Una crítica al informe del Hill’s group sobre el pico del petróleo

“¿Por qué no lo llamas entropía? (…) Nadie sabe realmente lo que es la entropía, así que ante cualquier debate estarás siempre en una posición ventajosa”. John von Neumann

 

Este informe ha venido circulando por páginas web y blogs que se preocupan por el problema que llamamos “pico del petróleo”.

Para los que partimos de la base de que éste fenómeno es tan incontrovertible como el cambio climático, informes como éste hacen un flaco favor a los que trabajamos seriamente sobre estos asuntos y por ello debe ser denunciado con contundencia, en especial porque ha tenido una cierta propagación, seguramente confirmando la intuición de hace más de medio siglo de John von Neumann.

Las bases físicas, lógicas, tecnológicas y económicas son erróneas, así que no me entretendré demasiado y solo señalaré algunos fallos que considero flagrantes.

El informe trata de calcular la energía total invertida para dar petróleo a los consumidores, a esta energía la llama Etp. Su conclusión es que en un horizonte muy cercano el petróleo dejará de ser una fuente neta de energía (costará más energía llevarlo al consumidor que la que le va a proporcionar a este). Es decir, en otros términos , la TRE (Tasa de Retorno Energético) será menor que 1.

El método que emplean es a partir de un supuesto cálculo termodinámico basado en la variación de entropía y la exergía perdida en ese proceso. Aclaremos que la sociedad no consume petróleo directamente para producir energía, sino gasolinas, diésel etc. Así pues ese cálculo tendría que tener en cuenta la energía gastada desde la exploración de pozos, la extracción del petróleo, su transporte y refino y las infraestructuras de la industria del petróleo. Las fuentes energéticas para ese proceso obviamente no tienen por qué ser combustibles líquidos provenientes del petróleo. Si hablamos de energía neta o de TRE, entonces habría que tener en cuenta la energía contenida en el vector energético que realmente utilizamos (e.g. la gasolina). Esta TRE es la que hemos llamado TRE estándar (o más precisamente TRE en el punto de uso). Para el caso de la gasolina o diésel y a escala global anda por 5-10 (ver mis post sobre el tema). Sin embargo, para que llegue la gasolina al consumidor final, se requiere de un sistema industrial y minero que también consume energía: el gasto energético en las minas para extraer el hierro y en las acerías para convertirlo en el acero con el que se hacen las plataformas petrolíferas es un ejemplo de que la cadena es aún mayor. Esta TRE es más difícil de calcular, la llamaríamos TRE extendida y  para el mundo y el sistema energético en su conjunto la he estimado en 4-5.

Pues bien, el informe del Hill’s group, en realidad solo calcula (y mal además, véase un análisis detallado en el blog de Antonio Turiel) la pérdida térmica del petróleo mientras sale del pozo. Esta pérdida energética es debida a que el petróleo puede estar a 400ºC dentro del pozo y cuando lo sacamos del mismo se enfría a la temperatura ambiente de la superficie. Esta pérdida energética nada tiene que ver con el gasto energético que hacemos los humanos para extraer en la boca del pozo el petróleo. Fijémonos que el petróleo puede salir por sus propios medios una vez que hemos hecho la perforación o puede necesitar ayuda si tenemos que inyectar agua, por ejemplo. Ni el gasto energético en la perforación ni el agua inyectada en su caso son energías relacionadas con lo que “calcula” el Hill’s group.

Y aunque fuera así, del petróleo no nos interesa su energía térmica (no aprovechamos que puede estar a 400ºC y podría ser pues una fuente de calor), sino que nos interesa su energía química interna (aunque tras el refino normalmente lo quemamos para obtener calor).

Este error garrafal invalida todo el informe desde el primer párrafo técnico.

En todo caso, el Hill’s group sólo estaría teniendo en cuenta el gasto energético en la boca del pozo, no hay ningún cálculo asociado a toda la cadena que hemos descrito y que está implícita en su pretensión al definir como hacen el Etp. Por tanto, si hubieran calculado bien solo habrían calculado una parte –pequeña de hecho- de todo el gasto total. Es decir, que la realidad sería muchísimo peor que la que ellos están dibujando. Como sus conclusiones son dramáticas (costes a la industria de 200$ el barril en 2020, 500$/barril en 2030, en 2012 la Etp es la mitad de la energía que contiene el petróleo y en 2030 la Etp es igual a la que contiene el petróleo, es decir, TRE extendidas de 2 y 1 respectivamente), parecería que antes del 2012 la gasolina ya no llegaba con energía neta al consumidor y por tanto, hace años el sector transporte debería haber entrado en un rápido y severo colapso. Hoy no deberíamos estar moviendo nada con gasolina o diésel.

El informe no pasaría ningún filtro si no fuera porque escondido bajo la terminología termodinámica (entropía, exergía) y escondido bajo una cadena de supuestos no hechos explícitos, provoca que se requiera un cierto tiempo –del que solemos carecer todos- y comprensión del lenguaje matemático físico para desmontar sus páginas iniciales. Quizás por eso, aunque también comete fallos en cuestiones tecnológicas y económicas, las críticas hasta ahora han sido medianamente tímidas y ha pasado sin una revisión básica.

Sin embargo, dado que efectivamente la situación de la industria del petróleo y energética está en momentos “críticos” y dado que efectivamente tenemos toda esa retahíla de problemas que nos conducen al colapso, este tipo de “estudios” pueden ser dados la vuelta y convertirse en armas para los negacionistas –en este caso de la crisis energética-. Es por ello que se carga sobre nuestras espaldas un trabajo que quizás no nos esperábamos tan pronto en este tema: desmontar los argumentos falaces de aquellos que terminan concluyendo no muy diferentemente a nosotros.

En todo caso, el ejercicio además de necesario, puede tener su utilidad, porque si lo hacemos, nos dará mayor credibilidad (nuestro filtro funciona a pesar de que no es tan fácil que lo haga cuando lo que se nos presenta confirma nuestras ideas/expectativas).

Todo se realimenta.

Carlos de Castro Carranza

 

Anexo:  Señalo aleatoriamente aquí algunos errores/incoherencias:

1º From Graph 1 and eq 6 we could estimate η The report estimate and use 0,2 constant but for 2030 I obtain 0,14.

 

2º EROEI=2 in 2012, but following Sankeys from EIA (real numbers) will be around 4 -5 even considering energy infrastructures (extended EROEI).

 

3º Eq 7 show Etp in BTU/lb/Gb but Ep is in BTU/Gb Different dimensions?

 

4º Eq 7 gives 3th column of Chart 1 that is << that the 4th column being used. Eq 7 refers only (and partially) to the Etp just in the oil extraction process; no Etp is calculated for exploration, extraction infrastructure, oil transport, oil refinery etc. This is supposed to be = 4th column but it is supposed from hypothesis 1, with no empirical support.

 

5º Etp is simulated supposing that the only source is oil but it is not true in the real World (for instance the report say: “The Etp function generated cannot exceed Eg, crude’s specific exergy”. That’s not necessarily true if Etp comes from natural gas or coal (if coal EROEI>10, then could have sense if we need liquids).

 

6º “Etp must also be an increasing function”. This could apply for the extraction process but it is not for the Etp of a refinery.

 

7º graph 5 show $/barrel as function of cumulative production. They exclude 1980-1985 for geopolitical reasons, but the same reasons could apply for 1973, 2001, 2008 etc. The price of oil is not only determined by geophysical reasons in any year from 1939 to present. The report use nominal $ that if inflation happens at a constant rate, it is expected that price growth in an exponential like curve (for mathematical reasons, neither physical nor economic reasons) therefore, the exponential nature of prices is artefactual with no physical base. If you use constant $ instead of nominal $ you do not see the same exponential growth but an erratic price, geopolitical dependent. Therefore the report is useless to predict oil price.

 

8º The red line in graph 6 goes over 100% of %reservoir extracted as possible; gross mistake

 

9º Trend line in graph 7 has no good correlation

 

10º From column 3 to column 4 in Chart 1 it is not clear how to go.

 

11º In graph 8 they suppose an horizontal asymptotic line for the Etp at the end of exploitation, a cero at the beginning (year 0) (which it is not correct from the point of view of reality and physics) and suppose a more or less logistic function in between. This could happen for Etp if it is excluded refineries and other Etp inputs. The logistic function imply (for mathematical necessities) that  EROEI=2 will be near peak oil, this has no real grounds because thermodynamics it is only one of the factors of real EROEI.

 

12º Graph 13: there is no physical sense to adjust with a SIN function, in fact, if Ep is not logistic, η will be not constant as supposed in the report. How could you explain that, from 1980 to 1995, the Ep decrease? This will mean that η decrease? I have calculated some η from their results and I find some values far from 0,2 used. Also, it seems that η is the machinery efficiency as the report writes, but it is obvious that this quantity evolve during s.XX. At present time combustion motors have >20% efficiencies. Even more, electricity and other secondary sources for the oil industry are produced with >20% efficiencies.

 

13ª Graph 16: nominal $/barrel <15$ have no sense in economic terms. From >15$ it seems more a slow declining line for EROEI. From >50$ it seems that EROEI is constant.

 

14º Report confuse several EROEIs; from the report the EROEI(extended?) will be 2 for the 2012 year, but in graph 16 is 10 (EROEIstandard?). If EROEIextended will be 2, then coal and gas must be sustaining oil industry many years before 2012, if so, Etp from this sources are the important ones, therefore they invalidate the implicit hypothesis that Etp is from oil.

 

15º The report confuse oil –that is not a direct source of energy for a consumer- with oil products like gasoline, etc. The report does not use real energy sources that it is the only source of coherent EROEI, etc. estimations.