Producción de Hidrógeno

En la actualidad existen varios métodos mediante los cuales se ha hecho posible la producción de hidrógeno, dichos métodos requieren la separación del hidrógeno de otros elementos químicos como lo es el oxígeno en el caso del agua  o el carbono en los distintos hidrocarburos.

Generalmente el hidrógeno es extraído de  los hidrocarburos, es decir de combustibles fósiles mediante procesos químicos, por otro lado se ha escuchado mucho acerca de la obtención de hidrógeno mediante biorreactores de algas, o haciendo uso de electricidad, lo que tiene que ver con la electrolisis del agua, también puede obtenerse hidrógeno por reducción química o por termólisis. Sin embargo se ha considerado que el método más desarrollado tiene que ver con la generación de hidrógeno a partir de hidrocarburos, debido a la baja emisión de dióxido de carbono que genera este proceso reduciéndose así la contaminación ambiental.

En los últimos años se ha hecho alusión a esta producción masiva de hidrógeno mediante diversos métodos, refiriéndose a la ¨Economía de Hidrógeno¨.

En el presente trabajo se realizará una descripción del proceso mediante el cual se puede producir hidrógeno, los materiales y el estado actual de distintos proyectos, para posteriormente analizar la eficiencia del proceso y nuevas alternativas.

1.      Producción  de Hidrógeno:

Existen varias fuentes de producción de hidrógeno, desde combustibles fósiles como gas natural o carbón o fuentes energía renovable como la solar, eólica, hidroeléctrica y biomasa. Por otra parte se distinguen una serie de procesos tecnológicos que se utilizan en la producción de hidrógeno, pueden ser procesos químicos, biológicos, electrolíticos, fotolíticos o termoquímicos, cada  tecnología con un distinto grado de desarrollo y diferentes oportunidades, materiales y beneficios.

                                                                                                              

1.1  Producción de Hidrógeno a partir de combustibles fósiles (gas natural o carbón):

El 95% de hidrógeno de Estados Unidos es producido, a partir del gas natural, pienso que este método por ende no puede ser omitido o despreciado. Básicamente  el proceso consiste en obtener energía ¨limpia¨ a partir de energía ¨sucia, pero esto no esta resolviendo ningún problema de contaminación.

El proceso es conocido como reformación del vapor de metano, en este  proceso las altas temperaturas y presiones rompen el hidrocarburo en hidrógeno y óxidos de carbono; incluyéndose también el CO2, que obviamente es liberado a la atmósfera.  A corto plazo, los combustibles fósiles continuarán como la principal fuente generadora de hidrógeno.

Ahora en este proceso como se mencionó, se libera CO2, entonces capturar y almacenar este dióxido bajo el suelo haría que el proceso no tenga un grave impacto medioambiental.

El problema de este proceso consiste en que como todos sabemos el gas natural es un recurso limitado, entonces el costo del hidrógeno dependerá de las fluctuaciones del mercado.

1.1.1        Gas Natural:

El hidrógeno puede ser producido a partir del gas natural mediante: reformado de vapor, oxidación parcial y reformado autotérmico.

El reformado de vapor es una conversión endotérmica de metano y vapor de agua en hidrógeno y CO. Este calor es a menudo aportado por la combustión de parte de la alimentación de metano gas. El proceso típico ocurre a 700-850 ºC.

El producto gaseoso contiene un 12% de CO, el cual puede ser convertido más tarde en CO₂ y H₂ a través de la reacción con vapor de agua.

La oxidación parcial de gas natural es un proceso por el cual se produce hidrógeno por la combustión parcial de metano con oxígeno para producir CO, carbón e hidrógeno

Es una reacción exotérmica con lo cual se produce calor. No es necesario un aporte externo de calor, con lo que el diseño puede ser más compacto. El CO puede convertirse en CO₂ y H₂ como en el apartado anterior.

 Por otro lado el reformado autotérmico es una combinación de los dos apartados anteriores. La reacción total es exotérmica, con lo cual se desprende calor. La temperatura en el reactor es de 950-1100 ºC y la presión por encima de los 100 barimetros. Como antes, se puede producir H₂ a partir del CO producido. La necesidad de purificar los gases supone un coste adicional para la planta y reduce la eficiencia.

1.1.2        Carbón:

Se puede producir hidrógeno a partir de carbón a través de una variedad de procesos de gasificación. La conversión del carbón en gas se ve favorecida a altas temperaturas.

De nuevo, el CO se puede convertir en CO₂ y H₂. El hidrógeno producido a partir de carbón es comercialmente viable, pero es más complicado que a través de gas natural. 

1.2  Producción de Hidrógeno por Electrólisis:

La mayor parte del restante hidrógeno es producido mediante la separación de los elementos básicos del agua: oxígeno e hidrógeno.

En el 2006 la prestigiosa revista Popular Mechanics otorgó un premio a Richard Bourgeois de General Electric, por su asombroso diseño  de un electrolizador que reduce el costo del proceso de electrólisis.

Pienso que se debería lograr que la electrólisis se convierta en una fuente predominante generadora de hidrógeno, evitando así emisiones de carbono en absoluto.

Si bien conocemos, la electrólisis del agua es un proceso en el cual el agua se rompe en hidrógeno y oxígeno a través de la aplicación de la energía eléctrica.

La energía total que se necesita para la electrólisis del agua  aumenta lentamente con la temperatura, mientras que la energía eléctrica requerida disminuye. La electrolisis a alta temperaturas es posible cuando se dispone de una cantidad alta de calor, procedente del rechazo de otro proceso.

La electrolisis utiliza una disolución alcalina de KOH como un electrolito que circula por la celda electrolítica. Se utiliza para aplicaciones estáticas y se puede operar a unos 25 bares. Es una tecnología viable con muchas aplicaciones industriales.

Los electrolizadores comerciales consisten en un número de celdas electrolíticas unidas a una celda fija. Se está buscando el diseño de electrolizadores de un menor coste y con mayor eficiencia energética.

En todo lo que tuve la oportunidad de leer acerca de electrólisis, pienso que la mejor explicación la da Alex Hutchinson, quien forma parte de la NASA. El hidrógeno es el átomo más simple del universo, un solo electrón orbita alrededor de un solo protón. En una celda de combustible, el hidrógeno en forma de gas es separado por un catalizador en el ánodo en protones y electrones. Los protones pasan directamente a través de la membrana de intercambio de protones (MEP), mientas que los electrones son forzados a pasar a través de un circuito externo, lo que hace que la corriente eléctrica fluya. Cuando los protones y los electrones se encuentran en el cátodo se unen con el oxígeno para formar agua y calor, el cual se libera por un escape. Una sola celda de combustible produce justo 1 voltio, por lo que se apilan cientos de ellas juntas en aplicaciones típicas. Las celdas de combustible tipo MIP, usadas en las naves Gemini de la NASA de la década de los sesenta, son el diseño seleccionado para las celdas de combustible de los automóviles, pero se emplean otras configuraciones para laptops y plantas generadoras. La electrólisis es exactamente el proceso inverso. La electricidad proveniente de una fuente de energía separa el agua entrante en protones, electrones y oxígeno, el cual es liberado en forma de gas. Los electrones se vuelven a unir con los protones en el cátodo para producir hidrógeno. Otros diseños desarrollados de procesos de electrólisis utilizan membranas de óxido salino en lugar de MIP, las cuales mejoran la eficiencia pero requieren temperaturas que sólo pueden ser provistas por reactores nucleares.[1]

1.1  Producción de Hidrógeno mediante energía nuclear:

Se sabe que las plantas nucleares de la siguiente generación alcanzarán temperaturas suficientemente altas para producir electricidad y también hidrógeno. Este proceso se logra agregando vapor y calor al proceso  de electrólisis, o por medio de la adición de calor a una serie de reacciones químicas que separan el hidrógeno del agua.

Ahora en este punto, hay un asunto muy importante y es la TECNOLOGÍA, ya que a pesar de que todos estos procedimientos sean muy prometedores dentro del laboratorio, esta tecnología obviamente no podrá ser probada sino hasta que estén construidas las primeras plantas nucleares de cuarta generación, lo que se estima sucederá alrededor del 2020.

2.      Estado actual:

Solamente en Estados Unidos se utilizan alrededor de 10 millones de toneladas de hidrógeno con propósitos industriales. 

Se debe tener en claro de que si lo que deseamos es que  en las carreteras sea una norma el uso de vehículos impulsados por hidrógeno, se necesitarán al menos diez veces la cantidad de hidrógeno que se utiliza en Estados Unidos, obviamente esto debe lograrse de una manera eficiente y ecológica.

Para Joseph Romm, director ejecutivo del Centro para Soluciones Energéticas y  Climáticas: ¨Como reductor de la cantidad de dióxido de carbono, el hidrógeno es una basura¨, ya que en realidad no esta resolviendo ningún problema ambiental simplemente su uso se ha convertido en una alternativa más.

Por otro lado En julio General Electric  junto con otras compañías, anunciaron sus planes para desarrollar y construir 15 plantas generadoras de hidrógeno de gas natural con el fin de producir electricidad; el CO2 será bombeado dentro de yacimientos petrolíferos vacíos.

El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) patrocina un proyecto a 10 años y de 950 millones de dólares que consiste en la construcción de una planta alimentada con carbón y que producirá hidrógeno para generar electricidad; de la misma forma, el CO2 se almacenará para así lograr tener la primera planta  que utiliza combustibles fósiles y no emite gases dañinos a la atmósfera.

3.      Propuestas y alternativas:

Científicos alrededor del mundo buscan nuevas alternativas en cuanto a la producción de Hidrógeno uno de los artículos que más llamo mi atención fue el del Instituto de Ciencias de Materiales de Sevilla (ICMS) del CSIC, un proyecto coordinado  por Juan Pedro Holgado.

En el proyecto se ha obtenido catalizadores nano estructurados de níquel, materiales capaces de transformar las moléculas de agua y de metano en hidrógeno, lo que podría permitir su producción de manera masiva. Uno de los retos a los que se enfrenta este grupo de expertos es conseguir que el proceso de la producción de hidrógeno a partir de metano sea una alternativa factible y respetuosa con el medio ambiente.

Según explica el coordinador, “necesitamos catalizadores no sólo más efectivos sino que permitan la producción de hidrógeno a escala global y de manera sostenida a lo largo del tiempo”. De esta manera, buscan una alternativa para satisfacer la creciente demanda de este vector energético, pues se espera que en un futuro participen también los vehículos, ocasionando un aumento significativo de su consumo.

4.      Eficiencia:

El gobierno de Estados Unidos anunció en el 2003, una iniciativa para comenzar a desarrollar una infraestructura nacional basada en el hidrógeno: una red de instalaciones de costa a costa que producirían y distribuirían el hidrógeno a millones de vehículos con celdas de este combustible. George Bush, entonces presidente estadounidense declaró: ¨Nuestros científicos e ingenieros superarán  los obstáculos para hacer que esos vehículos pasen de los laboratorios a las salas de exhibición, para que el primer automóvil que conduzca un niño nacido hoy sea impulsado por hidrógeno, libre de emisiones contaminantes¨. Pienso que esta declaración realizada por el presidente es una prueba de la eficacia y la utilidad de los distintos procesos de producción de hidrógeno.

Por otro lado las promesas de una economía próspera basada en el hidrógeno, que constituiría una poderosa fortaleza en el área automotriz, telefonía celular y computadoras, aún no son tangibles. Cuando los combustibles se queman estos liberan  muchísimo CO2, contribuyendo de esta manera al calentamiento global, como mencione en la introducción de este trabajo, entonces podríamos pensar que el hidrógeno constituiría un sustituto ideal para el combustible común que se encuentra destruyendo el medio ambiente, y efectivamente lo es. Según la revista  Popular Mechanics (2006) el hidrógeno contiene tres veces más energía que el gas natural y a diferencia de otros combustibles cuando este es consumido emite solamente agua.

Pienso que el problema radica en recordar que el Hidrógeno no es un combustible, caeríamos en un grave error si lo consideráramos como tal, el hidrógeno constituye un medio que nos permite transportar y almacenar energía, pero nunca será un combustible a diferencia del petróleo y el gas natural. Entonces el hidrógeno obviamente necesita ser generado para poder ser utilizado y una gran desventaja en cuanto a este proceso es el almacenamiento de este gas, que a pesar de ser el más ligeros, es difícil de almacenar.

Para David Garmin, secretario asistente de Energía en los Estados Unidos,  es el hidrógeno el que podrá desligar por completo al transporte del servicio ligero del petróleo. Los vehículos con celdas de combustible recorren más de 480 kilómetros con aproximadamente 8 kilogramos de hidrógeno, pero la eficiencia de esto radica en superar varios obstáculos enormes como lo son su producción, su almacenamiento, distribución y uso.

En fin, a largo plazo, una vez superados los obstáculos la economía del hidrógeno podría convertirse en una de las más prósperas y útiles.
 

Fuentes:

1)      Anónimo. Producción de Hidrógeno. Recuperado de:

http://es.wikipedia.org/wiki/Producci%C3%B3n_de_hidr%C3%B3geno

2)      Ojo Científico (2011). Producción de Hidrógeno. Recuperado de:

http://www.ojocientifico.com/2009/01/23/una-nueva-forma-de-produccion-de-hidrogeno.

3)      Adams, M.W.W., and Stiefel, E.I., (2000), "Bilogical Hydrogen Production: Not So Elementary", 282 (5395):1842.

4)      Juergen, E.W.P.,Benemann, J.R., Tanaka, A., Melis, A., (2000), Dependence on carbon source", Planta, 211, 335-344.

5)      Ana M. (2009). Obtención y Almacenamiento de Hidrógeno.  Recuperado de: http://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCgQFjAA&url=http%3A%2F%2Fjrguezs.webs.ull.es%2Ftecnologia%2Ftema5%2Ftrabajos_renovables%2Fhidrogeno.doc&ei=AOzDULTuEIXU9ASZ5ICwCw&usg=AFQjCNGmWQnVSDSLEtTye4arSTaSfoTidQ&sig2=QEEhtgmMhSBQcD4EDAAn8g.

6)      Instituto de Ciencias de Materiales de Sevilla (2011). Nuevo método de producción de Hidrógeno a Escala Global. Recuperado de:  

http://www.agenciasinc.es/Noticias/Desarrollan-un-metodo-de-produccion-de-hidrogeno-a-escala-global-como-alternativa-a-los-combustibles-fosiles

7)      Popular Mechanics (2006) Ed. Continental n56.  La verdad acerca del Hidrógeno.

8)      Popular Mechanics (2008) Ed. Continental n61. Celdas Combustibles.

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[1] Popular Mechanics (2008) Ed. Continental. Celdas Combustibles. Alex Hutchinson.

¿Qué nos hace humanos, qué nos hace animales?

No puede haber duda de que la diferencia entre la mente del hombre más retrasado y la del animal más inteligente en inmensa¨

Darwin (La descendencia del hombre)

Es impresionante que como seres humanos, nos consideremos superiores a las otras especies que habitan nuestro planeta, pero en realidad ¿Qué es lo que nos hace humanos?   ¿Qué es lo que nos hace sentirnos superiores a otros animales? ¿Acaso somos más privilegiados? Vivimos en un mundo de interacción donde la mayoría de personas posee mascotas, de hecho observamos a diario todo tipo de animales a los cuales consideramos inferiores a nosotros dentro de la escala evolutiva, sin embargo  la evolución no se trata de la supervivencia del más adaptado,  sino se trata de especies que no han muerto, como es el caso de nosotros y de otras especies de animales que no han muerto, que también evolucionaron. Para Humberto Mercurio la evolución de la vida es permanente, existe la concentración y dispersión de la materia de manera continua, en pequeña y gran escala, unas suceden en segundos y otras en billones de años.[1]

Dentro de todos los seres vivos, el ser humano es una criatura más, perdida en la distancia del universo. A pesar del gran ego que podemos llegar a poseer, no somos más que una especie más en el planeta, no somos más que  una especie animal que pertenece a la familia Hominidae, siendo homo sapiens el nombre científico que nos ha sido otorgado haciendo alusión a nuestra supuesta sabiduría.

Muchos investigadores se encuentran totalmente convencidos de que el ser humano no es más que un primate, un mamífero con gran ¨éxito¨ evolutivo. Wright en su libro ¨ The logic of human destiny¨ menciona que en realidad el secreto de la vida no es el ADN, sino la colaboración existente entre genes, es decir que cualquier gen que surge como resultado de mutaciones, en el caso de que este no aportara de manera positiva a la supervivencia de los demás genes del organismo o por lo menos no fuera destructivo, jamás sobreviviría. Para Wright los pocos genes de un microorganismo unicelular primitivo hace miles de millones de años, por ejemplo, o bien cooperaban para sobrevivir y reproducirse todos ellos, o de lo contrario perecían también todos, es esto lo que a permitido la constitución de organismos aún más  complejos, pero el objetivo siempre ha sido el mismo, un gen solamente se reproduce en la siguiente generación si también sucede lo mismo con todos los demás, entonces se podría decir que el ser humano es un conjunto de genes que se encuentran cooperando para reproducirse generación tras generación. Me parece muy interesante la manera en que el autor relaciona esta cooperación entre genes con el hecho de que como seres humanos ¨dominemos¨ el planeta, haciendo referencia al habla, una de las más asombrosas estrategias de cooperación que nos ha permitido ser una especie dominante dentro de nuestro planeta.

Pienso que es esta capacidad de hablar lo que nos diferencia de manera relevante de otras especies animales, ya que nunca escuchamos a otros animales comunicarse con las mismas estructuras lingüísticas que nosotros, sin embargo no dejamos de formar parte de la especie animal , sólo poseemos características distintas. Es interesante como  todas las especies animales se comunican de una u otra manera, por ejemplo las hormigas, pequeños insectos despreciados por la mayoría de las personas, tienen métodos de comunicación asombrosos, generalmente lo hacen mediante feromonas o mediante golpes contra el suelo, o rozando sus antenas contra otra hormiga, también los delfines emiten sonidos para comunicarse. Estas y otras especies se comunican de manera diferente, tal vez no posean la capacidad del habla pero se comunican y nosotros también nos comunicamos.

Somos parte del reino animal, tanto como las demás especies, por ejemplo todos los animales están adaptados a su medio, de tal manera que ante a una modificación en el mismo las posibilidades de supervivencia de la especie se alteran, como sucedió con los dinosaurios que vivieron durante mucho tiempo, pero hubo un punto en el que se extinguieron, lo mismo pasa con nosotros no por ser súper ¨adaptados¨ y sentirnos dominantes sobre otras especies significa que seremos eternos como especie.

Juan Delval en su libro desarrollo humano, menciona que los animales nacen con conductas predeterminadas que han recibido de manera hereditaria como lo es el caso de los pollos que poco después de nacer siguen al primer objeto (que no sea ni tan grande ni tan pequeño), que se mueve cerca de ellos. Yo pienso que los seres humanos al ser parte del reino animal también nacemos con ciertas conductas predeterminadas, la diferencia es que estas son pocas y en cierto grado imprecisas comparándolas con el caso de los pollos y de otros animales, por ejemplo cuando un bebé nace el aprende todo paso a paso, pero en el caso de un conejo o una tortuga es totalmente diferente.

Es importante mencionar algunas características que nos diferencian de otras especies animales, como el hecho de poseer una mano muy versátil debido a la posición de nuestro pulgar y nuestro dedo índice, tenemos una dieta omnívora, podemos alimentarnos de prácticamente casi todo, lo que ha multiplicado nuestras posibilidades en cuanto a encontrar alimento, también como humanos no tenemos ¨periodos de celo¨ en cuanto a lo que respecta actividad sexual, por lo tanto es fácil la reproducción de nuestra especie, nuestra capacidad de comunicación es considerada superior debido al uso del lenguaje, entre otras características.

Si nos ponemos a analizarlo, como humanos tenemos una infancia mucho más prolongada que otras especies animales y al ser seres con química dentro de nuestro cuerpo con el fin de ser sociales y convivir en sociedad, poseemos una serie de acumulaciones culturales como producto de esta interacción. Los rasgos que nos podrían diferenciar de otros animales son diversos, pero pienso que de alguna  u otra manera y especialmente con especies con las que nos encontramos mayormente emparentados, muchos de estos rasgos se parecen en cierto grado, incluyéndonos así dentro del mundo animal.

Por otra parte, un tema que ha sido muy mencionado es el ¨aprendizaje animal¨, se han hecho comunes los experimentos realizados en distintos laboratorios con animales, usando laberintos con el fin de medir su capacidad de aprendizaje y compararla  con la de nosotros. Al comienzo los animales salen de las pruebas por casualidad, luego debido a varios intentos y errores que el animal comete, este logra salir del laberinto con facilidad, por ende el animal aprende, lo mismo sucede con nosotros los seres humanos que aprendemos basándonos en el ensayo y el error, pero a diferencia de muchos animales también utilizamos otras maneras para aprender, como lo son el pensamiento y la reflexión.

Hace poco leí un libro de José Guadalupe Mora, acerca de la psicología del aprendizaje, es súper interesante como José compara nuestra manera de aprender con la de los animales, haciendo alusión a las reacciones que tanto humanos como otras especies de animales poseemos antes estímulos externos e internos y la manera en que el ambiente puede modificar nuestra conducta. Como humanos respondemos a estímulos externos y como ya lo mencioné anteriormente nos adaptamos al medio igual que otros animales, lo mismo sucede en el caso del aprendizaje, aprendemos por lo estímulos externos e internos, por el error y por la repetición, pero si hay cosas que diferencian nuestra manera de aprender de la de otros animales como que por ejemplo a pesar de que nos encontremos inmersos en distintas circunstancias, tenemos la aptitud de interpretar nuestro ambiente, hacemos uso de nuestra inteligencia con el fin de captar las relaciones entre otros seres y también creamos nuevas relaciones, lo que no se observa en otros animales.

Como humanos tenemos varios rasgos que pueden hacer que nos consideremos a nosotros mismos como predominantes, pero pienso que no es solamente una característica sino más bien el conjunto de todas las características que poseemos lo que nos da en cierta manera ventaja frente a otros animales. Pensemos que gracias a nuestra actividad sexual permanente es que poseemos familias más estables, que gracias a nuestros periodos de infancia prolongados es posible la educación, es posible aprender un sinnúmero de cosas de nuestros padres y entorno, aprender conductas que a diferencia de otros animales no han sido prefijadas en nosotros, pienso que es eso lo que nos da  una ventaja pero no necesariamente nos aísla del reino animal.

 En conclusión, nosotros como en el caso de la estructura de otros mamíferos, nuestros órganos, tejidos, aparatos y sistemas están interrelacionados para mantenerse en funcionamiento. En cuanto a nuestra mente, sabemos que hay muchas interacciones que se dan en el cerebro que nos son desconocidas, se considera que nuestro cerebro posee un mayor desarrollo dentro de la escala evolutiva, pero sin embargo ciertos cetáceos como ballenas y delfines, también gorilas que poseen un gran desarrollo en esta área, así que yo pienso que nosotros somos diferentes pero no necesariamente superiores, somos sólo animales con cualidades distintas que nos hacen sentirnos seres diferentes.

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[1] Mercurio Humberto (2008) .La evolución del ser humano. La vida, una fórmula química.

The epic of alchemy from Plato to Boyle

¨ The epic of alchemy from Plato to Boyle¨

“Si eliminamos la palabras que dependen de la teoría atómica de los trabajos modernos, ha habido progreso pero muy poco”

Herbert Hoover (Ex Presidente de U.S.A.)

El presente trabajo se basa en el texto  “The epic of Alchemy from Plato to Boyle” de G.P. Roseanbaum (1972), que nos describe una breve historia de la alquimia y su evolución como predecesora de la química moderna, también se incluyen distintas fuentes bibliográficas, ya que considero que la transmutación de metales es un tema de vital importancia  para cualquier persona independientemente de su campo de estudios.

 Se puede decir que los hechos más importantes desde que surge el interés de estudiar la materia y su composición vienen dados por Aristóteles y la escuela en Atenas que fue cerrada en el 529 (d.c.) , y la aparición de los primeros alquimistas propiamente dichos en Egipto a principios del siglo II, pasando por los sabios árabes que hicieron la base de su ciencia las ideas de la escuela griega y su influencia en la historia de los alquimistas europeos en los siglos posteriores  al 1200 hasta llegar a al siglo XV, donde varios filósofos empiezan a desviarse de esta forma de pensar, divisándose así  el nacimiento de la química moderna con científicos como Paracelsus y Boyle que aunque no negaban del todo la posibilidad de la alquimia, como una ciencia capaz de transmutar metales, sentaron nuevas ideas acerca de la composición de la materia. Boyle influenció mucho la escena científica de ese entonces con sus leyes de los gases y su libro “El químico escéptico” fundando  bases muy sólidas para lo que después sería la química moderna.

 

·         Escuela griega y árabe :

Platón siguiendo a la escuela de Pitágoras, creía que la materia se componía de diminutos poliedros construidos por planos triangulares. Aristóteles (384 a.c. – 323 a.c.), su discípulo, uso una diferente idea tomando los 4 elementos de Empédocles: agua, fuego, tierra y aire, formuló así su propia teoría, rechazando la teoría atomista de Demócrito. Aristóteles pensaba  que los metales se formaban de dos exhalaciones dentro de la tierra, se puede decir que Aristóteles se influenció mucho por mitos que pasaron de Escandinavia hacia China e India para formular su teoría de las exhalaciones.

Mientras tanto en Egipto nacían los primeros alquimistas con la idea de que el proceso de formación de los metales se podía acelerar con algún reactivo para convertirlo en oro, este reactivo fue llamado piedra filosofal o elixir. Después en el siglo I Apolonio de Tyana (Siria) nombró a las dos exhalaciones de Aristóteles como azufre y mercurio.

Con la conquista de los cristianos, la escuela de Atenas cerró sus puertas en el 529 d.c. a manos del emperador Justiniano y las obras paganas quedaron pérdidas para el mundo occidental.

Por otra parte, Los musulmanes y su conquista del mediterráneo hasta España, propició la traducción de los libros griegos en árabe, lo cual dio lugar a que los eruditos árabes hicieran una ciencia a partir de las ideas de Apolonio, aunque algunos de estos sabios como Avicena (980-1036) negaban que las especies pudieran ser cambiadas.

·         Era cristiana:

En los 10 primeros siglos de la era cristiana el desarrollo de la ciencia fue casi nulo ya que el único estudio permitido y reconocido era el teológico, así en esta era los dos únicos libros relacionados con la química que se permitían brindaban solamente fórmulas sobre mezclas incendiarias y tinturas.

Durante el siglo siguiente el arzobispo de Toledo fundó una escuela de traducción, con el fin de que se tradujesen  los libros griegos en árabe al latín, entre esos estaban los escritos de Aristóteles de la formación y composición de la materia.

Como resultado de estas traducciones en el siglo XIII muchos empezaron a escribir tratados acerca de la alquimia como por ejemplo “Speculum Majus” del 1256 escrito por Albertus Magnus, otros como Roger Bacon y Raymundus Lullus también trataron del tema en esta época. Sin embargo, en el siglo XIV los “hacedores de oro” empezaron a tener una mala reputación debido a que la clase dominante temía que estos lograran sus objetivos alquimistas, entonces el oro podría caer en manos de clases más bajas y perder su precio. Es así que el Papa en 1317, el rey de Francia, y la republica de Viena dictan mandatos en contra de los alquimistas.

Como final de este capítulo histórico de la alquimia, en el siglo XIV también apareció una corriente que trataba de purificar no sólo los metales sino el alma para estar en unión directa con Dios.

Con la aparición de la imprenta en el siglo XV los libros empezaron a ser más comunes y abundantes, en este siglo apareció un manual de ensayadores que tuvo 21 ediciones. Pero a pesar de ello, el mejor trabajo científico conocido de este siglo fue el libro titulado “De Re Metallica” escrito por el alemán Agricola, que trataba de la transformación de los metales. Lo interesante es que a pesar de todos los conflictos las teorías de Aristóteles y otras teorías árabes eran aceptadas.

·         Reforma:

A finales del siglo XV algunos filósofos italianos empezaron a desviarse de las teorías clásicas, así Paracelsus (1493-1541) que no negaba la posibilidad de transformar metales, deseaba una reforma médica, demandaba que los alquimistas no se concentraran en hacer oro sino medicamentos, así nació la iatroquímica como una ciencia que se concentraba en la producción de químicos para su uso médico.

Paracelsus formuló su teoría con tres elementos que remplazaban los cuatro de Aristóteles estos eran: azufre, mercurio y sal, que según él formaban parte de toda la materia. Con la introducción de la iatroquímica, la necesidad de libros para hacer remedios se hizo presente en casi toda comunidad, es así que el primer texto de este tipo fue editado por  Andreas Libavius y apareció en el 1594.

La opinión común en esta época era que la transmutación de los metales sí era posible, pero se pensaba que nadie había descubierto el método correcto. Con esta idea en mente algunos gobernantes empezaron a apoyar a la alquimia con el fin de volver a tener riquezas en sus reservas casi vacías, y así la alquimia renacía una vez más, pero sus practicantes ya no eran considerandos más que simples comerciantes o especuladores, eran científicos.

·         Fin de la alquimia:

Después de que Paracelsus J.B. Van Helmont (1577-1648) descartara los cuatro elementos de Aristóteles y los sustituyera por agua, Van Helmont consideraba el fuego como la combustión de humo y observó algunas clases de aires a los que llamo gases.

Por otro lado Jean Rey, un contemporáneo de Van Helmont consideró que el aumento de  volumen cuando los metales eran calentados, era el resultado de la reacción con el aire en vez de aire con fuego, como la común opinión lo aceptaba.

Tempranamente en el siglo XVII ya los cuatro elementos de Aristóteles fueron descartados. Sin embargo, René Descartes (1595-1650) no creía en la indivisibilidad de los átomos ni en el vacío.

Robert Boyle (1629-1691)  viajó hacia Italia donde Torricelli, un pupilo de galileo, produjo vacío en el 1643, formulando así la ley de la relación entre la presión y el volumen de los gases, y negó mediante experimentación los 4 elementos de Aristóteles y los 3 de Paracelsus. Tal fue la confusión de la época que 15 años más tarde el mismo Boyle admitió la idea de que la transformación de los metales era posible.

Mientras tanto en Múnich J.J. Becher divisaba sus propios tres elementos: grasa, mercurio y tierra rocosa, y en 1702 su pupilo G.E. Stahl formuló la teoría del flogisto, que para justificar el aumento de peso  creaba el concepto de anti gravedad, esta teoría prevaleció cerca de 100 años, pero H. Boerhave realizó experimentos que probaban que el mercurio no podía ser trasformado en oro. Para Boerhave la alquimia era una ciencia aparte de la química y creía que el avance en la química sería favorable a la alquimia.

Con la orden del rey de Prusia en 1709 se ahorca a uno de los más famosos alquimistas ¨Caetano¨, poniendo fin a la alquimia.

Pienso que el documento expone muy bien y de una forma clara la evolución o transición de las ideas de la materia y su conformación a lo largo de la historia del mundo occidental ya que según N.N. Bhattacharyya (2001), seguramente fueron los Jainistas los primeros pensadores en la India en formular la teoría atomista. Y esta teoría afirma, en primer lugar, que existen infinitos átomos materiales (paramaus, anus) indivisibles. En segundo lugar, dice que la materia es substancia eterna. O mejor dicho, la materia contemplada desde el punto de vista de substancia, es de hecho eterna.[1], claro que la teoría atomista de Demócrito es casi siempre considerada la primera en el mundo occidental.

Se dice acertadamente  que el verdadero nacimiento de la alquimia se dio en Egipto, pero con la conquista musulmana se consolidó la alquimia de una forma más ordenada,  siendo Kalhid ibn Yazid uno de los primeros alquimistas musulmanes de los que se tienen noticias.

En cuanto a la fundación de la alquimia, para Sagrera (1991) Fue un príncipe, fallecido el año 704, quien se interesó por la alquimia y fomentó la traducción al árabe de los textos griegos[2]”, con esto se entiende que la escuela griega no fundo la alquimia sino que las eruditos árabes utilizaron teorías griegas para hacer de la alquimia una parte de sus estudios.

El texto describe muy bien los hechos  en la era cristiana donde todo el panorama se vuelve muy diferente, gracias al temor por la iglesia, la ciencia no progreso mucho pero sin embargo hubo vagos avances y la alquimia no se quedó atrás, es así que a comienzos de la Era Cristiana, se establecieron ciertas fases para el proceso alquímico que se caracterizaban por la presencia de colores de pintura que ya habían sido mencionados por Heráclito.[3] Sin embargo más o menos por el siglo X de la era Cristina, la alquimia empezó a tener mucha popularidad como una ciencia, “cuyo propósito es fabricar oro de manera artificial[4]”, y empezaron a surgir los libros clásicos de alquimia y “con el tiempo estos libros fueron aumentando de la edad media a la edad moderna[5]”.

Generalmente se relaciona más a la alquimia con esta era de oscurantismo más que a otras, la razón es que esta actividad tuvo su mayor auge hasta antes de que las leyes se volvieran en contra de los alquimistas, como por ejemplo cuando “el Papa prohibió los estudios de alquimia, sin embargo no desaparecieron los alquimistas.  En esta evolución el alquimista adquiriría el carácter de mago[6]”.

Después de esta época se observa que la alquimia pasa de ser una ciencia que buscaba convertir metales en oro a buscar mayores aplicaciones de los conocimientos adquiridos a lo largo de su desarrollo, “Prolongar la vida más allá de los términos razonables mediante mecanismos alquímicos es una de las promesas enunciadas en De retardatione accidentium senectutid, obra atribuida a Roger Bacon (2005)[7]”, iniciándose de esta manera una reforma de la alquimia.

Pienso que lo que hoy es la química moderna tiene que ver con el aparecimiento de la iatroquímica. Según Valencia (2004) “En el siglo XVI surgió la escuela de los llamados iatroquímicos es decir los químicos médicos, quienes intentaron aplicar la química a la preparación de medicinas y la explicación de los procesos en el cuerpo viviente. Paracelsus fue el fundador de esta secta, creía en la piedra filosofal y en el elíxir de larga vida[8].”

 Se observa que después de todo aunque se dice que la alquimia es una clase de brujería, fue la pionera en fabricar medicamentos en base de químicos que se usaron en la época, por lo tanto no puede ser considerarla como infructuosa de que nunca cumplió con su objetivo, obtener oro artificialmente.

En historia de la ciencia y de la técnica, Esteba Sagrera (1991) menciona “Boyle orientó la química hacia las ciencias experimentales y quiso construirla como ciencia independiente alejándola de sus aplicaciones farmacéuticas, metalúrgicas y la alquimia[9]”.

Pienso que es importante dar una breve mirada hacia la historia de la alquimia, ya que como menciona Sagrera la alquimia fue una orientación hacia las ciencias experimentales.

En conclusión se observa como toda actividad impulsada por la curiosidad del hombre lograba un mejor entendimiento de su entorno, ya sea basada en teorías meramente  empíricas o semi empíricas en busca del avance del conocimiento científico, al fin y al cabo si nos ponemos a pensar en cierta parte de la historia de la alquimia, los alquimistas fueron un símil de lo que hoy llamamos científicos ya que dejando de lado el hecho de que se buscaba hacer oro, podríamos decir que uno de sus objetivos era entender la naturaleza de la materia y su funcionamiento, obviamente con métodos muy diferentes a los de hoy en día, debido al contexto histórico en el que se dio el desarrollo de esta actividad.

Como en todo estudio de la historia, ya sea científica o de otros campos siempre es válido mirar hacia atrás y observar todos los procesos que marcaron un antes y un después, en este caso podríamos a la publicación del Libro de Boyle “El químico escéptico”, ya que con el conocimiento de la historia evitamos cometer los mismos errores del pasado, de hecho ese es uno de los objetivos de la historia aprender del pasado para aplicar esos conocimientos en el presente y futuro.

Fuera muy favorable para la comunidad académica en general que se publicaran más artículos como este, pues me parece que una  parte muy importante del conocimiento, es el simple hecho de estar enterado del proceso histórico que fue responsable de generar dicho conocimiento, sea cual sea el área, ya que contextualizando las teorías en el tiempo en las que fueron formuladas, podemos entenderlas completamente y avanzar en el progreso científico.  Pienso que lo importante no es tener un personaje a quien atribuirle el comienzo de las cosas, sino más bien el hecho de comprender y sumergirnos en los distintos procesos históricos que hacen que la ciencia sea lo que hoy conocemos.

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[1] Paniker A., El Jainismo historia, sociedad, filosofía y practica pág. 388(Romanya-Valls, Barcelona, 2001)

[2] Esteba de Sagrera J., Historia de la ciencia y de la técnica pág. 28 (Akal S.A., Madrid España, 1991)

[3] Las Heras A., Alquimia historia, rituales y fórmulas  pág. 69(Albatros editorial, Buenos Aires, 2006)

[4] Encausse G., Alquimia tradición que no murió pág. 8(Editorial Kier S.A., Buenos Aires, 2005)

[5] Berzosa C., Alquimia: ciencia y pensamiento a través de los libros pág. 15 (Servicio de publicaciones de la Universidad Complutense de Madrid, España, 2005)

[6] Ceberio M., La nave de los locos  pág. 121 (Editorial Teseo, Buenos Aires, 2010)

[7] Berzosa C., Alquimia: ciencia y pensamiento a través de los libros pág. 54 (Servicio de publicaciones de la Universidad Complutense de Madrid, España, 2005)

[8] Valencia A., De la técnica a la modernidad  pág. 154 (Editorial Universidad de Antioquia, Colombia, 2004)

[9] Esteba de Sagrera J., Historia de la ciencia y de la técnica pág. 43 (Akal S.A., Madrid España,        1991)

Fuentes:

·       Rosembau G. P., The epic of alchemy from Plato to Boyle, Chemistry vol. 45, 14-18(1972)

·       Paniker A., El Jainismo historia, sociedad, filosofía y practica (Romanya-Valls, Barcelona, 2001)

·         Esteba de Sagrera J., Historia de la ciencia y de la técnica (Akal S.A., Madrid España, 1991)

·         Las Heras A., Alquimia historia, rituales y fórmulas  (Albatros editorial, Buenos Aires, 2006)

·         Encausse G., Alquimia tradición que no murió (Editorial Kier S.A., Buenos Aires, 2005)

·         Berzosa C., Alquimia: ciencia y pensamiento a través de los libros (Servicio de publicaciones de la Universidad Complutense de Madrid, España, 2005)

·         Ceberio M., La nave de los locos  (Editorial Teseo, Buenos Aires, 2010)

·         Valencia A., De la técnica a la modernidad  (Editorial Universidad de Antioquia, Colombia, 2004)

·         Moledo L., Magnani E., Así se creó la ciencia  (Ediciones Robinbook, Barcelona, 2008)

·         Alic M., El legado de Hipatia (siglo veintiuno editores, Argentina, 2005)

·         Gebelein H., Secretos de la alquimia (ediciones Robinbook, Barcelona, 2007)

·         Iñigo L., Breve historia de la alquimia (Ediciones Nowtilu, Madrid, 2010)