Como concepto debidamente estructurado, el Desarrollo Sostenible fue el eje principal del Informe Brundlant, de la Unión Europea (1987)

Introducción a los principios físicos de la energía sostenible

José María Martínez-Val
José Manuel Perlado
Mireia Piera

Podría considerarse el universo como un inabarcable sistema térmico en continua expansión a partir de la enorme concentración energética que hubo en el Big Bang hace unos 14.000 millones de años, del que además procedió la materia que dió pié a la evolución galáctica y estelar y a la formación planetaria.

En otro extremo en cuanto a dimensiones, y manteniendo nuestra atención en los sistemas térmicos, podría considerarse el cuerpo humano como una máquina térmica de características muy peculiares, sujeta incluso a un estricto control de temperatura, pues tanto la hipotermia como la fiebre son manifestaciones de estados indeseables.

Las aseveraciones anteriores son sin duda simplistas, y tan sólo pretenden ilustrar que la energía y los intercambios energéticos son consustanciales en el devenir de nuestro mundo físico, y en el de nuestra propia vida. De hecho, ésta se basa metabólicamente en la capacidad de ciertos organismos, los llamados autótrofos, de producir moléculas biológicamente relevantes a partir de sustancias inertes, como CO2 y H2O, aunque intervengan además otros nutrientes decisivos, desde el nitrógeno al fósforo. Mediante la adecuada absorción de fotones de la luz solar, estos organismos reducen los estados de oxidación del carbono y el hidrógeno, y se reordenan los enlaces produciendo hidratos de carbono, del tipo CnH2nOn, amén de  otro conjunto complejo de sustancias. La biología es inmensamente más rica que lo aquí expuesto de manera tan sumaria, pero con este ejemplo fundamental, que tiene nivel de categoría en el contexto biológico, ponemos de relevancia que la luz solar es quién mantiene la vida en la Tierra (incluyendo, por supuesto, el mar). En ausencia de la radiación electromagnética procedente del sol, la Tierra estaría muerta.

El sol se encuentra hacia el punto medio de lo que será su evolución vital, basada en reacciones nucleares de fusión. Reacciones que se irán extinguiendo cuando lo hagan sus reactivos básicos: los protones.

Cuando el sol, en un plazo de mil millones de años en números redondos, comience a experimentar cambios sustanciales en las reacciones nucleares que ocurren en su seno, cambios también hondos se darán en la luz que emite, que irá decreciendo en intensidad y temperatura, por lo que la vida en nuestro planeta, al menos tal como la conocemos, será inviable. Y del todo lo será cuando el sol se extinga como estrella activa, al cabo de unos 4.500 millones de años desde ahora, unos 9.000 millones de años desde que se formó, a partir de uno de tantos cataclismos estelares de los muchos acaecidos en nuestro universo. El sol se encuentra hacia el punto medio de lo que será su evolución vital, basada en reacciones nucleares de fusión. Reacciones que se irán extinguiendo cuando lo hagan sus reactivos básicos: los protones. Mucho antes de su final previsto, la actividad del sol irá decreciendo, y en unos 100 millones de años su potencia radiante se habrá debilitado tanto que la vida en la Tierra será difícilmente sostenible.

Los plazos antedichos nos parecen inconmensurables, y en escala humana se configuran como un horizonte asintótico que tanto más se alejará cuanto más nos acerquemos a él. No será así, y la vida del sistema solar tocará a su fín por progresivo agotamiento del combustible nuclear de sol (los protones), al margen de que otros posibles desastres, desde choques galácticos hasta aparición de supernovas, puedan variar el curso de esa existencia tan dilatada. Y tan dilatada en verdad se presenta ante la escala humana, que ésta es una de las causas que da pié a plantear el tema de la sostenibilidad de la vida humana sobre la Tierra, y de su civilización, hasta un plazo indefinidamente largo.

 Causas de tipo malthusiano: vivimos en un planeta finito.

Otras causas de este planteamiento son de tipo malthusiano, siguiendo la predicción -claramente incumplida- del economista Robert Malthus acerca de que el aumento de población sería inmantenible por la imposibilidad de existir recursos naturales, y particularmente alimentos, para todos. Desde sus predicciones a mediados del siglo XIX, la evolución socioeconómica fue en todo contraria a sus teorías, pues los avances científicos y tecnológicos produjeron tal aumento de productividad en la agricultura que no sólo no ha habido, globalmente hablando, problemas de alimentación, sino sobreabundancia de productos, al tiempo que se daba una espectacular caída en el porcentaje de la población dedicada a las faenas agropecuarias, lo cual liberó la capacidad productiva para otras actividades y aumentó el tiempo personalmente disponible, bien para fines culturales, bien para atención a nuestros familiares y congéneres, bien para simple ocio.

Ello no es óbice para que muchos teóricos neomalthusianos sigan subrayando algo obvio: vivimos en un planeta finito y, por ejemplo, las reservas totales de petróleo serán finitas, aunque todavía desconozcamos su valor exacto. Dicha finitud tendría que ser un acicate para buscar otras fuentes energéticas alternativas (lo cual, por cierto, ya se hace, aunque no por ello se vaya a prescindir del uso del petróleo en el plazo generacional previsible).

No son las teorías malthusianas las directamente causantes del concepto de desarrollo económico sostenible.

Pero no son propiamente estas teorías malthusianas las directamente causantes del concepto de desarrollo económico sostenible, aunque sí hayan contribuido en cierto porcentaje a la paternidad de esta idea, junto a preocupaciones sociopolíticas y ambientales más inmediatas. Como concepto debidamente estructurado, el Desarrollo Sostenible fue el eje principal del Informe Brundlant, de la Unión Europea (1987). En él se ponía de manifiesto que diversos efectos derivados de nuestro modus vivendi y nuestro progreso actual pudieran ser contraproducentes para generaciones venideras, que podrían encontrar un hábitat natural no totalmente adecuado. Ello ha motivado controversias muy agudas, algunas de tipo científico, pero las más de carácter primario y sociopolítico, incluyendo las ambientalistas. No es objeto de esta monografía analizar estas disputas de tipo sociopolítico ni entrar en sus razones, sino abordar el análisis de un desarrollo energético sostenible, considerando en ello desde la disponibilidad natural de energía a los efectos de todo tipo que puedan derivarse de las aplicaciones energéticas, y de modo muy particular los que afecten a nuestro hábitat y sus características. Para ello partiremos de dos definiciones no exactamente convencionales, pues sobre este particular hay muchas discrepancias de formulación. Entendemos por Desarrollo el complejo conjunto de actividades que facilitan el acceso al bienestar material, cultural, moral, social y ambiental de los seres humanos. Y por Desarrollo Sostenible, aquel que no transgrede las limitaciones físico-químicas del planeta ni compromete el desarrollo de otras poblaciones o generaciones futuras.

Un elemento fundamental para nuestro análisis: la no transgresión de los límites fisico-químicos de la Tierra.

Como toda definición sobre tema de gran alcance, está lastrada de subjetividad, pero contiene un elemento fundamental para nuestro análisis: la no transgresión de los límites fisico-químicos de la Tierra, pues su vulneración podría comportar consecuencias deplorables para nuestro hábitat y, más aún, el de futuras generaciones.

Cabría cuestionar aquí la equidad de que unas pocas generaciones a lo largo de la historia, las de los siglos XX y XXI principalmente, vayan a beneficiarse de la parte sustancial de los hidrocarburos que se originaron en la Tierra a lo largo de sus épocas geológicas, a partir de la energía solar incorporada a moléculas biológicas, fundamentalmente hidratos de carbono, evolucionados a lo largo del tiempo geológico eliminando la parte oxidada de sus moléculas. Más aún, dentro de esas generaciones de los siglos XX y XXI, unas poblaciones o países habrán efectuado un consumo mucho mayor que otros, lo cual puede llevar precipitadamente a la conclusión de que verdaderamente no es posible un Desarrollo Sostenible homogéneo y global, en sentido estricto, en tanto que el consumo de los hidrocarburos por determinadas personas en el espacio y en el tiempo, impide que otras personas puedan beneficiarse de su consumo, habida cuenta de que tales sustancias no se pueden reponer.

Esa es sin embargo una visión muy simplista, pues los avances científico-técnicos y la disponibilidad de nuevas fuentes de energía en el futuro, permitirán fabricar combustibles sintéticos (por ejemplo, hidrógeno, a partir de agua) y ello suplirá con creces la carencia de combustibles fósiles.

De esto podemos deducir que la primera respuesta al Desarrollo Sostenible, en materia de Energía, se debe dar mediante investigación científica y tecnológica. En gran medida, el desarrollo socioeconómico sin precedentes del siglo XX se debe a los avances científico-técnicos del siglo XIX. En éste, por citar ejemplos señeros, se inventó el motor de explosión, se patentó el automóvil, se descubrieron las inmensas posibilidades de los componentes del petróleo a partir de su destilación fraccionada, y se inventaron la dinamo, el motor eléctrico, el alternador, el transformador y la bombilla de incandescencia. Mirado así, somos unos herederos privilegiados de los científicos e ingenieros del siglo XIX, aunque las explotaciones mineras en dicho siglo, las emisiones de la combustión de carbón, los primeros derrames accidentales de petróleo a mares y ríos, y la deforestación creciente, fueran un legado de connotaciones negativas. En el balance, ganan claramente los resultados positivos de la herencia, que incluso nos han permitido contrarrestar los mencionados efectos negativos.

El siglo XX deja al XXI y sucesivos una merma considerable en las reservas de carbón, petróleo y gas, y una carga de agresiones ambientales muy apreciable en algunos casos; pero deja también avances extraordinarios en medicina y cirugía, en bioingeniería y en farmacopea, en electrónica y en informática, en radiocomunicación y automatización, en aeronáutica y en energía nuclear, y en tantos otros campos. Al considerar los pros y contras de la herencia, el balance se nos antoja de nuevo esencialmente positivo. Con seguridad el siglo XXI será continuador en esta tradición, profundizando en la investigación de la materia, desde lo más pequeño o microcósmico a la astronáutica y la astrobiología, y avanzando en temas tales como la fusión nuclear, las energías renovables o el despliegue del hidrógeno como vector energético, por hablar sólo de lo energético. De modo que cuando enfoquemos las condiciones a cumplir por el Desarrollo Energético para que sea sostenible, nuestro énfasis fundamental se centrará en dos objetivos: evaluar la potencialidad intrínseca de las fuentes de energía, que la ciencia y la tecnología tendrán que ser capaces de desarrollar, y atender a la no transgresión de las limitaciones del planeta.  

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