Globalmente, las patatas son, como fuente de energía, de la mayor importancia para el ser humano. Pero si el cálculo de la eficiencia energética media era difícil en el trigo, los cultivos de patatas evidencian una diversidad aún mayor y, como consecuencia, también mayores problemas de cálculo.
Pero podemos hacer un ensayo con un promedio de cosecha de patatas de 2,6 kg por metro cuadrado. En 100 g de patata hay 326 kJ. Entonces, nuestro metro cuadrado da 2,6 x 10 x 326 = 8.476 kJ. En la práctica, idéntica cifra que la cantidad de energía recogida en el cultivo de trigo convencional.
Los humanos no pueden acceder al contenido energético de la celulosa
Obviamente, la planta del trigo, para poder almacenar energía en sus granos, tiene que ser un organismo entero y ha de tener hojas que puedan recoger la luz del Sol y un tallo que soporte estas hojas y, más tarde, también los granos. Cuando el trigo madura, las hojas y los tallos se secan y mueren, y así, se tiñen de amarillo los campos al final del verano. La cosechadora separa los granos del resto de la planta muerta. El campo de trigo no solo produce los granos de trigo sino también paja. La mayor parte de las sustancias en la paja se componen de los mismos materiales, como el almidón de los granos, pero estas están enlazadas de un modo que convierte el producto en indigesto para nuestro estómago. Tampoco digerimos la hierba o la madera. El elemento problemático en la paja y la hierba es la celulosa, que constituye la mitad del peso seco de la madera.
Así pues, el contenido energético de la hierba y la madera que ha sido producido por la fotosíntesis no puede ser utilizado directamente por los humanos.
Sin embargo, la celulosa que contiene la hierba puede ser empleada por animales rumiantes, como vacas, ovejas y cabras. El contenido energético de la leche en forma de lactosa y grasa proviene en parte de la energía solar capturada por la hierba. El color blanco de la leche se debe a gotitas desmenuzadas de grasa y proteína.
Por lo tanto, los terrenos no adecuados para el cultivo de trigo o patatas pueden contribuir a la transmisión de energía a los humanos. Muchas formas de agricultura tradicionales incluyen el aprovechamiento de terrenos para usos marginales, pastos para vacas, ovejas y cabras, algo que ha influido mucho en el paisaje.
La importancia de esta forma tradicional de expandir la superficie que proporciona alimento a los humanos no debe ser excesiva. Solo los rumiantes pueden ayudarnos de este modo a utilizar terrenos al margen del cultivo agrícola. Cerdos y gallinas, por ejemplo, no son rumiantes y no pueden cumplir esta función de “expandir” el terreno utilizable por los humanos.
Un metro cuadrado de caña de azúcar proporciona casi 800 g de azúcar
Un cultivo convencional de azúcar en Sudamérica da, habitualmente, 7,5 kg de caña tierna por metro cuadrado. Antes de la cosecha, las hojas secas se queman y el método tradicional de cultivar es cortar las cañas preservando la raíz, con el fin de que esta eche brotes al año siguiente. Las cañas quemadas y cosechadas pesan aproximadamente 5,8 kg.
Cada kilogramo de caña cosechado después de ser exprimido aporta unos 740 g de zumo crudo de azúcar. Después de la evaporación del agua, quedan unos 145 g de azúcar crudo (panela). El contenido energético en 100 g de azúcar es de 1.700 kJ. Nuestro metro cuadrado de cañas nos da pues, 5,8 x 135 = 783 g de azúcar, con un contenido energético de 783 x 1.700/100 = 13.300 kJ.
Estos 13.300 kJ por metro cuadrado de cultivo de azúcar en los trópicos pueden ser comparados con los 8.700 kJ de nuestro cultivo europeo de trigo. El cultivo tropical nos proporciona un 50% más de energía, reflejando la mayor cantidad de energía solar que recibe el terreno en el trópico por su menor latitud. La eficiencia en captar energía solar es más o menos igual en cultivos tropicales y templados, en un caso típico alrededor del 0,2%.
El procedimiento fotovoltaico suministra cien veces más energía por metro cuadrado que el cultivo para producir etanol
Hoy en día, los precios de los alimentos se han visto muy influidos por el hecho de que grandes superficies de azúcar y maíz se estén dedicando a la producción de etanol (a través de la fermentación del almidón) para vehículos.
Sin embargo, los vehículos también pueden ser propulsados por electricidad a partir de paneles fotovoltaicos.
La eficiencia de la generación fotovoltaica se encuentra entre el 14 y el 22%, unas cien veces más que la energía obtenida por metro cuadrado en el cultivo de azúcar, contemplándolo antes de las considerables pérdidas por la conversión de la energía obtenida de la caña de azúcar en etanol, que es la energía que se emplea en los vehículos.
Asimismo, dado que los paneles fotovoltaicos pueden ubicarse en lugares donde es imposible que haya cultivos o pastos, como en los desiertos, esta técnica abre nuevas posibilidades para incrementar la superficie accesible para los humanos y adecuar más terreno para el cultivo agrícola.
Más de la mitad de la energía que contiene la uva se queda en el vino
En la producción de vino se emplean grandes superficies. La vid se encuentra bien en terrenos áridos y sus raíces pueden hallar agua a gran profundidad. Por esto, no es seguro que se puedan cultivar otras plantas alimentarias en terrenos que hoy son viñedos. Además, la vid no es algo que se cultive un año para luego cosechar otro producto al siguiente, como es el caso, por ejemplo, del trigo. El cultivo de la uva se sigue año tras año en el mismo terreno, con las mismas vides.
La mayor parte de las uvas se utilizan para la producción de vino. Durante la fermentación, el azúcar de la uva se transforma en alcohol y dióxido de carbono. El dióxido de carbono se elimina (si no se trata de producción de vino espumoso, en que se retiene una parte) y el alcohol permanece.
En el proceso de fermentación, se pierde alrededor del 40% del contenido energético del azúcar de la uva. El otro 60% perdura en forma del alcohol en el vino.
La misma argumentación sirve para otras cosechas utilizadas para la producción de alcohol, como patatas y trigo (vodka), caña de azúcar (ron), cebada (whisky), arroz (sake), etcétera. Alrededor de un 60% del contenido energético de la planta en cuestión permanece; así pues, las bebidas alcohólicas pueden constituir una parte importante de la ingesta calórica. Una copa de vino puede contener hasta 100 kcal; dos copas, en este caso, proporcionarían una décima parte de la necesidad energética diaria. El cultivo de materia prima para la producción de vino y otras bebidas alcohólicas, en este sentido, no puede considerarse realmente como una pérdida del terreno cultivable. Dado que el proceso de las plantas hasta la carne significa una pérdida del 90% de la energía, el cultivo dedicado a cosechar alimento para dar de comer a los cerdos representa un menoscabo cinco veces mayor.
Cada ser humano necesita cada día un metro cuadrado para mantenerse por encima del límite de la inanición
Volviendo a nuestro cultivo de trigo, podríamos constatar que un metro cuadrado proporciona 8.700 kJ al año. Ahora vamos a utilizar esta cifra para responder a la pregunta: ¿cuántos metros cuadrados necesita un ser humano para su alimentación?
Una persona en reposo consume un promedio de 100 W, es decir, 100 J/s. Esto implica que durante un día esta persona gasta 100 x 24 x 60 x 60 = 8.640 kJ. Para cubrir la necesidad energética de un día necesita, por lo tanto, un metro cuadrado, más o menos, y durante un año, 365 metros cuadrados.
No obstante, para poder trabajar este terreno no es suficiente un nivel básico de metabolismo. Un esfuerzo medio para trabajar la tierra manualmente incrementa el metabolismo unas cinco veces. Necesitamos animales para afrontar el trabajo más duro y terreno adicional para alimentar estos animales. Incluyendo también cierto margen para prever años secos, precisaremos cinco veces la superficie o unos 1.600 metros cuadrados. Además, para obtener semillas para la siembra del año siguiente tendremos que cultivar más de lo que pensábamos dedicar para nuestra alimentación, pongamos que unos 2.000 metros cuadrados en total. ¡Pero solo conseguiremos trigo y, si alguna vez, queremos