Apuntes científicos desde el MIT

Durante mi regreso a Boston, donde placer, ciencia y trabajo se entremezclan, un amigo me aconsejó: “Deberías conocer a Rubén Juanes, un profesor español del MIT que trabaja en algo muy interesante”.

- “¿En qué?”
- “Investiga cómo los fluidos se mueven entre los medios porosos”

Sonreí y me quedé unos instantes reflexionando sobre el concepto tan raro de “interesante” que tienen los científicos…, pero cuando al rato visité la web de este ingeniero coruñés y descubrí que aplicaba dicho “movimiento de fluidos en medios porosos” a averiguar cómo mejorar el rendimiento de los pozos petrolíferos, a entender los peligrosos escapes de metano de los hidratos de gas en los fondos oceánicos, y a buscar maneras de inyectar bajo tierra el dióxido de carbono emitido por las centrales térmicas, le escribí de inmediato para pedirle que nos recibiera en su despacho del departamento de ingeniería civil y medioambiental del Instituto Tecnológico de Massachussets.

Volveremos con calma a estos temas extensísimos, pero hagamos hoy honor a la filosofía con que nació este blog llamado “Apuntes científicos desde el MIT”, y todavía desde Cambridge resumamos de manera desenfadada las principales anotaciones que realicé durante mi conversación con Rubén sobre el “movimiento de fluidos en medios porosos”.

Hidratos de gas – El hielo que se enciende
Tanto las bajas temperaturas de las zonas polares como la presión existente en los fondos oceánicos hace que se produzca un fenómeno extraño: en zonas donde la descomposición de materia orgánica genera gran cantidad de gas metano, cuando el agua se congela deja atrapado este gas en su interior y forma una especie de hielo que puede llegar a encenderse.
Los hidratos de metano se descubrieron hace más de 30 años, y según algunas estimaciones estas gigantescas capas en el subsuelo oceánico y el permafrost ártico pueden llegar a contener más carbono orgánico que todo el carbón, petróleo y gas natural existente en la Tierra.
Por tanto, la primera gran línea de investigación que apareció sobre los hidratos de gas fue averiguar cómo poder extraer el metano atrapado en ellos para quizás convertirlo en una nueva fuente de energía. Según Rubén todavía hay enormes limitaciones tecnológicas para conseguir rescatar el de los océanos, pero hay regiones de Canadá en las que se han hecho ensayos prometedores sobre los hidratos situados en capas superiores.
La otra línea importantísima, y aquí aparece el “movimiento en medios porosos” de Rubén, es entender los mecanismos por los que este metano atrapado en el hielo de los sedimentos oceánicos se va escapando hasta llegar a la atmósfera y contribuir significativamente al calentamiento global del planeta.
El metano es un gas que provoca un efecto invernadero considerable, y existe un enorme interés en comprender el rol exacto que tiene en las alteraciones del clima terrestres.

¿Cuánto petróleo queda?
Rubén me cuenta que de media, en cada yacimiento petrolífero sólo se extrae el 20-30% del petróleo que contiene. El resto está demasiado impregnado en el subsuelo y es tan complicado extraerlo que con la tecnología actual no resulta rentable hacerlo. Él, analizando el “movimiento de fluidos por medios porosos”, es uno de los muchos que investiga para mejorar la recuperación de petróleo. No es un campo que cojee en financiación, cualquier pequeño avance en este aspecto tiene unas repercusiones económicas muy considerables.
No pude resistirme a la típica pregunta acerca de cuántos años de petróleo nos quedan. “No tiene mucho sentido plantearlo de esta manera”, respondió, “el petróleo nunca se terminará, simplemente dejará de utilizarse cuando su precio suba por las nubes y resulte más barato utilizar otras alternativas energéticas”. Obvio, pero insistí un poco y le pedí que valorara el baile de cifras que solemos recibir dependiendo de las fuentes. Me explicó que para obtener tales estimaciones utilizan el “ratio R/P”, que significa la relación entre las Reservas restantes y la Producción o ritmo al que se extrae. La diversidad de pronósticos es considerable, pero admite que desde hace 40 años se está repitiendo que queda petróleo para 40 años más. El motivo de que el petróleo se resista a terminarse no está en la “P” sino en la “R”: En las últimas décadas se han ido descubriendo grandes yacimientos petrolíferos que han ido aumentando las reservas contabilizadas, y además la extracción es cada vez más efectiva. Pero ojo! Rubén advierte que está todo ya tan explorado que cada vez es más improbable descubrir ningún otro gran yacimiento oculto que añada más años de vida al petróleo. La única opción para mantener el R/P estable es aprender a mejorar ese 20-30% de rendimiento en las extracciones. Ahí está el reto, y parte del trabajo sobre “movimiento de fluidos por medios porosos” de Rubén.

La epopeya de inyectar CO2 bajo tierra
Mejorar la eficiencia energética e incrementar la producción con fuentes de energía renovables es sin duda la gran apuesta del reto energético al que nos enfrentamos, pero analizando ciertos datos parece utópico imaginar un futuro libre de combustibles fósiles. “Compruébalo”, me dijo Rubén, “pero China está construyendo alrededor de 100 centrales térmicas al año”. Todas estas centrales emiten grandes cantidades de CO2 a la atmósfera. Una posibilidad para reducir estas emisiones es capturarlo e inyectarlo bajo tierra para secuestrarlo entre diferentes estructuras rocosas del subsuelo.
El asunto es controvertido porque para conseguir por esta vía un efecto significativo en la reducción del CO2 atmosférico se requiere un proyecto faraónico. Implantar a gran escala estas costosas medidas significaría sin duda un notable aumento del precio de la energía eléctrica, y además se necesitaría una legislación a nivel global que obligara a todos los productores mundiales a implantar estas tecnologías.
Pero uno de los factores más importantes a resolver antes de ponerse a construir estos sistemas es averiguar si el CO2 se quedaría permanentemente en el subsuelo, o si de alguna manera se filtraría y volvería a escaparse a la atmósfera. Como podéis imaginar, aquí se enmarca la investigación en el “movimiento de fluidos en medios porosos”. El grupo de Rubén busca las zonas idóneas para que esta inyección de dióxido de carbono capturado a la salida de las centrales térmicas sea lo más estable posible.
Rubén confiesa sus dudas de que algo tan costoso pueda llegar a implantarse de manera global, pero al mismo tiempo advierte que se necesita una solución de este estilo; los combustibles fósiles no van a desaparecer de las ecuaciones energéticas, y aunque parezca descabellado adaptar mecanismos de captura de CO2 a la salida de las centrales térmicas para inyectarlo bajo tierra, es sin duda una opción muy a tener en cuenta.
La otra inquietante opción es, como le dije hacia el final de mi visita, “que todo continúe igual y a ver qué pasa”. Vi en su cara una expresión de resignación que parecía indicarme “por desgracia, ésta también es una opción posible…”

Dejando de lado este turbador último mensaje, una de las conclusiones que saqué de nuestra charla es que “ el análisis del movimiento de fluidos por medios porosos” es muchísimo más interesante de lo que yo pensaba. De largo.
Evidentemente, una conversación así debía terminar acompañado de otros científicos en el bar con el nombre más inspirador de Cambridge: “The Miracle of Science”.

El debate sobre asuntos científicos entre Obama y McCain está siendo menos jugoso de lo que un iluso esperaba, pero sí podemos rescatar una clara diferencia entre ambos candidatos: Su visión sobre la energía nuclear.
Da buenos augurios que ambos candidatos se preocupen por el cambio climático y afirmen sin suspicacias su clara intención de reducir las emisiones de CO2, pero conscientes de que la demanda energética no va a disminuir, difieren respecto el rol de las diferentes fuentes para suplir a los combustibles fósiles.
McCain no descarta las energías renovables, pero ha prometido la construcción de 45 nuevas centrales nucleares de aquí al 2030.
Obama se hace el despistado y no reniega de la energía nuclear, pero cuando cita residuos, seguridad y coste deja entrever que ni de lejos es una opción de su agrado. Él apuesta por impulsar en serio la inversión en energías renovables, y de paso crear una nueva industria en la que US lidere la innovación tecnológica.

Según una encuesta reciente de Harris Poll a más de 2700 personas, el 49% de los estadounidenses están a favor de la construcción de nuevas centrales nucleares. Sólo el 32% se opone, y el 19% restante se declara indeciso. Lo más curioso es que la opinión sobre la energía nuclear se hace más favorable con la edad, siendo únicamente en el grupo de 18-31 años donde hay más gente en contra que a favor.

(gráfico robado sin ninguna contemplación pero con mucho respeto del blog Tierney Lab del NYT)

¿Y vosotros? ¿Qué opinión os merece la energía nuclear?¿Creéis que es una buena alternativa para disminuir las emisiones de CO2?

Reconozco que es un tema incómodo, y mi perspectiva va fluctuando cada vez que escucho los bien documentados y aparentemente obvios argumentos que los expertos esgrimen tanto a favor como en contra.
A veces da la sensación que el debate no ha cambiado en los últimos 20 años, pero lo cierto es que dio un vuelco en el momento en que el CO2 pasó a ser el enemigo a batir, y los riesgos del calentamiento global pasaron a considerarse mayores que los propios de la energía nuclear.
La necesidad imperiosa de luchar contra el cambio climático ha hecho que incluso muchos ecologistas la consideren la manera más rápida y efectiva de disminuir la dependencia de los combustibles fósiles.

Los defensores de la energía nuclear aseguran que en estos momentos es absolutamente segura, saben cómo gestionar los residuos, y es la que genera menos impacto ambiental. Según ellos las energías renovables están lejos de ser una alternativa factible a gran escala, y aunque se debe invertir en ellas, si realmente nos preocupa el cambio climático no hay tiempo que perder con idealismos engañosos; debemos ser pragmáticos, valorar la situación objetivamente, liberarnos de prejuicios anticuados, y concluir que hoy por hoy la energía nuclear es la mejor opción de que disponemos.

Los detractores opinan que la gestión de residuos todavía es problemática y mencionan los riesgos de proliferación, pero su gran ataque es al coste económico de las centrales nucleares. Construir una central nuclear es carísimo, y cada vez lo será más si de verdad se pretende tener en cuenta la seguridad y los residuos. Además, tampoco se construyen y empiezan a ser operativa en dos días, no es ni mucho menos una solución inmediata como sus defensores aseguran. Por otro lado, las energías renovables está mejorando a un muy buen ritmo, y no es ser un ingenuo pensar que a medio plazo puedan ser más efectivas que la energía nuclear. Es cuestión de ser valientes y apostar de una vez por un nuevo modelo que nos de soluciones medioambientalmente óptimas. Es uno de los retos científicos del siglo XXI y debemos atajarlo en serio. Invertir en nucleares es evitar el salto adelante, y considerarlas un parche temporal es una trampa, porque ralentiza y debilita el empujón que debe darse a las fuentes alternativas renovables.

No quiero extenderme demasiado, podemos ampliar el tema en futuros posts. Me gustaría leer vuestras opiniones, tanto de entendidos como de no, sobre la energía nuclear. ¿estáis a favor o en contra? ¿ha cambiado vuestra perspectiva en los últimos 10 años?

También dejo sobre la pantalla una reflexión sobre la encuesta de hace dos semanas en EEUU: la diferencia de valoración por edades más o menos coincide con la intención de voto entre Obama y McCain. ¿Creéis que es una coincidencia o hay alguna relación?
Si la hay… ¿es porque los candidatos reflejan la opinión de sus votantes? O porque los partidarios de un líder determinado se dejan influir por sus planteamientos?
Si no la hay, ¿significa que los jóvenes son más idealistas? O que se preocupan más de cómo será el planeta dentro de 40 años?
Cómo interpretáis esta diferencia generacional en la percepción de la energía nuclear?