¿Cuánta energía consumo?

Me paso prácticamente todo el día en el laboratorio, así que estoy muy poco en tiempo en mi casa. Sin embargo, cuando estoy en mi piso me paso todo el rato con la televisión encendida y trabajando con el portátil por lo que tengo un consumo de electricidad algo elevado (10,95 kWh / d). Además, aunque mi piso es muy pequeño está bastante mal aislado así que calculo que mi consumo en calefacción más de lo que debería (18 kWh / d), 14 kWh / d de mi vivienda y 4 kWh / d restantes de mi lugar de trabajo. En cambio, el piso tiene bastante luz, así que mi consumo en iluminación es similar a la media teniendo en cuenta que vivo sola: 2 kWh / d (1,2 kWh / d por hogar y 1 kWh / d por trabajo). En cuanto al consumo que genero para comer, estimo que de media gasto en 2 kWh / d en agricultura (gasto indirecto igual que la media de los españoles) y 6,81 kWh / d en alimentación (0,3 kWh / d por el consumo de leche, 0,28 kWh / d por el consumo de huevos, 2,23 kWh / d por el consumo de carne y 4 kWh / d por las frutas y verduras). Siempre voy al trabajo andando así que únicamente viajo en coche (con otra persona) los fines de semana con un consumo medio de 6,15 kWh / día. Siempre que es posible intento hacer un viaje por Europa al año, por lo que mi gasto en avión sería equivalente a 3,75 kWh / d (tomando como referencia viaje a Berlín con Ryanair). En lo referente al consumo en general, considero que compro cuando es necesario así que estimo que genero un gasto de 15 kWh / d en fabricación y 18 kWh / d en transporte. En total, y teniendo en cuenta que son cálculos aproximados, estimo que genero un consumo de 84,56 kWh / d.

Foto de Natalya Letunova / Unplash

A la vista de mis cálculos parece que consumo algo menos que la media española (95 kWh / d). Esto se debe a que a pesar de que tengo un mayor gasto energético en cuanto a los electrodomésticos (10,95 frente a 6 kWh / d), calefacción (18 frente a 14 kWh / d) y avión (3,75 frente a 2 kWh / d), tengo un  menor consumo en fabricación (15 frente a 25 kWh / d), alimentos y agricultura(8,81 frente a 12vkWh / d) y coche (6,14 frente a 16 kWh / d). Me ha parecido muy interesante tener que calcular nuestro consumo porque eso nos hace darnos cuenta de lo que valen las cosas (más allá del precio en euros) y de cómo cada uno de nosotros podríamos colaborar para no hacer gastos innecesarios.

¿Pueden ser los bacteriófagos una alternativa a los antibióticos?

Seguramente más de una vez a lo largo de tu vida has tenido que tomar antibióticos. Pero… ¿y si te dijera que los antibióticos están dejando de tener efecto por la aparición de bacterias multirresistentes? De hecho, el problema es tan grande que la Organización Mundial de la Salud (OMS) advierte que en el año 2050 las infecciones bacterianas matarán más gente que el mismísimo cáncer. Por eso, es necesario buscar otras formas de prevenir y/o curar infecciones bacterianas sin tener que recurrir a los antibióticos. Y una de estas alternativas es el uso de bacteriófagos (también llamados fagos).

Imagen creada con Biorender por Ciencia Miúda

Los bacteriófagos son virus que infectan a las bacterias y fueron descubiertos de forma independiente por el británico Frederick Twort en 1915 y el franco-canadiense Félix d’Hérelle en 1917. Los científicos no tardaron mucho en darse cuenta de sus posibles usos. De hecho, a lo largo del siglo XX se usaron en varios países preparaciones de fagos para tratar infecciones de la piel, septicemia, osteomielitis, infecciones por heridas, del tracto urinario o del oído medio causadas por bacterias como Pseudomonas, Staphylococcus, Escherichia coli y Serratia. Además, desde la aprobación el uso de fagos contra la bacteria Listeria monocytogenes por la FDA (U.S. Food and Drug Administration) en 2006, esta tecnología se usa en quesos y otros alimentos listos para el consumo con el objetivo de evitar infecciones alimentarias. Otros países como Nueva Zelanda, Australia o Noruega también tienen diferentes productos comerciales con fagos frente a bacterias como L. monocytogenes, Salmonella o E. coli.

Foto de CDC / Unsplash

Hoy en día el uso de fagos no es común ni para prevenir (profilaxis) ni para tratar infecciones causadas por bacterias porque aún existe cierta controversia en cuanto a su uso como terapia. Entre sus ventajas hay que destacar lo inofensivos que son para las personas, los animales y las plantas (seguridad biológica). Además, su sencillez hace que sean muy fáciles de manipular con ingeniería genética, incluso se ha utilizado la tecnología CRISPR-cas para para modificar su material genético e inactivar los genes de resistencia a los antibióticos de las bacterias. Sin embargo, la fagoterapia también tiene sus problemas ya que para que los fagos funcionen correctamente es necesario conocer que infección concreta hay que tratar. Asimismo, no está clara todavía la mejor forma de administración de los fagos. Por último, pero no por ello menos importante, hay que tener en cuenta que si el uso de la fagoterapia se vuelve común las bacterias también podrían desarrollar resistencia contra los fagos.

Lo más probable es que el uso de los bacteriófagos no sea una solución permanente, pero puede que sí nos dé más tiempo a los investigadores para descubrir nuevas formas de luchar en la guerra contra las bacterias.

Movilidad de doctores

Me encanta hacer investigación, pero a veces la vida de las personas que nos dedicamos a la ciencia puede ser un poco complicada. Pero esto, no es algo nuevo, sino que prácticamente siempre ha sido así. Algo que siempre habría que advertir a la gente nueva que quiere hacer investigación es que lo más probable es que (antes o después) tenga que pasarse una temporada en el extranjero.

Los motivos para que los investigadores nos vayamos fuera de España son varios. Entre los años 2000 y 2009 el Instituto Nacional de Estadística (INE) realizó varias encuentras con el objetivo de conocer cuáles eran las principales razones para que los doctores abandonaran nuestro país durante al menos 3 meses. Como puede verse en la gráfica más de la mitad de los investigadores desplazados (58,57%) lo hicieron por factores académicos como pueden ser la mayor posibilidad de hacer publicaciones o una mayor facilidad para desarrollar su investigación. Además, muchos investigadores respondieron que tomaron la decisión de irse al extranjero por otros factores relacionados con el empleo o económicos (22,96%) así como también por factores personales o familiares (9,17%).


Movilidad internacional de los doctores

Si se repitieran las encuentras a día de hoy, ¿creéis que los datos serían parecidos?

La energía española

Durante las últimas décadas la energía más consumida en todo el mundo ha sido aquella obtenida a partir de los combustibles fósiles (80% dividido en 32 % petróleo, 21 % gas y 27 % carbón). En este sentido cada persona en España consumía 5,44 kg de combustibles fósiles por día (1,23 kg de carbón, 3,12 kg de petróleo y 1,08 kg de gas natural) lo que causaba la producción de 13 kg al día de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero y uno de los principales responsables de la crisis climática que estamos viviendo.

El sistema eléctrico español tiene como objetivo reducir la producción de dióxido de carbono a través de una mayor producción de energía procedente de las industrias renovables. Lo que se busca es realizar una transición energética desde el modelo tradicional (basado en combustibles fósiles) hacia una economía renovable y descarbonizada.

Según los datos parece que la tendencia es optimista, la energía eléctrica española es cada vez más renovable ya que 2019 marcó un récord de nueva potencia instalada aumentando un 10% con aproximadamente 7.000 MW nuevos de energía solar fotovoltaica y eólica. Este incremento ha hecho posible que de toda la electricidad generada en 2019 el 39% haya sido obtenida a partir de energías renovables. La energía limpia consumida en nuestro país en 2019 asciende aproximadamente a 55.000 kWh, de los cuales el 46% proceden aerogeneradores (energía eólica), el 16% de placas fotovoltaicas (energía solar) y el 38% restante de otras fuentes renovables. Aunque el gas natural sigue siendo el que tiene una mayor potencia instalada (23,8% del total) así como el segundo combustible más empleado para producir electricidad (33,3% usando tanto tecnologías de cogeneración como de ciclo combinado) se observa como la energía eólica (23,3%), energía nuclear (21,4%) y la energía hidráulica (15,5%) le siguen de cerca.

Foto de Milada Vigerova / Unsplash

Otro dato muy positivo es que se ha disminuido el uso del carbón, pasando de producir un 14,3% de la electricidad en 2018 a solamente un 5% en 2019. Esto ha producido que las emisiones de dióxido de carbono asociadas a la generación eléctrica también se hayan reducido fuertemente. En este sentido, en 2019 se ha producido una disminución del 23% respecto a 2018, obteniéndose la cifra más baja de la historia del sistema eléctrico español.

¿Por qué los nombres de las bacterias son tan raros?

Foto del Museo Micropia por Ciencia Miúda

Ya sabéis que yo con este blog quiero convenceros de que las bacterias molan mucho pero la verdad es que sus nombres pueden tirar un poco para atrás. Y es que probablemente alguna vez habéis visto nombres de bacterias, como por ejemplo la famosa Escherichia coli, y os habéis preguntado de dónde salen estos nombres tan raros que los científicos le ponen a los microorganismos. Bueno, microorganismos y resto de seres vivos porque en general todos los nombres científicos son bastante raros.

La forma de nombrar a las bacterias (y demás seres vivos) que se utiliza en ciencia fue desarrollada por Carlos Linneo en el siglo XVIII y se basa en un nombre binomial escrito en latín. Es decir, los nombres de los seres vivos están formados por dos partes:

1) se corresponde con el género al que pertenece la bacteria: Escherichia, siempre escrita la primera letra en mayúscula.

2) se corresponde con la especie a la que pertenece la bacteria y siempre va precedida de la palabra que se corresponde el género: Escherichia coli. Siempre, siempre, siempre va escrita en minúscula.

Además, al lado del nombre binomial también puede aparecer una especia de código de letras y/o números que hace referencia a que cepa es: Escherichia coli ATCC25922. En microbiología, se usa la palabra cepa para hablar de una bacteria concreta (y de todas aquellas en las que se va a ir dividiendo y que se consideran idénticas).

Imagen creada con Biorender por Ciencia Míuda

A parte de esto, los nombres científicos tienen que seguir una serie de normas internacionales (Códigos Internacionales de Nomenclatura). Por ejemplo, cuando escribimos el nombre de una bacteria SIEMPRE debemos ponerlo en cursiva o si no es posible (porque estamos escribiendo a mano, por ejemplo) subrayarlo. Además, la primera vez que escribimos el nombre de la bacteria (lo que se llama primera mención) hay que poner el nombre completo pero las siguientes veces se puede abreviar el género. Es decir, no hace falta escribir siempre Escherichia coli. Después de la primera mención podemos abreviar y escribir E. coli.

En castellano estamos acostumbrado a que los sustantivos terminados en -a, –d o -z suelen ser femeninos mientras que los terminados en -e, -i, -l, -n, -o, -r o –s suelen ser masculinos, así que puede ser que alguna vez leyendo os encontréis en algún texto escrito “el Streptococcus” o “la Klebsiella“. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los nombres de las bacterias no tienen género, así que podéis escribir la bacteria E. coli o el patógeno E. coli pero no deberíais utilizar lo de “la E. coli“.  

Espero que estas nociones básicas para nombrar correctamente a las bacterias os sean útiles para que vosotros mismos también intentéis convencer a la gente de que las bacterias molan.

Las energías renovables aún están muy verdes

Foto de Shaun Dakin / Unsplash

Hoy en día casi todo el mundo tiene la necesidad de opinar sobre cualquier tema queriendo imponer su punto de vista. Sin embargo, os confieso que a mí en muchos casos me cuesta compartir mi opinión. Sobre todo si considero que no se suficiente sobre el tema en cuestión. Así que para poder dar un punto de vista sobre la situación energética actual (tema del que no tengo ni idea) primero necesito documentarme un poco.

Empiezo por lo básico.  ¿Qué es realmente la energía? Según las fuentes consultadas, la energía es todo aquello que puede producir cambios a su alrededor. La energía tiene muchas formas de manifestarse, que son muy diferentes y muy cambiantes (energía gravitatoria, eléctrica, térmica, nuclear, química, etc).

Por lo que he podido ver, actualmente existen dos formas de afrontar la situación energética actual. Una actitud positiva que afirma que todo es correcto y que la cosa en el futuro solo va a mejorar (opinión defendida por el economista Bjørn Lomborg), y una actitud negativa como la del físico David Goodstein que pronostica que no solo habrá una crisis energética del petróleo (2015-2025) sino que esta será reemplazada por una crisis nuclear (2045).

La capacidad de los humanos para transformar la energía ha ido evolucionando con nosotros a lo largo de la historia. Durante toda nuestra existencia hemos buscando nuevas formas de energía (con mayor o menor éxito): desarrollo de herramientas, molinos de agua y viento, máquinas de vapor, etc. A pesar de esto y de no saber hasta qué punto es grave la crisis energética actual, tengo claro que sí hay un serio problema cuando lo más probable es que nuestras principales fuentes de energía (el petróleo y el gas) se acaben próximamente. Y es que hay que tener en cuenta que la población mundial aumenta en 1.000 personas por hora, lo que dificulta en gran medida el poder resolver el problema energético.  Por eso es necesario que busquemos energías limpias que puedan ser utilizados sin límites y que nos permitan obtener suficiente energía para toda nuestra demanda. Sin embargo, las actuales fuentes de energía renovables aun cuentan con demasiados inconvenientes (poco fiables, poco constantes, problemas de almacenaje, requieren de grandes superficies, etc) y no tienen la capacidad para cubrir de forma satisfactoria la demanda actual de energía (mucho menos la futura). Por ello, algunos defienden la energía nuclear como la opción menos mala para poder obtener energía, ya que defienden que las energías renovables no serán capaces de cubrir la gran demanda energética que tiene nuestra sociedad.

Foto de Joey Kyber / Unsplash

Y todo esto ya sin querer entrar en la estrecha relación entre el problema energético y el cambio climático.

Inteligencia Artificial

Conseguir que una máquina tenga una inteligencia similar a la humana es lo que pretende la inteligencia artificial. Y no me negaréis que, desde luego, es una idea bastante ambiciosa.

Mucha gente tiene miedo ante los posibles avances de la inteligencia artificial ya que piensan que lo que los científicos están haciendo es crear una mente capaz de tener una inteligencia superior a la nuestra. Sin embargo, a día de hoy la inteligencia artificial se basa en construir programas que realicen tareas muy específicas (que no necesitan de un estado mental) que nos permitan aumentar nuestro conocimiento y nos faciliten la vida. De hecho, ya se ha demostrado que en este tipo de tareas la inteligencia artificial es bastante superior a nuestras capacidades. Por ejemplo, la posibilidad de que se estén desarrollando coches autónomos o el uso de imágenes para realizar diagnóstico médico es posible por la capacidad de las máquinas de analizar una gran cantidad de datos combinada con su habilidad para identificar patrones. Sin embargo, también presentan ciertas limitaciones. Por ejemplo, el “olvido catastrófico” de los sistemas de aprendizaje profundo por el cual, si se les quiere enseñar una segunda tarea, una vez entrenada para esta se olvidan por completo de lo que aprendieron antes. Otra limitación muy importante es que la inteligencia artificial puede detectar patrones, pero es incapaz de explicarnos como ha llegado a unos resultados determinados actuando como una especie de “caja negra”.

Foto de Kevin Ku / Unsplash

Hoy en día la inteligencia artificial tiene un montón de aplicaciones en cosas muy comunes: medicina, ingeniería, trasporte, comunicaciones, videojuegos y una gran variedad de aplicaciones de software. La inteligencia artificial ha permitido (y está permitiendo) resolver grandes problemas. Pero también está dando lugar a la aparición de grandes retos a nivel social (uso de bots para la difusión de noticias falsas, los ataques informáticos sistematizados a empresas y estructuras sensibles). Uno de los mayores peligros de la inteligencia artificial es que tiene demasiada información nuestra. Conoce nuestras rutinas, nuestros gustos, lo que hacemos (incluso pueden llegar a deducir qué pensamos y cómo nos sentimos) debido a toda esa gran cantidad de información que generamos voluntariamente y que nos hace perder por completo nuestra privacidad. Por ello es necesario ponerse manos a la obra para establecer unas normas éticas y legales para evitar más y mayores problemas en el futuro. Así, la inteligencia artificial al ser una mezcla entre ciencia e ingeniería implica la realización tanto de estudios teóricos como de aplicaciones de los mismos. En este sentido, Elon Musk y Sam Alman han fundado la “Asociación sobre Inteligencia Artificial” que pretende identificar los dilemas éticos y los prejuicios que puedan derivar del uso de estas tecnologías e instaurar una serie de normas morales.

Por todo esto, es necesario que nosotros como ciudadanos intentemos estar mucho más informados y que tengamos espíritu crítico como para comprender los riesgos tecnológicos, pero también para entender las grandes cosas que podríamos llevar a cabo (y los beneficios que tendrían para la sociedad) si somos capaces de aprovecharnos de las ventajas que nos ofrece la inteligencia artificial.

Referencias:

https://www.bbvaopenmind.com/articulos/el-futuro-de-la-ia-hacia-inteligencias-artificiales-realmente-inteligentes/

https://retina.elpais.com/retina/2019/02/25/tendencias/1551089772_654032.html

Aprendiendo el aprendizaje profundo

Poco a poco voy aprendiendo diferentes cosillas sobre inteligencia artificial. Hoy toca hablar del término “Deep Learning” o aprendizaje profundo. Aunque esta palabra puede parecer muy moderna, en realidad, la idea ya viene de la década de los años 50 (solo que ha tenido que pasar un tiempo hasta que se han podido llevar a cabo).

Foto de Pietro Jeng / Unsplash

El aprendizaje profundo es un método de algoritmos que aprenden por si mismos (“Machine Learning”) siendo el propio algoritmo el que saca patrones a partir de los datos aportados para poder crear un modelo. Esta tecnología ha dado ha permitido grandes avances en campos tan dispares como el reconocimiento de voz, el reconocimiento de imágenes o la traducción sin contar con aquellas aplicaciones que aún se están desarrollando en la actualidad.

En los últimos años el aprendizaje profundo se ha puesto de moda dando a lugar a una gran cantidad de titulares en periódicos y apareciendo en una gran cantidad de artículos en diferentes medios de comunicación. Aunque en la actualidad es para muchos la técnica preferida de la inteligencia artificial hay otros científicos que intentan alertar de las limitaciones que también puede tener el aprendizaje profundo.

  1. Necesita de una gran cantidad de datos: el aprendizaje profundo se entrena a partir de datos disponibles por lo que en aquellos casos donde los datos no estén disponibles puede que no encuentre la mejor solución
  2. Ofrece poca profundidad: los sistemas actuales solo han sido entrenados pero en realidad no comprenden los conceptos así que las soluciones que ofrecen son superficiales.
  3. No puede tratar con estructuras jerárquicas: las correlaciones establecidas por el aprendizaje profundo se hacen entre elementos que están al mismo nivel.
  4. No permite inferir información: el aprendizaje profundo puede desenvolverse correctamente aquellas situaciones contenidas en un texto, pero no cuando la información no es explícita.
  5. No es lo suficientemente transparente: el aprendizaje profundo puede tomar decisiones cuyo funcionamiento concreto se desconoce.
  6. No ha sido integrado con el conocimiento previo: el aprendizaje profundo se basa en entrenar al sistema haciéndole aprender una relación entre las entradas y las salidas, pero no tiene en cuenta conocimientos previos.
  7. No diferencia entre causalidad y correlación: el aprendizaje profundo establece relaciones, pero no puede distinguir si estas son por correlación o por causalidad.
  8. Necesita de un ambiente estable: el aprendizaje profundo no funciona de forma adecuada en entornos poco predecibles.
  9. En ocasiones las soluciones obtenidas no son fiables: por todo lo anterior el aprendizaje profundo puede dar datos erróneos por lo que sus predicciones deben de tomarse con cautela.

Nuevos alimentos: los insectos

Muchas veces ya os he dicho que me encanta hablar de comida, pero realmente a mi lo que me gusta es comer. Os confieso que he comida muy mal durante la mayor parte de mi vida y que comer de forma saludable sigue siendo todo un reto para mi. Siempre he sido de esa gente que le encanta la carne en casi todas sus variedades. Sin embargo, hay que saber que el consumo de carne (y su producción) no es para nada sostenible y que es necesario que hagamos un cambio más pronto que tarde. Por eso hay que buscar “nuevos alimentos”. Y un ejemplo de estos que está generando muchas expectación por sus cualidades son los insectos.

Aunque hasta hace un par de años en España estaba prohibido vender insectos para su consumo, hoy en día (gracias a la entrada en vigor del Reglamento Europeo 2015/2283 relativo a los nuevos alimentos) esto ha cambiado. Ya se pueden comercializar productos que contengan insectos enteros o partes de estos siempre y cuando haya sido autorizada su venta previamente por la Unión Europea. Según la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) los riesgos de comer insectos son muy parecidos a los de cualquier otro alimento que sea fuente de proteínas por lo que, en principio, no debería haber mayor problema. Eso si, aún no hay muchos datos sobre la posibilidad de que los insectos produzcan o no alergias, así que aquellas personas alérgicas a los crustáceos y/o a los ácaros deben de tener especial cuidado si deciden probar este tipo de alimentos.

Si os pica la curiosidad podéis ver este video de Mario Sánchez (SefiFood) donde habla un poco de los insectos como alimento y podemos ver en “directo” su experiencia con ellos después de comprarlos en Carrefour.

SefiFood

Los insectos son ricos en proteínas en alta calidad, aportan los aminoácidos necesarios y son ricos en ácidos grasos (mono y poliinsaturados), vitaminas (cobre, hierro, magnesio, manganeso, fósforo, selenio y zinc) y minerales (riboflavina, ácido pantoténico, biotina y ácido fólico en ocasiones). Además, también son una buena fuente de energía. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el valor nutricional de los insectos no es constante y va a depender del momento de vida en el que se encuentre cuando se prepare.

También podéis encontrar este tipo de alimentos en tiendas especializadas como Insectum donde encontré esta bolsa de langostas (10 g) a 11€. Como veis producen una gran cantidad de energía pues aunque que solo son 10 g nos aportan 220 kJ (o 52 kcal). Esta bolsa de langosta es muy rica en proteínas (5,6 g) y apenas contienen carbohidratos (0,1 g).

¿Os atrevéis a probarlos?

Envases con nanociencia

La ciencia está presente en todos los ámbitos de nuestra vida. Y la verdad es que con el tiempo cada vez hay más ciencia en casi todo. Por ejemplo, seguramente nunca os hayáis parado a pensar en la cantidad de ciencia que puede haber detrás de un envase. De hecho, en los últimos años se ha empezado a usar nanociencia dentro de la industria alimentaria.

Yo hoy quiero hablaros del uso de la nanotecnología para el envasado de alimentos ya que puede ser realmente muy beneficioso. Esto se debe a que la causa más frecuente de alteración de la mayoría de alimentos frescos o procesados es el crecimiento microbiano y el uso de esta tecnología puede ayudarnos en este grave problema. Para ello se han desarrollado dos nuevos tipos de envases que ya se pueden encontrar en algunos supermercados.

Envases activos: son aquellos que utilizan algún nanocompuesto (combinación de gases o sustancias antimicrobianas) que aumente la vida útil del alimento. En este tipo de envase no hay ninguna interacción entre el alimento y dicho envase. Un ejemplo de los envases activos son las ensaladas ya preparadas y lavadas que están envasadas bajo una atmósfera protegida modificada en la que se introducen gases que impiden el crecimiento de microorganismos que estropeen el producto.

Envase inteligente: le proporciona al consumir información sobre el posible estado del producto alimentario. Para ellos es necesario que se produzca una reacción entre el alimento y el envase, y que además haya una etiqueta que informe al consumidor. Esta etiqueta cuenta con un nanosensor alimentario (formado por un elemento de reconocimiento biológico: enzima, receptor, anticuerpo, etc) capaz de traducir la información deseada del producto en una señal que pueda interpretar el consumidor. Esta información que se le da al consumidor puede ser, por ejemplo, sobre el frescor del producto.

El dhesivo de la empresa japonesa To-Genkyo cambia su color según la concentración de amoniaco. Si la carne no es consumible, el color del reloj de arena aparece gris. (foto: To-Genkyo).