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Charla «David MacKay: Una visión realista de las renovables» de TEDxWarwick en español.
¿Cuánta superficie de suelo necesitarían las energías renovables para alimentar a un país como el Reino Unido?
La de un país entero. En esta charla pragmática, David MacKay expone con matemáticas básicas las preocupantes carencias de nuestras opciones energéticas sostenibles y explica por qué, a pesar de todo, deberíamos seguir investigándolas. (Filmado en TEDxWarwick)
- Autor/a de la charla: David MacKay
- Fecha de grabación: 2012-03-12
- Fecha de publicación: 2012-05-26
- Duración de «David MacKay: Una visión realista de las renovables»: 1115 segundos
Traducción de «David MacKay: Una visión realista de las renovables» en español.
Cuando comenzó la Revolución Industrial, la cantidad de carbono que yacía bajo Gran Bretaña en forma de carbón era tan grande como la cantidad de carbono que yacía bajo Arabia Saudita en forma de petróleo, y este carbono alimentó la Revolución Industrial, se puso la «Gran» de Gran Bretaña, y eso llevó a la dominación temporal del mundo por Gran Bretaña.
Y luego, en 1918, la producción de carbón en Gran Bretaña alcanzó su cénit, y ha disminuido desde entonces.
En su momento, Gran Bretaña comenzó a usar petróleo y gas del mar del Norte y, en el año 2000, la producción de petróleo y gas del mar del Norte también alcanzó su punto máximo, y ahora está en declive.
Estas observaciones de la finitud de combustibles fósiles, fácilmente accesibles, seguros y locales, son motivo para decir: «
¿Bueno, qué será lo próximo?
¿Cómo va a ser la vida tras los combustibles fósiles?
¿No deberíamos estar pensando seriamente en librarnos de los combustibles fósiles?
» Otra motivación, por supuesto, es el cambio climático.
Y cuando la gente habla de la vida después de los combustibles fósiles y las acciones contra el cambio climático, creo que hay un montón de publicidad verde engañosa, y me siento en el deber, como físico, de intentar eliminar paparruchas y ayudar a la gente a entender las acciones que marcan la diferencia y centrarse en las ideas que realmente cuentan.
Permítanme ilustrarlo con lo que los físicos llaman un cálculo adicional.
Nos encantan los cálculos adicionales.
Se hace una pregunta, se escriben algunos números, y se obtendrá una respuesta.
Puede que no sea muy exacto, pero puede hacer decir, «Hmm».
Así que he aquí la cuestión: imaginen que decimos: «Sí, podemos prescindir de los combustibles fósiles.
Vamos a usar biocombustibles.
Problema resuelto.
¿Transporte?
Ya no necesitamos petróleo».
Bien,
¿qué pasa si cultivamos biocombustibles para una carretera en el margen de la carretera?
¿Cuán ancho tiene que ser ese margen para funcionar?
Muy bien, vamos a hacer algunos números.
Vamos a hacer que nuestros coches circulen a 100 km/h.
Digamos que hacen 13 km por litro.
Es la media europea para vehículos nuevos.
Digamos que la productividad de las plantaciones de biocombustibles es de 1200 litros de biodiesel por hectárea por año.
Eso es cierto para los biocarburantes europeos.
Y vamos a imaginar que los coches circulan espaciados en 80 metros uno de otro, y que circulan siempre por esta carretera.
No importa la longitud de la carretera, porque cuanto mayor sea la carretera, mayor será la plantación de biocombustibles que tengamos.
¿Qué hacemos con estos números?
Bien, se toma el primer número, se divide entre los otros tres y se obtendrán 8 km.
Y ésa es la respuesta.
Así de ancha tendría que ser la plantación, Dados estos supuestos.
Y puede que esto les haga decir: «Hmm.
Tal vez esto no vaya a ser tan fácil».
Y les puede hacer pensar que quizás hay un problema con las áreas.
Y en esta charla me gustaría hablar de las tierras, y preguntar
¿hay un problema con las áreas?
La respuesta va a ser sí, pero depende de en qué país se encuentre.
Así que vamos a empezar por el Reino Unido, ya que es donde estamos hoy.
El consumo de energía del Reino Unido, el consumo total de energía, no sólo transporte, sino todo, me gusta cuantificarlo en lámparas.
Es como si todos tuviéramos 125 lámparas todo el rato, 125 kilovatios/hora por día y persona es el consumo de energía del Reino Unido.
Hacen falta 40 lámparas para el transporte, 40 lámparas para la calefacción, y 40 lámparas para crear electricidad, y otras cosas son relativamente pequeñas en comparación con esos tres peces gordos.
En realidad es una huella más grande si tenemos en cuenta la energía incorporada en las cosas que importamos en nuestro país también, y el 90 % de esta energía aún hoy proviene de combustibles fósiles.
Sólo el 10 % de otras fuentes, posiblemente más verdes, como la energía nuclear y las renovables.
Por lo tanto, eso es en el Reino Unido, y su densidad de población es de 250 personas por km2, y ahora voy a mostrarles otros países con esas mismas dos medidas.
En el eje vertical, voy a mostrarles cuántas lámparas (lo que supone nuestro consumo de energía por persona): estamos a 125 lámparas por persona, y ese pequeño punto azul muestra el área de tierra del Reino Unido, y la densidad de población está en el eje horizontal, somos 250 personas por km2.
Agreguemos los países europeos en azul, y se puede ver que hay bastante variedad.
Debo destacar que ambos ejes son logarítmicos.
De una barra gris a la siguiente barra gris se multiplica el valor por 10.
A continuación, vamos a agregar Asia en rojo, Oriente Medio y norte de África en verde, África subsahariana en azul, el negro para Sudamérica, púrpura para Centroamérica, y luego en amarillo vómito, Norteamérica, Australia y Nueva Zelanda.
Se puede ver la gran diversidad de densidades de población y de consumos per cápita.
Los países son diferentes unos de otros.
Arriba a la izquierda, Canadá y Australia, con enorme superficie de tierras, consumo per cápita muy alto, 200 o 300 lámparas por persona, y densidad de población muy baja.
Arriba a la derecha, Bahréin tiene el mismo consumo de energía por persona, aproximadamente, que Canadá, unas 300 lámparas por persona, pero su densidad de población es 300 veces mayor, 1000 personas por km2.
Abajo a la derecha, Bangladesh tiene la misma densidad de población que Bahréin, pero consume 100 veces menos por persona.
Parte inferior izquierda, bien, no hay nadie.
Pero solía haber un montón de gente.
Este es otro mensaje de este diagrama.
He añadido pequeñas cruces azules tras Sudán, Libia, China, India, Bangladesh.
Significan 15 años de progreso.
¿Dónde estaban hace 15 años, y dónde están ahora?
Y el mensaje es que la mayoría de países van a la derecha, y suben hacia arriba y hacia la derecha: mayor densidad de población y mayor consumo per cápita.
Así, estamos en la parte superior derecha, poco inusual, el Reino Unido, acompañado por Alemania, Japón, Corea del Sur, los Países Bajos, y un montón de otros países un poco raros, pero muchos otros países se acercan hacia arriba y hacia la derecha, se nos unen, así que somos una imagen, de a lo que el consumo futuro de energía puede parecerse en otros países.
Y también he añadido en este diagrama ahora algunas líneas rosas que van hacia abajo y hacia la derecha.
Son líneas de consumo por área, que mido en vatios por m2.
Así, por ejemplo, la línea del medio, 0,1 vatios por m2, es el consumo de energía por unidad de área de Arabia Saudita, Noruega, México en púrpura, y Bangladesh hace 15 años, y la mitad de la población mundial vive en países que ya están por encima de esa línea.
El Reino Unido está consumiendo 1,25 vatios por m2.
Lo mismo Alemania, Japón está consumiendo un poco más.
Por lo tanto, vamos ahora a decir por qué esto es relevante.
¿Por qué es relevante?
Bien, podemos medir las energías renovables y otras formas de producción de energía en las mismas unidades, y las renovables son una de las principales ideas para reducir el 90 % del consumo de combustibles fósiles.
Aquí vienen algunas renovables.
Los biocultivos rinden medio vatio por m2 en climas europeos.
¿Qué significa eso?
Y puede que ya lo hayan predicho, por lo que les dije sobre las plantaciones de biocombustibles hace un momento.
Bien, consumimos 1,25 vatios por m2.
Lo que esto significa es que incluso si se cubriera la mitad del Reino Unido con cultivos bioenergéticos, no se podía satisfacer el consumo de energía actual.
La energía eólica produce un poco más, 2,5 vatios por m2, pero sólo es el doble de 1,25 vatios por m2, significa que si se quisiese producir el total del consumo de energía de todas las formas a partir de parques eólicos, se necesitarían parques eólicos de la mitad del tamaño del Reino Unido.
Tengo datos para respaldar estas afirmaciones, por cierto.
A continuación, vamos a estudiar la energía solar.
Los paneles solares, cuando se colocan en un techo, rinden unos 20 vatios por m2 en Inglaterra.
Si realmente se desea obtener mucho rendimiento de los paneles solares, se necesita adoptar el método de la agricultura tradicional bávara donde se desborda el techo y se cubre el campo de paneles solares.
Los parques solares, debido a los espacios entre paneles, rinden menos.
Alrededor de 5 vatios por m2 de superficie.
Este es un parque solar en Vermont con datos reales de rendimiento de 4,2 vatios por m2.
Recuerden dónde nos encontramos: 1,25 vatios por m2, parques eólicos 2,5, parques solares cerca de cinco.
Por lo tanto, con cualquier renovable que elijan, el mensaje es: con cualquier combinación de renovables que se use, si desea alimentar al Reino Unido, se va a necesitar cubrir algo así como el 20 o 25 % del país con esas renovables.
Y no estoy diciendo que sea mala idea.
Sólo necesitamos entender los números.
No soy en absoluto anti-renovables.
Me encantan las renovables.
Pero también soy pro-aritmética.
(Risas)
Concentrar la energía solar en los desiertos ofrece mayor potencia por unidad de área, porque no hay problema de nubes, así que este centro rinde 14 vatios por m2, este 10 vatios por m2, y este otro en España 5 vatios por m2.
Siendo generosos en la concentración de energía solar, Creo que es perfectamente creíble un rendimiento de 20 vatios por m2.
Está bien.
Por supuesto, Gran Bretaña no tiene desiertos.
Aún.
(Risas)
Así que este es el resumen hasta ahora.
Todas las renovables, por mucho que nos gusten, son difusas.
Todas tienen un pobre rendimiento por unidad de área, y tenemos que vivir con ello.
Esto significa que si desean que las renovables signifiquen una diferencia sustancial para un país como el Reino Unido, a la escala de consumo de hoy, se necesitan instalaciones de renovables del tamaño de un país, no el país entero pero sí una parte importante.
Hay otras opciones para generar energía que no requieren combustibles fósiles.
Está la energía nuclear, y en este mapa cortesía de Ordnance Survey pueden ver que hay un Sizewell B dentro de un km2 azul.
Es un gigavatio en un km2, que funciona a 1000 vatios por m2.
Por esta métrica en particular, la energía nuclear no es tan intrusiva como las renovables.
Por supuesto, también cuentan otras mediciones, y la energía nuclear tiene todo tipo de problemas de popularidad.
Pero lo mismo ocurre con las renovables.
Aquí está una fotografía de una consulta popular en pleno apogeo en la pequeña ciudad de Penicuik a las afueras de Edimburgo, y se puede ver a los niños de Penicuik festejando la quema de una efigie del aerogenerador.
Las personas son anti-todo, tenemos que mantener todas las opciones sobre la mesa.
¿Qué puede hacer un país como el Reino Unido en cuestión de suministros?
Bien, las opciones son, diría, estas tres: fuentes renovables de energía, reconociendo que necesitan ser casi del tamaño de un país; energías renovables de otros pueblos, así podríamos volver y hablar muy amablemente al pueblo de la parte superior izquierda del diagrama y decir: «No queremos las energías renovables en nuestro patio,
¿pero, por favor, podríamos ponernos en el suyo?
» Y es una opción seria.
Es una manera mundial de tratar este asunto.
Así, países como Australia, Rusia, Libia, Kazajstán, podrían ser nuestros mejores amigos para la producción de renovables.
Y una tercera opción es la energía nuclear.
Estas son las opciones.
Además de métodos de suministro que podríamos iniciar, y recuerden que necesitamos grandes cantidades, porque en este momento, conseguimos el 90 % de nuestra energía de combustibles fósiles.
Además de estos métodos, podríamos hablar de otras maneras de resolver este problema, por ejemplo, reducir la demanda, y eso significa reducir la población (no sé muy bien cómo hacer eso) o reducir el consumo per cápita.
Así que vamos a hablar de tres mecanismos que podrían ayudar en el consumo.
Primero, el transporte.
Aquí están los principios físicos que te dicen cómo reducir el consumo de energía de transporte.
La gente suele decir: «Sí, la tecnología puede responder todo.
Podemos hacer vehículos que sean cien veces más eficientes».
Y eso es casi cierto.
Se los mostraré.
El consumo de energía de este tanque típico de aquí es de 80 kilovatios por hora por cada cien kilómetros.
Como el coche europeo medio.
Ochenta kilovatios por hora.
¿Podemos hacer algo cien veces mejor mediante la aplicación de los principios de física que enumeré?
Sí.
Aquí está.
Es la bicicleta.
Es 80 veces mejor en consumo de energía y es alimentado por biocombustibles, por Weetabix.
(Risas)
Hay otras opciones intermedias, porque tal vez la dama en el tanque diría: «No, no, no, eso es un cambio de estilo de vida.
No cambien mi estilo de vida, por favor».
Bien.
Podríamos convencerla de ir en tren, que es mucho más eficiente que un coche, pero podría ser un cambio de estilo de vida, o hay eco-coches, arriba a la izquierda.
Acoge cómodamente un adolescente es más corto que un cono de tráfico, y casi tan eficiente como una bicicleta mientras que conduzcas a 24 km/h.
Entre medias, tal vez algunas opciones más realistas en este nivel de transporte son los vehículos eléctricos: bicis eléctricas y coches eléctricos en el centro, cuatro veces tan eficientes energéticamente como el tanque de gasolina estándar.
A continuación, se encuentra la calefacción.
La calefacción supone un tercio de nuestro consumo de energía en Gran Bretaña, y mucha va a los hogares y otros edificios para su calefacción y el agua caliente.
Esta es una típica casa británica.
Es mi casa, con el Ferrari en la puerta.
¿Qué podemos hacer con ella?
Bueno, las leyes de la física están ahí escritas, describen cómo el consumo de energía para la calefacción se maneja por artilugios que se pueden controlar.
Pueden controlar la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior, gracias a una notable tecnología llamada termostato.
Si lo giran a la izquierda, disminuye su consumo de energía en el hogar.
Lo he probado.
Funciona.
Algunas personas lo llaman un cambio de estilo de vida.
También pueden instalar material aislante para reducir filtraciones en su edificio: poner aislante en las paredes, en el techo, una nueva puerta y así sucesivamente, y la triste verdad es que esto le ahorrará dinero.
Que no es triste, eso es bueno, pero la triste verdad es, sólo se reducen en un 25 % las filtraciones de su edificio, si hacen estas cosas, que son buenas ideas.
Si realmente desean acercarse a los estándares suecos de construcción con una casa como ésta, es necesario poner aislamiento externo en el edificio como se muestra en este conglomerado de apartamentos de Londres.
También pueden obtener calor más eficientemente con bombas de calor que emplean menos energía eléctrica para llevar calor desde su jardín a su casa.
La tercera opción de la que quiero hablar, la tercera forma de reducir el consumo de energía es, lean sus contadores.
La gente habla mucho de medidores inteligentes, pero pueden hacerlo Uds.
mismos.
Usen sus propios ojos y sean inteligentes; lean sus contadores, y si son como yo, su vida cambiará.
Este es un gráfico que hice.
Estaba escribiendo un libro sobre energía sostenible y un amigo me preguntó: «Bueno,
¿cuánta energía usas en casa?
«.
Y me avergoncé.
No lo sabía.
Y empecé a leer el contador cada semana.
Las antiguas lecturas se muestran en la mitad superior de la gráfica y 2007 se muestra en verde en la parte inferior, que fue cuando leía el contador cada semana, y mi vida cambió, porque empecé a hacer experimentos y ver cuál era la diferencia, y mi consumo de gas se desplomó porque empecé a jugar con el termostato y el temporizador del sistema de calefacción, y reduje más de la mitad en la factura del gas.
Hice algo similar con el consumo de electricidad, apagando los reproductores de DVD, el estéreo, los periféricos del PC que estaban encendidos todo el tiempo, y sólo los encendía cuando los necesitaba y reduje otro tercio mis facturas de electricidad.
Así que necesitamos un plan que sume, y he descrito para Uds.
seis grandes palancas; necesitamos grandes acciones porque obtenemos el 90 % de nuestra energía de combustibles fósiles, así que necesitan emplear la mayoría, si no todas esas palancas.
Y la mayoría de ellas son impopulares, y si hay una palanca que no les guste usar tengan en cuenta que eso supone hacer más esfuerzos en las otras.
Así que soy un firme defensor de mantener conversaciones adultas basadas en hechos y números, y quiero terminar con este mapa en el que se visualizan los requisitos de la tierra y demás para obtener sólo 16 lámparas por persona de cuatro de las grandes fuentes posibles.
Así que, si desean obtener 16 lámparas, recuerden, hoy nuestro consumo total de energía es de 125 lámparas.
Si quieren 16 del viento, este mapa visualiza una solución en el Reino Unido.
Tiene 160 parques eólicos, cada uno de 100 km2, sería un aumento de veinte veces sobre la cantidad de viento actual.
Con la energía nuclear, para obtener 16 lámparas por persona, necesitarían dos gigavatios en cada uno de los puntos púrpuras en el mapa.
Es un aumento de cuatro veces sobre los recursos actuales en energía nuclear.
En biomasa, para obtener 16 lámparas por persona, se necesita una superficie de un tamaño de tres Gales y medio, en nuestro país o en otro, posiblemente Irlanda, posiblemente en otro lugar.
(Risas)
Y una cuarta opción, concentrar la energía solar en los desiertos de otra gente.
Si desean obtener 16 lámparas, entonces estamos hablando de estos 8 hexágonos en la parte inferior derecha.
El área total de los hexágonos es de un Sáhara del doble del tamaño del Gran Londres, y necesitarán tendido eléctrico por toda España y Francia para llevar la energía desde el Sahara a Surrey.
Necesitamos un plan que sume.
Tenemos que dejar de gritar y empezar a hablar, y si podemos tener una conversación adulta, hacer un plan de suma y empezar a construir, quizá esta revolución de reducción de uso del carbono sea hasta divertida.
Muchas gracias por escucharme.
(Aplausos)
https://www.ted.com/talks/david_mackay_a_reality_check_on_renewables/