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Tasa de Retorno Energético (EROI): Qué es, cómo se calcula y por qué importa
La Tasa de Retorno Energético (TRE o EROI) mide la energía obtenida respecto a la energía invertida.
Una TRE mayor a 1 indica una fuente de energía viable, mientras que menor a 1 supone un gasto energético neto.
Las fuentes renovables como la solar y eólica han mejorado su TRE gracias a desarrollos tecnológicos.
La TRE tiene limitaciones como herramienta, pero sigue siendo fundamental para planificar políticas energéticas sostenibles.
La energía mueve el mundo, pero ¿cuánta energía debemos invertir para obtenerla? Aunque parezca obvio pensar que siempre ganamos energía con nuestras fuentes, la realidad es más compleja. La Tasa de Retorno Energético (TRE o EROI por sus siglas en inglés), es la lupa que nos permite medir el verdadero valor de cada fuente. No basta con que haya energía, es clave saber cuánto nos cuesta conseguirla, y en eso profundizaremos hoy.
El debate energético actual vive un momento crucial. Entre los desafíos del cambio climático, la escasez de recursos fósiles y la necesaria transición a modelos sostenibles, entender los fundamentos detrás de la rentabilidad energética se vuelve una prioridad. Y entre esos fundamentos, uno destaca por encima: la TRE. Vamos a desmenuzarlo con calma, desde lo más básico hasta sus implicaciones más profundas.
¿Qué es la Tasa de Retorno Energético (TRE o EROI)?
La TRE o EROI (Energy Return on Investment) es un indicador que compara la cantidad total de energía que una fuente puede entregar con la cantidad de energía necesaria para obtenerla. Se expresa habitualmente como un cociente:
TRE = Energía obtenida / Energía invertida
Por ejemplo, si una planta solar entrega 40 unidades de energía durante su vida útil, y para su fabricación, instalación, mantenimiento y desmantelamiento ha sido necesario gastar 2 unidades de energía, su TRE sería de 20. Es decir, por cada unidad invertida, se generan 20 de retorno.
Este parámetro no solo indica si una fuente energética es rentable, sino cuánta energía neta queda disponible para la sociedad una vez descontados los esfuerzos para explotarla. En términos simples: no todas las fuentes de energía «generan más de lo que cuestan».
Significado del valor de la TRE
TRE > 1: la fuente genera más energía de la que consume. Es viable energéticamente.
TRE ≤ 1: se invierte igual o más energía de la que se obtiene. La fuente no es sostenible.
A mayor TRE, más energía útil queda disponible para usos sociales y económicos (transporte, industria, servicios, etc).
De forma general, una TRE elevada se asocia a sistemas energéticos más robustos, sostenibles y con menor impacto ambiental a lo largo del tiempo.
¿Cómo se calcula realmente el EROI?
Aunque en teoría el cálculo es muy sencillo (dividir la energía obtenida entre la invertida), en la práctica es mucho más complejo por varios factores:
Hay que determinar qué se incluye como «energía invertida»: ¿solo el combustible para extraerla?, ¿también el transporte, el mantenimiento, la energía usada para fabricar la maquinaria?
¿Qué tipo de energía se contabiliza? ¿La primaria (sin transformar) o la final (ya lista para ser consumida)?
¿Dónde se establecen los límites del sistema? Por ejemplo, si un aerogenerador necesita acero, ¿se considera la energía para obtener ese acero?, ¿y la de transportar ese acero hasta la fábrica?, ¿se incluye la energía que usa el personal humano?
Por eso se han definido diferentes tipos de cálculo:
Tipos de EROI
EROI estándar: solo incluye la energía directa usada para capturar la energía de una fuente (extracción, instalación).
EROI punto de uso: incluye también el transporte, transformación (refinado, conversión a electricidad, etc), y distribución.
EROI extendido o societal: busca incluir todo el ciclo energético, desde la inversión inicial hasta el uso final, pasando por los usos sociales asociados.
Este último enfoque, aunque más complejo de calcular, ofrece una imagen más realista del balance energético real y de su impacto sobre la sociedad.
TRE a lo largo del tiempo: estudios y evolución histórica
En el pasado, el EROI de los combustibles fósiles era altísimo. Por ejemplo, el petróleo al inicio del siglo XX tenía una TRE superior a 100: bastaba con hacer una perforación y brotaba energía por sí sola con mínimo esfuerzo. Hoy, esa cifra ha disminuido notablemente.
El petróleo convencional actual tiene un EROI medio cercano a 20, aunque varía según el yacimiento. Fuentes no convencionales, como el fracking o las arenas bituminosas, tienen TREs muy bajas, de entre 3 y 7.
El carbón posee una TRE media global cercana a 46, aunque muy dependiente del país y la calidad del mineral. El gas natural se sitúa alrededor de 20.
En cuanto a las energías renovables, la situación ha mejorado gracias a avances tecnológicos:
Hidroeléctrica: TRE promedio de 84, aunque hay gran variabilidad regional.
Eólica: valores que oscilan entre 18 y 20, dependiendo del tipo de aerogenerador y recursos eólicos disponibles.
Solar fotovoltaica: TRE media entre 8 y 12, y en continuo ascenso.
Geotérmica: TRE entre 8 y 10.
Los biocombustibles y el biogás, en cambio, suelen tener un rendimiento muy alto en el papel, pero esconden costes energéticos indirectos mayores (como el procesamiento de la biomasa). En general, la TRE media de los biocombustibles oscila entre 1,5 y 5.
Importancia de la TRE para la sostenibilidad de nuestra sociedad
La TRE no es solo un dato técnico: es un reflejo directo de la energía disponible para mantener nuestra civilización. A menor TRE global, menos energía útil queda tras el proceso de captación.
Esto tiene consecuencias sociales y económicas directas:
Menor energía neta reduce el margen para sostener servicios públicos como hospitales, transporte o educación.
Se restringe el crecimiento económico al limitar el acceso a energía barata, afectando la producción industrial y el empleo.
Una TRE baja suele estar asociada a mayor impacto ambiental y uso intensivo de recursos.
La paradoja energética de la transición a renovables
Desarrollar infraestructuras renovables requiere energía… Y si esa energía la obtenemos de fuentes fósiles en declive, podemos caer en lo que algunos denominan “trampa energética”.
El modelo MEDEAS del grupo GEEDS en la Universidad de Valladolid realizó simulaciones para el año 2060 en las que el sistema global llegaría a tener una TRE de apenas 3–5:1 si se hiciera una transición rápida al 100% renovables. Eso significaría que por cada unidad de energía invertida solo se obtendrían 3 o 5. Muy por debajo de las 12 unidades actuales.
Y ahora lo importante: ¿es eso técnicamente viable para mantener una sociedad compleja como la nuestra? La respuesta corta: no fácilmente. Una sociedad industrial moderna necesita al menos una TRE de entre 7 y 10, según la mayor parte de los estudios disponibles.
Por tanto, hacer una transición energética rápida exige mucho más que buena voluntad: implica hacerlo de forma planificada, optimizando recursos, ubicaciones y tecnologías. De lo contrario el propio despliegue renovable puede comprometer la energía neta disponible, resultado contrario al buscado.
Materiales, límites ecológicos y otras variables que afectan la TRE
Muchas fuentes renovables no solo requieren energía para su creación, también dependen de materiales escasos. Por ejemplo, los paneles fotovoltaicos recurren al telurio, al indio y a la plata. Las baterías para almacenamiento usan litio y cobalto.
Según estudios recientes, la cantidad necesaria de estos minerales para una transición completa podría agotar gran parte de las reservas conocidas. Por tanto, la TRE también debe contemplar la dimensión de los materiales: si conseguir un recurso para producir energía implica usar más energía adicional en su extracción, el balance final disminuye.
La energía socialmente utilizable es otra dimensión clave. No basta con que una fuente tenga buena TRE; debe poder adaptarse a las necesidades del sistema social:
¿Sirve para transporte autónomo?
¿Puede integrarse sin problemas en la red eléctrica?
¿Cuánto cuesta almacenarla?
Un dato interesante es que muchas regiones del sur global, donde teóricamente hay recursos renovables abundantes (sol, viento, agua), tienen infraestructuras débiles o sistemas económicos poco preparados para absorber el despliegue masivo necesario. De nuevo, la TRE sin variables sociales puede conducir a conclusiones erróneas.
Roles de la TRE en la planificación energética y regulaciones públicas
En países con políticas avanzadas en transición energética, la TRE se empieza a utilizar como criterio de evaluación para subsidios, regulación de proyectos y definición de prioridades. La robotización y la automatización también influyen en la eficiencia de los procesos energéticos.
Por ejemplo, en Colombia se ha propuesto desde el entorno académico que entidades como la UPME o la CREG incorporen la TRE al planificar la expansión del sistema eléctrico. Esto permitiría:
Evitar inversiones en tecnologías caras y poco rentables energéticamente.
Valorar mejor qué proyectos recibirán apoyo estatal.
Impulsar las fuentes con mejor TRE y menores costes ambientales y sociales.
De hecho, una TRE desfavorable puede ayudar a justificar el abandono de formas de explotación peligrosas como el fracking, aunque generen beneficios económicos a corto plazo.
Errores comunes al interpretar la TRE
El uso de la TRE ha generado mucha confusión, especialmente cuando se saca de contexto. Algunos errores frecuentes son:
Pensar que puede ser negativa: no es posible, como cociente entre dos cantidades positivas, solo puede ser mayor o menor a 1.
Aplicarla a materiales: no tiene sentido hablar de TRE del litio o del acero. Son materias primas, no fuentes energéticas.
Usar valores límite como si fueran absolutos: aunque una sociedad moderna necesita una TRE razonable para sostener sus servicios, no hay un número universal sobre el cual todo colapse.
Intentar «apilar» fuentes para multiplicar su TRE: no tiene base real. Las TREs no se suman ni se multiplican automáticamente. Hay que considerar condicionantes sociales, materiales y físicos.
Afirmar que la TRE no aplica a las renovables: es incorrecto. El concepto de energía neta es universal y aplicable a cualquier fuente.
Más allá de la TRE: nuevos métodos complementarios
Para muchos expertos energéticos, la TRE tradicional resulta demasiado estática y poco útil para analizar sistemas complejos en evolución. Por ello han surgido metodologías más dinámicas como el Balance Energético Integral (BEI). Este sistema busca calcular el gasto de energía en tiempo real para cada tecnología o infraestructura.
Una etiqueta de BEI podría acompañar productos energéticos igual que lo hace hoy la huella de carbono. Su implantación requeriría trazabilidad energética de toda la cadena de producción, una tarea compleja pero cada vez más asumible con la digitalización y el big data.
