Materia y energía: una visión educativa de los recursos de la naturaleza

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Parece que la energía lo es todo: no nos podemos levantar por la mañana sin energía; no podemos llamar a nuestro amigo o familiar si nos quedamos sin batería en el móvil, pero también no podemos robar un banco sin energía. La energía está ahí para utilizarla, pero el tener mucho o poco parece que no nos autoriza a hacer lo que queramos ¿o sí? Puedes pintar grafitis ofensivos o quemar contenedores, pero ¿merece la pena ese gasto energético? Dicho de otra forma, ¿hay energía para todos?

Se nos dice por todos los medios de comunicación que estamos en crisis de todo tipo, incluida la energética. ¿Os imagináis que pasaría si hubiera una gran escasez de energía? Para pintar un grafiti tienes que comprar un bote de pintura, pintura que es materia. Esa materia es una mezcla elaborada de pigmentos florales, átomos enlazados con diversidad de colores, agrupamientos que han sido elaborados por la planta por fotosíntesis, en donde la luz solar (la energía) contribuye a su creación. Luego, la materia y la energía parecen estar relacionados, incluso para pintar un grafiti.

En el siglo XX, alguien llamado Albert Einstein tuvo una genial idea, una idea trabajada a raíz de las matemáticas, una predicción simbolizada con letras:

E = m·c2

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¡No te desesperes, lo que sigue es interesante! Desgranemos “la fórmula”: La letra “E” es la energía, la cual, según Einstein, se obtendría si la materia “m” viajara a la velocidad de la luz al cuadrado “c2.

Foto de SxedioStudio

Esto quiere decir que la materia se transforma en energía (bote de pintura → Grafiti) y, por tanto, ¿la propia energía también puede transformarse en materia? Cuando hacemos un grafiti, al terminar, estamos sudando y con calor. El calor es otra manifestación de la energía, la cual se escapa a nuestro control. Es decir, que la energía se ha transformado en una energía ¿no útil? He aquí el quid de la cuestión, ¿estamos robando energía a la sociedad?

Las estrellas construyen materia a partir de la energía, lo hacen continuamente, ahora mismo mientras lees estas líneas. Pero las estrellas tienen fecha de caducidad porque esa materia no la reciclan, la pierden, al igual que parte de su energía, la emiten al espacio generando lunas y planetas nuevos. En el universo ambos aspectos se han conservado, pero nuestro sol se ha extinguido. Parece ser que la fórmula de Einstein puede ser una solución a los problemas de la sociedad. Ella nos predice que, si pudiéramos sacar toda la energía existente en una manzana Ambrosía de 200 g nos daría una energía de 1,8·1016 Julios, esto es, 50.000 millones de kilovatios por hora, lo que significa que daríamos luz a ¡5 millones de hogares durante un mes!

Y ahí no queda la cosa. Como en la ciudad de Granada hay 233.648 habitantes, significa que podemos dar luz a nuestra ciudad durante 21 meses, ¡casi dos años de luz en Granada con UNA SOLA MANZANA! Si pudiéramos construir un mini reactor como el que aparecía en el coche “Delorean” de la película Regreso al Futuro (1985) que hiciera esta conversión al 100 %, podríamos transformar las sobras de una lata de cerveza en energía ¡Imaginaos cuantos kilómetros podría recorrer dicho coche! ¡Podrías pintar muchísimos grafitis! ¿O no?


Julio Ballesta Claver es profesor del Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales. Licenciado en Químicas por la Universidad de Granada y doctorado en química analítica en el año 2009, Julio lleva años produciendo artículos de investigación y realizando docencia universitaria; en el año 2011 recibió el galardón al mejor trabajo de investigación en química electroanalítica concedido por la empresa DROPSENS.

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Ejerce la docencia desde el 2009, destacando las asignaturas «Química Analítica Avanzada» «Ciencias experimentales II», «La ciencia y su didáctica en la educación infantil», «Salud y alimentación en la infancia» y «Laboratorio escolar en ciencias naturales».

Ha coescrito cuatro libros sobre didáctica aplicada de las ciencias en la etapa de secundaria-bachillerato.

3 Respuestas a “Materia y energía: una visión educativa de los recursos de la naturaleza”

  1. MARÍA SANTAMARINA SANCHO

    Magnífico, como siempre, Julio. Ya que haces referencia al cine y algunos de los inventos que este nos ha regalado, me surge una cuestión sobre la «ciencia» empleada en la película «Parque Jurásico»: ¿es viable la «creación» de dinosaurios si se siguiese el camino científico que se argumenta en la misma?

    Un abrazo, compañero.

    María.

    • Julio Ballesta Claver

      Hola María,

      Esta cuestión es una de mis favoritas. Efectivamente, cuando un mosquito pica a un dinosaurio, en su sangre hay células que contienen el ADN del dinosaurio debido a la absorción. Este mosquito queda conservado en la resina de los árboles (ámbar) y se mantiene allí durante décadas. Sin embargo, con el tiempo, la radiación ultravioleta del sol daña el ADN del dinosaurio, perdiéndose parte de su código cuanto más tiempo pase. Si bien es cierto que se pueden encontrar magníficos fósiles en ámbar de insectos de la misma época en la que vivieron los dinosaurios, estos insectos no contienen ni tan siquiera pequeños fragmentos de su propio ADN, y mucho menos ADN de cualquier dinosaurio que pudiera haber picado, por lo que la realidad de la película empieza a no cuajar.

      Por otro lado, si pensamos en el mejor de los casos que algo queda en el mosquito, La solución a este problema, según la película-novela, es el utilizar un ADN de un pariente cercano para completar los huecos. En la película nos muestran que utilizan el ADN de un anfibio como son las ranas. Aquí tenemos otro gran error. Recientemente se ha demostrado que Las ranas y los dinosaurios son genéticamente muy distantes, separados en el tiempo por unos 360 millones de años. La naturaleza compleja de ADN hace que sea imposible reconstruir nunca el ADN exacto de un animal extinguido mediante el uso de pequeños fragmentos, especialmente cuando este se rellena utilizando más de 99% del ADN de otro pariente lejano. Al momento de escribir la novela, esta información no se tenía sino la contraria, que eran parientes cercanos.

      ¿Cómo se podría hacer según lo que sabemos hoy? Es decir, ¿Cómo seria hoy la premisa de la nueva Jurassic World? Deberíamos buscar un pariente vivo que exista a nuestro alrededor: las aves. Las aves son los parientes más cercanos de los dinosaurios. ¿porqué las nuevas películas no utilizan esta información? Porque su autor Michael Crichton falleció hace tiempo y no pudo participar en las nuevas películas. Los nuevos guionistas simplemente han mantenido la premisa original. Seguramente Crichton lo habría cambiado.

      Hoy en día los científicos tratan de realizar modificaciones en las aves actuales, como el pollo, mediante la activación de un rasgo ancestral con el objetivo de revertir algunos cambios evolutivos de estos animales para conseguir algo más parecido a un dinosaurio, para comprender como han llegado a ser lo que son con el objetivo de realizar terapias génicas en humanos para combatir a las enfermedades.

      Efectivamente, la premisa era buena pero el avance de la ciencia la ha invalidado. Sin embargo, considero que es realmente fascinante la teoría.

      Julio.

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