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Conseguir agua dulce consume una burrada de energía. El MIT tiene una idea: desalinizar con placas solares
Con 1.800 millones de personas en riesgo de quedarse sin agua potable en los próximos años, urge que encontremos formas para producir más agua potable. La clave ahí está en las desaladoras, pero el gran enemigo de estas plantas y sistemas ha sido el enorme consumo energético que necesitan para realizar el proceso. Eso ha ido cambiando los últimos años con las energías renovables y soluciones como desaladoras portátiles o sistemas pasivos.
El MIT quiere llevarlo un paso más allá gracias a un sistema de desalinización solar que no necesita baterías y que sirve para potabilizar 5.000 litros diarios. Y es, precisamente, esa placa solar y el remolque en el que uno de los investigadores está sentado en la imagen que encabeza este artículo.
Revolucionando la desalinización. El Instituto Tecnológico de Massachussetts lleva un tiempo investigando la forma de crear un sistema eficiente de desalinización. La electrodiálisis y la ósmosis inversa son los dos métodos más utilizados para desalinizar el agua. Mediante el primero, se usa un campo eléctrico para extraer los iones de la sal mientras el agua se bombea a través de membranas de intercambio iónico. Para la ósmosis, se utiliza presión para bombear el agua salada a través de una membrana que filtra la sal.
El problema es que ambos necesitan energía constante, algo que no se puede amoldar a los flujos cambiantes de la energía solar o eólica y por eso se necesitaban baterías caras y pesadas para almacenar energía para cuando no hubiera luz solar o viento. Además, el flujo de energía debía ser constante durante el proceso, algo que era imposible sin baterías. Hasta ahora.
El sistema. Hace unos meses, ingenieros del MIT presentaron un sistema de desalinización mediante “electrodiálisis por lotes”, y el nuevo sistema se basa en ese diseño. Se trata de un sistema de electrodiálisis que consta de:
- Bombas de agua.
- Sistema de membrana de intercambio iónico.
- Paneles solares.
Y lo que han ingeniado para eliminar la batería de la ecuación es una red de sensores que monitorizan todas las partes del sistema. Esas lecturas se mandan a un software, que precide la velocidad óptioma a la que bombear agua a través de la membrana de intercambio y la energía que se debe aplicar en ese momento exacto para maximizar la cantidad de sal extraída. El problema del primer sistema es que sólo se podía calcular una vez cada tres minutos y, en ese tiempo, una nube podía pasar y bloquear la luz, interrumpiendo el flujo de energía. El sistema utilizó el 77% de la energía producida por los paneles. Demasiado.
En tiempo real. Desde entonces, han estado trabajando y, como comentan en el estudio que acaban de publicar, se han centrado en reducir el tiempo de respuesta del sistema a una fracción de segundo. Esto permite una respuesta prácticamente en tiempo real que se ajusta en todo momento a los cambios en la luz solar a lo largo del día y, por tanto, no tiene que compensar con fuentes de energía adicionales -las baterías-.
El sistema detecta cuánta energía están produciendo los paneles y, si están produciendo más de la que se está gastando, el ordenador ajusta automáticamente el bombeo para que impuse más agua a través de la membrana de intercambio. Todo va en función de lo que producen los paneles y, en definitiva, el sistema es capaz de leer en tiempo real esa producción y ajustar cada segundo la cantidad de agua salada a bombear.

El sistema de desalinización por electrodiálisis de accionamiento directo, que utiliza un control de corriente controlado por flujo. Los paneles solares absorben la energía del sol y luego la asignan de manera óptima (mostrada en amarillo) a la bomba y a la pila de electrodiálisis, sin necesidad de almacenamiento de energía. El agua salina fluye a través de la bomba hacia la pila de electrodiálisis, donde se desaliniza y se divide en una corriente de agua potable (azul claro) y una corriente de salmuera concentrada (azul oscuro)
Resultados. “En comparación con el diseño tradicional de un sistema de desalinización solar, redujimos la necesidad de batería en casi un 100%”, afirma Amos Winter, director del Centro de Ingeniería e Investigación Global K. Lisa Yang del MIT. Del 77% de la energía aprovechada por el sistema anterior del MIT, pasamos a un 94% con el nuevo sistema.
Eso se traduce en hasta 5.000 litros de agua por día a pesar de las oscilaciones climáticas y de la luz solar disponibles en una zona de Nuevo México en el que este sistema lleva operando los seis últimos meses. Y no ha necesitado ni las mencionadas baterías ni una fuente de alimentación complementaria como puede ser la red eléctrica convencional. Además, ese volumen es el necesario para abastecer el consumo diario de una comunidad de unas 3.000 personas.
Atacando las aguas subterráneas. Algo importante a tener en cuenta es que este sistema de desalinización por energía solar está orientado a la desalinización de aguas subterráneas. “La mayoría de la población vive tan lejos de la costa que la desalinización del agua de mar nunca podría llegar a ellos. Por lo tanto, dependen en gran medida de las aguas subterráneas, especialmente en regiones remotas y de bajos ingresos. Y, lamentablemente, estas aguas subterráneas se están volviendo cada vez más salinas debido al cambio climático”, afirma Jonathan Bessette, uno de los estudiantes de doctorado en ingeniería mecánica del MIT.
Por eso, “esta tecnología puede llevar agua limpia de forma sostenible y asequible a lugares desatendidos”, continúa, debido a que las fuentes de aguas subterráneas salobres son más frecuentes que las aguas subterráneas dulces y, afirman, se trata de una enorme fuente de agua potable potencial sin explotar.
Faltan pruebas. Ahora bien, Bessette se muestra cauto. Aunque los resultados de esta bomba solar son prometedores y ya están demostrando que en zonas con condiciones muy cambiantes pueden suministrar agua potable a una población entera, afirma que “seguimos trabajando diligentemente para continuar desarrollando métodos de desalinización más sustentables y de menor costo”.
La idea es seguir probando, maximizar la fiabilidad del sistema y desarrollar una línea de soluciones para proporcionar agua desalinizada utilizando energías renovables en múltiples mercados. ¿Cómo? Mediante una startup que arrancará en los próximos meses y utilizará esta tecnología. Habrá que estar atentos.
Imágenes | MIT
En Xataka | Las sequías van a ir a más. Así que algunas empresas están intentando crear agua a partir del aire
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Texas hizo la carretera con más carriles del mundo para acabar con el tráfico. Con 26 carriles, sigue siendo una ratonera
El crecimiento demográfico, el desarrollo urbanístico y el gran boom del automóvil cruzaron sus caminos en el siglo XX para dar lugar a algunas de las carreteras más espectaculares de la actualidad: desde la Panamericana que nunca se ha cerrado a la carretera con la recta más larga del mundo. La lógica nos lleva a pensar: si hay más coches, entonces hacen falta más carriles para evitar atascos (spoiler: a partir de un punto, no funciona). Y si hablamos de carreteras con más carriles, hay un sitio que se lleva la palma: la Interestatal 10 en Estados Unidos.
El punto que nos interesa en cuestión está en Houston, Texas: allí una autopista ordinaria de seis carriles de los años 60 se convirtió gracias a una astronómica ampliación en la calzada más ancha del planeta. Es esta autopista estadounidense la que ostenta el récord con 26 carriles y no una autopista china, pese a la fama de los 50 carriles de la G4 Beijing-Hong Kong-Macao.
La carretera con más carriles está en Texas. Dentro de esa autopista que atraviesa Estados Unidos desde Santa Mónica en California hasta Jacksonville en Florida con un trazado de 2.460 kilómetros de longitud total hay un tramo concreto conocido coloquialmente como la Katy Freeway: un segmento de unos 37 kilómetros al oeste de Houston. En su punto más ancho, a la altura de Gessner Road, la vía alcanza los 26 carriles en total: 12 carriles principales (seis en cada dirección), 8 carriles de servicio (cuatro en cada dirección) y 6 carriles centrales de peaje dinámico.
Este corredor es la columna vertebral de la movilidad de todo el oeste de la de Houston, una de las ciudades más grandes de Estados Unidos y extremadamente dependiente del automóvil (incluso para ser EEUU): apenas tiene transporte público, planificación urbana escasa y con décadas de expansión periférica. En ese escenario, la I-10 es más que una autopista: es la arteria de la movilidad y en torno a ella se concentran parques empresariales, centros de logística, hospitales u universidades que dependen del vehículo privado
Un récord oficioso, que no oficial. La Katy Freeway ostenta este récord en la práctica, pero no es oficial (no hay un Guinness para esto) porque nadie se ha puesto de acuerdo en cómo contar los carriles. ¿Cuentas solo los de la calzada principal? Son 14. ¿Añades los carriles de servicio laterales y los de peaje del centro? Llegas a 26. Sin un criterio único y consensuado, Guinness no puede fijar un número y certificarlo.
Breve historia de su construcción y ampliación. La Katy Freeway fue construida en la década de 1960 y tenía de seis a ocho carriles, suficiente para las necesidades de movilidad de la época. Pero entre los 80 y los 90 Houston sufrió un crecimiento urbano espectacular: en el 2000, el tráfico superaba los 200.000 vehículos cuando había sido diseñada para 120.000. En 2004, la American Highway Users Alliance (AHUA) la clasificó como el segundo cuello de botella más grave del país: estimaban que los conductores perdían 25 millones de horas al año.
Así que la Administración planificó una ampliación viaria descomunal: una inversión de 2.800 millones de dólares y una obra de cuatro años entre 2004 y 2008 para incorporar por vez primera carriles de peaje dinámico en el interior de una autopista interestatal. Para hacer espacio demolieron un antiguo corredor ferroviario. Como curiosidad, en 2014 hubo otra pequeña ampliación para añadir un carril auxiliar en cada sentido.
Más carriles y más atascos. Como una imagen dice más que mil palabras, sobre estas líneas hay un gráfico de la organización sin ánimo de lucro City Observatory con datos del organismo oficial de tráfico de Houston. City Observatory recoge que la AHUA calificó en un informe que esta ampliación fue uno de los grandes casos de éxito de la ingeniería de tráfico para aliviar las retenciones y atascos, no fue así: la congestión fue a peor. Apenas dos años después registraron que los tiempos de viaje en ese trayecto de 47 kilómetros desde la periferia hasta el centro de Houston aumentaron 13 minutos en la hora punta por la mañana y 19 minutos por la tarde.
Este fenómeno tiene nombre: demanda inducida. Desarrollada a fondo por Gilles Duranton y Matthew Turner en “The Fundamental Law of Road Congestion: Evidence from US Cities“, ofrece una conclusión clara: los vehículos-kilómetro recorridos aumentan proporcionalmente a los carriles disponibles y las nuevas vías atraen más conductores y más viajes hasta saturar la capacidad añadida.

El peaje de la G4, vista en Street View
Qué pasa con la G4 Beijing-Hong Kong-Macao. Es frecuente encontrar referencias a la G4 como “la autopista de los 50 carriles” adelantando así por la derecha a la Katy Freeway. La realidad es otra historia: según la verificación de Africa Check con Google Maps, la G4 es en la práctica una autopista de cuatro carriles a lo largo de casi toda su extensión de más de 2.000 kilómetros.
La ampliación a decenas de carriles que suele aparecer corresponde exclusivamente a la zona de peaje de Zhuozhou (puede comprobarse con Street View), cerca de Beijing, donde el número de carriles se expande puntualmente para distribuir el flujo a las cabinas de cobro. Apenas medio kilómetro después, vuelve a reducirse a cuatro. En 2015 hubo un atasco terrible durante la semana del Día Nacional de China en ese punto que originó colas de kilómetros y la difusión de esa supuesta “autopista de 50 carriles” cuando en realidad se trata de la infraestructura de peaje de una vía ordinaria de cuatro carriles.
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BTS se presenta en El Paso a días del concierto en México; reportan acoso a la banda y fallas logísticas
Usuarias de redes sociales reportaron haber permanecido por varias horas afuera del recinto donde se presentó BTS en El Paso, Texas durante la primera noche; además denunciaron la presencia de seguidoras afuera de su hotel pese a las restricciones.
BTS presentó dos conciertos completamente sold-out en el Sun Bowl Stadium cuya capacidad es para 51 mil 500 personas.
A través de videos y fotografías publicadas en redes sociales las Army estadounidenses denunciaron una mala organización por parte del personal del estadio quienes más tarde les habrían indicado que la logística había fallado ya que las entradas se encontraban saturadas debido a la alta afluencia de asistentes, según reportan.
En ese sentido, las fanáticas comenzaron a comunicarse a través de la plataforma de X en donde aseguraban que el concierto se encontraba retrasado por la mala distribución en el horario de las entradas.
“Me han dicho que el concierto sigue retrasado porque algunos Armys aún están afuera y otros intentan entrar ya que no hay muchas entradas. Un completo desastre”, denunció una cuenta de la base de fans a nivel internacional del grupo de K-Pop BTS.
En otras publicaciones las Army de El Paso, Texas afirmaron que personal del Sun Bowl Stadium cerró los accesos para personas con discapacidad, complicando aún más el flujo de asistentes.
Hasta el momento el recinto no ha confirmado ni desmentido las denuncias.
Esperan frente a su hotel a BTS
Tras el arribo del grupo de K-pop BTS al Aeropuerto Internacional de El Paso, Texas en un avión no comercial. Algunas de sus fanáticas acudieron al hotel donde se hospedarían pese a las indicaciones de no hacerlo ya que, los integrantes han expresado con anterioridad su incomodidad al respecto.
Los videos publicados en redes sociales mostraban a un grupo de más de 30 personas frente al hotel a la espera de poder conocerlos durante su camino al estadio. El lugar fue resguardado por la seguridad con vallas metálicas que impedían el paso de Army, sin embargo al salir los gritos y empujones ocasionaron la pronta salida de BTS.
Cabe mencionar que Jin, Jimin, J-Hope, Jungkook, Suga, “V” y RM a través de la plataforma de mensajería Weverse han expresado su rechazo a aquellas fanáticas que optan por seguirlos durante sus estadías en los lugares que visitan así como su esperar en hoteles y aeropuertos por lo que han solicitado en reiteradas ocasiones evitar hacerlo.
Army a nivel internacional mediante las fanbases —club de fans—han acordado no realizar este tipo de comportamientos como una muestra de respeto a los idols.
¿Cuándo viene BTS a México?
El próximo jueves BTS pisará tierras mexicanas tras haber permanecido casi cuatro años lejos de los escenarios debido a que los integrantes surcoreanos se encontraban cumpliendo con su servicio militar obligatorio.
Desde el anuncio oficial sobre las tres fechas que brindará BTS en el Foro GNP Seguros Army mexicana encabezó un movimiento de protesta ante los altos precios y tarifa dinámica que la boletera Ticketmaster suele ejecutar en los eventos masivos celebrados en la CDMX.
En respuesta, la Procuraduría Federal del Consumidor (Profeco) tomó medidas para prevenirlo y multó a la boletera.
Sin embargo, pese a la gran demanda que presentó BTS en México, sólo habrá tres fechas —sold-out— para el país los próximos 7,8 y 10 de mayo.
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el secreto para entender de una vez el sentido del olfato
Sabemos desde hace décadas cómo funciona lo que vemos, lo que oímos y lo que tocamos. La ciencia lleva un siglo cartografiando esos sentidos, de modo que cada señal sensorial tiene una dirección conocida, un recorrido trazado desde el órgano hasta el cerebro. Un par de ejemplos: este mapa de la retina o este de la cóclea. Había una asignatura pendiente: el olfato.
No porque nadie lo hubiera buscado sino porque el sistema olfativo tiene una complejidad descomunal: más de mil tipos distintos de receptores y veinte millones de neuronas en la nariz de un ratón. Un caos biológico al que un equipo de investigación de Harvard ha logrado dibujarle un mapa.
Lo que dice el mapa. El equipo científico ha descubierto que las neuronas olfativas no están distribuidas al azar en la cavidad nasal, sino que forman un código espacial basado en franjas solapadas organizadas por el tipo de receptor y que se distribuyen de la parte superior a la inferior de la nariz. Este patrón es prácticamente idéntico en todos los animales estudiados, de modo que se trata de una arquitectura biológica conservada y reproducible.
Lo más sorprendente es que esta disposición en bandas es un espejo del mapa del bulbo olfativo en el cerebro. Es decir, existe una continuidad topográfica: la posición de una neurona en la nariz determina exactamente a qué zona del cerebro enviará su señal. Esto significa que el cerebro “lee” los olores basándose en parte en la ubicación geográfica de la célula que detectó la molécula.
Por qué es importante. Porque es la pieza que faltaba para entender la neuroplasticidad y la regeneración del olfato. En la práctica, porque la pérdida del olfato carece en la actualidad de tratamientos eficaces: al conocer el diseño original del sistema, los investigadores pueden ahora entender por qué fallan las conexiones tras un traumatismo o una infección viral, algo que puso de manifiesto el COVID-19. Si no se entiende la arquitectura del sistema, la regeneración va a ciegas. Como destaca Sandeep Robert Datta, neurobiólogo del Blavatnik Institute de Harvard e investigador principal del paper, sin entender este mapa, los intentos de desarrollar nuevos tratamientos están condenados al fracaso.
Contexto. El olfato de los mamíferos es un sistema complejo. En el caso del ratón, cuenta con 20 millones de neuronas olfativas, cada una expresando uno de más de un millar de tipos de receptores distintos. Para hacernos a la idea, la visión en colores humana apenas se sustenta en tres tipos de fotorreceptores. Esta complejidad hizo que durante décadas la ciencia tendiera a asociar la distribución de los receptores de forma aleatoria.
A Linda Buck y Richard Axel descubrir los receptores olfativos en 1991 les valió el Premio Nobel de medicina en 2004, pero eso nos dijo qué detectaba los olores, no dónde ni cómo se organizaban. La buena noticia es que con los avances de la biología molecular hoy en día es posible analizar células individuales en su posición original mediante técnicas como la transcriptómica espacial.
Cómo lo han hecho. El equipo de Harvard analizó aproximadamente 5,5 millones de neuronas procedentes de más de 300 ratones combinando dos técnicas: la secuenciación unicelular para saber qué receptor expresa cada neurona y la transcriptómica espacial para saber exactamente dónde está situada en el tejido.
El estudio también identificó el mecanismo que construye ese mapa: el ácido retinoico. Al manipular los gradientes químicos de ácido retinoico durante el desarrollo embrionario, observaron que las franjas de estos receptores se desplazaban, confirmando que este ácido funciona como una especie de GPS molecular que indica a cada neurona dónde posicionarse y qué receptor expresar.
Sí, pero. La primera gran limitación del estudio es evidente: se ha hecho en ratones, por lo que como el propio equipo de investigación reconoce, aún no saben si la misma organización aplica en humanos. Aunque el sistema olfativo de los mamíferos se conserva en su mayoría, los seres humanos tenemos significativamente menos receptores funcionales (aproximadamente 350 frente a los más de 1.000 del ratón) y una anatomía nasal distinta, por lo que la existencia de estas franjas en humanos aún debe ser validada experimentalmente.
Además, aunque el mapa explica el dónde, aún no explica totalmente el porqué de ese orden específico. No sabemos si las franjas están agrupadas por la estructura química de los olores o por su relevancia biológica, por ejemplo el olor de la comida frente a olores de peligro. Resolver qué lógica obedece ese orden es el siguiente gran reto.
En Xataka | Las tiras nasales vuelven a estar de moda en el deporte. La ciencia ya dictó sentencia sobre ellas
Portada | Angela Roma y Datta Lab
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