30. Energía y medio ambiente

Introducción

La historia de la energía y su relación con el medio ambiente constituye uno de los ejes centrales en la evolución de la ciencia y la tecnología. Desde los primeros usos del fuego hasta las más recientes innovaciones en energías limpias, la sociedad ha buscado satisfacer sus necesidades energéticas a la vez que afronta los desafíos ambientales asociados. En este recorrido histórico aparecen descubrimientos, inventos, conflictos geopolíticos, impactos ecológicos y también propuestas de mitigación y adaptación al cambio climático.

1. Energía en la Prehistoria y la Antigüedad

El dominio del fuego hace aproximadamente 400.000 años por Homo erectus inauguró la primera gran revolución energética. Posteriormente, en civilizaciones como la mesopotámica y la egipcia (c. 3500–2000 a.C.), se desarrollaron:

• Paleas agrícolas impulsadas por la fuerza humana y animal.
• Molinos de agua primitivos (c. 200 a.C. en la Grecia helenística).
• El uso de la vela y embarcaciones impulsadas por energía eólica en el antiguo Egipto.

Estos sistemas dieron un primer impulso a las actividades productivas sin alterar significativamente el entorno natural.

2. Edad Media y Renacimiento: avances técnicos

Entre los siglos V y XV, la energía hidráulica y la eólica ganaron relevancia en Europa y Asia. Destacan:

• Molinos de viento en la Europa mediterránea (c. siglo XI).
• Ingeniería hidráulica islámica: norias y sistemas de riego en Al-Ándalus (siglos VIII–XIII).
• Molinos de agua en la China de la dinastía Song (siglo XI).

En el Renacimiento (siglos XV–XVI) aparecen estudios sistemáticos de energía mecánica: Leonardo da Vinci describió máquinas de vapor rudimentarias y analizó la conversión de energía cinética y potencial.

3. La Revolución Industrial y el predominio de los combustibles fósiles

La invención de la máquina de vapor por James Watt en 1769 y su perfeccionamiento a lo largo de la primera mitad del siglo XIX transformaron de manera radical el consumo de energía:

• Carbón como principal fuente de energía para locomotoras, barcos de vapor y fábricas (c. 1800–1900).
• La minería del carbón y la siderurgia impulsada por Coke-Steel (abandonando el carbón vegetal) incrementaron la deforestación en Europa y EEUU.
• Producción masiva de hierro y acero elevó la demanda energética mundial: en 1850 la UE consumía cerca de 400 millones de toneladas de carbón al año en 1900, superaba los 800 millones.

Este periodo arroja luces y sombras: la mecanización y el transporte aceleraron el crecimiento económico, pero también aumentaron la contaminación del aire y la explotación de recursos naturales.

4. Siglo XX: auge del petróleo, la electricidad y los impactos ambientales

4.1. Petróleo y automoción

Con el derrame petrolero de Titusville (1859) y la posterior fundación de la Standard Oil (1870), el petróleo alcanzó un papel central:

• En 1911 se fabricó el primer coche de producción en serie: el Ford Modelo T.
• Entre 1900 y 1950 el consumo global de petróleo pasó de 20 millones a 1.000 millones de toneladas anuales.
• La quema de combustibles fósiles generó emisiones de CO₂ y NOₓ, con efectos sobre la calidad del aire y la salud pública.

4.2. Electricidad y centrales térmicas

La electrificación del mundo, iniciada en la década de 1880, se sustentó en parte en centrales de carbón y, posteriormente, en ciclos combinados de gas:

• 1882: Inauguración de la primera central eléctrica de Thomas Edison en Nueva York.
• 1950–1970: Construcción de represas hidroeléctricas monumentales como la de las Cataratas del Niágara (1881, ampliada en 1953) y la de Itaipú (1975–1984).
• 1973: Crisis del petróleo provocó un aumento de la construcción de centrales nucleares (USA, Francia, URSS).

El creciente uso de centrales térmicas de carbón y gas elevó las concentraciones de dióxido de azufre (SO₂) y de partículas en suspensión, responsables de la lluvia ácida y del smog urbano.

5. Emergencia de la conciencia medioambiental

En la segunda mitad del siglo XX, los desastres ecológicos y las campañas de divulgación científica dieron lugar a una creciente preocupación por la sostenibilidad:

1. 1962: Publicación de Primavera Silenciosa de Rachel Carson, que alertó sobre los pesticidas y la contaminación.
2. 1972: Conferencia de Estocolmo, primer foro mundial sobre medio ambiente organizado por la ONU.
3. 1979: Accidente de la central nuclear de Three Mile Island (EEUU).
4. 1986: Catástrofe de Chernóbil (URSS) subrayó los riesgos del átomo.
5. 1987: Informe Brundtland define el concepto de desarrollo sostenible.

Estos hitos marcaron el tránsito de una visión puramente productivista a una donde la protección ambiental cobra relevancia política y social.

6. Transición energética y energías renovables

6.1. Eólica y solar fotovoltaica

Desde la crisis del petróleo de 1973 se impulsaron las energías limpias. Destacan:

• 1980: Primera granja eólica comercial en Nueva Hampshire (EEUU).
• 1997: Protocolo de Kioto reconoce la obligación de reducir emisiones.
• 2000–2020: El costo de la energía solar fotovoltaica se redujo un 85%, pasando de 6 USD/Wp a 0,9 USD/Wp.

En 2020, la capacidad eólica instalada a nivel mundial superó los 743 GW y la solar fotovoltaica alcanzó 760 GW.

6.2. Otras fuentes limpias

• Hidroeléctrica: 1.330 GW en 2020, cercana a los niveles de 2010 pero con actuaciones para minimizar el impacto en ecosistemas fluviales.
• Biomasa y biogás: aprovechamiento de residuos agrícolas y urbanos.
• Geotérmica: 14 GW instalados en 2020, con potencial en zonas volcánicas (Islandia, Filipinas).

7. Cambio climático y acuerdos internacionales

El incremento de la concentración de CO₂ en la atmósfera, de 280 ppm en la era preindustrial a más de 415 ppm en 2020, ha llevado a la comunidad internacional a organizar cumbres climáticas:

• 1992: Cumbre de Río de Janeiro y adopción de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (CMNUCC).
• 2015: Acuerdo de París, con el objetivo de limitar el aumento de la temperatura por debajo de 2 °C respecto al nivel preindustrial.
• 2021: Cumbre de Glasgow (COP26), donde se revisaron metas y se alentó al abandono del carbón.

Los principales retos incluyen adaptar sectores como la agricultura, el transporte y la industria a una economía baja en carbono, al tiempo que se garantice el acceso universal a la energía.

8. Tabla: Evolución del mix energético global

9. Perspectivas futuras

El trayecto de la energía hacia la sostenibilidad pasa por varios ejes:

• Electrificación del transporte: en 2025 se prevé que los vehículos eléctricos representen el 10% del parque automotriz mundial.
• Almacenamiento de energía: baterías de ion-litio de alta densidad y nuevas tecnologías de almacenamiento a gran escala (bombeo, aire comprimido).
• Hidrógeno verde: producción mediante electrólisis con energías renovables. Se estima que podría cubrir el 18% de la demanda energética global en 2050.
• Redes inteligentes («smart grids») que integren generación distribuida y fomenten el ahorro de energía.
• Captura y almacenamiento de carbono (CCS) para centrales de combustibles fósiles y procesos industriales.

Estos avances requerirán inversión, innovación tecnológica y coordinación internacional para cumplir los objetivos de reducción de emisiones, proteger la biodiversidad y garantizar el acceso universal a energía asequible.

Conclusión

La historia de la energía y el medio ambiente es la crónica de un equilibrio dinámico entre la capacidad humana para transformar recursos naturales y la necesidad de preservar el planeta. Desde la domesticación del fuego hasta las plantas solares de última generación, cada etapa ha dejado enseñanzas sobre los límites del crecimiento y la importancia de la ciencia para ofrecer soluciones sostenibles. El desafío del siglo XXI consiste en acelerar la transición energética, evitar un colapso climático y asegurar un futuro donde la energía y el medio ambiente coexistan en armonía.

Libros recomendados para la temática 30: Energía y medio ambiente

• Energy and Civilization: A History

  Autor: Vaclav Smil.

  Editorial: MIT Press, 2017.

  Descripción: Recorrido amplio sobre el papel de la energía en el desarrollo de la civilización desde la prehistoria hasta la actualidad.

  Enlace: https://mitpress.mit.edu/9780262536164/energy-and-civilization/

• Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930

  Autor: Thomas P. Hughes.

  Editorial: Johns Hopkins University Press, 1983.

  Descripción: Estudio histórico sobre la construcción de redes de energía eléctrica y su impacto social y económico.

  Enlace: https://www.press.jhu.edu/books/title/3340/networks-power

• The Discovery of Global Warming

  Autor: Spencer R. Weart.

  Editorial: Harvard University Press, 2003.

  Descripción: Historia del conocimiento científico sobre el cambio climático y sus implicaciones.

  Enlace: https://www.hup.harvard.edu/catalog.php?isbn=9780674019700

• The Quest: Energy, Security, and the Remaking of the Modern World

  Autor: Daniel Yergin.

  Editorial: Penguin, 2011.

  Descripción: Análisis global de la política y economía de la energía en el siglo XX y XXI.

  Enlace: https://www.penguinrandomhouse.com/books/117090/the-quest-by-daniel-yergin/

• Energy in the International History

  Autores: Paul Warde, Frank Uekoetter y Philipp Gassert (eds.).

  Editorial: Routledge, 2012.

  Descripción: Colectánea de ensayos sobre el desarrollo de las fuentes de energía y las políticas ambientales.

  Enlace: https://www.routledge.com/Energy-in-International-History/Warde-Uekoetter-Gassert/p/book/9780415800472

• Global Energy History: International Perspectives

  Edición: David Moon, Yasunori Fukasawa, Mark Milstein.

  Editorial: Palgrave Macmillan, 2016.

  Descripción: Perspectivas globales sobre la historia de la energía y sus efectos medioambientales.

  Enlace: https://www.palgrave.com/gp/book/9781137477510