Crecimiento exponencial para siempre... y más allá

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Según un estudio publicado en Nature en 2020, el peso de todas las cosas creadas por el hombre ha superado el peso de todas las cosas que viven en este planeta por primera vez en la historia de la humanidad. Si ha leído bien, probablemente esto no sea una novedad para usted. Lo más interesante aquí, sin embargo, es que la mitad de este material fue extraído, transportado y convertido en civilización hace relativamente poco tiempo: simplemente no estaba allí hace dos décadas. Ahora cierra los ojos e imagina que la mitad de tu casa, la mitad de las carreteras entre edificios, la mitad de tu lavadora, tu coche y tu ordenador desaparecen. Bienvenidos al año 2000.

Todo esto se debió al crecimiento exponencial (un ajuste perfecto para el siglo pasado), donde estábamos duplicando la cantidad de cosas creadas por humanos cada 20 años. En caso de que se lo pregunten: esta tasa de crecimiento es en realidad bastante modesta sobre una base anual: equivale a apenas un 3,5% anual. A pesar de estos modestos avances, la masa colectiva de materiales cubiertos por nuestras huellas dactilares ha pasado del 3% de la biomasa mundial en 1900 a superar el 100% en apenas 120 años. Éste es el poder del crecimiento exponencial. Sin embargo, al menos aparentemente, seguimos ocupando las mismas ciudades con aproximadamente la misma infraestructura. ¿A dónde fue entonces todo esto?

Bueno, la mayor parte (81%) se ha convertido en hormigón y grava. Carreteras. Puentes. Edificios. La mayor parte en China. Sí, mientras tanto algunas de las cosas viejas fueron demolidas, desechadas y enterradas bajo tierra como desechos, pero la acumulación neta de material hecho por el hombre no se detuvo ni un minuto. Y esto es precisamente lo que realmente utilizamos: las cantidades incalculables de desechos mineros y los combustibles fósiles necesarios para moverlos simplemente no se contabilizan. Si se considera el peso de las rocas extraídas de un sitio minero y la masa de los minerales reales extraídos, el panorama cambia considerablemente. Tomemos como ejemplo una alianza de oro:

Dado que las pepitas de oro que se encuentran libremente o fácilmente arrastradas en las masas de agua hace tiempo que se han recogido por completo, hoy en día se deben extraer entre 4 y 12 toneladas (una media de 12 toneladas) de roca para extraer cuatro gramos de oro, es decir, la cantidad media de oro. en un anillo de bodas, del que se pueden seleccionar entre 1 y 4 toneladas (una media de 2,5 toneladas) de mineral aurífero, que luego se puede triturar y mezclar con sustancias químicas tóxicas como cianuros o mercurio, así como con enormes cantidades de agua, para permitir la extracción de un total de 4 gramos de oro (Cooper et al. 2018)

Ahora, si sumamos 309 gigatoneladas (o mil millones de toneladas métricas) de producción mundial acumulada de carbón (más la roca de desecho), el dragado de ríos y canales, la tierra retirada de los cimientos de una casa, etc., obtenemos alrededor de 7.000 Gt de materiales movidos. y transformados por la humanidad, o mejor dicho: los combustibles fósiles. Llegados a este punto, quiero que intenten visualizar los 2.500 mil millones de toneladas métricas de dióxido de carbono emitidas durante el proceso congelados en pulcros cubos blancos de hielo seco. Ahora bien, si hubieras construido una torre de estos, similar a la de la infografía de arriba, sería dos veces más alta (y pesada) que la que representa materiales fabricados por el hombre. Comparemos eso con el peso de la biomasa de la Tierra (1120 Gt) y tratemos de mantener la idea de que todo este carbono adicional no tiene nada que ver con inclinar el equilibrio del planeta... Amigos, esta cantidad de CO₂ no es un ligero empujón, sino una patada con salto en la cara.

Teniendo en cuenta toda esta enorme cantidad de material y las incalculables cantidades de combustible quemado durante el proceso, surge la pregunta: ¿puede esto continuar en otra ronda? Dado que estamos hablando de una tendencia acelerada, en realidad estamos en camino (al menos en teoría) de triplicartodas las cosas creadas por el hombre para 2040. Sólo para poner esto en contexto, esto significaría que necesitaríamos extraer y transportar más minerales que durante el transcurso de toda la historia humana.Esta es la tasa de crecimiento de la que estamos hablando.

No es difícil ver entonces que incluso un pequeño cambio en la demanda de energía (debido a una calidad cada vez menor de los recursos) supondría una diferencia colosal en este caso. Cuando necesitas mover cada vez más mineral de menor ley (que contiene cada vez menos materiales útiles) y molerlo hasta convertirlo en un polvo cada vez más fino para poder lixiviar granos de metal cada vez más pequeños, empiezas a apreciar el “““desafío”” ”adelante (entre comillas triples de miedo). Si se combina todo esto con un excedente de energía procedente del petróleo que se deteriora rápidamente, se empieza a ver que es “bastante improbable” que este crecimiento se materialice.

La cuestión es que necesitamos este crecimiento exponencial para evitar un rápido colapso de la infraestructura. A medida que crece la longitud de las carreteras y puentes, también aumenta la inversión continua en su mantenimiento. La mayor parte de lo que tenemos hoy se ha construido en las últimas dos décadas, desde los años sesenta. Ahora esto está llegando al final de su vida y pide ser reemplazado. Lo que hace seis décadas solía ser un beneficio añadido para la economía se ha convertido en un enorme pasivo. La mayor parte no tiene reparación. La única manera de apuntalar este sistema es agregarle carreteras cada vez más nuevas cada año. Una parada en el crecimiento material equivaldría a una cierta decadencia y colapso. Literalmente.

Ahora bien, si se tiene en cuenta que todo este material fue (y sigue siendo) movido por el petróleo, que no sólo está alcanzando su punto máximo, sino que está cayendo en términos de energía neta, tenemos las décadas más “interesantes” de la historia de la humanidad por delante.

Esta duplicación de la demanda de materiales y del flujo de residuos, con sus necesidades de transporte y procesamiento, rápidamente duplicaría y luego triplicaría la demanda energética relacionada. Si bien la minería es responsable del 3,5% de nuestro uso global de energía, mover esta gran cantidad de cosas alrededor del mundo ya requiere un enorme 30% del suministro global de energía (la mayor parte en forma de gasolina y diésel). Recuerde: todo debe transportarse al menos una vez durante su vida útil. Las rocas deben extraerse y luego transportarse en camión. Los minerales concentrados deben llevarse a una fundición. Los productos metálicos terminados deben transportarse a un sitio de fabricación. Los productos terminados deben transportarse a una tienda o almacén. Las materias primas deben pasar a un horno de cemento, luego el hormigón mezclado debe entregarse en la obra junto con piedras trituradas, ladrillos, vigas metálicas y mucho más. Después de la eventual demolición del edificio, los escombros deben ser retirados y enterrados “en algún lugar”.

Ahora imaginemos lo que sucedería si tuviéramos que duplicar y luego triplicar la cantidad de material extraído y transportado alrededor del planeta, pero esta vez involucrando minerales de calidad cada vez menor (es decir, moviendo rocas aún más estériles) y utilizando energía de calidad cada vez menor ( combustibles fósiles que requieren cada vez más energía para obtener cada año)... Si se me permite aventurarme a hacer una conjetura: el suministro mundial de energía no podrá hacer frente a esta demanda adicional (diablos, estaremos felices si no se contrae rápidamente tan barato como producir yacimientos petrolíferos agotados). ¿Podríamos entonces sacrificar una porción cada vez mayor de nuestro suministro de energía para aumentar los flujos de materiales? ¿Alguien tendrá entonces la energía para transformar estos minerales en productos y finalmente potenciar su uso? Difícilmente.

Lo único que podría provocar esta caída del suministro neto de energía, combinada con una demanda en aumento desesperado, es escasez. Subidas de precios y luego quiebras. Ola tras ola. Ausente de una nueva fuente de energía, completamente independiente del petróleo. , lo que enfrentamos no es otra ronda de duplicación en el uso de materiales, sino un lento y luego rápido fracaso de la industria minera y del transporte, y una fuerte caída en la producción manufacturera debido a todo tipo de escasez. Y no sólo eso. En nuestra infinita sabiduría hemos basado todo nuestro sistema financiero en un crecimiento ininterrumpido. El pago de los intereses (ahora a un tipo cada vez mayor) depende enteramente de una expansión económica constante, sin la cual el servicio de la deuda se vuelve imposible, a menos que uno obtenga otro préstamo para pagar el anterior. Sin embargo, sin materiales y energía que sustenten el crecimiento real, todos estos pasivos financieros se convertirán en activos improductivos al principio, y luego en una quiebra poco después...

¿Qué tal el reciclaje entonces? Pues prácticamente eso supone reutilizar metales, el 3% del peso total de la materia que hemos acumulado durante el último siglo. El resto es prácticamente imposible de reciclar a escala. El hormigón, los ladrillos y el asfalto usados ​​sólo se pueden mezclar con material nuevo hasta una cantidad muy limitada. En el mejor de los casos, estas sustancias pueden reutilizarse como gravilla para pavimentar con nueva cosas para una cubierta suave, pero en su mayoría terminan en vertederos. Los plásticos también tienen una mala tasa de reciclaje debido a que a menudo se mezclan con otros materiales (y entre sí). Incluso si se seleccionan correctamente, su calidad se degrada con cada ronda de reciclaje, ya que los polímeros largos se descomponen en fragmentos cada vez más pequeños. Si no hubiera nuevas fuentes de plásticos, hormigón, asfalto y ladrillos, nos quedaríamos sin estas sustancias muy, muy rápidamente. ¿Te imaginas una civilización sin estos? Bueno, puedo, pero se parecería mucho a la antigua Grecia.

Ahora volvamos a los metales. Como sigo contando en este blog, la mayoría de los productos que utilizamos no están diseñados para ser reciclados. En absoluto. Los componentes metálicos suelen estar soldados a otros componentes, recubiertos y combinados con otros metales, o se encuentran enterrados profundamente dentro de una pieza de plástico moldeada por inyección. A excepción de los grandes bastidores, piezas de máquinas, ejes, ruedas, carcasas, etc., fabricados a partir de una aleación específica, una buena parte del metal que se utiliza actualmente nunca se reciclará. Es demasiado complicado separar los componentes e identificar su composición material exacta. No debería sorprender entonces que las empresas de reciclaje se centren en metales de gran valor (como platino, plata, oro) y los componentes grandes enumerados anteriormente, mientras desechan el resto como residuos mixtos. Esto sin mencionar que la recolección y separación también plantean un gran desafío, además de los costos de transporte. Según un informe de la ONU sobre el tema:

Las tasas de reciclaje de metales son mucho más bajas que el potencial de reutilización. Menos de un tercio de los 60 estudiados tienen una tasa de reciclaje superior al 50 por ciento, aunque muchos son cruciales para tecnologías limpias como baterías para automóviles híbridos o imanes en turbinas eólicas.

Incluso si pudiéramos alcanzar una tasa de reciclaje del 90% (que es básicamente el límite práctico para aplicaciones industriales), todavía perderíamos el 10% de nuestros metales valiosos en cada ronda. En aras de la simplicidad, calculemos con una generosa vida útil de 10 años para un producto promedio. Si detuviéramos la minería, sufriríamos la pérdida del 65% de nuestros materiales valiosos en un siglo y reduciríamos nuestro vasto tesoro de 39 Gt de metales a menos de una tonelada métrica. menos de doscientos años. El poder de la función exponencial corta en ambos sentidos.

La mala noticia es que seguramente no podremos llegar allí de forma tan sencilla. Todo esto supondría que mientras tanto no nos quedaremos sin combustible para los camiones, las plantas de reciclaje, las fundiciones y demás, o que la electrificación del transporte de larga distancia, las aplicaciones industriales de altas temperaturas o una economía circular en general es posible. Tengo mis dudas (ver el caso del cobre como referencia). Si dependiéramos únicamente del reciclaje, funcionaría solo por un corto tiempo, luego, después de caer por debajo de cierto umbral, nuestra compleja red de tecnologías simplemente colapsaría debido a que uno o más de nuestros metales críticos se "extinguirían". Sin muchos de estos metales especiales, por ejemplo, no hay computadoras, inteligencia artificial o algo llamado Internet... Y sin ellos, ¿cómo esperamos gestionar nuestras sociedades supercomplejas?

Después de entender todo esto, no es difícil ver hacia dónde nos dirigimos. (No para las estrellas, seguro.) La demanda de combustibles contaminantes para el transporte seguirá creciendo y creciendo, hasta que ya no pueda hacerlo, debido al hecho de que se necesitará cada vez más energía para producir estos combustibles (que ya es más alta de lo que se necesita). pueden proporcionar). En este punto, mucho antes de que los vehículos eléctricos puedan hacer mella en el consumo de petróleo, el crecimiento en el uso de materiales se detendrá y retrocederá. Tenga en cuenta que estos vehículos tan publicitados sólo podrían reducir el uso de combustible después una enorme inversión inicial en minería y transporte (impulsados ​​por combustibles fósiles) y, por lo tanto, contribuyen en gran medida a una mayor demanda de diésel y carbón. Lo mismo se aplica a las “renovables” (no sólo para la producción de estas tecnologías, sino también para la muy necesaria compensación por su intermitencia). Entonces, ¿es de extrañar que los combustibles fósiles sigan representando el 82% de nuestro consumo mundial de energía primaria, al igual que hace medio siglo? ¿O que las emisiones de CO2 siguen aumentando y aumentando (alcanzando un récord de 34.400 millones de toneladas métricas el año pasado) “a pesar” de un aumento sin precedentes en la producción eólica y solar…?

Por incómodo que parezca, no hay “renovables” ni energía nuclear sin combustibles fósiles: un aumento de la capacidad “renovable” significa un aumento de las emisiones de CO2. En consecuencia, a medida que los combustibles fósiles comiencen a disminuir, también lo hará la producción, el reemplazo y el mantenimiento de todas las fuentes de energía alternativas. Todo ello en el peor momento posible. A medida que avanza la “transición energética” en un intento desesperado por compensar la pérdida de energía excedente proveniente de los combustibles fósiles, y a medida que la infraestructura y los edificios antiguos comienzan a desmoronarse (sin mencionar las tecnologías propuestas de captura y almacenamiento de carbono, o una mayor demanda de agua dulce y la necesidad de mitigar los terribles efectos de un colapso climático causado por nuestro ardiente deseo de acumular riqueza), los “problemas” que requieren más energía –y no menos– para “resolver” simplemente nos abrumarán. Parece que hemos construido la madre de todos los esquemas Ponzi, que ahora pesa más que toda la biosfera viva del planeta, y los tontos quieren sacar provecho de todo a la vez.

Hasta la proxima vez,

B