El primer laboratorio científico de la historia

Energía domesticada



El uso del fuego se remonta cientos de miles de años en el tiempo, a una época en la que no había aparecido todavía el hombre moderno. En la ribera del lago Hula en el norte de Israel, se han encontrado evidencias que sugieren que homínidos, posibles antecesores nuestros, habían adquirido la habilidad de usar el fuego hace unos 800,000 años. Aunque nunca llegaremos a saber como fue que adquirieron esta habilidad, podríamos quizá imaginar que inicialmente tomaron el fuego de una fuente natural -por ejemplo de un árbol incendiado por un rayo- y lo mantuvieron encendido en una fogata hasta que la lluvia o alguna otra contingencia lo extinguieran. Posteriormente, a lo largo de cientos de miles de años, aprendieron a generar su propio fuego -quizá a partir de las chispas producidas al chocar dos pedernales- y de este modo se libraron de depender de los incendios naturales fortuitos para tener acceso al fuego.

El fuego resulta de la reacción química de materiales orgánicos con el oxígeno del aire, lo que libera energía en forma de calor. Podemos considerar que una fogata es un arreglo o dispositivo para producir energía calorífica a partir de la energía química acumulada en el material combustible. Así, las fogatas encendidas hace 800,000 años representan el ejemplo más antiguo conocido de generación de energía calorífica para un uso específico, quizá para calentar espacios habitables.

Ochocientos mil años después, en el año de 1876, el ingeniero alemán Nicolaus Otto desarrolló el motor de combustión interna empleado en automóviles. Este motor es un dispositivo que convierte la energía química almacenada en la gasolina en energía mecánica. Para lograr esto, dentro de los cilindros del motor se hace explotar de manera controlada una mezcla de gasolina con aire. Los gases producto de la explosión se expanden dentro de los cilindros y la fuerza de esta expansión, transmitida a las ruedas del automóvil, es la que lo hace moverse.

Al igual que una fogata, un motor de combustión interna está diseñado como un dispositivo para convertir una forma de energía en otra para un uso específico. Tanto en una fogata como en un motor de combustión interna esta conversión debe darse en forma controlada a fin de que los dispositivos sean prácticos. En caso contrario, la fogata podría extenderse a sus alrededores y provocar un incendio catastrófico, o bien el motor podría explotar con resultados también catastróficos.

Si bien tanto la fogata como el motor de combustión interna son dispositivos para obtener energía, la diferencia en sofisticación tecnológica entre los dos es muy grande. De hecho, el motor de combustión interna tal como lo conocemos ahora, es un ejemplo de una tecnología de base científica que requirió de avances científicos que se dieron en la primera mitad de siglo XIX. En contraste, el descubrimiento del procedimiento para producir fuego a voluntad hace cientos de miles de años, se realizó seguramente por accidente y empleando un procedimiento de prueba y error.

El desarrollo industrial de los últimos dos siglos ha requerido de cantidades crecientes de energía que obtenemos hoy en día de muy diversas fuentes. Una de éstas es la nuclear, que representa aproximadamente el 6 % de la energía total generada a nivel mundial. La generación de energía nuclear es un ejemplo prototípico de tecnología de base científica, que fue posible gracias al conocimiento científico del núcleo atómico que se alcanzó en la primera mitad del siglo XX. La energía nuclear proviene de la fisión de átomos de uranio, proceso que libera una enorme cantidad de energía.

Como sabemos, al final de la Segunda Guerra Mundial los Estados Unidos usaron la fisión nuclear para fabricar bombas atómicas. En una bomba de este tipo, se produce una explosión por la fisión incontrolada de átomos de uranio. La fisión nuclear, sin embargo, puede también emplearse para generar energía de manera controlada. Esto se logra en los reactores nucleares que son instalaciones para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada por la fisión controlada de átomos de uranio.

La energía ha sido un elemento esencial para el desarrollo de la civilización humana. A nuestro alrededor encontramos energía en diferentes formas: solar, eólica, hidráulica y como combustibles orgánicos o fisionables, por nombrar sólo algunas. Esta energía está a nuestra disposición y es suficiente para cubrir nuestras necesidades, pero hay que saber como controlarla y aprovecharla. Desde la adquisición del fuego por nuestros ancestros hace alrededor de un millón de años hemos logrado grandes avances en esta dirección, sobre todo a partir de la introducción del conocimiento científico en el proceso de desarrollo tecnológico. La diferencia en sofisticación tecnológica entre un reactor nuclear y una fogata es enorme y nos da una medida de cuanto hemos progresado.

No debemos, sin embargo, menospreciar la tecnología del fuego desarrollada hace cientos de miles de años, la cual en su momento constituyó un desarrollo tecnológico formidable. Baste pensar que la gran mayoría de nosotros seríamos incapaces en la actualidad de encender un fogata sin cerillos.

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