Historia de la energía: una epopeya bíblica


Las revoluciones han venido siempre a rebufo de algún avance importante en materia energética. La primera de todas tuvo como protagonista a las bacterias, grupo de organismos que constituyen el reino Monera. Estos seres infinitesimales son los grandes inventores de la vida (han inventado todo el metabolismo). Entre sus más grandes hazañas también se cuenta la capacidad de producir energía a partir de la materia inorgánica, y almacenarla luego (para el transporte y la distribución) en unas moléculas que parecen hechas por un joyero para esa función: el ATP (adenosín trifosfato).

La segunda revolución es una de las más importantes, y también tiene como principal actor de reparto a las heroínas de la naturaleza: las bacterias. Las llamadas cianobacterias aprendieron a producir ATP rompiendo moléculas de agua mediante el uso de la luz (fotosíntesis oxigénica), generando como desecho oxígeno. Y ahí estuvo el quid de la cuestión. Las propias cianobacterias, y más tarde otro gran número de organismos, encontraron una solución todavía más maravillosa. Consiguieron reutilizar ese desecho, el oxígeno, para quemar moléculas orgánicas y lograr un rendimiento energético muy superior (por tanto, también son las inventoras del reciclaje). Hasta entonces solo se oxidaban hidratos de carbono de forma parcial, mediante fermentaciones anaeróbicas bastante precarias. Poco a poco la Tierra se fue inundando de oxígeno, pasando de tener trazas a constituir el 21% del total de gases que componen la atmósfera. Por encima de esa cantidad es probable que la situación se hubiera vuelto insostenible, ya que el oxígeno es altamente inflamable. Pero la proporción se equilibró mágicamente, como siempre se equilibra todo en la vida, en ese 21%, y los organismos supervivientes empezaron a copiar la estrategia de las cianobacterias. Los que no podían utilizar el oxígeno como oxidante para producir energía morían envenenados y tenían que retirarse a hábitats anoxigénicos. Quedaron, primero enterrados en el suelo y, más tarde, en el fondo de los estómagos de los herbívoros que acabarían poblando la Tierra.

La tercera revolución energética tuvo lugar cuando dos bacterias heterótrofas se fusionaron en un proceso llamado endosimbiosis. Una bacteria heterótrofa se comió a otra, y por alguna razón no la llegó a digerir. Se quedó en cambio flotando en su citoplasma para siempre y convirtiéndose en lo que hoy conocemos como mitocondrias. Los cloroplastos de las plantas tienen un origen similar. Con ello nacen las células eucariotas, ahítas de orgánulos, mucho más complejas que las bacterias. Esta complejidad es la base para la aparición de la pluricelularidad y los organismos de tamaño grande. Si las cianobacterias no hubieran descubierto las enormes posibilidades que tiene el empleo de oxígeno para obtener energía, probablemente nada de lo que vemos hoy sería realidad. Gracias a ese proceso de generación tan eficiente, es que ahora pueden existir grandes animales que corren por la sabana tirando de un consumo energético inimaginable para las bacterias procariotas de entonces.

La siguiente revolución tuvo lugar cuando algunos de esos animales de cuerpos grandes lograron una independencia energética todavía mucho mayor al conseguir utilizar parte de la energía para generar calor. Aparecen entonces los seres vivos endotermos, con movimientos mucho más ágiles y rápidos, que les proporcionan una adaptabilidad muy superior (pues no tenían que desperezarse cada mañana tomando largos baños de sol). Esto disparó todavía más la capacidad de movimiento de los organismos voluminosos y les permitió colonizar hábitats hasta entonces vetados para ellos. En el Mesozoico los reptiles se convirtieron en poderosísimas máquinas de matar, hecho principal que ha contribuido a la leyenda de los dinosaurios que hoy deja ojipláticos a niños y mayores.

La siguiente revolución tiene lugar ya en tiempos del hombre, cuando aparece el género humano. Algunos homínidos aprendieron a dominar el fuego y asar en la hoguera los trozos de carne que previamente habían despiezado. Esto abrió las puertas a una dieta mucho más rica y energética (el fuego permite una primera digestión externa de los alimentos, antes de ser consumidos, que facilita mucho la absorción de nutrientes). Hasta hoy todos los primates son básicamente herbívoros, aunque hagan de vez en cuando algunas incursiones para cazar (como los chimpancés). El hombre en cambio es la única especie de simio que cambió su dieta de forma radical, volviéndose principalmente carnívoro. Esto le aportó unos recursos extra, con un valor energético infinitamente superior, lo cual fue la base (entre otras cosas) para el desarrollo del cerebro, que pasó en poco tiempo de tener la dimensión de un chimpancé (400-500 cc) a la de un hombre actual (en torno a 1300 cc). No en vano, el cerebro es el órgano de nuestro cuerpo que más energía gasta.

Otra revolución posterior consistió en domesticar a los animales y las plantas. Con ello, aparecen las aldeas, el hombre abandona el nomadismo y se establece como agricultor y ganadero. Las fuentes de energía están ahora al alcance de la mano (en la cuadra y la vega). La civilización tal y como la conocemos está empezando a despuntar.

Pero habrá que esperar 10000 años para asistir a otro acontecimiento revolucionario, la revolución industrial. Las fuentes de carbón primero, y ya en el siglo XX los hidrocarburos extraídos a partir del petróleo, han permitido al ser humano pegar el acelerón definitivo, el último que hasta ahora podemos constatar en la carrera de la vida.

Por fin, la última revolución de todas se está fraguando ahora mismo. En vez de esperar a que la fotosíntesis haga crecer a los vegetales y que millones de masas arbóreas y trillones de toneladas de organismos planctónicos queden enterrados y comprimidos bajo tierra (empaquetados), el hombre está sustituyendo paulatinamente la extracción de carbón y petróleo por el uso directo de la energía del Sol (células fotovoltaicas), sin pasar por todos esos intermediarios naturales. Incluso se atreve a reproducir en el laboratorio pequeños esbozos de soles (fusión nuclear) ¿Cabe imaginar una revolución mayor? Pues sí.

Llegará el día en que nos enfrentemos a la colonización del Sistema Solar completo, para lo cual tendremos que usar toda la energía que produce nuestra estrella (de la cual hoy se desperdicia más del 99%), apoyándonos también en esas nuevas tecnologías que ya permiten fabricar algunos bocetos de soles. La esfera de Dyson es una megaestructura astronómica, propuesta en 1960 por el físico Freeman Dyson, que rodea completamente al Sol y aprovecha al máximo la energía lumínica y térmica del astro.

La última revolución energética será la antesala de una transformación sin precedentes. Cuando hayamos construido una esfera de Dyson, pasaremos de ser una civilización de tipo I en la escala de Kardashov, que sólo utiliza recursos de la Tierra, a una civilización de tipo II, que aprovecha todos los recursos del Sistema Solar. Y todo gracias a aquellas primeras criaturas, las cianobacterias, que un día, allá por el eón Arcaico, consiguieron un prodigio asombroso, casi a la altura del que ahora nosotros estamos a punto de alcanzar. Fabricaron ATP usando también la luz del Sol para romper el agua, y con los restos produjeron todavía mucho más ATP quemando hidratos de carbono. En un mundo de escasez, en el que la economía está obligada a basarse en esa condición para poner precio y trabajo a todos sus productos, la clave de la prosperidad consiste en encontrar recursos baratos y abundantes, y no hay nada más abundante y barato que el agua líquida y la luz del Sol.

Cuando la escasez energética deje de ser (en cierto modo) un factor limitante, y disminuya al mínimo la necesidad de trabajar –dicen algunos- habremos llegado al final del camino, ya no será necesario esforzarse. Otros en cambio ven la vida con un poco más de perspectiva, de forma menos ilusa. La epopeya de la energía es un camino que no tiene fin ni descanso. El tamaño es el propio universo. Las necesidades humanas se multiplican siguiendo el mismo ritmo que el abaratamiento de los recursos. No importa lo mucho que disminuya el precio de las energías. Las necesidades aumentan a la misma velocidad, y no se sacian nunca: tienen una capacidad infinita. Cuando hayamos colonizado toda la galaxia, nos quedará todavía la conquista del universo, y es muy probable que nos falten soles para tantos sueños.

 

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