¿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

El petróleo además de fuente de energía es una materia prima que se utiliza en la industria, véase pásticos, caucho artificial, tejidos artificiales etc, De hecho existen países que importan petróleo y son excedentarios en gasolina que venden desde el mercalo libre de Amsterdam; pienso que aunque la TRE sea 2 se seguirá explotando el petróleo.
Espero estar equivocado,
Saludos a todos.

Definitivamente no nos queda otra que cambiar nuestro modo de vida de manera radical (es decir desde sus raices). Nuestra dependencia a los recursos energéticos fosiles hoy por hoy es total y eso queridos amigos nos hace muy pero que muy vulnerables. Dejemonos de buscar una solución magica, que si coche eléctrico, que si fusión nuclear, hidrogeno, renovables,... nada de esto pese a ser parte de la solución, puede mantener el tipo de vida que estamos llevando ahora, así que despertemos y comencemos a aplicarnos el cuento. Por cierto cambiar y dejar de lado esta sociedad de "abundancia" en estrés, contaminación, trastos y cosas por todos lados, debemos de tomarnoslo como una gran oportunidad de construir conjuntamente una sociedad mas saludable, justa y feliz. Que es muy complicado y dificil, si, pero pocas opciones nos queda. Tres ideas: Decrecimiento de nuestras economias (crecer no significa ser mas feliz y el planeta es finito), reconectar con la naturaleza (dejemos de una vez la idea cartesiana de que podemos compartimentarlo todo y que no somos interdependientes con al mundo que nos rodea), relocalizar nuestra sociedad (no nos queda otra que tender hacia la escala mas local).

http://www.transicionsostenible.com/

un abrazo,

Juan del Río

Fenomenal artículo pero vamos, con algún número más para apoyar es repetir lo que se lleva años diciendo. Que hay que parar el consumo, que el petróleo es muy valioso y que hay que administrarlo mejor y que la nuclear no vale un pimiento ni económicamente ni energéticamente.

Maac, otra posibilidad es que el coche eléctrico simplemente no sea viable: http://crashoil.blogspot.com/2010/06/el-coche-electrico-un-grave-error.html

Por otro lado, el petróleo no se va a agotar. Ésa no ha sido NUNCA la cuestión, por más que por ridiculizar se diga aquello de "hace 30 años se decía que quedaba petróleo para 30 años". Lo que SIEMPRE ha sido la cuestión es de si nos podremos permitir extraer el petróleo, si es suficientemente rentable energética y económicamente: http://crashoil.blogspot.com/2011/11/rentabilidad-energetica-versus.html. Y si lo analizan verán que no es tan sencillo como aquello de buscar el precio donde se equilibran oferta y demanda (¿alguien se ha dado cuenta de que la ley de equilibrio entre oferta y demanda se basa en ciertas hipótesis? ¿alguien ha comprobado si se cumplen?)

Y con respecto a suponer que el progreso tecnológico hace o hará mejorar la TRE, ya se lo pueden sacar de la cabeza: es justo lo contrario, y por razones fáciles de entender: lo que se pretende maximizar es la producción total, no el rendimiento marginal: http://crashoil.blogspot.com/2011/10/tasa-de-retorno-energetica-y-progreso.html

Salu2.

Dice De Castro "..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". Sobredimensionar no sería necesario si pudiese acumularse en baterías (las de los coches por ejemplo). Si eso no se está haciendo es porque aún resulta más barato seguir vendiendo el coche convencional de gasolina que investigar y producir en serie el eléctrico. ¿Que pasará si se dispara el precio del petróleo (o se agota)?.

Enrique, tienes toda la razón. Hay muchos que disfrazados de "verdes", sólo quieren llenar sus bolsillos. Como bien dices el individualismo es una de las lacras de nuestra sociedad. Hay que solucionarlo entre todos. Mi pretensión es que la gente que lea esto al menos sepa que hay un camino por el que "tirar", cuando sientan en sus carnes que esta crisis no saldremos nunca volviendo a lo de siempre: BAU (Business as usual) Por lo menos que suene: permacultura, ciudades en transición, agricultura natural, Fukuoka, etc. Tampoco voy a esconder que es un acto egoísta por mi parte, ya que aunque mi familia esté casi preparada, necesito que más gente se salve para poder salvarme yo. No podré evitar que gente hambrienta termine por asaltar mi huerta y comerse mis animales, por muy armado que yo esté (o que no utilice esas armas contra mi). El individualismo y atrincherarse con armas, solo llevará a la barbarie.
Quien lea estas líneas y piense que soy un catastrofista le aseguro que no, simplemente y desgraciadamente realista. Infórmese y se dará cuenta (es muy duro lo reconozco) No soy un loco de la colina, soy ingeniero industrial y tengo mi negocio. Hago vida A (en el BAU) y vida B (permacultura).
Y ¿si es tan grave porque no sale todo esto en primera plana de los periódicos? Por muchas razones que usted puede imaginar como alarma social, principio de colapso, etc . Pero sólo una frase. ¿cree que los periódicos pueden anunciar algo así, y a renglón seguido poner una anuncio (anuciantes: los que pagan el periódico) de coches o de bancos?

Creo que el concepto de la TRE es importante, pero no puede ser la única variable que determine el conjunto de energías a potenciar. Con una supuesta misma TRE para el petróleo y la eólica, habría motivos para optar por la segunda: contaminación, CO2, explotación laboral, conflictividad política, pérdida de biodiversidad, etc.

Raul, gracias por tu comentario.
Estoy totalmente de acuerdo contigo. Y supongo que lo estarás conmigo en que hay que desenmascarar a estos buenoides materialistas y superar la primitividad del individualismo.

Leer este articulo, y luego seguir con el resto del blog para empezar a comprender donde estamos metidos.

http://crashoil.blogspot.com/2012/02/rabia.html

Enrique, ese ejemplo que planteas no es permacultura, simplemente es un negocio. Creo que estamos de acuerdo en que los términos "ecológico" o "verde" están prostituidos.
Eso no significa que la permacultura sea mala ni mucho menos. Yo he dado muchas vueltas a como plantear una salida a un futuro con energía cada vez más escasa y cara y al final la mejor opción que he encontrado es la permacultura, hay mejores alternativas, pero no las puedo resumir en una palabra.
La máxima de la permacultura "es piensa global, actual local". Al final la permacultura no será una opción sino una necesidad una salida de quien quiera vivir con cierta dignidad. (siento si puedo parecer catastrófico, pero la tozuda realidad se impondrá). Al hilo de esto un artículo muy interesante:
http://www.energybulletin.net/stories/2012-02-10/new-geography-trade-globalization%E2%80%99s-decline-may-stimulate-local-recovery
Por que puedo ser algo pesado con estos temas? porque la solución es de todos (o la mayoría) o no será de nadie. De nada nos sirve estar preparados mi familia y yo solos.

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Sobre el blog

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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