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La Tasa de Retorno Energético está cobrando importancia en estos años debido a las dudas sobre la cantidad de reservas existentes de petróleo y el auge que están experimentando las energías renovables. Este concepto nos relaciona la cantidad de energía invertida en un proceso con la energía obtenida, según una sencilla fórmula:

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La energía se define como la capacidad dé realizar trabajo, de producir movimiento, de generar cambio. Es inherente a todos los sistemas físicos, y la vida en todas sus formas, se basa en la conversión, uso, almacenamiento y transferencia de energía.

Puede presentarse como energía potencial (energía almacenada) o como energía cinética (energía en acción), siendo estas dos formas interconvertibles, es decir, la energía potencial liberada se convierte en energía cinética, y ésta cuando se acumula se transforma en energía potencial. La energía no puede ser creada ni destruida, sólo transformada de una forma en otra (Primera Ley de la Termodinámica).

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El EROEI mide cuánta energía se obtiene de una planta en su vida media en comparación con la que se utiliza para construirla y mantenerla

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Que las diferentes notaciones no nos confundan

---------- Es la energía que obtuvimos del pozo menos la que gastamos en la extracción y que también obtuvimos del pozo. Es la que será enviada con rumbo a la Sociedad. También en el caso que estamos analizando, referido a la Fig. 1, es la energía en boca de pozo.

El concepto es exactamente el mismo. Sólo hay un cambio de nombres, que confunden, porque usan las mismas palabras para indicar cosas distintas y también distintas palabras para indicar la misma cosa. (A ningunna de las notaciones las inventé yo, simplemente adopté una de ellas)

En síntesis, este tema de las diferentes notaciones es consecuencia de que no existe una norma, un estándar, que defina al EROEI y entonces cada investigador que lo usa va llamando a las variables que intervienen con diferentes nombres. Pero sabiendo de que se habla, creo que la cuestión, si bien confunde, no representa un problema serio.

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Estimada (EUR) es una aproximación de la cantidad de petróleo o gas que es potencialmente recuperable, o que ya se ha recuperado, de una reserva o pozo. El EUR se puede expresar en unidades de volúmen o bien en unidades de energía.

Con nuestra notación de la Fig. 1, EUR = E . Por lo tanto, podemos escribir:

El EROEI se puede definir para un pozo de petróleo o gas, como lo hemos hecho, con la salida de energía neta con destino a la sociedad, pero también se puede incluir en su aplicación todo o parte del recorrido que va a seguir haciendo el petróleo o el gas de boca de pozo hasta llegar al usuario final de la sociedad. En ese camino recorrerá plantas compresoras, refinerías, etc. En todas las etapas siguientes a la boca de pozo habrá aportes de energía propia del petróleo o del gas y de energía exterior, que hemos llamado comprada, que harán que el EROEI vaya disminuyendo su valor, junto con el de la energía neta que vaya saliendo de las sucesivas etapas. De modo que cuando se especifica un EROEI hay que establecer con claridad los límites del proceso. Cuando nos especifican un EROEI disparatadamente alto, o excesivamente bajo y sólo nos indican el tipo de energía, sin precisar los límites en que se calculó, hay que desecharlo.

Una entrevista al creador del concepto del EROEI

En abril de 2013, en un artículo de Scientific American, se publicó una entrevista a Charles Hall, el creador del concepto del EROEI. Le hicieron la siguiente pregunta: "¿Qué sucede cuando el EROEI es demasiado bajo? ¿Cuál es el resultado para diferentes EROEI en boca de pozo?"

"Si Ud tiene un EROEI de 1,1, puede bombear el petróleo fuera del pozo y mirarlo. Si Ud tiene 1,2, podrá refinarlo y mirarlo. Si tiene 1,3, podrá moverlo a donde Ud quiera y mirarlo. Para conducir un camión necesitamos al menos un EROEI de 3 en boca de pozo. Ahora si Ud quiere poner alguna carga en el camión, como granos, necesitará un EROEI de 5 y esto incluye la depreciación del camión. Pero si usted desea incluir las cargas sociales para el conductor del camión, el trabajador del petróleo y el agricultor, entonces usted tiene que apoyar a las familias y necesita un EROEI de 7. Y si Ud quiere educación necesita un EROEI de 8 o 9. Y si quiere la atención de salud, es necesario 10 u 11. La civilización requiere un retorno de energía sustancial de la inversión. No puede hacerlo con algún tipo de combustible de mala muerte, como el etanol a base de maíz, con un EROEI de alrededor de 1. El gran problema que tenemos frente a las distintas alternativas, es que todas tienen muy bajo EROEI. A todos nos gustaría ir hacia los combustibles renovables, pero no va a ser nada fácil. Y puede ser imposible. Puede que no seamos capaces de mantener nuestra civilización con estos combustibles alternativos. Espero que podamos, pero tenemos que tratar con ellos de manera realista." [ 1 ]

y Dos Modelos para el cálculo del EROEI: Net Energy Ratio (NER)* Net External Energy Ratio (NEER)

El modelo NER tiene en el numerador la salida neta de la energía refinada para la sociedad y en el denominador la suma de todas las energías consumidas en la producción de la energía y procesos de refinación, transporte, etc. Veamos como sería la fórmula para el caso de una explotación de shale gas natural:

Podemos seguir agregando términos al denominador según hasta que etapa del recorrido del gas queramos llegar.

* El modelo NER es el que hemos adoptado en este Blog.

En contraste, el modelo NEER incluye en el denominador solo las entradas de energía externas y excluye la energía propia, es decir la energía del gas usado para comprimir y procesar el gas producido. Por consiguiente, este EROEI NEER calculado para el mismo caso, dará un valor mucho mayor que el EROEI NER.

Hay una publicación, cuyos autores son Michael L. Aucott and Jacqueline M. Melillo, titulada "A Preliminary Energy Return on Investment Analysis of Natural Gas from the Marcellus Shale" [2] , que recomendamos su lectura. En el Blog de Aucott [3] encontrará más detalles sobre el trabajo. El estudio y cálculo del EROEI lo hacen para pozos de shale gas de Marcellus, en EEUU, y consideran un EUR de 3 billion cubic feet (Bcf) por pozo, tomando como límite el usuario final de gas natural. Utilizan el modelo NEER y obtienen valores de EROEI con un valor medio de 85. Luego dicen que de haber usado el modelo NER, los valores de EROEI estarían entre 8 y 11,8. Mostrando una admirable honestidad intelectual, nos comentan que, en el estudio y cálculo que realizaron, no han incluído lo siguiente:

1. La energía usada indirectamente en el proceso de extracción del shale gas o embebida en las maquinarias y materiales directamente usados en este proceso (Ej. Energía de entradas asociadas con la exploración, estudios geológicos, actividades de ingeniería del sitio y la adquisición de tierras)

2. La energía utilizada para remediar cualquier problema social, ambiental o de infraestructura causados o derivados del proceso de extracción de shale gas.

3. La energía usada por los trabajadores empleados en la industria del shale gas

4. Los costos de energía y otros costos asociados con los impactos a los recursos, tales como el agotamiento del suministro de agua, el talado de los bosques y la pérdida relacionada con la perturbación del hábitat y la contaminación de la atmósfera local o regional con los contaminantes del aire, incluidos los gases de efecto invernadero.

AN ENERGY RETURNED ON ENERGY INVESTMENT STUDY FOR UNCONVENTIONAL MARCELLUS SHALE NATURAL GAS WELLS [5]

El Geólogo autor de esta nota, Using the NEER method, resulting values were higher, with EROIs of 47, 38, and RITZ William, también corrobora valores similares bajos para NER y altos para el NEER: The NER method produced EROI values of 6.8, 6.6, and 5.4. En la referencia [5] 17." Ud puede acceder a la nota completa de este autor.

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Que las diferentes notaciones no nos confundan ---------- Es la energía que obtuvimos del pozo menos la que gastamos en la extracción y que también obtuvimos del pozo. Es la que será enviada con rumbo a la Sociedad. También en el caso que estamos analizando, referido a la Fig.

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La cantidad de energía que hay que gastar para producir una cierta cantidad de energía. El rendimiento energético de la inversión (EROI) es un determinante clave del precio de la energía, ya que las fuentes de energía que pueden explotarse de forma relativamente barata permitirán que el precio se mantenga bajo. La proporción disminuye cuando la energía se vuelve más escasa y difícil de extraer o producir.