viernes, 20 de noviembre de 2020

Cocina y ósmosis

Una lectora del Blog del Búho, profesora de cocina, me escribía esta semana sobre las dudas que asaltan a ella y a algunos colegas a la hora de explicar bien a sus alumnos el efecto de la ósmosis en algunas preparaciones culinarias. Y no me extraña. Desde que tengo relación con el mundo gastronómico, he visto en muchas ocasiones el alegre uso que se hace de este término por parte de algunos cocineros, con platos que algunas cartas "adornan" con el adjetivo osmotizado. Y he visto, también, algunas afirmaciones poco ajustadas a la verdad en libros de texto o relacionados con Ciencia y Cocina. Con el email de mi amiga la cocinera tengo un buen tema para una entrada, tema sobre el que creo tener las ideas muy claras, pero que puede resultar algo complicado de explicar. Voy a intentarlo y a ver qué sale. Que estas cosas siempre se pueden mejorar y tratar de hacerlo de la forma más sencilla posible. Pero no más, que diría Einstein.

El fenómeno de la ósmosis, en su estado mas simplificado, se puede ver bien en la figura que ilustra la entrada. Un disolvente (por ejemplo agua) y una disolución acuosa de un soluto (por ejemplo sal común) se colocan a a uno y otro lado de una membrana que denominamos semipermeable, lo que quiere decir que el disolvente (agua) es capaz de atravesarla pero el soluto no. Las moléculas de agua son pequeñas y pueden colarse por los entresijos de la membrana pero las del soluto, bastante más grandes, no caben en esos huecos. Hervé This, uno de las padres de la llamada Gastronomía Molecular, ha usado muchas veces (por ejemplo aquí) un experimento muy relacionado con la cocina para explicar el fenómeno osmótico. Cogemos un huevo y lo metemos en vinagre y lo dejamos allí hasta que la cáscara (carbonato cálcico) se disuelve en el ácido acético del vinagre. Se nos quedará un huevo sin cáscara, con una membrana que rodea al conjunto de la clara y la yema. Con mucho cuidado, cojamos ese huevo indefenso y pongámoslo en agua destilada (agua que no contienen sales) o, en su defecto, en una de esas aguas comerciales que su propaganda llama "aguas ligeras" por su bajo contenido en sales disueltas. Observaremos que el huevo se hincha. Si, por el contrario, ponemos ese huevo sin cáscara en agua con bastante sal el huevo se contraerá ("marchitará" en la terminología de This).

Expliquemos con ese ejemplo lo que ocurre. Cuando a un lado de la membrana tenemos agua pura (o casi) y al otro lado disoluciones de agua (el huevo es muy complejo pero tiene cosas solubilizadas en agua), la Termodinámica dice (y la experiencia enseña) que lo mismo que en la figura de arriba, el agua atravesará la membrana en el sentido que va del agua pura al interior del huevo. Algunos textos de Secundaria y también de Ciencia y Cocina dicen, erróneamente, que el proceso seguirá hasta que las concentraciones se igualen a ambos lados de la membrana, algo absolutamente incorrecto. Porque, si eso fuera cierto y empleamos agua destilada en uno de los lados, el fenómeno resultaría eterno en el tiempo porque nunca llegaremos a tener solo agua en los dos lados. Entonces ¿cuándo se detiene el proceso?. Los termodinámicos decimos que cuando el potencial químico del agua a un lado y otro de la membrana se igualan 😂. Pero hay otra forma de explicarlo algo más entendible para que no dejéis de leerme en este punto. A medida que pasa agua al interior del huevo, la presión en ese lado sobre la membrana es mayor, hasta que alcanzamos un valor (llamado presión osmótica) que hace que se contrarreste la tendencia del agua a pasar al interior del huevo. En esa situación se alcanza el equilibrio y el huevo deja de hincharse. Volviendo a la explicación más estricta, esa presión extra es la causante de que el potencial químico del agua a uno y otro lado de la membrana sea el mismo.

En el caso de que el agua fuera del huevo tenga una concentración de sal (u otros solutos) superior a la del interior del huevo, el agua pasa del interior al exterior y el huevo va perdiendo volumen y quedándose un tanto pachucho. En este caso, la presión osmótica se genera sobre el exterior de la membrana y tiene su origen en el hecho de que el agua en el recipiente irá aumentando su volumen y ejercitando una mayor presión sobre el huevo.

Cuando pasamos a otros ejemplos culinarios la cosa puede no ser siempre tan simple. Tanto en los tejidos animales como vegetales existen membranas que podríamos considerar semipermeables, que envuelven fibras musculares o vegetales, las cuales contienen agua y otras sustancias en su interior. Pero en las manipulaciones que hacemos con esos alimentos podemos romper físicamente o degradar (por ejemplo, por acción del calor) esas membranas, con lo que pierden el carácter que pudieran tener cuando están intactas y dejan que pasen a su través diferentes sustancias por otros mecanismos, el mas pertinente aquí sería el de difusión. En el caso del huevo, imaginemos una "degradación" consistente en dar uno o varios pinchazos a la membrana con un alfiler. Los huecos generados dejarían pasar todo tipo de sustancias a uno y otro lado de la membrana de forma libre, tratando de ocupar todo el espacio que se les ofrece dentro y fuera del huevo, hasta que las concentraciones se igualaran en el conjunto agua/huevo. Como veis, alcanzar el equilibrio por ósmosis o difusión no es lo mismo. Estas sencillas ideas pueden usarse para explicar los dos ejemplos que me ponía nuestra cocinera en su email. El primero tiene que ver con el clásico proceso de poner a remojo unos garbanzos y el segundo con la preparación de un caldo a partir de verduras o carne.

El caso de los garbanzos está muy próximo a una membrana semipermeable intacta, porque su cubierta exterior se altera poco durante el tiempo que está en contacto con agua (fría). Es además un proceso que está muy estudiado en la literatura. Por ejemplo, el Prof. Gabriel Pinto, de la Politécnica de Madrid, un genio en la preparación de experimentos atractivos de Química para los estudiantes, publicó en 2004 un interesante artículo en el que estudiaba la velocidad de hidratación de los garbanzos a diferentes temperaturas y diferentes concentraciones de sal en el agua de remojo. Sin entrar en muchos detalles técnicos, os contaré que la conclusión que aquí mas interesa es que los garbanzos ganaban más peso (o sea agua) cuando estaban en agua pura que cuando se les ponía a remojo en distintas disoluciones de sal en agua. A la concentración de sal más alta que ellos estudiaron, 175 gramos de sal por litro de agua (casi seis veces más salada que el agua de mar), los garbanzos cogían prácticamente la mitad de agua que en agua pura. Y además, aunque esto es otro asunto, a velocidades más lentas. Si la membrana (piel) del garbanzo se rompiera (cosa rara en el remojo), el fenómeno deja de ser puramente osmótico y algunas sales del interior del garbanzo podrían pasar al agua por el simple fenómeno de difusión arriba mencionado. Sobre el deterioro de las membranas que cubren a otra legumbre, las alubias de Tolosa, escribí una de las primeras entradas de este Blog, que os recomiendo encarecidamente leer. Para terminar este párrafo, mencionaré que un caso similar al de los garbanzos en remojo se da en las papas canarias, que se cuecen en agua con mucha sal, provocando la salida del agua de éstas y dejándolas "arrugás".

El caso de la obtención de un caldo de verduras o carne es más controvertido y nos permite atisbar las razones por las que algunos cocineros andan liados con este asunto. El ya mencionado Hervé This parece tenerlo bastante claro. En una recopilación de artículos publicados por él en la revista francesa Pour la Science y recogidos en un libro titulado Casseroles et éprouvettes, dedica un capítulo a este problema y desmonta lo que, según él, es un mito: el que sea importante adicionar sal antes o después de preparar un caldo de carne o verduras. Y lo hace experimentando con dos trozos de carne idénticos que coloca en dos cacerolas idénticas, una con agua pura y otra con una disolución saturada de sal (la friolera de 360 gramos de sal por litro de agua). Cuece ambos trozos durante cinco horas y, de acuerdo con sus medidas, el peso de ambos trozos de carne al final es igual, gramo arriba gramo abajo. Según él, aunque al principio de la cocción podríamos considerar que las membranas animales están intactas y pueda tener lugar un fenómeno puramente osmótico, a lo largo de la cocción se van deteriorando y van perdiendo su condición de semipermeables, con lo que el agua, las sales, las sustancias aromáticas y lo que mi amiga la cocinera que me escribe llama "jugos" acabarían incorporándose al caldo mediante un simple fenómeno de difusión libre, por aquellos sitios o huecos en los que la membrana semipermeable ya no es tal. En palabras del propio Hervé This, "el alimento se comporta como una esponja llena de canales: la sal no tiene ahí ningún papel especial".

Un clásico en la integración de Ciencia y Gastronomía, el libro titulado Léxico científico gastronómico, publicado en 2006 por la Fundación Alícia y elBullitaller de Ferrán Adriá, dedica sus páginas 162-164 al asunto de la ósmosis y, creo yo, que de forma no muy clara. Para empezar, define ósmosis como "el proceso por el que el agua pasa a través de una membrana permeable, desde una disolución más diluida a una más concentrada, tendiendo a equilibrar las concentraciones a ambos lados de la membrana" (todos los subrayados son míos). En esa definición me parece erróneo que se hable de membranas permeables y no de membranas semipermeables, el corazón de un proceso osmótico, cuando en esas páginas se pretende enseñar sobre el mecanismo de ese proceso. Y la cosa se marea más cuando, en la página siguiente, aparece una figura en la que, por dos veces, se bautiza a una membrana que separa dos medios como semipermeable. Y se vuelve a complicar todavía más cuando, debajo de la definición de ósmosis, se informa de que "de forma natural, las membranas de las células que constituyen los tejidos animales y vegetales son permeables. Ello permite la continua absorción y eliminación de sustancias a través de la membrana". La palabra permeable vuelve a aparecer y parece deducirse, también, que cualquier sustancia puede atravesar esas membranas. Y eso, como ha quedado explicado, no es lo que corresponde a un fenómeno osmótico puro, en el que lo único que atraviesa la membrana es el disolvente (agua en nuestro caso) y no otras sustancias de la carne.

En realidad, si la carne fuera un conjunto de fibras perfectamente protegidas por membranas que funcionaran como semipermeables (condición sine qua non para un fenómeno osmótico), cocer carne con agua pura implicaría que la carne se hinchara (como los garbanzos), mientras que al cocer la carne con agua con abundante sal, la carne se arrugaría (como las papas). En uno y otro caso, fuera de la carne solo habría agua (o agua y sal). Si eso no ocurre y obtenemos un caldo es porque, como decía Hervé This, en algún momento de la cocción las membranas se deterioran, pierden su condición de membranas semipermeables y la difusión de todas esas sustancias a un lado y otro es lo suficientemente libre como para que la concentración de cada una de ellas se iguale a lo largo y ancho de todo el contenido de la cacerola.

Y os dejo, que esto ya es demasiado largo y, además, me tengo que poner a hacer unos garbancitos que dejé ayer "osmotizando"...

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domingo, 15 de noviembre de 2020

Desmontando mascarillas

Como la mayoría de vosotros supongo que sabéis, las mascarillas quirúrgicas, tipo la que se ve en la figura de la izquierda, constan de tres capas, siendo la intermedia (que está oculta) la que hace el verdadero papel de filtro ante bacterias y virus que puedan darse en el medio. Cuando al comienzo de la pandemia empecé a leer cosas sobre las mascarillas y la composición química de ese filtro, algo de lo que ya hablé en otra entrada, una duda comenzó a asaltarme. Si ese filtro central, preparado a base un tejido no tejido de un determinado material, era homogéneo ¿por qué se decía que las mascarillas quirúrgicas protegen a los demás de las personas que las llevan y no al que se las pone de las personas que le rodean?. Para proteger y protegernos al mismo tiempo se nos decía que tendríamos que usar mascarillas como las que usan los sanitarios más expuestos (N95, FPP2, KN95), dispositivos que, además y por otra serie de razones, son más eficaces en la filtración que las quirúrgicas y por ello se prioriza en que las usen quienes deben usarlas. Dejo claro que mi duda solo se centraba en si era verdad que las quirúrgicas protegían en un sentido y no en otro.

Para tratar de aclararme, hice algún intento infructuoso con gente que pensaba que me lo iba a solucionar. Busqué también en la literatura científica pero tampoco tuve suerte. Di en Google con una página de una empresa llamada SmartAir, dedicada a la purificación de aire que, durante la pandemia, ha colgado en un Blog corporativo muchas aclaraciones tanto de sus productos como sobre las mascarillas. La empresa había hecho un estudio que mostraba que poniendo la mascarilla de la forma habitual, se filtraba mejor que si nos la colocábamos al revés. Pero la diferencia era realmente pequeña y, además, el estudio era experimentalmente poco serio: eran pocas las muestras investigadas, no había un análisis estadístico de los resultados y, además, no daban explicación alguna de la razón por la que eso pudiera ocurrir.

Y en esas estaba un servidor cuando se presentó una inesperada oportunidad para avanzar en el asunto. Tengo dos antiguas colegas del Departamento de la UPV/EHU del que me jubilé y a las que mas de una vez he mencionado aquí, que te identifican cualquier polímero que les pongas delante, por poco habitual que sea. Y hace poco, me mencionaron que andaban buscando temas para los trabajos finales del Máster que ellas imparten y que, seguro que lo adivináis, es sobre polímeros. Les planteé como un posible trabajo desmontar una mascarilla quirúrgica convencional y tratar de ver si su filtro central era realmente homogéneo desde una de sus caras a la contraria o si, por el contrario, no lo era, avalando en ese segundo supuesto la hipótesis arriba mencionada de la protección preferente en un sentido y no en otro. Como me dieron el OK inmediatamente, me fui al día siguiente a la farmacia debajo de mi casa y compré la que entonces se vendía allí como quirúrgica (que es, exactamente, la que podéis ver en la foto), suministrada por una empresa china (BYO) que fabrica coches eléctricos pero que, durante la pandemia, empezó a exportar mascarillas de forma masiva. No me hizo mucha gracia lo del origen pero eran las que entonces se vendían oficialmente en todas las farmacias guipuzcoanas.

Hoy, gracias a mis amigas de la Facultad y sus técnicas instrumentales, sé unas cuantas cosas más. Empezaremos por el filtro central, el que realmente protege y origen de mi escepticismo. El análisis de las dos superficies externas que presenta ese filtro, mediante una técnica denominada micro ATR-FTIR, revela que su espectro infrarrojo (la llamada "huella dactilar" de un compuesto) es absolutamente idéntico y corresponde al de uno de los plásticos más conocidos y vendidos globalmente, el polipropileno isotáctico. Como se ve en la figura, mis colegas denominaron a las superficies cara lisa y cara rugosa, por la apariencia que tenían a simple vista, probablemente derivada de las condiciones de obtención del tejido no tejido constitutivo del filtro. Podéis ver, clicando en la figura para ampliarla, que la coincidencia en los espectros llega hasta los más sutiles detalles.

Además del filtro, también me analizaron (por las dos caras) las dos capas que hacen el sandwich al filtro y que sirven para protegerlo y dar al conjunto una cierta estabilidad. Tanto en el caso de la capa de la mascarilla que está en contacto con la cara del que la viste como en la que está en contacto con el aire, el análisis de sus dos superficies reveló que también eran del mismo polipropileno que el del filtro central. Pero con una diferencia notoria. Cuando uno examina esas capas por Microscopía electrónica de barrido (SEM), que permite ver las fibras que constituyen esos materiales, el diámetro de las fibras constitutivas de las tres capas es muy diferente. Las fibras del filtro tiene un diámetro medio de 2,6 micras, mientras que las de las capas que hacen el sandwich al filtro son más gruesas con un diámetro casi diez veces mayor y con una distribución de diámetros mucho más ancha. La razón estriba en que el método de obtención del filtro es diferente del que se usa para obtener las otras dos capas, pero entrar en detalles sobre el por qué sería un poco prolijo (el que se sienta con ganas que busque los términos meltblown y spunbond).

Con esos datos en la mano, yo he sacado mis propias conclusiones. Que pudieran ser equivocadas pero, si lo fueran, ahí abajo está la sección de comentarios de la entrada para rebatirlas civilizadamente. La primera es que, salvo pequeñas variaciones, una mascarilla quirúrgica protege tanto en un sentido como en otro (a los demás de nosotros y a nosotros de los demás). Buscando una razón por la que nos han vendido la eficacia en una sola dirección se me ocurre que, por ejemplo en el ámbito de las empresas de alimentación, con una mascarilla se busca que el operario al respirar no contamine los alimentos que manipula, pero como el alimento no respira (o al menos no como los humanos) es poco razonable que nos tengamos que preocupar de que afecte a las mucosas del operario. Como derivada de este argumento, dada una mascarilla recién comprada, daría igual ponérsela de un lado que de otro porque el efecto de filtrado sería prácticamente el mismo. Entiendo que, una vez usada, se recomiende ponérsela siempre de la misma forma para impedir, por ejemplo, que una cara que haya estado expuesta al medio externo y sus posibles contaminantes, en un siguiente uso se coloque del lado de la boca y nariz del usuario.

Y, finalmente, los experimentos de nuestras amigas muestran que las capas externas que encierran al filtro no tienen tratamiento alguno detectable. En la propaganda de muchas quirúrgicas he leído que la capa externa lleva un tratamiento para aumentar la hidrofobicidad de la misma e impedir así que se humedezcan fácilmente y faciliten un medio adecuado para el virus que pulula por el medio. Y que la capa interna lleva un tratamiento para prevenir alergias que un uso continuado de las mascarillas pudiera producir en la cara del usuario. Al menos en la que hemos desmontado no hay rastro de esos tratamientos.

Lo anterior no debe interpretarse como un argumento en contra de las mascarillas. Nada más lejos de la realidad. No dejéis de usarlas y de hacerlo siguiendo las indicaciones de los profesionales sanitarios. Que se ve cada usuario por la calle, que es casi un insulto para las personas implicadas en la producción de estos pequeños portentos tecnológicos y en que cada vez sean mejores.

Me quedan aún unas cuantas dudas razonables sobre lo que he oído en los medios sobre la composición y usos de las mascarillas, pero necesito tiempo para aclararme.

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viernes, 30 de octubre de 2020

Hidrógeno "verde"

En la entrada anterior os hablaba de un polímero biodegradable que ha sido un auténtico "guadiana" en mi vida académica. Llevo más de treinta años (en diferentes oleadas) oyendo hablar de él como una promesa para resolver el problema de la contaminación por plásticos pero, en cada una de las ocasiones, se ha quedado en eso, en promesa. Pues con el hidrógeno, en otro nivel, me pasa lo mismo. En el libro La isla misteriosa (1874), de Julio Verne, uno de los marineros pregunta a un ingeniero sobre qué usarían para obtener energía cuando el carbón se acabara. Este le contesta que agua, descomponiéndola en sus elementos constituyentes, oxígeno e hidrógeno. Desde entonces, ha llovido mucho. En los años veinte del siglo XX se da un pasito mas que conecta con lo que hoy entendemos por hidrógeno "verde", cuando el famoso genetista y matemático británico, J.B.S. Haldane, ya vislumbraba un futuro de molinos de viento proporcionando la energía necesaria para descomponer el agua por electrolisis y usar el hidrógeno resultante como combustible para generar energía eléctrica. Ha pasado un siglo y ha habido repetidas propuestas para usar el hidrógeno como vector de energía que no detallaré aquí. Si mencionaré que, a comienzos de este siglo XXI, se produjo un rebrote importante, incluso en España, merced a un libro publicado en 2002 por Jeremy Rifkin que llevaba por título The Hydrogen Economy, traducido al castellano ese mismo año, quizás porque Rifkin asesoró al Gobierno de Zapatero sobre el tema.

En realidad, esta entrada es una puesta al día de otra que escribí en 2006 sobre el asunto y que ahora voy a actualizar. En esas semanas se presentó la Tesis Doctoral de Alberto Blázquez, codirigida por un servidor y David Mecerreyes, quien el próximo miércoles, 4 de noviembre, recibirá el Premio a la Excelencia Investigadora instituido por la Real Sociedad Española de Química. Alberto y David son antiguos estudiantes del Búho y, desde entonces, buenos amigos con una excelente carrera científica que ha estado ligada en su mayor parte a la producción de energía. En la Tesis de Alberto nos dedicamos a preparar nuevas membranas de polímeros que pudieran funcionar como elemento fundamental de las llamadas pilas de combustible de hidrógeno, el dispositivo que permite utilizar hidrógeno para generar energía. Estos dispositivos reciben la denominación de pilas porque, como cualquier otra pila, producen energía eléctrica gracias a una reacción química que ocurre en ellas y que los químicos llamamos una reacción de oxidación/reducción. En el caso de las pilas de combustible, la reacción global es la síntesis de agua a partir de hidrógeno y oxígeno, una reacción sencilla e inocua para el medio ambiente, que proporciona además una cantidad importante de energía, con un rendimiento superior al que pueda proporcionar un motor de combustión de gasolina o un motor diesel. A diferencia de las pilas convencionales que todos usamos en nuestra vida diaria, donde los reactivos están empaquetados en la pila y ésta funciona hasta que los mismos se gastan o se recargan, en las pilas de combustible hay que suministrar a la misma, desde el exterior y de forma continua, los combustibles (hidrógeno y oxígeno) que permiten que funcionen (de ahí lo de pilas de combustible). Igual que con las pilas convencionales, las de combustible pueden enchufarse en serie, consiguiendo potencias que lo mismo valen para que funcione un teléfono móvil que un autobús.

Hasta aquí todo parece perfecto para nuestro sueño de reemplazar a los combustibles fósiles con este tipo de alternativa. Pero la vida real es mucho más complicada de lo que parece indicar el planteamiento que acabo de hacer. De los dos combustibles que necesitamos, el oxígeno lo obtenemos sin problemas alimentando la pila con aire, un 21% del cual es oxígeno. Pero el problema radica en el hidrógeno. Aunque está por todos los lados en la naturaleza, rara vez se encuentra en estado puro. Lo normal es encontrarlo combinado. Sobre todo está en el agua (H2O), en los hidrocarburos que nos sirven como combustibles, como las gasolinas o el gas natural que contiene metano, y en los seres vivos (el 10% de nuestro cuerpo es hidrógeno). En definitiva, necesitamos producir hidrógeno puro para poderlo utilizar en las pilas de combustible. En la actualidad, más de la mitad del hidrógeno producido se genera a través del metano del gas natural en una reacción que, al final, además del pretendido hidrógeno proporciona como subproducto CO2. Tal y como están las cosas en el asunto del cambio climático, esa producción de anhídrido carbónico supone un considerable handicap para esta vía, a pesar de la actual disponibilidad del gas natural, derivada de los procesos de fracking que USA ha puesto en marcha. La única solución que se propone es que este proceso vaya acompañado de la captura sistemática del CO2 producido, algo que, por ahora, está muy lejos de ser viable tanto técnica como económicamente.

La otra vía para obtener hidrógeno es la misma reacción que tiene lugar en las pilas de combustible pero al revés. Esto es, aprovechemos la omnipresencia del agua en mares y océanos y extraigamos el hidrógeno contenido en su molécula, descomponiéndola, como proponía el ingeniero de la novela de Verne. ¿Sencillo?. Pues no. Si bien la reacción que ocurre en las pilas es espontánea y produce energía eléctrica y calor, la contraria, la llamada electrolisis o descomposición del agua, sólo ocurre si desde el exterior proporcionamos energía en cantidades respetables. Y aquí se nos complica el asunto. ¿De dónde sacamos esa energía?. De nuevo, recurrir a los combustibles fósiles es la pescadilla que se muerde la cola. Así que no queda más que confiar en que una potencial combinación de energías renovables proporcionadas por el viento (eólica), la luz del sol (fotovoltaica), los pantanos (hidroeléctrica) o las enormes cantidades de energía acumuladas en volcanes y en el interior de la tierra (geotérmica), sean capaces de implantarse con fuerza en procesos de génesis de hidrógeno que luego se use en las pilas de combustible. De ahí lo de hidrógeno "verde", que queda muy bien sobre el papel pero que, para conseguirlo, vamos a sudar. Aunque, estrictamente hablando, no es ciencia ficción. Naciones con recursos geotérmicos importantes como Islandia llevan años transformando su economía en una que tenga como vector de funcionamiento al hidrógeno. Y el resto de energías renovables también van mejorando con el transcurso de los años. Pero sigue habiendo muchos problemas por resolver, lo que está en el fondo de que llevemos muchos años hablando de la economía basada en el hidrógeno y esta no acabe de consolidarse.

Ahora parece (de nuevo) renacer con fuerza ante las pretensiones globales de descarbonizar nuestras fuentes de energía en breve plazo y no recurrir a la energía proporcionada por las centrales nucleares. Pero en esta nueva reaparición, como en las previas, vuelve a haber discrepancias entre partidarios y detractores. Esta misma semana, los diarios del Grupo Vocento han publicado un suplemento (Innova+, del que no puedo poneros enlace) que da por seguro que el futuro es el hidrógeno y detalla muchos aspectos en los que sería la solución a los combustibles fósiles  en automóviles, aviones, barcos,.... Y en esa vía parece ir la petrolera Repsol, de la mano de su Consejero Delegado (otro estudiante y amigo de este vuestro Búho). Pero, sin negar las potencialidades del hidrógeno y solo unos días antes, el Director Ejecutivo (o CEO que dicen los modernos) de Cidetec (también alumno y amigo y van cuatro en esta entrada) viene a decir en una entrevista en el Diario Vasco que, al menos en lo tocante a los automóviles, el hidrógeno ha perdido la batalla frente a los vehículos eléctricos provistos de baterías de litio. Los eléctricos están ya aquí y a los basados en el hidrógeno se les sigue esperando. Y pone una fecha futura de 20/25 años (largo me lo fiais Don Sancho, una vez más) como para que pudiéramos ver al hidrógeno bien implantado en automoción. Ya Rifkin, en 2002, consideraba como posible que, para estas alturas del siglo, todos anduviéramos en coches movidos por hidrógeno y es obvio que es una predicción fallida.

Para remachar lo que dice el CEO de Cidetec basta con ver lo que, en fechas recientes, han hecho las grandes empresas automovilísticas, abandonando, en gran parte, sus planes de futuro basados en coches que reposten en hidrogeneras. Este artículo de la Sala de Prensa de la web de Volkswagen, de marzo de este año, lo explica con claridad meridiana, sobre todo en la tercera de las figuras que en él aparecen, figura que compara la eficiencia en poner en la calle un automóvil basado en baterías de litio, frente a uno basado en las pilas de combustible a base de hidrógeno que nos interesaron en la Tesis de Alberto. Y solo unas pocas semanas más tarde, Mercedes anunciaba, sin ambages, el fin de su aventura en el coche de hidrógeno por ser muy costoso.

Una vez más, en estas cosas de futuro, ver venir......

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jueves, 15 de octubre de 2020

Plásticos "Bio"

Tengo amigos y seguidores del Blog que me mandan noticias, vídeos o enlaces de webs con temáticas que intuyen que pueden servir para escribir una entrada, algo que les agradezco en el alma porque, después del tiempo que llevo escribiendo y de las temáticas abordadas, a veces se hace difícil enfrentarse a una página en blanco y escribir una más. Uno se consuela pensando que ha oído a escritores con oficio que eso es lo mas difícil de su profesión así que, en el caso de un modesto amateur como un servidor, la cosa tiene aún más mérito. La cuestión es que, en las últimas dos semanas, varios de esos amigos me han hecho llegar un artículo del New York Times titulado "Por qué biodegradable no es lo que tú piensas" y me veo un poco forzado a comentarlo, aunque los habituales ya habéis leído bastante sobre el tema.

El artículo está escrito por John Schwartz, un conocido periodista que ha pasado por varios medios importantes de EEUU y que, en los últimos tiempos, está especializado en cuestiones medioambientales y, particularmente, en el asunto del cambio climático, alineado con la llamemos ortodoxia sobre el tema (lo digo para poner sus opiniones en contexto). La tesis del artículo es que elegir productos cuyo envasado lleva reclamos publicitarios del tipo biodegradable o compostable puede que haga que el consumidor se sienta reconfortado por elegirlos como alternativa a los envases de plástico convencional. Pero habría que avisar al citado consumidor que no debe engañarse. La letra pequeña de esos envases "verdes" puede esconder que solo se degradan bajo especiales condiciones o que pueden llegar a complicar el reciclado de los plásticos convencionales, hoy por hoy mucho más abundantes. Y para ilustrar esa tesis, el artículo cuenta algunos ejemplos de envases hechos de materiales que se están publicitando como biodegradables. Dos de los cuales ya han pasado más de una vez por este Blog. Podéis ver mis opiniones sobre ellos aquí y aquí que, básicamente, están de acuerdo con el tono general del artículo de Schwartz. Pero para no volver a hablar sobre el tema (salvo mutaciones importantes) voy a dejar clara mi actual postura sobre el mismo en unos cuantos epígrafes.

La exigua producción global anual de los llamados Bioplásticos se resume bien en la gráfica que ilustra la portada (y que podéis ampliar clicando en ella), figura que recoge los datos del último año (2019). Colgada en la página de la asociación europea de Bioplásticos, nos dice que la producción fue un poco superior a 2 millones de toneladas, de los que solo el 55% son verdaderamente plássticos biodegradables, entendiendo por tales los que bajo la acción de microorganismos, se descomponen totalmente produciendo anhídrido carbónico (CO2) y agua. El 45% restante en esa gráfica llevan el prefijo bio por estar obtenidos de fuentes renovables (biomasa). Pero una vez obtenidos son tan poco biodegradables como sus homónimos obtenidos del petróleo. Sobre esto también hablamos en el caso concreto del denominado bio polietileno. Lo de exigua producción con lo que empiezo el párrafo resulta de comparar esos 2 millones de toneladas de bioplásticos de uno y otro tipo con la producción global de polímeros en el mundo (mas de 360 millones de toneladas anuales).

De esa parca cifra de polímeros biodegradables solo son compostables los que cumplan además otra serie de especificaciones adicionales. Y así, la norma europea EN 13432 establece que para ser denominado compostable, el material debe biodegradarse en al menos un 90%, en condiciones estandarizadas de temperatura (preferiblemente a 58ºC) y en un tiempo no superior a seis meses. Ese sería un material que podría llevar las etiquetas de biodegradable y compostable y, por tanto, utilizable, por ejemplo, como bolsa de basura orgánica para que vaya directamente a los procesos de compostaje de las plantas de tratamiento de residuos. Evidentemente, un material puede ser intrínsecamente biodegradable pero no cumplir esas condiciones de tiempos, temperaturas, etc., lo que le pone trabas como compostable. Así que resumiendo, todos los compostables deben ser biodegradables, pero ser biodegradable no asegura ser compostable.

En tercer lugar, los biodegradables y/o compostables se están "vendiendo" como soluciones al problema de los plásticos en el mar. En la propia revista de la ya mencionada asociación europea de Bioplásticos se ha reconocido no hace mucho que los estándares definidos para establecer si un plástico es biodegradable o compostable se refieren exclusivamente a cuando se sitúan sobre el suelo de la corteza terrestre, no en el agua de mar, donde las condiciones de temperatura, luz, pH, salinidad, etc. son muy diferentes .

Y cuarto y fin, si esos polímeros biodegradables se introducen en las lineas de reciclado mecánico que tratan los polímeros más convencionales, pueden dar lugar a problemas adicionales a los que ya vimos en la entrada anterior. Por ahora son poco notorios pero irían a mas si se incrementara su producción, lo que implicaría tener que realizar una separación selectiva de los mismos.

En resumen, este es otro ejemplo en el que se demuestra que algunas de las alternativas "verdes" que se nos han ofrecido en los últimos decenios no son tales. Por muy verdes que parezcan sobre el papel, todo se puede volver en su contra cuando se comprueban las consecuencias de su uso en condiciones reales. El problema es que lleva tiempo reconocerlo y, mientras tanto y por lo general, se emplea dinero público en subvencionarlas. No tenéis mas que recordar el caso de los biocombustibles...

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lunes, 28 de septiembre de 2020

Plásticos "circulares"

Todos estaréis acostumbrados a ver en los medios de comunicación el término Economía Circular como una de las grandes herramientas para afrontar una serie de retos medioambientales que tenemos enfrente. El término se usa en clara contraposición al de Economía Lineal, que emplea materias primas para fabricar productos que se venden a los consumidores y que estos, tras su uso, desechan como basura. Por su simplicidad no es raro que haya sido adoptado con rapidez por políticos e Instituciones. Pero, como ha explicado varias veces mi amigo, condiscípulo y destacado miembro de la Cosecha del 74 de la Facultad de Químicas de Zaragoza, Antonio Valero, Director del CIRCE zaragozano, la Economía Circular es un concepto ilusorio, un mito, ya que la Segunda Ley de la Termodinámica nos indica la irreversibilidad de los procesos reales. Cualquier material, en su uso, se degrada espontáneamente y revertirlo a su condición original cuesta más energía que la que se disipó en esa degradación. Aún y así, el Profesor Valero entiende que hablar a la ciudadanía de Economía Circular es necesario como forma de denunciar los problemas de la Economía lineal. Algo en lo que no estoy del todo de acuerdo con mi amigo, pero eso es otro tema.

A la hora de aplicar el concepto de Economía Circular a los plásticos, reciclarlos es la primera alternativa que todo el mundo parece tener clara. De nuevo, en términos muy simplistas, imaginamos un proceso en el que los residuos plásticos pueden recogerse, fundirse en máquinas adecuadas y moldear con ellos nuevos objetos en plástico. Este tipo de reciclado, conocido como Reciclado Mecánico, tiene en realidad poco recorrido como circular. Incluso en el caso del material que se suele poner como ejemplo para explicarlo: el PET o polietilen tereftalato, el material con el que se fabrican la inmensa mayoría de las botellas de agua y otras bebidas. En su versión más avanzada, en sitios como Suecia, se recogen las botellas de agua en un contenedor exclusivo para ellas y se envían a las empresas que las reciclan, sin consumir tanta energía como la necesaria para separar selectivamente, limpiar y secar los diferentes plásticos que van a nuestro contenedor amarillo. Pero aún en ese caso tan particular del PET, su reciclado mecánico está lejos del concepto de Economía Circular. Como bien demostraba un artículo publicado hace 25 años por colegas de mi Departamento, entre los que se encontraba el llorado Iñaki Eguiazábal, mi primer estudiante de Doctorado y luego Catedrático de Ciencia de Materiales de la UPV/EHU [Macromol. Sci, Part B 34, 171-176 (1995)], el PET va perdiendo propiedades muy importantes para su uso en botellería cuando se le somete a unos pocos reprocesados. Mas allá de cinco reprocesados (o reciclados) el PET no vale prácticamente para nada. Y en los cuatro anteriores tampoco puede usarse para fabricar botellas con los requerimientos que piden muchos envasadores de agua, por lo que se usa, como poliéster que es, para fabricar cosas como alfombras o bolsas de todo tipo. Si os fijais en los objetivos de muchos empresas que envasan sus productos en botellas de PET, actualmente están fijándose objetivos de emplear en ellas un cierto porcentaje de PET reciclado, no el 100%.

Es por eso que, en ejemplos como el que acabamos de relatar, Antonio Valero aboga por sustituir el concepto de Economía Circular por Economía Espiral, al tener en cuenta que los ciclos no se cierran infinitamente como debería ocurrir en una Economía Circular pura y lo que es interesante es conocer cuantos ciclos son posibles en cada material para estimular, en lo posible, la mejora de los procesos para extender ese número. Pero, al final, siempre quedará un residuo inservible y la mejor solución (a mi entender y en el caso de los plásticos) para eliminarlo son las incineradoras modernas que recuperan en forma de energía térmica o eléctrica la eliminación de esos materiales. La pega del asunto es la génesis inevitable de dióxido de carbono (CO2), algo que puede mejorarse pero, en cualquier caso, el CO2 que proviene de la gestión de residuos es un componente menor en el cómputo global de las emisiones de ese gas, frente a grandes emisores como el transporte, la industria, la calefacción,.... En España, la gestión de residuos supone en cuanto a emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) entre un 3-4% del total. De ahí un 80% son emisiones de CO2 (el resto es metano y otros), en las que se incluyen el CO2 generado en los vertederos, en la incineración de residuos de origen fósil (ahí irían los plásticos), el tratamiento de aguas residuales, etc.

En el caso del PET de botellas, hay otra forma de reciclarlo mediante el llamado Reciclado Químico. Básicamente la idea es volver hacia atrás la reacción que produjo ese plástico y obtener las sustancias de partida que lo generaron. Esa operación se puede hacer mediante enzimas o mediante procesos químicos conocidos como hidrólisis o metanolisis (no iremos más lejos con este lío que luego me increpais). En otros polímeros, como el poliestireno del Poliespán o el polietileno de las bolsas de basura y muchos envases de detergente, la alternativa para reciclar químicamente es aplicar calor. Cuando esos materiales que acabo de mencionar se someten a altas temperaturas en un proceso llamado Pirólisis, se puede obtener estireno, un líquido a partir del cual volver a sintetizar el poliestireno o, en el caso del polietileno, unas mezclas de hidrocarburos (naftas), similares a las obtenidas en las destilaciones fraccionadas del petróleo o la hulla y que, adecuadamente tratadas en plantas petroquímicas, generan, entre otros, el gas etileno, a partir del cual puede obtenerse de nuevo el plástico polietileno. En estos casos que acabamos de mencionar en este párrafo, el ciclo parece cerrarse de manera más eficiente, pero no es oro todo lo que reluce. En el caso del PET porque purificar las sustancias de partida tras cargarnos el polímero no es una cuestión baladí y en el caso de la pirólisis del poliestireno o del polietileno porque no produce, exclusiva y respectivamente, estireno y etileno, sino otras muchas sustancias químicas algunas de las cuales pueden ser casi inservibles o incluso indeseables. Y además, en la mayoría de los estudios realizados sobre el Reciclado Químico muestran que, para ser viable, las compañías tendrían que construir plantas de gran tamaño mediante grandes inversiones y necesitarían grandes cantidades de residuos plásticos, lo que plantea problemas de logística dependiendo de donde esté situada la planta.

Todos estos inconvenientes no son nuevos. La pirólisis de residuos plásticos es un asunto que reaparece cual Guadiana desde hace tiempo. Hace casi treinta años, este vuestro Búho escuchó en Hamburgo una charla del Prof. Walter Kaminsky, de la Universidad de esa ciudad alemana, seguida de una visita a una localidad próxima en el que se había instalado una planta experimental que podía tratar unos pocos miles de toneladas anuales de basura plástica, obteniendo una mezcla de gases y líquidos utilizables en plantas petroquímicas. Un poco más tarde Kamisnky plasmó esas ideas en varios artículos, entre otros en este. Pero ya entonces nos avisó de que si el petróleo cotizaba por debajo de 120$/barril (y hablamos de valores de hace treinta años!!), el proceso era económicamente inviable. Hoy, con el crudo por los suelos, la idea persiste. A no ser que gravemos el petróleo con unas tasas que permitan equiparar costes.

Aún y así, grandes productores de polímeros parecen apuntarse a la actual ola del Reciclado Químico. Esta pasada semana, sin ir más lejos, he podido asistir on line a un Seminario al respecto, en el que, para mi, lo más interesante han sido las contribuciones de técnicos de empresas tan importantes como REPSOL, BASF o SABIC. Mi impresión general es que algo se está moviendo una vez más, pero despacio. Y que el mayor mérito de este tipo de reciclado parece estar en la menor huella de carbono que dejan con respecto al uso de materias primas derivadas del petróleo. Pero como en el asunto de los polímeros biodegradables, que sigo desde hace casi cuarenta años y pocos avances he contemplado, aquí, visto lo que voy viendo, me pasa algo parecido y acumulo un razonable escepticismo. De nuevo, lo que me fastidia, es que me voy a morir antes de poder comprobar si estoy en lo cierto.

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lunes, 21 de septiembre de 2020

Pañales y polímeros

Dice mi hermana que, dada nuestra genética, es posible que los Iruines lleguemos a muy mayores lo que supone, entre otras cosas, que tengo muchos boletos para ser un usuario de pañales, si una muerte súbita no lo remedia. No es un futuro prometedor, pero es lo que hay. Para que os vayáis concienciando del problema, que ya se sabe que a cada cerdo le llega su San Martín, os voy a contar la escatológica historia del desarrollo de estos utensilios, uno de esos ejemplos en los que el ingenio humano ha sido capaz de desarrollar, en un corto espacio de tiempo, algo que ha resultado fundamental en nuestra actual vida cotidiana. Al principio, durante la segunda mitad del siglo XX, consiguiendo una sustancial mejora en la vida de los jóvenes progenitores para, más tarde, resultar una pieza clave en el cuidado de los ancianos, un colectivo que cada día se engrosa más.

El desarrollo de los pañales está bien documentado en multitud de artículos, blogs y vídeos, y podríamos iniciar su historia a finales del siglo XIX, cuando se inventó el imperdible (o safe pin para los ingleses), que permitió sujetar con cierta prestancia trozos adecuados de tela alrededor de los bajos de los niños. Pero ese adelanto no obviaba el tener que lavar esos pañales ni tampoco aseguraba que no se produjeran pérdidas de fluidos que mancharan otros elementos de las cunas infantiles. En muchos sitios de internet, la primera mutación de los pañales parece arrancar con una joven madre cabreada de nombre Marion O'Brien Donovan que, harta de cambiar pañales a su primogénita y de lavarlos junto con sábanas, mantas y otros utensilios, decidió elaborar una especie de braguita con una cortina de baño de la época, fabricadas entonces con un plástico llamado poliamida (nylon), muy usado tras la Segunda Guerra Mundial ya que se había empleado en la confección de paracaídas y había excedentes.

El invento no suponía más que solucionar (en parte) el asunto de las pérdidas, pero no el de cambiar y lavar el paño de tela que la braguita sujetaba. Tras ese primer invento, la Sra. Donovan dió un paso más en el diseño de pañales de dos componentes, sustituyendo la tela por un material desechable a base de papel de celulosa más o menos grueso que retenía los líquidos hasta cierto punto y se podía cambiar una vez empapado, tirandolo a la basura. La historia de Marion Donovan está muy bien contada en el blog Mujeres con Ciencia que tantas veces os he recomendado. Pero Marion Donovan no fué la única que anduvo buscando soluciones para el problema de las deposiciones infantiles. Paralelamente, hubo otros intentos en Europa y Norteamérica, como es el caso de una joven madre británica, Valerie Hunter Gordon, quien, en 1947, diseñó un pañal a base de papel, algodón y un pantalón impermeable. Mi suegra, otra madre joven a finales de los cincuenta, todavía se acuerda de pasar la frontera y acercarse a Hendaya para comprar una variante francesa, La Bambinette, un anuncio de la cual se ve en la foto que ilustra la entrada. Esta fase de inventos acabó con la introducción por Procter & Gamble, en 1961, de los llamados Pampers en los que en lugar de papel se usaban, como material absorbente, unas gasas de celulosa. Pero la capacidad de absorción de líquidos era muy límitada en todos los pañales que venimos mencionando. Paralelamente al cambio de materiales absorbentes, en esa fase también se introdujeros algunos otros polímeros en el diseño de pañales, generalmente como componentes de la braguita externa, así como de los cierres de la misma (donde se hizo popular nuestro conocido Velcro).

Pero cuando los polímeros irrumpieron de verdad en el mundo de los pañales fue cuando dos patentes presentadas en 1966 por Carlyle Harmon (de Johnson & Johnson) y Gene Harper (de Dow) describieron lo que hoy en día se conoce como polímeros superabsorbentes (SAPs), materiales que, en algunos casos, son capaces de retener agua hasta mil veces su propio peso, aunque los usados en pañales andan entre 30-50 veces. Constituidos, generalmente, por un polímero denominado poliacrilato de sodio pero con mucha "música" más que se guardan celosamente los fabricantes, el truco consiste en encerrar ese material en una cubierta de material celulósico, habilitando así un "sumidero" para el agua de la orina y la contenida en las heces, transformando con ello el polímero en un gel que retiene el agua y evita su salida al exterior. Poniendo además dos capas de polietileno o polipropileno (una hacia el exterior y otra hacia la piel) tenemos los pañales actuales, que se venden como rosquillas, dadas las necesidades de la práctica totalidad de los recién nacidos y de muchas (cada vez más) personas de edad. Por solo dar algún dato en este caso y en el país con mayor proporción de ancianos, Japón, el mercado de los pañales para adultos superó al de pañales para niños en 2011 y en el momento actual supone una cifra de negocio de más de dos mil millones de dólares anuales, un 20% del mercado global de pañales para adultos.

A nadie se le escapa que esa progresiva implantación de los pañales en los ámbitos que acabamos de mencionar tiene la contrapartida de que, globalmente, entre 20 y 25 millones de toneladas de pañales desechables son quemados o depositados en vertederos cada año. Aproximadamente, el 80% de ellos está constituido por agua, lo cual no es una buena noticia para las dos posibles formas de deshacerse de tan molesto residuo. En el caso de los vertederos (cada vez peor vistos y progresivamente eliminados) porque ese agua puede dar lugar a lixiviados poco recomendables en combinación con las heces también contenidas en los pañales. En el caso de las incineradoras, porque ese aporte de agua hace que el rendimiento calorífico de esas ingentes cantidades de pañales desechables los hagan poco deseables como combustible de las nuevas instalaciones, cuyo objetivo es generar energía a base de la quema de desechos.

Así que hay mucha gente pensando en cómo resolver el problema. Además de procurar usar cada vez menores cantidades del polímero superabsorbente, empleando variantes del mismo con mayores capacidades de absorción, de usar cubiertas internas y externas más delgadas y cantidades menores de celulosa (dentro de lo posible) en la parte central de nuestro pañal, el Ministerio japonés de Infraestructuras ha urgido recientemente a las empresas niponas a buscar métodos para eliminar el agua y las heces de la forma más eficiente posible e incorporarlas a los flujos de aguas residuales, como fase previa para poder recuperar el polietileno, el poliacrilato sódico y la celulosa, tratando de buscar asi "segundas vidas" para esos materiales o, si no fuera posible, incinerarlos con mayores rendimientos energéticos. También en Euskadi hay proyectos que se han centrado en esa idea, como el llamado Proceso Birzifar de la empresa de Ordizia Birzitek Waste Engineering.

Claro que siempre hay una solución radical. Dejar de usar pañales desechables. Basta darse una vuelta por internet para ver cómo han proliferado los grupos que abogan por volver a los pañales de tela y abandonar esas auténticas piezas de tecnología que son los pañales modernos a base de SAPs. La mayor parte de las páginas que he leído con ese sesgo son de madres jóvenes que ya lo aplican con sus niños. Hay, incluso,un mercado emergente sobre estos "nuevos" pañales de tela. Sobre los pañales para viejos se escribe poco. Pero tengo en mi entorno próximo personal sanitario, de cierta edad, que no quisieran volver a la situación de atender viejos provistos con pañales del siglo pasado. Y, por lo que me puede tocar, yo tampoco.

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martes, 25 de agosto de 2020

Viejas y nuevas espumas de café

No se puede decir que sea un adicto al café. Mi dosis se limita a uno (largo) por la mañana y otro (más corto) tras la comida. Pero soy un seguidor contumaz de todo lo que tenga que ver con la Química del café y de ello hay constancia en una serie de entradas que podéis obtener con solo escribir en el buscador de arriba a la izquierda la palabra café (importante el acento). En una taza de ese brebaje hay cientos, rondando los miles, de moléculas químicas distintas, provenientes tanto del grano original desarrollado en muchas plantas de café (o cafetos) como de los procesos relacionados con su consumo. Sobre todo del proceso de tostado a altas temperaturas (por encima de 200ºC) en el que, merced a una serie de complejas reacciones químicas, entre las que se encuentran las varias veces mencionadas reacciones de Maillard, se generan un gran número de las sustancias que acaban en una taza de café. Algunas, como la acrilamida, no son precisamente angelitos de la Virgen.

En la más antigua de las entradas sobre la Química del café en este Blog, se hacía referencia a un artículo publicado en Scientific American en 2002 y firmado por Ernesto Illy, Director General hasta su fallecimiento en 2008 de Illycaffé, una empresa muy conocida en el mundo cafetero, radicada en Trieste y fundada por su padre en 1933. Don Ernesto, como todo el mundo le conocía, era Doctor en Química y había completado sus estudios con temas de Biología Molecular.

Por una serie de razones que quedarán claras al final de la entrada, me he tenido que leer otro interesante artículo de Don Ernesto. Este, publicado en la revista Food Biophysics en 2011, es un artículo póstumo de nuestro autor que, como digo, falleció en 2008. El artículo en cuestión tiene que ver con la formación de la llamada crema de un espresso a la italiana, esa espuma que se forma cuando un buen barista prepara un café en una adecuada máquina. Con independencia de los muchos bulos que corren sobre la correcta preparación del mismo y de las disputas entre los negacionistas del papel de la crema en un buen espresso y de los que le conceden todo tipo de inherentes cualidades, nuestro Don Ernesto y Luciano Navarini (otro conocido experto de la Ciencia del Café) dedican su artículo a explicar la Química y la Física de la formación de una correcta crema o espuma de café.

Como ya explicábamos hace tiempo, la formación de una espuma en un líquido es el resultado de introducir un gas en ese líquido y conseguir que las burbujas derivadas del gas introducido se estabilicen al menos por algún tiempo. Y para conseguirlo necesitamos el concurso de una tercera sustancia, el surfactante o emulsificante, una molécula con capacidad para colocarse en la frontera entre el líquido y el gas, estabilizando así cada una de las burbujas de gas que hemos introducido en el líquido. Poca gente sabe, y el artículo mencionado lo cuenta muy bien, que el gas que da lugar a la crema del espresso proviene del anhídrido carbónico, o CO2, formado durante el tostado del café y atrapado en el interior de cada uno de los granos que vamos a moler para preparar un café de máquina. En esa molienda previa, una parte importante del CO2 atrapado se pierde, pero si el lapso de tiempo entre la molienda y la preparación del brebaje se minimiza, aún queda CO2 suficiente para que, a las temperaturas a las que hace pasar agua por el café molido, ese gas se incorpore al espresso y forme burbujas.

Para formar y estabilizar a estas, en lo que llamamos crema, necesitamos el concurso de un surfactante o emulsificante. Parece que, en la formación de la espuma, ese papel lo juegan las proteínas contenidas en el café que, aunque desaparecen en parte debido a las reacciones de Maillard que ocurren en el tostado, aún quedan en porcentajes en torno al 8% en el ulterior café tostado. La estabilidad en el tiempo de esas burbujas parece estar ligada a la existencia de polisacáridos de alto peso molecular como el galactomanano o el arabinogalactano. Proteínas y polisacáridos de este tipo pueden formar complejos con compuestos fenólicos que aparecen durante el tostado y que también juegan su papel en la estabilización de la espuma.

Hace unos días (y aquí viene el porqué de leerme el artículo de la crema), mis amigos del Restaurante Arzak me pidieron opinión sobre la Ciencia detrás de la preparación de una espuma con café que se estaba volviendo viral en internet desde el comienzo de la pandemia. La mejor manera para tener información sobre el asunto es poner Dalgona coffee en Google, lo que te devuelve más de siete millones de páginas relacionadas. El nombre Dalgona viene de una golosina coreana con similar sabor y color que la espuma de la que vamos a hablar ahora. La cosa no es nueva y similares preparaciones como el frappé de café griego o el café batido de los indios tienen décadas de historia.

La preparación es sencilla y basta con batir café instantáneo, agua y azúcar. En este caso, la espuma se forma gracias al aire que introducimos en la mezcla con ayuda de un agitador mecánico y no al CO2 que queda en los granos de café tostado y posteriormente molido del espresso. Pero también aquí, para que la espuma sea estable, necesitamos que las burbujas de aire no colapsen. Igual que ocurre en el espresso, la presencia de proteínas, polisacáridos y otros compuestos es la que asegura la formación y estabilidad de las burbujas constituyentes de la espuma.

Parece, según lo que he visto, que la razón por la que no se puede espumar un café preparado en máquina o mediante filtrado tipo Melitta radica en que ese café contiene una cantidad importante de lípidos, algunos de los cuales, como los ácidos grasos, desestabilizan la superficie de las burbujas al competir en ella con las proteínas emulsificantes, haciendo que sea difícil crear la espuma. Eso también lo cuentan con detalle Illy y Navarini en su artículo sobre la crema del espresso. Y en el contenido en esos lípidos parece estar también la razón por la que no todos los cafés instantáneos sean iguales a la hora preparar el Dalgona. Cuando los industriales preparan un café instantáneo tienen dos posibilidades. Partiendo del café en su forma de disolución acuosa (el café normal) hay que quitar el agua para obtener el polvo que llamamos café instantáneo. Para ese secado hay dos alternativas: el secado por pulverización de la disolución en una cámara a alta temperatura o el secado por liofilización en el que, con la ayuda de bajas temperaturas y vacío,  el agua congela y luego sublima. Este segundo procedimiento es más caro pero tiene la característica de eliminar menos volátiles del originario café (lo que intrínsecamente es bueno) pero elimina también menos lípidos, polisacáridos y compuestos fenólicos (algo malo para la confección del Dalgona ya que el espumado en su presencia es más complicado). Así que el café instantáneo más baratito es el que mejor va para el truco.

Se pueden preparar esas espumas sin azúcar pero colapsan mas rápidamente. Ello es debido a que la adición de azúcar produce dos efectos: por un lado aumenta la viscosidad de la mezcla a espumar, lo que retarda el proceso de colapso y, por otro lado, porque minúsculos granos de azúcar se colocan entre burbuja y burbuja de aire y retienen la estructura.

Me dicen los de Arzak que ellos han probado con diferentes concentraciones de café instantáneo y azúcar en agua. Y que, desde un punto de vista organoléptico, hay grandes diferencias. Aunque una mayor cantidad de café hace que haya más proteínas y otros surfactantes en el medio, lo que facilitaría el espumado, el resultado puede saber a rayos.

Estoy seguro de que ellos ya están cerca de la fórmula ideal para ofrecer algo espectacular. Pero no puedo dar más detalles porque eso entra dentro del secreto de sumario.

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jueves, 13 de agosto de 2020

Microfibras en el mar

Cuando en una entrada del pasado verano iniciaba aquí una serie de tres entradas sobre el problema de los microplásticos en el mar, os hablaba de una producción anual (a nivel global) de 400 millones de toneladas de materiales plásticos, pero advertía que a esa cifra había que sumarle unas 70 millones de toneladas más, provenientes del mercado de las fibras sintéticas conocidas como fibras de poliéster y poliamida, que también son plásticos en su sentido literal pero que, por una serie de razones, se suelen contabilizar aparte, junto con otras fibras de origen natural como el algodón, las fibras de celulosa modificadas, la lana, la seda, etc. En una entrada posterior, a la hora de explicar el origen de todos los microplásticos que acaban en el mar, mencioné de pasada que había una creciente sensación en la literatura científica de que las fibras constituían una parte muy importante de los microplásticos encontrados en el mar, en los seres vivos, en los suelos, etc. Y que había que estar pendiente de nuevos datos para sacar adecuadas conclusiones al respecto. Esta entrada es una puesta al día sobre la presencia de microfibras, tanto sintéticas como naturales, en el mar.

La gráfica que ilustra esta entrada (y que se amplia clicando en ella) es un poco antigua (2015), pero muy ilustrativa para lo que os quiero contar hoy. En el eje vertical de la izda se representan, desde 1960, los millones de toneladas de fibras producidas a nivel mundial, como suma de los cuatro tipos más importantes: fibras sintéticas de poliamida y poliéster (denominadas Man made, non-cellullosic en el gráfico, área verde), algodón (cotton, en azul), celulosas modificadas  como el rayón o la viscosa (Man made cellullosic, en morado) y lana (wool, en rojo). Puede observarse que mientras que los tres últimos tipos de fibras no han crecido mucho desde 1960 (el algodón algo más), el dato final de 2015 muestra que la lana, el rayón y la viscosa juntos andaban por 6 millones de toneladas anuales, mientras el algodón estaba cerca de los 25 millones de toneladas y las fibras sintéticas alcanzaban los 60 millones  de toneladas anuales y creciendo rápidamente.

Dado que, repito, lo que todo el mundo entiende por plásticos andan ya en los 400 millones de toneladas anuales, parece lógico pensar que los microplásticos encontrados en el mar  y los otros ámbitos arriba mencionados (incluidas las anchoas), tendrían que ser, sobre todo, de esos plásticos comerciales provenientes de recipientes de todo tipo,  de filmes y de la multitud de objetos que fabricamos en plástico. Pero, como decía arriba, la literatura reciente está acumulando artículos en los que se muestra que las micropartículas antropogénicas más habituales en casi todos los ámbitos investigados son precisamente las fibras (lo que también pasaba en las anchoas, en la entrada mencionada arriba), lo que no deja de ser sorprendente.

El asunto de las microfibras en el mar está muy bien revisado y explicado en un reciente artículo publicado en junio de este año en la revista Science Advances [DOI: 10.1126/sciadv.aay8493] por un grupo de investigadores australianos, sudafricanos e italianos. Sobre la base de casi 1000 muestras de agua de mar superficial, recogidas en más de 600 localizaciones situadas en cuencas oceánicas que cubren zonas del Mediterráneo, el Índico, el Atlántico Norte y Sur y diversas zonas del Océano Austral, llegan a unos resultados que me han parecido lo suficientemente relevantes (y, como digo, sorprendentes) que os voy a relatar.

De acuerdo con sus datos y tras el adecuado análisis de las muestras por Microespectrometría Infrarroja de Transformada de Fourier, la mayoría de las microfibras que ellos han encontrado en la superficie del mar no son precisamente fibras sintéticas como los poliésteres y las poliamidas, a día de hoy las que más se fabrican y que podrían conceptuarse claramente como microplásticos. Por el contrario, las fibras de origen celulósico suponían casi el 80% de todas las fibras recogidas, tanto en sus versiones naturales (algodón, lino, yute,..), como en las químicamente modificadas (rayón y viscosa), aunque casi la mitad de ellas eran de algodón. Un 12% de las fibras recogidas eran de origen animal (lana, seda) y solo el 8% restante eran de origen puramente sintético (poliésteres y poliamidas).

En un intento de buscar una explicación a ese resultado, los autores especulan sobre posibles diversas causas, como la mayor biodegradabilidad de las microfibras sintéticas, algo poco plausible, el hecho de que quizás en los lavados y diversos usos de prendas y materiales con esas fibras sean las de origen celulósico las que más fibras suelten (cosa que habría que verificar). Pero la que más me ha convencido, y no había pensado nunca en ella al considerar la contaminación por fibras en el medio ambiente, es que los humanos llevamos siglos usando materiales a base de algodón, lana, seda y similares. Y solo desde hace menos de un siglo empezamos a vestirnos con fibras sintéticas. Así que la acumulación de fibras naturales en el medio ambiente pudiera ser el producto de ese prolongado uso y, si no hemos reparado en el problema hasta ahora, es porque no teníamos con qué verlas, caracterizarlas y cuantificarlas adecuadamente. Es algo parecido a la contaminación de mercurio en la Tierra que solo hace pocos años hemos analizado en detalle, cuando ya los romanos (y otros pueblos aún antes) usaban mineral y derivados de mercurio para diversos usos de su vida normal. Una de mis más antiguas entradas (un poco larga, cierto, pero de las más visitadas) lo contaba al final.

Eso lleva a los autores a manifestar otro punto de vista igualmente interesante. Las cifras de los llamados genéricamente microplásticos presentes en el mar (ya sea en superficie o en el fondo), en el aire de las grandes ciudades, en lugares recónditos como el Ártico o montañas poco accesibles, están hinchadas por la inclusión en ese término de todo de tipo de fibras recogidas en los rastreos y en los que, como se ve, las fibras naturales de algodón o de lana aportan un componente importante. Todo ello dicho con las adecuadas prevenciones, lo que lleva a los autores, como suele ser habitual, a pedir que se investigue mucho mas en el tema.

Así que si ya teníamos problemas en ver dónde está todo el plástico corriente que se vierte a los océanos (algo que ya tratamos en la entrada antes mencionada) tendremos que seguir comprobando si estos datos recientes sobre la prevalencia de las fibras en el mar se siguen confirmando y, en su caso, buscar razones convincentes para esa masiva presencia o dar por hecho que el uso histórico de las fibras naturales es, en el fondo, el causante de lo que estamos viendo.

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martes, 28 de julio de 2020

Los cables de Apple y Greenpeace.

La pasada semana, el sitio web denominado Applesfera.com contenía un pequeño artículo en el que se filtraba la apariencia de lo que parece va a ser el cable de conexión para cargar los inminentes iPhone 12 de la firma de la manzanita. Después de dar las características de los conectores en ambos extremos del cable, el autor, Miguel López, dice que "lo que cambia es el material y los acabados: en vez de la tradicional goma que siempre acaba rompiéndose alrededor del conector,.....". Alguno pensará que qué hace el Búho, defensor acérrimo del entorno Apple desde hace treinta y cinco años, reconociendo que los cables que usa Apple son una mierda. Pues sí, una mierda son. Y detrás de esa mala calidad está una historia, conocida desde hace tiempo, que quiero contar con mi especial toque polimérico.

Una de las características de los plásticos es su carácter no conductor de la electricidad. Es por eso que, desde su irrupción en el mercado, el denostado PVC o policloruro de vinilo se ha utilizado (entre otras muchas cosas) como cubierta protectora de los cables eléctricos de nuestras casas. Su evidente flexibilidad es además debida a que ese PVC suele llevar como aditivo un cierto porcentaje de los también denostados ftalatos. Así que, a pesar de los intentos por sustituirlo, la mayoría del cableado de nuestros pequeños electrodomésticos, lámparas, material informático y muchas más cosas está recubiertos con una capa de PVC.

En el año 2009 Greenpeace, en línea con su tradicional ataque a todo lo que contenga cloro (como es el caso del PVC) que ya vimos en una reciente entrada, presionó con éxito a Apple para que eliminara ese plástico de sus cables, una condición que la ONG les ponía si querían presumir de producto verde o ecológico. Y ese es el origen de la obsolescencia ("provocada" más que programada) de los cables de la empresa de Steve Jobs. Ahora Apple puede proclamar en su web, y en el apartado de su preocupación por el medio ambiente, que todos sus productos están libres de PVC. Un gran triunfo para Greenpeace, al domeñar a tamaña empresa, pero no para Apple. Porque, como consecuencia de ello, miles de millones de cables se han deteriorado en periodos de tiempo que no son acordes a los estándares de calidad de esa empresa, acabando en vertederos o incineradoras. Y muchos usuarios cabreados (incluido un servidor) hemos acabado comprando cables para cargadores de otros proveedores. Algunos de marcas conocidas y fiables y otros de marcas sin padre ni madre, en muchos casos provenientes de China y cuya composición no controla nadie (tampoco Greenpeace). Pero casi todos ellos recubiertos de PVC, como también lo están la mayoría de los cables de los grandes competidores de Apple en el mercado de los dispositivos electrónicos.

Establecido el origen y culpabilidad del problema, tratemos de desenmascarar al material que está teniendo tan malos resultados. En algunas webs y foros en los que la gente se queja de cómo se le estropean sus cables, se habla de que están constituidos por un caucho. Algo de verdad hay en esa afirmación pero, para saber con certeza de qué están hechos, vuestro Búho ha recurrido a dos viejas compañeras de Facultad y Departamento, que te destripan la composición de una pieza de plástico en menos tiempo que te tomas una cerveza.

El recubrimiento de marras de los actuales cables de Apple está constituido por lo que técnicamente se conoce como un poliuretano termoplástico (TPU es el acrónimo en inglés), perteneciente a una familia de materiales con muchos usos. Este que nos ocupa, y según mis colegas, se obtiene haciendo reaccionar dos sustancias que, genéricamente, los químicos bautizamos como un poliol y un diisocianato. El producto que resulta tiene propiedades (por ejemplo su elasticidad) similares a las de los cauchos que mencionaba antes. Según el análisis realizado, ese recubrimiento lleva también un 10% de carbonato cálcico cuya misión es darle el tono blanquecino y abaratar el producto.

¿Son los cables recubiertos de este TPU más verdes que los recubiertos con PVC?. Si yo fuera alguien como el famoso Prof. Olea, tan mencionado en estas páginas, podría contestar negativamente a esa pregunta y deciros que el isocianato empleado al fabricarlo, conocido como MDI, es una sustancia que, en muy pequeñas trazas en el ambiente, pueden ocasionar problemas respiratorios serios. Pero, como no soy Olea, matizaré que se lleva usando años en la fabricación de este tipo de poliuretanos sin problemas evidentes. La razón fundamental descansa en el hecho de que, al formarse el poliuretano termoplástico, el MDI prácticamente desaparece como tal (algo similar a lo que le ocurre al Bisfenol A de Olea al fabricarse el policarbonato o una resina epoxi).

Como mis amigas tienen el mercado controlado, incluso se han aventurado a decirme que el poliuretano empleado podría ser un producto del catálogo de Covestro, una empresa generada en 2015 a partir de la división de polímeros de Bayer. La marca registrada para el TPU es Texin.

Veremos si el nuevo cable que parece que vendrá con los futuros iPhone 12 hace acallar los cabreos de los usuarios. Mientras tanto, hoy mismo, he tenido que comprar un cable para el iPad de mi suegra quien, con sus 95 primaveras y la cadera un poco maltrecha después de una caída a finales de mayo, sigue jugando Apalabrados online. Y aunque, ciertamente, no trata muy bien al cable, la culpa no es de ella sino de Greenpeace.

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lunes, 20 de julio de 2020

Regresion lineal y la temperatura del agua del Aquarium de Donosti

Hace años, en un Tribunal de Tesis, un reputado químico teórico, con petulante suficiencia, nos espetó a otros químicos, dedicados a medir cosas con aparatos, que lo único que nos preocupaba en nuestro trabajo "era conseguir que los puntos experimentales se ajustaran a una recta". Como ocurre en la figura, cuyo significado explicaré cuando os introduzca a la curiosa historia que ha generado esta entrada y que, como jubilata pertinaz, me ha tenido muy entretenido, entre otras muchas cosas, desde hace casi dos meses.

Todo empezó con la publicación, el pasado 2 de junio y en el Diario Vasco, de un artículo cuyo enlace es inútil que os ponga porque es de pago y cuyo título rezaba "El mayo con la temperatura del agua más cálida de los últimos 75 años". El artículo explicaba que tal dato se desprende de la serie histórica con la que cuenta el Aquarium de San Sebastián, lugar en el que, desde 1947, todos los días de mañanita y a la misma hora, se mide la temperatura del agua en sus inmediaciones.

El Aquarium es una Institución que me ha acompañado a lo largo de mi ya larga vida. He paseado infinidad de veces por sus inmediaciones, lo he visitado otras muchas desde niño, con mis padres, con la Búha o con amigos foráneos, comprobando su evolución más reciente de la mano del gran señor que era D. Vicente (Bixente) Zaragüeta, hernaniarra como este vuestro Búho pero de otro nivel, amigo personal de mis padres y nieto de D. Vicente Laffite, uno de los promotores del Aquarium, inaugurado en 1928. Incluso, hace años, fui convocado como experto en polímeros, cuando hubo un serio problema con el decorado del gran estanque de los tiburones, fabricado a base de poliuretano. En otro orden de cosas pero que tiene que ver con lo que aquí voy a contar, desde hace casi veinte años y aunque mi formación no es la adecuada, he leído muchas cosas ligadas a la climatología, incluidos los voluminosos informes del Primer Grupo de Trabajo del Panel Internacional de Cambio Climático (IPCC) o el más reciente informe del mismo Panel sobre el Océano y la Criosfera (setiembre 2019), algo que, sin falsa modestia, no creo se haya leído mucha gente.

Así que, con esa curiosidad por lo climático y esa proximidad al Aquarium, decidí hacerme con la citada serie histórica. Y como conozco gente en el Diario Vasco, pedí las coordenadas de la autora del artículo y le escribí un email. Me contestó enseguida pero, para mi sorpresa, me dijo que ella no tenía esa serie histórica y que los datos que aparecían en la primera figura de su artículo los había sacado de una cuenta de Twitter, cuyo enlace me enviaba. Y, efectivamente, allí estaban los datos de una serie de mayos, ordenados de la misma forma que en la gráfica mencionada. Como en ese tuit aparecía una cuenta de Twitter del Aquarium, les escribí un mensaje preguntado cómo podía obtener la serie histórica completa. Me contestaron diligentemente, dándome una dirección de correo electrónico del propio Aquarium. Cuando escribí a esa dirección, la respuesta fue que esos datos no estaban a disposición del público pero que estaban depositados en AEMET (Agencia Estatal de Meteorología).

Pasé bastante días entretenido en rastrear la web de AEMET y en cómo darme de alta como usuario de sus OpenData, tratando de aprender a usarlos (algo que no es obvio la primera vez). Pero no había forma de encontrar datos provenientes del Aquarium. Así que, dentro de la propia web de AEMET, planteé una consulta a su Delegación en Euskadi. Me contestaron enseguida explicándome que, en virtud de no sé qué normativa europea, esos datos no eran públicos pero que me mandaban un Excel con la serie histórica de mis desvelos. Documento que ahora tengo guardado como oro en paño, dado el esfuerzo que me ha costado. Aunque no habrá forma de actualizarlo en el futuro (algo a lo que, me han dicho, tengo derecho) mientras las cosas en AEMET o el Aquarium no cambien.

Y después de este tortuoso camino os preguntaréis, ¿tenían razón el artículo y su autora?. Pues, estrictamente, sí, pero matizando y bastante. De acuerdo con ese documento Excel, la temperatura media del agua en el Aquarium el mes de mayo de 2020 fue 17,6 ºC, la más alta de todos los registros desde 1947. Seguida, en este orden, por los valores de 2011 y 1990 (17,3), 1964 (17,2) y 1950, 1961 y 2007 (16,9). Pero esa temperatura media de mayo desde 1947 oscila entre ese máximo de 17,6 de 2020 y un mínimo de 14,0 en 1984. De hecho, en una fecha tan cercana como mayo de 2019, el año pasado, la temperatura media de mayo del agua de mar fue de unos parcos 15,5ºC (fresquita dice la Búha, que para esas alturas del año ya se suele haber bañado alguna vez).

Pero lo importante en el seguimiento de una magnitud climática es ver su evolución a lo largo de series históricas de un número importante de años. En este caso tenemos una serie de 74 años (1947-2020), no muy larga pero importante. La figura que ilustra la portada, que podéis ampliar clicando en ella, muestra la evolución de la temperatura media de mayo del agua del Aquarium en ese intervalo de tiempo. Incluso los que no estéis acostumbrados a ver gráficas de datos, os resultará evidente que mucha tendencia no parece advertirse.

Pero recordando al que criticaba que los químicos solo buscamos que los puntos se ajusten a una línea recta, podemos intentarlo con esta serie histórica. Usando las herramientas del propio Excel, podemos pedirle que nos ajuste esos datos a una recta. Muy obediente, Excel lo hace y nos muestra, además de la línea de puntos que se ve, la ecuación matemática a la que responde esa recta: y = 0,0012 x + 13,25 y un enigmático R2 = 0,008. Vamos a explicar estos resultados para los no iniciados.

El valor 13,25 es el valor que toma la magnitud representada en el eje vertical (la temperatura del agua) cuando en el eje horizontal nos fuéramos hasta el año cero (hace dos mil veinte años) y asumiéramos que, desde 1947 hasta ese año cero, la tendencia fuera la que la ecuación indica. Es poco o nada relevante para lo que discutimos aquí. El otro valor, 0,0012, es lo que sube, en promedio, la temperatura del agua del mar en el Aquarium por cada año transcurrido. Es decir, según esa ecuación (o la linea dibujada), la temperatura del agua del Aquarium estaría subiendo desde 1947 algo más de una milésima de grado (0,0012) por año o, en otros términos, algo más de una centésima de grado por decenio, que es como suelen expresarse los climatólogos. En cuanto al R al cuadrado, se trata de una magnitud que se usa en Estadística para evaluar lo bien o mal que se ajusta una recta a una serie de datos experimentales. Cuanto más cerca está del valor uno, mayor es el grado de ajuste entre recta y datos. Cuanto más se acerca a cero, tal ajuste es un desastre (como es el caso en este ejemplo, con un R al cuadrado prácticamente cero).

Pero si, como Galileo, decís aquello de "Sí, pero la temperatura está subiendo", os matizaré que si, por ejemplo, hacéis idéntico juego con los meses estivales de esa serie histórica, os podéis encontrar el caso de setiembre, donde la línea de ajuste es y = -0,0007 x + 21,99, lo que es igual que decir que la temperatura media del agua del Aquarium en setiembre, desde 1947, está bajando (hay un signo menos delante de 0,0007) siete diezmilésimas de grado por año o siete milésimas por decenio. Pero estudiando el resto de meses estivales e independientemente de que las temperaturas parezcan subir o bajar mínimamente, en todos los casos las R al cuadrado son prácticamente cero.

Antes de publicar esta entrada pedí a un amigo, Catedrático de Estadística Aplicada, que la revisara por si las moscas. Me contestó, con la fina ironía que le caracteriza que, puestos a ver alguna tendencia, él veía con esfuerzo una cierta tendencia oscilante. Y, ciertamente, si le decimos a Excel que nos construya con esos datos una gráfica usando las llamadas medias móviles, promediando las temperaturas cada seis años, el programa nos dibuja una gráfica que proporciona un cierto comportamiento oscilante en los datos de mayo desde 1947. Pero ni mi amigo ni yo le damos mucho significado a esa tendencia. Son cosas de Excel.

Y, ahora, que cada cual saque sus conclusiones sobre el artículo del Diario Vasco.

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lunes, 29 de junio de 2020

Anchoas, sardinas y microplásticos

Cuando la anchoa que pesca la flota artesanal de bajura de los puertos vascos está en temporada (ahora acaba de terminarse), soy un consumidor bastante compulsivo de esos peces. Me da igual que las anchoas estén simplemente fritas en aceite muy caliente, rebozadas o, si sobran de unas y otras, desmenuzadas para hacer con ellas un revuelto. Cuando la temporada está cerrada y tengo mono de anchoas suelo comprar anchoa del Mediterráneo, aunque eso pasa pocas veces a lo largo del año porque, al menos para mí, hay diferencias notables entre las anchoas de ambas procedencias. Lo cual no ha sido óbice para que este finde me saltaran las alarmas cuando varios medios de comunicación se hicieron eco de un artículo publicado en la web de la revista Marine Pollution Bulletin. Un artículo que, por lo que veo, fue inmediata y eficazmente trasmitido por los investigadores implicados a los medios que, en grandes trazos, lo resumieron en titulares diciendo que, aproximadamente, el 60% de las sardinas y anchoas de Mediterráneo Occidental llevan microplásticos en sus intestinos.

Dice en El País una de las investigadoras implicadas en el trabajo que todo empezó cuando el grupo investigador (del que forman parte españoles, brasileños y franceses) buscaba potenciales causas del descenso poblacional de sardinas y anchoas, las dos especies más comercializadas en el Noroeste del Mediterráneo, representando el 39% de las capturas. Y entre las posibles causas llegaron a la conclusión de que los microplásticos podrían jugar un cierto papel, algo que se trata de documentar en el artículo. Para ello, los investigadores capturaron anchoas y sardinas en diversas zonas del Mediterráneo próximas a la frontera entre España y Francia. Y básicamente, y en lo que a mis comentarios se refiere, contabilizaron los microplásticos presentes en los intestinos de los peces tras extraerlos del cuerpo de los mismos. Para llevar a cabo esas determinaciones numéricas han utilizado un estereomicroscopio que les ha permitido la identificación de los posibles microplásticos. La Tabla 1, en la cuarta página cuarta del pdf que me he bajado del sitio de la revista, es el resumen total de los datos que sirven para la discusión del trabajo (el artículo es de pago, pero el que lo quiera tener puede pedírmelo).

Centrándome en el caso de las anchoas (el de las sardinas difiere poco), la primera columna de esa Tabla recoge las tres áreas geográficas en la que se han recolectado especímenes de Engraulis encrasicolus (el nombre científico de la anchoa). La segunda columna divide los ejemplares de cada zona en juveniles y adultos. La tercera muestra el número de peces considerados en cada caso. En lo relativo a las anchoas se han estudiado un total de 103 anchoas, de las cuales 70 son ejemplares juveniles y el resto adultas. La cuarta columna da las longitudes de los ejemplares, mientras la quinta es un parámetro estadístico que no me voy a entretener en describir.

La sexta columna es la que proporciona el dato que la mayoría de los titulares de los medios que yo he consultado han resaltado. En el caso de las anchoas, el porcentaje de ellas que contiene microplásticos en los intestinos oscila entre un 31% y un 73 % dependiendo de la zona de captura y de la condición de adultas o juveniles. Resumiendo, 60 de las 103 anchoas investigadas (un 62%) contenía algún genérico microplástico en sus intestinos. Las siguientes tres columnas evidencian que lo que se ha encontrado fundamentalmente en esos intestinos pueden clasificarse como fibras, la casi totalidad de las cuales han sido conceptuadas por los investigadores como microfibras, con tamaños inferiores a 5 milímetros, mientras que fibras más largas que ese valor (mesofibras) o microplásticos de otras morfologías son prácticamente inexistentes. Eso corrobora, una vez más, lo que en los últimos tiempos están evidenciando muchos estudios llevados a cabo en ríos y océanos de países occidentales con estrategias adecuadas de recogida de basura plástica, en los que son las fibras y no los trozos de recipientes plásticos los principales componentes de la basura marina. Fibras que provienen, en primer lugar, de los tejidos que vestimos (ya sean fibras naturales, semisintéticas o sintéticas), que se encuentran en suspensión en el aire y son transportadas por las corrientes de aire hasta sitios inhóspitos (sobre las fibras prometo una entrada en breve). También son fibras las provenientes de las artes de pesca (redes, sedales) que las flotas abandonan en el mar.

La séptima columna da el número medio de microfibras encontradas en cada anchoa investigada y es la que a mí me ha llamado la atención. Ese parámetro solo ha merecido una corta referencia en el artículo original y, que yo sepa, no ha sido mencionado en los artículos difundidos en los medios. Ahí se puede constatar que ese número no va más allá de una o dos microfibras por intestino (los valores oscilan entre 1.55 y 2.00, dependiendo de las zonas de captura y la edad de las anchoas). La captura es un episodio aleatorio en la vida de una anchoa concreta, lo que vendría a decir que esas anchoas, en ese momento, tenían una o dos fibras en su intestino y, probablemente, las tendrían varias horas o días después. Mi conclusión es que esas dos fibras estaban ahí como consecuencia de procesos digestivos cortos en los que las anchoas están digiriendo cosas y defecando los restos. Y en promedio, en cada instante, solo tienen dos fibras en su intestino. En caso contrario, si las fibras se acumularan en la anchoa, tendría que haber muchas más. Eso también está de acuerdo con la mayoría de la bibliografía existente sobre el efecto de los microplásticos en peces y aves marinas. En la mayoría de los casos, los microplásticos se comen y se devuelven al mar en forma de heces. Algo parecido a lo que hacemos nosotros con muchas de las fibras y otras partículas que ingerimos o inhalamos cada día como consecuencia de la contaminación atmosférica o la comida que comemos y bebemos. Y eso mismo pasará cuando el bonito o el atún se coma la anchoa (su presa favorita).

En el artículo de El País arriba mencionado, la investigadora implicada habla de que una próxima etapa en sus investigaciones es estudiar el impacto que esos microplásticos detectados en estos peces puedan tener en las personas que se alimentan de ellos. Yo tengo claro (aunque puedo equivocarme) que un impacto mínimo, por no decir inexistente. Cuando yo compro anchoas, mi pescatero, un auténtico cirujano eviscerando los cuerpos de cualquiera de los pescados que le compro, se preocupa de que no me coma las tripas de las anchoas. Así que difícilmente me voy a comer la una o dos fibras que, en promedio, pudieran almacenar los pescados investigados. Las posibles fuentes de preocupación podrían ser dos. Una proveniente de la duda (razonable) de que si las fibras fueran suficientemente pequeñas (nanofibras) pudieran pasar las paredes celulares e incorporarse a la musculatura del pez. La otra fuente de preocupación estaría motivada por el hecho de que esas fibras se constituyeran en "almacenes" de sustancias tóxicas existentes en el mar y que pudieran transferirse a la grasa o la musculatura del pez, entrando así en una cadena que pudiera alcanzarnos. Pero ninguna respuesta a esas preocupaciones pueden desprenderse de los datos proporcionados por los autores, así que, en su caso, los comentarios al respecto recogidos en los medios, son simples especulaciones. Y, además, en este Blog ya se ha documentado que, en el caso de los nanoplásticos, estamos muy lejos de tener datos al respecto y que en lo relativo a los microplásticos como vectores de sustancias tóxicas, los últimos trabajos de grupos relevantes consideran que esa es una conclusión poco fundamentada. Véase, por ejemplo, esta entrada o esta otra.

En definitiva, que no tengo nada contra artículos como el mencionado, que tiene su interés de cara a monitorizar el efecto de la contaminación por plásticos u otros contaminantes en las poblaciones de peces en el Mediterráneo. Pero lo que me molesta (y sobremanera) es que de los datos reales expuestos en el mismo y que tienen su mérito, solo se publiciten las conclusiones más fácilmente vendibles a los medios de comunicación, se escondan otras (como la aquí comentada) y se difundan opiniones que los datos del trabajo concreto no avalan.

Y ahora a convencer a los amigos que, cuando se pueda, sigan comiendo anchoas.

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