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martes, 20 de noviembre de 2018

Transición energética y movilidad urbana

El primer taxi eléctrico Tesla circula por Barcelona desde el pasado verano. Fuente

El pasado 8 de noviembre el Gobierno presentó las líneas generales de su propuesta para una futura Ley de Cambio Climático y Transición Energética. El Ejecutivo aspira a que estas líneas generales formen parte de un proyecto de ley que inicie su tramitación parlamentaria antes de que acabe el año.
Hay quien dice que los plazos fijados en el Anteproyecto de Ley de Cambio Climático y Transición Energética, con dos hitos establecidos en 2030 y 2050, son demasiado acelerados.  Por el contrario, si algo se echa de menos en el documento elaborado por el Gobierno son unos plazos más cortos. Ahora pretenden asustarnos diciendo que en 2040 se prohibirá la venta de vehículos de combustión o híbridos. Pero una ley así debería haberse aprobado ya hace una década y la industria del automóvil debería haber elaborado planes estratégicos de adaptación que evitaran el ruido que se ha producido ahora con este anuncio.
Nuestro país es una anomalía en su entorno, en el que la mayoría de los países ya cuenta con una norma similar o están tramitándola. Reino Unido, por ejemplo, la aprobó hace diez años. Francia hace tres. Es, además, una exigencia de Bruselas, que lleva marcando plazos de reducción de emisiones y propuestas de descarbonización[1] de las economías europeas desde hace años.
España no puede esperar más. La opinión pública es consciente de la situación: el 87% de los españoles considera que el cambio climático es un asunto de gravedad. No podemos permitirnos perder más tiempo. Las conclusiones del último informe especial del IPCC son tajantes. Ya no estamos en el tiempo de opinar sino en el de actuar para mantener el crecimiento de las temperaturas en 1,5º C, el nivel de seguridad establecido por los científicos. Lo que hagamos en los próximos diez años será determinante y la historia juzgará a quien no esté a la altura.
Es imprescindible que la posición de ambición frente al cambio climático de España tenga rango de ley en nuestro ordenamiento jurídico. El elemento clave del nuevo texto legislativo es fijar los objetivos de nuestro país: reducir en un 20% las emisiones gases de efecto invernadero en 2030, y en un 90% en 2050. Ese año, de cumplirse la hoja de ruta, España se situaría en una economía neutra en emisiones en la segunda mitad del siglo, tal y como exige el Acuerdo de París.
Resulta imposible abordar todos los aspectos contemplados en el Anteproyecto de Ley. Desde el punto de vista ciudadano me interesan los que afectan a las ciudades. Dejo para otra entrega los problemas derivados de la urbanización de nuestras ciudades y me ocuparé de algunos que afectan a la movilidad.
En España el 80% de la población de 2017 ya vivía en zonas urbanas, y se calcula que hacia el 2050 un 70% de la población mundial vivirá en ciudades. Para afrontar los retos que plantea este proceso de urbanización sin precedentes debemos actuar poniendo la sostenibilidad ambiental, la salud y el bienestar de las personas en el centro del diseño urbano.
Las ciudades y la Administración Local son los espacios y actores clave para afrontar el desafío climático-energético, porque en las urbes se produce el 70%-80% del consumo energético y las emisiones de gases de efecto invernadero. El sector del transporte es la tercera causa de emisiones de gases que causan el calentamiento global antropogénico, tras los edificios y la ganadería. El transporte utiliza un tercio del consumo de energía de las ciudades, y llegará hasta el 50% en 2030, según la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA). La movilidad eléctrica es una forma de reducir la contaminación atmosférica en las ciudades, las emisiones de gases de efecto invernadero y de promover el uso de la energía renovable.
Las ciudades españolas han de acelerar los programas para la mitigación y adaptación climática y la apuesta por un nuevo modelo energético sostenible que puede actuar como vector del cambio urbano, con menor consumo de energía, más electrificado, 100% renovable, distribuido, descarbonizado y vinculado a una movilidad sostenible y eléctrica Al mismo tiempo, es en las ciudades donde se producen los principales desafíos de la salud, lo que convierte a la planificación urbana en una verdadera política de salud pública.
Aunque hasta ahora el uso de la energía eléctrica estaba mayoritariamente centrado en tranvías, trenes, metros y otras modalidades de transporte público, el mercado se amplía cada vez más al sector privado. El incremento se debe a que el precio de las baterías disminuye y a que, aunque la inversión de compra es mayor en un vehículo eléctrico (dejo para otro momento los vehículos con pila de hidrógeno), sus costes de utilización y mantenimiento son mucho menores. Según datos de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), en 2016 había más de 2 millones de vehículos eléctricos (se vendieron un 60% más que en 2015). Se prevé que en 2030 haya más de 200 millones de vehículos eléctricos y que representen el 30% del mercado de vehículos en las zonas de la AIE.
Como el número de kilómetros reales que se pueden recorrer con las actuales baterías de los vehículos eléctricos oscila entre 300 y 500 km, su utilización es fundamentalmente urbana. Las ciudades pueden promover su utilización con incentivos a la compra, abaratando su aparcamiento, disminuyendo el coste de los peajes, permitiendo la utilización de vías preferentes, invirtiendo en redes de recarga de baterías y promoviendo la compra de flotas públicas o para servicios públicos. Los mismos razonamientos son válidos para motos y bicicletas eléctricas y a la creciente multimodalidad del transporte urbano, que nos encamina a un futuro donde, en lugar de vehículos, contaremos con múltiples soluciones de movilidad, adaptadas a cada momento y necesidad (bicicletas, patinetes, coches compartidos, transporte público, etcétera).
Por otra parte, el aumento del e-comercio significa también un aumento exponencial del tráfico vinculado a la logística en el interior de las ciudades, con el consiguiente aumento de la congestión viaria. Por este motivo hay que prestar especial atención a las medidas a implantar para reducir sus efectos, así como apostar por la electrificación del transporte de mercancías en los entornos urbanos.
Con la propuesta del Gobierno, España aspira a alcanzar en 2050 un parque de turismos y vehículos comerciales ligeros sin emisiones directas de CO2. La senda de descarbonización del sector es ordenada y predecible, con un horizonte en el medio plazo razonable: 2040. La vida media de un vehículo en España se sitúa en 14 años y el 19% de los vehículos en circulación no conseguirían pasar la ITV, según datos de AECA-ITV. El sector es unánime al alertar sobre el envejecimiento del parque móvil. El planteamiento del Gobierno es ofrecer un horizonte de 32 años para culminar la transición hacia un modelo de movilidad más sostenible, con un hito dentro de 22, en 2040, cuando no se permitirá la matriculación y venta en España de vehículos ligeros con emisiones directas. Los vehículos que empleen esta tecnología podrán seguir circulando.
La propuesta está en línea con lo que plantean otros países como Reino Unido, Francia, Dinamarca, Irlanda, Alemania u Holanda. También China, Costa Rica o Taiwán. El número de países que adoptan políticas similares va en aumento.  Un número creciente de fabricantes están orientando su producción hacia modelos sostenibles, especialmente eléctricos. Volvo quiere que el 50% de su producción sea eléctrica en 2025; BMW y Renault aumentan significativamente su producción de vehículos eléctricos en los dos próximos años y ya hablan de completar la transición. Peugeot y Citröen han declarado que quieren electrificar el 80% de su flota en 2023. Hay también impulsos en Toyota, Nissan, General Motors o Volkswagen. La mayoría de estos cambios se esperan antes de 2040.
La transición hacia lo descarbonizado constituye una oportunidad para la industria española, que ha de aspirar a fabricar modelos y componentes para el coche del futuro. La transición desde los motores de combustión interna impulsados por combustibles fósiles a los impulsados por electricidad o por pilas de combustible de hidrógeno con emisiones cero de la mayoría en las modalidades de transporte durante la segunda y la tercera década del siglo XXI creará nuevas oportunidades comerciales y generará empleos nuevos en todas las industrias relacionadas con el transporte y en todos los países desarrollados. La reconfiguración del sector del transporte exigirá la fabricación comercial a gran escala de baterías y pilas de combustible, la fabricación en serie de hidrógeno como combustible, la construcción de una infraestructura de distribución energética en el conjunto del continente, el rediseño de los vehículos, y la creación de nuevos programas informáticos relacionados con el transporte, lo que permitirá crear nuevas sinergias y tendrá un efecto multiplicador importante.
La cuestión fundamental que nos debemos plantear es si debemos continuar financiando un régimen energético y un sistema de transporte en declive, o si debemos llevar a cabo la transición hacia las energías renovables para la mayoría de las modalidades de transporte. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.


[1] La descarbonización implica terminar con la actual política energética, basada en la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) y avanzar en una electrificación basada en energías renovables.

domingo, 21 de octubre de 2018

Ingeniería genética: ratones sin madre


Por primera vez, unos investigadores han creado directamente ratones a partir de dos padres. Aunque los ratones no pudieron sobrevivir durante más de un día más o menos después del nacimiento, conseguir el desarrollo fetal de un embrión surgido del ADN de dos machos ha resultado mucho más difícil que conseguir ratones con dos madres.
Los resultados ayudan a explicar por qué los mamíferos no pueden reproducirse a partir de un solo macho y también ayudar a explicar por qué los animales que pueden reproducirse solos, como algunos anfibios, son casi siempre hembras.
La barrera para la reproducción a partir de un solo sexo es la impronta genómica, el marcado molecular del ADN que regula cómo se llevan a cabo las instrucciones en el genoma. La impronta genética o "imprinting" es un fenómeno genético propio del desarrollo de los mamíferos por el que ciertos genes son expresados de un modo específico que depende del sexo del progenitor.
El nuevo estudio, publicado en línea el 11 de octubre en la revista Cell Stem Cell, ha puesto de manifiesto que la impronta no es una barrera infranqueable. Se sabe que la impronta genómica es importante para el desarrollo embrionario, pero exactamente cómo funciona y lo que controla es un enrevesado jeroglífico que los genetistas y los biólogos moleculares van descifrando poco a poco.
En la reproducción sexual, cada descendiente hereda la mitad de su ADN de su madre y la mitad de su padre. Pero el ADN de cada progenitor tiene “etiquetas” moleculares únicas (las improntas) que se agregan durante la formación del espermatozoide y el óvulo originales. Esas etiquetas son las instrucciones que dictan si un gen se expresa o permanece inactivo. Uno podría heredar una copia de un gen específico materno y ese gen con estas "etiquetas" moleculares permitiría que se transcriba para cumplir su función, pero el mismo gen (alelo) de origen paterno tendría diferentes etiquetas, que evitarían que se expresara.
Por ejemplo, hay trastornos genéticos que dependen de la impronta genómica. El síndrome de Angelman, un trastorno neurológico que causa discapacidad intelectual y convulsiones, es causado por una mutación del gen UBE3A en el cromosoma de la madre. Cuando ese mismo gen mutado es transmitido por el padre en lugar de por la madre, el resultado es un trastorno neurológico completamente diferente llamado síndrome de Prader-Willi.
Estas etiquetas son cruciales en el desarrollo embrionario temprano de los mamíferos. Estudios anteriores han encontrado que cuando los científicos intentan crear descendencia de dos espermatozoides, el embrión no se desarrolla, mientras que las células placentarias se desarrollan; por el contrario, la descendencia de dos óvulos da como resultado un embrión en desarrollo y una placenta que no crece.
Algunos animales son capaces de reproducirse en solitario. La mayoría de estos casos se producen cuando una hembra se reproduce sin un macho, un proceso llamado partenogénesis. Varios peces, reptiles y anfibios pueden reproducirse de esta manera. Pero solo se conoce un caso, el del popular pez cebra de los acuarios (Danio rerio), capaz de reproducirse solo con machos, y solo bajo ciertas condiciones de laboratorio.
Los investigadores que han publicado el nuevo estudio querían saber por qué los mamíferos no pueden reproducirse solos. Para comenzar, investigaron qué se necesita para provocar la partenogénesis en los mamíferos. Utilizaron células madre (blastocitos) de ratón modificadas mediante ingeniería genética para tener solo un conjunto de cromosomas maternos, como los óvulos, y los inyectaron en una célula de óvulo normal para crear un embrión con dos conjuntos de ADN materno. Luego transfirieron el embrión resultante a una madre subrogada.
Para crear un embrión viable, los investigadores tuvieron que eliminar tres segmentos impresos del genoma de las células madre modificadas. Los ratones resultantes parecían normales, aunque sobrevivieron durante un tiempo limitado en condiciones experimentales, por lo que es posible que no estuvieran tan sanos como los ratones que nacen en la forma tradicional.
Pero los ratones con dos madres no son nada nuevo; se produjeron por primera vez en 2004. Conseguirlos desde dos padres solo lo habían hecho una vez unos investigadores del MD Anderson Cancer Center de Texas. En ese caso, los investigadores crearon células madre masculinas con cromosomas X, pero sin cromosomas Y (el cromosoma responsable de la aparición del sexo masculino), y las inyectaron en blastocitos femeninos. Luego dejaron que los blastocitos se convirtieran en hembras adultas. Conseguido esto, aparearon a las hembras que portaban solo el X-ADN masculino con machos, creando una descendencia que solo portaba genes de dos padres.
En el caso que nos ocupa, los investigadores querían ver si podían hacer ratones con dos padres sin el paso intermedio de una hembra modificada genéticamente. Para hacerlo, inyectaron una célula espermática y células madre con solo ADN paterno en un óvulo al que se le había extraído su núcleo (y, por lo tanto, todo su ADN materno). Del embrión resultante se extrajeron células madre que se colocaron en un blastocisto separado, que era imprescindible para desarrollar una placenta. Finalmente, este blastocisto inyectado con células madre se colocó en el útero de una madre subrogada.
Pero a los ratones no les fue bien. De hecho, solamente una minoría de nacimientos tuvieron éxito. De 1.023 intentos, solo nacieron doce crías vivas. Además, las crías no eran normales. Estaban hinchadas con líquidos en un volumen de más del doble que las crías de ratones normales. Todos respiraron e intentaron amamantarse, pero murieron poco después de nacer.
Aunque algunos han lanzado las campanas al vuelo diciendo que existe la posibilidad de que dos hombres puedan tener un hijo, eso es algo que está muy lejos de conseguirse. Lo que sí hace el estudio, sin embargo, es ofrecer un indicio de por qué la partenogénesis desde hembras es más común en la naturaleza que la reproducción solo a partir de machos. Los investigadores tuvieron que eliminar siete regiones impresas del genoma para hacer que la reproducción solo funcionara en machos, cuatro más de las que tenían que eliminar para las mujeres. Quizás esa pérdida adicional de material genético podría explicar por qué los ratones con dos padres eran tan infrecuentes como anormales.
De momento, antes que lanzarse a la ciencia ficción de un aburrido mundo sin hembras, lo que es alentador es que en el futuro el método podrá usarse para estudiar más de cerca los efectos de la impronta en varios trastornos del desarrollo y los ratones podrían usarse para probar modificaciones genéticas que podrían corregir trastornos hereditarios. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.


viernes, 19 de octubre de 2018

Sioux, cocheros urbanos y revolución del transporte


Hace casi dos siglos, en 1815, un grupo de trabajadores textiles ingleses capitaneados por un tal Ned Ludd entraron por la fuerza en una fábrica para destruir los telares mecánicos que acababan de instalarse. El trágico episodio dio lugar a una corriente de pensamiento contraria al desarrollo tecnológico que, en homenaje a su primer héroe, se llamó ludismo.

Cincuenta años más tarde, los indios de las Grandes Llanuras se oponían al avance del ferrocarril (el “caballo de hierro”) porque intuían –y con razón- que lo que los blancos llamaban progreso significaba el fin de su estilo de vida. El 8 de enero de 1863 dos compañías rivales se lanzaron a una empresa descomunal: tender una vía de ferrocarril de miles de kilómetros que atravesaría el continente de costa a costa. Diez años después del comienzo de la gran aventura del ferrocarril transcontinental una colosal maraña de 250.000 kilómetros de vías cubría el país gracias a una inversión astronómica de 9.000 millones de dólares. Los indios tenían razón: con el avance del ferrocarril perdieron poco a poco sus tierras ancestrales y quedaron confinados en reservas.

En la primera década del siglo XX les llegó el turno a los cocheros urbanos. Eche un vistazo a las dos fotos que siguen y si piensa que la escala de tiempo para la aplicación de cualquier avance tecnológico es optimista, recuerde lo rápido que los autos reemplazaron a los caballos. La primera foto es una imagen de la Quinta Avenida de Nueva York en 1900. ¿Puede ver algún automóvil? Ahora mire la foto de 1913. ¿Dónde están los caballos? En 1908, el primer modelo del Ford T salió de la línea de producción; apenas dos décadas después, la era ecuestre estaba finiquitada, y todo gracias al poder disruptivo de una innovación tecnológica: el motor de combustión interna.

La Quinta Avenida de Nueva York en 1900 ¿Ve algún automóvil? Foto. National Archives, Washington.
El ludismo de los trabajadores textiles, de los sioux o de los cocheros urbanos adopta otras formas en nuestros días. La lucha de los taxistas en las calles españolas es una de ellas. Uno entiende las razones de su batalla, como también entendía la de los obreros ingleses, la de los indios de las praderas o la de los cocheros neoyorquinos, pero la razón y la historia señalan que la suya es la crónica de una derrota anunciada.
Nueva York, 1913 ¿Ve algún caballo? Foto: Biblioteca del Congreso, Washington.

Un número cada vez mayor de analistas tecnológicos pronostican que todos habremos dejado de ser propietarios de automóviles en menos de veinte años y, lo que es más importante, que el motor de combustión interna descansará en el desván de la historia. Es un gran anuncio y hay razones para ser escépticos, pero que una nueva convergencia tecnológica está preparada para revolucionar el transporte está más cerca de lo que se piensa.

La idea central es bastante simple: los vehículos eléctricos autónomos organizados en una red de estilo Uber, Lyft o Didi podrán ofrecer un transporte tan económico que muy rápidamente (estamos hablando de una década) decidiremos que ya no necesitaremos un automóvil nunca más. ¿Cómo se desarrollará esta revolución del transporte? 

En primer lugar, algunas compañías de transporte de particulares en red ya han cambiado la forma en que nos movemos. En la mayoría de las ciudades importantes suelen llegar en un par de minutos y cobran menos que los servicios convencionales. Supongamos una carrera de diez euros. Ahora quite el conductor. Probablemente haya reducido los costes en al menos un 50%. La carrera ya costará 5 euros.Si piensa que Uber no planea tener una red de vehículos autónomos para sustituir a un millón de conductores, consulte este enlace.

El gran objetivo de Uber es sustituir en todo el mundo en el plazo más breve posible –la compañía no especifica cuál- más de un millón de sus actuales conductores humanos por vehículos autónomos. Uber utilizará en este proyecto piloto vehículos especialmente modificados del modelo Volvo XC90. Ambas compañías han sellado una alianza en la que aportarán casi a partes iguales 265 millones de euros para desarrollar vehículos autónomos.
Si estamos tratando de averiguar cuándo comenzará esta revolución en serio, la fecha clave será cuando esté disponible la tecnología del vehículo sin conductor y, lo que es crucial, el momento en el que obtenga el respaldo reglamentario. ¿Le parece que aún falta mucho? Podría ser mucho antes de lo que piensa. Estados Unidos y Reino Unido han anunciado que esperan autorizar los primeros automóviles totalmente autónomos a partir de 2021. Y, dicen los entusiastas del vehículo autónomo, bastará con que una ciudad demuestre que la tecnología es segura y útil para que el resto del mundo se apresure a ponerse al día rápidamente.

Ahora añadamos otro factor a nuestra carrera en un vehículo público: el cambio al automóvil eléctrico. Imagine que la actual flota de taxis, en su mayoría movida con combustibles fósiles, es reemplazada por coches eléctricos. Sí, ya sé que en estos momentos los vehículos eléctricos son más caros que los modelos similares con motores de combustión interna, pero también sé que ofrecen costes a la larga significativamente más bajos. Para empezar, son más fiables. El automóvil eléctrico típico tiene alrededor de veinte componentes móviles en comparación con las aproximadamente dos mil de un motor de combustión interna. Como resultado, los vehículos eléctricos también tienden a durar mucho más tiempo. 

Agregue el bajo coste de recargar las baterías en comparación con el continuo abastecimiento de combustible y tendrá otra reducción drástica en los costes. Y conviene señalar que es seguro que el coste de los vehículos eléctricos continuará cayendo rápidamente. A medida que se convierten en la demanda principal, los rendimientos a escala reducirán los costes. 

¿Cómo afecta esto a nuestra carrera de 10 euros? Con otra tremenda reducción. Las redes de taxi eléctrico totalmente autónomas podrían ofrecer viajes al 10% de las tarifas actuales. Al menos eso es lo que el pronostica el profeta tecnológico Tony Seba. Él y su equipo RethinkX han hecho más que nadie para pensar cómo esta revolución podría afectar al mercado del transporte personal. Si quiere descargar su informe Rethinking Transportation 2020-2030, cliquee este enlace.

Según Seba y sus colaboradores, estamos a punto de alcanzar la cima de una de las revoluciones más rápidas, profundas e importantes de la historia del transporte. En el año 2030, dentro de los 10 años posteriores a la aprobación normativa de los vehículos autónomos en Estados Unidos, el 95% de los kilómetros recorridos por los estadounidenses serán realizados con vehículos eléctricos autónomos bajo pedido, que serán propiedad de flotas, no de personas, en un nuevo modelo de negocios basado en una red de robot-taxis que llaman "Transporte como Servicio” (TaaS, por sus siglas en inglés). 

Una vez que este nuevo modelo de movilidad se mantenga, es probable que los beneficios se refuercen. Cuantos más vehículos haya en la red, mejor será el servicio ofrecido a los consumidores. Cuantos más kilómetros conduzcan los automóviles, más eficientes y seguros serán. Cuantos más vehículos eléctricos se fabriquen, más barato será fabricarlos.


La ansiedad por el alcance, el temor a quedarse sin electricidad, tampoco será un problema. En caso de que la batería se agote, la red enviará un automóvil completamente cargado para que pueda continuar su viaje. 

Probablemente haya visto titulares sobre accidentes que involucran a coches autónomos, pero la verdad es que serán mucho más seguros que los conducidos por usted y yo; de lo contrario, no obtendrán la aprobación legal. Eso significa que decenas de miles de vidas, quizás cientos de miles, se salvarán a medida que caigan las tasas de accidentes. Eso generará un ahorro adicional para nuestras flotas de robots-taxis. El precio del seguro caerá, mientras que, al mismo tiempo, quienes se empecinen en continuar conduciendo sus propios vehículos se enfrentarán a pólizas más caras.

De acuerdo con los pronósticos tecnológicos, no pasará mucho tiempo antes de que todo el mercado se aleje irreversiblemente de la propiedad del automóvil y del viejo y confiable motor de combustión interna. El siguiente paso lógico será que se prohíba a las personas conducir automóviles, ya que representarán un riesgo para otros usuarios de la carretera.

RethinkX estima que la cantidad de vehículos en las carreteras de los Estados Unidos caerá de casi 250 millones a solo 45 millones en un período de diez años. Eso liberará enormes cantidades de espacio en nuestros pueblos y ciudades. 

De espacio y de dinero. La revolución será impulsada por la economía. Usando el TaaS, la familia media estadounidense ahorrará más de 5.600 dólares al año en costes de transporte, equivalente a un aumento salarial del 10%. Eso provocará un billón anual adicional para los bolsillos de los estadounidenses a partir del 2030, generando así potencialmente la mayor inyección de gasto de los consumidores nunca vista. 

Si se cumplen los pronósticos de RethinkX  habremos reducido nuestra tarifa desde diez euros a solo un euro.

Y no he mencionado los enormes beneficios ambientales de reconvertir los automóviles de todo el mundo a la electricidad, aunque soy consciente que la lógica de este cambio de modelo no será impulsada por nuevas reglamentaciones sobre la contaminación o las preocupaciones sobre el calentamiento global, sino por el incentivo más potente de cualquier economía: el poderoso caballero Don Dinero. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

miércoles, 17 de octubre de 2018

La cámara más rápida del mundo

La mayoría de las cámaras modernas permiten exposiciones a velocidades de hasta 1/1.000 segundo. Mediante un sistema mecánico, un obturador, se consigue hacer pasar la luz e impresionar la película o el sensor hasta en una milésima de segundo. En 1931, el ingeniero electrónico Harold Eugene Edgerton consiguió realizar instantáneas a una velocidad de 1/500.000 segundo. Para superar la barrera mecánica de la apertura a velocidades como la mencionada, se invirtió el proceso, en vez de dejar pasar la luz, lo que se generó fue un haz de luz con un destello de 1/500.000 segundos. Fue la primera lámpara electroboscópica que permitía fotografiar la trayectoria de una bala. Un juego de niños para lo que se consigue ahora. Foto.

La nueva cámara más rápida del mundo ve el movimiento de los láseres a 10 billones de fotogramas por segundo [1].
La revista científica Nature es un pozo sin fondo de sabiduría. Como ocurre con las bodegas donde se guardan las mejores añadas, los buenos caldos hay que guardarlos celosamente para saborearlos con tranquilidad. Esta mañana tenía un par de horas de asueto así que he rebuscado en mi bodega y he recuperado un artículo que guardé el pasado agosto. El día 8 de ese mes, Nature publicaba un artículo sobre la cámara fotográfica más rápida del mundo que un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) acababa de presentar.
Confieso que mis conocimientos sobre fotografía se pueden comparar con los que poseo de chino mandarín, pero después de muchos años trabajando y viajando con mi amigo el excelente fotógrafo científico Luis Monje, algo he aprendido. Le dedico este post con el ruego de que sea benevolente con mis involuntarios (aunque voluntariosos) errores.
Empezaré con una pregunta. ¿Qué haces cuando tienes un experimento que ha terminado demasiado rápido para que lo vean incluso las cámaras más rápidas del mundo? Para el trío de investigadores del Caltech la respuesta era bien simple: construir una cámara más rápida.
Hasta ahora, las cámaras de video más rápidas del mundo tenían una velocidad de fotogramas de milmillonésima parte de un segundo, es decir, de un nanosegundo (10-9 sg). Eso es ir muy rápido. Es el tiempo suficiente para que un rayo de luz recorra la longitud de un grano de alpiste. Pero para nuestros amigos de California no era lo suficientemente rápido, ¡qué le vamos a hacer! Antes de contar lo que hicieron, aclaremos un par de conceptos: láser pulsado y femtosegundo.
La palabra láser es un acrónimo de Ligh Amplification by Stimulated Emission of Radiation, El láser es s simplemente luz de excitación muy amplificada, y que, aunque tiene cuatro características que lo diferencian de la luz normal, para los efectos la principal es que es luz monocromática y sobre todo coherente, o sea, que todas sus crestas de onda van sincrónicas, por lo que, al no interferir entre ellas, su potencia es enorme y no se disipan con la distancia. De ahí que un buen rayo láser disparado a la luna solo se abriría poco más de 1 m.
El concepto le láser fue elaborado en primer lugar por Albert Einstein en 1917, pero hubo que esperar hasta 1954 para que Charles Townes demostrara prácticamente la hipótesis del Nobel alemán. Aunque la división es algo más complicada, para lo que aquí nos interesa podemos clasificarlos en dos grandes tipos: láseres continuos y pulsados. Los primeros son aquellos cuyo disparo es continuo desde su principio hasta su fin.
Un láser pulsado es un láser que emite luz en forma de pulsos (flashes), al contrario que los láseres que emiten luz de manera continua. Los láseres pulsados pueden emitir pulsos de muy corta duración, hasta de unos pocos femtosegundos, a un ritmo de miles de pulsos por segundo, y por tanto permiten estudiar fenómenos ultrarrápidos en la naturaleza, como el movimiento de los electrones en una molécula. No se me olvida, no. Un femtosegundo (fs) es la unidad de tiempo que equivale a la milbillonésima parte de un segundo, es decir, en un segundo hay mil billones de femtosegundos. Caben tantos en un segundo como segundos caben en 100 millones de años (En 100 millones de años caben 3.153.600.000.000.000 segundos, por si usted no había caído). Para los amigos de las comparaciones, 1 fs es lo que tarda en recorrer la luz la longitud de una bacteria. Para los amigos de las fórmulas sencillas: 1 fs = 10-15 sg.
Los investigadores que trabajaban con láseres avanzados, además de caber en un autobús, habían desarrollado una técnica llamada "enfoque temporal", en la que se podía hacer que un pulso láser se disparara en períodos de tiempo increíblemente cortos y comprimidos. Todo el haz de luz parecía pasar de una vez, aunque los investigadores sabían que los láseres enfocados temporalmente se comportaban de manera diferente a los láseres convencionales emitidos durante largos períodos de tiempo.
Pero las cámaras existentes eran demasiado lentas para estudiarlos. Algunos investigadores particularmente astutos habían desarrollado algunas formas de solucionar ese problema para llevar a cabo otros experimentos ultrarrápidos. Lo que hacían era ejecutar el mismo experimento una y otra vez frente a la misma cámara, hasta que habían reunido suficientes fotogramas diferentes para unirlos en una única película completa. Eso no funcionaba cuando ese laser comprimido se proyectaba contra una superficie de vidrio esmerilado; los investigadores querían ver qué aspecto tenía, pero sabían que se vería diferente cada vez. No había forma de unir múltiples experimentos en una sola película.
El dispositivo T-CUP. Foto.
Así que a nuestros tres científicos del Caltech se les ocurrió una tecnología que llaman fotografía ultrarrápida (T-CUP) de 10 billones de fotogramas por segundo de disparo único. El resultado ha sido un método de grabación es más rápido que su predecesor anteior desarrollado en 2017 por unos investigadores del Instituto Nacional de Investigación Científica (INRS) de la Universidad de Québec, Canadá. Según los expertos de ese Instituto, el nuevo dispositivo, que ha duplicado la velocidad de su propia cámara, que era de 5 millones de fps, los 10 billones de fps permitirán a T-CUP ‘detener el tiempo’ para observar y analizar fenómenos que en el pasado eran demasiado rápidos para ser estudiados, como algunas reacciones químicas o el movimiento de la propia luz, que ahora puede observarse a cámara lenta. Poder ver a la luz moverse, que es lo más rápido que existe en el universo, es algo extraordinario.
Si quiere contemplar una captura de un billón de imágenes por segundo, vea este vídeo (en inglés con subtítulos en castellano) y piense si en el vídeo de la botella de CocaCola, en vez de un pulso de luz disparásemos una bala, hasta que saliese por el otro extremo, el vídeo duraría varios años.
T-CUP funciona combinando datos de películas con datos de una imagen fija. Como describieron los investigadores en su artículo, T-CUP divide la imagen del láser en dos dispositivos: un grabador de movimiento y una cámara que realiza una exposición única de la escena. La cámara de video captura la escena al límite de lo que es posible ver. La cámara fija realiza una única y difuminada imagen del movimiento completo del láser. Luego, un ordenador combina los datos de las dos cámaras, utilizando la imagen manchada de la cámara para llenar los huecos en la película. ¿El resultado? Un video de 450 por 150 píxeles que dura 350 fotogramas.
De momento, no hay quien dé más. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

[1Propiamente no debería llamarse cámara, sino sistema de imagen de alta velocidad, ya que el conjunto no está dentro de una cámara oscura, pero admítanmelo como licencia literaria.

lunes, 15 de octubre de 2018

Puños negros y banderas confederadas

Hoy, 16 de octubre, se cumplen 50 años de un saludo puño en alto que estremeció al mundo.

Yo también, canto a América. / Yo soy el hermano de piel oscura. / Me mandan a comer a la cocina / cuando vienen las visitas, / pero yo me río, / y como bien, / y crezco fuerte. / Mañana, / comeré en la mesa / cuando las visitas lleguen. / Entonces, / nadie se atreverá / a decirme, / “Come en la cocina”. / Además, / verán lo bello que soy / y sentirán vergüenza. / Yo, también, soy América.
Langston Hughes, I, too, sing America (1925)

Los atletas Tommie Smith, centro, y John Carlos, derecha, levantan sus puños durante la ceremonia de entrega de medallas en la Olimpiada de México, 1968. Foto AP.

La inauguración de la cita olímpica más fascinante. México 68 construyó en dos semanas un relato deportivo y político sin apenas rival en la historia, en el que tuvo un papel especial el papel del atleta en la sociedad, representado en el podio por los velocistas Tommie Smith y John Carlos: puño en alto, guantes negros y cabeza humillada durante la escucha del himno de Estados Unidos. Hace también medio siglo desde que comenzó a gestarse una alianza inédita: los Panteras Negras y los Young Patriots. Una extraña fusión de puños de cuero negro y casacas con la bandera confederada.
Después de años sin pasar por Washington, en la obligada visita al National Mall me sorprende un edificio oscuro situado justo enfrente del enorme complejo de la Environmental Protection Agency. Es el Museo Nacional de Historia y Cultura Afroamericana, inaugurado por Obama en 2016. Encaramado en un promontorio que hace de otero, el último museo en sumarse al Mall, enclave de una veintena de museos dedicados a la historia del país, permite ver tres manzanas más allá, en el 1600 de Penn Avenue, la residencia construida por esclavos negros durante la presidencia de John Adams. El museo viene a recordarme que estoy en un país fundado en el ideal de la libertad pero que mantuvo a millones de personas encadenadas, y que los afroamericanos, como recordaba el poema de Langston Hughes, son también América y han pasado desde los grilletes a la estación más importante de su camino hacia la libertad: la Casa Blanca de Barack Obama.
Jueves 22 de junio. Pese a ser un día laborable, una enorme fila de afroamericanos va penetrando lentamente en el museo. Diez mil visitantes cada día. En su mayoría son los descendientes de hombres y mujeres que, día tras día, año tras año, eran arrancados de sus parejas, de sus hijos, esposados y atados, vendidos y comprados o subastados como ganado aquí mismo, en el Mall, sobre una tierra gastada por la tragedia de miles de pies descalzos. El museo es, por eso, una institución cuyos más de 4.000 expositores están en buena parte dedicados al dolor, la esperanza, la humillación y los triunfos de millones de estadounidenses de origen afroamericano que llevan en sus vidas un pedazo del recorrido desde la esclavitud hasta la igualdad.
La bandera sureña y los brazos negro y blanco entrecruzados, símbolo de la alianza entre los Jóvenes Patriotas y los Panteras Negras. 
En una sala, me voy más de medio siglo atrás, a 1967, en plena génesis del movimiento de los Panteras Negras que tuvo su apogeo en la Olimpiada de México de 1968. Un año después, con Huey P. Newton ya investido como líder de los Panteras Negras, en medio de un clima de levantamiento armado, se dio un paso adelante en la unión con otras organizaciones, con el objetivo último de crear un Frente Antifascista, una Alianza Revolucionaria Nacional que se enfrentase al poder blanco. Fue el origen de la Rainbow Coalition.
Fue toda una sorpresa asistir a la alianza de los Panteras con un extraño grupo de jóvenes blancos engominados que respondía al nombre de Young Patriots, cuyos miembros tenían todo el aspecto de hillbillies, greasers y rednecks revolucionarios que soñaban con levantar en Chicago una comunidad utópica llamada Hank Williams Village. Originaria del Uptown de Chicago, la organización fue diseñada para apoyar a los jóvenes emigrantes blancos de la región de los Apalaches, pero estaba abierta a todas las razas. Los jóvenes patriotas escuchaban country, amaban las motos y las armas, llevaban una bandera confederada rebelde en sus chaquetas y boinas de jean azul, y participaron en manifestaciones contra la brutalidad policial y el racismo. Atendían a desempleados, hombres y mujeres que vivían en la extrema pobreza, represaliados por la violencia policial. Formaban piquetes, montaban pequeños comedores para la comunidad. Hablaban de responder a los ataques de la policía y también de una revolución que parecía inminente.
Desde siempre, en los barrios pobres en los que vivían ondeaba la bandera de la Confederación. Los Jóvenes Patriotas no la veían como un símbolo racista, sino simplemente un recordatorio del lugar del que provenían. La integración de la bandera sureña en su discurso revolucionario fue algo natural y, posteriormente, aceptado sin problemas por los militantes negros. Como los Panteras, esos blancos sentían una ancestral desconfianza hacia el Gobierno que hizo las delicias de Jim Goad, autor del Manifiesto Redneck, y del cantante country punk Hank Williams III.
Portada del primer número de Rising Up Angry.
Casi no había diferencias entre los panteras y los hillbillies revolucionarios, pero mientras aquellos sentían el desarraigo del Continente Negro, estos tomaban sus referencias de su propia cultura conservadora, sureña y country. Los engominados blancos, los greasers, vivían en el Uptown de Chicago, el remolino de pobreza blanca más congestionado de todo el país, un barrio obrero "con casas cochambrosas, drogas, decenas de pandillas, desempleo y montones de basura en cualquier lugar", como se describe en el prólogo de Sucios, grasientos, rebeldes. Una revolución greaser (La Felguera, 2018) en el que se recopilan algunos de los artículos de Rising up Angry, el periódico que durante siete años fue la voz de los greasers y de muchas de las bandas de Chicago.
Rainbow Coalition. Jóvenes Patriotas junto a militantes negros y puertorriqueños.
Allí se instalaron miles de emigrados de la América profunda, que, con el tiempo, se organizaron para combatir el acoso policial y urbanístico, y exigir de las autoridades mejor acceso a los servicios sociales. Cuando el Ayuntamiento intentó desalojar a los residentes de ese barrio, crearon la Uptown Area People’s Planning Coalition, cuya finalidad última era levantar en ese mismo lugar una urbanización proletaria autogestionada que llamaron Hank Williams Village en honor al cantante country que todos veneraban. Los Young Patriots se hicieron con los terrenos, los ocuparon y realizaron en ellos toda clase de actividades. Pero la utopía redneck no prosperó.
Para entonces ya se había tendido un puente ideológico y táctico con los rebeldes negros: la cuestión no solamente era racial sino social. Estaban siendo explotados y así seguirían salvo que el país se levantase contra los burócratas y dirigentes, contra la auténtica basura blanca. Con Fred Hampton, dirigente del capítulo de Illinois de los Panteras Negras, José "Cha-Cha" Jiménez de la Young Lords Organization, y Katiri LaRouge, del Native American Housing Committee, la Organización de los Jóvenes Patriotas ayudó a formar la Rainbow-PUSH Coalition de Martín Luther King y Jesse Jackson, que logró lo que parecía imposible: colocar la bandera sureña junto al puño de cuero del Black Power. 
Escultura del interior del Museo Nacional de Historia y Cultura Afroamericana, representando el podio de México 68.
Es el mismo puño que vi en el museo cuando después de dejar atrás los pedazos de las vidrieras de la iglesia de Alabama donde murieron asesinadas por una bomba cuatro niñas afroamericanas en 1963, el féretro de Emmett Till, el adolescente linchado en el Mississippi de los años 50, un vagón de tren exclusivo para pasajeros negros, una casa de esclavos en una plantación de Carolina del Sur o las esposas empleadas para retener a un niño esclavizado, pasé junto a un podio con la escultura del atleta John Carlos, puño en alto, en los Juegos Olímpicos del 68. Reconocí el guante. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

viernes, 12 de octubre de 2018

La subida de las tasas de interés y el fracking


Escribo este artículo el 10 de octubre, cuando la prensa anuncia que Wall Street, en medio de ventas generalizadas en los sectores tecnológico y energético, ha cerrado con unas fuertes pérdidas imputadas por los expertos a que el Banco Central de los Estados Unidos, la Reserva Federal (Fed), decidió subir sus tasas de interés de intervención y anunció que probablemente vendrán más aumentos.
La Fed ajusta los tipos de interés para impulsar cambios en la economía de Estados Unidos. Si quiere incentivar a los consumidores a pedir préstamos para que el gasto aumente, reduce los intereses y hace que los préstamos sean más baratos, con lo que consigue favorecer el crecimiento económico. Para conseguir el efecto contrario y ralentizar la economía (enfriarla en la jerga del sector), la receta es el aumento de los tipos de interés, por lo que los préstamos y las tarjetas de crédito son más caros. En definitiva, para quienes viven del crédito, la subida es una mala noticia.
Una de las peores cosas para una economía sobrecalentada y extremadamente apalancada como la del sector de la fractura hidráulica es el aumento de las tasas de interés. Con la tasa de interés del 2-2.25%, el gran problema aparece en el horizonte. Además, con tasas de interés más altas, el Tesoro estadounidense tendrá que desembolsar aún más dinero para pagar su deuda.
Este es de hecho un gran cambio para la "política de estímulo económico" de la Fed, ya que mantuvo las tasas de interés por debajo del 0,25% desde enero de 2009, pero en poco más de dos años, las ha aumentado en casi dos puntos. Las tasas de interés extremadamente bajas, casi cero, permitieron a los Estados Unidos duplicar la producción nacional de petróleo. Desgraciadamente para quienes dependen del sector, el renacido petróleo ha tenido un coste enorme. Ha creado otra gran burbuja al estilo Ponzi. De este timo y de la insostenible posición de la industria del fracking me he ocupado repetidamente tanto en este blog (1, 2, 3), como en un par de libros (1, 2).
Figura 1. Evolución de las tasas de interés de intervención de la Fed.
La tasa de fondos federales es ahora 2-2,25% que, como podemos ver en la Figura 1, es la más alta en casi una década. Además, cada vez que la Fed subió las tasas de interés, el resultado fue una recesión (áreas sombreadas de la Figura 1). Cuando la Fed incrementó la tasa desde el 1% en mayo de 2005 a más del 5% en 2007, ayudó a dinamitar la colosal burbuja inmobiliaria de los Estados Unidos y, haciéndolo, precipitó la crisis de la banca de inversión en 2008.
La Fed también planea aumentar las tasas al 2,5% en diciembre. Por lo tanto, eso debería comenzar a ejercer una gran presión sobre la economía estadounidense en los próximos años. Además, las obligaciones de la deuda que tiene que pagar el Tesoro de los Estados Unidos también aumentan a medida que aumentan las tasas. Por ejemplo, el gasto en intereses que el Tesoro yanqui abonó para pagar la deuda pública de 2018 aumentó a 523.000 mil millones de dólares (Tabla 1) desde los 458.000 del año pasado (Tabla 2). Por lo tanto, el gasto por intereses aumentó en la friolera de 65.000 millones (14%), en solo un año.
Por supuesto, otra razón por la cual el gasto por intereses sube cada vez más tiene que ver con la deuda pública cada vez mayor. En poco más de un año, la deuda pública de Estados Unidos ha aumentado en 1,8 billones. De acuerdo con mis cálculos, los 523.000 millones en gastos por intereses de 2018 representan aproximadamente un incremento del 2,4% con respecto a los 21,6 billones de deuda pública total de Estados Unidos.
Como he escrito en artículos anteriores (1, 2, 3,) ¿qué sucede cuando las tasas de interés se duplican al 5%, como sucedió en 2007? Eso significa que el Tesoro de los Estados Unidos tendrá que pagar 1,08 billones solo para pagar su deuda. Sin embargo, no creo que la tasa de la Fed llegue al 5% antes de que el mercado de valores reviente y la economía se dirija a otra recesión. Incluso si la Fed continúa elevando las tasas, posiblemente hasta llegar al 3%, tendrá que bajarlas otra vez más cuando la sobrecalentada economía comience a enfriarse.
La próxima recesión de Estados Unidos (posiblemente otra depresión) destruirá la industria del fracking del país. Esta es sin duda una mala noticia para quienes sueñan con la quimera de la independencia energética, porque sin los 5,5 millones de barriles diarios adicionales que viene suministrando la fractura hidráulica en la última década no creo que la economía estadounidense hubiera podido salir de la recesión de 2008-2009. Tenemos que darnos cuenta que se necesita energía física real para impulsar las economías.
Aunque imprimir dinero y aficionarse a la deuda pueden apuntalar la economía, no se puede hacer sin aporte energético. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.