El carbón, el petróleo y el gas han impulsado el desarrollo industrial… y han acelerado el cambio climático.

Se les denomina combustibles fósiles porque proceden de los restos de antiguas plantas y animales en la corteza terrestre. Básicamente, son la energía del sol recogida por las plantas mediante la fotosíntesis y conservada en compuestos de carbono. Desde que los primeros humanos descubrieron el carbón, los combustibles fósiles sirvieron de fuente de luz, calor y, finalmente, electricidad. Son mucho más densos energéticamente, lo que quiere decir que contienen más energía por cada unidad de masa que, por ejemplo, la madera; y su almacenamiento, transporte y uso no resulta complicado.

A medida que los humanos fuimos adquiriendo conocimientos sobre física y química, ideamos cada vez más formas de emplear los combustibles fósiles para abastecer hogares, transportes e industrias, y hallamos un modo de transformarlos en distintos productos químicos de gran utilidad. No obstante, en cierto momento a finales del siglo XX, también aprendimos que quemarlos y liberar carbono antiguo a la atmósfera interfería en el sistema climático y daba lugar al calentamiento global y otros síntomas de cambio climático acelerado. El cambio climático era y sigue siendo sobre todo un problema de los combustibles fósiles, ya que la gran mayoría de las emisiones de CO2 se derivan de la quema de carbón, petróleo y gas. Por eso es tan crucial que nos libremos de la innecesaria dependencia de estos combustibles si queremos abordar el problema. En 2021, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) respaldó las conclusiones del IPCC cuando hizo un llamamiento a que no se desarrollaran nuevos combustibles fósiles como principal estrategia para respetar unos límites seguros de aumento de la temperatura mundial.

Abastecer nuestras economías con combustibles fósiles también provoca contaminación local allí donde se utilizan: los vertidos de petróleo y los residuos de las minas de carbón envenenan el agua y el suelo; las fugas de metano de los oleoductos y los óxidos de nitrógeno liberados por la combustión contribuyen a la niebla tóxica y la lluvia ácida; y las partículas finas causan daños pulmonares e incluso la muerte prematura. Esto significa que el problema de usar combustibles fósiles no consiste sólo en la influencia a largo plazo sobre el sistema climático, sino también en las consecuencias más inmediatas y tangibles para la naturaleza y los seres humanos.

Por suerte, según vamos sabiendo más de física y química, descubrimos nuevas formas de producir energía sin depender de recursos fósiles no renovables que también calientan y contaminan la Tierra. De hecho, las fuentes de energías renovables, como la eólica y la solar, siguen abaratándose y haciéndose más accesibles, por lo que los combustibles fósiles pueden sustituirse ahora por opciones bajas o nulas en carbono.

¿Dónde utilizamos el petróleo y sus derivados?

Stéphane M. Grueso

El queroseno producido a partir del petróleo se comercializó inicialmente en el siglo XIX como una de las alternativas al aceite de ballena para las lámparas. Pero la gente no tardó en darse cuenta de que otros derivados energéticamente densos, como el gasóleo o la gasolina, servían para los motores de combustión interna y, en particular, para el transporte. Al ser líquidos, eran más fáciles de utilizar que los sólidos (como el carbón) o los gases, e ideales para los vehículos. Su densidad energética los hacía especialmente adecuados para los coches: permitía que fueran más ligeros y recorrieran distancias más largas, con lo que los productos derivados del petróleo pasaron a dominar pronto los transportes. En la actualidad, entre los esfuerzos para descarbonizar este sector se encuentran los avances en la tecnología de las baterías, cuyos costes se han reducido drásticamente, y se está construyendo una amplia infraestructura para vehículos eléctricos. Además se están encontrando nuevos enfoques para abastecer a la aviación, el transporte marítimo y los vehículos pesados.

Algunos productos derivados del petróleo también se emplean para producir calor y electricidad, pero esto ha empezado a cambiar igualmente. Su cuota en la generación de electricidad ha ido disminuyendo a un ritmo constante y ya esinferior al 3%, según la AIE. Será difícil resolver los retos del sector del transporte, aunque ya disponemos de una gran variedad de formas de generar calor y electricidad que son mucho mejores y mucho más limpias que los combustibles fósiles.

Aparte del transporte, el calor y la energía, diversos procesos de refinado del petróleo dan lugar a toda una gama de productos llamados petroquímicos (que se usan ampliamente en la fabricación de plásticos, fibras y caucho sintético). Así como a una serie de productos químicos industriales, tales como los disolventes, detergentes y tintes. La producción petroquímica representa alrededor del 12 % de la demanda mundial de petróleo, según la AIE. Se utilizan en artículos cotidianos, como prendas de vestir y envases, y también «en muchas partes del sistema energético moderno, como paneles solares, palas de aerogeneradores, baterías, aislamientos térmicos para edificios y piezas de vehículos eléctricos». Aunque los investigadores están trabajando en alternativas más limpias a estos productos petrolíferos, también cabe señalar que su huella medioambiental puede y debe reducirse de forma considerable mejorando el reciclaje y la gestión de residuos, la eficiencia energética y el control de la contaminación.

¿Dónde utilizamos el carbón?

La AIE afirma que el carbón es la mayor fuente de energía utilizada en el mundo para producir electricidad y la mayor fuente de emisiones de CO2. Según el IPCC, para llegar a cero emisiones netas de CO2 en 2050 tenemos que dejar de quemar carbón sin capturar las emisiones, pero estas tecnologías todavía no están disponibles a la escala necesaria. En las últimas conferencias de la ONU sobre cambio climático, quedó patente un cambio de actitud al respecto en las conversaciones sobre la eliminación progresiva del carbón y el aprovechamiento del ímpetu de las energías renovables. Además, desde la producción y el transporte hasta las centrales eléctricas de carbón, el carbón es una causa notable de contaminación atmosférica peligrosa, por lo que eliminar la generación de electricidad a partir del carbón supondrá grandes ventajas adicionales para la salud humana.

Las industrias del acero y del cemento queman carbón en sus procesos de producción, para los que es preciso mantener unas temperaturas sumamente elevadas, de más de 1000°C. La electrificación de estos procesos industriales y otros parecidos resulta difícil e incluso a veces imposible, por lo que es probable que se desarrollen combustibles sin carbono (p. ej., biocarburantes o hidrógeno producido con electricidad renovable) para esta gama limitada de usos.

También resulta posible convertir el carbón en gas de síntesis: una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno que luego se puede usar para fabricar combustibles sintéticos líquidos. Aunque estos son más limpios al quemarlos, el carbón todavía es el recurso principal, así que siguen siendo combustibles finitos basados en carbono, a pesar del cambio. Una alternativa, si fuera necesaria, es producir combustibles sintéticos similares por medios más «ecológicos» manteniendo el carbón en el suelo, por ejemplo, para sustituir a los derivados del petróleo en los transportes marítimos y aéreos. Del mismo modo, donde se necesite hidrógeno, hay formas de producirlo mediante energía renovable en lugar de recurrir al combustible de hidrógeno «negro» y «marrón» derivado del carbón.

¿Dónde utilizamos el gas?

Recursos útiles