VIRGINIA BEACH - El problema de las fuentes de energía de largo plazo ha ido a la deriva hacia una crisis desde hace décadas. De hecho, las catástrofes en Japón finalmente podrían lograr lo que no pudieron décadas de conflicto en Oriente Próximo: obligar a los gobiernos a invertir en la investigación necesaria para desarrollar alternativas energéticas viables.
La respuesta política inmediata al desastre japonés será realizar pequeños reajustes entre las fuentes de energía conocidas, incluidas la eólica y la solar. Sin embargo, las opciones actuales que muchos gobiernos desean abarcar no lograrán este cometido. Por ejemplo, la producción de los materiales utilizados para capturar y almacenar energía solar puede causar tantos daños al medio ambiente como los combustibles convencionales, y las tecnologías solar y eólica actuales no pueden satisfacer fácilmente las necesidades de grandes poblaciones.
Por supuesto, los combustibles fósiles, principalmente carbón y gas natural, siguen siendo importantes, pero su extracción y uso están vinculados a la contaminación de las aguas subterráneas y emisiones de dióxido de carbono, especialmente en América del Norte y China. La tragedia en Japón nos recuerda que, si bien la energía nuclear no emite CO2, es tóxica de otras maneras.
Si alguna vez hubo un momento para invertir de manera masiva en investigación de fuentes de energía de largo plazo, ese momento es hoy. Necesitamos algo a la escala del Proyecto Manhattan (que creó la bomba atómica) o el Programa Apolo (que puso al hombre en la luna).
Ambas iniciativas se llevaron a cabo en un corto período de tiempo y a un precio relativamente bajo. En dólares actuales, cada una costó alrededor de 200 mil millones, una mera fracción de lo que Estados Unidos ha pagado por la guerra de Irak y menos que el costo que ha implicado el aumento de los precios del petróleo durante el año pasado.
Tanto el Programa Apolo como el Proyecto Manhattan tenían características únicas. Cada uno reunió las mentes más agudas de una serie de países para hacer frente a una tarea. En ambas iniciativas había poco margen de tolerancia al fracaso, por lo que se tendió a confiar en la anterior generación de conocimientos científicos, ya que la tecnología resultante era más digna de confianza. Ninguna supuso un gran reto científico, sino más bien un inmenso problema de ingeniería. Aunque era necesaria la inventiva, se utilizaron métodos científicos existentes en el momento.
Desafortunadamente, los gobiernos se centran ahora en un solo aspecto de este formato de inversión, en que la tecnología está casi lista para ser financiada. Pero esto da lugar a interminables esfuerzos para hacer menos problemáticos métodos que no son ideales. Necesitamos un elemento que cambie las reglas del juego, como el circuito integrado, la radio o la electricidad. Este cambio de paradigma requiere una inversión a la escala del Programa Apolo, pero en las ciencias básicas.
Hay varios ejemplos del tipo de fenómenos que, con el beneficio de una nueva perspectiva, podrían dar lugar a fuentes de energía inesperadas. Por ejemplo, más allá de la luz solar de día, la Tierra es bombardeada por todo tipo de otras radiaciones procedentes de fuera de nuestro sistema solar. Entendemos algo de esto, pero aún falta comprender bien la mayor parte del material del universo y las fuerzas asociadas con él. Es muy probable que haya una fuente galáctica de energía que sea constante, ilimitada y se encuentre en nuestro cielo ahora mismo. Sin la investigación básica para ayudarnos a comprender estas fuerzas, su potencial se nos escapará.
Un efecto aún más misterioso ocurre en la Tierra con los seres vivos. De acuerdo a las leyes generales de la física, todo tiende al desorden, en un proceso conocido como entropía. Menos sabido es por qué algunos agentes hacen lo contrario, tendiendo hacia el orden y la estructura. Las plantas, por ejemplo, interactúan con su medio ambiente para producir localmente sistemas ordenados, lo que tiene como resultado la creación de madera (y otros tipos de biomasa). Cuando quemamos madera, revertimos el proceso, deshaciendo el orden y produciendo energía. En este simple nivel entendemos cómo funciona la naturaleza.
Pero en casos más complejos, en que los seres vivos colaboran para la construcción de sociedades o crear conocimiento, nuestros modelos científicos son insuficientes. Esto ha llevado a algunos científicos a comenzar a investigar nuevos modelos de energía desde la perspectiva de la "inteligencia e información", en los cuales el orden es equivalente a la información. Con una perspectiva fresca sobre el asunto podrían surgir nuevas posibilidades.
Por ejemplo, consideremos el clatrato de metano, una piedra parecida al hielo que en la mayoría de los casos se crea de manera ordenada gracias a una compleja colaboración entre microbios. Los depósitos mundiales de clatrato de metano contienen más del doble de la cantidad de energía de todos los combustibles fósiles conocidos, y se puede quemar limpiamente. Si no se queman de forma controlada, la liberación de clatratos brutos a la atmósfera representaría una amenaza global para el clima, y en el pasado las liberaciones masivas han sido catastróficas. Sin embargo, una mejor comprensión del "flujo de información" biológica puede ayudarnos a utilizar el clatrato de metano de una manera que en realidad pueda contrarrestar el calentamiento global.
No obstante, no se exploran soluciones como estas debido a que no están dentro de nuestro alcance inmediato, como lo estaban la bomba atómica y el aterrizaje en la luna. Por lo tanto, tal vez sea necesario un enfoque radicalmente nuevo para la investigación. Teniendo en cuenta los intereses comunes de la humanidad en nuevas fuentes de energía, parece que las mentes científicas más brillantes del mundo deberían colaborar para identificarlas.
Un proyecto así florecería en una comunidad científica que esté madurando, en lugar de contar con métodos rígidos. Mientras que Japón, EE.UU. y Europa son competentes en la investigación de lo que es casi conocido, es más probable que la ciencia de vanguardia aparezcan en una economía hambrienta de recursos e infraestructura, como China. En lugar de un solo laboratorio, un programa así podría ser un emprendimiento distribuido virtual, aprovechando el tipo de colaboración industrial innovadora en que destaca China en la actualidad.
Necesitamos avances fundamentales en fuentes de energía alternativas, y pronto. Para lograrlos, probablemente se requiera un gran esfuerzo de colaboración centrado en la ciencia teórica. Cambiar nuestro enfoque de investigación de esta manera puede parecer más difícil que utilizar lo que ya tenemos. Pero, al igual que con nuestros recursos naturales, nos estamos quedando sin opciones.
VIRGINIA BEACH - El problema de las fuentes de energía de largo plazo ha ido a la deriva hacia una crisis desde hace décadas. De hecho, las catástrofes en Japón finalmente podrían lograr lo que no pudieron décadas de conflicto en Oriente Próximo: obligar a los gobiernos a invertir en la investigación necesaria para desarrollar alternativas energéticas viables.
La respuesta política inmediata al desastre japonés será realizar pequeños reajustes entre las fuentes de energía conocidas, incluidas la eólica y la solar. Sin embargo, las opciones actuales que muchos gobiernos desean abarcar no lograrán este cometido. Por ejemplo, la producción de los materiales utilizados para capturar y almacenar energía solar puede causar tantos daños al medio ambiente como los combustibles convencionales, y las tecnologías solar y eólica actuales no pueden satisfacer fácilmente las necesidades de grandes poblaciones.
Por supuesto, los combustibles fósiles, principalmente carbón y gas natural, siguen siendo importantes, pero su extracción y uso están vinculados a la contaminación de las aguas subterráneas y emisiones de dióxido de carbono, especialmente en América del Norte y China. La tragedia en Japón nos recuerda que, si bien la energía nuclear no emite CO2, es tóxica de otras maneras.
Si alguna vez hubo un momento para invertir de manera masiva en investigación de fuentes de energía de largo plazo, ese momento es hoy. Necesitamos algo a la escala del Proyecto Manhattan (que creó la bomba atómica) o el Programa Apolo (que puso al hombre en la luna).
Ambas iniciativas se llevaron a cabo en un corto período de tiempo y a un precio relativamente bajo. En dólares actuales, cada una costó alrededor de 200 mil millones, una mera fracción de lo que Estados Unidos ha pagado por la guerra de Irak y menos que el costo que ha implicado el aumento de los precios del petróleo durante el año pasado.
Tanto el Programa Apolo como el Proyecto Manhattan tenían características únicas. Cada uno reunió las mentes más agudas de una serie de países para hacer frente a una tarea. En ambas iniciativas había poco margen de tolerancia al fracaso, por lo que se tendió a confiar en la anterior generación de conocimientos científicos, ya que la tecnología resultante era más digna de confianza. Ninguna supuso un gran reto científico, sino más bien un inmenso problema de ingeniería. Aunque era necesaria la inventiva, se utilizaron métodos científicos existentes en el momento.
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Desafortunadamente, los gobiernos se centran ahora en un solo aspecto de este formato de inversión, en que la tecnología está casi lista para ser financiada. Pero esto da lugar a interminables esfuerzos para hacer menos problemáticos métodos que no son ideales. Necesitamos un elemento que cambie las reglas del juego, como el circuito integrado, la radio o la electricidad. Este cambio de paradigma requiere una inversión a la escala del Programa Apolo, pero en las ciencias básicas.
Hay varios ejemplos del tipo de fenómenos que, con el beneficio de una nueva perspectiva, podrían dar lugar a fuentes de energía inesperadas. Por ejemplo, más allá de la luz solar de día, la Tierra es bombardeada por todo tipo de otras radiaciones procedentes de fuera de nuestro sistema solar. Entendemos algo de esto, pero aún falta comprender bien la mayor parte del material del universo y las fuerzas asociadas con él. Es muy probable que haya una fuente galáctica de energía que sea constante, ilimitada y se encuentre en nuestro cielo ahora mismo. Sin la investigación básica para ayudarnos a comprender estas fuerzas, su potencial se nos escapará.
Un efecto aún más misterioso ocurre en la Tierra con los seres vivos. De acuerdo a las leyes generales de la física, todo tiende al desorden, en un proceso conocido como entropía. Menos sabido es por qué algunos agentes hacen lo contrario, tendiendo hacia el orden y la estructura. Las plantas, por ejemplo, interactúan con su medio ambiente para producir localmente sistemas ordenados, lo que tiene como resultado la creación de madera (y otros tipos de biomasa). Cuando quemamos madera, revertimos el proceso, deshaciendo el orden y produciendo energía. En este simple nivel entendemos cómo funciona la naturaleza.
Pero en casos más complejos, en que los seres vivos colaboran para la construcción de sociedades o crear conocimiento, nuestros modelos científicos son insuficientes. Esto ha llevado a algunos científicos a comenzar a investigar nuevos modelos de energía desde la perspectiva de la "inteligencia e información", en los cuales el orden es equivalente a la información. Con una perspectiva fresca sobre el asunto podrían surgir nuevas posibilidades.
Por ejemplo, consideremos el clatrato de metano, una piedra parecida al hielo que en la mayoría de los casos se crea de manera ordenada gracias a una compleja colaboración entre microbios. Los depósitos mundiales de clatrato de metano contienen más del doble de la cantidad de energía de todos los combustibles fósiles conocidos, y se puede quemar limpiamente. Si no se queman de forma controlada, la liberación de clatratos brutos a la atmósfera representaría una amenaza global para el clima, y en el pasado las liberaciones masivas han sido catastróficas. Sin embargo, una mejor comprensión del "flujo de información" biológica puede ayudarnos a utilizar el clatrato de metano de una manera que en realidad pueda contrarrestar el calentamiento global.
No obstante, no se exploran soluciones como estas debido a que no están dentro de nuestro alcance inmediato, como lo estaban la bomba atómica y el aterrizaje en la luna. Por lo tanto, tal vez sea necesario un enfoque radicalmente nuevo para la investigación. Teniendo en cuenta los intereses comunes de la humanidad en nuevas fuentes de energía, parece que las mentes científicas más brillantes del mundo deberían colaborar para identificarlas.
Un proyecto así florecería en una comunidad científica que esté madurando, en lugar de contar con métodos rígidos. Mientras que Japón, EE.UU. y Europa son competentes en la investigación de lo que es casi conocido, es más probable que la ciencia de vanguardia aparezcan en una economía hambrienta de recursos e infraestructura, como China. En lugar de un solo laboratorio, un programa así podría ser un emprendimiento distribuido virtual, aprovechando el tipo de colaboración industrial innovadora en que destaca China en la actualidad.
Necesitamos avances fundamentales en fuentes de energía alternativas, y pronto. Para lograrlos, probablemente se requiera un gran esfuerzo de colaboración centrado en la ciencia teórica. Cambiar nuestro enfoque de investigación de esta manera puede parecer más difícil que utilizar lo que ya tenemos. Pero, al igual que con nuestros recursos naturales, nos estamos quedando sin opciones.