#UPNAResponde/#NUPekErantzun: ¿Cómo está respondiendo nuestro sistema sanitario? Innovación en atención sanitaria para hacer frente al coronavirus

Responde: Tomás Belzunegui Otano, vicedecano del Grado en Medicina de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

 

Personalmente, creo que el sistema sanitario de Navarra está respondiendo bien y, sobre todo, de forma muy ágil y coordinada al reto que supone la emergencia infecciosa del coronavirus en la Comunidad Foral.

Todos somos conscientes de que tenemos una red sanitaria pública muy robusta y una importante presencia privada y de que esta emergencia está poniendo a prueba nuestra capacidad de adaptarnos a una situación a la que nunca nos habíamos enfrentado y que tiene unas claves muy concretas: afecta a un gran número de personas que, en un porcentaje no despreciable, presentan un cuadro clínico respiratorio grave que precisa ingreso en Unidades de Cuidados Intensivos, ventilación mecánica y un tiempo de ingreso de entre tres y cuatro semanas

Desde el principio, el Departamento de Salud del Gobierno de Navarra asumió el mando de la crisis y tuvo claro que había que cambiar totalmente la organización. Atención Primaria suspendió toda la actividad programada y se convirtió en el primer escalón de cribado y valoración (fundamentalmente, telefónica) de todas las personas   que presentaban patología respiratoria, realizando un trabajo fundamental.

Urgencias de los Hospitales (que vieron bajar a menos de la mitad el volumen de pacientes diarios) se han convertido en los lugares donde se valoran los casos con dificultad respiratoria y se les realiza una RX (radiografía) para ver si existe neumonía.

El Hospital ha suspendido todas aquellas actividades “programadas” (fundamentalmente, quirúrgicas) que no son imprescindibles.  En ese sentido, se han garantizado una serie de servicios que no se pueden suspender, como los hospitales de día de oncología, diálisis, radioterapia, intervenciones quirúrgicas urgentes, banco de sangre, coordinación de trasplantes, etc… Esto ha permitido aumentar notablemente el número de camas en unidades específicas, evitando así el contacto de pacientes con COVID-19 con el resto de personas enfermas y permitiendo cuadruplicar el número de camas en cuidados intensivos.

SOS-Navarra 112 y la red de transporte sanitario también han necesitado cambiar totalmente su forma de funcionamiento. Por decirlo de una forma comprensible, nuestro sistema de emergencias está preparado para el día a día “habitual”: accidentes de tráfico, infartos, ictus etc…, lo que en atletismo sería una carrera de 100 metros y la pandemia de coronavirus es una maratón.

Sanitaria

Es cierto que el desarrollo de los acontecimientos nos permite algo de tiempo con el fin de  prepararnos para una realidad que consiste en muchos pacientes confinados en sus domicilios con miedo, muchos pacientes ingresados en las plantas de hospitalización y muchos pacientes que están muchos días en las unidades de cuidados intensivos.

Esta situación de emergencia ha propiciado, además, que se haya creado la figura de un coordinador con capacidad ejecutiva y de decisión organizativa sobre todos los hospitales de Navarra (públicos y privados). La capacidad de la red hospitalaria es de 1.500 camas, de las que podría dedicar hasta un 50% a la atención de pacientes con coronavirus. Por ese motivo y dado que la capacidad del sistema permite seguir atendiendo a los pacientes en entornos hospitalarios, no se plantean espacios en forma de hospitales de campaña como los montados en otras comunidades.

Por el momento, se descarta el uso de hoteles para acoger pacientes con poco soporte familiar, aunque se está valorando, en función de las necesidades, ponerlos a disposición de profesionales sanitarios que estén en contacto con afectados para que no tengan que volver a sus casas y evitar posibles casos de contagio.

En definitiva, una situación a la que nunca nos habíamos enfrentado, que ha requerido un cambio total en la organización sanitaria de Navarra para responder de forma óptima. La innovación más importante del sistema, por tanto, ha sido organizativa.

 

Nota: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico vicerrectorado.proyeccionuniversitaria@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun. 

Los enigmas de la radicalización violenta: el caso del salafismo yihadista (y 2)

Ninguna de las teorías descritas en la entrada de la semana anterior sobre las causas específicas que azuzan la acción violenta es totalmente satisfactoria. Mi investigación plantea dos hipótesis. La primera consiste en que es útil diferenciar la radicalización cognitiva de la conductual. Se necesitan historias de vida y análisis exhaustivos de perfiles para encontrar elementos comunes y explicativos en aquellos que optaron por la opción violenta. Elementos tales como una historia previa de violencia, de pequeños actos ilegales que rompen paulatinamente las formas de control social tendrían una relevancia significativa. La segunda hipótesis es que el pensamiento y la acción están conectados en algún punto. Lo que los psicólogos denominan las convicciones fuertes, la toma de conciencia, puede ser el eslabón que conecta el pensamiento y la acción, sobre todo, en aquellos casos donde no hay un historial de violencia. Aquí se desprende un gran área de estudio empírico.

Más allá de las teorías explicativas, se sabe que, en todos aquellos que actuaron con violencia, existían fortísimos sentimientos de agravio, habían experimentado una gran crisis existencial propiciada por algún episodio personal duro, poseían una red de contactos vinculados a la violencia y, la mayor parte de los casos, vivían en una especie de desarraigo triple: de su familia, de la sociedad y de su comunidad religiosa. El nivel de conocimiento religioso suele ser bajo lo que hace que la segunda generación de inmigrantes procedentes de países musulmanes sean especialmente vulnerables. Esto es muy claro en caso francés, el país de la UE que más sufre este fenómeno. Este tipo de jóvenes vive una crisis de identidad, ya que ni sienten que pertenecen a la religión de sus padres ni a la sociedad frances que no les da oportunidades, por lo que optan por versiones radicales, simplistas, que explican muchas cosas con una narrativa diluida pero atractiva y fácil de comprender. Los agentes de radicalización ofrecen una respuesta que dota de sentido a sus vidas, ofrecen un grupo que satisface el deseo de pertenecer a un colectivo, les victimiza, les crea un enemigo externo. Poco a poco se aíslan, son entrenados y desarrollan una especie de paranoia permanente de conspiración. Si, además, hay un pequeño historial de violencia y criminalidad, el proceso se acelera, ya que las dinámicas internalizadas de control social son débiles.

Otra área de estudio fundamental son los indicadores de radicalización violenta. Se pueden diferenciar dos tipos de indicadores: individuales y territoriales. Los individuales pretenden alertar sobre cambios en el físico y el comportamiento de las personas relacionados con la radicalización. En cuanto a los territoriales, buscan generar sistemas de alarma temprana para prevenir atentados. Es conocido el nivel de alerta 1, 2, 3, 4 y 5. España está en nivel 4, aunque la Ertzaintza, por ejemplo, aboga por reducir dicho nivel al 2 o 3, ya que el nivel de alerta exige una serie de medidas legales, políticas y policiales. En cuanto a los indicadores individuales, el pensamiento rígido, el uso de barba larga repentino o la constante referencia a la lucha armada para salvar a los musulmanes del yugo occidental son algunos ejemplos de aspectos que se tienen en consideración.  En cuanto a los indicadores territoriales, los colectivos —musulmanes principalmente, pero no solo— en exclusión múltiple, la existencia de guetos, la identificación de células existentes con capacidad de captación, el incremento de la islamofobia, la presencia de individuos previamente radicalizados o la cercanía a zonas en conflicto son algunos factores que incrementan el riesgo.

Por último, conviene señalar que la prevención es el proceso más importante para combatir la radicalización violenta. Cuando se ha iniciado el proceso de radicalización, es difícil identificarlo y detenerlo. Y cuando la radicalización ha concluido, la desradicalización —otro área importantísimo de estudio— es casi imposible, salvo que haya voluntad. Algunos de los mecanismos de prevención más efectivos son el empoderamiento y la creación de resiliencia en individuos y colectivos vulnerables, dotar de recursos intelectuales y religiosos a los jóvenes, evitar zonas de exclusión en cualquiera de sus dimensiones —económica, social, lingüística, religiosa, normativa—, la educación moral para socialización en valores de convivencia, tolerancia y respeto, el fortalecimiento de comunidades musulmanas que conecten con los recién llegados y los jóvenes, la promoción de contranarrativas lideradas por líderes religiosos que deslegitimen el uso de la violencia desde el islam, políticas mediáticas que eviten los prejuicios y culpabilización de colectivos, la formación del personal de primer acceso, tales como la policía municipal, profesores, trabajadores sociales, familias y comunidades religiosas. A este respecto, las comunidades musulmanas son las más interesadas, porque son las primeras víctimas.

En resumen, un gran ámbito de estudio y de trabajo, importante, pero complejo, ya que las políticas y medidas de abordaje han de utilizar tanto las lógicas de la religión y con las de la ciencia. Es un fenómeno tanto religioso como social, económico y político.

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Sergio García Magariño, investigador del Instituto I-Communitas (Institute for Advanced Social Research-Instituto de Investigación Social Avanzada) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)

Los enigmas de la radicalización violenta: el caso del salafismo yihadista (1)

A pesar de todo lo que se ha escrito y de la gran cantidad de estudios empíricos, todavía no se conoce bien cuál es el proceso mediante el cual una persona acaba utilizando la violencia con fines políticos y religiosos. De esta forma, tanto el diseño de indicadores rigurosos de alarma temprana como de estrategias de prevención atinadas se tornan tareas extraordinarias; cuánto más el desarrollo de programas efectivos de desradicalización. No obstante, en los siguientes párrafos, voy a intentar desgranar algunos de los puntos de consenso sobre este fenómeno tan popular como desconocido.

Las personas que optan por la violencia con fines político-religiosos suelen ser afectados por una matriz de fuerzas que operan en tres niveles: micro, meso y macro. El nivel micro se refiere a las motivaciones y procesos psicológicos que impulsan a la persona hacia la violencia. El nivel meso describe las dinámicas que se dan en el entorno cercano de la persona que facilitan la radicalización violenta. Por último, el nivel macro apunta a las grandes cuestiones sociales y económicas, a los conflictos geoestratégicos, a las narrativas y el contexto mediático, así como a la existencia de ideologías y organizaciones que puedan canalizar la acción y el pensamiento violento hacia fines político-religiosos.

Se suele decir que las motivaciones que conducen a la persona hacia el Daesh o Al-Qaeda oscilan entre elementos racional-estratégicos —la lucha terrorista es la vía más efectiva por nuestra capacidad y tamaño—, emocionales —tanto sentimientos de agravio como deseo de reconocimiento o fascinación por lo exótico y la violencia—, identitarios —mi padre, mi hermano, mi amigo también se han unido— y normativos —hay que unirse a la lucha armada porque es un deber religioso—. Muchas veces estos se combinan.

En cuanto al nivel meso, la persona que se une al Daesh o a Al-Qaeda en Europa suele hacerlo después de entrar en contacto con una célula y un agente de radicalización, suele tener una red personas que ya están implicadas de alguna manera y puede que viva en un contexto social donde se exacerba el sentimiento de agravio, la exclusión real o percibida y donde se socializa en unos valores alternativos conectados con el salafismo yihadista. La radicalización, al menos en España, se da de arriba abajo y no de abajo arriba, a pesar de que se ha difundido la idea de que las personas se radicalizan solas por internet. Internet y las redes son el soporte o material de apoyo.

El nivel macro implica cuestiones que permiten dar cauce a la opción por la lucha armada y que azuzan la radicalización, ofreciendo justificaciones para los agentes de radicalización. En otras palabras, la radicalización salafista-yihadista requiere, de forma imprescindible, de la existencia de organizaciones como el Daesh y Al-Qaeda, de la expansión de la ideología político-religiosa del salafismo-yihadista, de unos medios de comunicación que den publicidad, de conflictos armados o intervenciones unilaterales que faciliten la justificación de su proceder por parte de los grupos terroristas, por mencionar algunos. Algunos otros factores macro característicos de las sociedades occidentales y que facilitar la radicalización hacia el salafismo-yihadista son el excesivo Individualismo, la polarización, el consumismo, la secularización y la consecuencia falta de sentido, las políticas centradas demasiado en las labores de defensa —o publicitadas como tales— o las políticas discriminatorias.

A partir de aquí, el consenso se vuelve más frágil. El perfil quizá sea el aspecto que permita mayores acuerdos, ya que simplemente supone elaborar una media sobre categorías tales como sexo, edad, origen nacional, nacionalidad, nivel educativo, estatus socioeconómico, lugar de residencia o tiempo de radicalización, para todos aquellos acusados, por ejemplo, de pertenencia a grupo armado o de enaltecimiento del terrorismo. Aquí, sin embargo, viene bien diferenciar entre quienes han atentado o intentado atentar en su país de residencia y quienes han viajado a Siria o Irak para unirse al Daesh. Los datos varían un poco entre los diferentes países de Europa y todavía lo hacen más si se toma como referencia Arabia Saudí, Marruecos, Pakistán o Argelia. El Real Instituto Elcano elabora un buen perfilado para el caso de España cada dos años, pero baste mencionar que el perfil es de hombres, jóvenes, nacionales, pero procedentes de familias de origen de países árabes, clase media-baja, con familiares o amigos previamente radicalizados, disidentes de la religión de sus padres que adoptan el salafismo-yihadista de manera casi abrupta…

En cuanto a las causas específicas que azuzan la acción violenta, no se sabe con certeza. Existen varias teorías científicas explicativas, pero la mayoría han sido de una u otra forma contradichas por la tozuda realidad; en términos científicos: falsadas. En aras de ser didácticos, se podría decir que hay tres tipos de teorías. Las teorías secuenciales o de escaleras progresivas; las teorías piramidales; y la teoría de doble pirámide. El primer tipo de teorías plantean que la persona asciende desde un pensamiento y comportamiento normal hacia un pensamiento radical, hasta que finalmente justifica la violencia y, finalmente, decide actuar. Las teorías piramidales toman a grandes colectivos y plantean que en la base habría mucha gente que puede simpatizar con la lucha armada del movimiento de liberación islámico internacional. Un poco más arriba aquellos que justifican la violencia y, progresivamente, a medida que el número de personas se reducen, tendríamos a quienes actúan con violencia. Finalmente, debido a la evidencia empírica de que solamente una porción muy muy pequeña de quienes justifican la violencia deciden actuar y actúan, ha surgido otro tipo de teorías que disocia la radicalización cognitiva, del pensamiento, y la radicalización conductual. En otras palabras, se pone en cuestión que el pensamiento radical, por sí solo, conduzca a la violencia y, por tanto, se intenta explicar la radicalización cognitiva, de un lado, y la radicalización violenta, conductual, por el otro. La radicalización conductual comenzaría con pequeñas acciones, tales como la difusión de panfletos o la contribución a la propaganda a través de internet. Seguiría con labores de captación hasta eclosionar en la planificación y comisión de atentados.

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Sergio García Magariño, investigador del Instituto I-Communitas (Institute for Advanced Social Research-Instituto de Investigación Social Avanzada) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)

Agua para energía: las necesidades hídricas de las centrales termoeléctricas

La disponibilidad de agua y energía representa un aspecto fundamental a la hora de satisfacer las necesidades humanas básicas y garantizar el desarrollo de las economías a nivel mundial. No es, por tanto, casualidad que los sectores del agua y la energía están estrechamente interrelacionados. Por un lado, se requiere energía para el bombeo, el tratamiento y la desalinización del agua. Por otro, grandes volúmenes de agua son necesarios en la práctica totalidad de procesos de producción de energía: extracción de materias primas, refrigeración de plantas termoeléctricas, procesos de limpieza, producción de biocombustibles, funcionamiento de las turbinas, etc.

Según datos del Banco Mundial, muchas regiones a nivel mundial se están enfrentando ya a graves problemas de escasez de agua y energía. Adicionalmente, se estima que las demandas de agua y energía aumentarán en los próximos años y los efectos del cambio climático no harán sino agravar aún más el problema. Por tanto, identificar y entender las sinergias de este «nexo» se alza como una cuestión esencial para asegurar la provisión de energía en un mundo donde la disponibilidad de agua es cada vez más limitada.

Figura 1. El reto del agua y la energía. Fuente: www.un.org

La producción de energía eléctrica representa uno de los mayores usos del agua en todo el mundo. Además de las centrales hidroeléctricas, las termoeléctricas (aquellas que emplean como combustible el carbón, el gas natural o el uranio, entre otros) también emplean grandes volúmenes de agua, principalmente como medio refrigerante (esto es, disipar el calor «residual» de los sistemas para permitir el correcto funcionamiento de las instalaciones). Se estima que alrededor de 53.000 millones de metros cúbicos de agua dulce se emplean para producción termoeléctrica a escala global (McNabb, 2019). La temperatura necesaria para producir electricidad en este tipo de instalaciones varía según el tipo de combustible empleado y, en consecuencia, cada tipo de central requiere diferentes cantidades de agua de refrigeración. La refrigeración es la actividad que implica las mayores cantidades de agua y, por lo tanto, el sistema de refrigeración debe considerarse una parte integral del proceso de generación de energía pudiendo tener una gran influencia en el rendimiento y la disponibilidad global de la central.

Existen diferentes tipos de sistemas de refrigeración que requieren diferentes volúmenes de agua. Tal y como muestra la Figura 2, los sistemas de refrigeración más populares son los de ciclo abierto («once-through cooling») y las torres de refrigeración («recirculating cooling»). Los primeros extraen el agua de una masa de agua, pasándola a través de un condensador de vapor y devolviéndola posteriormente a la fuente de agua a una temperatura más alta (normalmente limitada por la legislación medioambiental). Esta tecnología de refrigeración evapora una pequeña fracción del agua extraída. Por el contrario, una torres de refrigeración es un mecanismo de evacuación de calor, que arroja a la atmósfera el calor residual del agua de refrigeración. Este sistema de refrigeración extrae mucha menos agua que los sistemas de ciclo abierto, pero precisa de un mayor consumo hídrico.

Consumo hidrico

Figura 2. Extracción y consumo hídrico de los principales sistemas de refrigeración (determinados por el tamaño de las flechas). Fuente: https://arizonaenergy.org

En resumen, tanto los diferentes tipos de tecnología de generación como los diferentes tipos sistemas de refrigeración instalados en las centrales dan lugar a diferentes extracciones y consumos de agua, lo que requiere ser riguroso al hablar del uso del agua en las centrales eléctricas. En este sentido, es imprescindible diferenciar entre los conceptos de extracción y consumo hídrico. Las extracciones de agua se definen como la cantidad total de agua captada de una masa de agua, independientemente de la cantidad que se consuma de ese volumen total. En cambio, el consumo de agua queda definido como la parte de agua extraída que se evapora durante el proceso de enfriamiento en las centrales termoeléctricas y, por ende, se elimina del entorno de agua próximo. La parte del agua extraída que no se consume (pierde) es devuelta después de su uso a una masa de agua como, por ejemplo, un acuífero o el cauce del un río, representando el flujo de retorno o «agua descargada».

Recientes investigaciones para el caso español (aquí) han mostrado que, para el conjunto del sector termoeléctrico, las centrales nucleares son las principales demandantes de agua, seguidas de las de carbón y, finalmente, las de gas natural y ciclo combinado. Estudios internacionales también confirman este hecho, como se muestra en la siguiente tabla.

Tabla 1. Coeficientes medios de extracción y consumo hídrico (m3/MWh) de las principales centrales termoeléctricas, por tipo de combustible y sistema de refrigeración. Fuente: adaptación a partir de Macknick et al., (2012).

Referencias:

Macknick, J., Newmark, R., Heath, G., & Hallett, K. C. (2012). Operational water consumption and withdrawal factors for electricity generating technologies: a review of existing literature. Environmental Research Letters, 7(4), 045802.

McNabb, D. E. (2019). Global Pathways to Water Sustainability. Springer.

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Diego Sesma Martín, investigador postdoctoral del Departamento de Economía de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) e investigador del Instituto Inarbe (Institute for Advanced Research in Business and Economics) de la UPNA y del programa DeSIRE, 4TU Centre for Resilience Engineering (Países Bajos)

¿Qué son los sistemas catalíticos estructurados?

Empezaremos por definir lo que entendemos por catalizador. Si acudimos a la definición que proporciona la Real Academia Española (RAE), comprobamos que, en su primera acepción, un catalizador es:

“1. adj. Quím. Dicho de una sustancia: Que, en pequeña cantidad, incrementa la velocidad de una reacción química y se recupera sin cambios esenciales al final de la reacción” (1).

Un catalizador, básicamente, facilita la ruptura de ciertos enlaces químicos entre átomos existentes en las moléculas que reaccionan y favorece la formación de otros nuevos enlaces, permitiendo así la generación de nuevas moléculas, esto es, de los productos de la reacción.

Un aspecto importante, como bien se deduce de la definición de la RAE, es el hecho de que, una vez completada la reacción, el catalizador debe poder recuperarse y encontrarse disponible de nuevo para volver a catalizar la reacción de más moléculas, sin haber sufrido alteraciones notables. Idealmente, el catalizador debiera de recuperar su estado inicial tras de haber participado en el proceso de reacción acelerándolo. En la práctica, hay múltiples casos en los que la sustancia o el material que actúa como catalizador sufre paulatinamente cambios en sus propiedades físicoquímicas o en su estructura. Esto provoca que, a menudo, el catalizador se encuentre sometido a alteraciones notables que pueden hacerle perder eficacia en su acción catalizadora e, incluso, verse inutilizado por completo transcurrido un cierto tiempo.

Así pues, los catalizadores son sustancias que facilitan el desarrollo de reacciones químicas al contribuir a acelerar notablemente el proceso de reacción, pero sin ser uno de los elementos reaccionantes. En multitud de reacciones llevadas a cabo a nivel industrial, se utilizan catalizadores para poder obtener los productos de reacción en un tiempo razonable y en una cantidad apreciable. Incluso en nuestra vida diaria, nuestros actos más cotidianos pueden requerir del empleo de catalizadores para facilitarnos las cosas o para lograr mantener un entorno de vida más saludable y menos expuesto a sustancias nocivas.

Un ejemplo sencillo lo podemos encontrar en los convertidores catalíticos de los gases de escape de nuestros vehículos de combustión. En dichos vehículos, los gases de escape son obligados a atravesar un dispositivo con una geometría particular en cuyas paredes internas se encuentra depositada la capa de material que actuará como catalizador de varias reacciones químicas. Estas reacciones químicas permiten que, tras haber atravesado este pequeño reactor catalítico, los gases que se emiten por el tubo de escape sean mucho menos nocivos. En pleno funcionamiento del convertidor catalítico, las únicas sustancias que se emiten por el tubo de escape son nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).

Motor Diagrama esquemático del interior de un convertidor catalítico de un automóvil. Adaptado de (2).

Existen múltiples catalizadores para infinidad de reacciones químicas. Así, podemos encontrar toda clase de catalizadores que presentan numerosos formatos: los hay desde sustancias líquidas que pueden mezclarse con otros reactivos líquidos, pasando por otros en forma de lecho de partículas sólidas granulares que se ponen en contacto con reactivos en un medio fluido, ya sea líquido o gaseoso, hasta llegar a materiales catalíticos muy avanzados, como los de los convertidores catalíticos de la imagen anterior. Estos últimos, por encontrarse depositados sobre un sustrato con una estructura geométrica dada, son los que denominamos catalizadores estructurados, y los reactores químicos en los que se colocan son, por lo tanto, reactores catalíticos estructurados.

Estos catalizadores y sistemas de reacción estructurados representan un notable avance en el campo de la ingeniería de reactores, ya que combinan una serie de características que los convierten en tecnologías altamente innovadoras y eficientes. Entre sus principales ventajas, cabe destacar que permiten una mejor gestión del calor intercambiado en el proceso de reacción, así como una mejora en la transferencia de materia durante la reacción química, facilitando así el contacto entre los reactivos y el material catalítico y también el proceso de liberación de los productos de la reacción, por lo que estos pueden abandonar el reactor mucho más rápidamente.

En el desarrollo de este tipo de materiales avanzados, se precisa una aproximación multidisciplinar. Así, es necesario combinar una serie de saberes y disciplinas que involucran, entre otras, a la química, la ingeniería química, la ingeniería térmica y de materiales, la mecánica de fluidos, las matemáticas e, incluso, la informática. Ello supone una oportunidad magnífica para que científicos y profesionales de diferentes ámbitos de la ciencia y la tecnología participen, de manera conjunta, en el desarrollo de estas pequeñas obras de arte que mejoran nuestra calidad de vida y nos permiten obtener, de manera mucho más eficiente y rápida, numerosos productos que nuestra sociedad necesita y demanda.

 

(1) Definición de catalizador, Diccionario de la lengua española de la Real Academia de la Lengua Española (RAE): https://dle.rae.es/?w=catalizador

(2) Universidad de California en Berkeley (EE.UU.), 2009:

http://www.cchem.berkeley.edu/molsim/teaching/fall2009/catalytic_converter/bkgcatcon.html

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Fernando Bimbela Serrano, investigador del Grupo de Reactores Químicos y Procesos para la Valorización de Recursos Renovables del Instituto de Materiales Avanzados (InaMat) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)

La actriz a la que le debemos el GPS

Cada vez tenemos menos mujeres en las carreras llamadas STEM (que en inglés significa Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas). Sin embargo, en la totalidad del sistema universitario español, casi el 60% de los estudiantes son mujeres.

Podemos preguntarnos las causas de por qué ocurre esto. Por un lado, es muy importante la educación. Hay muchas familias, padres y madres, que consideran que las carreras STEM, como las ingenierías, son cosa de hombres. Sin embargo, esto no es cierto, ya que las carreras STEM tienen un elemento social muy valorado por las mujeres. Por ejemplo, en ingeniería queremos inventar nuevos dispositivos que puedan mejorar la calidad de vida de las personas y eso, sin lugar a dudas, tiene claramente un fin social, muy apreciado por la sociedad en general y, especialmente, por las mujeres. Además, se necesitan, y se van a necesitar para el año 2020, profesionales STEM que deberían ser mujeres al menos en un 50%.

Por otro lado, también está la carencia de referentes femeninos para explicar la falta de interés de las chicas por las carreras técnicas. Desgraciadamente, en las ingenierías de la universidad, las mujeres estamos en clara minoría dentro de las plantillas de personal docente e investigador y, si no hay maestras, no hay alumnas.

Conocer a las ingenieras del pasado

Por todo ello, es preciso movilizarse y hacer algo para visibilizar a las mujeres que trabajamos en STEM. En este sentido, hay que mencionar las acciones de fomento de las ciencias llevadas a cabo por la Real Academia de Ingeniería, con diversas actividades para potenciar la inclusión y la vocación de niñas y jóvenes en este ámbito con el fin de desterrar la concepción de que las mujeres que tienen vocación por esas áreas son raras o “frikis”.

La UPNA (Universidad Pública de Navarra) no se queda atrás en este campo. Así, ofrece a los centros de enseñanza un programa de charlas de divulgación científica, en las que el profesorado acude a los centros escolares. También organiza las Semanas de la Ciencia, durante el mes de noviembre, ofertando actividades para diferentes públicos, por citar dos ejemplos.

Otra actividad que quiero destacar es la obra de teatro titulada «Yo quiero ser científica«, en la que nueve profesoras de la Universidad damos vida a mujeres científicas del pasado. En ella, visibilizamos a estas mujeres y contamos su historia de una manera positiva, comentando los problemas que tuvieron que vencer en su época para poder desarrollarse como científicas. Esto concluye con un coloquio final, donde le contamos al público (fundamentalmente, escolares) a qué nos dedicamos en nuestra carrera investigadora actual y así poder dar a conocer el papel de la mujer en la ciencia en este momento.

Actriz e ingeniera

En esta obra de teatro interpreto a Hedy Lamarr, llamada, en realidad, Hedwig Eva Maria Kiesler. Esta austríaca, nacida en 1914, fue actriz de cine e inventora. Mujer adelantada a su tiempo, su gran contribución a la sociedad consistió en una patente que permitiría las comunicaciones inalámbricas.

Hedy Lamarr

Hedy era hija única de un matrimonio acomodado de origen judío. Su madre era pianista y su padre, banquero. Desde pequeña, destacó por su inteligencia y fue considerada por sus profesores como superdotada. Empezó sus estudios de ingeniería a los 16 años, pero los abandonó para dedicarse al mundo del escenario. Por eso, fue a Berlín para estudiar arte dramático.

Fue precisamente actuando donde conoció al que sería su marido, Friedrich Mandl, un rico y poderoso fabricante de armamento que arregló con sus padres un matrimonio de conveniencia, en contra de la voluntad de Lamarr. Fue tratada como una esclava y aprovechó su soledad para continuar sus estudios de ingeniería.

Finalmente, Lamarr se escapó de su marido refugiándose en París y, posteriormente, en Londres. Vendió sus joyas y huyó a los Estados Unidos. En el mismo barco en el que se trasladó a Estados Unidos, consiguió un contrato como actriz y comenzó a llamarse Hedy Lamarr.

Gracias, Lamarr, por la WIFI

Lamarr conocía los horrores del régimen nazi por su marido Mandl, simpatizante del fascismo, y por su condición de judía, y ofreció al gobierno de los Estados Unidos toda la información confidencial de la que disponía. Además, quería contribuir a la victoria aliada, por lo que se puso a trabajar para la consecución de nuevas tecnologías militares, elaborando un sistema de comunicaciones secreto.

Hedy Lamarr pasó a la historia no sólo por su aportación al séptimo arte, sino también por sus descubrimientos en el campo de la defensa militar y de las telecomunicaciones. Así, ideó junto a su amigo, el compositor George Antheil, un sistema de detección de los torpedos teledirigidos. Este sistema estaba inspirado en un principio musical. Funcionaba con ochenta y ocho frecuencias, equivalentes a las teclas del piano, y era capaz de hacer saltar señales de transmisión entre las frecuencias del espectro magnético. Fue patentado y le llamaron el Sistema Secreto de Comunicaciones. Estados Unidos lo utilizó por primera vez durante la crisis de Cuba y, después, como base para el desarrollo de las técnicas de defensa antimisiles.

Finalmente, se le dio utilidad civil en el campo de las telecomunicaciones, siendo precursor de las comunicaciones inalámbricas, el bluetooth, la comunicación de datos WIFI que disfrutamos todos hoy en día o el GPS que tan útil nos resulta cuando viajamos.

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Silvia Díaz Lucas, doctora en Ingeniería de Telecomunicación, profesora del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), donde también es investigadora en el Instituto de Smart Cities (ISC) y subdirectora de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación (ETSIIT); es autora e intérprete de la obra “Yo quiero ser científica”, en la que da vida a la actriz y tecnóloga Hedy Lamarr

Nota: la versión original de este artículo se publicó en «The Conversation»

 

Comunicarse bien en el ámbito sanitario

La comunicación es un proceso de intercambio de información tan antiguo como lo es la propia especie humana. La necesidad de transmitir señales que aporten información acompaña al ser humano allá donde esté, dado que es un ser social que necesita relacionarse con sus congéneres. El correcto funcionamiento de este proceso es necesario para ayudarle a conseguir sus objetivos en los distintos contextos en los que se mueve.

El campo sanitario es uno de los espacios profesionales en los que más necesario es que el proceso de la comunicación se dé de una manera adecuada. El correcto entendimiento entre profesional y paciente, profesional y familiar o entre profesionales de la salud es fundamental para que estos agentes avancen de modo conjunto y unánime hacia cada objetivo propuesto en aras de la promoción o la mejora de la salud. Comunicarse bien resulta necesario para asegurar procesos clínicos en los que se consigan los mejores resultados posibles.

Cambios en la práctica sanitaria y en la relación clínica

Son muchos los cambios que la práctica sanitaria ha experimentado en las últimas décadas y que requieren incorporar la comunicación como herramienta básica. La concepción de la sanidad en su conjunto, los recursos disponibles y el tipo de relación clínica entre las personas han evolucionado considerablemente. Por un lado, el profundo avance científico ha posibilitado que las posibilidades y alternativas tanto diagnósticas como terapéuticas hayan crecido exponencialmente en muy poco tiempo, haciendo más complejos los procesos y las tomas de decisiones y obligando en mayor medida a tener que valorar, preguntar, escuchar o discutir, es decir, a comunicarse.

Medico

Por otro lado, la diversidad de servicios, los organigramas cada vez más complejos Y los centros y hospitales con mayor volumen y cantidad de prestaciones y de profesionales conforman un paisaje sanitario que para muchas personas puede ser difícil de asimilar. Esta complejidad conlleva aspectos que dificultan, a veces, la relación sanitaria y la correcta consecución de objetivos para la mejora de la salud. Por ejemplo, es frecuente que los pacientes tengan diferentes profesionales de referencia al ser acompañados en sus procesos. Cuando no existe un buen seguimiento y coordinación entre ellos en lo que a la comunicación con el paciente se refiere, esto puede derivar en una percepción de falta de atención adecuada y en la falta de vínculo con una persona profesional de referencia.

Otra realidad tiene que ver con los conflictos entre profesionales y pacientes. La falta de información, algunos complejos procedimientos administrativos o burocráticos, los cupos saturados y las consiguientes listas de espera generadas tanto para consultas como para pruebas diagnósticas o intervenciones terapéuticas son, entre otras, fuentes de malestar frecuente y el punto de partida de conflictos y situaciones poco deseables. En ellas, el manejo mediante habilidades de comunicación resulta imprescindible.

Por último, otro aspecto que ha cambiado notablemente es la concepción de la relación sanitaria. Después de épocas pasadas en las que la relación médico-paciente (o profesional-paciente) respondía a un modelo paternalista, en el que era el profesional quien tenía la verdad y decidía unilateralmente lo que era bueno o malo y lo que había que hacerse en cada caso, se está dando un cambio hacia un modelo autonomista, en el cual la persona usuaria de los servicios ha pasado a ser el protagonista en la toma de decisiones. Cada vez está más presente el concepto “derecho”, que tiene en cuenta que los ciudadanos son sujetos activos y protagonistas de sus decisiones, y que los derechos de los pacientes deben ser tenidos en cuenta, so pena de generarse en caso contrario conflictos éticos e incluso legales.

Parece evidente que todos los cambios mencionados tienen algo en común: la necesidad de comunicarse, de entenderse, de acompañarse, de llegar a acuerdos, de discutir. Pacientes y profesionales caminan juntos en un proceso en el que pretenden llegar a un objetivo común. Para ello, es fundamental que los procesos de comunicación sean adecuados y eficaces.

Efectos de la comunicación profesional en la relación sanitaria

Si se han de justificar las razones por las que es deseable tener una buena comunicación entre profesionales y pacientes, más allá de que intuitivamente pensemos que es un proceso adecuado, respetuoso y conveniente, es necesario pensar en los efectos que puede tener comunicarse mejor o peor, sobre todo en términos de eficacia y consecución de objetivos.

Las repercusiones de una buena comunicación entre profesionales de la salud y pacientes o familiares están relacionadas con un mayor bienestar emocional o psicológico, por un lado, pero también con una mejoría clínica, con una mayor disminución de los síntomas clínicos. Es decir, más allá de la satisfacción y el bienestar mutuos, diversos estudios muestran cómo los propios estados dentro del proceso de enfermedad mejoran más conforme con mayor intensidad se cuidan los procesos de comunicación. La disminución de síntomas, la mejoría psicológica o emocional y una mejor evolución en los procesos clínicos son algunos de los efectos obtenidos en estos casos.

Enfermera

Por el contrario, una inadecuada comunicación conlleva, entre otros efectos, un menor cumplimiento terapéutico por parte del paciente, así como una mayor conflictividad, dando lugar a situaciones difíciles de manejar. Esta conflictividad puede incidir en una mayor cantidad de reclamaciones o denuncias, así como situaciones desagradables en las que es más fácil que se generen situaciones de agresividad.

Parece, pues, más que justificado, dedicar un importante esfuerzo a sensibilizarse, formarse y poner en práctica las habilidades de comunicación necesarias para conseguir un adecuado vínculo y un entendimiento con pacientes y familiares, de modo que se potencien los efectos deseables y se minimicen las repercusiones negativas de una inadecuada comunicación.

Algunas pautas o estrategias para mejorar la comunicación en el ámbito sanitario

La práctica de algunas sencillas habilidades de comunicación contribuye a facilitar la relación con pacientes y familiares, a evitar problemas y situaciones poco agradables, y a una mejor evolución clínica de los pacientes.  Señalamos algunas de ellas:

  • – Practicar la escucha activa, mostrando a la otra persona que se le está atendiendo y escuchando, y la empatía, que supone ponernos en su lugar y expresarle ese esfuerzo por entenderle.
  • – El manejo del lenguaje no verbal (gestos, tonos, expresiones faciales, movimientos…), tanto para expresarse como a la hora de observar al interlocutor, ya que proporciona más información y resulta más efectivo que la propia expresión verbal.
  • – Dar la información de modo ajustado al interlocutor, empleando términos que se adapten a su nivel de comprensión.
  • – Pedirle su parecer, hacerle protagonista de sus decisiones e involucrarle en los objetivos propuestos y en las estrategias que se van a seguir.
  • – Valorar y proponer diferentes alternativas ante las situaciones difíciles o que generan ansiedad, dando tiempo y generando espacios de diálogo y valoración conjunta.
  • – Manejar aspectos emocionales, identificar los estados propios y del paciente, de cara a buscar los momentos adecuados, abordar miedos, tensiones o dudas, etc.

El adecuado entrenamiento y puesta en práctica de habilidades de este tipo no garantiza el éxito en la relación sanitaria, pero sí que disminuye la probabilidad de que se den situaciones poco deseables y evoluciones clínicas menos favorables. La formación del personal sanitario en este tipo de habilidades, mediante la incorporación de materias relacionadas con la comunicación profesional en los grados y másteres sanitarios y en la formación permanente del profesional sanitario, resulta fundamental para conseguir ese escenario de menor conflictividad, mejor adherencia terapéutica y mejor curso de los procesos clínicos.

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Alfonso Arteaga Olleta, profesor e investigador del Departamento Ciencias de la Salud de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)

Energía sostenible. Sin malos humos (parte 3: planes y costes)

De las partes 1 y 2 de esta serie de artículos, ya sabemos que el potencial renovable es de hasta 182 kWh/p/d (kilovatios-hora por persona y día), pero también vimos que, para conseguir tanta energía, había que ocupar una gran superficie de terreno con paneles fotovoltaicos, aerogeneradores y cultivos energéticos. Por suerte, el consumo, 85 kWh/p/d no es tan grande y, además, vimos que dos de los consumos principales, transporte y calefacción, pueden reducirse drásticamente mejorando el aislamiento de edificios, reduciendo el termostato, pasando de calderas de gas a bombas de calor y electrificando el transporte. Si además dejamos de generar electricidad mediante centrales que queman combustibles fósiles con eficiencias inferiores al 50%, y las sustituimos por energías renovables, podemos reducir nuestro consumo energético actual de 85 kWh por persona y día a 49 kWh por persona y día. ¡Muy buenas noticias!

 

Figura 1. Reducción del consumo y fuente de energía para abastecerlo.

 

En un siguiente paso, haremos, a modo de ejemplo, una propuesta para poder abastecer este consumo. No es ni la más ecológica, ni la más barata, ni la más popular. Solo es un ejemplo para que cada uno pueda hacerse su propio panorama futuro. A partir de aquí, únicamente tenemos que coincidir en una cosa: ¡el consumo deberá ser abastecido de una u otra forma!

Como se muestra en la Figura 1, este nuevo panorama será principalmente eléctrico (33 kWh/p/d). Este consumo de electricidad duplicaría el consumo eléctrico actual. Dejaremos que parte de la calefacción sea por biomasa (3 kWh/p/d) y solar térmica (5 kWh/p/d) y parte del transporte (aviación, por ejemplo) por biocombustibles (3 kWh/p/d). Como puedes ver, además, hay 5 kWh/p/d “gratis”, resultado de las bombas de calor, que transportan el calor de la calle hacia las casas.

Como puede comprobarse, usaremos mucho menos biomasa y biocombustibles que el potencial que vimos en el artículo sobre la generación, pero aún y todo requerirían una superficie de en torno al 12% de España o, aproximadamente, el equivalente al 29% de las tierras cultivadas. No obstante, parte de esta biomasa podría provenir de la limpieza de bosques.

En cuanto a la electricidad, está claro que nuestro mayor recurso es solar y eólico, pero tienen el gran inconveniente de no ser gestionables. Para complementar estas fuentes de generación, serán necesarias otras tecnologías gestionables, como la hidráulica (siendo realistas, unos 3 kWh/p/d), la incineración de basura y residuos agrícolas (podríamos disponer de 1 kWh/p/d), la solar termoeléctrica con almacenamiento (salvo que baje su coste lo dejaremos en unos 0,5 kWh/p/d) o fuentes de energía no renovable, como el carbón, el gas o la nuclear. Obviamente, nos gustaría minimizar el uso de estas fuentes no renovables.

Por otro lado, siendo realistas, producir justo el 100% de renovables y pensar que se va a poder aprovechar todo es muy optimista, porque el viento no siempre sopla y, por supuesto, no siempre luce el sol cuando lo necesitamos. Nos parece razonable sobredimensionar la generación renovable en un 20% para tener más disponibilidad, pero sería muy optimista pensar que solo con las fuentes gestionables renovables y con almacenamiento podríamos conseguir que la generación sea igual al consumo en todo momento. Por ello, además, proponemos algo de generación eléctrica con gas (1 kWh/p/d) y con carbón (1 kWh/p/d), pero asumiendo que parte del gas podría ser hidrógeno o biogás y que las centrales de carbón tendrían métodos de captura de CO2. Estos niveles de consumo serían aproximadamente la mitad de lo actualmente utilizado para generación eléctrica en España, y recuerda que habríamos eliminado el uso de gas en calefacción. A este ritmo, la contaminación sería bajísima y los recursos durarían cientos de años. No obstante, tener estas centrales dispuestas para cubrir la demanda en los momentos que falte eólica y solar, obliga a instalar más centrales que estarán buena parte del tiempo paradas. Deberíamos pasar de los 36 GW (gigavatios) actuales a unos 40 GW para pasar a generar la mitad de energía, lo cual significa tenerlas encendidas aproximadamente el 9% del tiempo (ahora lo están el 20%), lo que aumentaría el precio de la energía generada con estas fuentes. Por otro lado, sólo supondrían el 6% del «mix» (o combinación de fuentes de energía), por lo que no afectaría tanto al precio final.

Pero entonces, ¿cuánta solar y eólica instalaremos? Según este plan, 14 kWh/p/d de eólica y 21 kWh/p/d de fotovoltaica. Esto nos llevaría a tener unos 110 GW de eólica (4 veces lo actualmente instalado en España. Estos parques requerirían el 4,5% del territorio, aunque la ocupación real, lo que ocupa cada torre, sería unas 10 veces menor). Además, necesitaríamos unos 240 GWp de fotovoltaica (unas 6 veces la instalada en Alemania y que ocuparía en torno al 0,6% de la superficie de España. Buena parte cabría en los tejados). En total, se generará un 20% más de energía de la que se requiere, que, en parte, se podrá exportar a otros países o se podría usar para producir combustibles renovables u otras formas de acumulación de energía que ayudaría a su propia gestión.

 

Figura 2. Reducción del consumo y fuente de energía para abastecerlo.

 

Bueno, bien. Pongamos que aceptamos este plan pero, ¡¡tiene que ser carísimo!! Sí y no. Depende de con qué se compare. El cálculo exacto nos llevaría probablemente varios artículos más y, además, no somos economistas. Pero intentemos ver de cuánto podemos estar hablando. Hemos dicho que necesitaremos unos 110 GW de eólica (a 1€/W) y unos 240 GW de fotovoltaica (a 0,8 €/W), lo cual, teniendo en cuenta que en España ya hay 5,4 GW de fotovoltaica y 24 GW de eólica, costaría unos 275 mil millones de euros. El resto de centrales, líneas de transmisión, bombas de calor, etc. harían que el coste total ascendiera a unos 600 mil millones de euros. Si asumimos que estos proyectos tienen una vida útil de unos 20 años, estaríamos hablando de unos 30 mil millones de euros al año. Veamos… ¿qué otras cifras similares tenemos lo españoles? El PIB de España es de en torno a un millón de millones de euros y los Presupuestos Generales del Estado son de unos 350 mil millones de euros. Pero hay un gasto que es especialmente interesante. ¡En España llegamos a gastar casi 40 mil millones de euros al año en comprar combustibles fósiles a otros países! Así que es un coste asumible, ¡especialmente teniendo en cuenta el ahorro en combustibles!

Tenemos un plan energético sostenible que puede abastecer nuestro consumo con un coste razonable, sin embargo, ¿permite este plan generar la electricidad en el momento en el que se necesita? Tenemos que ser conscientes, por un lado, de que para alcanzar la sostenibilidad y reducir el consumo energético total, hemos duplicado el consumo eléctrico actual, y que, por otro lado, vamos a generar la mayor parte de la electricidad consumida empleando fuentes renovables como la eólica o la solar fotovoltaica, cuya producción depende del sol o del viento que haya en cada momento. La generación eléctrica tiene que ser exactamente igual al consumo eléctrico en todo momento. ¿Podremos logarlo con este plan?

En el vídeo que puedes ver a continuación se ha simulado el plan propuesto a partir de datos meteorológicos para toda España, y del perfil de consumo eléctrico obtenido a partir de los datos de Red Eléctrica de España, multiplicados por un factor de 2 para adaptarlos al nuevo escenario de consumo energético planteado anteriormente. Como podrás apreciar, se ha conseguido que la generación eléctrica siempre sea igual o superior a la demanda durante todas las horas de año, exportando la energía sobrante a nuestros vecinos. Hay muchos momentos en los que sobra energía fotovoltaica (especialmente, en las horas centrales del día de los meses más soleados). Esa energía sobrante se almacenará mediante centrales hidráulicas de bombeo o gracias a la batería de los coches eléctricos. Sin embargo, hay otros momentos con poco viento y sin sol en los que las energías renovables no pueden abastecer el consumo eléctrico, ni siquiera empleando la energía almacenada durante el día (especialmente durante las noches de los meses con menor radicación solar). En esos momentos, resulta clave contar con los combustibles fósiles de respaldo, que permitirán producir la energía necesaria hasta disponer de nuevo del recurso renovable.

En definitiva, podemos comprobar que es posible generar la electricidad en el momento necesario, basándonos principalmente en las energías renovables y utilizando los combustibles fósiles de forma sostenible como respaldo.

 

 

Gracias a esta serie de tres artículos has podido comprobar que es posible alcanzar un modelo energético sostenible a un precio razonable y que es técnicamente viable, así que ¿a qué estamos esperando?

 

Nota: Este artículo está basado en el libro «Energía sostenible. Sin malos humos«, la adaptación al caso de España del exitoso libro «Sustainable energy – Without the hot air» de David MacKay, que se puede conseguir en https://es-sinmaloshumos.com/

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por los investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la Universidad Pública de Navarra Leyre Catalán Ros, Julio Pascual Miqueleiz y Javier Samanes Pascual

Energía sostenible. Sin malos humos (parte 2: consumo)

En el artículo anterior «Energía sostenible. Sin malos humos (parte 1: generación)», estimamos que las energías renovables en España podrían generar hasta unos 182 kilovatios-hora (kWh) por persona y día. Sin embargo, para comprender si es mucho o poco, necesitamos saber cuánta energía consumimos. Además, intentaremos identificar qué actividades son las que mayor consumo energético implican, con el objetivo de poder reducirlo y alcanzar un modelo energético sostenible. A continuación, realizamos algunas estimaciones (no son datos oficiales) de estos consumos. En el libro podrás ver estos cálculos en más detalle y compararlos con datos oficiales. ¡Vamos allá!

Empecemos con el transporte de personas. Basta con salir a la calle para darnos cuenta de que uno de los iconos de la civilización moderna es, sin duda, el coche con una sola persona en su interior. La distancia media recorrida al día por un español es de 22 kilómetros (km). Pongamos que el consumo medio es de unos 7 litros a los 100 km. Ya sólo nos queda saber la energía por unidad de combustible (la gasolina y el diésel tienen en torno a 10 kWh/l, con lo cual este coche consumiría 70 kWh/100 km). Empleando todos estos datos, llegamos a la conclusión de que, en nuestras unidades favoritas, cada persona consume de media unos 16 kWh al día para moverse en coche. Esta sería la energía necesaria para recorrer esos 22 km. Y tú, ¿cuántos kilómetros recorres de media al día?

Coche con conductor

¿Qué ocurriría si, en vez de usar los tradicionales coches de combustión, empleásemos coches eléctricos? El motor tradicional tiene una eficiencia del 25%, lo que quiere decir que el 75% de la energía que consume se disipa en forma de calor. En cambio, el motor eléctrico es mucho más eficiente, llegando a eficiencias de más del 80%, incluyendo la carga y descarga de las baterías. Por lo tanto, el consumo se reduciría a unos 5 kWh por persona y día de electricidad. Esta electricidad la podemos generar a partir de fuentes renovables y, además, podemos cargar los coches cuando haya más recurso y posponer su carga en momentos de menor generación.

Continuando con el transporte, ¿a quién no le gusta tomarse unas vacaciones y visitar otros países? Coger un avión se ha convertido para algunas personas en un gesto cotidiano, pero ¿somos realmente conscientes del consumo energético asociado? Curiosamente, un avión lleno tiene un consumo por persona y kilómetro inferior al de un coche ocupado por una sola persona (unos 40 kWh/100 km por cada persona). No obstante, un único vuelo intercontinental de ida y vuelta (de unos 14.000 km), supone un consumo de 12.000 kWh o 33 kWh/día si repartimos el consumo a lo largo de un año. ¡Más que el transporte en coche de todo un año! Pero no todo el mundo vuela. Mirando los kilómetros que se recorren en avión, podríamos estimar que la media española disminuye hasta unos 2 kWh por persona y día, pero no nos olvidemos del importante gasto energético que tiene un solo vuelo.

Pasemos ahora a otro gran bloque del consumo: el de la climatización de edificios. Podemos estimar cómo el mayor gasto es el de calefacción con unos 12 kWh por persona y día y el del aire acondicionado, de 0,6 kWh/p/d. Puede llamar la atención que el aire acondicionado sea tan bajo, pero hay que tener en cuenta que muchas casas en España no requieren de aire acondicionado. Si a esto sumamos el agua caliente sanitaria, con 1,4 kWh/p/d, tenemos que añadir a la pila de consumo 14 kWh por persona y día.

Radiador

¿Podemos reducir el consumo también en el caso de calefacción? La respuesta es que sí. Para ello, podemos atacar por tres vías: bajar el termostato, aislar los edificios y olvidarnos de quemar gas para calentarnos. La primera medida puede parecer un gesto inútil, pero, en realidad, es impresionante: por cado grado que bajes el termostato, ¡las pérdidas de calor se ven reducidas en un 10%! La segunda vía, el aislamiento, puede suponer un ahorro mucho mayor, aunque también a un coste más elevado si hablamos de reformar una casa, aunque resulta algo indudablemente rentable en viviendas de nueva construcción. Finalmente, la tercera medida consiste en cambiar las calderas de gas, que tienen una eficiencia del 90%, por bombas de calor, con un rendimiento (o COP) del 400%. Y en este caso, estamos otra vez electrificando el consumo, que, además, es gestionable, facilitando así la integración de la generación renovable.

Continuando con los consumos que hay en nuestra casa y trabajo, nos queda comentar los que actualmente sí son eléctricos: la luz, los electrodomésticos y aparatos electrónicos. Realizando cálculos similares a los anteriores, llegamos a la conclusión de que el consumo en luz es de 2 kWh por persona y día, y el de electrodomésticos y aparatos electrónicos, de 6 kWh/p/d. Como el lector podrá apreciar, estos consumos son bastante más pequeños que los vistos anteriormente. Podríamos intentar reducirlos, pero cualquier acción en este campo tendrá mucho menor efecto que intentar mejorar nuestra forma de movernos o calentarnos.

Otra importante fuente de consumo es nuestra propia alimentación. Una dieta de unas 2.600 kcal diarias equivale a unos 3 kWh/d/p, aunque, debido al uso de fertilizantes en agricultura, por ejemplo, y a que parte de esa comida es carne o productos procesados, el consumo real acaba siendo de unos 12 kWh/p/d.

Si a estos números le sumamos nuestras estimaciones de energía consumida en todos los objetos que compramos (incluidos sus envases) y el coste energético de transportarlos, llegamos a 95 kWh por persona y día. En realidad los datos oficiales del IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía) del Ministerio para la Transición Ecológica dicen que el consumo de energía primaria es de 85 kWh por persona y día. ¡Buenas noticias! El consumo actual es inferior al potencial renovable, pero recordemos la gran industrialización del terreno que es necesaria para abastecer todo este consumo con energías renovables. En la tercera parte, veremos cuánto podemos llegar a reducir el consumo y cómo sería un posible plan de generación en España.

Energías

Figura 1. Consumo actual estimado (95 kWh/p/d) y generación optimista (182,4 kWh/p/d) y pesimista (47 kWh/p/d) disponible en España por persona.

Nota: Este artículo está basado en el libro «Energía sostenible. Sin malos humos«, la adaptación al caso de España del exitoso libro «Sustainable energy – Without the hot air» de David MacKay, que se puede conseguir en https://es-sinmaloshumos.com/

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por los investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la Universidad Pública de Navarra Leyre Catalán Ros, Julio Pascual Miqueleiz y Javier Samanes Pascual

Energía sostenible. Sin malos humos (parte 1: generación)

¿Puede España ser sostenible energéticamente manteniendo su nivel actual de bienestar? Podrías pensar que hace falta ser un experto para responder a esta pregunta, pero nada más lejos de la realidad. Puedes formarte tu propia opinión al respecto de manera sencilla simplemente comparando cuánto se consume en nuestro país y cuánto se podría generar mediante fuentes renovables

Lo primero que haremos, dado que los datos energéticos de un país son enormes, es introducir una unidad mucho más fácil de manejar: los kilovatios-hora (kWh) por persona y día (kWh/p/d) o, en otras palabras, la energía que consume una persona durante un día. Gracias a esta unidad, podremos diferenciar más fácilmente lo importante de lo superfluo. Y ahora sí que sí, empecemos.

Cuando pensamos en energías renovables, las primeras que nos vienen a la cabeza son la fotovoltaica o la eólica. ¿Quién no ha visto una planta solar o un parque de aerogeneradores mientras conduce? Ahora bien, ¿cuánto podríamos llegar a generar con dichas tecnologías?

La energía fotovoltaica consiste en la transformación directa de la luz del sol en electricidad gracias a los paneles fotovoltaicos. En valor medio, la potencia solar bruta en un tejado orientado al sur en España es de 235 W/m2 (vatios por metro cuadrado). Si consideramos que un buen panel fotovoltaico tiene una eficiencia del 20%, pero que pierde un 25% de eficiencia debido a que, al calentarse, pierde eficiencia, por suciedad, por ejemplo, obtenemos que, si cubrimos totalmente una superficie orientada al sur, podemos obtener, en término medio, 35 W/m2. De este modo, para saber cuánta energía podemos obtener con fotovoltaica en España, simplemente tenemos que decidir cuánta superficie estamos dispuestos a ocupar. Por ejemplo, si consideramos 12,5 m2 de tejado por persona, podemos obtener con fotovoltaica 10 kWh por persona y día. Y si en vez de conformarnos únicamente con los tejados, nos lanzamos a poner varias huertas solares ocupando el 1,5% de la superficie de España, podemos obtener 57 kWh por persona y día adicionales. Para este último cálculo hemos tenido en cuenta la distancia entre paneles y que, al generar en gran escala, se suele optar por paneles más baratos y menos eficientes, lo que da lugar a una densidad de generación de unos 16 W/m2.

Paneles solares

Figura 1. A la izquierda, paneles fotovoltaicos en un tejado. A la derecha, planta fotovoltaica.

En el caso de la eólica, podemos hacer unos cálculos similares analizando cuánta potencia se puede extraer de media del viento y viendo la superficie disponible. La potencia que podemos extraer del viento varía con el cubo de la velocidad y se puede calcular mediante una sencilla fórmula. Considerando una velocidad media de 5 m/s (metros por segundo) a la altura del aerogenerador, se puede extraer del viento, en término medio, 1,3 W por cada metro cuadrado de terreno, teniendo en cuenta la eficiencia de los propios aerogeneradores, así como la distancia entre ellos, independientemente de su tamaño. Una vez que conocemos dicho valor, nos queda decidir qué superficie vamos hay que cubrir con aerogeneradores. Para estimar el potencial de la eólica, supongamos que empleamos un 10% de la superficie del país (lo cual puede ser exagerado). En ese caso, seríamos capaces de generar 33 kWh por persona y día. Hemos supuesto una superficie diez veces mayor que para el caso de la fotovoltaica, pero, si se tiene en cuenta la separación necesaria entre aerogeneradores y la infraestructura indispensable para el funcionamiento de los parques, realmente se estaría ocupando en torno al 1%.

Aerogenerador

Figura 2. Aerogenerador.

Si, además, también nos atrevemos a instalar aerogeneradores en el mar, donde el viento es más fuerte y estable, nuestras previsiones de generación mejoran: podemos obtener un 50% más de potencia por unidad de área. Para el caso de eólica marina de baja profundidad (hasta 60 metros), una tecnología que ya ha demostrado ser rentable, podríamos obtener 2,4 kWh por persona y día utilizando de nuevo el 10% de la superficie disponible. Y si nos lanzamos a por la eólica de alta profundidad, con la cual tenemos disponible una superficie mucho mayor, podríamos llegar a 26 kWh por persona y día cubriendo el 5% de la superficie.

Parque eolico

Figura 3. Parque eólico marino de baja profundidad situado en el mar del Norte.

Según lo visto hasta ahora, podríamos generar casi 130 kWh por persona y día gracias a la fotovoltaica y la eólica. Si, además, añadimos el potencial de biomasa, de hidroelectricidad y de energía solar térmica, podríamos ver que pueden llegar a generarse 182,4 kWh por persona y día utilizando únicamente fuentes renovables.

Este número muestra el gran potencial de las renovables en nuestro país, pero puede reducirse mucho si tenemos en cuenta el rechazo social que los proyectos de renovables a gran escala generan en parte de la sociedad. He aquí unos ejemplos: “Los parques eólicos estropean el paisaje y son perjudiciales para las aves”, “los paneles fotovoltaicos, solo para los tejados; no estoy dispuesto cubrir una superficie equivalente a la que ocupan las carreteras”, “la biomasa, únicamente con residuos de agricultura y maleza del bosque”, “hidroeléctrica, únicamente a pequeña escala; la gran hidráulica daña irreversiblemente el ecosistema”, “la eólica marina afectará al turismo”…. Es cierto que, en un principio, hemos podido llegar a ser muy optimistas, pero el objetivo era mostrar que realmente, si se quiere, hay potencial renovable para abastecer gran parte de nuestra demanda. Sin embargo, en caso de aceptar todas estas objeciones sociales, la generación renovable puede reducirse drásticamente, a unos 47 kWh/p/d.

Pero ¿es 47 poco? ¿es 182 mucho? Es necesario que pasemos a la parte de consumo para ser capaces de comprender esos datos. ¿En qué consumimos energía? Lo veremos en la segunda parte.

Consumo energia

Figura 4. Reducción del consumo y fuente de energía para abastecerlo.

Nota: Este artículo está basado en el libro «Energía sostenible. Sin malos humos«, la adaptación al caso de España del exitoso libro «Sustainable energy – Without the hot air» de David MacKay, que se puede conseguir en https://es-sinmaloshumos.com/

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por los investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la Universidad Pública de Navarra Leyre Catalán Ros, Julio Pascual Miqueleiz y Javier Samanes Pascual