)S2 (125)
Donde f(εminusc) es el factor medio de conversion de energıa en ca-pital fısico (maquinas e instalaciones de la industria energeti-ca) expresado en dinero en la epoca de produccion de dichainfraestructura
De dicha expresion se puede despejar S2 y sustituirlo en laecuacion (124) quedando la expresion para κ de la siguienteforma
κ equiv 1
(S1 + S2)
HMC
f(εminusc) (126)
Y de Ec (122) 1(S1 + S2) puede escribirse como
1
(S1 + S2)=EROI
PTop (127)
151
con lo cual
κ =1
f(εminusc)
HMC
P
EROI
Top (128)
O lo que es lo mismo
P =1
f(εminus c)HMC
κ
EROI
Top(129)
Es inmediato que el uso de la ecuacion anterior nos permitepredecir el valor medio de la rapidez de produccion anual deuna fuente energetica no renovable como funcion de EROIel factor de capital κ el factor medio f(εminusc) de conversion deenergıa en capital fısico (maquinas e instalaciones de la indus-tria energetica) expresado en dinero en la epoca de produc-cion de dicha infraestructura y el tiempo de vida media Topde operacion del capital fısico hecho por el hombre (maquinase instalaciones de la industria energetica)
Un problema que hasta donde sabemos los autores de estedocumento no se ha abordado en el marco energetico es el si-guiente iquestcomo tratar el asunto de los recursos no energeticosy no renovables
1201 Recursos no energeticos y no reno-vables y su dependencia en funciondel tiempo
Definamos la energıa disipada Eij necesaria para pro-ducir una masa Mi del recurso j Mij Dicha masa se obtienemediante el uso de la energıa S2 utilizada para producir lasinstalaciones y maquinaria necesarias para el procesamientode los materiales de los que se obtiene el recurso y de laenergıa S1 necesaria para operar dicha maquinaria o insta-laciones y obtener el recurso Mij
Eij =Mij
(S1 + S2)(1210)
152 EROI e Inversion Economica
Figura 121 Disminucion de la concentracion de oro en gramospor tonelada en las minas de Australia entre los anos de 1865 yel ano 2000 [145]
El problema que surge en relacion con los recursos no re-novables es que al ir explotando el recurso j en general laley o concentracion del mineral del cual se extrae dicho re-curso disminuye con el avance de la explotacion Esto ultimose ilustra en las Figuras 121 y 122 la primera y a plomola segunda las dos corresponden a valores promedio de lasminas de Australia Notese que en el caso del oro se pasa de50 gramos por tonelada en 1865 a 2 gramos por toneladaen el ano 2000 Obviamente lo mismo pasa para metales nopreciosos como el plomo y otros recursos
Las curvas generales del tipo de las dos anteriores signifi-can lisa y llanamente que se requiere cada vez mas energıapara obtener la misma cantidad del recurso no renovable j
En una primera aproximacion uno esperarıa que el cos-to energetico fuera inverso al valor de la concentracion del
153
Figura 122 Disminucion porcentual de la concentracion del plo-mo en las minas de Australia entre los anos de 1882 y el ano 2005[145]
recurso j como funcion del tiempo Esta dependencia arro-jarıa el valor mınimo correspondiente a que se mantuvierael mismo proceso tecnologico y solo se tuviese que procesarmas cantidad de material para obtener la misma cantidad delrecurso deseado Si cambia el proceso tecnologico o debe au-mentar la profundidad de extraccion del recurso de interesel incremento energetico para obtener el recurso sera mayorque el incremento correspondiente a la disminucion de la con-centracion unicamente Por tanto la ecuacion (1210) deberatransformarse en
Eij(t) = Eij(t0)Cj(t0)
(Cj(t)
Mij(t)
(Mij(t0) (1211)
Donde Eij(t0) viene dado por
Eij(t0) equiv Mij(t0)
(S1(t0) + S2(t0)) (1212)
154 EROI e Inversion Economica
Donde t0 es el tiempo inicial del problema correspondienteComo en general el evaluar Eij(t) es difıcil por cuanto no setienen a disposicion los valores de S1 y S2 debido a que la so-ciedad no esta acostumbrada a llevar este tipo de contabilidaden terminos energeticos podemos idear de manera temporalel siguiente procedimiento aproximado Averiguamos el valorpromedio mundial (en dinero) de la unidad de peso del me-tal o recurso no renovable de interes para un tiempo relativa-mente lejano en el pasado Luego averiguamos la equivalenciade esa cantidad de dinero en petroleo Esta ultima cantidadnos da una idea aproximada del costo energetico para la ob-tencion de la unidad de tal recurso en ese ano A partir deahı podemos determinar su evolucion temporal mediante lautilizacion de la ecuacion (1211) Este tipo de evaluacionesrealizadas de manera cuidadosa con ayuda de economistasdeberıa ser util para la determinacion de los costos energeti-cos de produccion de metales u otros recursos estrategicosdurante la epoca de la transicion energetica de combustiblesfosiles a energeticos alternativos (como por ejemplo el masviable a nivel mundial en escala de alta potencia geotermiade roca seca caliente) Este tipo de analisis nos permitira ob-tener curvas como la siguiente
121 Un aspecto esencial de la energıa
neta
David Murphy [146] destaca un aspecto esencial de laecuacion (113)
EN equiv EOUT minus EIN = P minus (S1 + S2) (1213)
Y reescribe la ecuacion para EROI como sigue
EROI =EOUTEIN
(1214)
121 Un aspecto esencial de la energıa neta 155
Al resolver la ecuacion de EROI para EIN y sustituirla en laecuacion para la energıa neta Ec (1213) se obtiene
EN = EOUT
(EROI minus 1
EROI
)(1215)
La ecuacion anterior puede escribirse como
ENEOUT
=
(1minus 1
EROI
)(1216)
La relacion que existe entre la Energıa Neta (como cocientede EOUT y EROI) produce un valor umbral de EROI dealrededor de 8 Lo anterior se ilustra en la Figura (124) ela-borada por los autores de este reporte En esta figura puedeobservarse que debido a la naturaleza asintotica de la curvaanterior para valores altos de EROI existe poca diferencia enel flujo de energıa neta entregada por tecnologıas que arrojenvalores de EROI arriba de 8 El asunto es que los procesos deextraccion-conversion para energeticos con valores de EROIdebajo de 8 resulta en diferencias grandes en los flujos deenergıa neta Por ejemplo una caıda del valor de EROI enla extraccion de petroleo de 50 a 10 resultara en un cambioen la energıa neta de 98 (del flujo neto de energıa) al 90 Sin embargo una caıda del valor de EROI de 10 a 2 resultaen un cambio en la energıa neta del 90 al 50 en el flujoglobal de energıaLo anterior es una buena razon para consi-derar que si bien el valor de EROI para una fuente energeticaes importante ello no significa que una fuente como el carboncon valor de EROI de 80 sea el doble de buena que la hi-droelectricidad la cual tiene un valor de EROI de 40 estodebido a que la diferencia real en el flujo de energıa entre es-tas dos fuentes es muy pequeno por cuanto ambas entreganun porcentaje de alrededor de 90 en energıa neta Lo anteriorsignifica que cuando estemos sustituyendo los combustiblesfosiles por renovables sea mas importante evitar tecnologıas
156 EROI e Inversion Economica
con valores de EROI menores de 8 que tratar de igualar valo-res altos de EROI Una diferencia significativa entre los valo-res de EROI calculados para combustibles fosiles de aquelloscalculados para tecnologıas para obtener energıa de fuentesrenovables se debe a la naturaleza intermitente de las fuentesrenovables Casi todas las fuentes de energıa renovable exigenla adopcion de algun sistema de almacenamiento para tomaren cuenta los perıodos de sobreproduccion y de produccionescasa Si tomamos en cuenta este hecho los valores de EROIdecreceran casi seguramente por debajo del valor de umbralde EROI correspondiente a 8
121 Un aspecto esencial de la energıa neta 157
Figura 123 Figura esquematica eij(t) equiv (Eij(t))(Mij(t)) re-presenta la energıa necesaria para producir la unidad de masa delrecurso Mij al tiempo t Notese que conforme avanzamos en la ex-plotacion del recurso (Vease las dos figuras previas a esta) crecemuy rapido el costo energetico de su produccion Este problemase tornara particularmente agudo en una epoca en que no solo lasconcentraciones de los minerales de explotacion mas importantesestan disminuyendo sino tambien esta disminuyendo por agota-miento acelerado la produccion energetica de fuentes de origenfosil
158 EROI e Inversion Economica
Figura 124Relacion entre EROI como funcion del cociente de las
energıas EinEout
Capıtulo 13
Analisis de FuentesAlternativas Utilizandolos Criterios del EROI
131 Criterios para aplicar EROI
En lo que sigue haremos un breve resumen del importantetrabajo de Richard Heinberg [147] acerca de ciertos criteriosadicionales al calculo directo de EROI el cual propone elautor para evaluar las fuentes alternativas energeticas
De acuerdo con Richard Heinberg [147] existe un esta-do permanente de negacion por parte de los economistasque apoyan el sistema economico actual el capitalismo pa-ra aceptar que no puede seguir el crecimiento economico pormucho tiempo mas pues el planeta muestra ya claros signosde colapso De manera que todos los humanos necesitamosrealizar cambios sustanciales en nuestros estilos personalesde vida y cambiar los habitos de consumo para disminuir eluso de materiales finitos en el planeta El analisis de Hein-berg si bien deprimente se basa en hechos El concluye que
160 EROI y las Fuentes Alternativas
no existe ninguna combinacion de energıas alternativas basa-das en innovacion cientıfica o tecnologica que permita seguirel crecimiento capitalista o de ningun otro tipo y menos aun ritmo de crecimiento exponencial Segun el autor se debereducir el consumo a lo esencial cuidar los recursos escasosy las fuentes energeticas a la vez que resolver los problemasbasicos de la poblacion y se debe reducir la poblacion humanade manera gradual para permanecer dentro de la capacidadde aporte planetaria ldquoLa fiesta ha terminadordquo dice Hein-berg y es obligatorio realizar un cambio de sistema economi-co o la humanidad sucumbira Indica que para la mayorıadel mundo la transicion energetica es mas una teorıa que unarealidad ante la que haya que responder Para la evaluacionde cualquier fuente energetica que sustituya a los combusti-bles fosiles propone el uso de nueve criterios adicionales a laenergıa neta que aporta cada una de ellas
1 Para ser util en la practica toda forma de energıa debetener un precio competitivo
2 La obtencion de energıa util y utilizable mediante maqui-nas e instalaciones a partir de la fuente original (comopor ejemplo obtencion de electricidad a partir del vien-to) debe ser tecnicamente factible en escala masiva
3 El impacto ambiental de la misma hacia los ecosistemasdebe ser el mınimo posible y no debe heredar problemasgraves a las proximas generaciones ni atentar contra lasformas de vida silvestre Todas las formas de obtencionde energeticos producen impacto ambiental pero unasmas que otras
4 Debe proporcionar energıa util mınimamente por centu-rias o milenios Debe tomarse en cuenta que el equipo ylas instalaciones requeridas para transformar la energıa
131 Criterios para aplicar EROI 161
original (por ejemplo solar) en energıa util (electrici-dad) se desgasta y envejece y que su construccion re-quiere el uso de materiales y recursos escasos y no re-novables ademas de cantidades de energıa no despre-ciables Debemos llevar a cabo una polıtica eficaz dereciclamiento de materiales estrategicos
5 Debemos establecer de manera detallada la escala dela contribucion de cada fuente energetica alternativa ala demanda global planetaria o local pues una cosa esla magnitud de la fuente originaria y otra la proporcionque de ella podemos aprovechar en forma util barata yconfiable sin alterar o danar los ecosistemas del plane-ta Es muy facil que la gente se confunda al hablar defuentes energeticas sin haber visto su origen o las mag-nitudes relativas por ejemplo La produccion de gasmetano a partir de desechos de basura municipal puedeser un negocio para algunas empresas sin embargo sepierde de vista lo siguiente los desechos que llamamosbasura municipal son el resultado de productos fabri-cados o cultivados mediante el uso intensivo previo enotra etapa de energeticos fosiles Por tanto su produc-cion bajara por la disminucion del consumo de combus-tibles fosiles y por el aumento de polıticas de ahorro deenergeticos que produciran menos basura En ocasio-nes la gente confunde el que un recurso sea renovablecon el pensamiento de que es un recurso que se pue-de explotar a un ritmo muy rapido como es el caso debosques que son explotados por medio de la agriculturasiendo recursos que se regeneran solos sı pero solo silos explotamos a un ritmo que permita su regeneracionde otra manera el bosque se encogera y terminara pordesaparecer Lo mismo ocurre para especies de animalesmarinos entre otros
162 EROI y las Fuentes Alternativas
6 La localizacion del recurso energetico por explotar pue-de estar muy distante de los centros de consumo y ellopuede dificultar su explotacion por requerir el uso demuchos recursos escasos (como lıneas de transmisionelectrica) para asegurar su llegada a los centros de con-sumo Aunque por otro lado no existe recurso mas caroque el que se necesita y no se puede obtener a ningunprecio
7 La confiabilidad en el suministro es una caracterısticaque debe considerarse seriamente por cuanto no todaslas fuentes energeticas aportan energıa de manera con-tinua y sin fluctuaciones El viento no sopla al mismoritmo durante todas las epocas del ano y varıa durantela noche lo mismo pasa en lo que se refiere a la energıadel sol que solo opera durante el dıa y con variacionesde origen meteorologico y cinetico debido al movimien-to aparente del sol durante el dıa Y evidentementelos consumidores no podemos variar facilmente nuestroritmo de consumo de acuerdo con patrones estacionaleso de ciclo diurno-nocturno Y ademas para el caso dehabitaciones y uso domestico el consumo de electrici-dad es mayor precisamente durante la noche cuando laenergıa solar no opera lo cual trae como consecuenciala necesidad de almacenamiento energetico producidodurante el dıa que obviamente encarece la energıa co-rrespondiente
8 La densidad energetica de la fuente de energıa es muyimportante Esta propiedad se refiere a la cantidad deenergıa que puede extraerse de la unidad de peso de lafuente ası como a la extension de area superficial en elplaneta que es necesario utilizar para obtener la unidadde energıa de un recurso energetico especıfico
Respecto a la densidad energetica por unidad de peso
131 Criterios para aplicar EROI 163
tenemos un ejemplo si utilizamos carbon nos da de 20a 35 Mega-joules por kilogramo (MJkg) el gas natural55 MJkg y el petroleo 42 MJkg) Un estadounidenseque se cuida de no comer mucho consume un kilogramode alimentos al dıa 2400 kilocalorıas lo que equivalea 10 MJkg Una baterıa electrica puede guardar sola-mente entre 01 a 05 MJkg esto es un aspecto en con-tra de los autos electricos a baterıa su gran peso muer-to Con el uso de hidrogeno como portador de energıaprimaria obtenida previamente su densidad energeticaes tambien muy baja aunado a su gran difusividad yreactividad quımica dentro de las paredes de los conte-nedores metalicos que lo portan
La densidad energetica por area es la energıa obtenidapor unidad de area sobre la superficie del planeta estocuando la fuente de energıa funciona en su estado origi-nal Por ejemplo en un bosque la densidad de energıapor acre esta entre 1 y 5 millones de MJacre Si la den-sidad energacutetica de una fuente muy baja entonces loscostos de explotacion se elevan por cuanto se requie-re mucha maquinaria movil y energıa para recolectarel recurso del cual se obtendra la energıa Si el recursoesta concentrado entonces la inversion en maquinariase restringira a procesarlo en el sitio de obtencion paraobtener el energetico deseado
9 La transportabilidad del energetico es tambien muy im-portante En general los solidos son mas difıciles detransportar y requieren del uso de mas energeticos pa-ra hacerlo que los gases o los lıquidos La forma mas facily barata de transportar energıa es la energıa electricaademas de que es la forma mas util de proporcionar entoda instalacion fabril o domiciliaria
164 EROI y las Fuentes Alternativas
Capıtulo 14
La Tecnica EROI y elAnalisis del PetroleoCarbon Gas Natural eHidroelectricidad
141 Petroleo
El petroleo es la fuente energetica de mayor uso actual-mente 34 del total mundial o 181 Exa-julios por ano Laproduccion mundial de crudo es de 75 millones de barriles pordıa Los autores del presente reporte aportamos la siguienteinformacion del total de la produccion de petroleo el 55 se utiliza para necesidades de transporte mundial segun elreporte de Hirsch [147] el cual fue producido por peticion delDepartamento de Energıa de los Estados Unidos de America(entregado por Hirsch en febrero del ano 2005 [148]) y el 17 lo utiliza la industria petroquımica [137] Las reservas mun-diales en el 2009 eran de alrededor de un millon de millonesde barriles los cuales alcanzan para 20 o 35 anos dependiendo
166 La Tecnica EROI
del ritmo de consumo
Actualmente el valor del EROI para el petroleo a nivelmundial se puede considerar como de 11 a uno Una formaaproximada de calcular el EROI para los tiempos que seavecinan para el caso del petroleo a nivel mundial o nacionales dividir la energıa producida por la industria petrolera porla energıa equivalente a los dolares gastados por la industriadel petroleo en exploracion y produccion
142 Carbon
Se producen 1346 Exa julios por ano lo que es equivalen-te al 27 del consumo mundial de energıa Su uso principales para la produccion de energıa electrica acero y cemento Elpico en la produccion de carbon en EUA se alcanzara entre losanos 2030 y 2035 y para el mundo esta calculado en un pocomas de 100 anos El problema fundamental segun la busque-da de informacion adicional de los autores de este reporteque estas leyendo respecto a esta fuente energetica es que sino queremos cruzar el umbral del incremento de dos gradoscentıgrados (respecto a la era preindustrial) que pondrıa enserio peligro de supervivencia a muchısimas especies animalesy vegetales (y que asimismo amenazarıa la supervivencia dela humanidad) debemos dejar sin explotar el 80 de las re-servas totales que actualmente estan bajo tierra Esto ultimosegun Jonathon Hanks Director Incite del Sustainability delCarbon Disclosure Projects 2012 realizado por el Gobiernode Sudafrica con la colaboracion de inversionistas privados[149]
Al respecto de la amenaza que para la humanidad signi-fica el calentamiento global incluso en el ano (2012) cadaano mueren 5 millones de personas en el mundo debido alcalentamiento global segun el reporte internacional ldquoClima-
143 Gas natural 167
te Vulnerability Monitor A Guide to the Cold Calculus of aHot Planet (2nd Edition)rdquo elaborado por mas de 50 cientıfi-cos y economistas expertos en el asunto ası como por 20comisionados por gobiernos de distintas naciones [150]
El EROI para el carbon oscila entre 25 a uno y 50 a unoY las consecuencias de su uso para la vida en el planeta sonnefastas por lo cual se debe suspender su utilizacion a labrevedad posible
143 Gas natural
Antes se quemaba a la boca del pozo de extraccion depetroleo sin darle ningun uso y esto ocurrıa hasta fechas re-cientes en Mexico Ahora en el mundo el gas [147] se utilizapara calentamiento de espacios grandes en los paıses del he-misferio norte para cocinar y sobre todo en las industriasque requieren altas temperaturas ası como en la generacionde energıa electrica Su contribucion al gasto mundial es de25 El EROI para el gas natural tiene un valor de 10 auno Como puede verse de los datos anteriores la contribu-cion total de los combustibles fosiles al consumo mundial deenergıa es del 86
144 Hidroelectricidad
Esta fuente de energıa produce anualmente 2894 Tera-watt hora (TWH) a nivel mundial de los cuales 264 (TWH)se producen en EUA De toda la energıa electrica la hidro-electricidad contribuye con el 19 mundial lo cual representael 6 de la energıa mundial El EROI para la hidroelectri-cidad tiene un valor que va desde 111 hasta 267 a uno sinembargo se debe considerar que los mejores sitios ya han sido
168 La Tecnica EROI
desarrollados y no queda mucho por aumentar amen de susconsecuencias negativas hacia los ecosistemas naturales Deacuerdo con Wikipedia [151] en el ano 2010 el porcentaje deproduccion de electricidad a nivel mundial que le correspondees del 16
Capıtulo 15
Energıa Nucleoelectrica
Actualmente [147] existen 439 reactores nucleo-electricoscomerciales operando en el mundo de ellos 104 estan den-tro de EUA de manera global producen 2658 (TWH) delos cuales 806 corresponden a EUA Esto representa a nivelmundial el 6 de la produccion de electricidad y para EUAel 19 de la produccion electrica
El pico de produccion de uranio se alcanzara presumible-mente para el ano 2045 y ademas su obtencion sera cadavez mas cara por cuanto la ley de los minerales va cayendorapidamente conforme las mejores reservas han sido explota-das El almacenamiento de los desechos radioactivos es muyproblematico y peligroso para la vida en general por cuantovarios de sus componentes tardan decenas de miles de anosen dejar de emitir radiaciones letales Ni aun guardando talesdesechos en minas de sal abandonadas se puede garantizarque las fuentes de agua cercanas no van a ser contaminadasdentro de tiempos geologicos cortos El EROI para la energıanucleo-electrica tiene un valor de 5 a 8 respecto a uno Y ellosin considerar seriamente los costos debido al cuidado de labasura radioactiva y sus consecuencias respecto a los ecosis-temas cercanos y lejanos al tomar en cuenta dicho factor
170 Energıa Nucleoelectrica
de acuerdo con los autores del reporte que estas leyendo elEROI tendrıa un valor alto iexclpero negativo Veamos un bre-ve resumen de lo mas notable respecto a este aspecto en lossiguientes parrafos
Los factores mas negativos contra el uso de las centralesnucleares para la produccion de electricidad son de tipo am-biental y economico Si bien el dano especifico causado por unaccidente depende de las circunstancias geograficas de facto-res humanos de los ecosistemas y ciudades cercanos ası comodel tipo especıfico de instalacion nuclear podemos tener unaidea aproximada de las consecuencias que arrojan los acciden-tes de la categorıa mas grave a traves de un breve resumende los casos de Chernobyl [152] y Fukuyama [153] En amboscasos las barras de combustible nuclear se fundieron al fallarde forma extrema el enfriamiento de las mismas a traves deagua esto condujo a diversas reacciones quımico-nuclearesque produjeron gas hidrogeno en cantidades tales que esterompio las vasijas de los reactores y produjo explosiones deorigen quımico al reaccionar con el oxıgeno atmosferico conellos se causo la liberacion de gases y materiales radioactivos
En el caso de Chernobyl la zona de exclusion tiene unradio de 30 kilometros lo que corresponde a un area de 2900kilometros cuadrados casi el doble del area metropolitana dela Ciudad de Mexico Finalmente el area excluida en la zonaagrıcola y boscosa en que ocurrio ascendio a 14410 kilome-tros cuadrados [154] Mientras que en Fukushima el area deexclusion hasta donde sabemos es de 20 kilometros de ra-dio o un area de 1400 kilometros cuadrados [155] El costototal a la fecha del accidente de Chernobyl asciende actual-mente a unos 451000 millones de dolares [156] mientras elde Fukushima se evalua en 250000 millones de dolares [157]
En la zona de exclusion de Chernobyl 20 anos despuesdel accidente se observa que la diversidad en el numero deespecies ha disminuido en un 50 mientras la abundancia
171
se ha reducido en dos tercios comparado con areas contiguasno contaminadas Un estudio completo de las implicacioneshacia los ecosistemas asociados se presento en el documentode las Naciones Unidas emitido al efecto en el ano 2005 [158]
De acuerdo con Arnold Gundersen experto nuclear deEUA ldquoFukushima es la mas grande catastrofe industrial enla historia de la humanidad a pesar de que la cantidad deradiacion liberada de los tres reactores de Fukushima fue so-lo el 10 de la liberada en Chernobylrdquo [153] El efecto quelos hechos anteriores han tenido se puede ejemplificar con lapropuesta del ahora presidente de Francia Francois Hollandequien el 8 de noviembre del 2011 afirmo [159] que propondrıaque del 75 de energıa electrica de origen nucleoelectrico enFrancia se pasara al 50 en el 2025 y a 20 en el 2030 sitodos los reactores se apagaban al ir cumpliendo 40 anos deoperacion Sin embargo esta opcion requiere que se constru-yan 40 plantas termoelectricas con las consecuencias conoci-das respecto a la produccion de dioxido de carbono
De acuerdo con Global Research [160] el costo de un ac-cidente del peor grado en una nucleoelectrica en Alemaniapodrıa llegar a costar 76 millones de millones de dolares ypodrıa poner en riesgo de quiebra a la economıa de todo elpaıs En el mismo trabajo mencionado en este parrafo sedestaca que el costo de un accidente de maximo grado en laplanta nucleoelectrica de Indian Point la cual esta en unazona donde ocurren terremotos (a 38 kilometros al norte deNueva York EUA) darıa lugar a la necesidad de cerrar por20 o 30 anos la ciudad de Nueva York causando danos incal-culables a la economıa de EUA
Las consecuencias hacia la salud humana y de los ecosis-temas planetarios y la vida toda causados por una posibleGuerra Mundial Nuclear con centro en Medio Oriente en lazona petrolera la abordaremos mas adelante
172 Energıa Nucleoelectrica
Capıtulo 16
Biomasa
Se conoce con el nombre de biomasa a la energıa obte-nida de la madera y otras clases de plantas y desechos deanimales (como sus excrementos) Anualmente corresponde aeste tipo de energıa el 13 del consumo mundial La partefundamental de este tipo de energetico lo utilizan 3500 millo-nes de personas para cocinar sus alimentos y calentarse Delconsumo mundial de madera el 60 se dedica a combusti-ble como hemos descrito y el restante 40 se utiliza comomaterial de construccion y para fabricar papel [147] Actual-mente esta ocurriendo deforestacion en el mundo especial-mente en Africa America del Sur (en particular en Brasil)Mexico e Indonesia La biomasa no es un recurso facilmen-te escalable hacia mayor explotacion por cuanto afectarıa alos ecosistemas naturales y en las ciudades dicho recursono sera muy rentable a largo plazo pues conforme se enca-rezca la energıa tanto los fabricantes de productos como losconsumidores seran mas cuidadosos respecto al despilfarro deproductos que requieran energıa para su fabricacion comodel mejor aprovechamiento de los alimentos Pueden aprove-charse los desechos tanto en la ciudades como en el campo Elaprovechamiento de la biomasa en el campo promueve la ero-
174 Biomasa
sion de los suelos al quitarles su proteccion de fibras vegetalesy en las ciudades facilita el empobrecimiento de los suelos alno prever la restitucion de desechos vegetales (con los corres-pondientes elementos quımicos como fosforo y potasio entreotros) a los sitios de produccion agrıcolas
De acuerdo con los trabajos de detalle realizados por la au-toridad cientıfica mundial mas citada en el asunto especıficode biomasa y agricultura David Pimentel informa [161] ldquoEl30 de la energıa solar que llega a la tierra no cubierta por losmares es cosechada por la especie humana como alimentos oforraje con un 20 adicional obtenida como productos fores-tales Con lo cual los humanos actualmente cosechamos apro-ximadamente el 50 de la energıa solar que produce plantasen el planeta Esta enorme cantidad reduce la cantidad debiomasa y energıa ambos esenciales para el mantenimientonatural de las bio-poblaciones y de su diversidad Preservarla biodiversidad de las plantas y animales es vital para man-tener un mınimo de integridad del ambiente que permite lavida humanardquo Y respecto a la contribucion que el desarrollomasivo de tecnologıas de energıa renovables puede tener paracubrir la demanda actual de energeticos por la especie huma-na en el planeta Tierra Pimentel afirma ldquoel uso de bioma-sa hidroelectricas fotovoltaicas aero-generadores (eolicas)y otras tecnologıas (excluyendo la geotermica) producirıa unestimado de 200 quads de energıa por ano (5040 millones detoneladas de petroleo equivalente) esta produccion requerirıael uso de entre el 20 y el 26 del total de la tierra en los con-tinentes y solo serıa sustentable para una poblacion maximade 2000 millones de seres humanos proveyendo para cadauno de ellos 5000 litros de petroleo equivalente por ano Esevalor de consumo energetico es de la mitad del consumo anualde los habitantes de Estados Unidos de Americardquo [161]
En terminos similares se expresan otros autores por ejem-plo Field y Campbell de Stanford y David B Lobell del Law-
175
rence Livermore National Laboratory [162]ldquoLas areas conmayor potencial para la produccion de energıa de la biomasasin competir por la produccion de alimento para la especie hu-mana serıan los terrenos que se han dedicado al pastoreo y laagricultura en el pasado y que han sido abandonados y no sehan convertido ni en bosques ni en ciudades A escala globalestas tierras contribuirıan con una energıa del orden del 5 de la energıa primaria mundial consumida en el ano 2006 In-crementar la produccion de energıa a partir de biomasa masalla de dicha cantidad reducira la seguridad alimentaria lapoblacion humana y exacerbara las fuerzas que promueven elcambio climaticordquo Evidentemente esta no es una opcion pa-ra paıses sometidos a limitaciones de agua para agriculturacomo es el caso de Mexico
176 Biomasa
Capıtulo 17
Energıa del Viento oEolica
Es una de las fuentes energeticas con mayor ritmo de cre-cimiento entre los anos del 2000 al 2007 crecio por cinco anivel mundial sin embargo representa menos del 1 de laproduccion de energıa electrica mundial El problema funda-mental de dicho tipo de fuente energetica de electricidad essu naturaleza intermitente que aumenta mucho el costo deexplotacion cuando se compara con las centrales de produc-cion de electricidad a base de carbon gas o nucleo-electricaAparentemente en los paıses con grandes zonas de viento dealta velocidad y que no requieren mucha distancia de trans-mision de energıa electrica los estudios operacionales indicanque el EROI es de alrededor de 18 a uno dentro del intervalode tiempo de operacion a viento pleno si se toma en cuenta elpromedio temporal sobre 24 horas diarias el valor se reduce aun EROI de 6 Las naciones lıderes en la capacidad instaladason EUA Alemania Espana India y China
En Mexico este recurso no es rentable economicamentepara satisfacer las necesidades de energıa de toda la Nacionpues la produccion potencial promedio a 80 metros sobre el
178 Energıa del Viento o Eolica
nivel del suelo serıa de un quinto a un decimo de la produc-cion del mismo tipo de plantas en el norte de Europa norte deEstados Unidos de America y la punta sur tanto de Australiacomo del cono sur en Latinoamerica Lo anterior se puede de-ducir de los datos presentados por los investigadores Archer yJacobson de la Universidad de Stanford [163] en su evaluacionglobal de la potencia del viento Ademas esta el factor de ho-ras de operacion diarias en funcion de la velocidad media delviento segun datos experimentales [164] para el promedio delcaso de Mexico (4 a 5 metros por segundo) el factor es de500 horas por ano mientras que para los casos del norte deEuropa y de EUA ya mencionados dicho factor es de 3500horas por ano lo cual implica que la misma planta eolica endichos lugares en promedio produce entre 35 y 70 veces masenergıa que colocada en una zona al azar en Mexico
La excepcion en Mexico es una zona muy pequena conoci-da como La Ventosa Oaxaca la cual junto con el litoral de lapenınsula de Baja California presenta condiciones favorablespara desarrollar el potencial eolico A la fecha se producen milMega watts de energıa eolica y su techo sera de aproxima-damente 4 o 5 mil Mega watts que produciran las empresasespanolas asentadas en Mexico
Las limitaciones de la obtencion de energıa electrica delviento para Mexico quedan claras cuando aun un paıs co-mo Dinamarca [165] el cual esta por completo dentro delarea de maxima velocidad de viento en Europa solo aspiraa que para el ano 2020 el 4310 del total de su produc-cion electrica (4109 TWhano) sea obtenido de la energıaeolica Cuando su necesidad total de energıa primaria sera de21796 TWhano Por lo anterior es claro que los numerosoficiales dados a conocer por el Licenciado Felipe del SagradoCorazon de Jesus Calderon Hinojosa (tambien conocido comoFelipe Calderon Hinojosa) de futuros 71 mil Mega watts deenergıa electrica a obtener de la operacion de plantas eolicas
179
en Mexico (cuando la produccion actual de electricidad es de51000 Mega watts de energıa electrica) son exageracionessin fundamento [166] Y las esperanzas de que se pudieraninstalar plantas en plataformas en el mar se estrellan contrados hechos Mexico esta fuera de la zona de altas velocidadesde viento sobre el mar y ademas el costo de las instalacioneseolicas marinas es del doble de las terrestres
180 Energıa del Viento o Eolica
Capıtulo 18
Energıa SolarFotovoltaica
La funcionalidad de este tipo de energıa se ve afectadafuertemente debido a que varıa diariamente con las estacio-nes con las nubes con el angulo de incidencia de la luz solary la duracion de la insolacion por dıa Es pues de naturalezaincontrolable e intermitente como la del viento Ademas sibien el sol la proporciona en cantidades muy abundantes esde naturaleza difusa esto es de baja densidad por unidad dearea Se anade a ello el consecuente impacto a los ecosiste-mas que obstruyen sus instalaciones la necesidad de muchaarea agua para la limpieza de los paneles solares carreterasde acceso para diversas labores de mantenimiento necesidadde reposicion de los paneles debido al dano ocasionado porla radiacion solar etc En el mejor de los casos el valor deEROI esta comprendido entre 37 y 5 respecto a uno estosin considerar el costo real a nivel economico global
Respecto a este tipo de fuente de energıa electrica debe-mos tomar en cuenta entre otros factores los siguientes
En las garantıas de los fabricantes se reporta una ra-
182 Energıa Solar Fotovoltaica
pidez de degradacion de 1 por ano lo cual signifi-ca que a los 30 anos el desempeno sera solo del 70 original La degradacion gradual consiste esencialmenteen la perdida de las propiedades de los semiconducto-res ası como disminucion de la conductividad electricade los conductores internos de las celdas y perdida detransparencia de las partes opticas todo lo cual dismi-nuye su eficiencia [167] De acuerdo con los autores de lareferencia del ano 2000 al 2010 las instalaciones sola-res fotovoltaicas de manera global han crecido de 026GW a 161 GW con un incremento anual del 40 de-bido tanto a innovaciones tecnologicas que han reducidolos costos de manufactura en mas de cien veces comoa los inventivos de diversos gobiernos tanto a produc-tores como a consumidores Sin embargo debe tenersecuidado por cuanto existe la tendencia gubernamentaly del capital privado de llegar a acuerdos para promo-ver el desarrollo de nuevas fuentes de energıa electricacon lo cual eliminan costos al consumidor y hacen querecaigan en los contribuyentes mediante las subvencio-nes gubernamentales esto enmascara los costos realesde dicha tecnologıa [168]
Por muchos anos el Programa de Fotovoltaicos del De-partamento de Energıa de EUA se ha planteado pro-mover el desarrollo de modulos fotovoltaicos comercia-les (base silicio) de bajo costo con vida util de 30 anoscomo es comun en instalaciones industriales del tipo denucleoelectricas o termoelectricas meta que a la fechano se ha alcanzado [169] Una de las mayores limitantesen cuanto a duracion de este tipo de celdas fotovoltai-cas es el envejecimiento y consecuente falla de las sol-daduras metalicas ası como el aumento de las resisten-cias electricas que ocurren debido tanto a los esfuerzostermo-mecanicos a que estan sometidas por los cambios
183
de temperatura entre el dıa y la noche como por el pasode corrientes electricas altas [169 170]
El Departamento de Energıa de EUA [171] estima quelograr la instalacion de un sistema fotovoltaico de energıaelectrica a un dolarwatt o equivalentemente a entre 5o 6 EUA centskWh podra hacer competitiva la alter-nativa solar sin subsidios gubernamentales con la pro-duccion promedio de energıa electrica dentro de EUASe considera que una reduccion significativa del nivelde 3-5 dolareswatt que es el precio actual no podralograrse antes de 8 anos El gobierno de EUA consideraque si se reducen esos precios lo suficiente se puede com-binar con sistemas de almacenamiento de energıa demanera que provea de energıa electrica de origen solarlas 24 horas Sin embargo a su juicio el desarrollo de es-tos sistemas de almacenamiento de energıa y disminuiraun mas los costos de produccion de las celdas solaresrequiere no solo de una fuerte inversion sino de realizarinvestigacion y desarrollo e implicara ademas una re-volucion tanto en el ambito de la produccion energeticacomo de su utilizacion Plantean que lograr dicho obje-tivo llevara mucho tiempo En realidad de acuerdo conlos autores del libro que estas leyendo la alternativasolar fotovoltaica sera complementaria a otras fuentesde energıa electrica mientras no se desarrollen bobinassuperconductoras de alta potencia y alta temperaturapara almacenar energıa electrica de alta potencia o nose desarrollen gigantescos volantes mecanicos capacesde almacenar energıa cinetica de rotacion durante eldıa para luego devolverla a su forma electrica duran-te la noche [172-174] y estas dos alternativas estan enpanales
En cuanto a las celdas fotovoltaicas construidas con elementos
184 Energıa Solar Fotovoltaica
organicos tienen un desarrollo mucho mas incipiente y suestabilidad y eficiencia de funcionamiento a largo plazo no escomparable con las de base silicio [175]
181 Concentradores Termicos de Luz
Solar
Esta tecnologıa se basa en concentrar la luz solar por me-dio de espejos enfocables en una area determinada para pro-ducir altas temperaturas (entre 500 y 1000 grados centıgra-dos) y calentar fluidos que hagan girar turbinas para produ-cir electricidad Se puede utilizar la misma tecnologıa de lasplantas generadoras de electricidad basadas en combustiblesfosiles y por tanto ademas requiere el uso de agua para laoperacion de las mismas La instalacion de enormes plantasen el desierto de Sahara podrıa proporcionar no solo energıapara el medio oriente sino tambien para surtir de electrici-dad a Europa la ventaja que se tendrıa es que la necesidadde terreno serıa 1 en 20 de la que utilizarıa una planta deceldas fotovoltaicas y sus problemas de mantenimiento y usode materiales escasos serıa mınima El problema principal esal igual que la tratada en el inciso anterior su caracter in-termitente El desarrollo de almacenes de energıa termica esnecesario para la optimizacion de este tipo de energıa de ma-nera que se pueda contar con energıa electrica proveniente deesta fuente las 24 horas de otra suerte solo sera un comple-mento a las fuentes usuales y no una alternativa para sus-tituirlas Actualmente el desarrollo y optimizacion de dichossistemas de almacenamiento esta en proceso de investigacion[176-178] Se considera que cuando se obtengan resultadosexitosos serıa posible no solo tener un valor de EROI de al-rededor de 10 a uno sino que su costo estarıa comprendidoentre un 50 y un 100 mas alto que el actual para gene-
182 Uso Pasivo De Luz Solar 185
racion electrica con combustibles fosiles en lugar de 10 vecesmas alto como es el caso de la produccion con celdas fotovol-taicas En 1997 aproximadamente el 80 de la electricidadgenerada de aprovechamiento de la luz solar correspondıa aplantas termicas basadas en colectores de radiacion mientrasel 20 restante proviene de plantas fotovoltaicas [179] Enlos 10 anos anteriores al 2003 no se han construido plantastermicas basadas en colectores de radiacion en EUA puesel costo de produccion es mas caro que el de las plantas deproduccion de electricidad basadas en el uso de combustiblesfosiles [180] La situacion no ha cambiado desde entonces
182 Uso Pasivo De Luz Solar
Aunque no es una fuente de energıa en sı el uso de la luzsolar o su control por medio de la tecnologıa adecuada eninstalaciones industriales habitacionales y oficinas o escue-las puede ayudar en el ahorro de energıa tanto para evitartemperaturas muy bajas en los lugares con inviernos crudoscomo para evitar el calentamiento en temporadas de calorDebe tomarse en cuenta que los autores del reporte que estasleyendo buscaron la informacion correspondiente y sabiendoque el diablo se esconde en los detalles encontramos que deacuerdo con resultados obtenidos por Mustafa Omer de laUniversidad de Nottingham Nottingham UK [181] y otroscomo el grupo de Rebecca Barthelmie y Peggy Maschino de laUniversidad de Indiana EUA [182] el 40 de la energıa totalconsumida mundialmente se debe a los edificios construccio-nes y casas que albergan seres humanos y sus productos Lamitad del porcentaje anterior o sea el 20 de la energıa to-tal consumida mundialmente se debe al consumo directo oindirecto de energıa en las casas-habitacion [183] La mayorparte de esta energıa se utiliza para iluminacion alimenta-cion de equipos electricos y electronicos preparar alimentos
186 Energıa Solar Fotovoltaica
lavar ropa y aseo personal calentar enfriar y acondicionar elentorno interior Ası que toda investigacion desarrollo y apli-cacion de tecnologıa y acciones de grupos de ciudadanos eneste rubro es fundamental para la supervivencia de la especiehumana
Capıtulo 19
Desperdicios y Consumosde Energıa Originadospor la Especie Humana
Cuidar el consumo de la energıa en casa significa gastarmenos Si usas menos energıa no solo ahorras dinero sinoque se necesita producir menos energeticos o energıa electri-ca Menos plantas electricas ayudan a que los combustiblesfosiles en proceso de agotamiento duren mas tiempo ello daoportunidad a desarrollar energeticos alternativos en escalamasiva para tratar de satisfacer las necesidades basicas deenergıa de la humanidad
En Mexico se logra poco ahorro a pesar de las polıticasde normas que obligan a productores de equipo para el hogara lograr mayor eficiencia (siguiendo normas de EUA) cuyasmayores repercusiones son relativas a un aumento del 62 en la eficiencia energetica de los refrigeradores entre 1990 y2010 [184] aumento en la eficiencia del 82 en el consumoenergetico de las pantallas de television por unidad de area alpasar de 022 Wpulgada cuadrada a 0122 Wpulgada cua-drada [185] y un porcentaje de ahorro del 80 del costo de
188 Desperdicios de la Especie Humana
iluminacion al pasar de focos de 100 Watts en los incandes-centes a los fluorescentes compactos que necesitan 20 Watts[186] es decir utilizan la quinta parte de energıa para produ-cir la misma iluminacion Se puede mostrar mediante el usode datos oficiales del gobierno mexicano [184] que el consu-mo electrico per capita no ha variado desde 1992 a la fecha(4135 kwhano) Esto se debe a que entre otras cosas re-cientemente se ha optado por televisiones de mayor area ymayor numero de estos por casa refrigeradores que hacenhielos uso de laptops y PC telefonos celulares estereos etcEl sector domestico constituyo el 16 del consumo final deenergıa en Mexico en 2008 indico el Programa Nacional parael Aprovechamiento Sustentable de la Energıa (Pronase) dela Secretarıa de Energıa (Sener)
De acuerdo con un estudio de la UNAM en los hogaresmexicanos de las ciudades el consumo de energıa es del 76 electrica y el 24 restante de gas [187] La siguiente infor-macion debe tenerse en cuenta De acuerdo con un estudiodel Instituto de Investigaciones Electricas en Mexico al des-conectar de la pared los aparatos electronicos (apagados) queno estan utilizandose se puede disminuir en un 10 el consu-mo total de energıa electrica de los hogares [188] Consumode energıa electrica tambien llamado fantasma ocasionadopor la operacion electrica de circuitos de los aparatos cuandoestan supuestamente apagados Utilice un apagador comunpor grupo de aparatos
El 40 del consumo de gas en un hogar tıpico se realizapara cocinar y calentar los alimentos en la estufa el otro 60 se utiliza para calentar agua para banarse Algunas formas deahorro energetico pueden ser las siguientes Use olla de altapresion para el cocimiento de alimentos tardados en cocerseAsegurarse de que el calentador de agua sea moderno man-tener el boiler en piloto y solo mover la perilla a tibio unpoco antes de usarse con esta simple medida se puede aho-
189
rrar hasta un 30 del consumo total de gas Ademas bajarel termostato y acostumbrarse al bano con agua tibia en lugarde caliente o muy caliente puede ahorrar hasta un 12 adi-cional Si al tocar el exterior del boiler cuando esta encendidose siente caliente y no se tienen los recursos para cambiarlo sepuede optar por cubrirlo con material aislante ası se puedeahorrar un 6 en energıa
En sıntesis algunas medidas practicas que pueden imple-mentarse sin necesidad de realizar cambios en la estructurade las habitaciones son
Apague todo foco cuando no utilice la habitacion
Desconecte todo cargador o aparato cuando no lo utili-ce
De preferencia a los televisores con pantalla medianao chica (del tamano de las antiguas que no eran pla-nas) pues gastan menos energıa respecto a las pantallascuanto mas grandes
Utilice focos ahorradores fluorescentes compactos losde mayor precio duran mucho mas recuerde que a es-tos focos no se les puede colocar un reductor de voltajecomo a los de resistencia electrica (los antiguos) Estetipo de foco no disminuye su vida util por estar pren-diendo y apagando muchas veces durante la noche o eldıa
En invierno la forma mas barata de calentar una ha-bitacion es dejar entrar la luz del sol sin abrir las ven-tanas selle las rendijas en muchas ocasiones esto noes posible o no es suficiente En ese caso prefiera loscalentadores de circulacion de aceite a los de resisten-cia electrica expuesta a la vista Los primeros produ-cen mucho calor de baja temperatura que calienta el
190 Desperdicios de la Especie Humana
aire (que tiene poca masa) con mucha eficiencia y noqueman la piel producen un ambiente termico agrada-ble dentro de una habitacion mientras este bien aisladatermicamente Los segundos producen mucho calor dealta temperatura que quema o calienta de cerca y nocalienta de lejos pues esa radiacion se absorbe en lasparedes y no en el aire circundante No caliente toda lacasa caliente solo las zonas en que estara por muchotiempo Es importante que se instale un ventilador detecho para que haga circular el aire que ya calento conun calentador y este baje y circule a diferentes nivelesde la habitacion Recuerde que el aire caliente es masligero que el aire frıo El consumo adicional de energıaelectrica para enfriar o calentar una casa en tempora-das de frıo o calor extremo puede ascender al 38 delgasto corriente Una casa o departamento bien aisladotermicamente puede consumir el 45 de la energıa delo que se consumirıa con una casa con mal aislamientosi solo aislamos termicamente bien el techo el consumode energıa sera del 77 [189]
191 Energıa de la basura
En el mundo natural todo se recicla no existe la basuraesto porque el ecosistema planetario usa todos los materialesCada uno de nosotros tiene dentro de sı en cada instante unos40000 atomos que formaron parte de Cleopatra o Cristo oBuda La sociedad industrial de caracter mundial en la quevivimos (caracterizada por el derroche la contaminacion yel desperdicio) y de la que queriendo o no formamos par-te no ha desarrollado los procesos de interaccion adecuadospara imitar mınimamente la complejidad de la naturalezaDe acuerdo con el Dr Armory B Lovins del Rocky Moun-tains Institute quien en reconocimiento a su trabajo ha re-
191 Energıa de la basura 191
cibido el Right Livelihood Award (tambien conocido como elPremio Nobel Alternativo) y 11 doctorados honorarios afir-ma que hasta la fecha ha sido extremadamente redituablepara las empresas producir freneticamente sin preocuparsede cuanta basura-desperdicio producen durante su operacionporque hasta ahora eso no entra dentro de sus costos de pro-duccion alguien se encargara de esa basura Y las cifras queaporta son asombrosas iexclen todo el mundo por ano se pro-ducen 5 millones de millones de toneladas de desperdiciospara producir un 1 de bienes durables El resto primerose convierte en basura el sistema es 99 basura [190] Enese mismo ano (2004) la cantidad total de energıa primariaempleada en todo el mundo ascendio a 104496 millones detoneladas equivalentes de petroleo [191] Lo anterior significaque cada ano movemos de su lugar y procesamos 4785 tone-ladas de materiales que convertimos en basura y para reali-zar dichos procesos destructivos de la naturaleza utilizamosuna tonelada de energeticos equivalentes a petroleo La socie-dad industrial actual en su proceder irracional anualmenteproduce 714 toneladas de desperdicios por habitante del pla-neta Mientras que en promedio cada ser humano produceal ano produce 0365 toneladas de basura en su hogar [192]Simultaneamente por cada tonelada de petroleo equivalen-te producimos tambien 478 toneladas de productos ldquoutilesrdquopara la especie humana
Un ejemplo de la irracionalidad del sistema economico ac-tual es el relativo a la produccion de oro La produccion anualse destina 50 a joyerıa 40 a inversion como valor abstrac-to y solo 10 se dedica al sector industrial Segun el WorldGold Council la cantidad de oro producida a lo largo de to-da la historia de la humanidad asciende a 171300 toneladas[193] De acuerdo con el gobierno de EUA la produccion mun-dial de oro durante el ano 2011 fue de 2700 toneladas [194]La produccion anual esta estancada desde hace aproximada-
192 Desperdicios de la Especie Humana
Figura 191 Produccion mundial de Oro en toneladas como fun-cion del tiempo Tomada de la referencia [195]
mente 20 anos (vease la Figura 191 tomada de [195]) y desdeese tiempo la produccion de los mayores productores esta endeclinacion y los precios se han triplicado lo cual explica lapuesta en marcha de menas (con muy poca concentracionde oro) que causan un gran dano irreversible a los ecosiste-mas cercanos y requieren gran costo de explotacion [196] EnMexico una cuarta parte del territorio nacional esta sujeto adestrozos causados por la minerıa fundamentalmente de ori-gen extranjero [197] y algo preocupante es que las laboresde minerıa en Mexico estan creciendo de manera exponencialcon el tiempo [198] Dado que el costo principal de la produc-cion del oro reside en el uso energetico para su obtencion sitomamos en cuenta que el costo promedio de la onza de oroera de 1000 dolares americanos en 2011 [199] y el hecho deque el precio promedio mundial del petroleo durante ese mis-
191 Energıa de la basura 193
mo ano fue de 110 dolares por barril es facil calcular el gastoen petroleo que implico la produccion total de oro de ese ano865 millones de barriles de petroleo o lo que es lo mismo121 millones de toneladas de petroleo para obtener 2700 to-neladas de oro 44814 toneladas de petroleo por tonelada deoro Lo que en promedio implica que el 116 del consumode energıa total en el mundo se dedica a la explotacion deloro
Mas del 90 de la produccion actual de oro en el mun-do se obtiene mediante el uso de cianuro (Sodium Cyanideformula quımica NaCN) La produccion anual de SodiumCyanide (en el 2004) fue de 360000 toneladas de las cua-les se utilizan 120000 para la obtencion de oro [200] lo cualaporta un valor mundial medio del uso de 4938 toneladasde cianuro para obtener una tonelada de oro1 aun cuandoa nivel molecular la reaccion quımica en laboratorio requierasolo 0498 kilogramos de NaCN por cada kilogramo de oro[201] Lo anterior implica que el 992 del cianuro de so-dio utilizado en la minerıa del oro se desperdicia y es fuentede contaminacion ambiental tanto en forma directa como atraves de sus compuestos metalicos que no son facilmente de-gradables Las reservas mundiales de mineral explotable deoro en el ano 2002 tienen una ley de 12 gramos de oro portonelada de mineral [202] siendo este valor 200 veces mayorque el de la concentracion promedio de oro en la corteza te-rrestre [203] Lo anterior implica que la cantidad de mineraleso rocas molidas que se trabajan para lograr las 2700 tonela-das de oro obtenidas anualmente asciende a 22500 millonesde toneladas de mineral El cianuro en solucion acuosa en losdepositos de colas de la minerıa abierta de oro en presenciade luz solar decae de un valor de 170 mg por litro a 10 mgpor litro en un lapso de cinco anos [204] De acuerdo con lamayor productora de cianuro de sodio del planeta (Dupont)
111 toneladas de cianuro por tonelada de petroleo equivalente
194 Desperdicios de la Especie Humana
[205] la dosis letal de cianuro en humanos es de 15 miligra-mos por kilogramo de peso (por ser humano la dosis mortalen promedio de cianuro ingerido es de una decima de gramoo el tamano de un grano de arroz) En Mexico la DireccionGeneral de Impacto y Riesgo Ambiental de la SEMARNATindico en el ano 2007 que la Minera Penasquito podrıa emi-tir ldquoacido cianhıdrico si la solucion cianurada (usada para elbeneficio de las companias mineras) no se mantiene a un pHadecuadordquo Una concentracion de 300 partes por millon deacido cianhıdrico en el aire basta para matar a un humanoen minutos La companıa Dupont establece que la mayor con-centracion permitida de esa sustancia en agua durante el pro-ceso de obtencion de oro es de 908 gramos por tonelada deagua (o lo que es lo mismo 908times10minus5 gramoscm3) entoncesla cantidad de agua contaminada durante el proceso directode obtencion de oro con cianuro asciende anualmente a unmınimo de 1318 millones de toneladas de agua por ano Loanterior significa un peligro potencial para la especie humanay los ecosistemas cercanos El proceso llamado heap leachingconsiste en [206] la molienda del mineral que contiene oro suacumulacion en montones y su posterior esprayado con unasolucion acuosa de cianuro la cual baja a traves del montıculoy se amarra quımicamente con el 97 del oro contenido enel mineral molido La solucion orondashcianuro se colecta en labase de los montıculos (que estan sobre una piscina de plasti-co) y son bombeados a una estacion de separacion quımicaEl cianuro se guarda posteriormente en estanques artificia-les para su reutilizacion Cada cierto numero de meses laspiscinas para el deposito reciben nuevo material molido da-das las escalas y los tiempos involucrados en dichos procesoses inevitable la contaminacion de los ecosistemas cercanosEventualmente toda mina construye presas para disponer delas sobras de mineral contaminado de cianuro y otros toxi-cos llamados ldquocolas del procesordquo Usualmente dichas presasno son estructuralmente confiables En los ultimos 25 anos
191 Energıa de la basura 195
han ocurrido accidentes en tres cuartas partes de todas laspresas de las minas grandes de oro en el mundo [206] Porejemplo en el ano 2000 ocurrio una falla en una presa decolas de una mina de oro en Rumania y se derramaron masde 378000 litros de residuos con cianuro dentro del rıo Tiszaesto ocasiono la muerte de 1240 toneladas de peces (no enbalde los peces mueren con una concentracion de cianuro deuna milesima parte de la cifra maxima utilizada en las minasde oro) y contamino por varios meses el agua para tomar de25 millones de personas [206] (vease tambien reportes comoel que se indica en referencia [207]) Y por si fuera poco lo an-terior tenemos que en todos los depositos antes mencionadosexisten fisuras y rupturas en el fondo plastico de sus presas oestanques lo cual contamina a largo plazo los ecosistemas yfuentes de agua subterraneas que pueden ser utilizadas paraconsumo humano [208] Ademas contaminaciones extensivaspor filtracion de cianuro y metales pesados a los acuıferossubterraneos fueron confirmadas en el ano 2006 en diversosrıos de Honduras en el area de operacion de la mina de SanMartın [209]
La situacion juzgada internacionalmente es de tal grave-dad que en octubre 27 del ano 2000 un grupo de cientıficosque incluıa a los profesores Dr Paul Muller Dr FriedhelmKorte y Dr Petra Sauerland produjeron la que es conocidacomo la ldquoDeclaracion de Berlınrdquo [210] esto como resultadode una reunion promovida por FIAN (International PeoplesRight Organization) acerca de las consecuencias del desarro-llo de minerıa (a cielo abierto) de oro basada en el uso decianuro de sodio En la reunion que se condujo bajo la direc-cion del Dr Paul Miller (University Saarbrocken) que contocon la presencia de Gila Altman (State Secretary Ministry ofEnvironment Alemania) La reunion aprobo por unanimidadla declaracion de la cual presentamos el siguiente resumen
1 Analisis cientıficos crıticos realizados especialmente en
196 Desperdicios de la Especie Humana
areas como eco-quımica biogeografıa hidrologıa y geo-quımica de ecosistemas han probado de manera enfati-ca que los procesos de minerıa basados en la utilizaciondel proceso de cianuro de sodio no pueden ser aceptadosdebido a que causan danos irreversibles en los ecosiste-mas Ademas las tecnologıas de remediacion de danossolo son utilizables en margenes muy limitados y nogarantizan una minerıa segura del oro La minerıa deoro utilizando cianuro de sodio en campo abierto estaprohibida por la ley tanto en EUA como en Alemania
2 El analisis de los ecosistemas en los sitios de operacionen zonas tropicales y sub-tropicales ha probado la ocu-rrencia de crisis periodicas debidas a rompimiento depresas de contencion de colas filtraciones accidentes decontaminacion ocurridos durante el transporte
3 El analisis economico indica que las actividades de losmayores productores de oro del mundo como AngloGold Gold Fields Rio Tinto Barrik Placer DomeBHP estan concentradas en paıses pobres y regionescon bajos costos de produccion e insuficientes estanda-res legales y controles
4 El analisis de los efectos sociales sobre la gente y la si-tuacion humanitaria prueban que no se presentan efec-tos positivos del uso de la minerıa del oro basada en eluso de cianuro de sodio La ganancia en el corto plazocomo la generacion de mas empleos siempre caen a losvalores existentes previos al comienzo de operacion
5 Este balance negativo prueba que la minerıa de oro ba-sada en el uso de cianuro de sodio contradice perma-nentemente la Declaracion de Rıo de Janeiro de juniode 1992 de la Conferencia de las Naciones Unidas acercadel medio ambiente y el desarrollo [211] pues destruye
191 Energıa de la basura 197
en el largo plazo la vida y sus necesidades de nutricionadecuadas
Hasta aquı el resumen de la Declaracion de Berlın
En Mexico las cosas no andan nada bien con la explota-cion del oro y la minerıa en general iexclY lo mas grave de laexplotacion minera en Mexico principalmente extranjera esque afecta muy negativamente a la cuarta parte de los ecosis-temas de Mexico con solo una contribucion al PIB del 13 [212] Muy interesante y doloroso es que el dano irreversiblea los ecosistemas se queda en Mexico las ganancias se vanal extranjero y se viola flagrantemente entre otros el artıcu-lo 27 constitucional regalando los gobernantes (socios de lasempresas extranjeras) a extranjeros lo que no es de ellos sinode la Nacion amen de la violacion a diversos principios es-tablecidos en la Declaracion de Rıo [211] que son resultadode reconocer que se debe trabajar para lograr acuerdos in-ternacionales con respecto al interes de todos de proteger laintegridad de los ecosistemas globales durante los procesosde desarrollo economico y reconocer la interdependencia eintegralidad de la naturaleza de la Tierra
Mınimamente los principios violados por la minerıa ex-tranjera del oro en Mexico son los siguientes
Principio 1 Los seres humanos son el centro de las preocu-paciones del desarrollo sustentable este debe estar de-dicado a lograr una vida productiva y sana en armonıacon la naturaleza
Principio 2 De acuerdo con la Carta de las Naciones Uni-das y diversos principios de la Ley Internacional losestados tienen el derecho soberano de explotar sus pro-pios recursos bajo sus propias polıticas de desarrollo ypreservacion de los ecosistemas y tienen la responsabili-dad de asegurar que dentro de su jurisdiccion o control
198 Desperdicios de la Especie Humana
no causen dano a los ecosistemas de otros estados o deareas fuera de los lımites de su jurisdiccion nacional
Principio 3 El desarrollo economico debe cumplir de mane-ra equitativa con las necesidades de proteccion y desa-rrollo de los ecosistemas de la generacion actual y lasfuturas
Principio 5 Todos los estados y toda la gente deben coope-rar en la labor esencial de erradicar la pobreza como unrequisito indispensable para lograr un desarrollo susten-table para disminuir las disparidades en los estandaresde vida y poder satisfacer mejor las necesidades basicasde la mayorıa de la gente del mundo
Principio 6 Se debe dar especial prioridad a la situacion ylas necesidades de los paıses en desarrollo en especiala los que tienen ecosistemas vulnerables Las accionesinternacionales en los campos de desarrollo y cuidadosambientales deben ir dirigidas a cuidar los intereses ylas necesidades de todos los paıses
Principio 7 Los estados deben cooperar dentro de un espıri-tu de fraternidad global para conservar proteger y res-taurar la salud y la integridad del ecosistema del Pla-neta Tierra En vista de las diferentes contribuciones ala degradacion del medio ambiente planetario los esta-dos tienen responsabilidades comunes pero diferencia-das Los estados desarrollados reconocen la responsabi-lidad que ellos tienen en la busqueda internacional dellogro del desarrollo sustentable debido a las presionessociales que sus sociedades los recursos tecnologicos yfinancieros que ellos comandan ejercen sobre recursosdel planeta
Principio 14 Los estados deberan cooperar de manera efec-tiva para desanimar o prevenir la relocalizacion y trans-
191 Energıa de la basura 199
ferencia a otros estados de cualquier actividad y sustan-cias que causen degradacion severa de los ecosistemaso medio ambientes o que sean daninas para la saludhumana
Principio 15 Para proteger el medio ambiente los estadosdeberan aplicar ampliamente el principio precautoriode acuerdo con sus capacidades Donde existan ame-nazas de dano serio e irreversible la falta de completacerteza cientıfica no debera utilizarse como razon paraposponer medidas efectivas practicas para prevenir ladegradacion de los ecosistemas
Principio 22 Los indıgenas y las comunidades locales jue-gan un papel vital tanto en el cuidado de los ecosiste-mas como en su manejo por su conocimiento y practicastradicionales Los estados deben reconocer y apoyar demanera decidida su identidad cultura e intereses y per-mitirles su participacion efectiva en la busqueda de undesarrollo sustentable
Principio 23 Los recursos naturales y el medio ambientede las personas que vivan bajo opresion y dominaciondeberan ser protegidos
En Mexico el complejo Penasquito es la mayor mina de orode America y esta en uno de los municipios mas pobres deMexico Zacatecas De ese complejo la empresa canadienseGold Corp extraera aproximadamente 13 millones de onzasde oro en 19 anos Es la segunda mina de oro mas importantedel mundo despues de Sudafrica en ella laboran mas de 3mil 400 obreros A la fecha Gold Corp ha invertido 2500millones de dolares en Penasquito ubicado 295 kilometros alnorte de la ciudad de Zacatecas en los lımites con CoahuilaEl director de Minas estatal Manuel Huitrado anadio quela mina podrıa ser explotada 19 anos mas y que en ella se
200 Desperdicios de la Especie Humana
procesan diariamente 50 mil toneladas de material rocoso conaltas concentraciones de oro plata zinc y cobre entre otrosminerales
Cuando el yacimiento se agote el primer tajo denomi-nado Penasco dejara un enorme agujero de 600 metros deprofundidad y 15 kilometros de diametro Para explotar lasvetas el poblado El Penasquito fue reubicado El complejominero dispone de aeropuerto para las avionetas que trasla-dan diariamente a ejecutivos de la companıa y metales ex-traıdos [213]
Los ejidatarios recibieron $93000 por rentar sus predios19 anos En agosto del 2010 el precio de una onza de oro seha cotizado en alrededor de 1197 dolares estadounidenses Siestos precios se mantienen el oro producido por Gold corpanualmente se valorara en 5985 millones de dolares [214]Por su parte Mazapil es un municipio marginado alejado delas ciudades Los inversionistas necesitaban una vıa directaque entroncara con la carretera federal 54 (Zacatecas-Saltillo)para llevar maquinaria e insumos a la mina de Penasquitoası que decidieron perforar 15 kilometros de roca solida de lasierra que divide a las comunidades Pabellon y Santa Olayay construyeron una carretera
La mina se encuentra en una zona donde la precipitacionpluvial es de menos de 400 milımetros de lluvia anuales Losejidos locales han logrado subsistir gracias a la existencia deinmensos mantos acuıferos que permiten el riego para la pro-duccion agrıcola Sin embargo desde el ano 2007 la situacionde la extraccion de aguas subterraneas ha sido consideradaldquoaltamente crıticardquo a nivel estatal debido a un ldquodeficit anualde 220 millones de metros cubicosrdquo El agua ha ido escasean-do y apenas alcanza para las labores de agricultura [214] Elanalisis de los datos anteriores indica que la produccion anualde oro por dicha mina es de 1954 toneladas lo cual equiva-le al 2017 de la produccion total en Mexico El consumo
191 Energıa de la basura 201
Figura 192 Fotografia del acueducto de la Mina el Penasquitoen Zacatecas
anual de cianuro es de 9664 toneladas de las cuales el pro-ceso arroja como desecho a los estanques 9577 toneladas decianuro de sodio La destruccion del suelo original es de 185millones de toneladas de tierra y roca que no son reincorpo-radas al ecosistema original debido a su contaminacion concianuro de sodio y sus compuestos metalicos asociados a laexplotacion del mineral de oro El gasto energetico anual dedicha mina asciende a 877000 toneladas de petroleo equiva-lente o lo que es lo mismo al 06 de la produccion anualde petroleo nacional en el 2011 La cantidad de agua utili-zada y contaminada por ano en la mina es mınimamente de542000 toneladas o metros cubicos de la misma El tamanodel crater al final de la explotacion sera de 15 kilometros dediametro y 600 metros de profundidad y podra verse desde elespacio como el crater de la siguiente foto la cual correspon-de al Berkeley Pit en Montana EUA [215] el volumen delcrater de Penasquito sera 39 veces mayor que el del craterBerkeley Pit Obviamente las empresas mineras no rellenan
202 Desperdicios de la Especie Humana
Figura 193 Fotografia tomada el 2 de agosto del 2006 por astro-nautas de la Estacion Espacial del socavon de la mina Berkely Piten Montana EUA El diametro es de 800m con una profundidadde 540m Tomada de la la referencia [215]
los huecos ni se hacen responsables por los desechos ni delas alteraciones irreversibles de los ecosistemas
192 Energıa de la basura Dinamar-
ca y Mexico
Una prioridad en el uso de materiales y recursos en unplaneta de tamano finito y por tanto de recursos limitadosen energeticos y recursos renovables y no renovables es el deutilizar el mınimo de ellos para vivir y recuperar el maximo delos mismos de la basura para su reutilizacion y reciclamiento
192 Energıa de la basura Dinamarca y Mexico 203
1921 Caso de Dinamarca
Hacia fines del 2005 se procesaban 35 millones de tone-ladas de desechos lo cual corresponde al 26 de todos losdesechos generados en Dinamarca La produccion total dedesechos fue de 127 millones de toneladas de ellas 84 millo-nes de toneladas fueron reutilizadas o recicladas mientras 1millon de toneladas fue a rellenar suelos De acuerdo con laAgencia de Energıa de Dinamarca la energıa electrica obteni-da de los desechos fue de 147 millones de MWh (106Wh) yse obtuvieron 636 millones de MWh para calefaccion termi-ca de casas [216] La produccion anual de energıa electrica endicho paıs para ese ano fue de 36392 TWh (10 12Wh) [217]por lo cual la contribucion de la energıa electrica de la ba-sura asciende a un 40 del consumo electrico total y desdeel punto de vista economico local es viable y por supuestodesde el punto de vista del cuidado de los recursos del sistemaplanetario es la direccion a seguir
En Dinamarca [216] por cada tonelada de desperdicios elpoder calorico promedio es de 105 MJkg ası que 4 toneladasde desechos sustituyen a una tonelada de petroleo (cada kilo-gramo de desecho contiene un cuarto de kilo de energıa equi-valente de petroleo) Es de esperarse que conforme escasee elpetroleo en el mundo (y por tanto se encarezca) el contenidoenergetico por kilogramo de basura descienda monotonamen-te Aproximadamente el 20 de los desperdicios consiste enmateriales no combustibles tales como vidrio acero y otrosmetales estos ultimos salen con el fondo de las cenizas y sonreciclados
Durante el ano 2002 se incineraron 29 millones de tone-ladas de basura lo cual correspondio a 547 kilogramos percapita o lo que es lo mismo la produccion diaria de basuraascendio a 15 kilogramos por persona al dıa
Dado que Dinamarca utiliza al ano energıa primaria por
204 Desperdicios de la Especie Humana
184 millones de toneladas de petroleo equivalente [218] estoaporta un valor de 951 kilogramos de petroleo equivalente aldıa por persona de este total lo que se arroja a la basuray luego se recupera como hemos visto son 0375 kilogramosde petroleo equivalente al dıa por persona Lo cual significael 394 del total de su gasto energetico diario El 98 detoda la basura casera es procesada para recuperar la energıaalmacenada En cambio en EUA solo se procesa el 14 detoda la basura para ese fin En cuanto a los materiales arro-
Figura 194 Porcentaje de materiales reciclados en DinamarcaDatos tomados de [219]
jados a la basura la conformacion promedio de la misma estadada por la siguiente figura
Los datos provienen de la referencia [219] Por ano serecuperan 50000 toneladas de metales y acero los cuales sonreciclados en Dinamarca En la referencia [220] se presentauna vision general de los ultimos cien anos de la obtencionde energıa de la basura en Dinamarca paıs que es de los masavanzados en el mundo en este rubro
192 Energıa de la basura Dinamarca y Mexico 205
Otro paıs lıder a nivel mundial en el manejo de la basuraes Suecia [221] para el cual solo el 4 de su basura tienecomo destino final el relleno sanitario mientras que los paıseseuropeos tienen un promedio de 38 de basura que sı va alrelleno [ 222] En EUA se producen 123 TWh de electricidadpor ano a partir de 87 plantas generadoras de electricidadmediante incineracion de basura Japon incinera entre el 50y el 80 de su basura Actualmente en el mundo existen 600plantas generadoras de electricidad mediante incineracion debasura
1922 Caso de Mexico
La situacion en Mexico es la siguiente [223] Mexico tie-ne un total de 2400 municipios con una poblacion total de1032 millones de personas (en el ano 2008) Del total de ba-sura producida por dıa el 87 se recolecta y el 13 se tirailegalmente Del 87 recolectado por los municipios 64 vaa rellenos sanitarios controlados y el 33 es enviado a relle-nos al aire libre sin control alguno La ciudad mas grande delpaıs solo recicla el 6 de lo recolectado Mexico es el mayorgenerador de basura de America Latina con una producciondiaria en 2008 de 89000 toneladas (3248 millones de tonela-das por ano) lo cual da 088 kilogramos de basura al dıa porpersona muy cercano al valor medio europeo
La composicion porcentual de la basura (de acuerdo conel tipo de material) en la ciudad de Mexico es la que apareceen la Figura 195
Si en Figura (195) eliminamos los elementos organicos nocombustibles las proporciones porcentuales de la basura deMexico DF es metales 526 muy cercano al promedioeuropeo de 60 (lo cual permite en principio recuperar poresta vıa 171 millones de toneladas de metal anualmente)papel mas carton 28 cuando el valor medio de la basu-
206 Desperdicios de la Especie Humana
Figura 195 Porcentaje de la compocision de la basura en laciudad de Mexico Estos porcentajes son representativos de lasgrandes ciudades de Latinoamerica de acuerdo con [223]
ra europea es de 39 vidrio 14 cuando en Europa es de21 y plasticos del 157 cuando el valor medio europeoes de 18 En cuanto a la madera (el valor porcentual enEuropa es de 16 ) podemos pensar que esta contenida en loque en Mexico se considera como organicos Dadas las simi-litudes tanto en la composicion de la basura como en la can-tidad de basura por habitante por dıa es posible considerarque los promedios para Europa (en particular Dinamarca)son aplicables en Mexico en lo que respecta a la potenciali-dad energetica del kilogramo de basura seca en Mexico Loanterior significa que a lo mas en Mexico de la energıa al-macenada en la basura podremos obtener el 394 del totaldel gasto energetico diario por habitante sin embargo el be-neficio potencial de salvaguardar los ecosistemas afectados afuturo por rellenos sanitarios innecesarios sera inmenso parala preservacion de la diversidad de la vida en el paıs y en elplaneta
192 Energıa de la basura Dinamarca y Mexico 207
Cuadro 191 Origen de los Desperdicios Municipales
Concepto td Hogares 5672 47
Comercio 1869 16Servicios 1829 15Mercados 1249 10Diversos 557 5Mercados 450 4
Controlados 374 3Total 12000 100
Figura 196 El precio del petroleo
208 Desperdicios de la Especie Humana
Capıtulo 20
Bioetanol y Biodiesel
201 Bioetanol
Este tema ya lo hemos tratado previamente en lo refe-rente a su produccion a partir del maız sin embargo cabemencionar algunas ideas adicionales manejadas por Heinbergy Mander en su excelente trabajo que establece lımites tec-nologicos maximos al uso del bioetanol dentro de EUA enel corto plazo El uso de bioetanol para motores de combus-tion interna a gasolina solo permite su utilizacion hasta un15 pues para concentraciones mayores la corrosion queproduce es tal que se requieren modificaciones de fondo enla ingenierıa de los motores Cada litro de etanol para suproduccion requiere del consumo de 27000 litros de aguaamen de que se elabora a partir de granos esenciales parala alimentacion de miles de millones de personas por lo cualamenaza la supervivencia de la humanidad pues la cantidadde maız que se requiere para cubrir el combustible de un autopara que recorra el kilometraje anual promedio implica queen promedio 51 personas morirıan de hambre si esto se lle-va a cabo en escala masiva de manera sostenida las muertespor hambre podrıan ascender a miles de millones de perso-
210 Bioetanol y Biodiesel
nas como se calculo en el ano 1999 por Montemayor-Varelay Montemayor-Aldrete [10] La produccion de bioetanol ame-naza asimismo la seguridad alimentaria de la humanidad yha sido denunciado por distintas autoridades internacionalescomo la ONU [224] que en octubre del 2012 pidio a los go-biernos de Europa y EUA abandonar la produccion de losbiocombustibles basados en granos como el maız porque suproduccion compite con la que se destina a la alimentacionhumana Y ya antes agosto de ese mismo ano la FAO pidio aEUA suspender la produccion de etanol basada en el uso demaız [225] Empresas internacionales como la companıa suizaNestle [226] gigante de la comida a traves de Peter Brabeck-Letmathe presidente de la misma llamo a los polıticos a ha-cer presion para terminar con el uso de alimentos para laproduccion de biocombustibles por razones humanitarias Ysegun Robert Bryce [227] ese mismo funcionario de la Nestleen 2011 afirmo que el uso de cultivos alimentarios para produ-cir biocombustibles era una ldquolocura absolutardquo Segun RobertBryce (del Center for Energy Policy and the Environmentat the Manhattan Institute un think tank que ha recibidomas de 6 millones de dolares de la industria de los combus-tibles fosiles) anualmente los automovilistas estadounidensesestan quemando en sus coches casi tanto maız como el quealimenta a todos los pollos del paıs pavos ganado vacunoporcino y pescado combinados Ademas diversos academicosde renombre y prestigio como David Pimentel han realizadoestudios exhaustivos acerca de las implicaciones genocidas deluso del maız para la produccion de bioetanol [84-88] Por sifuera poco el EROI del bioetanol es menor de 1 a uno Ob-tener bioetanol del maız requiere 29 adicional de energıafosil que la energıa del combustible obtenido Para el casodel etanol obtenido de madera se requiere 57 adicional deenergıa fosil que la energıa del combustible obtenido con locual EUA esta consumiendo mas petroleo que si no produjerabioetanol [228] Lo anterior refuerza la apreciacion polıtica de
202 Biodiesel 211
muchos seres humanos en el mundo acerca de que la polıticaestadounidense es una polıtica militar generalizada de nuevotipo en contra de las mayorıas del mundo al disminuir losgranos que alimentan a los seres humanos
202 Biodiesel
Se produce biodiesel a partir de aceites vegetales obteni-dos del procesamiento industrial de semillas de soya canolapalma y girasol El principal aspecto negativo de ello es lanecesidad de grandes extensiones de terreno y agua que sedistraen del uso agrıcola para producir cereales o de los esca-sos ecosistemas vegetales naturales que restan en el planetaagrediendo y poniendo en peligro tanto la diversidad de lavida como la existencia de la vida en todo el planeta [84-88]
Susan S Lang del servicio de noticias de la Universidadde Cornell de Nueva York EUA informo [228] que de acuerdocon estudios publicados en el ano 2005 en la revista NaturalResources Research [229] por David Pimentel profesor deecologıa y agricultura de Cornell y Tad W Patzek profesorde ingenierıa civil y ambiental de Berkeley profesor de eco-logy and agriculture de Cornell y Tad W Patzek professor ofcivil and environmental engineering de Berkeley la produc-cion de biodiesel no aporta beneficio energetico alguno Porcuanto si se obtiene de la soya se requiere 27 mas energıafosil que la energıa util producida y obtenerlo de semillas degirasol requiere 118 mas energıa fosil que la obtenida comoproducto final Esto tomando en cuenta toda la energıa uti-lizada en todo el proceso de produccion de manera directa oindirecta por ejemplo en energıa utilizada para la construc-cion y funcionamiento de maquinaria fertilizantes bombeode agua transporte etc
En una entrevista [230] realizada por Tom Philpott el
212 Bioetanol y Biodiesel
2006 al profesor Pimentel le pregunto ldquoiquestCuando usted diceque los promotores de bioetanol fallan en tomar en cuentala energıa que utiliza la maquinaria de labranza se refierea la energıa que requiere la fabricacion de los tractores porejemplordquo a lo que respondio ldquoes correcto y tambien a larequerida para la fabricacion de su autordquo ldquoDe acuerdo consu experiencia iquestcomo justifican dichos investigadores dichaomisionrdquo Pimentel afirmo tajante ldquoEllos no la justificansimplemente la omitenrdquo El profesor Pimentel a pregunta ex-presa de si teoricamente la energıa de la biomasa era viableentre otras cosas manifesto ldquola dificultad es que las plantasno colectan mucha energıa solar En promedio las plantas co-lectan y almacenan un decimo del uno por ciento de la energıasolar disponible para la planta Las celdas fotovoltaicas colec-tan al menos 10 lo que significa 100 veces mas energıa quela colectada por las plantas por unidad de areardquo
En cuanto a la produccion de aceite de palma para proposi-tos energeticos y sus efectos negativos sobre los ecosistemasplanetarios tenemos diferentes trabajos de analisis consis-tentes entre sı de los cuales son representativos el de WorldWildlife Fund (WWF) [231- 234] y como una vision de lasimplicaciones polıtico-sociales ademas del efecto sobre los eco-sistemas tenemos dos trabajos de Alfonso Raffin del RiegoVeterinario por la Universidad Complutense de Madrid y Di-rector Mundial de Desarrollo Ganadero de Danone quien esuna autoridad en la materia y recientemente publico un traba-jo denominado ldquoCausas y efectos de los llamados biocombus-tibles Alarma en el sector ganaderordquo [235 236] De acuerdocon la WWF [231-234] los bosques y selvas del mundo cubrenel 30 de la superficie de la Tierra y contienen dos tercios dela diversidad biologica de las especies conocidas muchas delas cuales estan amenazadas en su existencia Cada 30 segun-dos desaparecen 13 hectareas de selva y bosques en el mundodebido a la busqueda de una ganancia a costa de los ecosis-
202 Biodiesel 213
Figura 201 Variacion del area dedicada al cultivo del Aceite dePalma en el mundo desde 1961 hasta 2006 segun estadısticas dela FAO
temas naturales Dentro de un minuto la humanidad lograradestruir con exito 1000 anos de evolucion natural Recien-temente los bosques y selvas del mundo no solo se explotanirracionalmente para obtener madera sino tambien aceite depalma El aceite de palma es un recurso muy versatil que seha utilizado tanto como comestible ası como en la produc-cion de detergentes champus y cosmeticos Bajo presion delmercado originada por la decision de EUA de utilizar a fu-turo biodiesel se ha incrementado la produccion de aceite depalma y se le pregona como una fuente renovable de energıaamigable con el medio ambiente iquestCual es la productividadenergetica del aceite de palma (Elaeis guineensis Jacq) porhectarea 4 toneladas de aceite
Pero iquestque pasa cuando se toma en cuenta toda la cadenaproductiva de su transformacion en biodiesel y el efecto queella tiene sobre la biodiversidad biologica del planeta Puesse estan destruyendo muchas especies animales y vegetaleslos cuales conforman ecosistemas esenciales para la vida enel planeta Mas del 80 de la produccion de aceite de palma
214 Bioetanol y Biodiesel
proviene de Indonesia y Malasia que producen respectiva-mente 121 millones de toneladas de aceite y 13976 millonesde toneladas de aceite siendo las areas de cultivo 3300 mi-llones de hectareas y 3466 millones de hectareas donde porlo menos un 50 oficial para Indonesia y 70 para Mala-sia provienen de tierras quitadas a los ecosistemas naturalesiquestComo van perdiendo superficie las selvas tropicales del mun-do debido al cultivo de palma En la Figura (201) se puedever que el ritmo de crecimiento en el mundo es acelerado conel tiempo y mas precisamente crece de manera exponencialdesde 1971 Esto implica una destruccion acelerada de losecosistemas de las selvas tropicales las cuales existen entremas o menos 10 grados de latitud respecto al Ecuador delplaneta Un problema a futuro sobre este asunto y otros re-
Figura 202 Numero de barriles de petroleo que se descubrencomo funcion del tiempo La linea solida muestra la taza de con-sumo Datos tomados de [235]
lacionados a danos a ecosistemas por operacion de minas yplantaciones es la actuacion de los lobistas de las companıasde hule que lograron que sus plantaciones fueran clasifica-das como bosques o selvas por la ONU y la FAO El mismo
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procedimiento puede ser utilizado por companıas como la Si-me Darby Oil Plantation de Malasia y otras para que susplantaciones tambien sean clasificadas como bosques perma-nentes y esto puede ocurrir tanto en Malasia como en otrosecosistemas selvaticos del mundo Ello con las consecuenciasnegativas esperadas contra la biodiversidad debido a la ac-cion de las companıas de monocultivos
En cuanto a los porcentajes de aceites vegetales en la pro-duccion mundial tenemos que para el ano 2005 la distribucionfue como sigue aceite de palma 31 aceite de soya 30 aceite de colza 14 y aceite de girasol 8 Sobre los fac-tores sociopolıticos relacionados con la produccion de aceitede palma Raffin del Riego comenta ldquoDiferentes economis-tas y sociologos (Teorıa del pico de Hubbert) advierten quese han de buscar alternativas antes de que la produccion delpetroleo se reduzca (vease la Figura 203) de lo contrario lalucha por su posesion producira guerras y esclavitudes antesno conocidas Algunos dicen que ya han comenzado (guerrasde Irak y Angola tensiones en Iran Nigeria Venezuela) Elprecio del crudo ya refleja la falta de descubrimientos el costosuperior de su explotacion (petroleo mas profundo y pesado)el imparable consumo y la falta de alternativas a la vistardquo
La expansion de la palma aceitera esta siendo vertigino-sa en paıses como Indonesia Malasia y Tailandia Podemosexponer el caso de Malasia en donde viven 40 millones deindıgenas en la selva tropical que han visto que la palma yase ha comido 20 millones de hectareas y esta transformandootros 5 millones en estos momentos
En Colombia algunas organizaciones de derechos huma-nos (Human Rights Everywhere Belgische Coordinatie voorColombia Comision Intereclesial de Justicia y Paz) emiteninformes escalofriantes ldquotres millones de desplazados por losparamilitares han abandonado 5 millones de hectareas de-jando que los ex narcotraficantes las ocupen y utilicen para
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producir aceite de exportacion Lo hacen con recursos del go-bierno colombiano (financiado por las empresas aceiteras) querecauda de sus ciudadanos y de la ayuda al desarrollo Cientosde resistentes y denunciantes han sido asesinadosrdquo [235]
Cuando hablamos de plantaciones de arboles transgenicospara energıa (BC de segunda generacion) los especialistasen arboles (Global Forest Coalition World Rainforest Mo-vement Friends of the Siberian Forest) lanzan un grito deterror ldquosu polen viaja cientos de kilometros y contamina losbosques naturales los que generan lluvias y biodiversidadremplazandolos por otros que agotan las aguas subterraneasy empobrecen el suelo en la microflora y fauna que retiene elcarbonordquo FIAN internacional documenta la complicidad en-tre las corporaciones agroindustriales los terratenientes y lasfuerzas de seguridad en Brasil Argentina Paraguay e Indone-sia [235] Ademas el riesgo real con el uso de los transgenicoses que la soya o el maız usado para energeticos no alimen-taran correctamente a personas y ganado incluso se estudiaque sean toxicos para ellos y de esta manera las cosechasno se puedan derivar a otros usos El agricultor debera com-prar y vender al consorcio El riesgo ecologico es la perdidade variedades (propiedad hoy de los campesinos) que puedanser imprescindibles en el futuro para resistir las amenazas decambio climatico [235]
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Figura 203 Transformacion de la selva en Indonesia en una plan-tacion de palmas de aceite
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Capıtulo 21
Arenas Bituminosas (TarSands)
Los geologos consideran que hace 50 millones de anos can-tidades grandes de aceites producto de la descomposicionde pequenas algas y animalitos multicelulares migraron ba-jo tierra hacia regiones arenosas que estaban relativamentecercanas a la superficie Las bacterias proliferaron en esascondiciones degradando primero los aceites constituidos pormoleculas mas simples y transformandoles en dioxido de car-bono y agua luego dejaron sin metabolizar las moleculas masgrandes o aceites super pesados de gran viscosidad y otrassustancias como metales que no pudieron digerir Esto hacemas difıcil su extraccion y su procesamiento es mas caro quepara el caso de los crudos ligeros o pesados En el caso delas arenas de Alberta donde esta la mayorıa de los yacimien-tos del mundo cada grano de arena esta rodeado de aguay un film externo de bitumen La capa de agua impide queel material del grano de arena absorba bitumen y hace quemayor proporcion del recurso pueda ser extraıdo por cuantolas fuerzas capilares son menores que en el caso del oil sha-le donde los hidrocarburos estan en contacto directo con los
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granos de arena lo que hace mas difıcil y caro el proceso deextraccion del recurso y la cantidad de recurso extraıble porunidad de volumen es por supuesto menor al caso de lasarenas bituminosas
Recientemente el gobierno de EUA ha declarado a todoslos vientos su intencion de aprovechar la produccion de lasarenas bituminosas de Alberta Canada para disminuir su de-pendencia del petroleo del Medio Oriente y segun el trabajarcontra el cambio climatico Ello en relacion con la construc-cion de un ducto llamado Keystone XL de 3461 kilometrosde longitud y un costo de 7000 millones de dolares paraconducir una mezcla diluida de bitumen hasta las refinerıasde Texas Este proyecto ha despertado la fuerte oposicion deambientalistas que consideran que de continuarse se ataraa EUA en una ruta del uso de energeticos que contribuiranfuertemente al calentamiento global [237] La ruta originaldel ducto TransCanada tuvo que ser modificada por orden deObama debido a la fuerte oposicion del gobernador de Ne-braska y de muchos ciudadanos que consideraban que algunafiltracion o rotura podrıa contaminar cuerpos de agua y eco-sistemas [238] Los pueblos originarios del area de Albertatambien se oponen al ducto y a la minerıa de las arenas bi-tuminosas pues son una amenaza a la continuidad de la vidade los ecosistemas donde viven y cazan El ex jefe Al Lame-man de la Primera Nacion de la tribu Cree del lago de losCastores de la provincia de Alberta dice ldquoEstoy viendo quees lo que pasa con nuestras tierras tradicionales de cacerıay me mantengo despierto por las noches Estoy preocupadopues esto significa no solo el fin de nuestra forma de vidasino el fin de todas nuestras vidasrdquo [239] Afirman tambienque ldquolos proyectos de arenas bituminosas removeran la vidade un area de la foresta boreal de dos veces el tamano deIrlandardquo (Sierra Club website) ldquoTar Sands and the BorealForestrdquo 2006 httpwwwtarsandstimeoutcaindexphp
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option=com_contentamptask=viewampid=36ampItem Ademas nosinforman que las companıas ldquodestruiran el habitat de pajarospeces y mamıferos como el caribu los osos lobos coyoteslinces castores ardillas glotones martas y ratas almizclerasLa recuperacion prometida de los ecosistemas no es una solu-cion creıblerdquo Y es que para obtener un barril de crudo de lasarenas bituminosas mediante minerıa de superficie (que es elmetodo por el cual se obtiene la casi totalidad de la produc-cion) se remueven 4 toneladas de tierra con la destruccioncorrespondiente de los ecosistemas existentes previamente yse utilizan varios barriles de agua para lograr su produccion
Esta ademas el gran problema que implican los derramesde bitumen diluido del ducto TransCanada en construcciondesde el ano 2010 Desde la primera etapa del proyecto Keys-tone la tuberıa ha tenido mas de treinta accidentes de fugasEl mas grave accidente causo un derrame de unos 4 millo-nes de litros de aceites de bitumen (25157 barriles) dentrodel rıo Kalamazoo Y por su alta densidad contamino no sololas aguas superficiales sino que al hundirse bajo la superficiecontamino el lecho del rıo y al romperse las moleculas del bi-tumen por la accion del sol volvio a contaminar la superficiedel rıo aun despues de que se habıan concluido las labores dedesnatamiento [240] El ducto transporta 500000 barriles pordıa y los tecnicos encargados de controlar la dinamica del flu-jo del Dilbit tardaron una hora y doce minutos en percatarsedel accidente y detener el bombeo
La tuberıa del TransCanada tiene 30 pulgadas de diame-tro por un cuarto de pulgada de espesor el segmento afecta-do fue manufacturado por la empresa Siderius en 1969 paratransporte de crudo las soldaduras del mismo son de arcosumergido grado X-52 La tuberıa esta cubierta por una capade Polyken y tiene una proteccion contra corrosion externaa traves del sistema impressed current cathodic protectionEl evento ocurrio a una milla al sur del pueblo de Marshall
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Figura 211 Seccion de la tuberia del TransCanada mostrandola ruptura con una longitud de 1956 cm y 114 de ancho Dicharuptura ocasiono una derrama del aceite en las inmediaciones delrio Kalamazoo
Michigan El la Figura (211) se muestra la zona de la tuberıadonde ocurrio la fractura La foto es cortesıa de Environmen-tal Protection Agency (EPA)
El accidente ocurrio el 26 de julio del 2010 y por variosdıas causo confusion por cuanto los tecnicos encargados de lalimpieza y descontaminacion ignoraban que el derrame habıasido causado por un lıquido con caracterısticas de densidadmayor al crudo que usualmente se transporta por ductos Ensus labores locales la EPA tenıa por objetivo evitar que elderrame y sus efectos alcanzaran el ramal donde el rıo Kala-mazoo aporta su caudal al lago Mıchigan pues este lago juntocon los otros cuatro Grandes Lagos son la fuente de agua parael consumo humano de 26 millones de estadounidenses y de 10millones de canadienses [241] En Estados Unidos de Americaeste ha sido el mayor accidente de derrame de hidrocarburosa partir de una tuberıa de conduccion de hidrocarburos entierra firme en toda su historia
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Figura 212 Area de la zona donde ocurrio el derrame de latuberia de TransCanada Se estima que cerca de 26 km de lasriveras del rio Kalamazoo fueron contaminadas
La Environmental Protection Agency (Agencia de Protec-cion Ambiental de EUA) ordeno a la empresa Enbridge quelimpiara todo lo contaminado por el derrame pero despuesde dos anos aun continuan trabajando en ello para tratar deremover residuos de crudo que se han hundido en el suelo delrıo y en los humedales Para junio del 2012 se habıan gastado800 millones de dolares en la limpieza En otras palabras elcosto de limpiar un derrame de aceites de arenas bituminosasha sido 18 veces mas caro que un derrame convencional depetroleo de proporciones semejantes Por supuesto que unacampana insidiosa de mercadeo propagandıstico es el primerpaso logico de una companıa como Enbridge la cual buscalavar su imagen en lugar de implementar fuertes medidas deseguridad La propaganda y boletines de prensa vociferan quesus tuberıas de conduccion han sido construidas de acuerdocon los estandares de seguridad mundiales que respetan elterreno y la vida silvestre [242]
iquestCual es la frecuencia de derrames teorica predicha por
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la companıa de Keystone y cual es la realidad El 5 de juliodel 2011 una agrupacion de ciudadanos canadienses afirmo[243] Recuerden que hace mucho tiempo TransCanada nosdijo ldquoque se esperaba un derrame de 50 barriles o menos yque ocurrirıa en algun lugar de toda la lınea de conduccionuna vez cada 65 anos TransCanada nos dijo que se esperarıaque los derrames de cualquier magnitud ocurrirıan con unafrecuencıa de 14 a 10 anos A lo largo de toda la longitudde la tuberıa hemos documentado 33 derrames en un ano 33veces 10 dividido entre 14 eso arroja 230 veces el ritmo dederrames predicho teoricamente por la companıardquo
Y aun despues de esta catastrofe la empresa TransCa-nada emprendio una campana publica en la cual miente ytrata de manipular la conciencia del publico estadounidensey canadiense escondiendo la catastrofe del rıo KalamazooA continuacion escogemos algunos puntos importantes de supropaganda El 17 de diciembre del 2012 [244] TransCanadaafirma cosas como las siguientes
El aceite crudo sintetico es una forma de crudo el cual separece mucho al crudo ligero convencional Dilbit y Synbittienen caracterısticas aproximadas a las de los crudos pesa-dos Los aceites crudos derivados de las arenas bituminosastienen muchas decadas de estar viajando por los ductos deNorteamerica y las industrias entienden su responsabilidadde producirlos transportarlos y refinarlos
Cada lote de crudo tiene sus propias caracterısticas de-ben cumplir con las especificaciones de los procesos de refi-namiento para convertirlos en gasolinas y otros productos depetroleo
TransCanadas Keystone Pipeline transporta 500000 ba-rriles de crudo canadiense por dıa hasta las refinerıas de EUAy que en 680 dıas transcurridos desde la inauguracion en juliodel 2010 han transportado 340 millones de barriles de DilbitLas caracterısticas fısicas y quımicas del crudo transportado
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son muy similares al crudo pesado proveniente de CaliforniaVenezuela Nigeria y Rusia y refinado dentro de EUA
iquestEs el Dilbit mas corrosivo o peligroso que el crudo con-vencional No Varios estudios han mostrado que no existediferencia en la seguridad o los riesgos que presentan los duc-tos que transportan bitumen crudo derivado comparado conlos crudos ligeros Un analisis de la estadıstica de fallas de lastuberıas en Alberta realizada por el Energy Resources Con-servation Board no encontro ninguna diferencia significativaen la frecuencia de fallas en la operacion de las tuberıas paracrudo convencional versus las tuberıas que transportan crudosintetico
Estudios realizados por quımicos expertos han concluidoque el bitumen diluido se comporta igual que otras formasde petroleo crudo y que no ocasionan mas corrosion en lastuberıas de conduccion Un estudio por investigadores de Al-berta muestra que el bitumen diluido en realidad es menoscorrosivo que los crudos convencionales
iquestRequiere el bitumen diluido ser calentado o presuriza-do para moverse en las tuberıas de transporte o conducciondel mismo Los crudos obtenidos de arenas bituminosas sontransportados bajo condiciones de presion similares a las deotros crudos pesados Todas las tuberıas estan disenadas paraoperar bajo una presion maxima maximum operating pressu-re (MOP) la cual esta determinada por la resistencia mecani-ca de la tuberıa La lınea de conduccion Keystone esta di-senada para una presion maxima de operacion de 1308 libraspor pulgada cuadrada (psi) bajo el estandar de una presionmaxima de operacion del 72 del valor de la mınima resis-tencia a la deformacion de la tuberıa
El bitumen sin diluir requiere ser calentado para su trans-porte por medio de tuberıas pero el bitumen diluido en lalınea Keystone no es calentado para su transporte Duranteel transporte del bitumen diluido ocurre algun calentamiento
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debido a la friccion del aceite durante su movimiento dentrode la tuberıa sin embargo la temperatura promedio es de 37grados Celsius (98 Fahrenheit)
Las presiones y temperaturas de operacion de las tuberıasde conduccion estan reguladas por las autoridades de Canaday EUA TransCanada es una empresa seria en cuanto a laseguridad y la integridad de sus tuberıas de conduccion serefiere El ano pasado se gastaron mas de 800 millones dedolares en el mantenimiento de largo plazo y en operacionesde mantenimiento de todas nuestras lıneas de conduccion depetroleo por toda Norteamerica
iquestSe hunde o flota el bitumen diluido durante los derra-mes en agua Los crudos derivados de arenas bituminosas secomportan de la misma manera que el crudo convencional elcual flota en aguas quietas o con movimiento lento El cru-do de petroleo se hunde si se queda en la superficie muchotiempo o si se mezcla con polvo durante el derrame en aguasturbulentas tıpicamente se dirige hacia el fondo de los rıosdonde tiende a pegarse a las rocas lo cual hace mas difıcil laslabores de limpieza
Hasta aquı una apretada sıntesis de la propaganda de laempresa TransCanada respecto a su lınea de conduccion debitumen diluido llamada Keystone
iquestQue alegan los afectados
Escogemos dos de ellos Primero la clarificacion y refu-tacion contra afirmaciones realizadas por representantes dela companıa encargada de la tuberıa Keystone acerca de laconduccion de tar sands oils presentadas por las ciudades Ga-llatin Reklaw y Alto del Estado de Texas representadas porRita Beving el 20 de diciembre del 2012 ante la Comision dePlaneacion subregional del este de Texas [245] Segundo la
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presentacion del 23 de julio del 2012 del abogado AnthonySwift especialista en tuberıas de conduccion de hidrocarbu-ros y derrames del Programa internacional del Consejo deDefensa de los Recursos Naturales (Natural Resources De-fense Council) ante un evento de la Academia Nacional deCiencias de EUA que tenıa por objetivo identificar temas deseguridad en las tuberıas de conduccion de bitumen diluido[246] Lo esencial de ambos documentos es lo siguiente
El producto de tar sands o Dilbit no es consideradocomo crudo bajo las regulaciones IRS la US House yel comite de Ways Means relacionados a la industriade conduccion de hidrocarburos por tuberıas
Solo bajo la presion repetida de un jurado y la ordendirecta de un juez en la corte del condado Nacogdochesel 13 de diciembre de 2012 es cuando el abogado deKeystone el Lic James Freeman respondio la preguntaiquestQue es lo que conduce la tuberıa Keystone con laafirmacion Dilbit Antes la empresa afirmaba que eracrudo sintetico con las caracterısticas de crudo ligero loque conducıa
Las ciudades ya mencionadas establecieron claramenteque el Dilbit tenıa las siguiente caracterısticas
bull Material muy denso e inestable con un API de 396que al exponerse al medio ambiente los componen-tes volatiles como benceno se evaporan y dejan elbitumen que se parece mucho a los residuos de losprocesos de refinacion del petroleo conocidos comochapopote que sirven para pavimentar las calles olos lechos de los rıos cuando ocurre un derramecerca
bull Mas acido que el crudo de Venezuela o el WestTexas Intermediate de 4 a 15 veces mas acido
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bull Su contenido de azufre es de 2 a 6 veces mayor quelos crudos ya mencionados
bull Fluye bajo presiones de 1440 psi cuando el crudoconvencional lo hace a 600-800 psi
bull Debido a su gran viscosidad (parece mantequillade cacahuate por su consistencia la viscosidad delbitumen diluido es de 40 a 70 veces mayor que eldel crudo convencional) la friccion que ejerce so-bre el interior de las tuberıas durante su flujo haceque alcance 158 grados Fahrenheit La combina-cion de altas temperaturas con alta corrosividadpuede dar lugar a un incremento en las fallas delas tuberıas en comparacion con tuberıas que con-duzcan crudos
bull Produce altos niveles de sedimentos comparadocon el crudo West Texas Intermediate
bull Adicionalmente tiene un flashpoint bajo y es ex-plosivo a 0 grados Fahrenheit En el ano 2007dos trabajadores de Minesota que trabajaban en lalınea de la fuga del rıo Kalamazoo murieron que-mados debido a un incendio provocado con Dilbit
Las 57 especificaciones de seguridad adicional que lacompanıa TransCanada presume que son adicionales alas regulaciones federales son identicas a las existentesen dichas regulaciones federales para el transporte decrudo
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iquestCual fue la causa del accidente en la
tuberıa que derramo Dilbit en el rıo
Kalamazoo
De acuerdo con Richard Kuprewicz [247] quien es un ex-perto es seguridad en tuberıas de conduccion de crudo con40 anos de experiencia tenemos la gran viscosidad del aceitede arenas bituminosas y el uso de diluyentes para adelgazarlopara realizar su transporte por tuberıas crea frecuentes alar-mas de presion en los sistemas de control y monitoreo falsospositivos debido a vaporizacion y creacion de burbujas deldiluyente y su consecuente condensacion con los cambios es-perados en volumen y presion los cuales pueden hacer masdifıcil detectar un problema real de presion que indique unafuga Ademas esos cambios de presion por cambios de fasedel diluyente pueden causar problemas de aumento o dismi-nuciones abruptas de presion que pueden dar lugar a picos depresion sobre las paredes de las tuberıas Segun Kuprewicspruebas anteriores de mantenimiento habıan indicado la pre-sencia de pequenas grietas en la zona del accidente sin quetuviesen las caracterısticas tales que se constituyeran en unabandera roja de peligro Y afirma que rdquoexiste un 95 de pro-babilidades de que la lınea no fallase por corrosion sino quefuera un exceso de presion la que ocasiono la falla La lıneade fractura esta localizada a las tres en la posicion del relojen la tuberıa de 30 pulgadas de diametro y presenta el as-pecto caracterıstico de boca de pescado cuando las fracturasinducidas por corrosion mayormente se presentan en la lineadel fondo de la tuberıardquo
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iquestQue fenomenos se presentan o se acentuanen ductos que conducen Dilbit comparadoscon los que conducen crudos usuales
De acuerdo con el Natural Resources Defense Council[248] organizacion internacional sin fines de lucro preocu-pada por los ecosistemas la cual agrupa a 13 millones depersonas de sus estudios concluyo que las concentracionesde acidos en Dilbit son de 15 a 20 veces mayores que en loscrudos usuales producidos en EUA La temperatura del Dil-bit durante el bombeo dentro de una tuberıa de conducciones de 60 grados centıgrados en comparacion con 37 de loscrudos usuales Y las cosas se complican cuando recordamosque ante la misma concentracion de acido la rapidez de corro-sion se duplica con cada incremento de 10 grados centıgradosAsı que las tuberıas que conducen Dilbit sufren mayor corro-sion que las tuberıas para crudos estandar La viscosidad delDilbit es de 40 a 70 veces mayor que las de los crudos usua-les lo cual implica mayores presiones de bombeo (pasa de600 psi a 2130 psi) las tuberıas que conducen Dilbit estansometidas a mayores presiones que las tuberıas de conduc-cion de crudos Las tuberıas que conducen crudo convencio-nal no arrastran sedimentos por lo cual no estan sujetas asufrir abrasion mientras que las que conducen Dilbit contie-nen materiales abrasivos tales como cuarzo pirita y silicatosla tuberıa de Keystone transporta 24000 kilogramos de se-dimentos por dıa (48times 10minus6 en peso del Dilbit transportadopor dıa) Lo anterior aun suponiendo que esta distribuidouniformemente dentro del Dilbit no deja de actuar como unabrasivo sobre las paredes internas de la tuberıa de conduc-cion disminuyendo en primera aproximacion el espesor de lasparedes de la tuberıa a un ritmo constante
El proyecto del ducto Keystone ha despertado mucha opo-sicion ciudadana y de cientıficos dentro de EUA por sus conse-
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cuencias respecto al aceleramiento del calentamiento globalEl renombrado cientıfico en clima Dr James Hansen de 70anos quien dirige el Goddard Institute for Space Studies dela NASA el director de la agrupacion Climate Science WatchRick Plitz y el jefe de clima de la NASA Amid Cheers juntocon 141 ciudadanos fueron arrestados el 29 de agosto del 2011en una protesta consistente en un planton de gente sentadafrente a la Casa Blanca cuando pedıan al presidente Obamaque detuviera la construccion del ducto Keystone XL1 Enlos diez dıas anteriores habıan sido arrestados un total de21 personas Hacia el 1 de septiembre ya habıan sido deteni-dos 1834 personas por protestar contra ese proyecto Hansendijo que ldquoes difıcil y raro encontrar lıderes como AbrahamLincoln Franklin Delano Roosevelt y Winston Churchill quetengan la fuerza moral interior para decir la verdad y el cora-je para comprometerse con una causa y luchar contra todolo que favorezca el calentamiento global es imprescindible enestos tiempos Por el bien de nuestros hijos y nietos debemosencontrar quien nos ayude a realizar nuestros suenosrdquo [249]Previamente habıa dicho ese mismo dıa ldquoEinstein dijo quepensar y no actuar es un crimenrdquo Si nosotros entendemos lasituacion debemos tratar de hacerla ver con claridad [250]
Las consecuencias para la supervivencia de la especie hu-mana del consumo de combustibles provenientes de las are-nas bituminosas de Alberta Canada son graves como lo ex-plica el Dr James Hansen en un artıculo reciente del NewYork Times [251] ldquoLas arenas bituminosas de Canada contie-nen dos veces la cantidad potencial de dioxido carbono que seha emitido en toda la historia de la humanidad La quema dela parte explotable de dicho yacimiento de este nuevo tipo deaceite junto con la quema de los combustibles convencionales
1El numero de arrestos fue el mas numeroso que ha ocurrido desdelas protestas contra la invacion a Vietnam a finales de los anos 60rsquos delsiglo anterior
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como carbon petroleo y gas elevaran las concentraciones decarbono en la atmosfera a niveles mas altos de los presentesen la era del Plioceno hace 25 millones de anos cuando elnivel de los mares estaba 25 metros mas alto que ahora Esohara que la desintegracion de los casquetes polares se acelerey se salga de control Todas las ciudades costeras seran des-truidas Las temperaturas globales seran intolerables 50 delas especies del planeta se extinguiran La humanidad estaraen riesgo de extinguirse Esto sera en el largo plazordquo ldquoPe-ro en el corto plazo las cosas seran muy malas tambien Enlas proximas decadas el este de EUA y la region semiaridadesde Dakota del Norte hasta Texas se convertira en una re-gion de sequıa permanente con lluvias que cuando ocurranseran eventos extremos que causaran severas inundacionesLas perdidas economicas seran incalculables La region del es-te medio se convertira en un bolson de polvo El Valle Centralde California ya no podra ser irrigado por agua de bombeoLos precios de los alimentos subiran a niveles sin precedenterdquoldquoSı suena apocalıptico lo es Es por ello que nosotros nece-sitamos reducir las emisiones de carbono dramaticamente Elpresidente Obama tiene el poder no solo de negar el accesodel aceite de las arenas bituminosas a las refinerıas de la cos-ta del Golfo del cual Canada tiene el deseo de exportar almercado internacional sino tambien de imponer una polıticaque incentive el dejar los aceites de las arenas bituminosas yotros combustibles sucios debajo de la tierrardquo
El valor de EROI para el aceite proveniente de arenasbituminosas de Alberta es de 14 Esto es se necesita unaunidad de energıa para obtener cuatro [252] En el ano 2006EUA importaba de Canada 565800 barriles diarios de acei-tes de arenas bituminosas lo cual representaba el 328 delconsumo diario de energıa de EUA [253] y supuestamente elplan es incrementar sustancialmente las importaciones pues-to que las reservas de EUA son mınimas y de muy mala ca-
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lidad por cuanto las arenas bituminosas de Utah tienen ba-ja porosidad bajo contenido de bitumen bajo contenido deagua alrededor de los granos de arena mayor consolidaciony mayor viscosidad bitumen que los yacimientos de Alber-ta[254]
Figura 213 Bitumen Crudo de las arenas de Alberta Canada
iquestCuales son los recursos potenciales mundia-les de esta fuente de energıa
Consisten esencialmente en recursos de petroleo (embebi-dos en arenas) que se han formado sin la proteccion de unacapa geologica de roca impermeable que impida la evapora-cion de moleculas de hidrocarburos ligeros y existen debajode la superficie terrestre De acuerdo con el Institut Francaisdu Petrole [255] los volumenes mundiales se estiman entre 22y 37 millones de millones de barriles (billones) de los cualesentre 16 y 25 millones de millones de barriles se encuentranen Canada principalmente en la provincia de Alberta Asiatiene 027 billones de barriles Rusia 026 billones de barriles