El enlace químico o cómo dominar el mundo

El enlace químico o cómo dominar el mundo
Poco más de 200 años hace que Lavoisier formalizó la disciplina oculta de la alquimia,
para, con su rigor, dar a luz a la Química. No obstante, una ciencia tan básica ha estado
fabulosamente ligada al desarrollo del hombre desde incluso antes del nacimiento de la lengua
(que no del lenguaje1): el dominio del fuego fue el primer y más importante hito en el manejo
de la energía (no así la invención de la rueda, con la que se aprende a dosificarla y hacer más
eficientes los procesos, y se trata además de la primera obra de ingeniería –y posiblemente la
única de la cual ha bebido la Física2-).
Que la combustión fuera por tanto la primera fuente de generación de energía puede
hacernos reflexionar, pero puede sorprendernos aún más si pensamos que “quemar cosas”
sigue siendo el método a través del cual se nutren las industrias y el transporte mundial3. ¿Qué
ha motivado este estancamiento? ¿Acaso ya en la Prehistoria descubrimos la piedra filosofal
del progreso? Las cuestiones no son fáciles de abordar. Necesitamos, para su respuesta, una
revisión histórica de tal evolución y situar cada momento en su contexto.
A buen seguro fue un rayo quien mostró el fuego al hombre por vez primera, y a partir
de ese momento nuestra especie aprendió a conservarlo y más tarde a generarlo. Luego
vendría la pregunta ¿Qué es el fuego?, y mucho más tarde las primeras respuestas científicas.
George Sthal , en el 1700, describió la combustión afirmando que los objetos poseen
una substancia llamada flogisto que se desprende de ellos al quemarlos y que satura al aire
para detener la combustión. Tanto se aceptó la teoría que el monje británico Joseph Priestly, a
mediados del S XVIII, llamó aires deflogisticados a los gases con los que trabajaba, pues las
llamas no se consumían cuando ardían en ellos. Tales gases no eran más que oxígeno, por lo
que se le reconoce como su codescubridor junto a Karl Wilhelm Scheele. Fue Lavoisier quien
más tarde reconocería a esos aires como un nuevo elemento, destronando así a la teoría
flogística.
Georg Sthal
Sin embargo, han sido las propiedades de algunos fuegos (luz y calor) y no el fuego en
sí lo que la humanidad ha demandado, pues incluso ya en 1699 se conocía el fuego frío,
denominado fósforo posteriormente.
Henning Brandt, descubridor del fósforo
En torno a este aspecto también surgen explicaciones análogas a la del flogisto: la
teoría del calórico estuvo fuertemente asentada entre los científicos de la época (incluido
Lavoisier). Proponía que el calor era otro tipo de substancia contenida en los sistemas capaz de
fluir a sistemas con menor temperatura, cuando éstos eran puestos en contacto. Pero al otro
lado del Atlántico, Benjamin Thomson, conde de Rumford, liquida al calórico mostrando cómo
calentar agua a través de la fricción entre materiales. Si el calórico podía generarse, su
naturaleza inicialmente postulada era incorrecta.
Benjamin Thomson, Conde de Rumford
Conocidas entonces las virtudes de la combustión, comienza la revolución industrial,
impulsada por el carbón y más tarde por el petróleo. Quizás de forma visionaria, Alessandro
Volta inventa un acumulador de energía eléctrica: la pila voltaica, cuyo fundamento es el
mismo que las actuales pilas y que incluso hoy sólo almacenan energía para pequeños
suministros. Junto a las baterías, sólo la pila ha conseguido dibujar un futuro –lejano- ajeno a la
combustión.
A estas alturas, conocemos perfectamente que lo que sucede en una combustión no
son más que roturas y formaciones de enlaces químicos con un desprendimiento de energía
cuya demanda domina la economía mundial4. Y desde lo descrito hasta nuestros días, no
hemos sabido5 idear artificio alguno capaz de almacenar energía de forma más eficaz que un
enlace químico, de ahí que sigamos acudiendo al carbón y al petróleo, como en la primera y
segunda revolución industrial, para transformar en electricidad la energía (sólo parte de ella)
obtenida de su quema. Para colmo, viejas promesas como el coche eléctrico o los combustibles
de hidrógeno seguirían haciéndonos dependientes del petróleo: las baterías se recargarían con
electricidad generada por fuentes alimentadas con carbón y el hidrógeno actualmente se
obtiene a escala industrial del petróleo por ser el método más rentable.
Merece reflexión, a mi juicio, no sólo que sigamos obteniendo energía según el mismo
principio que en el Paleolítico, sino que ni siquiera lo hagamos de la forma tan armoniosa y
eficaz que lo hace un ser vivo. ¿Cuántos kilómetros puede una persona recorrer con un litro de
agua y un bocadillo?. ¿Podemos integrar de forma armoniosa los residuos que produciría una
motocicleta en un pequeño desplazamiento de la misma forma que lo haría un animal en el
mismo trayecto?. La respuesta es no, y lo seguirá siendo durante décadas. Te invito por ello,
lector, a ejercer la humilde condición que nos corresponde como especie sin olvidar que de
nosotros, más que de nadie, dependerán los acontecimientos venideros.
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Lenguaje se llama a cualquier forma de comunicación (humana o no), mientras que lengua se refiere a una forma de
comunicación humana codificada por unas reglas establecidas.
Sucede en general lo contrario, que la Ingeniería se sirve de la Física. El caso de la rueda es especial, pues ha sido
modelo de estudio en Mecánica Clásica.
Es posible que la energía nuclear sea la única capaz de cubrir las demandas que sólo los combustibles ofrecen hasta
hoy, pero el problema del almacenaje de sus residuos y el rechazo social hacen que no sea una alternativa muy
popular.
Es cierto que la energía nuclear es la única alternativa a los combustibles fósiles, pero el almacenamiento de sus
residuos y los accidentes nucleares, tan infrecuentes como graves (Chernobil, Three Mile Island, Fukushima …), hacen
de ella una opción poco popular.
El enlace químico, esa cuerda invisible que mantiene unidos a los átomos, es el depósito de energía más eficaz.
Almacenar energía es un auténtico reto, puede verse en el gran talón de Aquiles de las renovables: la energía generada
ha de consumirse “in situ” ya que las baterías no la almacenan de forma eficaz ni tampoco masivamente.
José Luis Blanco Jiménez es Licenciado en Química por la
UGR. Además posee un Máster en prevención de riesgos
laborales y el título de Formador.