Hasta no hace mucho
tiempo, el uso que el hombre ha hecho de la energía ha seguido una tendencia
análoga a la del aumento de la población. Hasta el siglo XVI, la forma de
producir calor era quemar madera, residuos agrícolas y estiércol animal, y el
trabajo necesario lo realizaba el hombre por sí mismo o con ayuda de animales.
Asimismo, la utilización de energía hidráulica y de molinos de viento es muy
antigua. Hasta el siglo XII no se empezó a utilizar en Gran Bretaña el carbón
mineral proveniente de estratos superficiales, pero la producción de carbón en
las minas no alcanzó la cifra de diez millones de toneladas anuales hasta
finales del siglo XVIII.
En esta época, empezó
en Gran Bretaña la industrialización de la sociedad y la demanda de energía
sobrepasó rápidamente lo que podían satisfacer por sí solas las fuentes
renovables. A partir de la bomba de vapor de Savery de 1698, se desarrolló la
máquina de vapor de Newcomen (1712), a la que siguió la de Watt (1781) y la
locomotora de Trevithlck (1802). Con la invención del generador eléctrico de
Pixii (1832) y el motor eléctrico de Gramme (1873), al que siguió el
descubrimiento de Faraday de las
leyes del electromagnetismo, quedó abierto el camino para el aumento masivo de
la utilización de la energía.
En 1900 la cantidad de
carbón extraído de las minas en Gran Bretaña sobrepasa los 200 millones de
toneladas al año. En Rumania (1857) se empezó a extraer petróleo en ciertas
cantidades y poco después en América (1859). Además de sustituir al carbón como
combustible de los procesos químicos, aumentó mucho la demanda de petróleo como
fuente de combustibles destilados para motores de combustión interna, cuyo
origen en el campo del transporte se remonta a finales del siglo XIX y
principios del XX.
Para analizar el
aumento de la demanda de energía, es necesario hacer una estimación del grado
en que el hombre ha aprendido a aumentar su poca capacidad de trabajo. Se puede
partir de las estadísticas de la producción mundial de carbón y petróleo.
Prácticamente la totalidad de estos combustibles se han quemado junto con el
oxígeno del aire, empleándose su energía química como calefacción en viviendas,
edificios públicos y fábricas, o para hacer funcionar máquinas en las que el
calor se convierte en trabajo.
La eficacia de estos
procedimientos ha variado con el tiempo, en función de los avances tecnológicos
y los cambios sociales. El rendimiento en la utilización de los combustibles
para calefacción ha aumentado rápidamente en las últimas décadas, pero existen
límites importantes en la eficacia de las máquinas. Es correcto suponer que la
eficacia media en la utilización del carbón y el petróleo hasta la actualidad
no es superior al 20%. Así, la demanda de energía ha sido un quinto de la que
potencialmente se podría obtener al quemar estos combustibles. A esto hay que
añadir un factor de corrección que tenga en cuenta los procesos en los que se
emplea madera, turba y otros sustancias vegetales. Éstas siguen siendo aún las
principales fuentes de energía en muchas partes del mundo y se calcula que
representan alrededor de un 15% de la demanda total de combustible.
En el pasado, su
importancia fue mucho mayor. La proporción de la demanda mundial que satisfacen estos
combustibles era el 50% en 1900. Hoy en día, la contribución de otras fuentes,
como la energía hidroeléctrica y nuclear, sigue siendo muy pequeña,
probablemente no más del 2% de la demanda total, aunque en este caso no tenemos
que tener en cuenta el rendimiento de uso, ya que éste es alto en todos los
procesos que utilicen electricidad. Por otro lado, el número de animales de
carga y para trabajos agrícolas puede ser de cientos de millones, pero el
trabajo cuantitativo total que realizan es despreciable en el sentido de que el
rendimiento medio de estos animales no es mayor de unos cuantos kilowatios-hora
al día.
Al hablar de demanda de energía se habla del trabajo real desempeñado
por las máquinas fabricadas por el hombre, junto con la energía utilizada en
los procesos químicos y en calefacción. No hay que confundir esto con el suministro de energía. Para satisfacer la
demanda, el suministro ha de ser mucho mayor dada la ineficacia con que se
realiza el proceso de transformación que satisface la demanda.
La demanda de energía
aumenta mucho más rápidamente que la población mundial, lo que es muy lógico y
comprensible. Igual que en una sociedad no desarrollada surge el deseo de
mejorar el nivel de vida, también se produce el aumento de la demanda de energía.
Supone la transformación de unas condiciones de vida de mera subsistencia, en
las que la mayoría de la población trabaja en la agricultura, hasta llegar a
una progresiva mecanización y urbanización en la que la mayoría de las
personas, y también la producción de energía y fabricación de bienes de
consumo, se concentran en ciudades. Como muestra de lo dicho, se puede afirmar
que el estado de desarrollo de una nación se define a partir de la proporción
de su población que vive en zonas urbanas. Por ejemplo, en la actualidad, en
Gran Bretaña, un 6% de la población trabaja en la agricultura, en comparación
con el casi 90% de algunos países orientales.
Otro indicador del
desarrollo material es la utilización de energía por persona. En la actualidad,
la demanda media de energía por persona en el mundo ha sobrepasado los 3.000
kWh al año. Hay, sin embargo, grandes diferencias entre la demanda media de
energía de una nación a otra. En los Estados Unidos y en algunos países de
Europa se ha alcanzado los 18.000 Kwh. al año, mientras que en la India es
todavía de unos cuantos cientos de Kwh. por persona y año.
El objetivo de los
países en desarrollo es elevar su nivel de vida hasta eliminar las disparatadas
diferencias actuales. Entra dentro del campo de las conjeturas saber en qué
medida se seguirán desarrollando las naciones ricas mientras se produce este
proceso. Se podría alcanzar un estado de equilibrio en el que la demanda media
de energía por persona en el conjunto mundial se elevara al mismo nivel que hoy
existe en los países altamente desarrollados. Sin embargo, hay muchos factores
a tener en cuenta. Los avances en los países subdesarrollados exigirán una
producción a gran escala y en un corto espacio de tiempo. Las necesidades de
materias primas de esta expansión extinguirán rápidamente las reservas
mundiales de minerales con los métodos actuales de aprovechamiento. Sobre esta
base, las reservas aprovechables de ciertos metales, a la velocidad actual de
extracción, se pueden medir en décadas. El aumento de la demanda significará su
extracción de minas donde estos minerales se encuentran en concentraciones
menores. Así, se necesitará más energía para extraer una cantidad dada de
mineral.
Asimismo, el agua
dejará de ser barata. Ya hay zonas en que cada gota de lluvia que cae está
destinada a algún objetivo humano. La demanda de agua en el futuro exigirá la
desalinización a gran escala del agua marina, para lo que la energía necesaria
será un nuevo factor a tener en cuenta en la demanda total. Actualmente, el
método más barato consume alrededor de 100 Kwh. por tonelada de agua.
Es imposible prever
cómo alimentar a la futura población mundial sin un aumento enorme en la
utilización de fertilizantes, probablemente en cantidades que centupliquen el
consumo actual. También en su extracción y fabricación se necesita energía en
grandes cantidades. El proceso clave es el "fijado" del nitrógeno en
la preparación del amoníaco a partir del cual se obtienen otros muchos
derivados. Si el nitrógeno se extrae del aire y el hidrógeno se obtiene por
electrólisis del agua, se necesitarán unos 7 Kwh. de energía para preparar una
cantidad equivalente a la necesaria para el fijado de 1 Kg. de nitrógeno. En la
actualidad, la producción mundial de nitrógeno fijado en fertilizantes
sobrepasa los 20 millones de toneladas anuales.
Estos y otros muchos
factores hacen que el cálculo de la demanda de energía mundial a largo plazo
tenga un carácter especulativo en extremo. Sin embargo, es muy poco probable
que esta demanda a largo plazo pueda ser inferior a 20.000 Kwh. por persona y
año. Si esto se añade a la optimista previsión de que la población mundial se
mantendrá en equilibrio, la demanda de energía llegará a 200 billones de Kwh.
al año, alrededor de 16 veces el nivel actual. Este aumento se debe a un
hipotético aumento de población en el que se multiplica por 3 la actual y un
aumento en la demanda media de energía por persona en el que el factor de
multiplicación es mayor de 5. Al estar basadas en meras suposiciones, estas
cifras sólo sirven para crear una impresión de las posibles tendencias.
