"Entre tú y yo hay química": ciencia, salud, sostenibilidad y el mundo que habitamos con Javier Fernández Reynes

   

Tras finalizar la Semana Europea de la Prevención de Residuos, tuvimos la oportunidad de contar en nuestro centro con el doctor Javier Fernández Reynes, del Departamento de Química Orgánica e Inorgánica de la Universidad de Oviedo, que ofreció una charla divulgativa a nuestro alumnado de 4º de ESO bajo el sugerente título “Entre tú y yo hay química”.

 

El trabajo investigador del doctor Fernández Reynes está estrechamente vinculado a la sostenibilidad y a la química verde, ya que desarrolla su labor en el ámbito de la mecanoquímica, una rama de la química en la que las reacciones se activan mediante energía mecánica (como la molienda o fricción), reduciendo o eliminando el uso de disolventes y fuentes de calor. Este enfoque contribuye a disminuir el impacto ambiental de los procesos químicos y se alinea con los principios de una ciencia más responsable.

 

A modo de “alquimista moderno”, el ponente supo combinar salud, biología, medio ambiente, sostenibilidad y el espíritu de la Semana Europea de la Prevención de Residuos, utilizando el amor a la química como hilo conductor de su charla. El título no era casual: la química está implicada en las emociones humanas, y existen numerosos compuestos químicos en nuestro organismo relacionados con el amor y el apego. Entre ellos destacó. 

• La dopamina, asociada a la motivación y al placer, que se libera en las primeras fases de la atracción.
• La serotonina, relacionada con el equilibrio emocional y el bienestar.
•  La oxitocina, vinculada al apego, la confianza y los vínculos afectivos.
• La feniletilamina, implicada en las primeras fases del enamoramiento y en la sensación de euforia asociada a la pareja.

La charla sirvió también para contextualizar la evolución histórica de la química, recordando sus orígenes en la alquimia, que se prolongó hasta el siglo XVII. Aunque en aquella época no existía el método científico, los alquimistas comenzaron a experimentar con la materia persiguiendo objetivos que entonces eran inalcanzables con la tecnología disponible. En este sentido, se reflexionó sobre cómo algunas de esas aspiraciones han encontrado, siglos después, un cierto paralelismo en la ciencia actual:

• La transmutación de metales como el plomo en oro, algo que hoy es teóricamente posible mediante procesos nucleares en aceleradores de partículas, aunque con un coste energético y económico inviable.
• La búsqueda de la inmortalidad, que hoy se traduce en investigaciones sobre el envejecimiento, la biología molecular y herramientas como AlphaFold, que predice el plegamiento de proteínas y contribuye al desarrollo de terapias más precisas.
• El conocimiento total, una aspiración que encuentra eco en el desarrollo de la inteligencia artificial, incluida la investigación actual en inteligencia artificial general.

 

Desde el punto de vista científico, se recordó que la tabla periódica constituye el eje vertebrador de la química. En Biología, los elementos presentes en los seres vivos se conocen como bioelementos, mientras que desde una perspectiva ambiental, la química tiene el reto de evitar el agotamiento de recursos finitos y de alargar el ciclo de vida de los materiales para garantizar su disponibilidad a las generaciones futuras.

Mostró una tabla periódica adaptada en la que el tamaño de cada elemento refleja su abundancia aproximada en la corteza terrestre, utilizando además un código de colores para señalar los riesgos asociados a su uso:

• En rojo, elementos con alto riesgo de escasez en las próximas décadas, como el galio (Ga) o el indio (In).
• En naranja, elementos con riesgo creciente por su uso tecnológico, como el cobalto (Co).
• En amarillo, aquellos con posible riesgo futuro de abastecimiento, como el litio (Li).

En este contexto, se analizó la composición de un teléfono móvil, que puede contener alrededor de 30 minerales distintos, muchos de ellos críticos. En aproximadamente 17 de estos elementos existen riesgos asociados a su disponibilidad futura, lo que refuerza la importancia de la reutilización, el reciclaje y la gestión adecuada de los residuos electrónicos (RAEE), un aspecto trabajado en nuestro centro dentro de la SEPR. Los residuos electrónicos constituyen actualmente uno de los flujos de residuos de más rápido crecimiento a nivel mundial. De ahí la importancia de reutilizar, alargar la vida útil de los dispositivos y no dejarse arrastrar por el consumismo tecnológico asociado a campañas como Black Friday o Cyber Monday.

 

Se destacó además la importancia de elementos poco conocidos por el gran público, como el helio, fundamental para tecnologías médicas como las resonancias magnéticas, cuyo funcionamiento depende de imanes superconductores enfriados con este gas.

La charla concluyó mostrando cómo la química está presente en múltiples aspectos de nuestra vida cotidiana:

• En la industria textil, mediante procesos de polimerización que permiten fabricar fibras sintéticas como el nylon o el poliéster, lo que ha facilitado el acceso a ropa asequible para la población mundial. Así, una gran planta textil puede llegar a producir una cantidad de fibra equivalente a la lana que generarían millones de ovejas, cuya cría requeriría extensiones de pasto comparables a las de países de gran tamaño, como Bélgica.
• En el tratamiento del agua potable, mediante procesos de desinfección con ozono o dióxido de cloro, fundamentales para prevenir enfermedades infecciosas. Actualmente, millones de personas en el mundo mueren cada año por enfermedades relacionadas con la falta de acceso a agua potable y saneamiento, una realidad que invita a reflexionar sobre el uso responsable y el abuso del agua.
• En los airbags de los vehículos, reacciones químicas rápidas y controladas permiten la generación instantánea de nitrógeno gaseoso (a partir de un sólido, como la azida de sodio), inflando la bolsa de seguridad en milisegundos para reducir el impacto en caso de accidente. Evitando de esta manera el uso de reacciones de combustión con oxígeno para reducir el riesgo de incendio.
• En bebidas como el café y el té y el guaraná, que contienen cafeína (=teína=guaranina), la misma molécula estimulante. Lo que cambia es la cantidad y la velocidad con la que el organismo la absorbe. El café contiene una alta concentración de cafeína, que se absorbe rápidamente en el organismo, produciendo un efecto intenso pero de corta duración. El té aporta una menor cantidad de cafeína, que se encuentra asociada a taninos, lo que hace que su absorción sea más lenta y progresiva, dando lugar a un efecto más suave y prolongado. Por su parte, el guaraná puede contener incluso más cafeína total que el café, pero al estar ligada a taninos y otros compuestos vegetales, su liberación es más gradual, produciendo un efecto sostenido y sin un pico estimulante tan marcado.
• En muchos alimentos cocinados se producen las reacciones de Maillard, que tienen lugar cuando el calor hace reaccionar proteínas y azúcares, dando lugar a compuestos llamados melanoidinas, responsables del color dorado u oscuro y de gran parte del sabor de los alimentos. Asociada a estas reacciones se encuentra la degradación de Strecker, un proceso en el que algunos aminoácidos se transforman en aldehídos aromáticos, que aportan olores y sabores característicos y hacen que los alimentos resulten más atractivos al paladar.
• En los motores diésel, el uso de AdBlue, una disolución de urea, permite reducir de forma significativa las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOₓ), gases tóxicos para la salud, responsables de problemas respiratorios y estrechamente relacionados con la contaminación atmosférica y la lluvia ácida. Mediante un proceso químico la urea se descompone formando amoníaco, que reacciona con los NOₓ transformándolos en nitrógeno y agua, sustancias mucho menos perjudiciales para el medio ambiente y las personas.

También se abordó el concepto de alotropía, que hace referencia a las distintas formas en las que un mismo elemento químico puro puede presentarse debido a diferencias en su estructura atómica o molecular, lo que da lugar a propiedades físicas y químicas muy diferentes. Así, el carbono puede aparecer como diamante, extremadamente duro y transparente; grafito, blando y buen conductor eléctrico; grafeno, muy resistente y excelente conductor; o fulerenos, con estructuras esféricas de interés en nanotecnología. En el caso del oxígeno, el O₂ es el gas imprescindible para la respiración, mientras que el ozono (O₃) actúa como filtro de la radiación ultravioleta en la atmósfera, aunque resulta contaminante a nivel del suelo. El fósforo, por su parte, presenta formas como el fósforo blanco, muy reactivo y peligroso usado en bombas; el fósforo rojo, más estable y utilizado en las cerillas; y el fósforo negro, con estructura laminar y propiedades electrónicas de interés.

 

Como mensaje final, se subrayó que todo es química, y que no todos los productos químicos son tóxicos ni insalubres por definición. El ponente animó al alumnado a interesarse por la química y a participar en los programas de inmersión universitaria que se ofrecen tras la PAU, destacando el papel clave de esta ciencia en un futuro más sostenible.