Necesitamos energía: Somos energía
Somos energía, y nos damos cuenta de ello precisamente cuando nos falta, como ocurre con tantas cosas esenciales de la vida. Ciertamente son pocas las personas que se encuentran en su estado óptimo energético. Para recuperarlo, se trata de que poco a poco, o súbitamente, depende de las técnicas, comprendamos la esencia misma de la energía, la de cada uno, para mantenerla y aliarnos con ella lo antes posible, si no lo habíamos hecho antes. Siempre se está a tiempo, porque en el fondo la energía, al igual que la naturaleza, son muy agradecidas, y regresan pronto al estado climácico, al equilibrio del clímax, en cuanto les dejamos paso…
El origen etimológico de la energía
El término energía viene etimológicamente del griego clásico, y significa ‘actividad’ ‘operación’, ‘fuerza de acción’ o ‘fuerza de trabajo’. Son diversas las acepciones y definiciones de la palabra energía, a menudo dependiendo del genitivo que les sigue (energía calorífica, vital, mecánica, espiritual etc.), pero siempre relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, surgir, transformar o poner en movimiento. Podemos decir que la energía es la capacidad de los cuerpos para realizar transformaciones (mediante trabajo o mediante calor), en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, el concepto de energía se define como la capacidad de hacer “funcionar” las cosas.
La relación entre masa y energía.
Hoy sabemos que la masa y la energía están estrechamente relacionadas. Debido a la equivalencia masa-energía, cualquier objeto que tenga masa cuando está inmóvil (llamada masa en reposo), también tiene una cantidad equivalente de energía, cuya forma se llama energía en reposo, y cualquier energía adicional (de cualquier forma) adquirida por el objeto por encima de esa energía en reposo aumentará la masa total del objeto al igual que aumenta su energía total. Por ejemplo, después de calentar un objeto, su aumento de energía podría medirse como un pequeño aumento de la masa, con una balanza suficientemente sensible.
Historia del concepto de energía
Retrocediendo históricamente a finales del siglo XVII, Gottfried Leibniz propuso la idea de la vis viva, o fuerza viva, que definió como el producto de la masa de un objeto por su velocidad al cuadrado; creía que la vis viva total se conservaba. El análogo moderno de esta propiedad, la energía cinética, difiere de la vis viva sólo por un factor de dos. Evidentemente todo está relacionado, y la ciencia avanza rectificando los pasos del pasado…
Más tarde, en 1807, Thomas Young fue el primero en utilizar el término «energía» , en su sentido moderno, en lugar de vis viva. Siguieron los avances de Coriolis, y especialmente Thomson (Lord Kelvin) en el campo de la termodinámica, entre otros muchos de una larga serie de científicos, contribuyeron a comprender paulatinamente el fenómeno de la energía.
Teoría de la relatividad y mecánica cuántica
En la actualidad la teoría de la relatividad de Einstein y la mecánica cuántica mantienen todavía ciertas diferencias en cuanto a la energía, la de lo más pequeño, con teorías que a veces no se corroboran, pero otras veces sí. Por poner un ejemplo de estas últimas, baste con recordar hace pocos años el descubrimiento del bosón de Higgs, gracias a cuyo campo las partículas adquieren masa (dicho de forma comprensible). La energía a nivel cuántico es todavía un terreno de investigaciones apasionantes y controvertidas…
Energía a nivel macroscópico
Pero a nivel macroscópico de los cuerpos grandes, como es el de las moléculas o de los cuerpos físicos como el nuestro, la situación y funcionamiento energético parecen ser actualmente bastante bien conocidas. Podríamos decir que la energía de nuestros cuerpos es la responsable del crecimiento y desarrollo de una célula, o de un orgánulo de un organismo biológico (como las mitocondrias o cloroplastos donde producen respiran y producen energía las células animales y vegetales, respectivamente). Estas células a su vez se organizan en tejidos, órganos, hasta llegar a la complejidad del organismo, incluidos el cerebro y la función mental.
Equivalente humano de energía (H-e)
En términos estrictamente energéticos, el equivalente humano (H-e o Conversión de energía humana) indica, para una cantidad determinada de gasto energético, la cantidad relativa de energía necesaria para el metabolismo humano, suponiendo un gasto energético humano medio de 12.500 kJ por día y una tasa metabólica basal de 80 vatios. Por ejemplo, si nuestro cuerpo funciona (por término medio) a 80 vatios, entonces una bombilla que funcione a 100 vatios está funcionando a 1,25 equivalentes humanos (100 ÷ 80), es decir, 1,25 H-e. Para una tarea difícil de sólo unos segundos de duración, una persona puede emitir miles de vatios, muchas veces los 746 vatios de un caballo de potencia oficial. Para tareas que duran unos minutos, un ser humano en forma puede generar quizás 1.000 vatios. Para una actividad que debe mantenerse durante una hora, el rendimiento desciende a unos 300; para una actividad que se mantiene todo el día, 150 vatios es el máximo. El equivalente humano H-e ayuda a la comprensión de los flujos de energía en los sistemas físicos y biológicos expresando las unidades de energía en términos humanos: proporciona una "sensación" del uso de una determinada cantidad de energía.
Energía a escala cosmológica
Se hace evidente que podríamos estar hablando durante horas, y días, a diferentes niveles divulgando consideraciones y hechos sobre la energía en sus diferentes versiones. Incluiríamos también la energía a escala cosmológica en nuestro universo, distribuida en formas tan diversas y formalmente bellas como son las galaxias y las estrellas, los planetas y satélites… Energía incluso almacenada en la materia oscura y el vacío interestelar.
Fotosíntesis y energía solar
Volviendo a lo que nos toca más de cerca, la energía radiante de la luz solar también es captada por las plantas como energía potencial química en la fotosíntesis, cuando el dióxido de carbono y el agua (dos compuestos de baja energía) se convierten en carbohidratos, lípidos y proteínas y en compuestos de alta energía como el oxígeno y el ATP. La energía se transforma y los carbohidratos, los lípidos y las proteínas dan energía metabólica y alimentación a los animales... ¡Pero también la liberación de la energía almacenada durante la fotosíntesis en forma de calor o luz puede ser desencadenada repentinamente por una chispa, en un incendio forestal!
Energía y nuestra civilización
La diferencia de lo implosivo de la naturaleza con respecto a la explosivo del fenómeno humano, es que nuestra civilización requiere energía para funcionar, y obtiene grandes recursos energéticos de combustibles fósiles, combustible nuclear, o energías renovables. En nuestro planeta Tierra estamos hoy en día absolutamente acuciados por el uso sostenible de energías, y el cobre es un elemento clave para las energías renovables.
El cobre y la energía renovable
Efectivamente el cobre es uno de los pocos elementos que el ser humano lleva usando desde hace más de 10.000 años. Actualmente la importancia del cobre en la economía mundial sigue aumentando. Es un excelente conductor de la electricidad y permite una transferencia eficaz de la energía, minimizando las pérdidas durante su transmisión y distribución. La maleabilidad y ductilidad sin igual del cobre, con referencia a su capacidad de moldearse y estirarse fácilmente sin romperse, hacen que sea increíblemente difícil sustituirlo por otros materiales. Además, para que la energía generada a partir de energías renovables pueda utilizarse de forma eficaz en última instancia, también se necesitan infraestructuras de red eléctrica y almacenamiento de energía. El cobre, una vez más, es esencial en la construcción de ambos.
Reciclaje infinito del cobre
Pero tal vez lo más importante: Se considera que el cobre tiene una reciclaje infinito, ya que puede reutilizarse una y otra vez sin perder ninguna de sus propiedades. En la actualidad, aproximadamente un tercio de la producción total de cobre procede del reciclaje. Esto significa que, a medida que aumentamos las energías renovables, también debemos reforzar la industria del reciclaje. El infinito reciclaje del cobre hará que sea una empresa fructífera y si el mundo utiliza sus recursos adecuadamente, este crecimiento puede ser sostenible.
La energía mental para la comprensión
Para la comprensión y mejora de todo lo anterior en nuestra especie como colectivo, hace falta mucha energía mental individual: En las personas, científicos, industriales y consumidores, y todos los que participamos de la gestión y cultura energética. Necesitamos energía mental frente a la presión de nuestro planeta, un mundo terriblemente cambiante. Rozando en ocasiones lo espeluznante o la distopía, como está empezando a ser y será en un futuro inmediato el controvertido tema de la inteligencia artificial, también muy relacionado con la energía. Un mundo el nuestro que, pese a todo y afortunadamente, sigue girando y girando, y en el que muy pronto celebraremos, por doquier en el hemisferio norte, el solsticio de verano: La noche de San Juan. Una noche mágica, mezcla de energía física y espiritual, un momento único cosmológico y estacional, en cuya descripción, comprensión y disfrute, lleva nuestra especie construyendo ritos.