La semana pasada, terminada el 9 de abril de 2023, se celebró la Semana Santa de la Comunidad Católica en todo el mundo. En octubre de cada año también se celebran otros días Santos, el Yom Kipur de la Comunidad Judía y el Ramadán de la Comunidad Musulmana. Durante estos días Santos, hace 50 años ocurrió un evento que tuvo efectos duraderos en la forma como pensamos el desarrollo, la energía, la economía y la vida misma. Durante los meses y años que siguieron a este evento, la humanidad elaboró nuevas ideas, innovadores marcos mentales, instituciones extraordinarias, tecnologías y metodologías improbables, que nos marcan, que nos definen, que nos inducen a tomar posiciones sobre ciertos temas sensibles y a los que les asignamos gran importancia en nuestras opiniones personales y comunitarias, así como en nuestras políticas nacionales. En algunos casos no sabemos con certeza en donde y por qué se originaron las ideas que defendemos o atacamos con mucho convencimiento.

El 6 de octubre de 1973 a las 2 de la tarde, el día Santo de Yom Kipur, se inició la Guerra que lleva ese nombre. Del lado árabe estaba Egipto y Siria, con suministro de armas por parte de Rusia y del lado judío estaba Israel con entrega de armamento por parte de Estados Unidos. La guerra duró 19 días donde resultaron entre 8.000 y 18.500 muertos y entre 18.000 y 35.000 heridos, según las diferentes fuentes de información (https://es.wikipedia.org/wiki/Guerra_de_Yom_Kipur). Sin embargo, los efectos posteriores que se produjeron a raiz de esta guerra fueron fundamentales, duraderos hasta el día de hoy y positivos o negativos, dependiendo de la perspectiva que asumamos frente a los mismos.

El 16 de octubre de 1973, como parte de la estrategia política derivada de la Guerra del Yom Kipur, la OPEP (https://es.wikipedia.org/wiki/Organización_de_Países_Exportadores_de_Petróleo) redujo la producción de crudo y estableció un embargo para los envíos petrolíferos hacia Occidente, especialmente hacia Estados Unidos, los Países Bajos, Portugal, Rodesia y Sudáfrica.

Las repercusiones económicas más conocidas del embargo fueron la duplicación del precio del petróleo, los recortes de los suministros de crudo y una recesión que duraría hasta 1980. Pero, también, se generaron otras consecuencias duraderas, en forma de ideas poderosasinstituciones robustas y logros sorprendentes. A veces no percibimos estas consecuencias explícitamente y al convivir con ellas rutinariamente, pareciera que siempre hubiesen existido.

Las ideas poderosas

Dentro de las ideas poderosas que se elaboraron profundamente en ese periodo vale la pena resaltar algunas que fueron y aún siguen siendo pertinentes 50 años después. Estas son las siguientes:

  • El análisis integral de energía.
  • El triángulo de la energía.
  • La eficiencia energética.
  • La intensidad energética (o su inverso la productividad energética).
  • La energía renovable.
  • Las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) y su influencia en el Cambio Climático.

El Análisis Integral de la Energía

Esta idea poderosa aboga para que el análisis de la energía se realice en forma integral a partir de las fuentes de energías primarias. Estas fuentes primarias son el petróleo crudo, el gas natural, el carbón, la biomasa, la corriente de los ríos, la energía almacenada en los embalses, la fuerza de los vientos, las mareas, la radioactividad y las fuentes geotérmicas.

Es de suma importancia comprender que la electricidad no es una fuente primaria de energía. En sí misma es una portadora de energía. Otros portadores de energía son la gasolina, el diésel, el gas propano y el gas natural procesado.

El Triángulo de la Energía

La idea poderosa del Triángulo de la Energía es que no se debe descuidar ninguno de los lados del triángulo.

  • Nada ganamos con tener energía barata si no es confiable y además es contaminante.
  • No es conveniente tener energía segura o confiable si su precio es muy alto y sus emisiones son contaminantes.
  • Por último, nada ganamos teniendo energía no contaminante, si es demasiado costosa y no se garantiza su suministro permanente.

 

Figura 1. El Triángulo de la Energía.

Fuente: ESEI S.A. Elaborado a partir del Triángulo de la Energía mostrado en Sweeney, James: «Eficiencia Energética: Construyendo una Economía Limpia y Segura». 2016. Prensa de la Institución Hoover. Edición de Kindle.

La Eficiencia Energética

Una idea poderosa que puede influenciar positivamente, de manera simultánea e importante los tres lados del Triángulo de la Energía, es la Eficiencia Energética desde el lado de la demanda o desde el Uso de la Energía. Si las metodologías y tecnologías instaladas en la demanda de los usuarios finales permiten utilizar menos energía, esto hace que:

  1. Se disminuyan los precios de la energía (Economía).
  2. Se emitan menos Gases de Efecto Invernadero (Ambiente).
  3. Se garantice una mayor confiabilidad en el suministro y transporte de la energía (Seguridad).

La Intensidad Energética (o su inverso la productividad energética)

Las dos ideas poderosas anteriores, la del Análisis Integral de Energía y la de la Eficiencia Energética confluyen en un indicador denominado la Intensidad Energética.

El cálculo de este indicador para un país, se obtiene al dividir la Energía Primaria Total utilizada en un periodo de tiempo, que normalmente se toma como un año, entre el Producto Interno Bruto (PIB) del país, para el mismo periodo. En Colombia el Dane (https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/pib/ambientales/cuentas_ambientales/indicadores/cuenta-ambiental-y-economica-flujos-de-energia/intensidad-energetica/hoja-metodologica-intensidad-energetica.pdf) define la Intensidad Energética como el resultado de dividir El Consumo de Energía Total, expresado en Terajulios entre el Producto Interno Bruto, expresado en miles de millones de pesos, ajustados por la inflación a pesos del año 2015. La ANDI (https://www.andi.com.co/Uploads/CPC_INC_2019-2020_Energia_637182284295427973.pdf) periódicamente calcula la Intensidad de Energética del país. Por ejemplo, para el año 2015 la ANDI informó que la Intensidad Energética de toda Colombia fue de 2,3 Megajulios por cada dólar del PIB. Según la ANDI para el sector de transporte de ese mismo año la Intensidad Energética fue de 2,21 Barriles Equivalentes de Petróleo/millones de pesos, mientras que para el sector industrial fue de 0,96 Barriles Equivalentes de Petróleo/millones de pesos.

En Estados Unidos las unidades de Intensidad Energética utilizadas son miles de BTU/dólar (ajustados por inflación, por ejemplo, expresando todos los PIB de los diferentes años en dólares de 2009). Mil BTU es equivalente 1,055 Megajulios.

En la Figura 2 se observa que en 1950 Estados Unidos tenía una Intensidad Energética de 16.000 BTU por dólar de 2009 y cuando se presentó el embargo petrolero de la OPEC en 1973, la Intensidad Energética ya había disminuido a 14.000 BTU por dólar.

Figura 2. La declinación de la Intensidad Energética en Estados Unidos.

Fuente: Sweeney, James: «Eficiencia Energética: Construyendo una Economía Limpia y Segura». 2016. Prensa de la Institución Hoover. Edición de Kindle.

Cuando se presentó el tremendo problema de los precios altos de la energía en 1973 (o la importante oportunidad si lo pensamos retrospectivamente), la tasa de reducción anual de la Intensidad Energética se incrementó en 500%! Pasó de ser 0,55% anual en los anteriores 23 años a 2,7% anual durante los próximos 10 años. En 1985 Intensidad Energética ya había disminuido a 10.000 BTU/dólar.

En la Figura 3 se muestra que después de 1986 y durante casi 20 años los precios del petróleo disminuyeron de un pico por encima de 100 dólares/barril a un promedio cercano a los 30 dólares/barril (dólares de 2015). Aun así, la idea poderosa ya estaba sembrada y por ello continuó disminuyendo la Intensidad Energética a una tasa de 1,7% anual durante los próximos 30 años. En 2014 la Intensidad Energética era 6.000 BTU/dólar. Esto representa una reducción de la Intensidad Energética del 63% en 63 años.

Figura 3. Precio internacional del crudo.

Fuente: Con datos de Energy Information Administration (EIA) y graficado en Sweeney, James: «Eficiencia Energética: Construyendo una Economía Limpia y Segura». 2016. Prensa de la Institución Hoover. Edición de Kindle.

En algunos casos en vez de utilizar el indicador de Intensidad Energética, que expresa cuantos miles de BTU se necesitan para producir un dólar del PIB (o GDP en inglés), se utiliza su valor inverso, el cual se denomina Productividad Energética. En este caso, la Productividad Energética representa los dólares del PIB promedio que produce un país cuando usa mil BTU de energía primaria.

La Energía Renovable

El 24 de marzo de 1977 la Administración de Investigación y Desarrollo de Energía anunció el establecimiento del Instituto de Investigación de Energía Solar, una instalación federal dedicada a encontrar y mejorar formas de aprovechar y usar la energía del sol.

El 20 de junio de 1979 el presidente Carter anunció un programa para aumentar el uso nacional de la energía solar, incluidos los bancos de desarrollo solar y mayores fondos para la investigación y el desarrollo de la energía solar.

El 30 de junio de 1980 el presidente Carter firmó la Ley de Seguridad Energética, que consta de seis leyes principales, dentro de las cuales hay dos dedicadas a las tecnologías solar:

  1. Ley de la Corporación de Combustibles Sintéticos de EE. UU.,
  2. Ley de Energía de Biomasa y Combustibles Alcohólicos,
  3. Ley de Recursos de Energía Renovable,
  4. Ley de Conservación de Energía y Energía Solar y
  5. Ley del Banco de Conservación de Energía y Energía Solar,
  6. Ley de Energía Geotérmica y Ley de Conversión de Energía Térmica Oceánica.

A pesar de todos estos institutos, programas y leyes, en 2014 los aportes a la producción de la energía doméstica, de las energías solar, geotérmica y eólica era muy baja comparada con la energía primaria del carbón, el gas natural y el petróleo, como se muestra en la Figura 4. La producción nacional total de energía primaria aumentó de unos 62 cuatrillones de BTU en 1973 a unos 86 cuatrillones de BTU en 2014.

Figura 4. Producción de todas las fuentes de energía primarias domésticas de Estados Unidos desde 1950 hasta 2014.

Fuente: Sweeney, James: «Eficiencia Energética: Construyendo una Economía Limpia y Segura». 2016. Prensa de la Institución Hoover. Edición de Kindle.

Con el fin de mostrar mejor su evolución, en la Figura 5 se muestran solamente los aportes de las energías renovables a la producción de las energías primarias domésticas.

Figura 5. Producción de las fuentes primarias de energías renovables de Estados Unidos desde 1950 hasta 2014.

Fuente: Sweeney, James: «Eficiencia Energética: Construyendo una Economía Limpia y Segura». 2016. Prensa de la Institución Hoover. Edición de Kindle.

La producción de biocombustibles, energía eólica, geotérmica y solar/fotovoltaica se mantuvo casi nula hasta 2001. En los 13 años que siguieron, estos suministros comenzaron a crecer, de modo que los biocombustibles (principalmente etanol) y la energía eólica ahora suministran alrededor de 2 cuatrillones de BTU de energía primaria. La geotermia y la energía solar/fotovoltaica conjuntamente ahora suministran alrededor medio cuatrillón de BTU.

Hay que reconocer que entre 2001 y 2014 las tasas de crecimiento de las energías renovables, distintas de la hidroeléctrica y la madera, son altas en términos porcentuales, pero su contribución total es pequeña en comparación con la contribución de las energías de los combustibles fósiles.

Las Emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI)

Así como hay un índice para la Intensidad de Energía, también hay un índice para la Intensidad de Carbono. Su evolución se muestra en la Figura 6.

Figura 6. Intensidad de Carbono de Estados Unidos desde 1950 hasta 2014.

Fuente: Sweeney, James: «Eficiencia Energética: Construyendo una Economía Limpia y Segura». 2016. Prensa de la Institución Hoover. Edición de Kindle.

Se observa que aunque hay reducciones por descarbonización de la energía consumida, el mayor impacto lo obtiene la energía no consumida, la energía que se reduce al disminuir la Intensidad Energética por eficiencia. Los cambios en la eficiencia energética han sido aproximadamente seis veces más importantes que las reducciones en la intensidad de carbono del consumo de energía.

Como lo comentó George P. Shultz, quién fuera Secretario del Tesoro de USA entre 1972 y 1974 durante el embargo petrolero y luego Secretario de Estado de Estados Unidos entre 1982 y 1989:

¿Cuál es la energía más limpia, más barata y más segura?: la energía que no se usa. (Prefacio del libro de Sweeney, James: «Eficiencia Energética». 2016).

Las instituciones robustas

El Proyecto Independencia

El 7 de noviembre de 1973, un mes después de iniciarse la Guerra de Yom Kipur, Estados Unidos lanzó el Proyecto Independencia, con el objetivo de lograr la autosuficiencia energética para 1980. Se declaró que la ciencia, la tecnología y la industria estadounidenses podrían liberar a los Estados Unidos de la dependencia del petróleo extranjero.

Administración Federal de Energía (FEA)

  • El 4 de diciembre de 1973 la Oficina Federal de Energía reemplazó a la Oficina de Política Energética. A la nueva oficina se le delegó la tarea de asignar suministros de petróleo reducidos a las refinerías y consumidores y de controlar el precio del petróleo y la gasolina.
  • El 7 de mayo de 1974 la Administración Federal de Energía (FEA) reemplazó a la Oficina Federal de Energía.
  • El 19 de enero de 1975 se activó la Administración de Investigación y Desarrollo de Energía.

Departamento de Energía (DOE)

  • El 1 de octubre de 1977 se activó el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE). Reuniendo una veintena de entidades organizativas de una docena de departamentos y agencias, el nuevo departamento también tenía la responsabilidad del programa de armas nucleares y sobre todo de manejar el tema de los residuos de las plantas atómicas.

Agencia Internacional de Energía (IEA)

La IEA se fundó en 1974 para garantizar la seguridad del suministro de petróleo. La seguridad energética es parte central de su misión, pero la IEA actual tiene un mandato más amplio para centrarse en una amplia gama de cuestiones energéticas, incluido el cambio climático y la descarbonización, el acceso y la eficiencia energética, la inversión y la innovación, y garantizar sistemas energéticos fiables, asequibles y sostenibles. La agencia autónoma recién creada fue acogida en la OCDE en París con un mandato inicial para la seguridad del suministro de petróleo y la cooperación política, incluida la creación de un mecanismo de acción colectiva para responder de manera efectiva a posibles interrupciones en el suministro de petróleo, así como para desarrollar políticas de conservación de energía. Actualmente Colombia, Israel y Letonia están buscando ser miembros plenos.

El Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC)

El establecimiento del IPCC fue respaldado por la Asamblea General de la ONU en 1988. Su tarea inicial, como se describe en la Resolución 43/53 de la Asamblea General de la ONU del 6 de diciembre de 1988, fue preparar una revisión integral y recomendaciones con respecto al estado del conocimiento de la ciencia del cambio climático; el impacto social y económico del cambio climático, y las posibles estrategias de respuesta y elementos para su inclusión en una posible futura convención internacional sobre el clima (https://www.ipcc.ch/about/history/).

Los logros sorprendentes

La Figura 7 muestra una proyección del consumo de energía con la tendencia que se tenía desde 1950 a 1973. Si no se hubiese presentado el aumento de los precios del petróleo por el embargo petrolero, en 2014 lo más probable es que se tendría una demanda de 180 cuatrillones de BTU.

Figura 7. Consumo, Suministro e Importación de Energía en Estados Unidos desde 1950 hasta 2014.

Fuente: Sweeney, James: «Eficiencia Energética: Construyendo una Economía Limpia y Segura». 2016. Prensa de la Institución Hoover. Edición de Kindle.

Sin embargo, debido a las diferentes ideas poderosasinstituciones robustas y los logros sorprendentes la demanda real en ese año solo fue de 100 cuatrillones de BTU.

La Figura 7 muestra que la energía procedente de fuentes renovables sigue siendo pequeña, pero estos datos se basan únicamente en lo que ya ha sucedido. La producción de las energías renovables crecerá mucho más rápido que en el pasado. Pero cualquier suministro a gran escala de energía eólica, solar y geotérmica será un evento futuro; todavía no ha sucedido en los Estados Unidos. (Sweeney, James: «Eficiencia Energética». 2016).

Por otro lado, el ligero aumento de la producción de petróleo y gas doméstica, debido principalmente a la aplicación de la tecnología de fracturamiento hidráulico, no hubiese podido compensar la proyección de la demanda que se tenía en 1973.

Sería interesante elaborar en un artículo posterior los detalles de los múltiples y pequeños logros sorprendentes que hicieron posible disminuir la Intensidad Energética de Estados Unidos en 63% en los 63 años anteriores a 2014. La mayoría de estos logros sorprendentes hoy resultan obvios, sencillos y están a la vista de todos en nuestra vida diaria. Unos son tecnológicos, otros son maneras de usar las cosas, algunas son metodologías, a veces son procesos y en algunas ocasiones son cambios en las estructuras de producción.

Algunos ejemplos de logros sorprendentes son los siguientes (basados en Sweeney, James: «Eficiencia Energética». 2016):

  1. En iluminación se pasó de usar bombillas incandescentes de 100 Vatios y lámparas fluorescentes de 200 Vatios a utilizar bombillas LED de 11 Vatios, con la misma intensidad lumínica y una duración de seis años de servicio continuo. Además, a diferencia de las lámparas fluorescentes a las bombillas LED se les puede regular la intensidad.
  2. Controles de encendido y apagado de luces por sectores en talleres, oficinas y hogares. En algunos casos también se incluyen sensores de movimiento.
  3. La electricidad utilizada para un refrigerador nuevo promedio se había reducido 75% de su nivel de 1973, a pesar de que los refrigeradores habían aumentado en tamaño promedio y disminuido en precio.
  4. A partir de 2013, el consumo de combustible de los vehículos nuevos se redujo a aproximadamente 4,5 galones de gasolina para recorrer 100 millas. En 1973 se consumían 8 galones de gasolina para ese mismo recorrido. Esto representa un ahorro del 44%.
  5. Los aviones han disminuido su consumo de combustible por asiento – milla en 70% entre 1960 y 2000. Hay muchos desarrollos que ayudaron a este resultadoo, tales como mejoras en la eficiencia de las turbinas, accesorios en las alas, materiales más livianos, más sillas por avión, tarifas variables para garantizar que el avión viaje lo más lleno posible y otros.
  6. Reducción del 40% en el uso de energía de los computadores.
  7. Virtualización de computadores, donde un mismo computador o servidor le presta servicios simultáneamente a varios usuarios o empresas.
  8. Motores de bombas con velocidad variable.
  9. Aislamiento de edificios.
  10. Termóstatos programables.
  11. Especialistas en eficiencia energética en empresas industriales con altos consumos.
  12. Utilización de analítica y ciencia de datos para disminuir los consumos industriales.
  13. Transformación del parque productivo, al evolucionar de empresas industriales intensivas en consumo de energía a empresas de servicios con bajo consumo de energía.

Conclusión

Como dice el dicho «Las dificultades son oportunidades disfrazadas». Una gran problemática, como fue el embargo petrolero de 1973 permitió desarrollar ideas poderosas que se explican en este documento. A partir de ellas se construyeron instituciones robustas, que 50 años después siguen vigentes y continúan desarrollando su objetivo de manera sobresaliente, entre otras el DOE (https://www.energy.gov/), la IEA (https://www.iea.org/) y el IPCC (https://www.ipcc.ch/).

Los logros sorprendentes fueron el resultado de regulaciones, premios, incentivos adecuados, asignaciones de presupuesto y la continuidad de una política de Estado que se ha mantenido durante 50 años, independientemente de los cambios de Gobierno con diferentes afiliaciones políticas. Creemos que uno de los logros sorprendentes que condensa los otros múltiples logros de diferentes tipos, fue la disminución de la Intensidad Energética de Estados Unidos en 63% en los 63 años anteriores a 2014.

Consideramos que estas ideas, instituciones y logros se iniciaron a partir del reporte final del Proyecto Independencia, liderado por la Administración Federal de Energía (Federal Energy Administration) creada en 1974 y que luego se integró al Departamento de Energía (DOE) creado en 1977. Por ello, finalizaremos este documento con las palabras de inicio del reporte del Proyecto Independencia (https://books.google.com.co/books?id=xlI5wQEACAAJ&hl=es&pg=PP3#v=onepage&q&f=false):

“El Proyecto Independencia se inició para evaluar los problemas de energía de la Nación y ofrecer un marco para desarrollar una política de energía nacional. Este representa el resultado de un esfuerzo masivo de las múltiples dependencias del gobierno, involucrando más de 500 profesionales y representa el más amplio análisis de energía jamás realizado”.

Sorprendentemente el reporte no ofrece recomendaciones y explica por qué:

“Este reporte no recomienda acciones políticas específicas. Se reconoce que tal enfoque no tendría en cuenta las dificultades de los compromisos o concesiones mutuas que el país debe enfrentar al escoger su futuro energético. Si solo propusiéramos un curso de acción antes de permitir el debate público de estas selecciones, estaríamos solamente repitiendo el debate infinito sin acciones efectivas que han caracterizado la política energética de los Estados Unidos en los últimos años. Hemos visto que el problema en el pasado ha sido que el público, el Congreso y el Ejecutivo han enfocado sus argumentos en medidas particulares, en vez de una política integral energética. Para corregir esta situación, hemos preparado este reporte el cual creemos que presenta un amplio marco para evaluar los diferentes temas individuales”.