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Energía e Historia: pocos recursos y muchos residuos
Termodinámica y sociedad

José Eduardo Mohedano Córdoba
 
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Termodinámica y sociedad

Mi profesor de Energía Solar Fotovoltaica, Eduardo Lorenzo, nos expuso una curiosa teoría el primer día de clase que nos dejó gratamente sorprendidos e impresionados a muchos de sus alumnos, la cual expongo como la recuerdo, como la he consultado en la página web de la asignatura y como la he reflexionado desde entonces. Una vez más comprobé que los mejores profesores son aquéllos que cuentan historias o experiencias el primer día de clase y dejan el temario de la asignatura para más adelante, además suele ocurrir con frecuencia que esas "historietas" resultan mucho más interesantes que la propia asignatura pues tratan sobre la experiencia personal y sobre la vida en general.

En el mundo real no se suelen encontrar sistemas aislados como el del dibujo que cerraba el epígrafe anterior, sino que multitud de sistemas interactúan continuamente entre sí. La Naturaleza terrestre, que además de sabia es rebelde contra el segundo principio de la termodinámica, siempre ha reutilizado los residuos generados por sus subsistemas para abastecer de recursos a otros subsistemas; pensemos, por ejemplo, en los excrementos de los animales que sirven como abono a los vegetales del campo. 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 mágico equilibrio.

Sin embargo, 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. Por poner un ejemplo quizá algo extremo, no existe proceso natural alguno en nuestro planeta que genere residuos que constituyan un peligro tan grande durante cientos de años como lo son los desechos de las centrales y bombas nucleares construidos por el hombre. Obviamente, el crecimiento de entropía se ha disparado en nuestro pequeño mundo, el rápido cambio climático es una consecuencia más pero no es el único síntoma de esta auténtica enfermedad que hemos provocado en el planeta que nos acoge.

Planeta azul

En general, un sistema termodinámico de cualquier tipo permanece estable por tiempo indefinido en un determinado entorno global si satisface ciertas condiciones:

  1. Que los recursos externos sean inagotables.
     
  2. Que los residuos que genera sean reaprovechados y se conviertan en recurso de otros sistemas contiguos.

En el caso de un sistema humano, estas condiciones se podrían enunciar de la siguiente forma:

  1. Recursos energéticos inagotables.
     
  2. Residuos reciclables y aprovechados por otros subsistemas naturales o sociales.

Obviamente, el ser humano no ha sido capaz de observar ninguna de las dos condiciones a lo largo de su historia, siendo ambas el principal motivo que subyace, oculto o explícito, 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. Además hemos sido tan estúpidos de considerar muy valiosos (y, por tanto, convertir en fuente de conflicto) ciertos recursos escasos aunque no merezcan ese privilegio, a la vez que despreciando otros mucho más preciados pero que han pasado más inadvertidos.

Partiendo de principios termodinámicos, los grandes cambios en la civilización humana siempre han tenido una interpretación energética. El enunciado de esta proposición se expresa claramente en la siguiente figura:

Evolución sistema humano

En resumen, es posible afirmar que nuestra forma de vida y la de nuestros antepasados siempre ha conducido hasta ahora a un agotamiento (o al menos escasez) de los recursos en los que se fundamenta la civilización humana, al mismo tiempo que han aumentado exageradamente los residuos no reaprovechables. Cuando se alcanza un punto crítico, se produce una catástrofe natural o social que desemboca en un nuevo estado que finalmente se estabiliza por la utilización de nuevos recursos y la obtención de más espacio para acumular los residuos. Obviamente, hay que pagar el precio del aumento de la entropía global. Asimismo, el continuo incremento en la complejidad de la civilización humana siempre acaba desembocando, más tarde o más temprano, en la repetición del ciclo descrito.

Para que un sistema social disminuye su entropía -o aumente su riqueza- en otra parte del universo debe aparecer un residuo. Ésta es la causa científica de la destrucción del medio ambiente y de la pobreza en el mundo. Hasta ahora la creación de riqueza en algunas partes del mundo siempre ha supuesto dos grandes males a escala planetaria: la generación de pobreza y la transformación de los recursos naturales del planeta en residuos más o menos peligrosos para el sistema global (el tipo de residuo depende del recurso externo que se introduzca en el sistema). Para hacernos una idea, basta decir que un "rico" consume aproximadamente 16 veces más recursos que un "pobre" y genera muchos más residuos.

Llegados a este punto, ya nos hacemos una idea de la tremenda repercusión social de la termodinámica. Por supuesto no explica todos los detalles del comportamiento e interacciones de los seres humanos, pero sí proporciona una descripción estupenda acerca del funcionamiento global del sistema y, lo que es más importante, nos ayuda a prever las consecuencias de muchas acciones del ser humano.

Como el conocimiento de la Historia también ayuda a entender el presente y pronosticar el futuro, en los apartados siguientes describiré brevemente las transformaciones más importantes de la sociedad humana basándome en el trabajo de Eduardo Lorenzo. Tan original y enriquecedora resulta esta teoría que hoy en día ya constituye la mayor parte del temario de la asignatura de Energía Solar de la ETSIT de la Universidad Politécnica de Madrid, así que los afortunados alumnos de hoy en día pueden disfrutar en vivo del material y las explicaciones ampliadas. Aquellas personas interesadas en las transparencias, pueden descargárselas de la página web de la asignatura:

http://www.ies-def.upm.es/def/esp/course/grade/esol.asp


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