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viernes, 1 de marzo de 2013

La imposible huida hacia adelante

Queridos lectores,

En esta ocasión Javier Pérez explica con números sencillos y argumentos contundentes por qué no hay ninguna salida dentro de un modelo que no ya quiera crecer sino simplemente mantenerse, por qué corremos sobre una cinta rodante que cada vez gira más rápidamente, por qué hacia adelante no hay ninguna salida.

Les dejo con Javier Pérez.

Salu2,
AMT

  
La maldición de los hamsters. El problema del petróleo visto en kilowatios·hora.



Si algún día llega a la Tierra una raza de alienígenas, y nosotros ya nos hemos marchado o nos hemos extinguido, creo que sus arqueólogos serán capaces de entenderlo casi todo de nuestra civilización, salvo el recibo de la luz, que será tomado por una plegaria esotérica, y la utilidad de los gimnasios, que sin duda serán considerados centros de tortura y represión.

Del recibo de la luz ya hemos hablado bastante en esta página, y seguiremos sin duda analizando cuales de sus componentes son costes reales y cuales pretextos para el expolio. En cuanto a los gimnasios, permitidme que los utilice como punto de partida para describir la situación energética en que nos encontramos.

Supongo que casi todos conoceréis la cinta continua, ese artefacto diabólico que se desplaza a una velocidad regulada y sobre la que hay que correr a su mismo ritmo para que no te expulse hacia atrás. Es la versión humana de la rueda para hamsters en la que el pobre bicho se entretiene y hace ejercicio en su jaula corriendo a toda velocidad sin moverse del punto en que se encuentra. La única diferencia es que la cinta continua se mueve por un aporte externo de energía y la rueda del hámster la tiene que mover el roedor.

En cierto modo, nuestro sistema económico basado en el crecimiento nos convierte en hamsters, obligados a correr cada vez más aprisa para que la rueda no se detenga. Todos sabemos que hace veinticinco o treinta años bastaba con que trabajase sólo un miembro de la unidad familiar para sustentar todos los gastos, y hoy es necesario que trabajen los dos para mantener un nivel parecido. De hecho, según Jeremy Rifkin, bastaría con trabajar cuatro horas diarias para mantener el nivel de vida de los años cincuenta.

El límite de esta aceleración de la rueda en que nos hemos metido es la energía. Pero en lugar de asumirlo, todo indica que estamos convirtiendo el problema energético en una nueva rueda de hámster en la que correr a toda prisa, porque lo único que los economistas miden, y se empeñan en medir, es la velocidad a la que corremos.

Para aclarar el asunto creo que, como siempre, hay que tratar de buscar la raíz del problema en los conceptos últimos. Lo voy a intentar:

Un ser vivo no necesita comida; lo que necesita es alimento. Por eso lo más lógico para hablar de alimentación es expresarse en calorías, y no en gramos de comida, porque no es igual comer cien gramos de acelgas que cien gramos de miel. Del mismo modo, la sociedad humana no necesita petróleo, sino energía, y expresar el aporte de energía en barriles de petróleo es tan inapropiado como proponer una dieta expresada en gramos.

La cantidad de energía que contiene cada barril de petróleo es decreciente, pues en primer lugar se extrajo el de mayor calidad y acceso más fácil. A medida que ha ido pasando el tiempo los pozos se han vuelto menos productivos y los procesos requeridos para obtener el crudo se han vuelto más costosos energéticamente, con lo que queda menos energía disponible para la sociedad. Y esto es clave, porque algunos se limitan a contar lo que sale de los pozos, sin restar lo consumido por la industria petrolífera.

Ese mismo truco es utilizado a menudo por los directivos de las empresas que van mal para presentar a los accionistas la cuenta de resultados de manera que parezcan mejores de lo que realmente son. La artimaña consiste en presentar como progresos los aumentos de facturación, cuando lo único que les importa a los accionistas son los aumentos de beneficio. Si el caradura de turno dice en la asamblea que al año pasado se facturaron cinco millones y este año se han facturado nueve, parecerá en principio que la empresa casi ha doblado su negocio. Lo malo será cuando tenga que contar que el año pasado los gastos fueron de tres millones, y este año de ocho, porque entonces será cuando quede claro que están ganando la mitad moviendo el doble de mercancías.

Algo similar, insisto, es lo que sucede con el petróleo y nadie parece querer darse cuenta.

Sin embargo, lo cierto es que el petróleo convencional, el que se extrae de la tierra, decrece a un ritmo constante, y el intento de sustituirlo por petróleo no convencional, o shale oil, procedente del fracking, no se puede hacer en términos equivalentes. Si admitimos semejante cuenta estaremos cayendo en la trampa antes citada de fijarnos en la facturación más que en el beneficio.

Los que se llaman a sí mismos optimistas nos cuentan a todas horas que las enormes reservas de petróleo de roca podrán ir sustituyendo paulatinamente al petróleo que se deja de sacar de los pozos convencionales, pero ni esto es cierto ni probablemente lo será nunca. Trataré de demostrarlo con cifras.

Como ya se ha discutido aquí en extenso el tema de los daños medioambientales y las causas del decrecimiento de la producción convencional, no voy a incidir de nuevo en esos asuntos y paso directamente a los postulados.

-En estos momentos, la producción de petróleo convencional ronda los 65 millones de barriles diarios. Es una cifra controvertida, pero la vamos a dar por buena. El resto procede de gas licuado y todas esas fuentes y procedencias que ya se han explicado en otros artículos.

-La disminución de producción de los pozos convencionales ronda un 3% anual. La disminución real es bastante mayor, pero se ve atenuada por las nuevas explotaciones, etc. Aunque es una cifra optimista, aceptamos como válido este 3% de decrecimiento.

-Cada barril de petróleo contiene aproximadamente 1700 Kw·hora de energía. O lo que es lo mismo, 1,7 Megawatios·hora. Esta cantidad no es fija, por supuesto, y ya hemos dicho que es menguante por muy distintos motivos (el fondo de los pozos contiene más alquitrán y menos compuestos volátiles, etc.), pero la damos por buena.

-La TRE de los pozos convencionales se encuentra cerca de 20. O sea, que por cada veinte barriles que sacamos tenemos que gastarnos uno en el proceso.

-La TRE de los pozos no convencionales es muy variable, pero se acepta que su valor medio, actualmente, está en torno a 6. Por tanto, por cada seis barriles que sacamos tenemos que gastarnos uno en el proceso.

Lo que habitualmente nos cuentan es que, con estas cifras, y dadas las enormes reservas de petróleo no convencional (tema dudoso que ya se irá viendo), basta con aumentar el número de barriles de petróleo no convencional para sustituir al petróleo convencional que se deja de extraer por el declive de los campos antiguos. Nos lo dicen y se quedan tan anchos, y a nosotros nos parece intuitivamente posible, mientras el petróleo no convencional dé un rendimiento de seis barriles por cada uno invertido, pero echemos un vistazo a los números para darnos cuenta de lo que supone esta afirmación.



En 2012, con los datos de los que partimos, tenemos una producción de 65 millones de barriles, lo que supone unos 105 millones de Megawatios·hora diarios. Esta es la cifra de partida de nuestro modelo.

Lo que se pretende, en el futuro, es mantener ese mismo nivel de suministro energético. De crecer ya ni hablamos. En 2013, por tanto, tenemos un 3% menos de producción de petróleo convencional, que nos entrega casi 102 millones de MW. La energía que nos falta tenemos que obtenerla del petróleo no convencional, ¡pero cuidado!, porque aquí es donde está el engaño: la disminución del petróleo convencional es de 1.893.203 barriles, y para sustituir la energía que nos aportaban necesitamos nada menos que 2.098.289, como indica la tercera columna. ¿Por qué? Porque obtener seis barriles del nuevo producto consume uno, mientras que antes sólo consumíamos uno de cada veinte. Esa es la clave, y por eso lo calculamos en Megawatios·hora, a ver si queda claro.

Por ese camino, y como se puede ver en la tabla, necesitaremos en 2020 más de quince millones de barriles diarios procedentes del petróleo no convencional. Una cantidad descomunal que supera muy de largo a las predicciones más optimistas. Para verlo, vamos a añadirle una columna a la tabla, que nos indique el número de pozos de petróleo no convencional que hay que tener en funcionamiento para obtener semejante producción. Aunque la producción de estos pozos es muy diversa y declina a una velocidad vertiginosa (en unos 18 meses pasa a la mitad), en estos momentos se acepta como buena una producción media diaria de 100 barriles por pozo, contando tanto las incorporaciones recientes como los pozos más antiguos y menos productivos.



Como veis, según este cálculo, serían necesarios en 2020 más de ciento cincuenta mil pozos de petróleo no convencional, y casi el doble en 2030. Y todo esto, insisto, PARA MANTENER LA ACTUAL CANTIDAD DE ENERGÍA APORTADA POR EL PETRÓLEO.

¿Y qué tenemos en la actualidad, cuando estamos explotando los pozos más rentables y asistimos al boom de las inversiones en petróleo no convencional? Pues alrededor de 1 millón de barriles diarios, y sin mucha esperanza de que esto crezca en el futuro. Aquí va un gráfico sobre la producción prevista en Dakota del Norte y su famoso yacimiento de Bakken:



Y no nos engañemos pensado que en Bakken sólo están empezando y que son yacimientos experimentales. Echad un ojo a esta foto que hemos encontrado en este otro blog para haceros una idea de lo que se está haciendo allí en estos mismos momentos. Las luces que señala la flecha son las antorchas del gas natural que se está quemando allí, directamente, mientras se obtiene el petróleo mediante fractura hidráulica. Tened en cuenta que la foto indica lo que se está haciendo para obtener unos 700.000 barriles diarios:




Otro día, yo mismo u otro autor, hablaremos de las posibilidades reales del petróleo no convencional, sus costes, y el ritmo actual de perforación, estelarmente alejado de estas cifras. Hoy, cierro ya diciendo lo obvio: que para obtener la misma energía, tenemos que perforar cada vez más pozos, dedicar más tierras a este fin y emplear más recursos escasos, como el agua, en la obtención de este petróleo. Estamos ante la maldición de los hamsters: correr cada vez más para seguir en el mismo sitio.

Lo malo es que ni siquiera eso es suficiente, porque nuestro sistema económico actual no puede sobrevivir sin crecimiento. Y sin energía no hay crecimiento, por mucho que hablemos de tecnología.

¿Calculamos el número de pozos que necesitaríamos para que el PIB mundial pudiese crecer a una tasa media del 2% anual?, ¿Calculamos el agua necesaria para estas explotaciones?

No me atrevo. Mejor dejarlo por ahora…



Javier Pérez (www.javier-perez.es)

jueves, 6 de enero de 2011

Las arenas asfálticas de Canadá




Queridos lectores,

Querría comenzar el año zanjando algunas cuestiones pendientes de discutir del año anterior, y particularmente de una de las fuentes de petróleo no convencional que hace tan sólo tres o cuatro años se consideraba el nuevo Eldorado de la energía, y ahora ha quedado un tanto relegada por la realidad de su explotación: las arenas asfálticas o bituminosas de Canadá.

Las arenas bituminosas del Canadá son una mezcla de arena y una sustancia grasienta y espesa, el bitumen o alquitrán, que está formado por cadenas de hidrocarburos largas y de baja saturación en hidrógeno. Estamos hablando de un subproducto muy degradado, que en muchos casos representa el residuo de antiguas bolsas de petróleo poco cocinado geológicamente o bien en el que los compuestos más volátiles se evaporaron hace tiempo. Per se, este alquitrán tiene poco uso; sin embargo, procesado convenientemente (como discutiremos un poco más abajo) puede convertirse en petróleo sintético, de un poder calorífico inferior (en torno al 70%) al del petróleo crudo de mayor calidad pero que puede suplir, y de hecho está supliendo, una parte de las necesidades mundiales de petróleo. Debido a los costes que comporta su procesamiento es bastante menos económico de producir que el petróleo crudo (según los autores, el coste de producción se estima entre 30 y 60$ por barril), pero con precios suficientemente altos es un negocio bastante interesante. En el caso concreto del Canadá, dada la proximidad de explotaciones de gas natural necesarias para sintetizar el petróleo de arena bituminosas y las enorme reservas de este recurso (estimadas en 2006 en 170.000 millones de barriles de petróleo sintetizable, siendo las segundas más importantes después de las de Arabia Saudita) su explotación ha ido en crescendo durante los últimos años. Actualmente, Canadá es el principal suministrador extranjero de petróleo en los EE.UU., los cuales consumen la mayoría de su producción actual. Durante los últimos años su producción ha crecido a un ritmo de unos 60.000 barriles/día (b/d) hasta llegar a los aproximadamente 1,5 Mb/d actuales. En los últimos años, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha publicado proyecciones según las cuales se esperaba que la producción de petróleo canadiense llegaría a los 5 Mb/d hacia el final de esta década, proyecciones que se han ido progresivamente moderando hasta los poco más de 2 Mb/d en 2020 que se aventuran ahora mismo. Sin embargo, hasta el objetivo de 2 Mb/d puede ser difícil de cumplir...

Para producir petróleo sintético a partir de las arenas bituminosas hay diversos procedimientos posibles, pero en esencia hay dos fases: una primera de extracción, en la que se consume mucha energía (típicamente procedente de la quema de gas natural) y agua (usada para generar vapor) para ablandar la pasta alquitranosa y extraer el bitumen por algún proceso de precipitación o decantación; y una segunda fase, en la cual se combinan el bitumen con gas natural para hidrogenarlo y convertirlo en cadenas más cortas y saturadas, propias de los hidrocarburos explotados industrialmente como petróleo. Por cada 2 toneladas de arenas bituminosas tratadas se consigue extraer aproximadamente un barril de petróleo sintético (1/8 de la masa de arena tratada), consumiéndose unos 2.000 pies cúbicos (cf) de gas natural (aproximadamente la mitad en cada fase) y entre 2,32 y 5,34 barriles de agua (recuérdese que 1 barril son 159 litros). El agua y los productos residuales son arrojados en ingentes balsas de residuos tóxicos como la que se muestra en la siguiente imagen, en las que entre otros subproductos se generan importantes cantidades de dioxinas, producto químico muy tóxico, el cual acaba contaminando los acuíferos y causando graves problemas de salud que son minimizados por el Gobierno de Canadá.




Sólo los problemas ambientales y de corrupción a todos los niveles que crea la explotación de las arenas bituminosas en Canadá, país hasta ahora ejemplar por su respeto a los derechos humanos, daría para hacer otro post bastante extenso; baste decir aquí que el influjo del oro negro está cambiando la manera de hacer política de Canadá hasta extremos inimaginables, y que el país tiene el dudoso honor de ser el único firmante del Protocolo de Kioto que ha rescindido su compromiso (ya que la producción de petróleo de las arenas asfálticas produce muchísimo CO2). Todo ello en aras de una nueva riqueza que ha hecho soñar que Canadá sería una nueva superpotencia energética... coloso que como cada día se va viendo más claro tiene los pies de barro.

Hay dos dificultades principales para hacer crecer la producción de petróleo sintetizado de las arenas bituminosas en Canadá: la falta de gas y la falta de agua. 

Por terminar, decir que el Tasa de Retorno Energético (TRE; EROEI por sus siglas en inglés) de esta fuente no es especialmente brillante: Charlie Hall la cifra en torno a 5, lo cual significa bajar un nuevo peldaño en nuestro particular descenso a los infiernos. Algunos autores la sitúan incluso por debajo de 2; en todo caso, lejos del 10 que se suele considerar como el mínimo aceptable para una sociedad funcional. En esencia, las arenas bituminosas aparecen como un parche para suplir una parte de la carencia actual, pero sin vocación de ser nunca una fuente mayoritaria: es sólo una muleta para que este cojo que es la sociedad basada en el petróleo pueda seguir avanzando unos pocos años más.


Hay varios aspectos adicionales que se podrían discutir (por ejemplo, la relación con los petróleos ultra-pesados de Venezuela), pero de manera introductoria esto es lo fundamental.


Salu2,
AMT

Addenda: JotaEle nos hace llegar esta gráfica que ha elaborado con datos de la Canadian Association of Petroleum Producers




Como muestra la gráfica los petróleos convencionales llegaron a su cenit en 1997 mientras que el producido offshore parece estar bastante estancado desde hace unos 8 años. El petróleo de las arenas bituminosas sube a un ritmo de unos 64.000 barriles/día cada año y se encuentra actualmente en el entorno del millón y medio de barriles diarios, y como se ha comentado en el post es difícil que nunca supere los 2 millones de barriles diarios. Así las cosas, Canadá habría probablemente superado su propio Peak Oil...