HISTORIA DE LA

PRODUCCIÓN Y CONSUMO

DE ENERGÍACurso:Energías Renovables y Sociedad

Semestre 2013-I

HISTORIA DEL CONSUMO DE

ENERGÍA PREVIO A LA

REVOLUCIÓN INDUSTRIAL

EQUILIBRIO EN LA NATURALEZA(SIN INTERVENCIÓN DEL HUMANO)

� La Naturaleza terrestre, siempre ha reutilizado los residuos generados por sus subsistemas para abastecer de recursos a otros subsistemas.

� De esta forma, los recursos no se esquilman, los residuos se mantienen controlados y el crecimiento de “entropía” se contiene en un sistema global en equilibrio.

� La especie humana ha venido a modificar esta tendencia natural: hemos basado nuestra civilización en acabar con los recursos del planeta Tierra, generando residuos que no se reaprovechan y que además contaminan el medio ambiente.

EQUILIBRIO ENERGÉTICO ESTABLE E

INDEFINIDO

1. Recursos energéticos inagotables.2. Residuos reciclables y aprovechados por otros

subsistemas naturales o sociales.� Imposibilidad = Principal motivo detrás de todos

los conflictos y guerras que ha padecido la especie humana.

� Los seres humanos siempre han competido con sus iguales por los recursos naturales, tanto alimento como energía, y siempre han procurado echar a otros sus inútiles -e incluso perjudiciales-residuos.

EVOLUCIÓN

� Aprovechamiento creciente de energía y valor constante de ésta, independiente de la época, dado por la alimentación (sólo variable por desigualdad socioeconómica).

� “La historia de la civilización es la del dominio de las fuerzas de la naturaleza por medios culturales, de tal forma que la cultura evoluciona conforme aumenta la energía aprovechada per

cápita en un dado período y la eficiencia de los medios instrumentales para servirse de ella”.

� El proceso evolutivo no ha cesado y la energía es su eje vector.

CAMBIOS EN LA CIVILIZACIÓN

CONSECUENCIAS DEL AUMENTO DE RIQUEZA

� Destrucción del medio ambiente (transformación de recursos naturales en residuos más o menos peligrosos)

� Pobreza en el mundo.

� Un “rico” consume aproximadamente 16 veces más recursos que un "pobre" y genera muchos más residuos.

MAPA DE CONTAMINACIÓN

INTERPRETACIÓN ENERGÉTICA

DE LA HISTORIA HUMANA

MODELO DE LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA

AGOTAMIENTO

INTERPRETACIÓN DEL CICLO

� Sociedades humanas como sistemas.� Su funcionamiento exige un flujo continuo de

energía:� Captar recursos energéticos externos� Asimilarlos para extraer orden de ellos� Librarse de los residuos resultantes del proceso.

1. Inicio del ciclo: periodo de abundancia = crecimiento y complejidad social.

2. Incremento de presión sobre los recursos.3. Agotamiento (dificultad para acceder a recursos).4. ¡CRISIS!5. Nueva tecnología.

CONSECUENCIAS

� Disminución de la rentabilidad energéticacon cada cambio de actividad.� Cazar un mamut resultaba, en términos energéticos,

unas 16 veces más provechoso que plantar una hectárea de trigo con su consiguiente elaboración del pan.

� Una central térmica tarda no menos de 5 años en devolver la energía que se invierte en su construcción, mientras que su vida operativa no va más allá de 30 años = Rentabilidad energética del orden de 6 veces.

� Incremento de la complejidad social.

LA CAZA COMO ACTIVIDAD ENERGÉTICA

AGRICULTURA Y ENERGÍA

INNOVACIÓN FRUTO DE LA CREATIVIDAD

"Nótese bien que no hay cosa más difícil de tratar,

ni más dudosa de conseguir, ni más peligrosa de

conducir, que hacerse promotor de la

implantación de nuevas instituciones. La causa

de tamaña dificultad reside en que el promotor

tiene por enemigos a todos aquellos que sacaban

provecho del antiguo orden y encuentra unos

defensores tímidos en todos los que se verían

beneficiados por el nuevo..."

Maquiavelo (El Príncipe, Cap VI).

MODELOS ENERGÉTICOS

� Preagrícola� Agrícola� Agrícola avanzado� Preindustrial� Industrial� Industrial avanzado

� El hecho de que un modelo determinado impere en una región no quiere decir que se imponga en otros lugares en el mismo momento.

� Están condicionados por sus fuentes de energía y su aprovechamiento, y al pasar de un modelo a otro se registra un incremento del consumo de energía per cápita y de su consumo global.

¿CUÁL FUE LA PRIMERA

INNOVACIÓN DE LA HUMANIDAD?

PREHISTORIA

Modelo energético pre agrícola

Modelo energético agrícola

LA CAZA

� La caza como fuente de su energía vital.� Desde hace unos 7 millones de años hasta hace

350.000 años.� Entornos donde la temperatura no bajara de cero

grados centígrados.� Generaban residuos biodegradables. � Obliga al nomadismo. � Las poblaciones de cazadores se mantenían en un

tamaño limitado y pequeño.� La esperanza de vida no pasaba de los 30 años.

EL FUEGO

� Se utilizó conscientemente desde hace 400,000 años.� Al principio recogían algunas brasas que quedaban

después de los incendios naturales, causados por los rayos, y conservaban el fuego en las cavernas añadiéndole palitos continuamente.

� Triple utilidad:� Calentar las cavernas donde vivían (lo que permitió al

género Homo colonizar territorios en los que la temperatura ambiente se aproxima en algún momento a los cero grados).

� Volver digeribles algunas partes de los animales que cazaban (lo que permitía aumentar la energía extraída de cada pieza cobrada) .

� Endurecer las puntas de sus lanzas (aumentaban la eficiencia de sus herramientas).

CONQUISTA DEL FUEGO

� Hace tan sólo unos 10.000 años, los hombres se independizaron de los rayos, al aprender a encenderlo.

� Permitió aumentar su eficacia (al mejorar la relación entre el tiempo de uso y el de funcionamiento)

� Mejoró su movilidad.

TECNOLOGÍA EN EL PALEOLÍTICO

COLONIZACIÓN DE LA TIERRA

Pérdida de fauna local: Primero grandes herbívoros y luego grandes depredadores.

MODELO ENERGÉTICO PRE AGRÍCOLA

� Se ubica entre el Pleistoceno (hombre de Pekín) y Paleolítico Superior.

� En los albores de la historia, el hombre caza y recolecta sus alimentos y procura leña para su cocción (que requiere tres calorías de combustible por cada caloría de alimentos).

� El fuego ya lo conocían los australopitecus, 400.000 años a.C. Hay evidencia de ello en las cuevas de Chukutien, en China.

� La única fuente de energía del período es la tracción a sangre humana.

� Aún no se modifica el ambiente. Se vive en tribus; casi no hay herramientas.

� La barrera de este modelo es el incremento del aprovechamiento energético per cápita.

ORIGEN DE AGRICULTURA Y GANADERÍA

� Hace unos 10.000 años finalizó la última glaciación del Cuaternario.

� La temperatura de la Tierra subió unos 5°C en unos 6,000 años.

� El deshielo elevó el nivel del agua de los mares unos 200 m.

� Se inundaron las tierras bajas, que debían constituir los mejores cazaderos del homo sapiens.

� Para suplir la consecuente pérdida de caza, los hombres de aquel entonces tuvieron que inventar la agricultura y la ganadería.

� El homo sapiens se hizo sedentario, las tareas se especializaron más y se repartieron entre los individuos.

� La población creció (hasta 10 millones de habitantes en el Neolítico) y la complejidad social aumentó.

MODELO ENERGÉTICO AGRÍCOLA� Revolución del Neolítico.

� Tiene lugar hace unos 10.000 años en el Asia Central.

� Es el primer eslabón del control del ambiente por parte del hombre.

� Deja su rol de cazador-recolector para pasar a ser pastor-agricultor.

� Aparecen los primeros asentamientos, (Ur y Jericó), civilizaciones de los valles (Tigris-Éufrates, Nilo, Indo, Amarillo).

� La potencia de tiro se descubre en Asia Occidental en 4500 a.C., y en 3000 a.C. en Sumer.

� En el valle del Indo ya se emplean vehículos con ruedas.

� Como fuentes de energía se tienen la tracción a sangre y el incipiente uso del viento en navegación a vela.

� A partir de Medio Oriente la revolución comienza a extenderse hacia el Este.

� La falta de herramientas adecuadas es una barrera para incremento de productividad.

EDAD ANTIGUA

Modelo energético agrícola avanzado

EVOLUCIÓN DE LA EDAD ANTIGUA

� Hace unos 8.000 años los hombres aprendieron a soplar el fuego con fuelles hechos de pellejos de animales, para elevar su temperatura.

� Inventaron el horno del alfarero, con el que pudieron hacer vasijas que permitían conservar los alimentos cosechados a lo largo de todo el año.

� Después vino el carbón vegetal, que permitió elevar aun más la temperatura del fuego,

� Obtener y trabajar primero el cobre y luego el hierro, para fabricar muchas espadas y unos cuantos arados.

� Las espadas permitieron formar grandes imperios a quienes mejor sabían manejarlas.

� La complejidad social se multiplicó con la aparición del comercio, nuevas profesiones, nuevas religiones que duran hasta hoy, etc.

� El crecimiento de la población fue espectacular: entre los años 6.000 a.C. y el siglo V d.C. los habitantes del planeta pasaron de 15 a 200 millones.

LA ERA DE LOS ESCLAVOS

� Principales fuentes de energía:� Animales – 5%� Esclavos – 95%� Madera

PRIMERA CRISIS DE LA MADERA

� El auge de Atenas en tiempos de Pericles, en el siglo V a.C., disparó el consumo de madera, debido a:� Su supremacía militar en el Mediterráneo.� La construcción naval asociada al mantenimiento de la

flota.� La construcción civil asociada al crecimiento de la

población .� La demanda de leña y carbón vegetal para cocinar y

calentar las casas.� El carbón vegetal que consumían los hornos de la potente

industria vidriera y alfarera.� (Que Atenas intercambiaba por materias primas de otros

lugares ).� El carbón vegetal que consumían los hornos de las minas

de plata de Laurion, con la que la ciudad financiaba su continua expansión.

� Ocasionó deforestación y necesidad de importarla.

� El consecuente incremento de los precios originó una importante "crisis energética”.

� La necesidad de madera hizo que los atenienses enviaron 10.000 colonos a establecerse en Anfípolis (la antigua capital de Macedonia), para garantizar el suministro permanente de pinos y abetos.

� También les llevó a desarrollar las primeras viviendas bioclimáticas, constituidas por un patio orientado al Sur, al que dan las habitaciones, que cierran sus paredes por el Norte.

� Este tipo de viviendas exigía una inversión inicial mayor que las convencionales, pero permitía aprovechar el calor del Sol para calefacción, ahorrando madera o carbón vegetal.

EL “CONSUMO” DE ESCLAVOS

� Se estima que durante el esplendor de Atenas la relación esclavos/ciudadanos era de 5 a 1.

� Esta proporción entre privilegiados y desfavorecidos se ha mantenido más o menos constante en el mundo hasta nuestros días.

� El Imperio Romano consumía unos 500.000 esclavos por año.

� A partir del siglo II d.C. el ejército imperial ya no pudo mantener las guerras que aseguraban el suministro de esclavos porque, a pesar de su enorme tamaño, las fronteras eran demasiado extensas y estaban demasiado lejos.

� En el siglo I a.C., Cicerón había insistido en la insostenibilidad de un régimen de esclavos que no incluyera la esperanza de la manumisión.

MODELO ENERGÉTICO AGRÍCOLA

AVANZADO

� El invento del arado de hierro y la herradura permiten aumentar la productividad del agro.

� El hacha y la reja de hierro hacen posible el talado de bosques;

� Comienza la era del uso intensivo de la madera (y de su agotamiento)

� Aparecen herramientas, como martillos, tenazas, sierras, engranajes, palancas, tornillos, cañas y poleas, que multiplican la fuerza humana.

� Continúa el aprovechamiento de la energía eólica en navegación a vela.

� La madera es el distintivo de la época: máquinas, barcos, carros, herramientas, casas; todo es de madera.

� El hierro, en mínima proporción, completa este panorama.

� En tracción a sangre, el tipo de arnés imperante hace que el buey prevalezca sobre el caballo.

� La producción agrícola, que se extiende desde los valles hasta las planicies áridas y semiáridas, provoca obras de ingeniería hidráulica para riego que obligan al uso masivo de tracción a sangre.

� Se diversifican funciones y se centraliza el poder administrador (Egipto, Mesopotamia, Persia, India).

� Se trata de sociedades hidráulicas con control centralizado de la energía, donde surgen nuevas clases sociales (militar, profesional, burócratas) poco dispuestas al cambio.

� Ello explica el límite de crecimiento y constituye la barrera para el progreso.

EDAD MEDIA

DATOS IMPORTANTES

� Entre la caída del Imperio Romano y el siglo X hubo un periodo caracterizado por la regresión tecnológica, así como por la pérdida de población y riqueza.

� La estructura social se convirtió en feudalismo.

� Molinos hidráulicos:� Datan del siglo II d.C. � Un solo molino de agua rendía lo mismo que 40 esclavos.� Uso extensivo cunado la mano de obra esclava se encareció

mucho. � Se estructuró toda una legislación relativa al derecho del

uso del agua que garantizase la rentabilidad de las costosas inversiones que representaba la construcción de los ingenios hidráulicos.

� Castigo duro por los robos en los molinos.

PRIMERA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL

� A partir del siglo X se puede decir que se produce una primera revolución industrial.

� La invención de la herradura y la utilización de colleras permiten que los caballos pasen de proporcionar 200 a los famosos 735 watts de potencia.

� La combinación de herraduras y armaduras hizo temible a la caballería de los ejércitos.

� También se hizo uso extensivo de las "energías renovables": ruedas hidráulicas, máquinas de elevar agua, molinos de viento, molinos flotantes, etc.

� La tremenda deforestación producida para hacer carbón vegetal llevó al agotamiento de la madera en grandes regiones europeas.

� En el norte de Francia en el siglo XIII, para enterrar a sus muertos, los pobres alquilaban un féretro pues no lo podían comprar.

� Se comenzó a utilizar carbón mineral. � En el siglo XIII, Enrique II de Inglaterra autorizó la

extracción de carbón porque los habitantes de Newcastle se morían congelados.

� En el siglo XV, el Papa Pío II dejó escrito que, durante una visita a Escocia, le sorprendió ver en las puertas de las iglesias hileras de gente que "recibían como limosna pedazos de una piedra negra con la que se retiraban satisfechos. Esta especie de piedra la queman en lugar de la madera, de que su país está desprovisto".

� Pues sí, la mismísima Gran Bretaña, con todo lo que allí llueve, se quedó sin madera suficiente para satisfacer las necesidades de la gente.