¿Cuánto petróleo hace falta para extraer un barril de petróleo?

Por: | 14 de febrero de 2012

Pozos de petróleo
En 1900, con la energía equivalente de un barril de petróleo se podían extraer en EEUU más de 100 barriles de petróleo. Sin embargo, según estimaciones de Tasa de Retorno Energético, hoy en día con la misma cantidad de energía se obtienen menos de diez barriles en los pozos de este país. ¿Qué ocurre en el caso de los biocarburantes o la energía solar?

Se denomina Tasa de Retorno Energético (TRE) o Energy Return on Investment (EROI, o también EROEI) al cociente entre la energía obtenida y la utilizada para obtenerla. Este concepto surge de forma muy vinculada a la biología. El origen de la idea puede rastrearse en trabajos de distintos autores, como el ecólogo estadounidense Howard Odum. Pero es un antiguo alumno de este pionero en ecología de sistemas, Charles A. S. Hall, el que se atribuye ser el primero(1) en emplear este planteamiento en 1970, en su tesis doctoral sobre la energía utilizada por peces en sus migraciones. Igual que un ser vivo no debe quemar más calorías para alimentarse de las que va a obtener de la comida, Hall indaga en lo que ocurre cuando se aplica este cálculo en la explotación del petróleo o en otras energías en nuestra sociedad.

 “Tú mismo eres todo energía, como lo son los ecosistemas españoles”, explica Hall, hoy profesor en el College of Environmental Science and Forestry de la Universidad Estatal de Nueva York. “Hice muchas mediciones de flujos de energía en la naturaleza y los sigo haciendo; los principios son fácilmente trasladables a las sociedades humanas si estás formado como científico de sistemas: todo está en las reservas, los flujos y los controles”.

Hace un siglo, los yacimientos de petróleo de EEUU eran mucho más accesibles que hoy en día. Cuando se calcula que con la energía de un barril de petróleo se podía sacar más de 100 barriles, esto supone que la TRE del crudo estadounidense era superior a 100. Sin embargo, al tener que profundizar en las perforaciones y realizar mayores esfuerzos para seguir sacando petróleo, va aumentando la energía gastada. Si bien es difícil estimar una media de un país tan “agujereado” por la industria petrolera como EEUU, según los trabajos de Hall, en la actualidad, la TRE del crudo estadounidense sería inferior a 10.

En un especial reciente de la revista Sustainability alrededor de ese concepto con una veintena de estudios científicos se incide en dos conclusiones: 1. Los combustibles fósiles tradicionales siguen teniendo una TRE mucho mayor que cualquier otra alternativa. 2. En todos los casos estudiados la TRE de estos combustibles fósiles está disminuyendo, a menudo de forma drástica. En China, por ejemplo, en el campo petrolífero de Daqing, los investigadores estiman que la Tasa de Retorno Energético del petróleo se ha reducido de 10 en el año 2001 a 6. Mientras que en Noruega, la tasa habría bajado hasta ahora a 40. Según Hall, por lo general, la TRE del petróleo se encontraría hoy en la mayoría de los países entre 10 y 30. “Hay que usar menos petróleo, nos lo va a imponer la naturaleza”, comenta el estadounidense, que critica la “idea de los economistas de que el crecimiento es bueno y posible de forma indefinida”.

El primer punto de controversia de este concepto de Tasa de Retorno Energética es la gran variabilidad de los resultados en función de cómo se calcule (y los gastos de energía considerados en cada estudio). El segundo es qué implicaciones tiene todo esto.

En principio, no parece razonable gastar más energía en el proceso de la que se va a conseguir, lo que daría una TRE inferior a 1. Ahora bien, esto sí puede tener sentido desde un punto de vista económico (si la transformación genera una ganancia económica). Obviamente, todo esto está muy relacionado con el llamado “peak oil” y el agotamiento del petróleo. Y aquí se llega a uno de los puntos que generan más discusión, pues para Hall, una TRE por debajo de 5 deja de ser sostenible, lo que volvería inviable el funcionamiento de las sociedades modernas y tiñe de negro cualquier proyección de futuro.

Sin embargo, otros investigadores que trabajan también con este concepto se muestran mucho menos drásticos. “En mi opinión, si lo que se calcula no es solo la parte extractiva, sino todo el proceso de transformación y transporte del petróleo, entonces nuestras sociedades sí pueden seguir funcionando con valores por debajo de 5”, comenta Carlos de Castro, profesor titular del departamento de Física Aplicada de la Universidad de Valladolid, que sí tiene claro que lo que resulta absurdo desde el punto de vista físico es bajar de uno, gastar más energía de la que se obtiene, “aunque pueda ser rentable para la economía actual”. “Si resulta rentable significa que la economía está haciendo muy mal las cosas”, recalca.

Esto no es relevante solo para el petróleo, o las nuevas formas de petróleo y gas no convencionales que tantas expectativas están levantando (Hall considera que hacen falta más datos para valorar el “fracking”), sino también para todas las demás tecnologías que pretendan sustituir a los combustibles fósiles. Un ejemplo evidente es el de los biocarburantes, de los que se cuestiona su verdadero rendimiento. Si bien hay cultivos como el de la caña de azúcar en Brasil que arrojan valores más altos (con algunas estimaciones de TRE que llegan a 7), De Castro asegura que no son raros los casos en los que se gasta más energía en la transformación de los vegetales de la que se va a obtener en los biocarburantes.

Otra tecnología cuyas diferentes estimaciones generan discusión es la solar fotovoltaica. Justamente, Hall está ahora mismo colaborando con un ingeniero español, Pedro Prieto, en un libro sobre la TRE de la energía solar en España. Según Prieto, aunque algunos autores dan a esta tecnología una TRE promedio de 8,3, lo que supondría que en 25 años de la vida útil de unas placas fotovoltaicas se produciría 8,3 veces la energía gastada en su fabricación, sus cálculos reducen esta cifra a 2-3. “Normalmente se utilizan datos tomados en laboratorio, pero todo esto cambia en la vida real, mis estimaciones se han hecho a partir de los 4.000 MW instalados en España”. Como algunos otros analistas del “peak oil”, la visión de futuro de Prieto resulta tremendamente pesimista. De hecho, considera que el rendimiento de alternativas como la energía solar se reducirá arrastrado por su fuerte dependencia de los combustibles fósiles (dado que para obtener los materiales, transportarlos o fabricar las placas se necesitan utilizar energías fósiles).

La percepción de De Castro es algo más esperanzadora en este punto. Para este físico –para el que “la TRE es una columna de una matriz de muchas columnas”–, aún aceptando que la energía fotovoltaica tuviese una Tasa de Retorno Energética de 2-3, esto no supone realmente una barrera física. “Una TRE baja no hace inviable esta tecnología, aunque sí que es importante, pues obliga a instalar más potencia”, asegura.

Para el físico de la Universidad de Valladolid, los biocarburantes serían la opción con una menor TRE, yendo a continuación la solar y luego en mejor posición la eólica o la hidráulica. En el caso de la nuclear, la cuestión es para qué horizonte temporal se calcula. Según explica, si solo se tiene en cuenta la construcción de la central, la extracción del uranio y el mantenimiento de la instalación, las TREs no son malas y estarían por encima de 5. Pero si se considera también el gasto del desmantelamiento de las centrales y el almacenamiento de residuos durante muchas generaciones, entonces asegura que la TRE llega a ser inferior a 1.

Sustituir los combustibles fósiles resulta un desafío realmente complicado. Como explica De Castro, aunque siga avanzando el desarrollo tecnológico de las renovables esto no tiene que significar que aumente su Tasa de Retorno Energético. Son muchos los factores a tener en cuenta, pero suponiendo un sistema con muchas más renovables, habría que sobredimensionar la potencia instalada para solucionar sus intermitencias lo que implicaría una reducción del rendimiento de estas tecnologías. Además, la sustitución de los carburantes fósiles por vectores como el hidrógeno también puede reducir la TRE.

Con todo, este profesor cree que las renovables son la opción correcta, aunque hace falta algo más: “Las renovables son la dirección adecuada, pero no podemos esperar que sustituyan la maravilla que supone el petróleo: hay que reducir el consumo”.


(1) Hall asegura que la primera vez que utiliza la tasa de retorno energético fue en 1970 en su tesis doctoral sobre migración de peces (publicada en 1972 en la revista Ecology), aunque no emplea el término EROI hasta 1981.

Hay 31 Comentarios

Gracias, muy bien explicado,es excelente este sitio un saludo.

la TRE de la fotovoltaica quizas podria ser de 2 o 3, pero eso es igual que la TRE de la agricultura intensiva de 0.1, si esta con fertilizantes y tractores con aire acondicionado...
¿pero cuanto seria la TRE de la fotovoltaica si la extraccion se hace con animales y pico y pala y el calor de los hornos con biomasa y el transporte en burro?
es que si contamos la TRE asi en nuestro modo de vivir industrial pues no concorda con la pregunta
¿se podra tener fotovoltaica en un mundo sin petroleo?
yo digo que si

Sí, se necesita un recurso alternativo al petróleo, pero cuando nos quedamos sin ningún litro de petróleo, tendremos que usar nuestra nueva forma de energía para producir esta energía. Es la misma cosa en un círculo vicioso, y no cambiará nunca así que cada vez una forma de energía se agote, sólo se podrá buscar una otra!

lo que tendrían que hacer es conseguir una energía alternativa al petroleo

Excel·lent apunt que aporta informació i coneixement, el que fa falta en aquest país.

Gràcies.

Salut.


Muy buen apunte. La nuclear con desmantelamiento y almacenamiento de residuos tendria un TRE inferior a 1. ¿quién no lo vwe claro? ¿a qué están jugando? Por favor. INTERNALIZACION DE COSTES YA.

¿Cuándo empezaremos a apostar de verdad por las renovables? ¿Para cuando la regulación del autoconsumo?

www.renovablesonline.es

Ademas el petróleo es negro.

"la del carbón antes del 2020", quería decir.

Miguel: Sí, se seguiría explotando el petróleo, pero no como fuente de energía, sino como una materia prima más. El problema es de dónde vas a sacar ese 34% de la energía primaria mundial que representa el petróleo (el 49% en nuestro país). Y si a eso añades que la producción de petróleo tiende ya a declinar (según reconoció la Agencia Internacional de la Energía en 2010 - http://crashoil.blogspot.com/2010/11/la-agencia-internacional-de-la-energia.html ), la del gas lo hará hacia 2020, la del carbón antes de 2010 y la de uranio hacia 2015... Te encuentras con que tendremos una oferta decreciente con el tiempo de las fuentes que proporcionan el 90% de la energía primaria mundial (oferta decreciente, no agotamiento en un plazo breve, pero eso ya es bastante grave). Sin suficientes fuentes con una buena TRE la sociedad no podrá continuar... y cuidado, que no todas las fuentes son fácilmente sustituibles.

Salu2.

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Como si mirásemos por el ocular de un microscopio, Ecolaboratorio es un blog ambiental que trata de ver más de cerca todo aquello que nos rodea. En este particular laboratorio se buscan respuestas a las cuestiones más enrevesadas que nos asaltan de forma cotidiana.

Sobre el autor

Clemente Álvarez

(Madrid, 1973) es un periodista especializado en medio ambiente y ciencia. Colaborador de El País desde 2004, le entusiasma mezclar elementos de la ecología con reactivos de la energía y la economía, aunque la fórmula pueda resultar inflamable.

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