Cada época declara su condición de única. Pero, aunque las experiencias de las últimas tres generaciones —esto es, las décadas desde el final de la Segunda Guerra Mundial— pueden no haber sido tan transformadoras en lo fundamental como las de las tres anteriores al inicio de la Primera Guerra Mundial, no han faltado los acontecimientos y avances extraordinarios. El más impresionante puede que sea el hecho de que, en nuestros días, hay multitud de personas con un estándar de vida superior, del cual gozan durante más años y con mejor salud, que en cualquier otro momento de la historia. Y, sin embargo, estas personas siguen siendo una minoría (solo alrededor de una quinta parte) de la población mundial, cuya cifra total se acerca a ocho mil millones de individuos.
El segundo logro digno de admiración es la expansión sin precedentes de nuestra comprensión tanto del mundo como de todas las formas de vida. Nuestros conocimientos van de las grandes generalizaciones sobre complejos sistemas a escala universal (galaxias, estrellas) y planetaria (atmósfera, hidrosfera, biosfera) a los procesos a escala atómica y génica: las líneas grabadas en la superficie del más potente de los microprocesadores miden solo alrededor del doble del diámetro del ADN humano. Hemos llevado esta comprensión a una variedad cada vez más amplia de máquinas, dispositivos, procedimientos, protocolos e intervenciones que sostienen la civilización moderna, y la enormidad de los conocimientos acumulados —así como las formas en que los hemos empleado a nuestra conveniencia— va mucho más allá de la capacidad de cualquier mente individual.
Podría conocer a auténticos hombres del Renacimiento en la piazza della Signoria de Florencia en el año 1500, pero no mucho más tarde. A mediados del siglo XVIII, dos sabios franceses, Denis Diderot y Jean le Rond d’Alembert, pudieron reunir a un grupo de expertos para resumir los conocimientos de la época en artículos bastante exhaustivos repartidos en los varios volúmenes de su Encyclopédie, ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers. Algunas generaciones después, la extensión y la especialización de nuestros conocimientos habían progresado órdenes de magnitud, con descubrimientos fundamentales que iban desde la inducción magnética (Michael Faraday en 1831; la base para la producción de electricidad) hasta el metabolismo de las plantas (Justus von Liebig en 1840; los principios de la fertilización de los cultivos), pasando por las teorías sobre el electromagnetismo ( James Clerk Maxwell en 1861; la base de la comunicación sin hilos).
En 1872, un siglo después de la aparición del último volumen de la Encyclopédie, cualquier conjunto de conocimientos estaba sujeto al tratamiento superficial de una serie de temas en rápida expansión; y, un siglo y medio más tarde, es imposible resumir nuestro saber incluso dentro de especialidades muy concretas: términos como «física» o «biología» son etiquetas con un significado casi irrelevante, y a los expertos en física de partículas les resultaría muy complicado entender siquiera la primera página de un reciente artículo de investigación sobre inmunología viral. Evidentemente, esta atomización del conocimiento no ha facilitado la toma de decisiones por parte de la gente. Las ramas más especializadas del saber se han convertido en algo tan críptico que muchas de las personas que trabajan en ellas se ven forzadas a formarse hasta más allá de los treinta años para poder ingresar en este nuevo sacerdocio.
Y puede que compartan largos periodos de formación, pero con frecuencia no se ponen de acuerdo en la mejor manera de proceder. La pandemia del SARS-CoV-2 ha dejado bien claro que los desacuerdos entre expertos pueden alcanzar incluso las decisiones más simples, como, por ejemplo, llevar o no mascarilla. A finales de marzo de 2020 (tres meses después del principio de la pandemia), la Organización Mundial de la Salud aún aconsejaba no hacerlo a menos que la persona estuviera infectada, y la obligación de llevarla no se implantó hasta principios de junio de 2020. ¿Cómo pueden aquellos que carecen de formación especializada tomar partido en estas disputas —o siquiera entenderlas—, que ahora terminan, con frecuencia, en retractaciones o en el rechazo de afirmaciones que solían ser concluyentes?
Y, sin embargo, la continua incertidumbre y las disputas no son excusa para la falta de comprensión que acusa la mayoría de las personas sobre el funcionamiento fundamental del mundo moderno. Después de todo, apreciar cómo se cultiva el trigo (capítulo 2) o cómo se fabrica el acero (capítulo 3), o darse cuenta de que la globalización no es algo nuevo ni inevitable (capítulo 4), no es lo mismo que pedir que alguien entienda la femtoquímica (el estudio de las reacciones químicas a escalas temporales de 10–15 segundos; Ahmed Zewail, premio Nobel en 1999) o las reacciones en cadena de la polimerasa (la copia rápida del ADN; Kary Mullis, premio Nobel en 1993).
Entonces ¿por qué la mayor parte de las personas en las sociedades modernas tienen unos conocimientos tan someros sobre el funcionamiento real del mundo? Las complejidades de la actualidad tienen una explicación sencilla: interactuamos constantemente con cajas negras, cuyos resultados, que son más o menos simples, no exigen entender lo que está sucediendo en el interior. Esto es así tanto para dispositivos tan ubicuos como teléfonos móviles u ordenadores portátiles (basta con teclear una pregunta simple) como en el caso de procedimientos masivos como la vacunación (sin duda, el mejor ejemplo a escala planetaria en 2021 y del que remangarse es, en general, la única parte comprensible). Pero las explicaciones de este déficit de comprensión van más allá del hecho de que la extensión de nuestros conocimientos exige especializarse, una realidad cuyo anverso es la comprensión cada vez menos profunda —incluso la ignorancia— de las cuestiones más básicas.
La urbanización y la mecanización han sido dos importantes causas de este déficit. Desde el año 2007, más de media humanidad vive en ciudades (más del 80 por ciento en los países más prósperos) y, a diferencia de las urbes en proceso de industrialización del siglo XIX y principios del XX, los empleos en las áreas metropolitanas modernas pertenecen, principalmente, al sector servicios. Así, la mayor parte de los urbanitas en la actualidad están desconectados no solo de cómo producimos nuestros alimentos, sino también de cómo fabricamos nuestras máquinas y aparatos, y la creciente mecanización de toda la actividad productiva se traduce en que solo una pequeña parte de la población global está implicada en la labor de suministrar a la civilización la energía y los materiales que constituyen el mundo moderno.
En Estados Unidos hay ahora solo unos tres millones de hombres y mujeres (entre propietarios de granjas y trabajadores) directamente involucrados en la producción de alimentos; personas que aran los campos, siembran las semillas, aplican el fertilizante, arrancan las malas hierbas, cosechan (recoger frutas y hortalizas es la parte del proceso que exige más mano de obra) y cuidan del ganado. Eso supone menos del 1 por ciento de la población del país, así que no es sorprendente que la mayor parte de los norteamericanos no tenga ni idea, o solo una idea vaga, de cómo se han producido el pan o los filetes que llegan a sus mesas. Las cosechadoras recogen trigo, ¿pero también habas de soja o lentejas? ¿Cuánto tiempo tarda un pequeño lechón en convertirse en chuletas, semanas o años? La inmensa mayoría de la población de Estados Unidos no lo sabe; y no son los únicos. China es el mayor productor mundial de acero —funde, moldea y lamina casi mil millones de toneladas al año—, pero todo eso lo lleva a cabo menos del 0,25 por ciento de los casi mil cuatrocientos millones de sus habitantes. Solo un minúsculo porcentaje de la población china se acercará en algún momento a un alto horno, o verá la colada continua de una acería, con sus rojas cintas móviles de acero caliente. Y esta desconexión es lo más habitual en todo el mundo.
La otra razón principal de esta pobre —y cada vez menor— comprensión de los procesos fundamentales que proporcionan energía (en forma de alimento o de combustible) y materiales duraderos (ya sean metales, minerales no metálicos u hormigón) es que ahora son percibidos como pasados de moda —o incluso obsoletos— y definitivamente aburridos en comparación con el mundo de la información, los datos y las imágenes. Las supuestas mentes más brillantes no se dedican a la ciencia del suelo ni intentan mejorar la fórmula del cemento; en vez de eso, se ven atraídas por el tratamiento de información incorpórea, que ahora consiste tan solo en flujos de electrones en miríadas de microdispositivos. Desde abogados hasta economistas, pasando por programadores y gestores financieros, obtienen sus desproporcionadas compensaciones económicas mediante trabajos del todo alejados de las realidades materiales del planeta.
Es más, muchos de esos adoradores de los datos han llegado a creer que estos flujos electrónicos convertirán en innecesarias las viejas y pintorescas necesidades materiales. Los campos serán desplazados por la agricultura urbana en rascacielos, y los productos sintéticos terminarán por eliminar del todo la necesidad de cultivar alimentos. La desmaterialización, impulsada por la inteligencia artificial, acabará con nuestra dependencia de masas moldeadas de metales y minerales procesados, y en última instancia hasta puede que nos las arreglemos sin nuestro entorno terrestre: ¿para qué lo queremos, si vamos a terraformar Marte? Claro que estas predicciones no son solo manifiestamente prematuras, sino que resultan fantasías fomentadas por una sociedad en la que las noticias falsas están a la orden del día, y la realidad y la ficción se han mezclado hasta tal punto que las mentes crédulas, vulnerables a las visiones sectarias, creen en aquello que antiguamente se hubiera calificado sin piedad como puros delirios.
Ninguna de las personas que esté leyendo este libro se va a mudar a Marte; todos nosotros seguiremos comiendo los cereales de siempre, cultivados en el suelo en grandes extensiones de terreno agrícola, no en los rascacielos que imaginan los defensores de la llamada agricultura urbana; ninguno de nosotros vivirá en un mundo desmaterializado al que ya no le sirven las irremplazables funciones naturales como la evaporación del agua o la polinización de las plantas. Pero el suministro de estas necesidades vitales será una tarea cada vez más complicada, porque una gran parte de la humanidad vive en condiciones que la minoría más enriquecida dejó atrás hace generaciones, y porque la creciente demanda de energía y materiales ha estado forzando la biosfera hasta tal punto y a tal velocidad que hemos puesto en peligro su capacidad de mantener los flujos y las reservas dentro de los límites compatibles con su operatividad a largo plazo.
Por mencionar solo una comparación clave, en 2020 el promedio anual per cápita de suministro de energía para alrededor del 40 por ciento de la población mundial (3.100 millones de personas, que incluyen a casi toda la población del África subsahariana) ¡no era mayor que el de Alemania y Francia en 1860! A fin de aproximarnos al umbral de un estándar de vida digno, esos 3.100 millones de personas necesitarán al menos duplicar —aunque, preferiblemente, triplicar— su consumo de energía per cápita, y con ello multiplicar el suministro de electricidad, incrementar la producción de alimentos y construir infraestructuras urbanas, industriales y de transporte esenciales. De manera inevitable, tales demandas supondrán una mayor degradación de la biosfera.
¿Y cómo nos enfrentaremos al subsiguiente cambio climático? Hay ahora un consenso generalizado sobre la necesidad de hacer algo para impedir una serie de consecuencias indeseables. Pero ¿qué tipo de acciones, qué clase de transformación de la conducta funcionaría mejor? Para los que prefieren ignorar los imperativos energéticos y materiales de nuestro mundo, los que prefieren escuchar mantras de soluciones verdes en lugar de comprender cómo hemos llegado a este punto, la receta es sencilla: reduzcamos el carbono; pasemos de quemar carbón a convertir flujos inagotables de energías renovables. Pero el verdadero desafío es este: somos una civilización impulsada por los combustibles fósiles, cuyos progresos técnicos y científicos, cuya calidad de vida y prosperidad se basan en la combustión de inmensas cantidades de carbono fósil, y nos resulta sencillamente imposible salir de esta situación en cuestión de décadas y, aún menos, de años.
La descarbonización total de la economía global para el año 2050 solo es concebible ahora bajo el coste de un impensable retroceso económico en todo el mundo, o como resultado de transformaciones de una extraordinaria rapidez basadas en progresos técnicos casi milagrosos. Pero ¿quién va a organizar —de manera voluntaria— esas transformaciones cuando aún carecemos de una estrategia global convincente, práctica y económicamente viable, así como de los medios técnicos para lograr tales progresos? ¿Qué sucederá en realidad? La brecha entre el dicho y el hecho es inmensa, pero en una sociedad democrática no es posible que las ideas y las propuestas se produzcan de una forma racional sin un mínimo de información relevante que sea compartida por todas las partes y que impida que se esgriman los sesgos de estas y se hagan afirmaciones desconectadas de las posibilidades físicas.
Este libro es un intento de aumentar nuestra comprensión sobre estos asuntos, de explicar algunas de las realidades más fundamentales que determinan nuestra supervivencia y nuestra prosperidad. Mi objetivo no es hacer pronósticos ni esbozar panoramas extraordinarios o deprimentes acerca de lo que está por venir. No es necesario dar alas a este popular —pero sistemáticamente erróneo— género: a largo plazo, ningún individuo va a poder anticipar los numerosos e inesperados acontecimientos, las complejas interacciones que se van a producir. Tampoco voy a defender ninguna interpretación específica (sesgada) de la realidad, ya sea como fuente de desánimo o de expectativas sin límite. No soy ni pesimista ni optimista; soy un científico que trata de explicar cómo funciona el mundo, y utilizaré mis conocimientos para que podamos comprender mejor nuestros futuros límites y oportunidades.
Es inevitable que este tipo de investigación sea selectiva, pero cada uno de los siete temas principales que he elegido para examinar en mayor profundidad cumple el estándar de necesidad vital: no hay ninguna elección hecha con frivolidad. En el primer capítulo de este libro se muestra cómo las sociedades de alto consumo de energía han ido incrementando paulatinamente su dependencia de los combustibles fósiles en general y de la electricidad, la forma más flexible de energía, en particular. El reconocimiento de esta realidad actúa como un muy necesario correctivo ante las afirmaciones actuales (basadas en una deficiente comprensión de realidades complejas) de que podemos reducir con rapidez el carbono en la generación global de energía, y de que bastarán dos o tres décadas hasta que podamos depender únicamente de las energías renovables. Aunque una parte cada vez mayor de la electricidad corresponde a las nuevas renovables (solar y eólica, no la histórica hidroelectricidad) y hay más coches eléctricos en las carreteras, eliminar el carbono del transporte por camión, avión y barco será un desafío mucho mayor, como lo será la producción de materiales clave sin depender de los combustibles fósiles.
El segundo capítulo de este libro trata sobre la más básica de nuestras necesidades para sobrevivir: producir alimentos. Se centra en explicar cómo buena parte de lo que precisamos para ello, del trigo a los tomates, pasando por las gambas, tiene un aspecto en común: requiere un uso sustancial, directo e indirecto, de combustibles fósiles. Ser conscientes de esta dependencia fundamental nos lleva a una comprensión realista de nuestra necesidad continua de carbono fósil: es relativamente fácil generar electricidad mediante turbinas eólicas o células solares en lugar de quemar carbón o gas natural, pero sería dificilísimo accionar la maquinaria agraria sin combustibles fósiles líquidos, así como producir todos los fertilizantes y otras sustancias químicas agrícolas sin gas natural o petróleo. En resumen, durante décadas será imposible alimentar al planeta de manera adecuada si no utilizamos combustibles fósiles como fuente de energía y de materias primas.
En el tercer capítulo se explica cómo y por qué nuestras sociedades se fundamentan en materiales creados por el ingenio humano, centrándonos en lo que yo llamo los cuatro pilares de la civilización moderna: el amoniaco, el acero, el hormigón y los plásticos. Comprender esta realidad nos permite poner al descubierto la naturaleza engañosa de las recientes afirmaciones acerca de la desmaterialización de las economías actuales, dominadas por los servicios y los dispositivos electrónicos miniaturizados. El descenso relativo de las necesidades materiales por unidad en el caso de muchos productos manufacturados es una de las tendencias que han definido el desarrollo industrial moderno. Pero, en términos absolutos, las demandas materiales no han hecho más que crecer, incluso en las sociedades más prósperas del mundo, y siguen estando muy por debajo de cualquier nivel concebible de saturación en los países de ingresos bajos, donde la propiedad de viviendas bien construidas, electrodomésticos y aire acondicionado (por no mencionar los coches) sigue siendo un sueño para miles de millones de personas.
El cuarto capítulo es la historia de la globalización, o de cómo el mundo ha llegado a estar tan interconectado, tanto desde el punto de vista del transporte como de la comunicación. Esta perspectiva histórica muestra lo viejos (de hecho, antiguos) que son los orígenes de este proceso, así como lo reciente de su espacio más amplio y, por fin, completamente global. Una mirada más próxima revela que no hay nada de inevitable en el futuro de este fenómeno percibido como ambivalente (muy alabado, cuestionado y criticado). En los últimos tiempos ha habido claros retrocesos en el mundo, así como una tendencia general hacia el populismo y el nacionalismo, pero no está claro hasta dónde llegarán estos cambios ni en qué medida se modificarán debido a una combinación de consideraciones económicas, políticas y de seguridad.
En el quinto capítulo se ofrece un marco realista para juzgar los peligros a los que nos enfrentamos: las sociedades modernas han logrado eliminar o reducir muchos riesgos que antes eran mortales o incapacitantes —la polio o el parto, por ejemplo—, pero hay otros que nos acompañarán siempre, y hemos fracasado una y otra vez en llevar a cabo una correcta evaluación de riesgos, tanto subestimando como exagerando esos peligros. Cuando hayan terminado este capítulo, los lectores tendrán una buena estimación de los numerosos peligros involuntarios y actividades voluntarias (desde caerse en casa hasta volar de un continente a otro, desde vivir en una ciudad propensa a sufrir huracanes hasta tirarse en paracaídas) y, atacando directamente las sandeces de la industria dietética, veremos una gama de opciones sobre qué podemos comer para vivir más tiempo.
En el sexto capítulo observaremos en primer lugar cómo los cambios ambientales que están teniendo lugar pueden afectar a nuestras tres necesidades vitales: oxígeno, agua y comida. El resto del capítulo se centrará en el calentamiento global, el cambio que ha dominado las inquietudes ambientales más recientes y nos ha llevado a un nuevo —y casi apocalíptico— catastrofismo, por un lado, y a una total negación de ese proceso, por otro. En lugar de relatar y juzgar estas afirmaciones (ya son demasiados los libros que lo han hecho) destacaré que, al contrario de las percepciones más habituales, este fenómeno no se ha descubierto recientemente: hace más de ciento cincuenta años que comprendemos sus fundamentos.
Es más, desde el siglo anterior que somos conscientes del actual grado de calentamiento asociado con la duplicación del CO2 atmosférico, y hace más de medio siglo que se nos advirtió de la naturaleza sin precedentes (e irrepetible) de este experimento planetario (a través de mediciones ininterrumpidas y precisas del CO2 iniciadas en 1958). Pero hemos elegido hacer caso omiso de estos avisos, explicaciones y hechos registrados. En vez de eso, hemos multiplicado nuestra dependencia de los combustibles fósiles, la cual no será fácil, ni barato, neutralizar. La rapidez con la que podemos cambiar no está del todo clara. Si a esto le sumamos los demás problemas medioambientales, llegamos a la conclusión de que la pregunta existencial fundamental —¿puede la humanidad llevar a término sus aspiraciones dentro de los límites seguros de nuestra biosfera?— no resulta fácil de responder. Pero es imperativo que comprendamos cuáles son los hechos. Solo entonces podremos abordar el problema de manera eficaz.
En el último capítulo echo un vistazo al futuro, en especial a las recientes tendencias —opuestas entre ellas— que han adoptado el catastrofismo (quienes dicen que solo nos quedan años antes de que el telón caiga sobre la civilización moderna) o el tecnooptimismo (quienes predicen que los poderes de la invención abrirán horizontes ilimitados más allá de los confines de la Tierra, convirtiendo todos los desafíos terrestres en irrelevantes). Como se puede suponer, ninguna de estas posiciones me resulta muy útil, y mi perspectiva no favorece ninguna de estas doctrinas. No preveo ningún cambio inminente de la historia en una u otra dirección; no veo ningún desenlace ya predeterminado, sino más bien una complicada trayectoria que depende de nuestras (en absoluto limitadas) opciones.
Este libro se basa en dos pilares: un gran número de descubrimientos científicos y medio siglo de mis propias investigaciones y libros. El primero incluye elementos que van desde las aportaciones clásicas hasta las más pioneras explicaciones de la conversión de energía y del efecto invernadero desde el siglo XIX, pasando por las últimas evaluaciones de los desafíos globales y de las estimaciones de riesgos. Y este ambicioso libro no se podría haber escrito sin mis décadas de estudios interdisciplinarios, condensados en mis anteriores libros. En lugar de una anticuada comparación entre zorros y erizos («muchas cosas sabe el zorro, pero el erizo sabe una sola y grande»), tengo tendencia a concebir a los científicos modernos como excavadores de hoyos cada vez más profundos (que es ahora la ruta dominante hacia la fama) o exploradores de amplios horizontes (un grupo cada vez más reducido actualmente).
Excavar el hoyo de mayor profundidad y convertirse en un inigualable maestro del pequeño fragmento de cielo que se ve desde el fondo no ha sido algo que me haya interesado nunca. Siempre he preferido explorar lo más lejos y lo más ampliamente que mis limitadas capacidades me han permitido. La principal área de interés a lo largo de mi vida han sido los estudios sobre energía, porque una comprensión satisfactoria de ese vasto sector exige entender de física, química, biología, geología e ingeniería, sin olvidar la historia y los factores sociales, económicos y políticos.
Casi la mitad de mis hasta ahora más de cuarenta libros (principalmente académicos) tratan sobre diversos aspectos de la energía, desde estudios amplios e históricos hasta análisis detallados sobre clases específicas de combustibles (petróleo, gas natural, biomasa) y propiedades y procesos específicos (densidad de potencia, transiciones energéticas). El resto de mi obra publicada deja entrever mis intereses interdisciplinarios: he escrito sobre fenómenos tan fundamentales como el crecimiento —en todas sus formas naturales y antropogénicas— y el riesgo; sobre el entorno global (la biosfera, los ciclos biogeoquímicos, la ecología global, la productividad fotosintética y las cosechas), alimentos y agricultura, materiales (sobre todo, acero y fertilizantes), avances técnicos, y el progreso y retroceso de la fabricación, así como también sobre la historia de la antigua Roma y de los actuales Estados Unidos y la comida japonesa.
Inevitablemente, este libro —el producto de toda mi obra, y escrito para profanos— es una continuación de la misión de mi vida: comprender las realidades básicas de la biosfera, la historia y el mundo que hemos creado. Y, de nuevo, hace lo mismo que yo llevo décadas haciendo sin descanso: aboga con firmeza por alejarse de las posturas extremas. Los recientes defensores (cada vez más estridentes o más frívolos) de esas posturas se verán decepcionados: aquí no encontrarán lamentos diciendo que el mundo se acabará en 2030 ni apasionados puntos de vista sobre los asombrosos poderes transformadores de una inteligencia artificial que va a llegar antes de lo que creemos. Este libro, en cambio, trata de ofrecer un fundamento para una perspectiva más mesurada y necesariamente agnóstica. Espero que mi enfoque, racional y práctico, ayude a los lectores a entender cómo funciona el mundo, y cuáles son las posibilidades de que veamos que ofrezca mejores perspectivas a las generaciones venideras.
Pero, antes de sumergirnos en cuestiones específicas, tengo una advertencia, y también una posible petición. Este libro bulle de cifras (todas ellas métricas), porque las realidades del mundo moderno no se pueden entender tan solo con descripciones cualitativas. Muchos de los números de este libro son, inevitablemente, muy grandes o muy pequeños, y estas realidades se tratan mejor en términos de órdenes de magnitud, etiquetados con prefijos válidos en todo el mundo. Si carece de un conocimiento básico de esas cuestiones, el apéndice sobre cómo entender los números, grandes y pequeños, trata de ello, de manera que, para algunos lectores, puede resultar conveniente empezar este libro por el final. En caso contrario, nos veremos en el capítulo 1 para encontrar un punto de vista cuantitativo y más detallado sobre las energías. Esta es una perspectiva que nunca debería pasar de moda.