La emergía (del lat. energīa, y este del gr. ἐνέργεια). es la energía útil (exergía) de un determinado tipo que se ha usado directa o indirectamente en las transformaciones necesarias para generar un producto o servicio.Odum, H.T. 1996. Environmental Accounting: Emergy and Environmental Policy Making. John Wiley and Sons, New York. p370 La emergía tiene en consideración, y de hecho mide, la calidad de las diferentes formas de energía. La emergía es una expresión de toda la energía usada en los procesos que generan un producto o servicio en unidades de un tipo particular de energía. La unidad de emergía es el emjulio que se refiere a la energía útil de un tipo consumida en las transformaciones. La emergía tiene en cuenta diferentes formas de energía y recursos (e.g. luz del sol, agua, combustibles fósiles, minerales, etc). Cada una de estas formas de energía se produce a través de procesos de transformación en la naturaleza, y tiene una determinada capacidad para realizar trabajo, tanto en sistemas ecológicos como humanos. El reconocimiento de esas diferencias en “calidad” es un concepto clave en la metodología de la emergía.
Historia Las bases teóricas y conceptuales de la metodología emergética se encuentran en la termodinámica, la teoría general de sistemasvon Bertalanffy. L. 1968. General System Theory. George Braziller Publ. New York 295 p. y la ecología de sistemas.Odum, H.T. 1983. Systems Ecology: An Introduction. John Wiley, NY. 644 p. Existen dos publicaciones clave que sirven para entender la historia de esta teoría durante sus primeros 30 años, el libro de H.T Odum Environmental Accounting y el volumen editado por C.A.S. Hall titulado Maximum Power.Odum, H.T., 1995. Self organization and maximum power. Chapter 28, pp. 311-364 in Maximum Power, Ed. by C.A.S. Hall, University Press of Colorado, Niwot. Al inicio de los años 50, Odum observó la calidad de la energía a partir de los resultados de sus investigaciones y modelos de simulación de los ecosistemas y la naturaleza (e.g. Silver Springs, Florida;Odum, H.T. 1957. Trophic structure and productivity of Silver Springs, Florida. Ecol. Monogr. 27:55-112. Eniwetok atoll in the south Pacific;Odum, H.T. and E.P. Odum. 1955. Trophic structure and productivity of a windward coral reef at Eniwetok Atoll, Marshall Islands. Ecol. Monogr. 25:291-320. Galveston Bay, TexasOdum, H.T. and C.M. Hoskin. 1958. Comparative studies of the metabolism of Texas Bays. Pubi. Inst. Mar. Sci., Univ. Tex. 5:16-46. y Puerto Rican rainforests,Odum, H.T. and R.F. Pigeon, eds. 1970. A Tropical Rain Forest. Division of Technical Information, U.S. Atomic Energy Commission. 1600 pp. entre otros), en los que manejaba diferentes formas de energía a diferentes escalas. Sus investigaciones sobre los flujos de energía en los ecosistemas y las diferencias en el potencial de trabajo de la luz del sol, las corrientes de agua dulce, los vientos, las corrientes oceánicas e incluso los combustibles fósiles pusieron en evidencia que cuando dos o más fuentes de energía dirigen un sistema, estas no se pueden añadir sin convertirlas primero a una medida común que tenga en cuenta no solo su cantidad sino también su calidad. Este razonamiento conducía al concepto de “energía de un determinado tipo” con el nombre de “coste energético”.Odum, H.T. 1967. Energetics of food production. In: The World Food Problem, Report of the President's Science Advisory Committee, Panel on World Food Supply, Vol. 3. The Whitehouse. pp. 55-94.
El primer enunciado formal de lo que posteriormente se daría en llamar emergía se produjo en:
Parece que la primera evaluación cuantitativa de la calidad de la energía se produjo en 1975 durante una conferencia para la recogida del Premio “Institute la Vie” en París, que contenía una tabla de “Factores de calidad de energía”, o kilocalorías (kcal) de energía solar requeridas para producir una kilocaloría (kcal) de energía de mayor calidad.Odum, H.T. 1976. 'Energy quality and carrying capacity of the earth. Response at Prize Ceremony, Institute de la Vie, Paris. Tropical Ecology 16(l):1-8. Esta es la primera mención al principio de jerarquía de la energía, que señala que “la calidad de la energía se mide a través de la energía usada en las transformaciones” de un tipo de energía al siguiente.
Estos factores de calidad de la energía, se representaban en términos de combustibles fósiles y fueron llamados “Equivalentes de trabajo-combustible fósil” ("Fossil Fuel Work Equivalents (FFWE)) y la calidad de las energías se medían según una equivalencia aproximada de 1 kcal de combustible fósil equivale a 2000 kcal de luz solar. Los “factores de calidad energética” fueron calculados mediante la evaluación de la cantidad de energía usada en los procesos de transformación para dar lugar a una nueva forma de energía, y fueron usados para convertir nuevas formas de energía a una forma común, en este caso a equivalentes de trabajo-combustible fósil (FFWE). Dicha base fue luego referida a equivalentes de carbón (CE), y en 1977, el sistema de evaluación de la calidad se refirió finalmente a una base solar y se denominó equivalentes solares (SE).Odum, H.T. 1977. Energy analysis, energy quality and environment. In Energy Analysis: A New Public Policy Tool, M.W. Gilliland, ed. American Association for the Advancement of Science, Selected Symposium No. 9, Wash. DC. Westview Press. pp. 55-87.
Energía incorporada En este contexto, el término "energía incorporada" se usó por primera vez a principios de los años 80 para referirse a las diferencias en calidad de la energía en términos de sus costes de generación, y a un factor denominado “factor de calidad” para las calorías (o julios) de un tipo de energía requeridas para generar otra.Odum, E.C., and Odum, H.T., 1980. Energy systems and environmental education. Pp. 213-231 in: Environmental Education- Principles, Methods and Applications, Ed. by T.S. Bakshi and Z. Naveh. Plenum Press, New York. Sin embargo, dado que el término energía incorporada ya era usado por otros grupos que evaluaban la energía fósil requerida para generar determinados productos, y en el mismo no se incluían todos los tipos de energía ni tenía implicaciones relacionadas con la calidad de la energía, se abandonó la denominación energía incorporada por “calorías solares incorporadas” y el factor de calidad se vino a denominar “factor de transformación”.
Introducción del término "emergía" El término "energía incorporada" fue a su vez abandonado cuando en 1986 David Scienceman, un profesor australiano visitante en la Universidad de Florida, sugirió el término “emergía” y el “emjulio” o “emcaloría” como las unidades de medida para distinguir las unidades de emergía de aquellas de energía útil. A la vez, el término “factor de transformación” se acortó para dar lugar al de “transformicidad” (transformity). Es importante señalar que a lo largo de estos veinte años la línea de base o la base de evaluación de las formas de energía y recursos pasó de la materia orgánica, a los combustibles fósiles y finalmente a la energía solar.
Entre 1986 y la actualidad, la metodología emergética ha continuado desarrollándose a la vez que la comunidad de investigadores se expandía y se presentaban nuevas aplicaciones de la metodología en sistemas combinados hombre-naturaleza, lo que ha derivado, a su vez en nuevos desafíos teóricos y conceptuales. La madurez de la metodología ha derivado en definiciones conceptuales y nomenclaturas más rigurosas y al perfeccionamiento de los métodos de cálculo de las transformicidades. La International Society for the Advancement of Emergy Research y la International Conference que se celebra cada dos años en el campus de la Universidad de Florida apoyan esta investigación.
Cronología La tabla siguiente muestra una cronología de la evolución de la metodología y su nomenclatura.
+Tabla 1: Desarrollo cronológico de los conceptos de emergía, transformicidad y factores de conversión. Años Base contable Valor unitario emergético (UEV) Unidades Referencia 1967-1971 La materia orgánica es la línea de base. Todas las energías de mayor calidad (madera, turba, carbón, petróleo, biomasa viva, etc.) expresadas en unidades de materia orgánica. El equivalente solar de la materia orgánica era = 1000 kcal por kcal de materia orgánica peso seco de M.O. en g.; kcal, conversión de M.O. a kcal = 5 kcal/g peso seco 1973-1980 Los combustibles fósiles y luego el carbón son la línea de base. La energía de menor calidad (luz solar, plantas, madera, etc.) se expresó en unidades de combustibles fósiles y luego en unidades de equivalentes de carbón. La equivalencia entre luz solar directa y los combustibles fósiles era = 2000 kilocalorías de luz solar por kilocaloría de combustible fósil Equivalentes de trabajo-combustible fósil (FFWE) y más tarde, equivalentes de carbón (CE) Odum, H.T. et al. 1976. Net energy Analysis of Alternatives for the United States. In U.S. Energy Policy: Trends and Goals. Part V - Middle and Long-term Energy Policies and Alternatives. 94th Congress 2nd Session Committee Print. Prepared for the Subcommittee on Energy and Power of the Committee on Interstate and Foreign Commerce of the U.S. House of Representatives, 66-723, U.S. Govt. Printing Office, Wash, DC. pp. 254-304. Odum, H.T. and E.C. Odum. 1976. Energy Basis for Man and Nature. McGraw-Hill, NY. 297 pp 1980-1982 La energía solar global es la línea de base. Todas las energías de mayor calidad (viento, lluvia, olas, materia orgánica, madera, combustibles fósiles, etc.) expresadas en unidades de energía solar 6800 Calorías globales solares por Caloría de energía útil en el carbono Caloría solares globales (GSE). Odum, H.T., M.J. Lavine, F.C. Wang, M.A. Miller, J.F. Alexander, Jr. and T. Butler. 1983. A Manual for Using Energy Analysis for Plant Siting with an Appendix on Energy Analysis of Environmental Values. Final report to the Nuclear Regulatory Commission, NUREG/CR-2443 FINB-6155. Energy Analysis Workshop, Center for Wetlands, University of Florida, Gainesville. 221 pp. 1983-1886 Reconocimiento de que la energía solar, el calor de la Tierra, y el impulso de las mareas eran la base de los procesos globales. El total de la energía global es la suma de estas fuentes (9.44 E24 J solares/año) La cantidad de julios solares incorporados por unidad de combustible fósil = 40000 seJ/J Equivalentes de energía solar incorporada (SEJ), más tarde denominados equivalentes de emergía solar, con nomenclatura (seJ) Odum, H.T. and E.C. Odum, eds. 1983. Energy Analysis Overview of Nations. Working Paper WP-83-82. International Institute for Applied Systems Analysis, Laxenburg, Austria. 469 pp. 1987-2000 Mejora de la base contable del total de la energía que dirige los procesos globales, energía solar incorporada renombrada como EMERGÍA Emergía solar por julio de energía de carbón ~ 40000 emjulios solares/ julio (seJ/J), denominada Transformicidad seJ/J = Transformicidad; seJ/g = Emergía específica 2000-presente Nuevo cálculo de la energía que impulsa la biosfera = 15.83 E24 seJ/año elevando el valor previamente calculado de todas las transformicidades por un factor de 15.83/9.44 = 1.68 Emergía solar por julio de energía de carbón ~ 6.7 E4 seJ/J seJ/J = Transformicidad; seJ/g = Emergía específica Odum, H.T., M.T. Brown and S.B. Williams. 2000. Handbook of Emergy Evaluation: A Compendium of Data for Emergy Computation Issued in a Series of Folios. Folio #1 - Introduction and Global Budget. Center for Environmental Policy, Environmental Engineering Sciences, Univ. of Florida, Gainesville, 16 pp. Available on line at: .
Definiciones y ejemplos A continuación se dan las definiciones de los términos más importantes usados en la metodología emergética.