LA ECONOMIA Y LA BIOSFERA

Fundamentos de la Economía Tradicional

La economía es una ciencia social que estudia cómo los individuos o las

sociedades usan o manejan los escasos recursos para satisfacer sus necesidades.

Tales recursos pueden ser distribuidos entre la producción de bienes y servicios, y

el consumo, ya sea presente o futuro, de diferentes personas o grupos de personas

en la sociedad.

El estudio de la economía se basa en la organización, interpretación y

generalización de los hechos que suceden en la realidad. La microeconomía, una

de las dos ramas en las que se divide la economía, realiza el estudio de unidades

económicas (las personas, las empresas, los trabajadores, los propietarios de

tierras, los consumidores, los productores, etc.); es decir, estudia cualquier

individuo o entidad que se relacione de alguna forma con el funcionamiento de la

economía de forma individual, no en conjunto. Al estudiar estas unidades

económicas, la microeconomía analiza y explica cómo y por qué estas unidades

toman decisiones económicas. La macroeconomía, la otra rama en que se divide la

economía, se encarga de estudiar el comportamiento y el desarrollo agregado de la

economía. Cuando se habla de agregado se hace referencia a la suma de un gran

número de acciones individuales realizadas por diversas unidades económicas, las

cuales componen la vida económica de un país.

Sistema Económico

En cada época las sociedades se han organizado reguladas por diferentes

instituciones políticas, económicas y jurídicas. Así, un sistema económico es un

conjunto de estructuras que comprenden las relaciones económicas, sociales e

institucionales por un lado; y los elementos geográficos, técnicos y demográficos

por otro.

Funciones de los Sistemas Económicos

Las tres funciones básicas de todo sistema económico son:

Solucionar la incógnita de qué bienes y servicios han de producirse y en

qué cantidad.

Responder a la pregunta de cómo producir esos bienes y servicios, es

decir, qué recursos se van a emplear, con qué técnicas y quien los va a

producir.

La distribución de los bienes y servicios, es decir, discernir si es toda la

sociedad la que va a disfrutar de esos bienes y servicios producidos o

solamente unos pocos.

Tipos de Sistemas Económicos

Las formas por las que se ha llegado a un sistema económico o a otro dando

respuesta a esas preguntas de qué producir, cómo producir y para quien producir

son las siguientes:

La costumbre, es decir, que las decisiones se toman con arreglo a las

tradiciones.

La autoridad, cuando las decisiones las toma el gobierno.

El mercado, es decir, cuando el sistema económico se rige por el libre

juego de la oferta y la demanda.

De acuerdo con esto, tenemos (según el economista alemán Sombart) cinco

tipos de sistemas económicos:

Sistema de economía cerrada (autárticos, de autoconsumo o de

subsistencia): es el sistema económico que no produce excedentes

comercializables y/o que no se relacionan con el exterior. Un ejemplo sería la

economía feudal.

Sistema de economía artesanal: es el sistema de los gremios de la baja

edad media, sistema que controlaba la producción y el trabajo a través de estas

corporaciones de oficios.

Sistema económico corporativo: ordena y controla la actividad económica

por medio de corporaciones profesionales en medio de los cuales está el Estado

actuando como árbitro o juez. Un ejemplo de este sistema: la Italia fascista o la

Alemania nazi.

Sistema económico capitalista (liberalismo económico o economía de libre

mercado): El capitalismo históricamente surge en el paso de la Edad Media a la

Edad Moderna y se consolida en el siglo XVIII a medida que sustituye el sistema

artesana, produciéndose el modelo clásico a mediados del siglo XIX. Se

caracteriza por las iniciativas económicas destinadas al lucro (a ganar dinero) y

también por la existencia de la propiedad privada y por el libre juego de la oferta y

la demanda, sin la intervención del Estado, hasta las teorías de Keynes, en las que

aparecería una forma nueva de capitalismo en la que el Estado intervenía para

corregir los desequilibrios y las diferencias sociales del mercado. El paso de un

sistema económico a otro a veces se ha hecho sin problemas, pero el paso del

sistema feudal al sistema capitalista necesitó de grandes cambios como los

propiciados por la Revolución Industrial o la Revolución Francesa. Las

consecuencias que tuvo la implantación del sistema capitalista son las siguientes:

La concentración de población en grandes ciudades.

Consumo y producción a gran escala.

Aparición del proletariado.

Aparición de las clases sociales en función del dinero.

Desaparición del artesanado.

Aparición de regímenes democráticos.

Grandes cambios técnicos.

Sistema económico socialista: También se llama comunismo, marxismo o

economía de planificación central, y surge como oposición al capitalismo y a sus

consecuencias sociales. Esta oposición data de mediados del siglo XIX con Marx

y Engels. La aparición de este sistema se produce con la Revolución Rusa de 1917

y tiene que ver con la situación que tenía Rusia en esos momentos, caracterizada

por el atraso económico, la estructura social arcaica y un régimen político

autoritario. Las características básicas del régimen socialista son estas:

Propiedad pública de los medios de producción.

La planificación económica centralizada, realizada por el Estado.

La inexistencia del libre juego de la oferta y la demanda.

Este sistema pretendía la constitución de una sociedad sin clases, basada en

el principio de igualdad social. En la década de los 80 del siglo XX se vio que este

sistema era inviable y en Rusia se inicia un proceso de reformas para pasar de este

sistema a las economías de mercado. De forma que hoy en día son muy pocos los

países que mantienen este sistema en estado puro salvo Cuba o Corea del Norte.

Pero esta transición de las economías socialistas supone tener que resolver

numerosos problemas en estos países socialistas, como por ejemplo, reformar el

marco jurídico, eliminar las subvenciones que garantizaban el funcionamiento del

mercado, y controlar la inflación y el déficit tanto interior como exterior.

En la actualidad no existen sistemas económicos en estado puro, sino que la

mayoría de los países tienen un sistema económico mixto, con las características

básicas del capitalismo y con una creciente intervención del Estado para tratar de

corregir las imperfecciones del mercado y proteger socialmente a los más

desfavorecidos.

Actividades Económicas

Se denomina actividades económicas a todas aquellas actividades (conjunto

de tareas) por medio de las cuales satisfacemos nuestras necesidades, y que

generan ganancias dentro del mercado, para los productores de las mismas. De las

actividades económicas nace la producción, y de ésta el consumo. Existen tres

grandes tipos de actividades económicas: actividades primarias, actividades

secundarias y actividades terciarias.

Las actividades primarias son la ganadería, la agricultura, la pesca, la

minería y la explotación forestal; es decir, son aquellas relacionadas con los

recursos naturales y la producción agropecuaria. Por medio de las actividades

primarias se obtiene la materia prima, elemento imprescindible para la

producción. Este tipo de actividades es menos redituable, con respecto a las demás

actividades económicas.

Las actividades segundarias, son las que se ocupan de elaborar los

productos, a partir de la modificación de la materia prima. Éstas están constituidas

por la producción de energía eléctrica, la industria y la construcción.

Las actividades terciarias, a diferencia de las secundarias, no producen

bienes tangibles, sino que se ocupan de la compra, venta o distribución de

aquellos. Entre estas actividades hallamos, por ejemplo, el comercio, el transporte,

la educación y los servicios.

Los factores de producción: naturaleza, trabajo y capital, son indispensables

para las actividades económicas, pues son los recursos o medios que posibilitan el

funcionamiento de la cadena económica productiva.

Las actividades económicas participan del mercado, en el cual el dinero es el

medio de cambio, y es codiciado por todos los empresarios; los avances

tecnológicos que poseen los productores influyen en el éxito de sus bienes o

servicios.

Esquema de las actividades económicas

Nociones sobre la Ecología

Al estudiar las diferentes eras geológicas, se nota la variación que han

presentado las especies al pasar el tiempo. Se sabe también que gran parte de esas

variaciones se debe a las adaptaciones que han tenido los organismos para

sobrevivir en su cambiante medio. Además, los seres vivos no se desarrollan

aislados, sino que están relacionados entre sí y con su entorno.

La ciencia que estudia estas relaciones se llama ecología.

La ecología estudia el medio y sus interrelaciones. El hombre se ha

interesado por la ecología desde los primeros tiempos de la historia. En la

sociedad primitiva cada individuo necesitaba tener un conocimiento preciso de su

ambiente para sobrevivir. De hecho, la civilización empezó cuando el hombre

aprendió a utilizar los instrumentos que fabricaba y el fuego, con lo que modificó

la naturaleza.

Actualmente, el hombre posee un conocimiento adecuado del lugar en que

vive para luchar por la seguridad de su existencia.

La ciencia de la ecología ha tenido un desarrollo gradual. Aunque la palabra

ecología es de uso reciente, ya las obras de Hipócrates, Aristóteles y otros

filósofos griegos contienen conceptos de carácter ecológico.

Lo mismo sucede con Anton van Leeuwenhoek, quien además de ser

precursor de la microscopía, estudió las cadenas alimentarias y la reglamentación

de la población, que son áreas importantes de la ecología moderna.

Origen del término

La ciencia de la ecología, como campo aceptado de la biología, data del año

1900, aproximadamente, y no es sino recientemente, en el decenio pasado, que el

término ecología forma parte del vocabulario cotidiano.

El hombre cada día está más consciente de su dependencia con la naturaleza.

Esta palabra deriva del vocablo griego oikos, que significa "casa" o "lugar donde

se vive", y logos, que significa "estudio".

Por lo general, la ecología se define como el estudio de las relaciones de los

organismos o grupos de organismos con su ambiente.

FamiliasConsumen bienes y servicios finales producidos por las empresasSuministran factores productivos a las empresas

EmpresasSuministran bienes y servicios a los consumidores.Utilizan factores productivos suministrados por las familias

Flujos realesFlujos monetarios

La ecología se divide en tres ramas principales:

Autoecología o ecología del individuo. Es el estudio del ambiente y de sus

relaciones con un organismo determinado.

Demoecología o ecología de las poblaciones. Se encarga de estudiar las

mutuas relaciones entre los individuos que se agrupan en poblaciones, así

como las relaciones de éstos con el ambiente.

Sinecología o ecología de las comunidades. Estudia la interacción que

tienen las poblaciones entre sí y con su entorno. Si se considera a un

individuo de forma aislada, éste estará influido por distintos factores de

origen no vivo, a los cuales se les conoce como factores abióticos.

Si se estudia a un individuo en relación con otros seres de su misma especie

o de diferente especie, podrá observarse que está influido por éstos; es decir, por

los factores bióticos (con vida) del entorno en que se desenvuelve.

Esquema de la economía de mercado

Niveles de la Ecología

Población: Es el conjunto de organismos de una misma especie que vive en

una área y en un tiempo determinado.

Comunidad: Conjunto de poblaciones de diferentes especies que viven en

un área específica y que interaccionan.

Ecosistema: Engloba las relaciones entre los componentes abióticos y

bióticos y de estos entre sí, la comunidad y el ambiente físico. En la unidad

fundamental de estudio en ecología.

Biosfera: Parte de la atmósfera (hidrosfera, litosfera, troposfera) en donde

se desarrolla la vida.

Funciones de la Biosfera en la Actividad Económica

La biosfera desempeña tres funciones principales en la actividad económica:

Proporcionar recursos.

Asimilar residuos.

Brindar diversos servicios medio ambientales.

La actividad económica depende por completo de estas funciones del medio

ambiente.

a) Definición de los tipos de recursos naturales:

Los recursos naturales son los materiales de la naturaleza que los seres

humanos pueden aprovechar para satisfacer sus necesidades (alimento, vestido,

vivienda, educación, cultura, recreación, etc.). Los recursos naturales son la fuente

de las materias primas (madera, minerales, petróleo, gas, carbón, etc.), que

transformadas sirven para producir bienes muy diversos.

Los recursos naturales son de muchos tipos y se pueden clasificar de varias

maneras:

No renovables o agotables: Son aquellos que una vez utilizados se agotan,

porque no se regeneran. Son inorgánicos y existen en cantidad fija. Son los

minerales, que pueden ser de dos tipos:

a) Metálicos: minerales de los cuales se obtiene diferentes metales (hierro,

oro, plata, cobre, etc.).

b) No metálicos: se usan en forma directa como la arena, la grava, las

arcillas, las piedras, etc.

Recursos naturales energéticos: Son aquellos que sirven para producir

energía. Pueden ser:

a) No renovables agotables: que existen en cantidad fija.

Los combustibles fósiles: petróleo, carbón, gas natural.

Los radioactivos: uranio y otros minerales radioactivos.

b) No renovables inagotables: que existen en cantidades no fijas y

permanentes. A este tipo pertenece el geotermal, o sea, el vapor de agua

caliente proveniente del interior de la Tierra.

c) Renovables inagotables: se renuevan continuamente.

El hidráulico: la energía del agua en los desniveles de la superficie

terrestre.

El eólico: la energía del viento.

El oceánico: la energía de las mareas y de las olas.

El solar: la energía del Sol.

Recursos naturales semirenovables: Son de tipo bio-inorgánico y

superficie limitada. Es esencialmente el suelo, el medio de producción natural de

las plantas.

Recursos naturales renovables: Son los que tienen la capacidad de

regenerarse, si se les aprovecha bien, sin destruirlos ni exterminarlos.

a) Fijos y autorenovables:

El clima: básicamente la atmósfera.

El agua: de carácter cíclico.

b) Variables:

La vegetación: conformada por las plantas. Puede ser natural o silvestre

(forestales, pastos, plantas de uso diverso) y cultivada (plantas

alimenticias, industriales, pasturas cultivadas, bosques cultivados, etc.).

La fauna o los animales: puede ser natural (terrestre, acuática y aérea) y

doméstica (los animales domésticos, o sea, la ganadería), y la pesquería.

La naturaleza también cumple la función de receptora de todos los residuos

creados por el ser humano tanto social como industrial.

Capacidad de Asimilación

El entorno natural tiene la capacidad de asimilar los desechos y residuos que

se generan en las actividades productivas y de consumo siempre que no se

sobrepase un límite.

Esta absorción se realiza de muy diversas maneras, como por ejemplo:

Dispersión de residuos líquidos en ríos, mares y suelos.

Dispersión de emisiones gaseosas en la atmósfera

Degradación de residuos sólidos en los suelos o en las aguas.

Límite de Absorción de Residuos

La capacidad asimilativa de residuos tiene un límite, de manera que si se

respeta, el medio ambiente los absorbe y recicla sin ocasionarse impactos

ecológicos de relevancia. Si este límite se sobrepasa es cuando va a aparecer la

contaminación. No obstante, la generación de residuos y desechos merma la

capacidad del medio ambiente para ofrecer la siguiente función económica: la

prestación de servicios ambientales.

Prestar Servicios Medioambientales

Se consideran servicios ambientales a los procesos naturales que mantienen

el funcionamiento de la biosfera, o el soporte de la vida (por ejemplo el

mantenimiento de la diversidad genética, la estabilización de los ecosistemas, la

regulación del clima) y los atractivos que el medio ambiente ofrece para consumo

directo (por ejemplo el espacio para la recreación, paisaje y vida silvestre para el

disfrute estético.

Aunque esta función suele ser ignorada por los economistas, tiene tanta

importancia como las anteriores, ya que los servicios que ofrece el entorno natural

tienen una relevancia vital en muchos casos.

a) El capital y los flujos que genera: Incluye los stocks de capital en tres

categorías, cada una de las cuales genera un flujo de servicios o funciones, que

juntos con los bienes intermediarios, son los inputs del proceso productivo:

El capital natural proporciona recursos naturales y asimila residuos. En esta

representación, los servicios medio ambientales, como antes definidos, no se

toman en cuenta. Los procesos naturales que mantienen el funcionamiento de la

biosfera, no son considerados como directamente útiles para la producción.

El capital humano proporciona un flujo de servicios de trabajo. A nivel

individual comprende conocimientos, salud, fortalezas, motivación y a nivel

social y organizacional, comprende las redes y organizaciones ligadas al capital

humano. El capital industrial proporciona un flujo de capital y comprende los

bienes materiales como maquinaria, edificios, infraestructura, etc.

b) El output del proceso productivo: El output del proceso productivo

comprende:

El output positivo representado por los bienes intermediarios, los bienes de

consumo y las inversiones.

El output negativo que son las depreciaciones (amortizaciones) de los

bienes de capital y los efectos externos perjudiciales (como por ejemplo

efectos negativos en el medio ambiente, en la salud, etc.).

Ambos tienen un efecto negativo sobre el stock de capital y son por lo tanto

desinversiones. Esta representación del proceso productivo amplía la noción de lo

que es el input y el output de la producción, incluyendo al capital natural y los

flujos que genera. Sin embargo, en la representación se incluyen sólo los recursos

naturales y la asimilación de residuos, excluyendo todas las otras funciones del

medio ambiente. Así las funciones de soporte de la vida o de los procesos

naturales, que mantienen el funcionamiento de la biosfera no están incluidas. En

las líneas siguientes, se demuestra la importancia de relacionar estas funciones

con la actividad económica.

Clases de servicios

Los servicios que presta el medio ambiente pueden clasificarse en:

Servicios relacionados con el consumo directo y consciente.

Atractivo turístico para recreación.

Incremento de conocimiento que facilita a través de la investigación

científica.

Servicios de consumo indirecto e inconsciente.

Soporte de la vida.

Estabilización de ecosistemas.

Regulación del clima.

El Impacto de las Actividades Económicas sobre las Funciones de la Biosfera

Toda actividad económica necesita insumos de la naturaleza, energía,

recursos y necesita al medio ambiente, como “recipiente” de sus residuos. La

actividad económica depende por completo de las funciones del medio ambiente,

sin embargo, al mismo tiempo causa daño a estas funciones.

Como factores importantes, determinantes del impacto ambiental de la

actividad económica, se identifican:

El tamaño o la escala de la economía (dependiente de la población y el

nivel de ingreso, entre otros).

La estructura de la economía (intensiva en el uso de los recursos naturales

y creadora de industrias contaminantes).

La tecnología (innovación, distribución y aplicación).

La eficiencia de la economía (la cantidad de input por unidad de output).

El marco social e institucional en el cual opera la actividad económica.

Esquema de la actividad económica y el medio ambiente

Daños a las funciones de la biosfera

Se entiende por daño a las funciones de la biosfera los siguientes:

1. El agotamiento de los recursos.

2. La contaminación.

3. El daño para los servicios medio ambientales.

A continuación, se clasifican los daños, que ocasiona la actividad económica

al medio ambiente según sus funciones.

Funciones que proporciona la biosfera a la actividad

económica

Daños que causa la actividad económica

Proporcionar recursos no renovables renovables continuos

Agotamiento de recursos

Asimilar residuos ContaminaciónBrindar servicios medio ambientales valor de existencia soporte de vida

Daños para los servicios medioambientales

El agotamiento de los recursos:

Agotamiento de los recursos no renovables

La dependencia de la actividad económica de los recursos no renovables,

como el petróleo, el plomo, zinc, mercurio, etc., puede llevar al agotamiento de

éstos.

Sin embargo, la velocidad del agotamiento depende de varios factores:

1. Las reservas de los recursos no renovables (muchas veces no conocidas).

2. Las tasas de consumo actuales.

3. La existencia de tecnología de substitución.

4. El reciclaje.

5. El uso eficiente.

Agotamiento de los recursos renovables

El agotamiento de los recursos renovables ocurre cuando se están

explotando estos recursos, como las especies marinas, la capa superior del suelo,

los bosques, el agua, a índices mucho mayores a su renovación.

La actividad económica destruye los ecosistemas de tal modo que los

recursos renovables no pueden renovarse más o, en otras palabras, la explotación

está sobrepasando las tasas de regeneración natural.

Contaminación:

Hablamos de contaminación cuando los residuos generados por las

actividades económicas (como plomo, sulfuro, ozono en la atmósfera, nitratos,

aluminio en el agua, residuos nucleares y pesticidas, etc.), no pueden ser

absorbidos por su cantidad exagerada o por su naturaleza y se acumulan causando

daño en el medio ambiente. La contaminación se produce, entonces, cuando los

niveles de concentración de desperdicios son tales que comienzan a producirse

efectos nocivos para los organismos vivos.

Daño para los servicios ambientales:

Llamaremos daño para los servicios ambientales a:

La destrucción o debilitamiento de los procesos naturales que mantienen el

funcionamiento de la biosfera, como pérdida de la diversidad genética,

desregulación del clima, destrucción de la capa de ozono, etc.

La pérdida de los atractivos que el medio ambiente nos ofrece para

consumo directo, como la pérdida de paisajes, vida silvestre etc.

La biosfera se mantiene a través de una compleja interacción de los

organismos vivos. A medida que las actividades económicas destruyen hábitats,

los ecosistemas se tornan más inestables y se reducen las posibilidades de

recuperarlos.

LA TERMODINAMICA Y LA ECONOMIA

La termodinámica es la rama de la física que describe los estados de

equilibrio a nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de

razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un

método experimental. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por

medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el

volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no

extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial

químico; otras magnitudes tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las

asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden ser

tratadas por medio de la termodinámica.

Leyes de la Termodinámica

Principio cero de la termodinámica

Este principio o ley cero, establece que existe una determinada propiedad

denominada temperatura empírica θ, que es común para todos los estados de

equilibrio termodinámico que se encuentren en equilibrio mutuo con uno dado, es

decir si se pone en contacto un objeto frío con otro caliente, ambos evolucionan

hasta que sus temperaturas se igualan.

Tiene una gran importancia experimental «pues permite construir

instrumentos que midan la temperatura de un sistema» pero no resulta tan

importante en el marco teórico de la termodinámica.

Primera Ley de la Termodinámica

También conocida como principio de conservación de la energía para la

termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste

intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.

En palabras llanas: "La energía no se crea ni se destruye: solo se

transforma".

Esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe

intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía

interna. La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:

Que aplicada a la termodinámica teniendo en cuenta el criterio de signos

termodinámico, queda de la forma:

Donde U es la energía interna del sistema (aislado), Q es la cantidad de calor

aportado al sistema y W es el trabajo realizado por el sistema. Esta última

expresión es igual de frecuente encontrarla en la forma ∆U = Q + W. Ambas

expresiones, aparentemente contradictorias, son correctas.

Segunda Ley de la Termodinámica

Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos

termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido

contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda

volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos

casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en

otro sin pérdidas. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las

transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo

en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la

existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un

sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la

variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.

Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre

es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor

temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico.

“La entropía puede entenderse como una medida de la falta de

disponibilidad de materia o energía”.

La aplicación más conocida es la de las máquinas térmicas, que obtienen

trabajo mecánico mediante aporte de calor de una fuente o foco caliente, para

ceder parte de este calor a la fuente o foco o sumidero frío. La diferencia entre los

dos calores tiene su equivalente en el trabajo mecánico obtenido.

Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio,

destacándose el de Clausius y el de Kelvin.

Enunciado de Clausius

En palabras de Sears es: "No es posible ningún proceso cuyo único resultado

sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y la absorción

de una cantidad igual de calor por un recipiente a temperatura más elevada".

Enunciado de Kelvin

No existe ningún dispositivo que, operando por ciclos, absorba calor de una

única fuente (E.absorbida), y lo convierta íntegramente en trabajo (E.útil).

Enunciado de Kelvin - Planck

Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no

produzca otro efecto que la absorción de energía desde un depósito, y la

realización de una cantidad igual de trabajo.

Otra interpretación

Es imposible construir una máquina térmica cíclica que transforme calor en

trabajo sin aumentar la energía termodinámica del ambiente. Debido a esto

podemos concluir, que el rendimiento energético de una máquina térmica cíclica

que convierte calor en trabajo, siempre será menor a la unidad, y ésta estará más

próxima a la unidad, cuanto mayor sea el rendimiento energético de la misma. Es

decir, cuanto mayor sea el rendimiento energético de una máquina térmica, menor

será el impacto en el ambiente, y viceversa.

Ilustración de la segunda ley mediante una máquina térmica.

Tercera Ley de la Termodinámica

La Tercera de las leyes de la termodinámica, propuesta por Walther Nernst,

afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante

un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a

medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un

valor constante específico. La entropía de los sólidos cristalinos puros puede

considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto. No es una noción

exigida por la Termodinámica clásica, así que es probablemente inapropiado

tratarlo de “ley”.

Es importante recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son

sólo generalizaciones estadísticas, válidas siempre para los sistemas

macroscópicos, pero inaplicables a nivel cuántico. El demonio de Maxwell

ejemplifica cómo puede concebirse un sistema cuántico que rompa las leyes de la

Termodinámica.

Asimismo, cabe destacar que el primer principio, el de conservación de la

energía, es la más sólida y universal de las leyes de la naturaleza descubiertas

hasta ahora por las ciencias.

La Naturaleza Entrópica del Proceso Económico

Economía:

La economía es la única ciencia en la que la mecánica newtoniana,

considerada trozo de museo desde mediados del siglo XIX, sigue estando activa, a

pesar de que los trabajos del economista matemático Georgerscu-Roegen

determinan la naturaleza entrópica del proceso económico.

La conocida igualdad entre recursos y empleos muestra el espíritu

mecanicista de la visión convencional de la dinámica económica, por la que el

sistema económico es un sistema permanentemente equilibrado y autosuficiente.

Un sistema en el que el crecimiento puede ser infinito pues tomando como

mecánico al proceso económico considerando, por definición, que no existen

irreversibilidades ni escaseces, por lo cual, un barril de petróleo puede ser usado

una y otra vez. La epistemología mecanicista del proceso económico implica una

representación circular del mismo, esto es, un movimiento pendular entre

producción y consumo en un sistema completamente cerrado y auto sostenido.

Entropía:

La primera definición dada del 2º Principio de la Termodinámica

correspondió a Clausius en 1850 al establecer que el calor no puede pasar

espontáneamente de un cuerpo a temperatura más baja a otro a temperatura más

alta; también se reconoció, por Thonmson, que una vez que la temperatura de un

sistema cerrado sea uniforme en todo el sistema, el movimiento de calor no se

puede invertir sin la intervención externa.

Lo que nos interesa son las implicaciones que esto tiene al nivel económico.

Pues bien, la energía, y también los materiales, existe en dos estados

cualitativamente diferentes: energía disponible y no disponible esta distinción no

tiene que ver con aquella otra de energía accesible y no accesible cuya distinción

radica en la posibilidad de disponer de energía en función de la tecnología y de los

precios existentes. Mientras que la primera puede ser utilizada, la segunda ya no

es susceptible de reemplearse nunca más.

Una equivalencia más puede ser hecha: la energía disponible presenta una

estructura ordenada mientras que el desorden caracteriza a la energía no

disponible. De esta forma, la entropía también puede ser definida como una

medida del desorden o de la energía no disponible. Un incremento de la entropía

nos indicará un mayor desorden, una pérdida de energía disponible. En cambio,

una baja entropía hará referencia a una estructura organizativa ordenada, a una

alta capacidad para generar trabajo.

La Visión Entrópica del Proceso

Es conocida como irreversibilidad, pérdida de cualidad en los flujos de

energía y materiales a través del proceso económico que ocurren en un sistema

abierto como el económico por lo tanto, el sistema económico permanece en

constante desequilibrio y no está aisladamente por los imprescindibles vínculos

que establece con el sustrato material.

Norgaard y Georgescu-Roegen , ambos autores llegan a conclusiones

similares: primero, que el hombre debe aprender cual es su papel en el proceso

evolutivo con el riego de seguir el camino del dinosaurio tarde o temprano;

segundo, que la mayor parte de las tecnologías que se asocian con el desarrollo

nos permiten, simplemente utilizar los stocks de baja entropía más rápidamente, y

en último lugar que nuestro conocimiento y esfuerzo de investigación actuales son

directamente aplicables a la inmensa tarea de influenciar la coevolución para

nuestro beneficio.

En virtud de la Primera Ley de la Termodinámica podemos decir que el

proceso económico ni crea ni destruye energía, sino que solamente la absorbe y

expulsa continuamente, cuestión de la que sí da cuenta la mecánica newtoniana,

existe una diferencia cualitativa entre lo que entra y lo que sale del proceso

económico. Según la Segunda Ley de la termodinámica la materia y la energía

entran en el proceso económico en un estado de baja entropía y salen en estado de

alta entropía.

De esta forma, frente a la naturaleza mecánica del proceso económico por la

que existe una equivalencia entre lo que entra y lo que sale, la naturaleza entrópica

del proceso económico defendida por la economía ecológica supone la

transformación ineludible de recursos materiales valiosos en desperdicios sin

valor.

Segunda Ley de la Termodinámica nos indica que en un sistema cerrado la

entropía, la energía no disponible, se incrementa inexorablemente. Las

implicaciones de esta Ley para la vida humana, en general, y para la vida

económica, en particular, son de enorme trascendencia.

Puntos de Reflexion de la Segunda Ley de la Termodinamica:

a) Los organismos vivos, el hombre entre ellos, tienen la capacidad de eludir

el crecimiento de su propia entropía. Pueden tener una estructura cada vez más

ordenada. Sin embargo, el 2º. Principio para mantener su orden deben absorber

baja entropía del entorno. Como consecuencia, la entropía total del sistema se

habrá incrementado.

Por su parte, los vegetales mediante el proceso de la fotosíntesis almacenan

parte de la radiación solar de tal forma que de no tener actuado parte de esta

radiación se convertiría en alta entropía, en energía no disponible. Esta es la razón

por la que hoy es posible utilizar en la forma decombustibles fósiles la energía

solar emitida hace millones de años.

b) Al reconocer que el proceso económico transforma recursos naturales

valiosos en desperdicios sin valor debemos añadir, para argumentar la secuencia

de un proceso de tal naturaleza, que el verdadero producto del proceso económico

es un flujo inmaterial mediante el disfrute de la vida. Solamente mediante este

reconocimiento podremos diferenciar nuestro campo de estudio (el proceso

económico) de otros procesos físicos cuyo comportamiento es similar.

c) Este proceso entrópico, con capacidad para satisfacer las necesidades

humanas, sólo continuará en la medida en que seamos capaces de alimentarlo de

baja entropía. En este sentido, la economía ecológica afirma que todo objeto con

valor económico posee una estructura ordenada, esto es, baja entropía. Lo cual no

significa que todos los objetos con baja entropía tengan un alto valor económico:

los hongos venenosos tienen una baja entropía pero su valor económico es nulo.

d) Por último, reafirmar la irreversibilidad de la degradación entrópica de la

materia y la energía. No es posible sostenerla, dado el estado actual del

conocimiento en las ciencias naturales, una visión circular del proceso económico,

una visión de continuo recomienzo de la actividad económica con los mismos

recursos. El proceso económico está sostenido sólidamente en una base material,

la naturaleza y sujeto a determinadas restricciones que lo convierten en

unidireccional e irrevocable en el uso de la energía.

Desde el punto de vista de la economía ecológica puede concluirse que el

proceso económico debe realizarse en términos distintos a los típicos de la

economía convencional.

Según Valero, A. Y Naredo, J.M mediante la realización de una serie de

investigaciones afirman que el proceso económico se puede expresar con la

formula siguiente:

F - P = L + R = I

Siendo,

F: Recursos utilizados en el proceso

P: Producto obtenido en el proceso

I: Irreversibilidad total

L: Pérdida de cualidad interna

R: Residuos generados

Irreversibilidad Total:

El principal hecho a resaltar de una formulación de este tipo es que toda

actividad económica, en términos de energía, conduce a una pérdida. Esto quiere

decir; que la irreversibilidad, I, siempre será mayor que cero o, dicho de otra

forma, la energía utilizable que entra en el proceso, F. Siempre será mayor que el

producto obtenido, P.

La irreversibilidad es siempre positiva; es decir, que en todo proceso económico,

sea de la escala que sea, existe una pérdida de cualidad generada por su naturaleza

entrópica; esto frente a los problemas ecológicos existentes parecería razonable

una estrategia que persiguiese reducir a su mínima expresión las pérdidas de

cualidad en que se incurre al asignar recursos. Sin embargo, la formulación del

proceso económico en diversos términos anteriores permite únicamente conocer

los costes termodinámicos del proceso productivo, esto es la cantidad de recursos

utilizados en producir todos y cada uno de los flujos físicos de los sistemas

energéticos, cualquiera que sea su complejidad estructural.

Las unidades de medida tienen la virtud de ser objetivas respecto a tiempo,

lugar y apreciación social de un tipo u otro de manifestación material o energética.

La exergía, o energía utilizable, será la medida que permita la obtención de una

base objetiva para medir los costos de producción.

La Economía Ecológica en Términos Energéticos

El Reciclaje:

Para revertir la entropía y convertir o reciclar los residuos en recursos disponibles (materiales, energía), la economía necesitaría fuentes de energía extra, las que de ser utilizadas aumentarían aún más la entropía total producida por la actividad económica.

Mientras la actividad económica no exceda los límites de la biosfera, el flujo continuo de energía solar puede revertir en parte el flujo de entropía dentro de la

biosfera. Es decir la energía del sol puede convertir nuevamente una parte de los residuos en recursos.

Proceso de Reciclaje

Sin la capacidad de las plantas, a través de la fotosíntesis, de captar algo de esa energía entrante de baja entropía, que es el flujo continuo de energía solar, la economía no podría existir.

Las Fuentes de Energía en la Actividad Económica

La actividad económica se alimenta de dos fuentes de energía:

El flujo constantemente renovado de energía solar directa. Este flujo es permanente y la actividad económica puede usarlo sin agotarlo ni destruirlo.

Depósitos de energías fósiles (carbón, petróleo, gas). Provienen de la energía solar de épocas geológicamente remotas. En otras palabras, es energía solar que ha sido captada y se ha depositado en los suelos de la tierra a través del tiempo.

Fuentes de Energía Preindustriales e Industriales

a) Fuentes de energía preindustriales

Las economías preindustriales usaron la energía solar directa:

Las sociedades recolectoras vivieron de los frutos del sol. Las sociedades de pescadores o cazadores vivieron de la energía solar

almacenada en la carne de los animales. En la cadena alimentarla la

energía se encuentra en un estado más avanzado de transformación.

Esquema 2.2.: El proceso de reciclaje

Proceso producto (flujo de entropía)

Energía solar

Recursos Residuos

La producción de biomasa en la agricultura mediante el flujo de energía

solar y de la fotosíntesis. Se podría decir que la agricultura sedentaria

utiliza sistemáticamente el suelo como captador y convertidor de energía

solar.

b) Fuentes de energía industriales

Las economías industriales usan combustibles energéticos fósiles y de

materiales minerales (petróleo, gas, carbón). Este es un cambio en la dependencia

energética, desde la energía proveniente a cada momento del sol, hacia la energía

almacenada en la Tierra. Esos combustibles fósiles se extraen y son quemados a

un ritmo mucho mayor que el de su producción geológica.

A través de la combustión la energía se transforma en calor disipado y una

vez en este estado, es incapaz de proporcionar energía utilizable para el proceso

industrial. Por otra parte las posibilidades de explotación de las fuentes de

energías fósiles, no están sometidas a ningún ritmo natural y se agotan tanto más

rápidamente, que su utilización crece en forma exponencial.

Los cambios en el uso de la energía a partir de la revolución industrial, son

muy importantes desde el punto de vista de la dependencia de la economía. La

energía del sol es prácticamente infinita en relación a su cantidad total pero está

estrictamente limitada en su tasa de flujo, o cantidad en que llega a la Tierra en un

determinado período.

La energía almacenada en los combustibles fósiles y los minerales está

estrictamente limitada en su cantidad total (acervo), pero es relativamente

ilimitada en su tasa de flujo. La economía la utiliza a una tasa que está

determinada por su propia definición de necesidades.

La Intensidad Energética de las Economías

La intensidad energética es el gasto de energía por unidad de producción.

En relación con la intensidad energética las siguientes nociones son importantes:

El consumo endosomático de la energía.

El uso exosomático de la energía.

La elasticidad-ingreso de la energía.

a) El consumo endosomático de la energía

Llamaremos consumo endosomático de energía al consumo de energía a

través de la alimentación (medida en kilocalorías).

El consumo endosomático está determinado por la biología humana y es

equivalente a 2000 o 3000 kcal. diarias para una persona adulta.

b) El uso exosomático de la energía

Llamaremos uso exosomático de energía al uso: a) directamente en los

hogares (calefacción, cocina, refrigeración, etc.), b) transporte y c) al uso indirecto

a través de energía gastada en la producción.

El uso exosomático de energía depende de la economía, la cultura, la política

y las diferencias sociales.

La demanda de energía aumenta en relación con los ingresos. Por ejemplo,

en los países ricos ha aumentado la demanda de energía en el sector doméstico y

en el transporte, aunque también está aumentando la eficiencia del uso de energía

en los procesos industriales. Sin embargo, por otra parte tienen una eficiencia

energética decreciente en la agricultura (moderna), a causa del uso creciente de

insumos de petróleo o sus derivados (fertilizantes, pesticidas).

c) La elasticidad-ingreso del uso de la energía

La elasticidad ingreso en el uso de energía mide la relación entre el aumento

porcentual del consumo de energía y el aumento porcentual del ingreso.

En el caso del consumo exosomático, la elasticidad-ingreso es mayor que

cero, pudiendo ser igual o mayor que la unidad. En cambio, la elasticidad-ingreso

del consumo endosomático de energía es muy baja.