El ser humano comenzó a dominar el fuego y la biomasa hace entre 1 y 1,8 millones de años, durante el Paleolítico Inferior, cuando antepasados como el Homo erectus aprendieron a conservar, transportar y utilizar el fuego para cocinar, calentarse, protegerse y transformar su entorno. Este fue el primer gran salto energético de la humanidad, al permitir el aprovechamiento de una fuente externa de energía.
Aunque hoy se habla con frecuencia de una transición energética “acelerada”, la historia demuestra que ninguna gran transición energética ha ocurrido de manera rápida. De hecho, más que una sustitución completa de unas fuentes por otras, lo que ha caracterizado la evolución de los sistemas energéticos ha sido la incorporación gradual de nuevas fuentes que conviven durante largos períodos con las ya existentes. Por ello, desde una perspectiva histórica y técnica, resulta más preciso hablar de un proceso de diversificación de la matriz energética que de una transición entendida como el reemplazo total de unas fuentes por otras.
Hoy la biomasa, como se aprecia en el cuadro anterior, aporta aproximadamente el 9 % de la energía primaria consumida en el mundo. En Colombia se estima que alrededor de 1,6 millones de hogares, equivalentes a unos 5,4 millones de personas, utilizan leña, carbón vegetal o residuos vegetales para cocinar. De ellos, más de 1,2 millones de hogares emplean la leña como su combustible principal y permanente[ii].
Como se observa en el gráfico, el paso de la leña al carbón y, posteriormente, del carbón al petróleo tomó entre 50 y 100 años. Durante ese prolongado proceso, las nuevas fuentes de energía no sustituyeron de inmediato a las tradicionales, sino que coexistieron con ellas durante varias décadas. Por ello, numerosos analistas sostienen que la transición energética actual también será un proceso prolongado, caracterizado por la convivencia de múltiples fuentes de energía antes de que las tecnologías de bajas emisiones puedan alcanzar un predominio significativo.
Si se observa la evolución histórica de la matriz energética, resulta evidente que las nuevas fuentes no han sustituido completamente a las anteriores. De hecho, la leña, que fue la primera fuente externa de energía dominada por el ser humano hace más de un millón de años, sigue utilizándose ampliamente en la actualidad.
Estos hechos muestran que las transiciones energéticas no consisten en la desaparición inmediata de una fuente de energía para ser reemplazada por otra, sino en la incorporación gradual de nuevas tecnologías que, durante largos períodos, conviven con las existentes. Después de aproximadamente cinco décadas de grandes inversiones orientadas a impulsar la transición energética hacia las renovables (eólica y solar fotovoltaica), los combustibles fósiles continúan aportando cerca del 80 % de la energía primaria mundial. En contraste, la energía solar y la eólica representan apenas el 3 % del consumo energético global, una participación todavía reducida e incluso muy inferior a la de la biomasa, que, como vimos, sigue suministrando alrededor del 9 % de la energía utilizada por la humanidad, a pesar de tratarse de la primera fuente energética dominada por nuestros antepasados hace más de un millón de años.
La evolución histórica de la matriz energética demuestra que el desarrollo de la civilización no ha dependido de sustituir unas fuentes por otras, sino de incorporar nuevas fuentes que amplían la disponibilidad total de energía y conviven con las precedentes. Esta coexistencia responde a que cada fuente posee ventajas específicas en términos de densidad energética, costos, disponibilidad, almacenamiento y aplicaciones industriales.
Algunos analistas sostienen que una eliminación acelerada de los combustibles fósiles, sin disponer previamente de fuentes de energía capaces de igualar o superar su densidad energética, confiabilidad y capacidad para sostener la producción industrial, el transporte, la agricultura y la fabricación de fertilizantes, podría desencadenar una crisis sistémica de enormes proporciones. Desde esta perspectiva, sustituir los combustibles fósiles por fuentes de menor densidad de flujo energético, como la energía eólica y la solar fotovoltaica, reduciría de manera significativa la disponibilidad de energía útil para la economía. Ello se traduciría en una caída de la productividad, una profunda contracción de la actividad económica mundial y un deterioro de la capacidad para producir alimentos, bienes y servicios esenciales que sostienen el nivel de vida de la población. Los escenarios planteados por algunos autores advierten que un proceso de esta naturaleza podría desembocar en un colapso demográfico sin precedentes, reduciendo la población mundial de más de 8.000 millones de habitantes a cerca de 2.000 millones. De materializarse un escenario de esa magnitud, la humanidad enfrentaría la mayor catástrofe humanitaria de su historia conocida.
La energía nuclear es la energía del futuro
La única fuente de energía que, por sus características, podría garantizar una mayor densidad de flujo energético, con efectos favorables sobre la productividad del trabajo y la capacidad de sostener una población más numerosa con mejores niveles de bienestar, es la energía nuclear. Además, es la única tecnología capaz de satisfacer de manera simultánea el denominado trilema energético: seguridad del suministro, asequibilidad mediante bajos costos y sostenibilidad ambiental. Como se observa en el cuadro siguiente, ninguna otra fuente energética reúne estas tres condiciones con el mismo nivel de desempeño.
En el cuadro[iii] se muestra la densidad de flujo energético de las principales fuentes de energía, es decir, la cantidad de energía que una fuente puede producir por unidad de superficie o volumen en un tiempo determinado. Cuanto mayor es la densidad de flujo energético, menor es el espacio, la infraestructura y los materiales necesarios para generar una determinada cantidad de energía.
En este indicador, los combustibles fósiles y, especialmente, la energía nuclear superan ampliamente a las fuentes renovables de baja densidad como la solar y la eólica. Mientras estas últimas requieren grandes extensiones de terreno y sistemas de respaldo debido a su intermitencia, la energía nuclear de fisión alcanza una densidad de flujo energético cercana a los 70.000 kW/m², varias órdenes de magnitud superior a la de las tecnologías renovables más difundidas. Por ello, desde una perspectiva física e ingenieril, la única fuente de energía actualmente disponible que combina bajas emisiones de carbono con una densidad energética suficiente para sustituir de manera masiva a los combustibles fósiles es la energía nuclear.
Aún más prometedor resulta el horizonte de la fusión nuclear, que podría alcanzar densidades de flujo energético de hasta 2 millones de kW/m², muy superiores a cualquier otra fuente conocida. Su combustible principal, el deuterio, se encuentra en enormes cantidades en el agua de mar, lo que convierte a los océanos en una reserva energética prácticamente inagotable para millones de años. En el futuro, si se logra desarrollar comercialmente la fusión basada en helio-3[iv], su extraordinaria eficiencia energética podría ampliar todavía más ese potencial, consolidando a la fusión como la fuente de energía de mayor densidad, mayor disponibilidad y menor impacto ambiental que la humanidad haya conocido.
[i] Energy Institute, KPMG & Kearney. (2024). Statistical Review of World Energy 2024.
[ii] https://www.bmcbec.com.co/publicaciones/posts/noticias/noticias/en-2050-ningun-hogar-de-colombia-cocinaria-con-lena-o-carbon
[iii] Fuente: Elaboración propia con base en Energy Institute, Statistical Review of World Energy 2024 e International Energy Agency (IEA), World Energy Balances Highlights (datos de energía primaria mundial correspondientes a 2023).
[iv] El helio-3 (³He) es un isótopo extremadamente escaso en la Tierra, ya que el viento solar que lo transporta es bloqueado en gran medida por la atmósfera y el campo magnético terrestre. En cambio, la superficie de la Luna, al carecer de una atmósfera significativa y de una magnetosfera global, ha acumulado durante miles de millones de años importantes depósitos de este isótopo implantado por el viento solar. El helio-3 ha despertado un renovado interés científico y geopolítico porque es un combustible de gran valor para futuros reactores de fusión nuclear, razón por la cual diversos programas espaciales consideran la exploración y eventual explotación de los recursos lunares como uno de los principales incentivos para el regreso del ser humano a la Luna. De manera figurada, podría decirse que el Sol ha ido depositando este recurso en la superficie lunar durante eones, a la espera de que una civilización tecnológicamente capaz pudiera aprovecharlo.
Carlos Julio Diaz Lotero
Foto tomada de: Foro Nuclear
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