La modernidad no puede existir sin estos 4 ingredientes. Todos ellos requieren combustibles fósiles
Por Vaclav Smil (*)
Las sociedades modernas
serían imposibles sin la producción a gran escala de muchos materiales
fabricados por el ser humano. Podríamos tener una civilización próspera que proporcionara
abundantes alimentos, comodidades materiales y acceso a una buena educación y
atención sanitaria sin ningún microchip ni ordenador personal: lo tuvimos hasta
los años 70, y conseguimos, hasta los 90, expandir las economías, construir
las infraestructuras necesarias y conectar el mundo por medio de aviones de
pasajeros sin ningún teléfono inteligente ni redes sociales. Pero no
podríamos disfrutar de nuestra calidad de vida sin el suministro de muchos
materiales necesarios para plasmar la miríada de nuestros inventos.
Cuatro materiales ocupan el
primer lugar en la escala de necesidad, formando lo que he llamado los cuatro
pilares de la civilización moderna: el cemento, el acero, los plásticos y el
amoníaco se necesitan en mayor cantidad que otros insumos esenciales. En la
actualidad, el mundo produce anualmente unos 4.500 millones de toneladas de
cemento, 1.800 millones de toneladas de acero, casi 400 millones de toneladas
de plásticos y 180 millones de toneladas de amoníaco. Pero es el amoníaco el
que merece el primer puesto como material más importante: su síntesis es la
base de todos los fertilizantes nitrogenados, y sin sus aplicaciones sería
imposible alimentar, a los niveles actuales, a casi la mitad de los casi 8.000
millones de personas de hoy.
El mundo devorado: la Huella
material del Capitaloceno
Las cantidades de materiales
que necesita el capitalismo son asombrosas -
La dependencia es aún mayor
en el país más poblado del mundo: alimentar a tres de cada cinco chinos depende
de la síntesis de este compuesto. Esta dependencia justifica fácilmente que se
llame a la síntesis del amoníaco el avance técnico más trascendental de la
historia: otros inventos proporcionan nuestras comodidades, conveniencia o
riqueza o prolongan nuestras vidas, pero sin la síntesis del amoníaco, no
podríamos asegurar la supervivencia de miles de millones de personas que viven
hoy y que aún no han nacido.
Nota de Climaterra: la visión que la agricultura industrial es la única salida para la alimentación de la población mundial, es una postura promocionada por el agronegocio y que ha sido rebatida por varios colectivos.
La fuerza, la durabilidad y la versatilidad del acero determinan el aspecto de la civilización moderna y permiten sus funciones más fundamentales. Es el metal más utilizado y forma innumerables componentes críticos, visibles e invisibles, de la civilización moderna, desde los rascacielos hasta los bisturíes. Además, casi todos los demás productos metálicos y no metálicos que utilizamos han sido extraídos, procesados, moldeados, acabados y distribuidos con herramientas y máquinas hechas de acero, y ningún medio de transporte masivo actual podría funcionar sin el acero. El coche medio contiene unos 900 kilogramos de acero y, antes de la llegada de Covid-19, el mundo fabricaba casi 100 millones de vehículos al año.
El cemento es, por supuesto, el componente clave del hormigón: combinado con la arena, la grava y el agua, constituye el material más utilizado. Las ciudades modernas están hechas de hormigón, al igual que los puentes, túneles, carreteras, presas, pistas de aterrizaje y puertos. China produce actualmente más de la mitad del cemento del mundo y en los últimos años fabrica en sólo dos años la misma cantidad que Estados Unidos durante todo el siglo XX. Otro dato asombroso es que el mundo consume ahora en un año más cemento que durante toda la primera mitad del siglo XX.
Y estos cuatro materiales,
tan diferentes en cuanto a sus propiedades y cualidades, comparten tres rasgos
comunes: no son fácilmente sustituibles por otros materiales (desde luego no en
un futuro próximo ni a escala mundial); necesitaremos mucho más de ellos en el
futuro; y su producción a gran escala depende en gran medida de la combustión
de combustibles fósiles, por lo que son fuentes importantes
de emisiones de gases de efecto invernadero. Los abonos orgánicos no pueden
sustituir al amoníaco sintético: su bajo contenido en nitrógeno y su masa
mundial no son suficientes ni siquiera si se reciclaran todos los estiércoles y
residuos de las cosechas. Ningún otro material ofrece tantas ventajas para muchos
usos ligeros pero duraderos como los plásticos. Ningún otro metal es tan
asequible y resistente como el acero. Ningún otro material producido en masa es
tan adecuado para construir infraestructuras fuertes como el hormigón (a menudo
reforzado con acero).
En cuanto a las necesidades
futuras, los países de altos ingresos podrían reducir su uso de fertilizantes (comiendo menos carne, desperdiciando menos), y China e India, los dos grandes
usuarios, también podrían reducir sus aplicaciones excesivas de fertilizantes,
pero África, el continente con la población de más rápido crecimiento, sigue
sin fertilizantes, incluso cuando ya es un importador sustancial de alimentos.
Cualquier esperanza de que aumente su autosuficiencia alimentaria depende de un
mayor uso del nitrógeno: después de todo, el uso reciente de amoníaco en el
continente ha sido inferior a un tercio de la media europea (Nota de
Climaterra: esta visión ha sido rebatida por grupos que hacen
exitosamente otro tipo de agricultura). Se necesitarán más plásticos para
usos médicos (envejecimiento de la población) e infraestructurales (tuberías) y
en el transporte (véase el interior de los aviones y los trenes de alta
velocidad). Como en el caso del amoníaco, el consumo de acero tiene que
aumentar en todos los países de renta baja con infraestructuras y transportes poco
desarrollados. Y se necesitará mucho más cemento para fabricar hormigón: en los
países ricos para arreglar las infraestructuras decadentes (en Estados Unidos
todos los sectores en los que predomina el hormigón, incluidas las presas, las
carreteras y la aviación, obtienen una calificación de D en las evaluaciones
nacionales de ingeniería), en los países de bajos ingresos para ampliar las
ciudades, las alcantarillas y el transporte.
- Cuidado con los efectos en el clima de la agricultura que fomenta Bill Gates y sus aliados
Además, la transición hacia
las energías renovables exigirá enormes cantidades de acero, hormigón y
plástico. No hay estructuras que sean símbolos más evidentes
de la generación de electricidad "verde" que las grandes turbinas
eólicas, pero sus cimientos son de hormigón armado, sus torres, góndolas y
rotores son de acero, y sus enormes palas son de resinas plásticas que consumen
mucha energía -y son difíciles de reciclar-, y todas estas gigantescas
piezas deben ser llevadas a los lugares de instalación por camiones (o barcos)
de gran tamaño y montadas por grandes grúas de acero, y las cajas de engranajes
de las turbinas deben ser lubricadas repetidamente con aceite. Estas turbinas
sólo generarían electricidad verdaderamente ecológica si todos estos materiales
se fabricaran sin combustibles fósiles.
- 1 toneladas de concreto;
- 335 toneladas de acero;
- 4,7 toneladas de cobre;
- 3 toneladas de aluminio;
- 2 toneladas de tierras
raras;
- Otros materiales: zinc y
molibdeno
Fuente: Greenwashing economy.
Los combustibles fósiles
siguen siendo indispensables para producir todos estos materiales.
La síntesis de amoníaco utiliza el gas natural como fuente de hidrógeno y como fuente de energía necesaria para proporcionar alta temperatura y presión. Alrededor del 85% de todos los plásticos se basan en moléculas simples derivadas del gas natural y del petróleo crudo, y los hidrocarburos también suministran energía para las síntesis. La producción de acero primario comienza con la fundición de mineral de hierro en altos hornos en presencia de coque hecho de carbón y con la adición de gas natural, y el hierro fundido resultante se convierte en acero en grandes hornos básicos de oxígeno. Y el cemento se produce calentando piedra caliza y arcilla molida, pizarra en grandes hornos, largos cilindros metálicos inclinados, calentados con combustibles fósiles de baja calidad como polvo de carbón, coque de petróleo y fuel-oil pesado.
Como resultado, la
producción global de estos cuatro materiales indispensables reclama alrededor
del 17 por ciento del suministro total de energía anual del mundo, y genera
alrededor del 25 por ciento de todas las emisiones de CO2 originadas en la
combustión de combustibles fósiles. La omnipresencia de esta
dependencia y su magnitud hacen que la descarbonización de los cuatro pilares
materiales de la civilización moderna sea un reto poco común: sustituir los
combustibles fósiles en su producción será mucho más difícil y costoso que generar
más electricidad a partir de conversiones renovables (principalmente eólicas y
solares). Con el tiempo, los nuevos procesos tomarán el relevo, pero
actualmente no hay alternativas que puedan desplegarse inmediatamente para
desplazar grandes cuotas de las capacidades globales existentes: su desarrollo
llevará tiempo.
La síntesis de amoníaco y la
fundición de acero podrían basarse en el hidrógeno en lugar de en el gas
natural y el coque. Sabemos cómo hacerlo, pero pasará algún tiempo antes de que
podamos producir cientos de millones de toneladas de hidrógeno verde derivado
de la electrólisis del agua mediante el uso de electricidad eólica o solar
(prácticamente todo el hidrógeno actual procede del gas natural y el carbón)
(Nota de Climaterra: actualmente el hidrógeno tiene un EROI negativo, es decir
se consume más energía en su producción de la que se genera: se necesita 50 KWh de electricidad para obtener 15 KWh de
hidrógeno). La mejor previsión es que el hidrógeno verde suministre el 2%
del consumo energético mundial en 2030, muy por debajo de los cientos de
millones de toneladas que se necesitarán para descarbonizar la producción de
amoníaco y acero. Por el contrario, la descarbonización de la producción de
cemento sólo puede llegar hasta cierto punto utilizando materiales de desecho y
biomasa, y hay que desarrollar y comercializar nuevos procesos para que el
cemento esté libre de CO2. Del mismo modo, no hay una forma sencilla de
descarbonizar la producción de plástico, y las medidas irán desde las materias
primas vegetales hasta un mayor reciclaje y la sustitución por otros
materiales.
Una
batería de Tesla que pesa 1.000 libras requiere extraer y procesar 500.000 libras
de materiales - aquí
Las economías modernas
siempre estarán ligadas a los flujos masivos de materiales, ya sean los de
fertilizantes a base de amoníaco para alimentar a la población mundial que
sigue creciendo; los plásticos, el acero y el cemento necesarios para las
nuevas herramientas, máquinas, estructuras e infraestructuras; o los nuevos
insumos necesarios para producir células solares, turbinas eólicas, coches
eléctricos y baterías de almacenamiento. Y hasta que todas las energías
utilizadas para extraer y procesar estos materiales provengan de conversiones
renovables, la civilización moderna seguirá dependiendo fundamentalmente de los
combustibles fósiles utilizados en la producción de estos materiales
indispensables. Ningún diseño de
inteligencia artificial, ninguna aplicación, ninguna afirmación de la
"desmaterialización" que se avecina cambiará eso.
(*) Fuente: Times
- Por POR VACLAV SMIL 12 DE MAYO DE 2022
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