El desarrollo y progreso de una civilización se mide de dos formas: atendiendo a su consumo de energía y a su consumo de información. Independiente de su política, historia, cultura, lugar y ubicación cronológica, la energía e información que genera, almacena, consume y transmite una civilización han sido y son factores imprescindibles para ver su evolución, además de sus creencias y del legado que pueda dejar en las artes, ciencias y letras, así como de la protección que ofrece a sus ciudadanos.
La humanidad ha progresado de forma notable cuando ha incrementado su consumo y gasto energético por habitante, mientras diseñaba máquinas más pequeñas y eficientes, y creaba herramientas más duraderas y mejores que ofrecían enormes ventajas competitivas.
También nuestra química participa de ese intercambio. Se basa en el elemento carbono, que, al arder en presencia de oxígeno, genera energía y CO2. Esa energía en forma de calor es la que nos ha permitido sobrevivir, movernos y prosperar. Sin embargo, ese CO2 es el que nos trae ahora de cabeza.
Nada es gratis y el desarrollo sin precedentes alcanzado requiere un consumo creciente de energía
Con el tiempo hemos hallado combustibles con mayor carga energética, es decir, el poder calorífico que podemos extraer al quemar un compuesto. La madera tiene un poder calorífico de entre 3,6 y 8 kcal/g; el carbón, entre 5,7 y 8 kcal/g; el petróleo y el gas, entre 10,7 y 13 kcal/g; el hidrógeno, 33,9 kcal/g; y el uranio, 5497×103 kcal/g. Salvo este último, el resto de los combustibles son combinaciones de moléculas de carbono e hidrógeno. Otra ventaja del combustible nuclear es que no produce emisiones de CO2. El hidrógeno, si es verde, tampoco.
Combustibles mejores y necesidades mayores se han traducido en un aumento del consumo: solo desde 1965 hasta 2025, en todo el mundo el consumo de las energías primarias (sin transformar, por ejemplo, en electricidad) obtenidas del carbón, petróleo, gas, nuclear, hidroeléctrica y renovables, ha pasado de 4000 millones toe (toneladas equivalentes del petróleo) a 15.000 millones toe.
El tipo de civilización
Fue el astrónomo soviético Nicolás Kardashev quien, en 1964, propuso una escala que clasificaba las civilizaciones en tres tipos, en función del consumo de energía. Lo hizo pensando en la posibilidad de hallar una civilización extraterrestre, algo que comenzaba a estar de moda en la época:
- Tipo I: la que usa toda la energía de su estrella cercana y que llega al planeta en forma de radiación;
- Tipo II: la que usa toda la energía que produce su estrella;
- Tipo III: la que usa toda la energía de su galaxia.
Kardashev calculó cuánta radiación solar llegaba por metro cuadrado, que, multiplicada por el área de la Tierra expuesta al Sol, da una cifra de 7×1017 vatios para el tipo I. De hecho, para Kardashev no había tipos intermedios. Para él estaríamos en el tipo 0 de civilización. Fue Carl Sagan quien introdujo valores intermedios por extrapolación. Así que hoy la terrestre es una civilización tipo 0,7, con 1,7×1017 vatios o 600 exajulios. Y según el actual ritmo de crecimiento, nos faltarían algunos cientos de años para llegar a ser una civilización tipo I completa, con 7×1017 vatios o consumo de 1261 exajulios.
La Agencia Internacional de la Energía cifró el consumo mundial de energía eléctrica por habitante en 2019 en 3265 kWh
Para el tipo II, calculando la superficie de nuestra estrella, resultan 4×1026 vatios. Alcanzar ese nivel tomaría miles de años y demandaría la capacidad de recoger toda la energía producida por el Sol. Para ello sería necesaria una construcción colosal, como una esfera Dyson.
El concepto se lo debemos al físico teórico británico-estadounidense Freeman Dyson, quien en 1960 sugirió que una civilización avanzada, al agotar sus recursos planetarios, podría construir una estructura alrededor de su estrella para aprovechar esa energía.
Si cuesta concebir algo así, mejor no pensar en el tipo III, para el que necesitaríamos 4×1037 vatios. Esto significaría recoger toda la energía de nuestra galaxia, cuyo diámetro se estima en 100.000 años luz. Si no tiene muy claro cuánto es eso, piense que lo más lejos que hemos llegado con una sonda espacial, la Voyager I, es a 0,0028 años luz (24,5 horas luz). Cada salto en la escala Kardashev implica multiplicar por 1010 y miles de años de desarrollo. ¿Pura utopía?
¿Queremos coches baratos con combustibles caros o coches caros con combustibles baratos?
La Agencia Internacional de la Energía cifró el consumo mundial de energía eléctrica por habitante en 2019 en 3265 kWh, cifra que creció un 2,2% en 2023. Nada es gratis y el desarrollo sin precedentes alcanzado requiere un consumo creciente de energía. En ese mismo 2023, el 82% de la energía consumida en el planeta procedía de combustibles fósiles. Si queremos seguir creciendo con energías renovables más limpias en detrimento de las fósiles, se ha de cambiar todo el modelo productivo energético, lo cual no es ni sencillo ni rápido.
Por poner un par de ejemplos, si bien un motor eléctrico es más eficiente termodinámicamente hablando (≈90%) que uno de combustión interna (≈40%), los precios hacen desistir al usuario final, pues un coche eléctrico es un 50% más caro que su homólogo de gasolina o diésel, además de que el coche eléctrico está en sus inicios frente a los de combustión interna, que llevan cien años perfeccionándose.
El dilema está servido: ¿queremos coches baratos con combustibles caros o coches caros con combustibles baratos? Hay que elegir, porque lo ideal —coches baratos con combustibles baratos— hoy no es factible. Igual sucede con una bomba de calor, que es mucho más eficiente que una caldera de gas, aunque el coste de la bomba triplique hoy al de la caldera. También podríamos preguntarnos si queremos energía más barata y menos ecológica o menos barata y más ecológica. ¿Sacrificamos el planeta por nuestra economía familiar?
Para enfrentarnos a estas cuestiones necesitamos neutralidad tecnológica, la menor injerencia política posible y, sobre todo, tiempo para adaptar industrias, modelos de negocio y patrones de consumo.
En 2050, el mix previsto será de 725 exajulios, repartidos como sigue: gas natural 25,8%; petróleo 23,7%; renovables (sol, viento, agua y biomasa) 22,2%; carbón 17,0%; hidroeléctrica 7,0% y nuclear 4,3%. Siempre y cuando no aparezca un diseño disruptivo que acorte plazos y presente atajos. Esto con respecto a la energía.
Grado de desarrollo
Pasemos al segundo termómetro del grado de desarrollo civilizatorio: la información. En la Edad Media, en treinta años de vida, una persona generaba unos 6 MB de datos, los mismos que hoy en una hora. Por no hablar de que la foto de un smartphone contiene de 1 a 5 MB de información.
Fue el astrónomo y divulgador científico Carl Sagan quien propuso una forma de clasificar una civilización por el consumo de información, con una escala que va desde la A a la Z, donde la A correspondería al millón de bits, 106 bits, la B a 107… y la Z a 1031. Según este cálculo hoy estamos en la letra M, con unos 600 exabytes (1018 bytes) de información generada. Para ser eficientes lo ideal es que se pueda consumir más información con la misma cantidad de energía.
Curiosamente, en orden de magnitud, estamos a la par en cuanto al consumo energético y el de información
Así que estamos curiosamente a la par, en orden de magnitud, para el consumo energético y el de información: unos 600 exajulios y 600 exabytes, con un incremento anual de entre el 2% y el 3% (similar al PIB), sin retrocesos provocados por guerras, desastres o pandemias. Y son necesarios estos crecimientos para que nuestra civilización no se estanque, se desarrolle y prospere.
¿Alcanzaremos como civilización el tipo II o el III algún día muy lejano? ¿Por qué no? La capacidad humana de soñar y afrontar desafíos no tiene límites. Pero como sigamos con las insensateces presentes no vamos a llegar a tipo I.
