El combustible que mueve el mundo

La propia existencia del Universo en el que nuestro planeta existe está íntima y necesariamente ligada a la “energía”, concepto que de forma burda se puede definir como la capacidad de realizar “trabajo”, entendiendo por éste la aplicación de una “fuerza” para producir un “movimiento”. Sin energía lo único que podría existir es un universo “congelado” o “vacío”, pero no un “vacío” cuántico, que en realidad es un hervidero (“espuma cuántica”) de creación y aniquilación de partículas.

El que Rusia sea uno de los países con mayores reservas de petróleo y el segundo productor de gas natural es un elemento central de su política internacional

No es posible entender de manera completa la historia de la humanidad sin tener en cuenta la de la energía –deberíamos decir, mejor, de las diferentes formas de energía–, y de cómo los instrumentos y la tecnología que han hecho y hacen posible a los humanos utilizarla han ido cambiando a lo largo del tiempo, un tema al que está dedicado un magnífico libro del destacado experto en esa materia, Vaclav Smil, Energía y civilización. Una historia (Arpa, 2021). Fue en el siglo XIX cuando quedó claro que las diferentes formas de energía (mecánica, eléctrica, química…) están relacionadas.

Crucial para nuestra civilización es la generación de electricidad hidráulica (o hidroelectricidad), en la que la fuerza del agua de una presa al caer hace girar una turbina, transformando la energía cinética en mecánica que, a su vez, mediante un alternador en el que intervienen grandes imanes, produce una corriente alterna. Un grave problema es que la hidroelectricidad no cubre las necesidades que plantea nuestra civilización, dependiente en grado sumo de la electricidad, por lo que otro método de hacer girar una turbina de esas características es utilizar carbón, uno de los grandes enemigos de la humanidad por su efecto en el calentamiento global. Por cierto, el que sea posible producir electricidad de esta manera se derivó de un descubrimiento puramente científico –la “inducción electromagnética”– realizado en las décadas de 1820-1830 por el inglés Michael Faraday (1791-1867)–.

En muchos de mis artículos insisto en las relaciones que existen entre ciencia y tecnología. Aunque se suele hacer hincapié en que es la ciencia pura la que genera tecnología, no siempre es así, como ejemplifica otro de los momentos destacados en la historia de la energía, el de la Revolución Industrial, inicialmente, de la máquina de vapor. Fueron los esfuerzos, en general de prueba y error, de mecánicos, fabricantes de instrumentos y, como se dice ahora, emprendedores, de los siglos XVIII y XIX, como Thomas Savery, Thomas Newcomen, James Watt o Matthew Bolton, los que animaron al ingeniero francés Sadi Carnot (1796-1832) a plantearse cómo mejorar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor, estableciendo así los fundamentos de la Termodinámica, la rama de la Física que estudia los intercambios de calor. El caso de Faraday apoya, sin embargo, el otro sentido de la relación entre ciencia y tecnología. Miles de veces se ha citado lo que supuestamente Faraday contestó al primer ministro británico William Gladstone cuando éste le preguntó para qué servían sus investigaciones electromagnéticas: “Algún día cobrará usted impuestos por ellas, señor ministro”, dicen que le contestó.

Durante mucho tiempo fue el carbón la fuente energética primaria utilizada para satisfacer todo tipo de necesidades humanas, desde las industriales hasta las individuales, como la calefacción o la preparación de alimentos, para lo que con anterioridad se empleaba la madera. En 1900, el carbón generaba la mitad de la demanda de energía mundial, su hegemonía era abrumadora y no se podía imaginar que el descubrimiento de un yacimiento de petróleo en el noroeste de Pensilvania en 1859 pudiera dar a este combustible la importancia que finalmente tendría. De hecho, se tardó un siglo, hasta la década de 1960, para que el petróleo sustituyera al carbón como la fuente de energía número uno del mundo, lo que no ha impedido que el consumo de carbón haya seguido aumentando.

Y este liderazgo del petróleo se ha convertido en un elemento fundamental para comprender la geopolítica mundial. Y junto con el petróleo, otro producto de la descomposición de materias vegetales en el subsuelo terrestre a lo largo de millones de años, el gas natural, cuyo consumo global ha crecido un 60 por 100 desde el 2000. El que Rusia sea uno de los países con mayores reservas de petróleo y el segundo productor de gas natural, constituye un elemento central en su política internacional, como está siendo patente en la presente situación de Ucrania y su relación con el suministro de gas a algunas naciones de Europa. “El petróleo –declaró en cierta ocasión Putin– es sin duda una de los elementos más importantes en la política mundial, en la economía mundial”.

La fracturación hidráulica, o fracking, la obtención de petróleo o gas perforando la superficie terrestre hasta unos tres kilómetros de profundidad, e inyectando agua a gran presión para producir grietas que abran el camino al gas o al petróleo, es una técnica que debe mucho a la iniciativa de George Mitchell (1919-2013) y que, a partir de la década de 1980, cambió la situación energética mundial hasta tal punto que Estados Unidos, que a comienzos del siglo actual tenía que importar gas y petróleo, se ha convertido en autosuficiente y con gran capacidad exportadora.

Esta situación ha abierto nuevas posibilidades geopolíticas, como la de exportar gas natural licuado a países necesitados de este combustible. La licuefacción del gas natural es un complejo proceso en el que se enfría el gas a unos 160 grados centígrados bajo cero, convirtiéndolo así en líquido, que ocupa un volumen mucho menor, en torno a seis centésimos (6/100), que como gas. De esta manera es posible transportar grandes cantidades de gas en contenedores refrigerados mediante barcos, ya no “petroleros” sino “gaseros”.

Obviamente, se trata de un modo de transporte más lento que el empleo de gaseoductos, pero sus implicaciones políticas son evidentes. Como lo será, si alguna vez se consigue, la largamente esperada fusión nuclear, la obtención controlada de energía que se genera al fusionarse átomos ligeros, en general hidrógeno o sus isótopos deuterio y tritio, el mismo proceso que tiene lugar, con gran éxito energético, en el interior de las estrellas. Un buen tema para tratar la semana próxima.