ciencia y tecnología

Una breve historia del petróleo y la sociedad que decidió explotarlo

Durante los primeros meses de 1991, fuerzas iraquíes encendieron fuego a cientos de pozos petroleros en Kuwait en respuesta a la intervención de las fuerzas de la Coalición de la Guerra del Golfo. Los incendios petroleros de Kuwait fueron totalmente controlados en noviembre del mismo año. La invasión de Irak a Kuwait fue motivada por conflictos petroleros. http://bit.ly/VQfsAx  

Hace algunos meses un grupo de hackers de la comunidad musulmana, bajo el nombre de AnonGhost, lanzó el primero de lo que prometió sería una serie de ataques contra corporaciones occidentales y ciertos gobiernos de países árabes; la campaña #OpPetrol es un ataque dirigido a la industria petrolera que, en palabras de los activistas, “ha deshumanizado la economía y ha creado un nuevo orden mundial basado en el Petro Dólar”. Del otro lado del mundo, un grupo de ecologistas es arrestado por protestar contra la construcción de las primeras minas para explotar arenas de petróleo en Estados Unidos que, siguiendo el ejemplo de Canadá, busca extraer hidrocarburos por vías poco ortodoxas, como respuesta al agotamiento de otro tipo de yacimientos.

En México se invierten cantidades exorbitantes en la exploración y explotación de yacimientos petroleros en aguas profundas aún cuando la sombra del desastre provocado por el hundimiento de la plataforma Deepwater Horizon en 2010 no se ha disipado del todo.

No cabe duda que el mundo se mueve con combustibles fósiles y es un hecho que la reserva mundial de estos hidrocarburos está menguando; día con día somos testigos de las implicaciones políticas, económicas y sociales que se desprenden de este hecho. Pero, ¿qué sabemos realmente del petróleo?, ¿de dónde viene?, ¿cuándo comenzamos a explotarlo?, ¿por qué parece haber tan poco? y ¿cómo pasó de ser una solución energética a ser un problema mundial? Para darle respuesta a estas preguntas tenemos que comenzar el relato hace algunos millones de años, cuando la Tierra era muy diferente a lo que conocemos ahora.

 

Un puré de microorganismos a presión

Contrario a la creencia popular, hay muy poco de dinosaurios en nuestro petróleo; la mayor parte de él tuvo su origen en las aguas tibias y someras de mares antiguos, donde las condiciones ambientales favorecieron una explosión de vida microscópica (algas verde azules, foraminíferos y diatomeas), pero un océano floreciente de vida es también un océano lleno de muerte; cuando estos microorganismos partían al cielo de las diatomeas, sus restos se depositaron por millones sobre el lecho marino; en ocasiones la velocidad de este proceso era tal, que el piso oceánico acumulaba restos con mayor velocidad que la necesaria para iniciar el proceso de descomposición. A esta receta sólo tenemos que agregarle unos cuantos millones de años de temperatura y presión elevadas y listo: nuestro coctel de microorganismos se ha transformado en petróleo.

 

Las diatomeas son algas unicelulares que forman una proporción importante del fitoplancton. Poco queda de sus espectaculares diseños después de que el tiempo, la presión y las elevadas temperaturas las transforman en hidrocarburos. Ilustración de Ernst Haeckel.

 

 

Las condiciones adecuadas para la formación de petróleo no son exclusivas de una era geológica; distintas circunstancias pudieron haber generado situaciones similares a las expuestas anteriormente para formar los yacimientos que tanto nos esforzamos en localizar hoy en día. Un elemento constante para que sea exitosa la transformación del plancton en un potencial combustible de avión, es el paso del tiempo. Las condiciones de temperatura y presión necesarias para que esto suceda se logran mediante la acumulación lenta y sostenida de sedimentos que aumentan gradualmente la presión de las capas más bajas y provocan que éstas eleven su temperatura al estar más cerca del manto terrestre. Esto sólo sucede con el paso de millones y millones de años. En este proceso, además de petróleo, también se genera gas natural.

El carbón, el tercer elemento en nuestro imperio de combustibles fósiles, se generó mediante un proceso similar, pero éste utilizó materia vegetal “macro” -troncos y ramas- como materia prima. Estudios recientes han sugerido que la abundancia de depósitos de carbón con más de trescientos millones de años de antigüedad puede estar relacionada con la ausencia de hongos capaces de descomponer la lignina de los troncos. ¿De qué sirve comer madera si no se ha “inventado” la madera aún?

Existe un teoría alternativa respecto a la formación de petróleo y otros combustibles fósiles por la descomposición de materia viva: la teoría abiótica. Los defensores de esta teoría argumentan que el origen del petróleo, el carbón y el gas natural podrían estar ligados a procesos que ocurren naturalmente en las capas más profundas de la corteza terrestre, cerca del manto, sin necesidad de la intervención de materia viva. Existe una gran controversia con respecto a esta teoría, pero no puede eliminarse debido al simple hecho de que nadie ha presenciado la formación de petróleo de forma natural. Si la teoría abiótica tuviera fundamentos, esto implicaría que existe más –mucho más- petróleo, gas y carbón en la Tierra del que tenemos previsto; sin embargo, esto también implica que dichos recursos podrían estar a profundidades y condiciones tales que su explotación es prácticamente inviable bajo los esquemas de extracción actuales. Independientemente de quién tenga la razón, en términos de aprovechamiento de recursos, quedamos en las mismas.

 

El surgimiento de una economía petrolera

El petróleo se ha utilizado de forma más o menos constante por varias civilizaciones humanas. Existen registros de su uso por griegos, chinos y persas, quienes utilizaban el recurso para labores de construcción y, por su carácter inflamable, como materia prima para lámparas y otras pirotecnias. Su historia moderna empieza a mediados del siglo XIX, cuando pasó de ser un remedio casero para curar dolores reumáticos a ser el principal combustible utilizado en la iluminación.

El queroseno –un aceite producido a partir de una destilación simple del petróleo- sustituyó rápidamente al aceite de ballena como principal fuente de iluminación, debido a su bajo costo y aparente abundancia; esta industria fundamenta el éxito temprano de la explotación petrolera. Pronto se comenzaron a construir refinerías a gran escala para solucionar la demanda del combustible y procesar el nuevo recurso que “brotaba de la tierra”. John D. Rockefeller aprovechó la fiebre del oro negro y fundó Standard Oil, la compañía que capitalizó el aprovechamiento del hidrocarburo hasta principios del siglo XX.

En 1879 Thomas Alva Edison presenta al mundo el primer foco de luz incandescente, capaz de comercializarse a gran escala y el imperio del queroseno llega a su fin. Sin embargo, los procesos de refinación petrolera habían generado un sinnúmero de productos aprovechables y el petróleo no tardó en encontrar un nuevo mejor amigo: el motor de combustión interna.

A partir de aquí, la historia es fácil de recapitular: Henry Ford hace que el motor de combustión interna se vuelva uno de los bienes más comunes en los hogares estadounidenses y en el mundo, la demanda mundial de petróleo aumenta exponencialmente durante el siglo XX y se empiezan a aprovechar nuevos subproductos de la refinación del petróleo crudo, principalmente en la forma de polímeros plásticos.

Los primeros síntomas de agotamiento se hacen evidentes y para los años sesenta, Estados Unidos no puede sostener una producción capaz de satisfacer la demanda y se convierte en un fuerte importador del hidrocarburo. El mismo destino aqueja a muchos países industrializados y los conflictos bélicos por el recurso limitante empiezan a hacerse evidentes.

 

 El petróleo hoy

El panorama actual no es muy alentador. Existen fuentes muy optimistas y otras muy pesimistas sobre la cantidad de combustibles fósiles que quedan a nuestra disposición, pero la realidad es que el acceso a estos recursos, independientemente de la cantidad que quede, es cada vez más difícil y costoso. Prácticas altamente cuestionadas por sus repercusiones ambientales como el fracking y la explotación de arenas bituminosas ocupan las primeras planas en muchos países. A estos problemas, es necesario sumar que el aprovechamiento de combustibles fósiles es, en buena parte, responsable de los problemas de contaminación prevalecientes en las ciudades modernas y la mayor fuente de los gases invernadero de origen antropogénico que juegan un papel importante en el cambio climático. La época en la que el petróleo brotaba de la tierra sin mayores consecuencias ha quedado atrás.

Mientras muchos países siguen discutiendo medidas sobre cómo mantener las políticas energéticas vigentes, otros como Dinamarca han puesto manos a la obra en la búsqueda de alternativas. Dinamarca planea sustentar 70% del consumo energético nacional con recursos renovables (mediante el aprovechamiento de energía eólica) para 2020 y ser totalmente sustentable para mediados de siglo.

La granja de viento de Middelgrunden en Dinamarca es una parte de los esfuerzos de este país por volverse energéticamente sustentable en el corto plazo. Imagen por Kim Hansen. Procesada digitalmente por Richard Bartz y Kim Hansen. (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0).

 

Basar la economía global, de un país o de un pueblo en recursos no renovables no es una buena inversión a largo plazo. Quiero cerrar este artículo contándoles la historia de Pithole City, Pennsylvania; esta ciudad se estableció en 1965, en medio de la fiebre petrolera estadounidense. A unos meses de haberse realizado el trazo urbano, ya contaba con la oficina de correos más grande del estado, más de cincuenta hoteles, un periódico propio y una población superior a los quince mil habitantes. La producción petrolera que enriqueció a muchos de los habitantes de la ciudad cayó más de 70% en menos de un año y para 1977 la ciudad estaba completamente abandonada. Hoy, Pithole City prevalece como un museo donde se puede admirar la historia de los primeros días de la industria petrolera americana.

 

Si quieren conocer más detalles sobre la industrial petrolera, la historia del petróleo y los procesos químicos detrás de su refinación y aprovechamiento, aquí les dejó un link al libro Petroquímica y Sociedad de Susana Chow Pangtay. Si quieren algo más de información sobre el mercado y la situación global de la industria petrolera les recomiendo el libro Oil 101 de Morgan Downey. Y si quieren una buena lectura en el contexto del nacimiento de la industria petrolera americana, échenle un ojo a Oil! De Upton Sinclair o a su adaptación cinematográfica por Paul Thomas Anderson There Will Be Blood. ¡Ambos son muy recomendables!

100,000 Strong in the Americas, ¿qué podemos esperar?

“When we study together, we learn together, we work together and we prosper together.” President Barack Obama, May 2013, Mexico City.

“Cuando estudiamos juntos, aprendemos juntos, trabajamos juntos y prosperamos juntos.” Presidente Barack Obama, Mayo 2013, Ciudad de México.

Históricamente la relación entre los Estados Unidos Mexicanos y los Estados Unidos de América ha sido compleja y ha estado moldeada por lazos políticos, de negocios, culturales y familiares. El intercambio demográfico actual en la región es tan grande que la población hispana de los Estados Unidos de América ha superado los 50 millones de personas, haciéndolo el país con más hispanohablantes después de México. Sin embargo, intercambio demográfico no necesariamente significa un óptimo intercambio cultural e ideológico y aún hay un gran trabajo conjunto por hacer para impulsar la cooperatividad y el crecimiento en la región.

En la visita más reciente del Presidente Barack Obama a nuestro país, un tema importante en la agenda de discusión fue el programa 100,000 Strong in the Americas (100,000 Fuertes en las Américas), cuyo propósito principal es impulsar la movilidad de estudiantes no sólo entre los Estados Unidos de América y México, sino en todo el continente. Este programa pretende atraer a 100,000 estudiantes latinoamericanos a estudiar en EUA, mientras 100,000 estudiantes estadounidenses van a estudiar a Latinoamérica anualmente, con el objetivo final de lograr una mejor integración social, cultural y comercial en el continente. Este programa será financiado por el Gobierno de los Estados Unidos de América, la Asociación de Educadores Internacionales (NAFSA), gobiernos de países latinoamericanos, universidades y el sector privado.

¿Por qué es necesario un plan como este? La población del continente americano alcanza cerca de los 1,000 millones de habitantes (México: ~120 millones; Estados Unidos de América: ~300 millones) y se proyecta que para 2050 la población del continente rebase los 1,250 millones. Este crecimiento demográfico demanda soluciones innovadoras a problemas en sectores como salud, medio ambiente, educación, migración, seguridad, entre otros.

Actualmente existen diversos esfuerzos por crear soluciones a los problemas conjuntos de las Américas, pero a pesar de la cercanía geográfica aún hay grandes puentes que tender para lograr un entendimiento más profundo de la diversidad cultural. Esta vasta diversidad ideológica y cultural enriquece al continente pero al mismo tiempo hace que sea complicado crear políticas que funcionen y sean efectivas en toda la región. Estas soluciones sólo serán producto de trabajo en equipo entre los futuros líderes e innovadores de las naciones americanas. Facilitar el intercambio académico y cultural entre estos jóvenes futuros líderes los ayudará a comprender de manera más integral estos problemas, compartir ideas y crear soluciones para los mismos.

Sin duda las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (las famosas áreas “STEM” por sus siglas en inglés: science, technology, engineering and mathematics) serán de vital importancia en este programa y para el futuro desarrollo del continente.

¿Quién se beneficiará de un programa como este? En el corto plazo, los jóvenes estudiantes. La experiencia de estudiar en el extranjero crea una nueva forma de percibir tus raíces, un sentido de responsabilidad por volver a casa y ayudar a quienes están ahí. En el mediano y largo plazo: los países participantes en este programa, pues habrá una red de profesionales pensando en los problemas de estos países desde una perspectiva global, con ideas provenientes de todo el continente, buscando la manera de colaborar para crecer juntos. Se espera que el intercambio comercial en América crezca como resultado de esta iniciativa y de esta forma el sector privado también resultaría beneficiado, impulsando el crecimiento económico del continente.

Este intercambio académico traerá consigo intercambio de ideas e impulsará la cooperación. Los lazos de amistad creados a partir de la movilidad de estudiantes dentro del continente fortalecerán los lazos humanos en las Américas, sin duda indispensables para el crecimiento de nuestro continente. Durante la etapa de estudios universitarios se crea una manera de pensar y abordar problemas, la movilidad estudiantil creará una mente multicultural entre los estudiantes de las Américas, se fomentarán amistades entre personas de diferentes países, estos lazos traerán un mayor intercambio comercial, cultural y de valores para el continente.

¿Qué debe hacer México? Creo que la respuesta es simple, hacer lo que nos corresponde de la mejor manera. Si eres estudiante: estudia; en México o en el extranjero, donde estés hazlo lo mejor posible, no hay más. A los líderes políticos, apoyar e impulsar programas como este, facilitar los medios para que más estudiantes mexicanos se beneficien de esta iniciativa. Los profesores y académicos, mejorar su desempeño día a día para que las institutions educativas mexicanas sean más atractivas para estudiantes no sólo de Estados Unidos y Latinoamérica, sino de todo el mundo, de esta forma el intercambio académico y cultural será continuado así como los beneficios que lo acompañan.

Si la población hispana en los Estados Unidos actualmente es de más de 50 millones de personas, ¿podrán 100,000 estudiantes latinoamericanos impactar en la forma en que EUA mira a Latinoamérica? Y si la población de toda América es de casi 1,000 millones de personas, ¿podrán 200,000 jóvenes estadounidenses y latinoamericanos mejorar la calidad de vida y proponer soluciones a los grandes problemas del continente? El reto es grande, pero también lo son el liderazgo, la pasión y el talento de los jóvenes de las Américas.

Escrito por Jorge Buendía y publicado originalmente en AILUM

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Acerca del autor

Jorge Eduardo Buendía Buendía es egresado de la Licenciatura en Ciencias Genómicas de la UNAM y actualmente investigador asistente en la Universidad de Edimburgo. Es también co-fundador de la Asociación de Ingenieros Líderes Unidos por México A.C. Sus intereses académicos yacen en la intersección entre matemáticas, computación y biología. De manera paralela se interesa en temas como educación, salud pública y literatura.

¿Y cómo se ve la superficie marciana?

Colaboración de nuestros amigos de Pedazos de Carbono

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Esta ocasión vamos a compartir unas imágenes de la superficie marciana que se ven super espectaculares. Realmente nos hacen pensar cómo sería observar un amanecer en el planeta rojo, e incluso podemos ver como lucen algunas de sus montañas.
SuperficieMarciana1
SuperficieMarciana2

Pero antes de continuar, ¿te has preguntado cómo le hicieron para poderlas tomar? Pues realmente estas imágenes son producto de la mezcla de datos topográficos precisos obtenidos por la NASA y el arte del holandés Kees Veenenbos. Los mapas topográficos obtenidos por "The Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA)", que fue uno de los cinco instrumentos a bordo de la nave "Mars Global Surveyor (MGS)", fueron usados en el programa Terragen de gráficos por computadora como base para crear las imágenes llenas de realismo de la superficie marciana. Para Kees fue un gran reto, ya que lo que lo motivaba era hacer llegar a las masas la belleza lejana a nuestro planeta para que pudiéramos apreciar y entender lo maravilloso del planeta rojo.

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Muchas de estas imágenes no sólo han ayudado a la NASA a identificar el mejor lugar para aterrizar algunas de las misiones que han llegado a Marte, sino que igual han servido para la difusión de la ciencia en los programas de la NASA, de "National Geographic" y de la serie científica estadounidense NOVA.

Espero que les hayan gustado, y que nos hagan saber si es que a primera vista les parecieron demasiado detalladas o que fueron tomadas 100% con una cámara.

Starignus

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Escrito por Ariadna Blanca Romero y publicado originalmente en Pedazos de Carbono

Crónica de un mexicano en el festival mundial de la ciencia

Eran las 10 en punto de la mañana, las puertas del elevador se abrían y entré al recinto. El lugar era un collage impresionante: por aquí un taller de carpintería, más allá un mini-estudio de televisión, por allá una sala de conferencias. En el bullicio del lugar se podían escuchar todas las entonaciones imaginables del inglés. Diez minutos después se escuchó una voz por el micrófono: “Bienvenidos al primer hackatón del festival internacional de la ciencia”. Todos aplaudimos y nos emocionamos como si estuviéramos en un concierto de rock. Pero aquel día nadie iba a usar el escenario para cantar. En lugar de eso escuchamos atentos la presentación de una docena de proyectos: desde un collar para rastrear la actividad de tu perro, hasta un programa para ayudar a analizar los datos del Gran Colisionador de Hadrones. Me encontraba ni más ni menos que en el science hack day organizado por el “World Science Festival 2013 (Festival Mundial de la Ciencia 2013)” en la ciudad de Nueva York.  La idea del evento era bastante simple: personas de muy diversas áreas con interés en la ciencia nos reuniríamos un fin de semana con el objetivo de hacer hacks, es decir, proponer soluciones innovadoras (aunque no necesariamente elegantes o bien desarrolladas) a problemas concretos relacionados con diversos proyectos científicos, mejorar o extender sus aplicaciones, aportar ideas, construir dispositivos, probar programas o incluso comenzar proyectos nuevos. Todo en un tiempo récord y trabajando en equipos con personas que recién acababas de conocer y que podían ser desde estudiantes de preparatoria, hasta profesores retirados, pasando por ingenieros, artistas, científicos, diseñadores, escritores, periodistas, por mencionar algunos.

Una pantalla gigante con este logo era lo primero que recibía a los “hackers”

 

La diversidad de proyectos también fue impresionante: por un lado un físico cuántico de la Universidad de Zúrich que quiere crear un modelo estándar que sea fácil de entender para la gente común y los estudiantes de física que se empiezan a interesar en el campo; por el otro, un biólogo molecular de la Universidad de Nueva York que secuenció el ADN de las bacterias de un billete de un dólar; más allá un ecologista interesado en crear un dispositivo que rastree la basura.

Yo me interesé en el proyecto de un joven estudiante del Instituto Politécnico de Nueva York. Se trataba de una aplicación para iPad llamada “lewis dots”. Es un pequeño programa que muestra de forma interactiva el concepto de la formación de uniones entre los átomos y que a los niños les suele gustar bastante.

Acabó el hack day (que en realidad fueron dos: sábado y domingo) y terminé exhausto, pero me sentía muy satisfecho por la experiencia. Aunque no pudimos avanzar tanto como nos hubiera gustado con la aplicación (dos días es muy poco para todas las ideas que surgieron, incluso para una aplicación relativamente simple), salí con una gran sonrisa en el rostro, pues conocí un gran equipo de personas interesadas en hacer que la ciencia llegue a la gente y me enteré de algunas útiles herramientas para los que estamos interesados en la divulgación y la ciencia ciudadana.

Era temprano y todavía quedaba una hora para la conferencia-debate a la que asistiré, así que paseé un rato por la feria callejera que el festival instaló cerca del Washington Square. Me impresionaron las multitudes de niños que se acercaban a ver las demostraciones que los científicos de las principales universidades de la ciudad prepararon para ellos. El festival era enorme y muy interesante. El stand del Museo de Historia Natural me llamó particularmente la atención, pero no pude verlo porque se me estaba haciendo tarde y debía apresurarme para llegar a tiempo al debate.

Llegué a la hora exacta y a los pocos minutos las luces se apagaron y la conferencia comenzó. Destacados científicos y expertos del área de la epigenética (como el Dr. Jean-Pierre Issa, uno de los pioneros en el uso de una “terapia epigenética” para el tratamiento de algunos tipos de cáncer) discutieron sobre las implicaciones sociales de esta ciencia naciente que busca el vínculo entre los genes y el medio ambiente. Mi área de investigación es precisamente la epigenética, así que sobra decir que estaba bastante emocionado por ver a varios de mis ídolos discutiendo entre ellos en un ambiente completamente distinto a la formalidad de los congresos científicos. La discusión abarcó una gran cantidad de temas y el tiempo fue poco: se discutieron ideas básicas sobre lo que sabemos de epigenética y su implicación para la vieja pregunta de ¿qué es más importante los genes o el ambiente?. La plática continuó con el tema de la privacidad de los datos epigenéticos y su falta de regulación, así como las nuevas tecnologías para obtenerlos y analizarlos. El debate finalizó con las implicaciones de la epigenética en la salud pública. Una cosa me quedó clara: hay todavía mucho por discutir y aún más por explorar.