Energía rechazada: lo que muestra de verdad el diagrama de Livermore

El número que todos citan y nadie lee

Lawrence Livermore sacó el otro día su diagrama de flujos de energía de 2024. Dice que Estados Unidos consumió 94,61 quads de energía y tiró 62,27 de ellos.¹

Bien. Un quad son mil billones de British thermal units, es decir, 10¹⁵ BTU. No es dinero: en el original en inglés, quad suena como quid, la palabra británica para una libra, y en este artículo no hay dinero por ninguna parte. Los estadounidenses llevan su contabilidad energética nacional en quads y el resto de nosotros contamos en vatios hora, así que aquí va la conversión que le da sentido: un quad son unos 293 TWh, algo más de lo que entrega la red británica entera en un año.

Energía rechazada es el nombre educado de esos 62,27. La parte que no hizo ningún trabajo útil. Calor por una chimenea, calor de un radiador, calor por un tubo de escape. Casi todo es calor residual de quemar algo.

Y ahora cuidado con las unidades, porque yo lo tuve mal al principio y medio internet lo sigue teniendo mal. 62,27 son quads, no por ciento. Ponlos frente a los 32,34 quads que sí hicieron algo útil y la proporción sale 65,8 %. Dos tercios de todo lo perforado, extraído, entubado y transportado, ido como aire caliente.

Esa última columna es la que me caló. La red de Gran Bretaña entrega unos 271 TWh al año.² Así que la energía rechazada de Estados Unidos solo en 2024 equivale a sesenta y siete años de la red británica completa, tirada como calor, en doce meses.

Dicho de otro modo: pon la electricidad de este país a funcionar desde hoy hasta 2093 y todavía no habrías generado lo que Estados Unidos desperdició el año pasado.

Ese número se cita en todas partes. Cómo cuenta el diagrama no se cita casi nunca. Esa es la parte interesante.

Una nota de intendencia, siendo esto un texto sobre Estados Unidos escrito por un tipo de Yorkshire. El original usa palabras británicas donde Estados Unidos tiene otras: petrol por gasolina, forecourt por gasolinera, aircon por aire acondicionado. Y cuando digo nowt o summat, quiero decir nada y algo.

La eólica y la solar se cuentan al 100 %

Aquí es donde la gente se pierde. Livermore sigue la convención de la Energy Information Administration, y bajo ella cuatro fuentes entran sin ninguna pérdida de conversión.³

Una central de gas se cuenta por la energía del gas, así que los dos tercios que tira como calor caen en el bloque de rechazada. Una turbina se cuenta por la electricidad que entrega. No hay una línea de «energía del viento» contra la que perder nada.

Así que en este diagrama, cada teravatio hora que pasa de una central térmica a un parque eólico hace dos cosas a la vez. Suma a lo útil y resta a lo rechazado. Cuenta dos veces.

Lo cual significa que el argumento de que quitar la eólica y la solar reduciría el desperdicio corre al revés por el mismísimo diagrama sobre el que se formula. Me lo han planteado en serio personas que deberían saberlo mejor. No es un empate técnico. Es el signo invertido.

Dónde está de verdad el desperdicio

Divide el diagrama por sectores y deja de ser una abstracción.¹

Las centrales pierden otros 19,21 quads por las torres de refrigeración antes de que nada de eso llegue a esos cuatro.

El transporte es el peor con diferencia. Se lleva la mayor parte de la energía y convierte el 21 % en movimiento. Esos 22,35 quads desperdiciados son el 36 % de todo lo que Estados Unidos tira. Más de un tercio del desperdicio nacional, en un solo sector.

Un motor de gasolina convierte quizá el 16–25 % del combustible en movimiento. El resto es calor y ruido.⁴

Eso no es una mejora marginal. Es la diferencia entre una máquina que sobre todo calienta el cielo y otra que sobre todo mueve el coche. El mismo viaje, otra física.

Y recorre toda la cadena, no solo el vehículo. Llevar combustible líquido hasta una gasolinera cuesta energía antes de que se queme una gota.

El transporte por carretera es alrededor de la mitad de la demanda mundial de petróleo. Electrifícalo y una buena parte de la flota de petroleros se queda sin nada que llevar.

Conviene ser honesto aquí, porque exagerar es la forma de perder una discusión que ibas ganando. Las pérdidas de red son reales y son calor por efecto Joule. Un eléctrico paga en invierno el calor del habitáculo que un motor de combustión obtiene gratis. Pero ese calor solo es gratis porque el motor ya había tirado tres cuartas partes del combustible. Es gratis como es gratis el calor del incendio de una casa.

Lo más grande que Estados Unidos podría hacer

Los vehículos ligeros son el 58,5 % de la energía del transporte, y justo la parte que se electrifica sin esperar tecnología nueva.⁸ Haz los números de cambiar la cadena de tracción y dejar todo lo demás igual.

Incluso cargándolos todos con turbinas de gas, ahorras unos siete quads y medio. Con eólica y solar son doce y medio. Entre el ocho y el trece por ciento de todo lo que Estados Unidos quema, de un solo cambio.

Esa es la mayor ganancia de rendimiento disponible en cualquier punto del diagrama, no necesita ningún invento, ningún avance, ningún plan piloto ni ninguna física nueva, porque cada uno de los vehículos necesarios ya se fabrica y se vende hoy en volumen. Los coches existen. Ese es todo el truco.

Salvo que un motor mejor no arregla el trazado

Un eléctrico sigue teniendo que cubrir la distancia, y ahí está la otra mitad del problema.

Mira la tercera fila, porque quita la excusa de la geografía. Alrededor del 30 % de los viajes diarios son de menos de una milla a ambos lados del Atlántico. Los mismos recados, las mismas distancias. Los estadounidenses hacen siete de cada diez en coche. Los europeos andan, pedalean o cogen algo para siete de cada diez.

Eso no lo hizo la geografía. El clima tampoco. Lo hizo la zonificación, poniendo las casas aquí y las tiendas a tres millas de allí, apoyada por mínimos de aparcamiento que acabaron construyendo casi ocho plazas por cada coche del país.⁹ Entre los años veinte y los sesenta las ciudades estadounidenses se rehicieron alrededor del automóvil y buena parte de Europa occidental las copió. Desde finales de los años sesenta Europa paró y empezó a deshacerlo.⁹

Así que los doce quads y medio son el techo de la electrificación por sí sola. Reduce también las millas a la mitad y reduces a la mitad lo que queda. Lo uno es un trabajo de ingeniería y lo otro un trabajo de planificación, y del trabajo de planificación nadie puede comprar su salida con una sola compra.

Y el viajero-kilómetro más barato es compartido

Hay una tercera palanca, y Estados Unidos ha dejado más o menos de tirar de ella.

De cuatro a seis veces mejor, antes de que nadie toque una cadena de tracción. Un coche con un solo ocupante emite 7,7 veces el CO₂ por viajero-milla de un autocar lleno.¹⁰

Y ahora el estado de la cuestión.

Cero coma cuatro por ciento. Eso no es un sistema de transporte con un componente público. Es un país que conduce, con algunos autobuses dentro.

Y un 1,7 % de electrificación significa que el ferrocarril estadounidense sigue siendo, de forma abrumadora, diésel. Así que todo argumento para pasar mercancías y viajeros al tren se está haciendo sobre una red que todavía va con petróleo. Electrifica la vía y sacas el cambio de modo y el cambio de combustible del mismo trabajo.

Aquí está la parte honesta, porque corta en sentido contrario y alguien la va a sacar. El transporte público solo es eficiente cuando va lleno. La ocupación de los autobuses en Estados Unidos lleva décadas cayendo, y la energía por viajero-milla en autobús ha subido un 63 % desde 1970.¹⁰ Un autobús casi vacío en un bucle de cincuenta minutos por una urbanización es peor que el coche al que iba a sustituir. Ese es un número real y grande.

Pero mira qué vacía un autobús. Nadie a distancia de paseo de la parada, nada que merezca el paseo al otro extremo, y un trazado que pone ocho plazas de aparcamiento junto a cada puerta. Los autobuses vacíos no son un hecho sobre los autobuses. Son un hecho sobre lo que se construyó alrededor de la parada.

Lo que te lleva a lo que de verdad saca a la gente del coche, y ahí la distancia es mayor de lo que sugiere la cifra de reparto modal.

Trece. En un país de trescientos cuarenta millones de personas. Europa tiene sesenta, y lleva poniendo vía nueva tres veces más rápido desde el cambio de siglo, así que la distancia se abre en vez de cerrarse.

El modo también importa. Un trabajo sobre ciudades europeas encontró que los metros sacan gente del coche donde las redes de tranvía en gran medida no lo hacen, lo que encaja con lo esperable: un metro es más rápido que conducir en hora punta y un tranvía normalmente no.¹² La velocidad es todo el producto. Construye algo más lento que el coche y habrás construido una subvención para quien no tiene alternativa, no una alternativa para quien sí la tiene.

Ese es el único apartado realmente caro de la lista. Reformar la zonificación cuesta voluntad política y una reescritura. Los túneles cuestan miles de millones. Pero compran lo que los otros dos no pueden. Mueves gente a través de una ciudad densa con electricidad, a 0,3 o 0,6 MJ por viajero-kilómetro, y más rápido de lo que habrían conducido. A partir de ahí, dejar el coche en casa deja de ser un sacrificio y pasa a ser lo obvio. Ahí es cuando la gente lo hace de verdad.

Lo que significa que las soluciones son la misma solución con distintos sombreros. La electrificación quita entre 7,5 y 12,5 quads de la cadena de tracción. La zonificación baja las millas. La densidad es lo que hace que merezca la pena explotar el transporte público, y el transporte público es lo que hace la densidad habitable. Tira de una palanca y obtienes una palanca. Tira de las tres y se multiplican.

Estados Unidos está ahora mismo discutiendo sobre la primera.

Nada de esto arranca, sin embargo, sin el paso más barato de todos, que además parece el más difícil. Alguien tiene que decir en voz alta que hay un problema.

El diagnóstico no falta. Lo publica cada año un laboratorio federal, gratis, en una web pública, en un diagrama lo bastante claro como para leerlo en un minuto. Sesenta y cinco coma ocho por ciento desperdiciado. El transporte, un tercio de eso. Veintiún por ciento de rendimiento en el bloque más grande de la página. Nadie necesita encargar un estudio ni esperar a la ciencia. La ciencia salió en agosto. La gente leyó el número del titular, lo entendió mal y siguió a otra cosa.

Esa es la parte que debería escocer. Ningún país se gasta miles de millones en excavar bajo sus ciudades para arreglar algo que le parece que está bien, y Estados Unidos ha archivado en silencio 22,35 quads desperdiciados al año bajo «está bien». No discutido y descartado. Simplemente nunca puesto sobre la mesa.

Las sobras tienen que ir a alguna parte

El calor solo es residuo si no hay dónde meterlo. Eso es una decisión de planificación, no una carencia tecnológica, y se tomó en su mayor parte hace décadas.

Europa tiene funcionando unos 111 650 emplazamientos comerciales e industriales con CO₂ transcrítico a fecha de 2025, aproximadamente un tercio de toda la distribución alimentaria.¹⁵ El centro de datos de Meta en Odense lleva desde 2019 metiendo unos 100 000 MWh al año en la red local. Es calor que si no se habría ido por un aerorrefrigerador. En vez de eso calienta 12 000 viviendas.¹³

Tenemos unas 14 000 redes de calor en el Reino Unido y todavía cubren solo el 3 % de la demanda de calor.¹⁴ Catorce mil cacharros y casi nada que enseñar, porque son pequeñas, fragmentadas y casi siempre pegadas a vivienda social. Ofgem asumió la regulación en enero y la zonificación empieza este año. Objetivo del 7 % para 2035, alrededor de una quinta parte del calor de los edificios para 2050.¹⁶

Dinamarca no hace nada listo que nosotros no podamos. Dinamarca puso tubos bajo las calles. Nosotros no. Ya está. Esa es la diferencia.

Bombas de calor, y el refrigerante que nadie espera

La misma lógica en el extremo pequeño. Una resistencia eléctrica no puede pasar de un coeficiente de rendimiento (COP) de 1,0. Esa es la definición de la cosa. Una bomba de calor mueve el calor en lugar de fabricarlo, así que lo hace mejor.

El ADAC pasó 28 eléctricos por una prueba de invierno a −7 °C. Los modelos con bomba de calor perdieron de media un 22 % menos de autonomía que los que solo llevaban resistencia.¹⁸

La línea del R-744 merece una segunda mirada. Es el propio dióxido de carbono haciendo de refrigerante, en los VW ID.3 e ID.4. Su mayor densidad de vapor de aspiración mantiene la capacidad según baja la temperatura, que es justo cuando la quieres.¹⁷

Y el CO₂ de calidad refrigerante es un subproducto de la producción de amoniaco, etanol y fertilizantes, capturado y limpiado en vez de venteado.¹⁹ Una corriente de residuo haciendo la calefacción y la refrigeración, con un potencial de calentamiento global de 1 frente a los 1 430 del R-134a. Cuando este se fuga, no pasa nada.

No es captura de carbono y no voy a fingir que lo sea; la carga no llega al kilo. El punto es más estrecho y mejor. El fluido de trabajo es algo de lo que ya teníamos demasiado.

Lo que yo tengo funcionando

Nada exótico en esa lista y nada nuevo. El mismo principio que emparejar un medio de almacenamiento con un patrón de IO. Pon la energía donde se gana el sueldo, mide lo que de verdad obtienes, y deja de fiarte de la etiqueta de la caja.

Lo que me sorprendió fue cuánto del ahorro venía de no mover combustible de un lado a otro. Ni petrolero, ni gasolinera, ni refinería llevándose su parte por el camino. Los paneles están a diez metros del coche.

El diagrama es un espejo

Livermore lleva años publicando estos diagramas y son buenos. Construidos con honestidad, realmente útiles, gratis. Merecen una hora del tiempo de cualquiera.¹

Pero un diagrama de Sankey no tiene opinión. Te enseña a escala lo que un país decidió hacer con su energía. El 65,8 % no es una ley de la física. Es una imagen de decisiones sobre motores, tuberías y planificación, tomadas de una en una a lo largo de unos setenta años, y tendría otra pinta si las decisiones hubieran sido otras.

El diagrama de Dinamarca es distinto porque Dinamarca excavó.

Fuentes