Apuntes científicos desde el MIT

Durante mi regreso a Boston, donde placer, ciencia y trabajo se entremezclan, un amigo me aconsejó: “Deberías conocer a Rubén Juanes, un profesor español del MIT que trabaja en algo muy interesante”.

- “¿En qué?”
- “Investiga cómo los fluidos se mueven entre los medios porosos”

Sonreí y me quedé unos instantes reflexionando sobre el concepto tan raro de “interesante” que tienen los científicos…, pero cuando al rato visité la web de este ingeniero coruñés y descubrí que aplicaba dicho “movimiento de fluidos en medios porosos” a averiguar cómo mejorar el rendimiento de los pozos petrolíferos, a entender los peligrosos escapes de metano de los hidratos de gas en los fondos oceánicos, y a buscar maneras de inyectar bajo tierra el dióxido de carbono emitido por las centrales térmicas, le escribí de inmediato para pedirle que nos recibiera en su despacho del departamento de ingeniería civil y medioambiental del Instituto Tecnológico de Massachussets.

Volveremos con calma a estos temas extensísimos, pero hagamos hoy honor a la filosofía con que nació este blog llamado “Apuntes científicos desde el MIT”, y todavía desde Cambridge resumamos de manera desenfadada las principales anotaciones que realicé durante mi conversación con Rubén sobre el “movimiento de fluidos en medios porosos”.

Hidratos de gas – El hielo que se enciende
Tanto las bajas temperaturas de las zonas polares como la presión existente en los fondos oceánicos hace que se produzca un fenómeno extraño: en zonas donde la descomposición de materia orgánica genera gran cantidad de gas metano, cuando el agua se congela deja atrapado este gas en su interior y forma una especie de hielo que puede llegar a encenderse.
Los hidratos de metano se descubrieron hace más de 30 años, y según algunas estimaciones estas gigantescas capas en el subsuelo oceánico y el permafrost ártico pueden llegar a contener más carbono orgánico que todo el carbón, petróleo y gas natural existente en la Tierra.
Por tanto, la primera gran línea de investigación que apareció sobre los hidratos de gas fue averiguar cómo poder extraer el metano atrapado en ellos para quizás convertirlo en una nueva fuente de energía. Según Rubén todavía hay enormes limitaciones tecnológicas para conseguir rescatar el de los océanos, pero hay regiones de Canadá en las que se han hecho ensayos prometedores sobre los hidratos situados en capas superiores.
La otra línea importantísima, y aquí aparece el “movimiento en medios porosos” de Rubén, es entender los mecanismos por los que este metano atrapado en el hielo de los sedimentos oceánicos se va escapando hasta llegar a la atmósfera y contribuir significativamente al calentamiento global del planeta.
El metano es un gas que provoca un efecto invernadero considerable, y existe un enorme interés en comprender el rol exacto que tiene en las alteraciones del clima terrestres.

¿Cuánto petróleo queda?
Rubén me cuenta que de media, en cada yacimiento petrolífero sólo se extrae el 20-30% del petróleo que contiene. El resto está demasiado impregnado en el subsuelo y es tan complicado extraerlo que con la tecnología actual no resulta rentable hacerlo. Él, analizando el “movimiento de fluidos por medios porosos”, es uno de los muchos que investiga para mejorar la recuperación de petróleo. No es un campo que cojee en financiación, cualquier pequeño avance en este aspecto tiene unas repercusiones económicas muy considerables.
No pude resistirme a la típica pregunta acerca de cuántos años de petróleo nos quedan. “No tiene mucho sentido plantearlo de esta manera”, respondió, “el petróleo nunca se terminará, simplemente dejará de utilizarse cuando su precio suba por las nubes y resulte más barato utilizar otras alternativas energéticas”. Obvio, pero insistí un poco y le pedí que valorara el baile de cifras que solemos recibir dependiendo de las fuentes. Me explicó que para obtener tales estimaciones utilizan el “ratio R/P”, que significa la relación entre las Reservas restantes y la Producción o ritmo al que se extrae. La diversidad de pronósticos es considerable, pero admite que desde hace 40 años se está repitiendo que queda petróleo para 40 años más. El motivo de que el petróleo se resista a terminarse no está en la “P” sino en la “R”: En las últimas décadas se han ido descubriendo grandes yacimientos petrolíferos que han ido aumentando las reservas contabilizadas, y además la extracción es cada vez más efectiva. Pero ojo! Rubén advierte que está todo ya tan explorado que cada vez es más improbable descubrir ningún otro gran yacimiento oculto que añada más años de vida al petróleo. La única opción para mantener el R/P estable es aprender a mejorar ese 20-30% de rendimiento en las extracciones. Ahí está el reto, y parte del trabajo sobre “movimiento de fluidos por medios porosos” de Rubén.

La epopeya de inyectar CO2 bajo tierra
Mejorar la eficiencia energética e incrementar la producción con fuentes de energía renovables es sin duda la gran apuesta del reto energético al que nos enfrentamos, pero analizando ciertos datos parece utópico imaginar un futuro libre de combustibles fósiles. “Compruébalo”, me dijo Rubén, “pero China está construyendo alrededor de 100 centrales térmicas al año”. Todas estas centrales emiten grandes cantidades de CO2 a la atmósfera. Una posibilidad para reducir estas emisiones es capturarlo e inyectarlo bajo tierra para secuestrarlo entre diferentes estructuras rocosas del subsuelo.
El asunto es controvertido porque para conseguir por esta vía un efecto significativo en la reducción del CO2 atmosférico se requiere un proyecto faraónico. Implantar a gran escala estas costosas medidas significaría sin duda un notable aumento del precio de la energía eléctrica, y además se necesitaría una legislación a nivel global que obligara a todos los productores mundiales a implantar estas tecnologías.
Pero uno de los factores más importantes a resolver antes de ponerse a construir estos sistemas es averiguar si el CO2 se quedaría permanentemente en el subsuelo, o si de alguna manera se filtraría y volvería a escaparse a la atmósfera. Como podéis imaginar, aquí se enmarca la investigación en el “movimiento de fluidos en medios porosos”. El grupo de Rubén busca las zonas idóneas para que esta inyección de dióxido de carbono capturado a la salida de las centrales térmicas sea lo más estable posible.
Rubén confiesa sus dudas de que algo tan costoso pueda llegar a implantarse de manera global, pero al mismo tiempo advierte que se necesita una solución de este estilo; los combustibles fósiles no van a desaparecer de las ecuaciones energéticas, y aunque parezca descabellado adaptar mecanismos de captura de CO2 a la salida de las centrales térmicas para inyectarlo bajo tierra, es sin duda una opción muy a tener en cuenta.
La otra inquietante opción es, como le dije hacia el final de mi visita, “que todo continúe igual y a ver qué pasa”. Vi en su cara una expresión de resignación que parecía indicarme “por desgracia, ésta también es una opción posible…”

Dejando de lado este turbador último mensaje, una de las conclusiones que saqué de nuestra charla es que “ el análisis del movimiento de fluidos por medios porosos” es muchísimo más interesante de lo que yo pensaba. De largo.
Evidentemente, una conversación así debía terminar acompañado de otros científicos en el bar con el nombre más inspirador de Cambridge: “The Miracle of Science”.

Hoy os voy a hablar del laboratorio más rudimentario del MIT. Dejemos de lado la high tech, los nanotubos, o los robots de última generación. ¿Por qué? Porque hay un equipo cuyo objetivo es mucho más simple: aprovechar las ingeniosas mentes de los estudiantes del MIT para solucionar problemas concretos de países en vías de desarrollo. La condición: hacerlo de manera sencilla y barata para que pueda ser implantada fácilmente por la comunidad que la reciba. No se trata de regalarles molinos eléctricos para triturar el grano y producir harina, sino ayudarles a diseñar un aparato que ellos mismos puedan construir, expandir, y reducir la enorme cantidad de mujeres que pasan largas horas haciendo este proceso de forma manual. El D-Lab representa otra verdadera transferencia de conocimiento entre uno de los centros responsables de la actual revolución tecnológica, y rincones del planeta que están todavía lejos de la revolución industrial.

La clase del D-Lab es una de las más solicitadas por los estudiantes del MIT. Cada año se hacen sorteos para seleccionar a los afortunados, cuyo proyecto será analizar las necesidades identificadas por ONG’s o miembros del D-Lab, buscar soluciones, viajar tres semanas a los países de origen, trabajar con la gente local para resolver la problemática en cuestión, y recibir la recompensa emocional que supone ayudar de forma noble a personas que lo puedan necesitar. Muchos definen esta asignatura como la más influyente de sus estudios, y algunos han decidido reorientar su carrera profesional hacia el mundo de la cooperación. Y no es un tema baladí si hablamos de estudiantes brillantes destinados a causar un fuerte impacto en las tareas que desarrollen.

El D-Lab ya ha implantado los molinos antes citados en comunidades de Senegal, prótesis más baratas y fáciles de ajustar en la India, un sistema de cloración del agua que se está extendiendo por Honduras, parábolas para cocinar con energía solar en Lesotho (África), una desgranadora manual de cacahuetes, incubadoras que no requieren electricidad para realizar análisis bactereológicos del agua …, y muchos otros proyectos que en países pobres no saben cómo abordar, ni hay empresas con interés comercial suficiente en desarrollarlos.

Carbón para cocinar
Pero su proyecto estrella es la producción de carbón para cocinar a partir de desechos agrícolas. Empezó hace 6 años en Haití como una iniciativa más del D-Lab, pero por sus posibilidades ha recibido varias subvenciones, se ha exportado a otros lugares del tercer mundo, y sus alumnos han creado una empresa para implantarlo a gran escala en Haití.

Victor Grau es un ingeniero español que lleva varios años vinculado al D-Lab y viajando por diferentes países. En su mano derecha muestra los restos aparentemente inservibles de una mazorca de maíz, y en la izquierda tiene el carbón generado a partir de residuos orgánicos con la simple e ingeniosa metodología de carbonización que el D-Lab desarrolló. Sé que a primera lectura puede parecer que no hay para tanto; os confieso que yo tuve esta reacción inicial. Pero cuando Víctor te explica que en Haití las familias gastan casi el 25% de sus recursos en comprar madera para cocinar, que esta madera proviene de una preocupante deforestación, y que a nivel global los humos respirados en el interior de las casas representan uno de los principales problemas de salud en niños menores de 5 años, te das cuenta que sí puede tener un fuerte impacto.
Si queréis saber más de este proyecto, de otros, u os quedan dudas sobre D-Lab, podéis plantearlas en los comentarios. Víctor me ha confirmadoo que se compromete a participar de forma activa en la conversación.

Una ingeniera comprometida
Pero no puedo terminar el post sin mencionar a Amy Smith, la fundadora, líder y alma del D-Lab. Conocí a Amy por primera vez durante una conferencia en el Museo del MIT. Enseguida comprendí porqué aparece tanto en los medios , la solicitan a numerosas conferencias, ha recibido varios premios, y está considerada uno de los personajes más carismáticos del MIT. No es por sus descubrimientos científicos, ni por ideas futuristas extravagantes, sino por la pasión y honestidad que transmite cuando habla de algo tan simple como trasladar conocimiento a los países en vías de desarrollo. Y no sólo habla, sino que te puede citar una lista de proyectos ya implantados por su D-Lab.
Amy Smith es una de estas personas que trabaja por vocación, y cuando conversas con ella percibes esa calma y satisfacción que produce hacer un trabajo bien hecho, del que se siente orgullosa, y que está contribuyendo a hacer un mundo mejor.