Archivo de octubre, 2019

Cómo nos puede ayudar la ciencia frente al despilfarro de alimentos

Por Ana Mª Veses (CSIC)*

El otro día fui a un restaurante con mi familia. En la mesa de al lado, un niño se puso a protestar porque no le gustaba la comida que le habían servido; inmediatamente, un camarero acudió para retirarle el plato.

Esta anécdota contrasta con la realidad que nos muestra la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO): mientras cerca de 800 millones de personas sufren desnutrición en el mundo, según datos de 2017, aproximadamente un tercio de la producción mundial de alimentos se pierde o se desperdicia.

Además, este despilfarro produce graves consecuencias para el medioambiente. Tirar comida supone una notable pérdida de recursos naturales (tierra, agua y energía) y un incremento de emisiones de gases de efecto invernadero, para producir unos alimentos que finalmente nadie consumirá. Si ‘dilapidar comida’ fuera un país, sería el tercero con más emisiones de dióxido de carbono, detrás de China y EEUU. Asimismo, los alimentos que producimos pero luego no comemos consumen un volumen de agua equivalente al caudal anual del río Volga.

¿Por qué pasa esto? ¿Alguien se ha planteado hacer algo al respecto?

En los países industrializados principalmente se desperdician tantos alimentos porque la producción excede a la demanda, porque los supermercados imponen altos estándares estéticos a los productos frescos y descartan aquellos que son más feos, y porque se piensa que tirar es más cómodo que reutilizar.

En cambio, en países en vías de desarrollo, según indican estudios de la FAO, el desperdicio de alimentos por parte de los consumidores es mínimo. En estos países, sin embargo, son los inadecuados sistemas comerciales y las escasas y deficientes instalaciones de almacenamiento y procesamiento los que provocan grandes pérdidas de alimentos.

Desde las instituciones públicas se están desarrollando diversas estrategias y planes de actuación, a distintos niveles, para controlar y reducir estos desperdicios. Se han puesto en marcha planes de sensibilización cuya finalidad es modificar hábitos y modelos de consumo en las comunidades, como la difusión de buenas prácticas de conservación de productos en los hogares a través de los medios de comunicación o aplicaciones móviles para la sensibilización e innovación social o para la redistribución de excedentes.

Ciencia y tecnología para desperdiciar menos

Por otro lado, la ciencia y la tecnología contribuyen a generar herramientas que puedan disminuir el desperdicio de alimentos a lo largo de toda la cadena alimentaria. La creación de nuevas técnicas de conservación de alimentos, diseños de envases más resistentes, así como el uso de tecnologías limpias y la identificación de dónde se producen las pérdidas de producto son algunas de las alternativas que se investigan. Por ejemplo, ya se está trabajando en el desarrollo de envases más resistentes al transporte, que puedan volver a cerrarse fácilmente o divididos en porciones que aumenten la vida útil de los alimentos.

El catálogo de iniciativas nacionales e internacionales sobre el desperdicio alimentario realizado por la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) reúne iniciativas como un papel diseñado en 2010 (por la empresa Fenugreen) que consigue duplicar el tiempo de conservación de frutas y verduras frescas. Está impregnado con distintas especias que inhiben el crecimiento de hongos y bacterias y, además, contiene un determinado aroma que informa de si el sistema sigue siendo efectivo. Este papel, utilizado tanto en la agricultura como en hogares de todo el mundo, tiene una vida de tres semanas y después se puede aprovechar como abono.

Otras iniciativas aseguran la integridad del sellado en los envases mediante la selección de materiales de difícil perforación o desarrollan envases activos que evitan la entrada de sustancias indeseables al tiempo que liberan otras beneficiosas para la conservación del producto, como biocidas, antioxidantes o compuestos que absorben el oxígeno y la humedad.

Algunas líneas de investigación se basan en la reutilización y el reciclaje de subproductos industriales para evitar la disposición en vertedero, de manera que se puedan desarrollar nuevos productos a partir de los materiales excedentarios, recuperar compuestos de interés para utilizarlos como aditivos o ingredientes en otras industrias, así como obtener nuevos productos más saludables.

En el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN) del CSIC, diversos grupos de investigación trabajan con residuos alimentarios procedentes de las industrias que usan productos vegetales y animales, con el objetivo de revalorizarlos. Uno de ellos es la okara, un subproducto de la soja que se obtiene tras extraer la fracción soluble para la producción de bebida de soja o tofu, y que antes era eliminado en las industrias de procesamiento. Al tratarla con altas presiones hidrostáticas y enzimas específicas, se consigue por un lado aumentar los carbohidratos solubles al doble de los valores iniciales y, por otro, incrementar sus capacidades prebióticas, favoreciendo el crecimiento de bacterias beneficiosas (Bifidobacterium y Lactobacillus) y la inhibición de otras potencialmente perjudiciales. Se ha comprobado que la okara tratada, suministrada a ratas que habían seguido una dieta grasa, frena la ganancia de peso, reduce los niveles de triglicéridos en plasma y aumenta la absorción mineral y la producción de ácidos grasos de cadena corta.

Estos ejemplos reflejan que se están empleando muchos recursos para frenar este problema y buscar soluciones. Pero no hay que olvidar el importante papel que tenemos los consumidores. Cada uno desde su posición, el personal investigador en sus laboratorios, los gobiernos en sus políticas y los consumidores en sus hogares, debemos colaborar para evitar que comida y productos válidos para el consumo sean desaprovechados, mientras en otra parte del mundo se pasa hambre.

* Ana Mª Veses es investigadora del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición del CSIC.

La mineralogía salva la vida a Iron Man

Por Carlos M. Pina (CSIC-UCM) y Carlos Pimentel (UPM, UCM)*

[Contiene spoilers] Han pasado ya casi 6 meses desde que los Vengadores nos salvaron por última vez. Después de que Thanos asesinase a la mitad de los seres vivos del Universo utilizando las Gemas del Infinito, estas fueron utilizadas por Bruce Banner (Hulk) para devolverles a la vida. Tras ello, los ejércitos de Thanos se enfrentaron a los Vengadores y sus aliados en una cruenta batalla. Para detenerla, Tony Stark (Iron Man) utilizó el Guantelete del Infinito, con el que logró destruir a Thanos y sus ejércitos. Sin embargo, las heridas producidas por el poder de las gemas también causaron su muerte. ¿Fue el sacrificio de Tony Stark en vano?

Miremos detenidamente el Guantelete del Infinito. Está compuesto por 6 gemas con distintos poderes y colores, que juntas tienen un poder inimaginable. Pero lo que todos podemos apreciar es su color, no su poder, incluido Thanos por muy titán que sea. ¿Qué hubiese ocurrido si los Vengadores hubiesen sabido algo de mineralogía? Podrían haberle dado el cambiazo a Thanos y haber sustituido las Gemas del Infinito por gemas iguales pero que careciesen de poderes, como la amatista (morado), el rubí (rojo), el zafiro (azul), el crisoberilo (amarillo), el topacio (naranja) y la esmeralda (verde); gemas muy comunes y mucho más baratas que cualquier armadura de Iron Man. Así, los Vengadores hubiesen ganado la Guerra del Infinito antes de comenzar, Tony Stark seguiría vivo y Steve Rogers continuaría siendo el Capitán América.

Partiendo de la idea de que los minerales que aparecen en la ciencia ficción y la fantasía (por ejemplo, Star Wars, Star Trek, Mundodisco o X-men) hemos escrito una Pequeña guía de minerales inexistentes (Ediciones Complutense, 2019) y organizado una exposición con el mismo nombre en Madrid, que podrá visitarse en la Biblioteca María Zambrano de la UCM hasta el 6 de noviembre. En ellos presentamos 16 minerales ficticios, indicando su origen, sus imposibles propiedades y aplicaciones, e incluso información sobre sus imposibles estructuras y composiciones químicas. El libro también describe minerales o materiales similares reales que muestran propiedades análogas.

¿Hay algún mineral tan radiactivo como la kryptonita que aparece en Superman? En la naturaleza existen algunos minerales altamente radiactivos, como por ejemplo, la uraninita, la pechblenda (variedad impura de la uraninita) y la becquerelita. Sin embargo, ninguno de estos minerales sería capaz de derrotar a Superman, para decepción de Lex Luthor.

¿Existe algún material tan duro como el adamantium que recubre los huesos de Lobezno? Sí, aunque sin su increíble dureza. Se trata de la widia, un metal que se usa, por ejemplo, en las brocas de los taladros.

¿Qué minerales se han usado para comerciar como el tiberium del popular videojuego Command & Conquer? Los metales preciosos, las gemas, la sal común (que es un mineral llamado halita) han sido utilizados históricamente como moneda de cambio.

Tiberium realizado con impresora 3D y que forma parte de la exposición.

¿Podemos pensar en algún mineral como los cristales de adegan de Star Wars? Por supuesto. El rubí fue el mineral con el que se fabricaron los primeros láseres, aunque no sirve para hacer sables láser como los de las películas (una lástima para los frikis).

¿Algún mineral mágico como el octirón de Mundodisco? Por supuesto que no, ya que los minerales no tienen propiedades mágicas. Por más que en muchas tiendas de minerales se les atribuyan ciertos poderes, esto es completamente falso.

¿Y por qué es importante saber de minerales? No es sólo para saber cómo salvar a nuestros personajes de cómics, películas o videojuegos preferidos. Los minerales también son esenciales en nuestra vida diaria. Para fabricar el móvil o la tablet en la que estás leyendo esta noticia se han utilizado al menos 13 minerales distintos, la electricidad llega a tu casa a través de cables de cobre que se extraen de minerales y hay minerales y rocas en tu cocina, como la sal o la encimera de granito. Además, los minerales nos cuentan, a geólogos y mineralogistas, cómo fue la Tierra en épocas pasadas. Gracias a su estudio, se ha podido determinar, por ejemplo, cómo era el clima en la época de los dinosaurios o cómo era la Tierra en el pasado.

La exposición podrá visitarse en la Biblioteca María Zambrano de la UCM hasta el 6 de noviembre. El 16 de octubre a las 18:00 habrá un acto de presentación tanto de la exposición como de la guía de minerales inexistentes.

* Carlos M. Pina es profesor titular de Cristalografía y Mineralogía en la Facultad de Ciencias Geológicas de la Universidad Complutense de Madrid e investigador del Instituto de Geociencias (IGEO, CSIC-UCM). Carlos Pimentel es investigador en la E.T.S.I. de Montes, Forestal y del Medio Natural de la Universidad Politécnica de Madrid y colaborador honorífico del Departamento de Mineralogía y Petrología de la Facultad de Ciencias Geológicas de la Universidad Complutense.

¿Cómo funcionan el bitcoin y otras monedas virtuales? La clave es la tecnología blockchain

Por Mar Gulis (CSIC)

Basada en la tecnología blockchain, la moneda virtual bitcoin no cuenta con el respaldo de ningún gobierno  o banco central.

En 2008 alguien que firmaba bajo el seudónimo de Sataoshi Nakamoto creó el bitcoin. La famosa moneda virtual ha sido la punta de lanza de un fenómeno más amplio: la criptoeconomía. Este concepto se refiere a toda la actividad financiera basada en el uso de criptomonedas y tecnología blockchain (cadena de bloques), un sistema descentralizado de recolección de datos en el que la información se agrupa en bloques, es de acceso público y, mediante técnicas criptográficas, solo puede ser editada o alterada modificando toda la cadena de bloques previa.

Los investigadores del CSIC David Arroyo y Luis Hernández, y su colega Jesús Díaz, de IBM,  explican que el éxito de cualquier criptomoneda no reside solo en esta base criptográfica, sino que es necesario que exista un conjunto de usuarios que pongan sus ordenadores al servicio del ecosistema, actuando como nodos activos en la generación de criptomonedas. Así es como funciona la red Bitcoin. Expertos en telecomunicaiones, matemáticas e informática, los tres autores acaban de publicar Blockchain (Editorial CSIC-Los libros de la Catarata), donde explican el significado y alcance de este vocablo. A lo largo del libro cuentan cómo funciona y para qué sirve una tecnología que puede ser clave para transitar a una nueva economía digital y a la denominada web 4.0.

Portada del libro Blockchain, editado por el CSIC y Los Libros de la Catarata.

Como decíamos, blockchain es un sistema descentralizado de recolección de datos que elimina a los intermediarios, los bancos en el caso de Bitcoin, desconcentrando todas las tareas de gestión. Son los usuarios quienes controlan el proceso, como si se tratase de un enorme banco con millones de nodos, de modo que cada uno se convierte en partícipe y gestor de los libros de cuentas de esta peculiar entidad. En ese contexto de aplicación, blockchain sería una especie de libro de contabilidad gigante en el que los registros (bloques) están enlazados y validados criptográficamente para proteger la seguridad de las transacciones. En otras palabras, es una base de datos distribuida (no se almacena en una sola ubicación) y segura que se puede aplicar a todo tipo de transacción, no solo económica.

Precisamente por esta particular estructura, blockchain se está empleando para crear sistemas financieros alternativos, al margen del tradicional control de los bancos centrales. Ejemplos de ello son las plataformas Bitcoin y Etherum, a través de las cuales cualquiera puede registrar transacciones con sus respectivas monedas virtuales, el bitcoin y el ether. Como apuntan los investigadores en su libro, la utilización de este dinero virtual y la tecnología en la que se sustenta –blockchain– ha pasado de cierto rechazo institucional, e incluso mala fama, a representar una oportunidad para nuevos modelos de negocio y actividad financiera, en medio de una ola de entusiasmo hacia la denominada criptoeconomía. El potencial de blockchain es diverso, y pasa por la construcción de sistemas de protección de derechos de autor; la configuración de organizaciones autónomas basadas en ‘contratos inteligentes’ o la gestión del Internet de las cosas, entre otras aplicaciones.

Pero sus múltiples oportunidades conviven con varios puntos débiles: por ejemplo, la no trazabilidad de las criptomonedas, frente al pago tradicional con tarjeta de crédito o mediante transferencia bancaria, dificulta la persecución del lavado de dinero; sus limitaciones en la gestión de la identidad y privacidad de los usuarios; las fluctuaciones en la cotización de las monedas virtuales; la gran cantidad de energía que requieren los modelos de generación de moneda en Bitcoin y Ethereum; el déficit en escalabilidad de la red blockchain de acceso abierto; o ciertos incidentes de seguridad. “En los últimos años podemos hallar errores en la implementación de protocolos criptográficos, robos de credenciales en plataformas digitales, incluso fallas graves de seguridad en dispositivos hardware resistentes a la manipulación”, señalan los autores. Como explica David Arroyo, del Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información Leonardo Torres Quevedo (ITEFI-CSIC), “el trabajo teórico que sustenta esta tecnología está aún en fase de desarrollo, y los organismos de estandarización quieren establecer un marco de referencia básico que ofrezca garantías a su utilización”.

Con todo, la obra incide en que blockchain va más allá de posibilitar meros intercambios económico-financieros. Es una herramienta para desarrollar nuevos protocolos que permitan la gestión de todo tipo de datos en esta sociedad de la información.