jueves, 25 de marzo de 2010

POZOS RIGUROSAMENTE VIGILADOS


Invertir dinero en energías renovables ha demostrado ser una tarea riesgosa. Cuando todo parecía indicar que la combinación Cambio Climático – Agotamiento de las Reservas hacía rentables las costosas inversiones en energías alternativas (solar, eólica, mareomotriz, geotérmica, etc.), los ingenieros en petróleo vuelven a patear el tablero.

Resulta que han “aggiornado” una técnica, utilizada desde el año 1947, para acceder a enormes volúmenes de gas natural que a la fecha eran inaccesibles mediante las técnicas de producción gasíferas tradicionales.

La técnica se denomina “fracking” o fracturación hidráulica y consiste en la inyección a alta presión de miles de litros de agua mezclada con productos químicos y arenas, con la intención de crear una fractura al nivel de la napa gasífera, para que el fluido suba relativamente fácil hacia la superficie.

La técnica de fracturación hidráulica se viene utilizando desde hace más de 50 años debido a que tanto el petróleo como el gas tienen dificultades para fluir debido a la baja permeabilidad de la estructura que los contiene o debido a las obturaciones que se forman durante la perforación y la posterior extracción. Para aumentar la permeabilidad o reducir las obstrucciones, se inyectan enormes volúmenes de agua mezclada con productos químicos peligrosos para el ser humano, tales como benceno, tolueno, combustible diesel, aromáticos, etilen glicol, ácido clorhídrico e hidróxido de sodio. También se agregan cuencas de cerámica o areniscas, de forma tal que cuando se deja de presionar a la estructura y se cierra la fractura, la capas de cerámicos o arenas remanentes son más permeables que la formación original.

Desde el año 1947, miles de pozos petrolíferos y/o gasíferos han sido sometidos a procesos de fracturación hidráulica. Si bien, gran parte del fluido inyectado permanece en las profundidades, entre un 20 al 40% del mismo retorna a la superficie donde es sometido a un tratamiento para su depuración. A la fecha, diferentes artículos técnicos probaron que el tratamiento de fracturación es un método ambientalmente seguro, eficiente y relativamente económico para la estimulación de pozos petrolíferos y gasíferos. Como las napas productivas están a profundidades superiores a los 1000 metros mientras que los acuíferos están por encima de los 50 metros de profundidad, se considera imposible que se contaminen las napas de agua con los líquidos que se inyectan durante el tratamiento.

Sin embargo, ahora hay una controversia y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) está por comenzar un profundo estudio sobre la posibilidad de que la técnica esté contaminando los napas acuíferas. ¿Por qué ahora?. Resulta que el fracking adaptado a yacimientos gasíferos anteriormente inaccesibles ha cambiado todo la ecuación energética en el mundo desarrollado: los europeos consideran que las reservas de gas “no convencional” quintuplican las reservas probadas de gas del continente y les permitiría independizarse del gas ruso con las implicancias geopolíticas que tal suceso trae aparejado. Por su parte los norteamericanos planean resolver el problema de la importación de combustibles para sus vehículos mediante la conversión de los mismos a ser propulsados mediante gas. Ambas situaciones sólo pueden darse si decenas de miles de pozos son sometidos a tratamientos de fractura hidráulica y es por ello que numerosas organizaciones ambientalistas piden el estudio de la EPA.

El mercado energético norteamericano muestra un ambiente de efervescencia, inédito desde hace muchos años. Inclusive, el magnate petrolífero T. Boone Pickens que estaba predispuesto a realizar enormes inversiones en energías renovables (ver post “El lejano y ventoso oeste” publicado en abril del 2008) está cambiando el destino de los fondos y volcándolos al gas. En otro post (“el sol se acerca” de junio del 2008) se pronosticaba una aceleración en la instalación de dispositivos solares fotovoltaicos.

Salvo que la EPA diga lo contrario, seguiremos más tiempo con los combustibles fósiles. La única buena noticia es que el gas natural es mucho más amigable con el medio ambiente cuando se lo compara con el petróleo o con el carbón.

lunes, 22 de marzo de 2010

MATUSALÉN RECARGADO


Una expresión cotidiana en mi niñez era decir “es más viejo que Matusalén”. Se refería a un personaje del Antiguo Testamento, que había muerto después de festejar su cumpleaños número 969. En realidad se llegaba a ese número porque su biógrafo contaba los ciclos lunares en vez de los solares, de modo que su probable edad final fuera cercana a los 72 años (969/13.5). Edad nada despreciable para una época donde el promedio de vida rondaba los 30 años.

La expresión “es más viejo que Matusalén” se refería a algo viejo, gastado, en desuso, fuera de moda, perimido. Los tiempos están cambiando y hoy nos encontramos con la Methuselah Foundatión (la diferencia es por la fonética en hebreo), una organización de avanzada cuyo objetivo es extender la vida humana en forma saludable.

En la página web de la Fundación (
http://www.mprize.org/) tenemos la misión de la misma: “El objetivo último de la Fundación es nada menos que permitirle a los seres humanos que vivan más tiempo, mejor y más sabios, mediante el combate de las enfermedades y sufrimientos relacionadas con la edad. Financiado mediante donaciones privadas de individuos y de organizaciones que comparten la misma visión, la Fundación se ha transformado en agente de cambio, reemplazando resignación asociada al sufrimiento de la edad con una nueva comprensión de lo que es posible.”

Una de las estrategias desarrolladas por la Fundación para lograr sus objetivos es la implementación del Mprize. La competencia Mprize apunta al desarrollo de nuevas terapias de extensión de la vida mediante la entrega de dos premios en efectivo: uno para aquel grupo de investigación y desarrollo que rompa el record mundial del ratón más viejo; y otro premio para quien desarrolle la técnica de rejuvenecimiento más exitosa. La selección del ratón como animal de laboratorio se debe a su disponibilidad, bajo costo, facilidad de manipuleo en laboratorio y su gran semejanza genética con los humanos (compartimos con ellos el 99% del código genético).

El método de los premios es muy “americano”: ellos creen firmemente que los mismos atraen a las mentes más brillantes, a los inversores más arriesgados, dan lugar a las ideas más originales y logran la máxima difusión en la sociedad. Como ejemplos exitosos indican al descubrimiento de la longitud y al turismo espacial.

Los últimos ganadores incluyen al Dr. Andrzej Bartke cuyo trabajo sobre genes relacionados con las hormonas de crecimiento le permitió a un afortunado ratón vivir 1819 días (casi festeja su quinto aniversario). El premio a la técnica de rejuvenecimiento le correspondió al Dr. Steven Spindler cuya estrategia de restricción calórica le permitió a uno de sus ratones vivir fresco y lozano la mayoría de los 1356 días que estuvo bajo control.

Es indudable que aquí sobrevuela el espíritu de Ray Kurzweil (ver Post UN FUTURO SINGULAR, publicado en agosto de 2008) cuya prédica por una vida más larga y saludable coincide totalmente con los objetivos de la Fundación.

Numerosos temas científicos y tecnológicos tienen implicancias que deben ser analizadas desde la ética y la moral. La mayoría de los seres humanos pretendemos vivir más y mejor. Pero hay una ciencia, la bioética que debe estudiar este tema en profundidad para que la humanidad en su conjunto valores las ventajas y desventajas que él mismo trae aparejado.

jueves, 18 de marzo de 2010

NANOSONIDOS


La nanotecnología es el campo de investigación y desarrollo relacionado con la construcción de “cosas” – generalmente materiales y dispositivos – en la escala de los átomos y de las moléculas. Un nanómetro es 10-9 metros (0,000000001 m), 10 veces el diámetro de un átomo de hidrógeno. Una comparación más cercana: el grosor de un cabello humano es, en promedio, de 80.000 nanómetros.

A esa escala no se cumplen las reglas “macroscópicas” de la física y de la química: ciertas propiedades de los materiales tales como la conductividad eléctrica, la conductividad térmica, la resistencia a la tensión, la reactividad química difieren notablemente entre la escala nano y la escala macro. Ejemplo típico: los nanotubos de carbón son 100 veces más fuertes que el acero y 6 veces más livianos.

La nanotecnología trae “bajo el brazo” la promesa de modificar radicalmente el mundo tal como lo conocemos ahora: producciones limpias con mínimos desperdicios, cura de enfermedades hoy en día mortales, limpieza de los desechos contaminantes que arruinan el planeta, aumento significativo de la eficiencia energética y diseño de dispositivos para hacer factible la vida en otros planetas.

El tema ya fue desarrollado en un post anterior (EN EL FONDO HAY LUGAR, publicado en agosto del 2007). Las expresiones de Richard Feynman y Eric Drexler, las utopías de los transhumanistas y las objeciones de Bill Joy muestran las pasiones y temores que esta nueva tecnología trae aparejada.

Por el momento los cambios revolucionarios son sólo promesas, pero la nanotecnología ya está comenzando a producir dispositivos que nos sorprenden y que generan pequeños cambios cuyos efectos acumulativos quedarán expuestos en el mediano plazo.

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Dallas ensamblaron arreglos verticales de nanotubos creando una zona oscura (un bosque), la cual fue calentada con pulsos de rayos láser que indujeron variaciones en la presión del aire alrededor de los tubos, obteniendo diferentes sonidos según la frecuencia del pulso láser.

Se denomina efecto termoacústico y es el mismo principio que utilizó Alexander Graham Bell cuando inventó el teléfono. La diferencia es que lo se acaba de inventar es un parlante inalámbrico, extremadamente delgado, ultraliviano y casi transparente. No hay partes móviles y la superficie de nanotubos puede adherirse a cualquier otra superficie tornándola acústicamente activa.

Ya están analizando como se la puede incorporar en los televisores, en las pantallas de las computadoras, en las paredes de los hogares y en los vidrios de edificios y autos.

Imaginemos las habitaciones de los futuros adolescentes con parlantes invisibles en todas las paredes: parece formar parte de las pesadillas que la nanotecnología traerá aparejada. No será tan grave porque el mismo principio fotoacústico puede ser utilizado como supresor de sonidos. Aquellos que vivimos en calles con tráfico muy intenso vamos a colocar un ensamble de nanotubos que incorpore tecnologías de cancelación de sonidos.

Si la nanotecnología resuelve el tremendo problema del ruido en las ciudades, será un punto muy fuerte para sus defensores al interior de las discusiones sobre el impacto social de la misma.

viernes, 12 de marzo de 2010

TODO ES RELATIVO


El próximo domingo, 14 de marzo de 2010, es el 131 aniversario del nacimiento de Albert Einstein. Para muchos, el científico más importante en la historia de la humanidad; para otros el más mediático. Es sabido que con las opiniones, todo es relativo y establecer un ranking de científicos es una tarea “poco científica”. Pero no por ello, quiero dejar de recordar a quien contribuyó con fundamentales avances en la ciencia moderna.

La vida y obra de Einstein está ampliamente difundida en la red. Solamente quiero agregar información relacionada con una exposición que estos días está realizando la Academia de Ciencias de Israel para conmemorar el aniversario.

Se trata de la primera vez que se exponen las 46 páginas que conforman el manuscrito original (en alemán) de la Teoría General de la Relatividad, desarrollada por el físico judío – alemán entre 1907 y 1915. Numerosos científicos consideran a esta obra superior a la Teoría Especial de la Relatividad (escrita en 1905), puesto que la Teoría General es una teoría sobre la gravedad, de la cual se desprenden teorías importantes de la cosmología moderna desde el Big Bang hasta los agujeros negros. Las ideas expuestas en el manuscrito cambiaron nuestra comprensión del espacio, del tiempo y de la acción de la gravedad. Sentó las bases de tecnologías que se desarrollaron muchos años después, tales como los satélites y los sistemas de posicionamiento global. La mayor popularidad de la Teoría Especial se debe a su famosa fórmula: E = m * c2.


¿Cómo llegó el manuscrito a Israel?. Ya en 1919, Einstein estaba preocupado por el antisemitismo en Europa, y particularmente en Alemania. Adhiere al ideal sionista: el regreso del pueblo judío a la Tierra Prometida. Consciente del rol de la ciencia en el desarrollo de los países (y en particular en países con escasos recursos naturales) promueve y colabora intensamente en la creación de la Universidad Hebrea de Jerusalén. Einstein dona el manuscrito cuando la misma se inaugura en 1925. El manuscrito se guarda en una habitación de la Universidad en el Monte Scopus y cuando estalla la Guerra de la Independencia del Estado de Israel en 1948, la zona de Jerusalén Oriental donde está el manuscrito queda en manos del ejército jordano. El gobierno jordano accede a que policías israelíes visiten el campus original dos veces a la semana. En una de esas visitas, un bibliotecario se viste con ropas de policía y recupera el manuscrito y lo regresa a la universidad.

Einstein continuó apoyando al estado judío hasta su muerte en 1995. En su testamento donó 70 mil diferentes objetos a la Universidad Hebrea, la mayoría de los cuales se encuentran en habitaciones con temperatura y humedad controladas y bajo estrictas normas de seguridad para evitar el vandalismo o robo de las mismas.

Lamentablemente, la exhibición sólo se mantiene hasta el 25 de marzo. Presidentes de 20 Academias de Ciencias, desde China, Japón, Alemania y Suecia han reservado los pasajes para ver el manuscrito. Tal vez, algún día, los simples mortales lo veamos en You Tube.



martes, 9 de marzo de 2010

HASTA NUNCA



Tras el intento fallido de vender la rama Hummer a una automotriz china, la empresa General Motors ha decidido cerrar la fábrica donde se producía el vehículo. El gobierno chino decidió no apoyar a su empresa Sichuan Tengzhong Heavy Industrial Machinery, la cual con relativamente poco dinero iba a quedar dueña del controversial vehículo.

A mediados de la década de 1980, el ejército de los Estados Unidos decidió reemplazar al noble Jeep con un vehiculo más acorde a las guerras que se avecinaban. Así aparece el High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle (HMMWV), rápidamente apodado “The Humvee”. Se popularizó durante la primera guerra con Irak durante la operación denominada “Tormenta del Desierto”. Algún desubicado ejecutivo tuvo la extraña idea de transformarlo en un vehículo de uso civil y así fue que en 1992 aparece en el mercado automotor el primer Hummer.

Un periodista afirmó que el Hummer era equivalente al jarabe de maíz con alto contenido de fructosa: algo que concentra todo lo malo, pero de pronto hay un cambio de mentalidad y comienza a ser un objeto del deseo. De repente, era muy “cool” tener un Hummer.

Duró hasta que los altos precios del combustible y la crisis de la burbuja inmobiliaria mostró que tener un vehículo que pesa varias toneladas, rinde 15 millas / galón (6.34 km/l) y es imposible de maniobrar en las calles de las ciudades actuales, era una pésima idea, absolutamente nada cool.

Si bien el capitalismo se caracteriza por el concepto de destrucción creativa con el correspondiente cierre de las fábricas obsoletas, no sucedió así con el Hummer. Nunca debió transformarse en un vehículo civil. Muy, pero muy pocos, lamentan su desaparición.

viernes, 5 de marzo de 2010

TÓCALA DE VUELTA SAM



Todas las culturas humanas, tanto las actuales como las anteriores, han creado e interpretado música. Por qué lo hicieron, por qué la música nos motiva tanto y cómo interpretamos a los sonidos musicales son preguntas que a la fecha no han tenido una respuesta definitiva.

Una primera aproximación a esas respuestas la podemos encontrar en un libro recientemente publicado: The Music Instint, escrito por el inglés
Philip Ball. El autor tiene el grado académico de químico, un Doctorado en Física en la Universidad de Londres, es consultor de la revista científica Nature y fundamentalmente, un brillante escritor de libros de divulgación de la ciencia. También es un músico amateur.

En The Music Instint, el autor explora como las últimas investigaciones en los campos de la psicología musical y en las ciencias del cerebro están permitiendo la formulación de hipótesis para tratar de explicar como nuestra mente asimila y responde a los sonidos musicales. Combina tonos, escalas, sonidos, canciones populares con opiniones de científicos, filósofos, musicólogos y naturalmente músicos mientras va explicando diferentes teorías respecto al porque la humanidad necesita a la música. Explica que la “música clásica” no goza del respaldo de la mayoría de la humanidad porque obliga a nuestros cerebros a trabajar muy duramente para seguir la complejidad de sus tonos y acordes, lo cual la hace “menos disfrutable”. Derriba algunos mitos asociados con la música tales como hacer escuchar música clásica a los bebes para que en el futuro sean “niños prodigio”.

Uno de los argumentos cruciales del libro: los compositores y los músicos no crean música; la creación ocurre en el cerebro del oyente en un proceso altamente complejo que implica la transformación de un conjunto de vibraciones en el aire en “algo” que nos hace reír, temblar o llorar. Inevitablemente, la música sólo existe porque nuestro cerebro está activo escuchando.

La música nos ha acompañado desde el principio de “nuestros tiempos”; al igual que el lenguaje, la compartimos con el resto de los seres humanos pero no con los animales.
Steven Pinker afirma que la música evolucionó como un subproducto del lenguaje y que actualmente la utilizamos solamente para gratificación.

Este comportamiento distintivamente humano debe tener una explicación evolutiva que lo justifique: las respuestas pueden llegar desde la
teoría de Darwin de la selección natural o desde la psicología evolutiva. Respecto a la primera, es indudable que no amamos la música porque ejercite nuestro cerebro o porque nos hace más atractivo para el sexo opuesto (aunque muchos músicos de rock afirman lo contrario).


Como explicación más plausible, Ball sugiere que amamos la música porque hemos convivido con ella desde que nacimos. La musicalidad en los adultos es una extensión de la estimulación cognitiva que comienza con los sonidos que las madres (históricamente) y los padres (en número creciente en los últimos tiempos) hacen para estimular, para calmar y para confortar a sus bebes. La música convive con nosotros desde nuestros primeros días y se entremezcla en nuestra conciencia individual y colectiva, al punto tal que no podemos ser nosotros mismos con su ausencia.

lunes, 1 de marzo de 2010

SIGUE EL BLOOM



La foto que ilustra el post habla por si misma: el CEO de Bloom Energy junto al gobernador de California, Arnold “Terminador” Schwarzenegger, ambos sonrientes y casi abrazados durante la reunión de lanzamiento al mercado de la caja Bloom. También estaban presentes los CEO de Google, Walmart y Colin Powell (ex Jefe de las FF.AA. estadounidenses).

En el post anterior comentábamos sobre las afirmaciones de Sridhar respecto a la caja Bloom y como la misma iba a revolucionar la generación de energía en todo el planeta. También comentábamos que la página web de la compañía no estaba accesible.

Ahora, la página está disponible (www.bloomenergy.com/) y los más importantes medios de comunicación del planeta y sitios de Internet relacionados con las energías renovables informan y opinan sobre el invento del ex-científico de la NASA devenido directivo del start-up más comentado de Sillicon Valley.

Por ello es que voy a agregar algunos datos más a los incluidos en el post anterior: la celdas de combustibles son dispositivos que combinan oxígeno e hidrógeno para generar electricidad mediante un proceso electroquímico. Son altamente eficientes y emiten menos dióxido de carbono y sustancias contaminantes que los equipos generadores de electricidad a base de combustibles fósiles.

La caja Bloom está constituida por celdas individuales, con la forma y tamaño de un diskette de computadora, hechas a partir de arena y recubiertas con pintura especiales. Cada una de las placas genera 25 vatios de potencia eléctrica, suficiente para una lámpara de bajo consumo. Varias placas empacadas ocupando el espacio de un ladrillo alcanzan para alimentar un hogar promedio. Varios de estos “ladrillos” empacados en un recipiente del tamaño de un “freezer” alcanzar para abastecer de energía eléctrica a 100 hogares.

Es conocido que se pierde mucha energía cuando se traslada la misma desde su origen (usina, represa, planta nuclear, etc) hasta su destino (hogar, comercio, empresa). Sridhar afirma que su condición de fuente local le permite reducir a la mitad la huella de carbono del kilovatio consumido, de modo tal que si usa un combustible renovable para suministrar el hidrógeno que necesita la reacción química, el balance final del proceso es neutro en carbón. Exactamente lo que el planeta está pidiendo a los gritos.

Bloom Energy afirma que su producto tiene 4 grandes ventajas: materiales de bajo costo, alta eficiencia, variedad de combustibles y reversibilidad. La competencia y los escépticos responden que muchas otras celdas de combustibles tienen esos atributos y que la compañía debe suministrar más datos sobre el rendimiento y la contaminación de la caja Bloom.

Terminator Schwarzenegger confía en el pronóstico de Sridhar: “en menos de una década, cada casa tendrá un colector solar y una caja Bloom: entre ambos generarán electricidad para el funcionamiento del hogar durante el día y la recarga del auto eléctrico durante la noche”.