¿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

Para quienes no tengan tiempo para perder, resumo: Este adalid de la permacultura propugna una apicultura de no intervención y de respeto al medio y para ello mantiene colmenas a más de ¡1000! Km de su lugar de residencia y visita el colmenar al menos dos veces al año. Si alguien más iluminado puede explicármelo de modo que me cuadre estoy dispuesto a oir.

Hugo, el problema de la energía nuclear no es su eficiencia. El problema es el tiempo que hay que custodiar los residuos. Empieza por unos 60 años para que los residuos bajen a niveles de temperatura "manipulables", y suma y sigue. ¿Cuanto cuesta mantener esos residuos durante cientos de años?. Sobre todo en un futuro en el que habrá mucha menos energía disponible, y materiales, y posibilidades, y .. La energía nuclear sólo es rentable si pensamos: "que se jodan nuestros hijos y coman nuestra mierda fruto de nuestro despilfarro".
Si del pico del petroleo se dice que fue en torno al 2006, diversos estudios preveen que el pico del uranio será en 2015. Teniendo en cuenta que se tarda entre 8 y 10 años en recuperar la energía invertida en la construcción de una central, planear nuevas centrales es un suicidio colectivo.
Es necesario empezar ya a desmantelar las centrales nucleares, ahora que aun podemos hacerlo. Más adelante, simplemente, serán abandonadas a sus suerte.
Hay muchas más razones para llegar a la conclusión que la energía nuclear es un de los inventos más dañinos para la humanidad.
Yo pensaba que la nuclear era la salida hasta que fui sabiendo más datos y me dí cuenta.
Para leer más:
http://crashoil.blogspot.com/2011/03/los-verdaderos-riegos-de-la-energia.html
POR FAVOR, por nuestro futuro, por el de nuestros hijos. NUCLEARES NO.

Más allá de las disquisiciones posibles, que pueden ser muchísimas, es importante que de una bendita vez empecemos a ser serios. Soy ingeniero agrónomo y apicultor y estoy verdaderamente hastiado de quienes se llenan la boca de permacultura y luego recorren distancias aberrantes, dejando huellas impresentables en una actividad que a priori y para los legos, los ciegos o los entusiastas incondicionales que asienten obsecuentemente, debería reputarse "ecológica" "verde" y "respetuosa" para muestra, este botón: www.oscarperone.com.ar con el que España está que no digiere.
Gracias por un artículo serio.

El TRE de la energía nuclear generada por las plantas nucleares ya obsoletas, si es posible que su TRE se de 1, tomando en cuenta que eventualmente se van a desmantelar, pensemos en las plantas de energía nuclear de nueva generación, en donde el mercurio se reutiliza indefinidamente, o las plantas de fisión y fusión, vamos pensando en esas NUEVAS plantas nucleares, la tecnología nuclear a tenido unos avances muy importantes que aparentemente Los señores Howrad y Hall no están tomando en cuenta, por que? ?

Gran aportación hoy! Los conceptos de tasa de retorno energético y de densidad energética deberían formar parte de la asignatura de Educación para la Ciudadanía, Educación Cívica, Buenos Modales o como llamen ahora aquello que un ciudadano debe tener bien asentado en la cabeza. De lo contrario alguien tratará de seguir vendiendo duros a cuatro pesetas.

Si, POR FIN se habla de TRE. A ver si los economistas y políticos entienden que la bajada en la producción de petroleo no es una cuestión de falta de inversión. Por cierto, con un TRE por debajo de 5 no me creo que una sociedad sea viable. Os imagináis un pájaro con un TRE de p. ej. 1.5. En teoría es viable. Pero ya se puede olvidar de la reproducción, de hacer un nido, de cuidar o alimentar a sus crías.
FER tu opinión se podría llamar tecnooptimista. La ciencia lo arreglará. Nada más lejos de la realidad. Todos esos avances han sido sustentados con una energía barata, cosa que está llegando a su fin. Es más en el contexto actual ¿tu ves que se vaya a invertir mucho en I+D?? y se necesita invertir mucho mucho. Podría dar otras 20 razones por la que esos esperados avances no se van a dar, como curvas de mejora de sistemas, donde llega un punto en el que (al contrario que al inicio) una pequeñísima mejora supone una inversión muy grande.
Si queréis saber más sobre el problema: http://crashoil.blogspot.com
En fin. Llevo años siguiendo estos temas y la SOLUCION más acertada: LA PERMACULTURA. A mi no me gustaba. Pero ya estoy en ello.

Lamentablemente cuando los sistemas de subvenciones distorsionan los mercados, se llega a producir energía con tasas RE por debajo de 1 como es el caso de la energía nuclear en su conjunto, ya mencionada aquí. Algo parecido pasa con la fotovoltaica que sólo se justificará cuando los procesos de fabricación reduzcan los costos energéticos y otros (como la extracción del silicio o los costos laborales de su fabricación) o cuando hacer llegar la electricidad allí donde se requiera implique otros costos elevados. Si los economistas valoraran más los procesos económicos en términos de energía y de las externalidades que generan la disponibilidad de esa energía, nuestro panorama económico cambiaría. Las producciones locales (minieólica, solar privada, biomasa,…) se harían más competitivas y ello redundaría en una mayor autonomía energética y mayor aprovechamiento de recursos locales y reducción del flujo de divisas que van a países productores de hidrocarburos. Además, sería más sostenible y barato si se evalúan los costes actuales y a futuro de las emisiones de CO2. Por poner un ejemplo paradójico, la leña y la biomasa sufren un IVA del 18% y a su vez, preservar nuestros bosques y dotar nuestras brigadas de bomberos nos cuestan tanto que en siete años pagarían el valor de los bosques gestionados. Ello a precios actuales de mercado, e importando mientras tanto ingentes cantidades de hidrocarburos para calefacción y otras (con una de las tasas de dependencia energética mayor de Europa) y con una tasa de paro superior al 20%. País de paradojas :-((.

Felicidades, clemente, he leido por ahí a una persona ""por fín se habla de TRE"" échale narices e intenta comparar la evolución de la TRE del petróleo estadounidense con el precio del petróleo por allá por el 2008 y añade una línea de quiebras, o despidos en EEUU, o impago de "hipotecas basura"

Fer creo que no has entendido la cuestión del artículo : ¿Cuánto petróleo hace falta para extraer un barril de petróleo?........ por ejemplo de las arenas bituminosas de Canadá......

Me encantan estos artículos que hablan sobre el futuro y se anclan en el pasado. Hace 40 años, prácticamente nadie sacaba petróleo de Canadá puesto que no había tecnología para explotar las llamadas "arenas petrolíferas" de Alberta; la técnica petrolera avanzó de forma que actualmente Canadá es un país con una elevada producción de petróleo, la misma técnica que va a permitir explotar a Brasil sus cuencas en el Atlántico. Esto mismo es aplicable al tema de la energía solar; estoy seguro que en unos años la situación habrá evolucionado de forma tal que su TRE será mucho más elevado. ¿O es que alguien pensaba hace 15 años que la energía eólica nos iba a suministrar el porcentaje de energía total con el que nos abastece ahora mismo?

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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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