La era de la disrupción energética

El trabajo de Ramez Naam se ha centrado en la creación de soluciones avanzadas de comunicación, recuperación de información, aprendizaje automático, búsqueda servicios de escala masiva e Inteligencia Artificial. A lo largo de su carrera profesional ha ocupado el cargo de socio y director de gestión de programas de Microsoft, donde dirigió al equipo que desarrolló las primeras versiones Outlook, Internet Explorer y el buscador Bing. 

Más tarde fundó y dirigió Apex NanoTechnologies, la primera compañía del mundo dedicada a elaborar herramientas de software para acelerar el diseño molecular. 

Actualmente ocupa un puesto en el consejo asesor de la Fundación de Estudios de Aceleración, es miembro de la Sociedad Mundial del Futuro, asociado senior del Foresight Institute y miembro del Instituto de Ética y Tecnologías Emergentes. 

Posee 20 patentes en áreas relacionadas con correo electrónico, navegación web, búsqueda en Internet e Inteligencia Artificial, y ha escrito cinco libros de ciencia ficción por los que ha recibido varios premios. 

Energías alternativas para el futuro

Toda disrupción tiene fundamentos económicos, y prueba de ello es lo que le ocurrió a empresa Peabody Energy. En el año 2012 era la principal minera de carbón del mundo, pero tan soo tres años después se declaraba en concurso de acreedores. Y no fue la única. Por aquel entonces las ocho compañías especializadas en la extracción de carbón más grandes del mundo se arruinaron en un período de 24 meses, y las pocas que quedan únicamente conservan el 10% de su valor  máximo. 

La demanda de carbón llevaba casi 250 años creciendo, concretamente desde que James Watt inventó el motor de vapor en 1769, pero en 2013 se alcanzó el pico de producción de este mineral, y desde entonces su extracción no ha dejado de caer en todo el mundo. 

La energía es un recurso consumible y como tal se tiende a usar la fuente que ofrezca precios más baratos. Sería lógico pensar que la caída de la demanda de carbón ha sido consecuencia de su capacidad contaminante, pero la realidad es que hoy existen alternativas más económicas que, además, son mucho más ecológicas. Actualmente se pueden construir en cualquier parte del mundo plantas eléctricas más baratas que las de gas y carbón, que tienen un coste aproximado de 0,06 dólares kWh. 

Eólica, un crecimiento exponencial

La energía renovable irrumpió hace bastante tiempo en el panorama energético, pero no había tenido éxito hasta ahora porque no era competitiva. En 1980 la electricidad generada en una central eólica estadounidense tenía un precio de 0,60 dólares kWh, mientras que la producida a través del gas o del carbón costaba un 10%. 

Gracias a los subsidios, hoy podemos encontrar contratos para generar electricidad eólica a un precio de 0,02 dólares kWh, aunque sin las ayudas públicas el precio se duplica. El coste de la energía eólica es hoy 15 veces inferior al de hace 30 años, y esto es lo que en Singularity University llamamos un cambio exponencial. 

En todos los continentes hay lugares donde el viento sopla fuerte y constante a lo largo de todo el año. Esto está haciendo descender el coste de la energía eólica a cifras ridículas. En Marruecos, por ejemplo, el precio de la energía sin subsidios se encuentra en torno a los 0,028 dólares kWh, menos de la mitad del precio de la electricidad generada con gas o carbón. En Brasil hace pocos meses se firmó un contrato a 0,02 dólares kWh, el mismo precio que en México donde tras las últimas reformas del sistema autorizan las operaciones abiertas…  

Hace tres años creía imposible que las centrales eólicas marinas tuviesen sentido económico, aunque lo tuviesen ecológico, pero estaba equivocado. En julio de 2018 se firmó el primer proyecto de energía eólica marina a gran escala de los Estados Unidos a un precio de 0,065 dólares, ¡que sin subsidios es de tan solo de 0,09 dólares kWh! Se trata solo del primer proyecto, y esto quiere decir que los precios van a seguir bajando. 

El pasado verano en Alemania se cerraron tres acuerdos para producir electricidad eólica a precio de mercado, sin subsidios. Estos proyectos, que finalizarán en el año 2021, serán cuatro veces más económicos dentro de nueve años en las plataformas marinas. La energía eólica es una tecnología exponencial que cada vez va a ser más barata. 

Ahora bien, la energía fotovoltaica hace que la eólica parezca lenta y estática. En el año 1977 un módulo de panel solar que producía un  vatio por hora costaba 77 dólares. Ahora cuesta 0,3 dólares, una cantidad 250 veces inferior. La energía es la mercancía natural más importante, y no baja de precio, como las carreteras o los edificios; está experimentando una transformación digital siendo una materia física.  

Fotovoltaica, la opción más económica 

Se está produciendo una situación singular en las zonas más soleadas del planeta porque nos hemos dado cuenta de que la solar es, sin subsidios, la forma de energía más barata a la que podemos acceder. Por ejemplo, todo mundo esperaba que India continuase construyendo sus infraestructuras eléctricas basándose en el carbón, al menos a medio plazo, pero no ha sido así. El año pasado el país cerró varios acuerdos para construir nuevas centrales solares mucho más baratas que las de carbón. El precio de los contratos de energía solar en la India se ha reducido considerablemente en los últimos cuatro años. Tanto es así que el coste de las operaciones más recientes ha sido de 3,1 rupias kWh, y dentro de poco las cifras bajarán hasta las 2,6 rupias kWh, menos de la mitad que el carbón. 

Pero, ¿qué pasa en Estados Unidos? En Tucson (Arizona) se acaba de firmar un contrato de 0,023 dólares kWh. Si a esta cantidad le restamos el subsidio, el precio real es de ¡0,33 dólares kWh! En Colorado el coste de la energía solar es ocho veces más bajo que hace diez años, y recientemente se han cerrado acuerdos a 0,039 kWh, un 30% más barato que el coste del carbón o el gas. 

Hasta hace poco el récord de precios bajos lo ostentaba Abu Dabi (Emiratos Árabes Unidos) con 0,024 dólares kWh, pero hace 18 meses fue superado por el Desierto de Atacama (Chile), con un coste de 0,0215 dólares kWh sin subsidios, es decir, un tercio de lo que cuesta actualmente el gas o el carbón. 

Estoy convencido de que los precios continuarán bajando gracias al impulso de las políticas que favorecen la implantación de esta tecnología y, sobre todo, a la generación de importantes economías de escala, porque la producción de energía solar se ha multiplicado por 50 en la última década. Es cierto que todavía supone un porcentaje muy pequeño de la generación mundial, únicamente un 2%, pero tardó 25 años en alcanzar ese 1%, y sólo dos años y medio en duplicarse. Con este ritmo de crecimiento, la energía solar será la alternativa más económica para todos aquellos territorios que tengan gran cantidad de sol al año. 

Es curioso que la energía solar naciera en Alemania, y que este país haya contribuido de forma tan decisiva a reducir los precios, pese a no ser un territorio con mucho sol. Acaba de cerrar dos proyectos en la zona sur a un precio de 0,042 dólares kWh.  

La energía solar debería ser tres veces más barata en 15-20 años, y esta bajada de precio supondrá una verdadera disrupción. Si fuésemos capaces de unir energía solar y eólica, utilizando la primera durante el día y la segunda por la noche, y construyendo las infraestructuras adecuadas, podríamos obtener el 70% de la energía a partir de estas tecnologías. Para superar este porcentaje sin embargo, sería imprescindible solventar el problema del almacenamiento, que se ha convertido en un campo apasionante para el sector de la industria, y también para el ámbito de la innovación. 

Que Tesla comenzase a utilizar sus baterías no fue fruto de un descubrimiento inmediato y casual, sino del desarrollo exponencial de la tecnología ion-litio. El coste de estos productos se ha ido reduciendo desde los años 90, pero en los últimos ocho años el precio de las baterías ha caído un 80%. El año 2010 está muy cercano en el tiempo. Quienes hacían predicciones entonces se equivocaban, al igual que quienes las hacen ahora. La Energy Information Agency -EIA-, por ejemplo, pronosticó en el año 2013 que el precio tardaría ¡30 años en caer un 30%! Cuando se trata de tecnología es difícil hacer predicciones. Además, si quienes se dedican a hacerlas no cuentan con expertos en innovación, se equivocan aún más.

Nuevas tecnologías de almacenamiento 

Hoy los precios de las baterías de ion-litio caen prácticamente a la misma velocidad que los de la energía solar. Además, se están desarrollando una docena de tecnologías diferentes para almacenar energía, entre ellas, las baterías de flujo de hierro creadas por la compañía ESS. Las baterías de ion-litio tienen una capacidad de 1.000 ciclos, pero las de hierro la duplican y su vida útil puede alcanzar los 20 años. Además, se pueden construir de forma escalable, lo que permite reducir el coste por unidad de forma radical. En cuanto las baterías de hierro lleguen al mercado, el coste por unidad se reducirá de forma radical haciendo caer el coste de almacenamiento de la energía bruscamente. 

El energético es un sector disruptivo, aunque hasta hace poco no lo pareciera. La energía limpia ha engañado durante mucho tiempo a los mayores expertos, que apenas hace 16 años pronosticaban que en 2030 tendríamos 50 GW de capacidad fotovoltaica instalada. ¡Hoy ya tenemos 450 GW! Es llamativo que desde el año 2004 se hayan equivocado sistemáticamente en sus predicciones. ¿Por qué? Por realizar sus pronósticos desde un punto de vista lineal, mientras que la evolución de la energía solar ha sido exponencial, tanto en precios como en producción. 

El año pasado China canceló la construcción de 150 plantas eléctricas de carbón. 40 de ellas ya habían comenzado a construirse. Un cambio de planes que provocó la pérdida de 120 millones de dólares. En junio de 2018 India también decidió cancelar la construcción de varias plantas eléctricas de carbón con una capacidad de 14 GW y una inversión de 8,9 billones de dólares “El precio de la energía solar está en caída libre. ¿Por qué hemos de construir centrales de carbón ahora?”, argumentó el gobierno. El ministro indio Piyush Goyal no se refería únicamente al bajo coste de construcción que tenían plantas solares comparadas con las de carbón. Pero el asunto es todavía más sorprendente si atendemos a las declaraciones que realizó en noviembre de 2017 James Robo, CEO de NextEra Energy: “A principios de los años 20 va a ser más económico construir centrales solares o eólicas que mantener las centrales de carbón y gas que se encuentren en funcionamiento”, aseguró. ¡Esto sí que es disrupción! Cientos de billones de dólares en activos dejarán de ser económicamente viables.

El presidente Donald Trump prometió durante su campaña electoral proteger el sector del carbón, pero en las ocho primeras semanas de su mandato se cerraron más plantas que en todo el primer mandato presidencial de Barack Obama. Trump puede intentar cambiar las leyes, pero las innovaciones que se están produciendo en el ámbito solar y eólico van a hacer absolutamente imposible evitar que desaparezca el carbón.

¿El fin de la era del petróleo?

Además del carbón usamos de forma masiva y casi exclusivamente otro tipo de energía para movernos y desplazar mercancías: el petróleo. Se trata de un producto muy especial, porque cuando hay un exceso de oferta de solo un 2% alcanza precios de 30 dólares por barril, mientras que si falta únicamente un 2% se llegan a superar los 150 dólares. Es uno de los productos más volátiles del mercado y mueve mucho dinero, ya que puede llegar a un volumen de facturación de dos trillones de dólares en determinados ejercicios. 

Hace 10 años la principal incógnita en el ámbito petrolero era cuándo se produciría el pico histórico de demanda. Por entonces la industria no era capaz de satisfacer una demanda que no hacía más que crecer. Lo más curioso del caso es que cuando los precios estaban altos, se invertían gran cantidad de recursos en buscar alternativas que permitieran agilizar la extracción. Hoy podemos afirmar que el pico máximo de producción tendrá lugar dentro de un año aproximadamente. 

En 2013 se registró el récord histórico en cuanto a consumo de carbón, y desde entonces la demanda no ha parado de bajar. El consumo de petróleo, por su parte, también va a empezar a caer. “El fin de la edad de piedra no se produjo por falta de piedra, y la edad del petróleo acabará mucho antes de que el mundo se quede sin petróleo”, afirmó Sheikh Ahmed Zaki Yamani, ministro de petróleo saudí, durante la última crisis de la OPEC. Yamani vaticinó que pronto se crearían tecnologías para la movilidad que sustituirían al petróleo, y tenía toda la razón. 

Tendencias que marcarán que la movilidad

El sector de la movilidad está experimentando una gran disrupción que no es solo fruto de la innovación tecnológica, sino más bien de la interacción de tres tendencias separadas entre sí: la aparición del transporte bajo demanda como servicio, la autonomía de los transportes y la electrificación. Estos tres aspectos unidos son mucho más explosivos que cualquiera de ellos de forma individual.

El transporte como servicio es algo impresionante de por sí. En su momento álgido, los taxis de Estados Unidos realizaron 1,4 billones de servicios al año, pero las nuevas empresas VTC, como Uber o Lyft, triplicaron esta cantidad el año pasado. Más que canibalizar el servicio del taxi, estas compañías han creado un nuevo sector con precios más reducidos y un formato mucho más cómodo. La gente no se tiene que preocupar por el elevado coste que supone recorrer largas distancias, porque una de las razones que ha contribuido al éxito de Uber es que el coste por milla es la mitad que el de un taxi. Además, es mucho más fácil de pagar. Todos estos elementos han sembrado las bases para un nuevo tipo de servicio que después han imitado muchas otras compañías. 

El segundo factor importante es la autonomía, que contribuirá a acelerar el transporte como servicio. La autonomía siempre ha estado rodeada de incertidumbre. ¿Cuándo aparecerán los coches autónomos? ¿Cuánto costarán? ¿Serán seguros?... Todas estas preguntas van a tener respuesta rápidamente. 

En el ámbito de los coches autónomos solo hay, en realidad, tres compañías compitiendo, que además se encuentran muy lejos de sus adversarios comerciales. En primer lugar se sitúa Google, que con su subsidiaria Waymo ha recorrido ya ocho millones de millas en modo de conducción autónoma. Le sigue General Motors, que compró la start-up Cruise (especializada en el desarrollo de tecnología) por un billón de dólares, y ya ha recorrido cinco millones de millas, la mayoría de ellas en San Francisco. La tercera en discordia es Tesla, aunque todavía no está muy claro en qué situación se encuentra. 

Hablo de estas dos compañías porque son las que tienen más posibilidades de conseguir la autorización para comenzar a circular con taxis autónomos, ya que en determinados estados como California exigirán demostrar que un vehículo puede recorrer entre 50 y 100.000 millas sin ningún tipo de intervención humana para conseguir la licencia. 

A principios de 2017 únicamente había dos empresas compitiendo en el sector de la automoción autónoma: Google-Waymo, cuyos coches sin conductor recorrían entonces una distancia de 7.500 millas sin intervención humana, y GM-Cruise, con vehículos que alcanzaban las 3.000 millas. 

En noviembre de 2017, Waymo consiguió aumentar la distancia recorrida de forma completamente autónoma hasta las 30.000 millas, pero de esto hace ya 10 meses, y teniendo en cuenta la evolución que está experimentando esta tecnología, lo más probable es que a día de hoy ya hayan alcanzado las 50.000 millas. 

Desde el pasado mes de marzo, Waymo está realizando en Arizona, el estado más permisivo del país, pruebas sin conductor físico y con pasajeros. A través de la aplicación, el usuario pide el vehículo, que llega completamente vacío, y le transporta hasta la dirección indicada. La compañía ya ha encargado 62.000 Chrysler Pacífica híbridos enchufables y 20.000 Jaguar eléctricos, y pretende lanzar en Arizona un servicio totalmente autónomo antes de que finalice el año. Estoy seguro de que lo conseguirán, aunque se retrasen unos meses. 

Mientras tanto, GM ha solicitado al departamento de transporte norteamericano un permiso especial para modificar sus vehículos Chevy Volt y eliminar tanto el volante como los pedales. Los planes de la compañía pasan por lanzar un servicio completamente autónomo en San Francisco en 2019. 

La única compañía que podría tener posibilidades de acercarse a estas dos es Tesla. Los vehículos autónomos del gigante estadounidense han recorrido 1.600 millones de millas, y acaban de lanzar un vídeo que explica los detalles del nuevo software que integrarán las dos últimas versiones de su Tesla S. El software dotará al vehículo de una total autonomía, ya que permitirá introducir la dirección en el navegador y llevará al pasajero hasta su destino sin necesidad de que el  conductor intervenga para nada. Además, todos aquellos que hayan comprado recientemente el Tesla S con opción de piloto automático V2, podrán actualizar el hardware del coche y disfrutar del modo de conducción autónoma dentro de uno o dos años, dependiendo de la autorización estatal. 

El futuro de la automoción es eléctrico 

Pero volviendo al origen de la disertación, ¿qué tiene que ver todo esto con el petróleo y la energía? Según la consultora Mackenzie, el principal coste para Uber es el conductor. Por tanto, si actualmente el precio de la milla en un taxi es aproximadamente de tres dólares, en un Uber es de 1,5 dólares. El coste de la milla en un Uber autónomo podría llegar a reducirse hasta los ¡0,75 dólares! Además, hay que tener en cuenta que todos estos vehículos van a ser eléctricos y, por tanto, más económicos. Si los primeros vehículos eléctricos de Tesla podían costar hasta cuatro millones de dólares, el precio de su modelo S ya se ha reducido hasta los 80.000 dólares y seguirán bajando. 

GM asegura que el futuro de la automoción es eléctrico. Nissan  no hace más que fabricar nuevos modelos Leaf, y BMW ha invertido 25.000 millones de dólares en tecnología para fabricar baterías eléctricas que se incluirán en la próxima generación de vehículos. Por el momento, los coches eléctricos son solo una pequeña fracción (únicamente tres millones del billón de vehículos que circula por el mundo), pero las ventas se duplican cada 18 meses. Se tardaron 20 años en alcanzar el primer millón, pero solo 18 meses en llegar al segundo, y ocho meses en conseguir los tres millones… 

Las grandes organizaciones como BP, Exxon, la OPEC o la IEA ¡tuvieron que modificar en julio las predicciones que habían hecho en enero! Creo que el principal error que cometen estos organismos es que piensan desde la perspectiva de los vehículos individuales, pero este no es el mercado real ni el que va crecer. Es el propio mercado el que regula las leyes de oferta y demanda, por lo que si el precio de los coches eléctricos se abarata, este sector crecerá. Si se incrementa la economía de escala, la fabricación de estos vehículos será cada vez menos costosa porque, además, no hay que olvidar que un coche eléctrico tiene menos piezas, más sencillas y con mucho menos mantenimiento que uno convencional.

Cuando los coches eléctricos se fabriquen en volúmenes similares a los diésel o gasolina, sus precios bajarán notablemente, y si a esto añadimos la creciente robotización de la industria, los costes laborales también se reducirán considerablemente. Teniendo en cuenta todos estos factores, el coste por milla de un coche eléctrico rondará los 0,35 dólares, un precio muy similar al del autobús, frente a los 3,5 dólares por milla que cuesta un taxi. Si, además, los vehículos eléctricos son compartidos, el precio por milla puede llegar a bajar hasta los 0,10 o 0,15 dólares por milla, una cantidad mucho más baja que el autobús y, además, con un servicio bajo demanda. 

La agencia Bloomberg calcula, de forma muy optimista, que el pico petrolero (el momento en el cual se alcanza la tasa máxima de extracción de petróleo a nivel global y tras el cual la tasa de producción entra en declive) se alcanzará en el año 2020. Pero el volumen de millas recorridas por los vehículos eléctricos es un tema completamente diferente. Si en el año 2025 el total de vehículos eléctricos es solo del 10%, es muy posible que estos coches recorran el 50% del total de millas del parque móvil. De esta forma, el pico de petróleo se alcanzaría en el año 2023. Las grandes compañías petroleras, por su parte, aseguran que este fenómeno no se dará hasta el año 2030, pero considero que es una predicción demasiado conservadora. 

 Ramez Naam, tecnológo, conferenciante y escritor de Ciencia Ficción. Presidente de Energy & Environmental Systems Track, en Singularity University.  

Texto publicado en Executive Excellence nº151 septiembre 2018.