La Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebra dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Publicamos en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera una serie de artículos que narran algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas.

¿Qué es el pico del petróleo (peak oil)?

El pico (o cénit) petrolero es el momento de máxima tasa de extracción del petróleo. Es un momento teórico a partir del cual se espera que la cantidad de petróleo disponible decline de manera irreversible. El concepto de pico del petróleo se atribuye a Marion King Hubbert (1903-1989) geólogo y geofísico estadounidense, quien en 1956 lo presentó por primera vez de manera formal (Figura 1). Este concepto se basa en extrapolar la historia conocida de yacimientos en explotación o que han sido explotados al total mundial. Los yacimientos de petróleo alcanzan muy rápido su pico de producción, para pasar después a una meseta, en la que la producción se mantiene más o menos constante, seguida de un largo declive. De hecho, la mayor parte del petróleo de un yacimiento se extrae en esta última fase.

¿Qué es la tasa de retorno energético (TRE)?

El TRE se calcula dividiendo la cantidad de energía total que es capaz de producir una fuente de energía y la cantidad de energía que es necesaria “invertir” para explotar esta fuente. Un TRE alto indica una fuente de energía “rentable” (en términos energéticos), un TRE de 1 indica la cantidad de energía “invertida” y producida es la misma, por lo cual no aportaría energía extra al sistema, mientras que un TRE menor de uno indicaría que se trata de un sumidero energético, una fuente que aporta menos energía neta que la que es necesario invertir.

Si aplicamos el concepto de TRE a los yacimientos de petróleo vemos que cada yacimiento tiene un TRE distinto, y que, en promedio, el TRE de los yacimientos descubiertos ha ido disminuyendo a lo largo del tiempo. Los yacimientos con un petróleo de más calidad y cercanos a la superficie y, por tanto, más fácilmente explotables, fueron los primeros en explotarse. Posteriormente se han ido explotando yacimientos de más difícil acceso, y que, por lo tanto, tienen menores TREs. En el cómputo global, por tanto, a partir del cénit de extracción no sólo hay cada vez menos petróleo, sino que además se explotan yacimientos con cada vez menor TRE.

¿Hemos llegado al pico del petróleo?

Ésta es una pregunta complicada, por varios motivos. Por un lado, porque certificar con seguridad el pico petrolero solo puede hacerse una vez éste ha pasado y actualmente sólo podemos intentar estimar el mismo en base a las tendencias en la producción y descubrimiento de yacimientos. Por otro lado, lo que habitualmente llamamos petróleo en realidad engloba varias categorías de hidrocarburos líquidos: petróleo crudo convencional, crudo extra-pesado, arenas bituminosas, petróleo ligero de roca, etc, cuyo cénit de producción debería calcularse por separado. Aunque el número de descubrimientos se mantiene estable desde finales del s. XX, después de haber tenido su máximo en la década de los 60 del pasado siglo (Figura 2), el TRE de estos yacimientos es menor. Esto no debe sorprendernos, ya que se trata de un recurso finito, no-renovable, y es razonable pensar que los yacimientos más grandes y más ricos fueron los primeros en ser descubiertos. Algunas estimaciones indican que es probable que estemos viviendo actualmente el pico del petróleo crudo convencional.

¿Cuáles son las implicaciones del pico petrolero?

La primera, implícita en la propia definición del pico petrolero es la disminución progresiva del petróleo y de la energía que puede ser extraída del mismo. La Agencia Internacional de la Energía (AIE; o IEA en sus siglas en inglés) publica cada año un informe sobre la situación energética internacional (World Energy Outlook; WEO), tratando distintos apartados, entre ellos el petróleo. El último informe indica una previsión de crecimiento de la demanda mundial de petróleo debido al creciente transporte por carretera, aviación y de las petroquímicas, que se cifra en más de 10 millones de barriles diarios para 2025. Por otro lado, la AIE realiza una predicción de la producción del petróleo y prevé que para el año 2025 faltarán al menos 13 millones de barriles de petróleo para satisfacer las demandas. En base a los datos publicados por la AIE, Antonio Turiel, científico titular del CSIC, ha calculado la energía neta que de manera realista ofrece el petróleo actualmente y que ofrecerá en el futuro. Esos cálculos indican una disminución de más del 50% en los próximos 25 años, pasando de 69 millones de barriles equivalentes diarios a 33 millones en el año 2040 (Figura 3).

El cénit de producción es un concepto que se puede aplicar a todo recurso no renovable. De hecho, además del cénit de producción del petróleo también se habla de otros cénits de recursos energéticos como el carbón, el uranio o el gas natural, algunos de los cuales (los combustibles fósiles) podrían estar también próximos en el tiempo ( menos de 20 años). En definitiva, la perspectiva de una disminución de la energía neta disponible es real.

Los intentos de mejora de la eficiencia energética podrían ayudar a la disminución de la energía por persona. Por desgracia, parece probado que la mejora de la eficiencia en la que se usa un recurso debido al desarrollo tecnológico, más que disminuir el consumo de dicho recurso, hace más probable un aumento en el consumo del mismo (paradoja de Jevons). Por otro lado, la sustitución del petróleo y otros combustibles fósiles por otras fuentes de energía, no es un asunto sencillo, ya que hay ciertos sectores (p.ej., transporte aéreo, transporte pesado por mar y carretera) cuya electrificación no es viable. Además, estos intentos de sustitución necesitarían en su desarrollo ingentes cantidades de energía y/o de materias primas raras y escasas.

Existe una correlación entre la economía real y la cantidad de energía disponible, y el petróleo está muy imbricado en todos los sectores económicos. Por ello, la disminución de la cantidad disponible de petróleo y otros combustibles fósiles, y por ende, de la energía disponible, tiene implicaciones a muchos niveles en el sistema económico mundial. Además, el control de recursos energéticos y minerales son los condicionantes principales de las agendas geoestratégicas de las grandes potencias.

El cénit de la producción de petróleo, al igual que el cénit de producción de otros combustibles fósiles, son parte y consecuencia del cambio global; es decir, del conjunto de cambios que tiene un origen antropogénico y que están teniendo repercusiones a escala geológica. Las consecuencias de las actividades humanas, incluyendo el cambio climático y la pérdida masiva de biodiversidad, son los grandes desafíos a los que se debería estar enfrentando nuestra especie actualmente.

Para saber más:

Miller Richard, G., Sorrell Steven, R., 2014. The future of oil supply. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 372, 20130179.

A. Turiel (2019).

M. Mediavialla et al. (2019).

G. Tverberg (2019).

Sobre el autor: Asier Gómez es investigador Ramón y Cajal en el Departamento de Estratigrafía y Paleontología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.