Del mundo de los combustibles fósiles al de los autos eléctricos

Desde comienzos del siglo XX, cuando la popularización del Motor de Combustión Interna (MCI) y la revolución automotriz desatada por Ford se expandió por el mundo, los combustibles líquidos han jugado un rol esencial en el crecimiento económico y en el desarrollo.

Desde entonces, se erigió toda una industria con un complejo entramado de redes logísticas, centros de almacenaje, estaciones de servicio y servicios complementarios, y con ella, ha podido observarse cómo la demanda de hidrocarburos líquidos ha ganado espacio en la matriz energética global año tras año, y según los últimos informes, parece que seguirán teniendo un rol preponderante hacia futuro.

Combustibles fósiles al año 2035: un rol preponderante pero menos relevante

De acuerdo con el escenario central del BP Energy Outlook – 2035 en su edición 2016, caracterizado por un PIB mundial que se duplica y una población que crece en 1.500 millones de habitantes, los combustibles fósiles continuarán siendo la forma dominante de energía en el suministro de la expansión global, proporcionando el 60% de la energía adicional requerida y representando casi el 80% del suministro total de energía a 2035.

Sin embargo, al analizar con un poco más detenimiento las cifras, el estudio da cuenta de otras reveladoras tendencias. Si bien es cierto que los combustibles fósiles serán casi el 80% que menciona la compañía, puede apreciarse una importante dilución de estos en la matriz energética mundial. Según BP, pasarán de representar 86% en 2015 a ser 79.8% en 2035, es decir, su participación seguirá diluyéndose como ya venía haciéndolo anteriormente. Al respecto, vale la pena destacar que según los números de BP, el uso de combustibles fósiles representaba el 88,1% de la matriz en 1990 y 87% en 2010.

De acuerdo con las cifras reveladas en el documento, la dilución que tendrá lugar en la relevancia energética de los combustibles fósiles sucederá principalmente por la interacción de dos factores:

• La creciente participación de las energías renovables, cuyo aporte en la matriz pasaría de 2.7% en 2015 a 7.9% en 2035.

• El menor peso de los combustibles líquidos, los cuales diluirían su participación desde 32.8% en 2015, hasta 29.6% en 2035, y aunque estarán amortiguados por una participación creciente del gas natural desde 24.2% en 2015 hasta 25.6% en 2035, esto no será suficiente para contener el también decreciente comportamiento del carbón, que pasará de 29% a representar 24.7% en el período antes referido.

No obstante, esto no quiere decir que no habría crecimiento de volúmenes, pues según BP el mundo pasaría de un consumo de 4.293 millones de toneladas de petróleo equivalentes (Mtpe) de combustibles líquidos, a 5.115 Mtpe, lo que implica una expansión volumétrica de 19.1% entre 2015 y 2035 (0.88% anual compuesto), como se observa en la gráfica 5.

Con lo anterior, BP preserva dentro de su escenario base la condición de que año tras año se ha observado una demanda de combustibles líquidos creciente.

Por su parte, la EIA (Energy Information Administration) en su informe de perspectivas energéticas para Estados Unidos, segundo mayor consumidor mundial de energía, presenta un panorama en el que las tendencias de participación dentro de la matriz no difieren significativamente de lo esperado por BP.

Según la EIA, la participación de los combustibles fósiles en la matriz energética estadounidense pasará de 83.8% en 2015, a 79.3% en 2035 y 78.9% en 2040. Con esto la EIA confirma lo mencionado por BP para la matriz global, que no es otra cosa que una perspectiva de menor incidencia de los combustibles fósiles.

De hecho, EIA también confirma la menor incidencia de los combustibles fósiles líquidos y una declinación material del uso del carbón, mientras prevé un repunte del uso del gas natural y un gran avance de las energías alternativas. Así, en términos generales las tendencias no difieren mayormente con las pronosticadas por BP.

Sin embargo, en las perspectivas de EIA se presenta un escenario en el que, incluso con algunas fluctuaciones, básicamente hay un congelamiento de los volúmenes de combustibles líquidos, tanto fósiles como en biocombustibles. Según los datos de la EIA, el consumo de combustible líquido pasará de 37,27 quadrillones de btu (qbtu) en 2015 hasta 37.62 qbtu en 2035, lo que implica un crecimiento de tan solo 1% en todo el período de referencia, y dejaría un crecimiento anual compuesto de 0.05%, prácticamente nulo.

A 2040 se estima un consumo de combustibles líquidos de 38,36 qbtu que implicaría un crecimiento de 2,9% en el período referido y un crecimiento anual compuesto de 0.1%.

Con lo anterior, se cuestionaría lo que ha sido básicamente una constante año tras año desde que se inició la revolución del automóvil, es decir, que existan crecimientos sostenidos de la demanda. Esto al menos para los Estados Unidos.

Para el caso particular de Colombia, existen dos documentos importantes con nociones un poco divergentes. De un lado, está el Plan Energético Nacional Colombia: Ideario Energético a 2050, publicado por la UPME (Unidad de Planeación Minera Energética) en versión preliminar en el año 2015. En segundo lugar está el Plan Nacional Generación Transmisión 2015 -2029, en el que se hace un balance en el uso de fuentes de energía pero solo en el contexto de la generación.

El primero de los anteriores pronostica, en contravía de las tendencias mundiales y de los países desarrollados, que el consumo de combustibles fósiles presentará incrementos significativos. Según las cifras presentadas por este informe, la demanda de energéticos pasaría de 406 PentaJoule (PJ) en 2015 a 610 PJ en 2030 y 920 PJ en 2050, lo que implicaría crecimientos de 38.9% (2.2% anual compuesto) al 2030 y de 106% al año 2050 (2.1% anual compuesto).

Las cifras indican igualmente una expansión de la relevancia de los combustibles líquidos en la matriz del país, ya que estos pasarían de representar el 37.5% del consumo energético en 2015, al 41.2% para el año 2050. Cabe destacar que en las cifras contempladas por este plan no se encuentran incluidas tecnologías renovables.

No obstante, en el Plan Nacional Generación Transmisión 2015-2029 sí se incluyen fuentes de energía renovables en algunos escenarios. Con esto se daría cuenta de que sí existen iniciativas de reemplazo de uso de combustibles líquidos. En los escenarios Nro. 8 al 12 (de 12) la entidad presenta alternativas de expansión en función de la incorporación de generación eólica y de otros renovables no convencionales que contribuirían a un uso menos intensivo de los mismos en la generación de energía en Colombia.

Energías renovables y autos eléctricos: una nueva realidad en energía y movilidad

Según indican varios estudios, esta amplia preponderancia de los combustibles fósiles líquidos podría verse afectada con las energías renovables y los autos eléctricos. Si bien aún las tendencias no son claras, y por tanto hoy no puede responderse con precisión sobre el impacto futuro del mismo, existen desarrollos y puntos de vista que invitan a un análisis serio y señalan que su importancia podría disminuir.

Según un estudio de PricewaterhouseCoopers (PWC), titulado “Nuevo futuro de la energía, perspectivas para la transformación del sector de petróleo y gas”, en el que se aborda el tema de disrupción energética y el impacto de las nuevas tecnologías, se establece que las compañías del sector tienen que hacer frente a retos fundamentales en los próximos 5 a 15 años, independientemente de la perspectiva o de su rol en la cadena de valor.

Con respecto al downstream, la etapa de la cadena en la que se encuentran la comercialización y distribución de productos derivados del petróleo, el documento expresa que sus perspectivas dependerán en gran medida de cómo evolucione la demanda de productos de transporte, y que esta a su vez dependerá en buena parte de la evolución de las tendencias en movilidad y la eficiencia de motores, además de la sustitución de los combustibles derivados del petróleo.

De lo anterior, el estudio concluye que los modelos de negocio deberán cambiar y que para ello los comercializadores deberán considerar adaptar su oferta con servicios post-venta de valor agregado, para poder afianzar sus relaciones de confianza con los clientes. Y anota que “de la misma manera en que las cadenas de supermercado cambiaron el panorama en la comercialización de combustibles, los participantes del mercado necesitarán innovar para mantener su ventaja competitiva”. ¿Qué tan incidente y próxima sería esta disrupción? 

Según el estudio Delphi sobre el futuro de los sistemas de energía en Alemania, Europa y el mundo para el año 2040, en el que participan la Asociación Alemana de las Industrias de Energía y Agua (BDEW), PWC y la Sociedad Alemana para la Cooperación Internacional (GIZ), los sistemas energéticos alrededor del mundo están entrando en una fase de transformación fundamental que merece un amplio análisis y debate.Para tener una mejor idea de los impactos de esta transformación, Delphi encuesta a más de 350 expertos en energía en 40 países y desde todas las áreas de la sociedad. Entre las conclusiones del estudio resaltamos las siguientes:

• La demanda por fuentes de energía fósil está cayendo aceleradamente: según la red de expertos consultada por el estudio, los cambios políticos y tecnológicos que el mundo presenciará al año 2040, disminuirán la relevancia de los combustibles fósiles. Según el estudio, en 2040 “la generación de energía a partir de fuentes de energía fósiles, que solía ser la norma, será sustituida en muchos países por los nuevos sistemas descentralizados, en su mayoría basados en las energías renovables”.

• El almacenamiento de energía será el que cambie el juego: según el estudio, los sistemas de almacenamiento de energía serán el centro de las tecnologías. Baterías accesibles, disponibles y fáciles de instalar estarán a disposición de amplios públicos gracias a un rápido declive de sus precios. De acuerdo con Delphi, en 2040 el mundo de la movilidad eléctrica se volverá al revés, de tal forma que la última generación de carros eléctricos disponibles en ese momento podrían viajar hasta 3.000 kilómetros y se recargarían por inducción eléctrica.

Para entonces, indica el estudio, los motores de combustión apenas se venderían y en su lugar los autos utilizarían potentes baterías de los vehículos eléctricos que se venderían en un mercado de segunda vida global, lo que empujaría más hacia abajo los precios de esta tecnología.Entre otros temas, los expertos consultados coinciden en que el almacenamiento de energía está en el centro de un grupo de tecnologías que se refuerza mutuamente y por tanto, viabilizaría mejoras en algunas de ellas. Además de estas conclusiones, el estudio somete a la evaluación de los expertos una serie de 56 tesis en las que estos definen su probabilidad de ocurrencia y la temporalidad en que la tesis planteada podría tener lugar.Ante la tesis de si los vehículos eléctricos serían capaces de viajar distancias de más de 3.000 kilómetros por ciclo, con la capacidad de recargarse en un lapso de tiempo no mayor a pocos minutos por medio de inducción eléctrica, el 44% de los encuestados respondió que es probable, el 37% que es poco probable, el 9% que es certero y el 10% indicó que es imposible. En otras palabras, más de la mitad consideró que era una tesis realista, dándole soporte a la noción de que los vehículos eléctricos superarán con el paso del tiempo el desempeño de los vehículos impulsados por motores de combustión.Ante la pregunta sobre el cuándo este desarrollo tecnológico podría tener lugar, solo el 7% respondió que antes de 2025, el 61% contestó que hacia el año 2040 y el 32% indicó que probablemente no hasta después de 2040. Y es que es creciente la forma en cómo se vienen haciendo desarrollos en la industria de los autos eléctricos.Según el ya mencionado documento de PWC, en 2014 China publicó el Plan Estratégico para el Desarrollo de Energía (2014-2020), el cual apunta a consolidar una producción y consumo de energía más eficiente, autosuficiente, verde e innovador. En este, el crecimiento de los vehículos eléctricos es estimulado por el gobierno chino a través de subvenciones a la inversión regional para los fabricantes de vehículos eléctricos, y por medio de exención de impuestos sobre las compras de los mismos. PWC resalta que la escala de esta inversión es impactante, pues en 2014 China realizó inversiones en energías renovables por USD83.3 bn, lo que representa 1/3 de las inversiones globales en este tipo de energías.Con lo anterior, el gobierno chino se ha convertido en el mayor inversionista en investigación y desarrollo en energías renovables a nivel mundial, comprometiendo recursos por USD1.7 bn frente a USD1.4 bn de la Unión Europea y USD788 mn de los Estados Unidos.Según Bloomberg New Energy Finance (BNEF), los últimos desarrollos parecen indicar que la década de 2020 será la de los autos eléctricos. En la medida en que los precios de las baterías se reducen cada vez más (35% el año pasado), se acerca el momento en el que no será necesario subsidiar los vehículos eléctricos. BNEF espera que esto suceda en los próximos seis años.En línea con los análisis de esta fuente, para 2040 el costo de los autos eléctricos de largo rango equivaldría al valor actual de USD22.000 y con ello podrían llegar a representar un 35% de los vehículos en circulación.

En el mismo sentido, resalta que el año pasado las ventas de vehículos eléctricos crecieron cerca de 60% alrededor del mundo y que, aunque no se espera que se preserven estos materiales crecimientos, sí considera que es posible que poco a poco se dé una adopción masiva de estas tecnologías. Para más información, visite este sitio.

Tal vez la iniciativa más sólida de masificación de vehículos eléctricos a nivel global es el que está haciendo la compañía Tesla, a cargo del físico y empresario sudafricano Elon Musk, quien desde junio de 2014 comenzó con la construcción de la giga fábrica de baterías de iones de litio a las afueras de Sparks, Nevada. En cooperación con Panasonic y otros socios estratégicos, la giga fábrica producirá baterías por un costo significativamente menor, utilizando economías de escala. Esta espera iniciar producción en 2017 y hacia 2020 alcanzaría su plena capacidad.

Finalmente, destacar que actualmente existen muchos esfuerzos por perfeccionar el uso de las capacidades técnicas de las baterías y su aplicación en los autos eléctricos. Iniciativas como las de Tesla, Ford y muchos otros fabricantes, podrían abrir nuevos horizontes e incluso acelerar el dinamismo de estos procesos. Sin embargo, también habrá que considerar que su aplicación no será uniforme en el mundo y que países como India y China seguirán basando sus modelos de transporte con preponderancia de los combustibles fósiles. Conclusiones 

Tras este barrido de las perspectivas de uso energético, podemos llegar a varias conclusiones:

• Se espera que los combustibles fósiles pierdan relevancia en la matriz energética mundial, no solo por la dilución que causaría una participación creciente de las energías renovables, sino también porque el crecimiento del uso de combustibles líquidos se moderaría y el carbón perdería buena parte de su representatividad actual. Sin embargo, la conclusión anterior no podría hacerse para todos los países por igual, ya que esta transición hacia una matriz más limpia y costo eficiente dependerá de cómo lo aborden las políticas locales.

• Aunque en Colombia no parece haber todavía una apuesta decidida por un cambio hacia una matriz menos intensiva en combustibles fósiles, ya comienzan a darse algunas iniciativas valiosas que podrían hacer cambiar esta realidad. Pese a esto, el rol de los combustibles fósiles seguirá siendo relevante. Lo mismo aplica para los combustibles líquidos.

• Estaría en duda si en un escenario más disruptivo, la participación de los combustibles fósiles y particularmente los líquidos, podría diluirse con mayor rapidez y en una magnitud más significativa. Existe aún bastante incertidumbre, no obstante, algunos estudios entre los que se destaca el Delphi sugieren que la demanda por fuentes de energía fósil está cayendo aceleradamente y que el perfeccionamiento de las tecnologías de almacenamiento de energía podrían acelerar dicha tendencia.

• La tecnología de almacenamiento de energía jugará un rol fundamental en el desarrollo de los vehículos eléctricos con gran autonomía, de tal forma que llevaría a un reemplazo gradual de los vehículos con motores de combustión. Esto último, podría generar un cambio radical en el uso de combustibles fósiles a nivel mundial y particularmente de los combustibles líquidos.