Reacciones químicas con memoria

Hace unos días, salió publicado un texto, que escribí con el Dr. Filiberto Herrera Castro, que aborda la posible discusión que tendrían dos científicos en algún instituto de investigación en física o química. En ese texto exploramos las limitaciones de la física tradicional, específicamente en la termodinámica fuera de equilibrio. En ese texto, destacamos cómo los modelos matemáticos generalmente se basan en condiciones idealizadas; en termodinámica particularmente se considera condiciones de equilibrio que no reflejan completamente los procesos reales. 

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "Create a realistic image of a modern chemical laboratory where a man and a woman are working together, closely observing colorful chemical clock in lab equipment. Both individuals wear lab coats, safety goggles, and gloves, focused on their experiment as they analyze the reactions taking place." en leonardo.ai

Abordamos mediante un diálogo la discusión de un artículo científico publicamos él y yo en este año de una manera que pudiera ser entendido por muchas personas. En el artículo científico proponemos un nuevo enfoque para describir reacciones químicas fuera del equilibrio. Este enfoque utiliza principios variacionales y la Termodinámica Irreversible Extendida para comprender sistemas más complejos. Discutimos con mayor amplitud el concepto de "memoria dinámica" en los procesos químicos, dando ejemplos sencillo. La conversación revela que los modelos tradicionales se enfocan principalmente en estados estacionarios, ignorando las trayectorias que conducen a esos estados. El nuevo formalismo variacional permite analizar cómo las reacciones químicas pueden variar dependiendo de la velocidad de cambio inicial, utilizando "invariantes escalares" para simplificar la descripción de sistemas complejos. 

En el artículo de divulgación publicado en el portal de la Academia de Ciencias de Morelos y en el periódico la Unión de Morelos, enfatizamos potenciales y aventuradas extensiones del significado de nuestra investigación, no solo para la química, sino también para campos como la economía y el medio ambiente. Sugieren que este enfoque podría conducir a procesos más sustentables y a una comprensión más profunda de sistemas dinámicos complejos. 

Les invito a leer ambos artículos: científico y de divulgación.

El momento de cerrar ciclos

Ahora en la ciudad donde desarrollo mis actividades utilizo a diario el transporte público. La ciudad de Londres cuenta con uno de los más desarrollados sistemas de transporte que puede llevarnos de un lugar a otro mediante, metro (underground), tren (overground), autobús o bicicleta. Sus calles son amigables con el peatón y se puede caminar fácilmente por ellas.

En esta situación, he encontrado que al subirme al vagón del metro o al entrar al autobús, la mayoría de las veces las personas me ceden el asiento, ya que consideran que tengo capacidades diferentes por mi edad y que merezco hacer el viaje sentado. En años anteriores, en la misma ciudad no recibía estas atenciones. La verdad es que poco a poco he tenido la fortuna de transitar a la tercera edad y ya en México el año pasado utilicé una fila corta, para mayores de 60 años en las votaciones de julio. Un poco antes, en el 2021 también fui de los afortunados en ser vacunado contra la COVID-19 en las primeras etapas de vacunación. Es decir, sí ya alcancé la tercera edad.

Imagen generada con inteigencia artificial mediante la frase: "Create a top-down view of an older adult walking toward distant mountains on the horizon, bathed in the warm, golden hues of sunset. His slow, firm steps convey resilience and wisdom. His partially bald head glows with silver strands reflecting the fading light. Captured from behind, he moves forward with calm determination, his silhouette blending into the mountain horizon, evoking a sense of reflection and the passage of time. He wears dark blue trousers and a light blue shirt, subtly contrasting with the earthy landscape beneath him." en leonardo.ai

El paso de los años no solo nos otorga algunos privilegios, sino también nos cobra factura. Ya no puedo correr o moverme con la facilidad que lo hacia hace algunos años. El trabajo que podía realizar fácilmente ahora me cansa. Afortunadamente, mi trabajo no es físico, aunque yo tenga el título de físico; pero ya no puedo hacer labores que requieren desempeño activo con intensidad por mucho tiempo, por ejemplo, ahora ha disminuido la cantidad de trabajo de jardinería que acostumbraba, puedo hacerlo pero a una menor velocidad. He observado cambios físicos en mi cuerpo, la masa muscular disminuye y la cantidad de pelo y su color ha cambiado.

En síntesis soy testigo de lo que mi madre resume en una frase: todo por servir se acaba, y la realidad del paso del tiempo me acompaña en muchas de mis actividades. Tengo que reconocer que mi vitalidad ha disminuido, aunque las ganas de desarrollar actividades no, y estoy motivado a seguir con la formación de talento, colaborar para construir conocimiento y su comunicación para tomar decisiones basadas en este conocimiento. Sin embargo, tengo que aceptar las actuales condiciones.

Por estas razones he decidido dar por concluidas mis colaboraciones semanales con la Unión de Morelos, periódico que me brindó sus páginas para opinar sobre los más variados temas. Tengo que ser claro, en estos 15 años de “Y sin embargo” no he sido la única persona que escribe, decenas de colegas me han acompañando compartiendo sus opiniones sobre una muy diversa variedad de temas. Personas dedicadas a tareas relacionadas con la ciencia y tecnología han escrito centenas de opiniones que han sido bien acogidas por la comunidad morelense. Es más, esta columna se ha reproducido en muchas ocasiones en otras plataformas como Investigación y Desarrollo, PV Maganize entre otras. Estas reproducciones nos indican que nuestra opinión le parece pertinente a otras comunidades fuera del ámbito del estado donde vivimos.

Les comento que me parece ayer cuando, en compañía de Enrique Galindo, nos presentamos en la oficina del Sr. Davis, editor en jefe de la Unión de Morelos para solicitarle un espacio donde la comunidad de ciencia y tecnología pudiera expresar sus opiniones en tópicos donde no es experta. De ese día han pasado ya más de 15 años y se han publicado más de 750 artículos de opinión. He tenido el privilegio de publicar la mayoría de ellos manifestando mi opinión sobre muy diversos temas. Considero que algunos han tenido repercusiones; aunque la mayoría no ha tenido mayor impacto que el de su lectura por algunos miles de personas. 

Actualmente, estoy en una encomienda que requiere de todo mi esfuerzo y dedicación para conseguir impulsar colaboraciones de larga envergadura entre la UNAM y las universidades británicas. Tarea que me demanda toda mi capacidad y dedicación actual; además, continuaré con actividades de construcción de conocimiento y formación de talento que contribuya a la toma de decisiones con miras al bienestar social.

En mi opinión, la situación que enfrentamos requiere que las juventudes tengan la oportunidad de implementar sus visiones y quienes tenemos algo más de experiencia las acompañemos respetando su forma de pensar, actuar y proceder. Repito, estoy convencido que mi generación debe acompañar, aunque posiblemente con un paso más lento a estas juventudes que tienen más futuro que mi generación.

Reitero mi compromiso para colaborar en la construcción de una sociedad donde las inequidades no sean lacerantes y las oportunidades sean compartidas por la mayoría de la población. Hoy es el momento de cerrar mi ciclo en “Y sin embargo”.

Este artículo fue publicado el día 19 de febrero en el periódico la Unión de Morelos.

Semiconductores y una estrategia de innovación

Las acciones de gobierno que demanden la aplicación del conocimiento construido en nuestro país son una de las estrategias que la comunidad científica mexicana ha esperado por décadas. Desde los años 70 del siglo pasado, esta comunidad se ha convertido en una comunidad profesional de competencia internacional y con logros en concordancia con su pequeño tamaño. Cuando menciono su pequeño tamaño es comparación con la población del país; pero con logros muy meritorios. 

Desde hace varias décadas he analizado los impactos de la física del estado sólido mexicana. Recientemente, analizamos las contribuciones de la física aplicada y observamos que una de las fortalezas era en el campo de los semiconductores enfocados a las energías renovables, en particular a la energía fotovoltaica. Con estos antecedentes de primera mano, me parece que la propuesta de la Dra. Claudia Sheimabum para la creación de un “Centro  Nacional de Diseño de Semiconductores” es una estrategia en la dirección correcta para la aplicación de los conocimientos construidos en nuestro país desde la física. Estoy convencido que la creación del Proyecto Kutsari es una medida de política científica que puede conducir a impactos positivos en la vida económica del país. Antes de continuar, les comento que yo no conocía la palabra Kutsari que en purépecha significa arena y me parece que es un nombre en concordancia con el tema de semiconductores. El semiconductor más usado en los dispositivos electrónicos es el silicio, material muy abundante en la tierra, ya que es el principal elemento en los arenas. Las arenas de las playas están compuestas principalmente por óxido de silicio, que al fundirlo se puede transformar en silicio puro y ser el principal elemento en millones de dispositivos electrónicos que hoy usamos en muchísimas actividades cotidianas.

Imagen creada con inteligencia artificial mediante la frase "A pair of brilliant Mexican scientists laboriously conduct groundbreaking semiconductor research in a lab. With his sharp features and intense gaze, the man complements the woman's determined expression and flowing dark hair. This detailed photograph captures the duo in action, surrounded by advanced technology and colourful data displays. Their innovative work is evident in every meticulous gesture and focused glance, creating a powerful image of scientific discovery at its peak." en leonardo.ai

Otra de los aciertos de la propuesta, desde mi perspectiva, es que no es la construcción de un edificio en un lugar de la República, sino que se vislumbra la instalación de este proyecto en tres lugares diferentes: Puebla, Jalisco y Sonora. Quizá podamos discutir la conveniencia específica de cada lugar; pero la intención de que sea en tres localidades diferentes indica que se está pensando en estrategias distribuidas en el territorio nacional, dejando las megaobras en lugares específicos para promover la derrama distribuida.

Lo mismo podemos decir de la estrategia esbozada en el manejo de la propiedad intelectual de los futuros desarrollos enfocada hacia la comercialización, que es un acierto donde el gobierno hace alianzas con la sociedad y el sector industrial. Aquí tengo que decir que las breves palabras en sobre las acciones de propiedad intelectual no fueron de lo más acertadas, ya que no se especifican los posibles cambios y lo que se dice en la comunicación oficial deja ver desconocimiento en la materia. Este pequeño desliz no afecta en lo sustancial la propuesta y deberíamos esperar que más acciones similares en el contenido a esta Proyecto Kutsari, contagiara las acciones de gobierno en ámbito de la política científica y de innovación. Como lo señaló la Dra. Rosaura Ruiz, la propuesta incluye a promoción de los ecosistemas de la cadena de proveeduría para la industria basada en semiconductores. No sobra reiterar que los semiconductores se usan en muchísimas actividades cotidianas, desde los autotransportes, pasando por los teléfonos, aparatos médicos, sistemas de iluminación, televisores, y un muy largo etcétera. Con esta estrategia se está apostando a una de las ramas más pujantes de la industria actual que desparrama su labor a muchísimos sectores de la economía.

Es muy importante solicitar que este sea un primer paso para transformar nuestra economía, basada en la mano de obra barata, a una economía con demanda tecnológica que conducirá a mejores salarios para la población. 

Como en el campo de la física aplicada, el estado sólido en particular, existen muchos otros campos de las disciplinas científicas que la comunidad mexicana ha cultivado y desarrollado con suficiente profundidad para que impulsen diversas ramas de la economía incrementando la demanda de talento y con ello el salario de esos ámbitos de la industria.

Las intenciones son buenas y, considero, en la dirección correcta. Estoy seguro la comunidad científica responderá con acciones de impulso a la propuesta y, más que nada, poniendo manos a la obra.

Este artículo fue publicado el día 12 de febrero en el periódico la Unión de Morelos.

Acciones de todos los días

En estos días, mucha de la atención del gobierno federal, de la comunidad política y económica del país se ha centrado en las políticas proteccionistas y agresivas de Donald Trump. Es más, ya la comunidad científica y académica se está manifestando y denunciando que esta política no conduce al bienestar social. Las propuestas del presidente Trump se dirigen a promover la discriminación y segregación de la población en lugar de buscar el bienestar colectivo. 

El día de ayer, martes, rumbo a la oficina estaba escuchando un pódcast del “The Economist” donde estaban hablando de la reciente muerte del expresidente de E.E. U.U., Jimmy Carter, y mencionaban que muchas personas consideran su período como una presidencia sin logros. Yo lo veo como un período donde se enfrentó la primer crisis energética y que su llamado a ahorrar energía no le gustó a la población acostumbrada al despilfarro.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "In the picture, a diverse group of people walks towards a utopian horizon. Each figure represents a different aspect of humanity, showcasing the modern world's diversity. In the image appear European, Latin American figures . The horizon holds a promise of hope and happiness in the distance. This scene is depicted in a stunning painting, where vibrant colors and intricate details bring the image to life. The overall quality of the artwork is exceptional, capturing the essence of unity and optimism beautifully." en leonardo.ai

Lo he dicho muchas veces, la cantidad de energía per cápita que la población estadounidense usa es mucho mayor a la energía per cápita de la mayoría de los países en este planeta. La propuesta de bajar un poco la temperatura del termostato en invierno y a subirla un poco en el verano, son acciones que se debería promover en todo el mundo. Es claro que la comodidad es uno de los fines del bienestar, pero el estar con ropa ligera en el invierno y con suéter en el verano no son comportamientos razonables.

Lo mismo sucede otro recurso que hoy en día lo hemos estresado, el agua. Tanto en su uso desmedido por algunos segmentos de la población como por algunas otras industrias o sectores productivos que no miran las actuales condiciones de sobreexplotación de nuestros acuíferos en muchas regiones del país.

Ahora estoy viviendo en una ciudad, Londres, donde para desarrollar nuestras actividades cotidianas se requiere de climatizar los lugares donde las hacemos. Hemos decidido usar suéter en el departamento donde habitamos para evitar el despilfarro de energía. En forma realista, esta acción es sencilla y no requiere de mayor esfuerzo. Todas las personas podríamos adecuarnos a este tipo de situación que no impactan en nuestra comodidad.

Por supuesto que las empresas también tendrían que adoptar acciones de eficiencia en su producción con lo que disminuirían sus costos y disminuirían la presión sobre los recursos que hoy hacemos con nuestras actividades cotidianas.

Otro tema similar a los anteriores, es el uso desmedido de materiales no reciclables o de un solo uso en la vida cotidiana. Podemos adoptar una acción selectiva de lo que compramos, al mismo tiempo que las industrias o empresas definan políticas comerciales de un mejor uso, reuso y reciclado de sus productos o de los empaques para proteger sus productos. La valorización de nuestros desechos es una de las acciones pendientes que hoy tenemos. Debemos ser conscientes de que el problema de nuestros desechos no lo resolvemos poniéndolos en la basura. Es ahí donde verdaderamente le creamos un problema a la sociedad, es imperioso que nos hagamos responsables de nuestros materiales de uso y evitemos a toda costa enviarlos a la basura buscando las mejores opciones para reuso y reciclaje o compostaje.

No se trata de decir, yo lo puedo pagar; ya que la verdad es que NO. Los costos ambientales los pagarán las generaciones que vienen y esas futuras generaciones ni siquiera usaron los recursos que hoy dilapidamos o que las generaciones que vivieron en el siglo pasado usaron de manera ineficiente e irresponsable.

Estos son problemas que no vemos una solución sencilla, pero que merecen las acciones de cada persona para colaborar y promover que nuestras actividades tengan el menor impacto negativo en nuestros alrededores. 

Los problemas actuales de una parte de la población mexicana o latinoamericana se refieren a la persecución de la que son víctimas cuando solamente desean poder trabajar para optar por una vida con mayor número de satisfactores. Es apremiante que emerja la solidaridad con estas poblaciones en riesgo.

La situación no es fácil de resolver, pero podemos diseñar acciones que apunten a su solución desde el ámbito individual y proponer estrategias regionales o globales en concordancia con el bienestar de todas las personas. Recordemos que en la actualidad nada está lejos y la interconexión entre todas las regiones del planeta cada vez es más evidente. Escojamos acciones de todos los días que se dirijan hacia aportar para el beneficio de las personas y de las otras especies que habitan este planeta.

Este artículo fue publicado el día 5 de febrero en el periódico la Unión de Morelos.

Disminuyamos los desechos

Hoy al regresar caminado desde el transporte público a casa vimos dos zorros que se cruzaban la calle para evitarnos. Por supuesto esto no sucedió en Cuernavaca, sino en Londres desde donde ahora trabajo para la UNAM. En esta ciudad hemos decido movilizarnos usando transporte público ya que es uno de los mejor articulados que conozco. Tiene fáciles y cercanos accesos a la mayoría de las regiones de la ciudad y es relativamente eficiente. Además debo decir que ahora opera con muchísimos vehículos eléctricos, su flota de autobuses es principalmente eléctrica. Aunado a que el incremento de la generación de electricidad utilizando energía eólica se ha incrementado y que sus plantas carboeléctricas se han cerrado hacen que la electricidad sea más limpia que en el pasado reciente.

Imagen creada con inteligencia artificial mediante la frase "In the dimly lit city of London at dusk, a pair of sleek, agile red foxes wander through a street, their fur aglow in the gentle evening light. Their tails curl elegantly behind them as they explore their surroundings, their keen eyes searching for signs of life. This captivating scene, depicted in a stunningly detailed painting, captures the essence of urban wildlife in a peaceful moment of harmony with nature and parked cars. Each brushstroke brings the foxes to life, their graceful movements frozen in time for the viewer to admire. The rich colors and intricate details of the painting enhance the beauty of these elusive creatures, inviting the audience to appreciate the beauty of the natural world within a bustling cityscape." en leonardo.ai

Comenzaba este relato con el avistamiento de zorros en la ciudad, dentro de la ciudad y en una zona céntrica se pueden observar este tipo de animales que se han adaptado a la convivencia con la población humana. En las calles de Londres no observamos perros callejeros, lo que si vemos son personas caminando con perros sujetos por correas y muchas veces ensuciando la calle. Algunas personas traen bolsitas para recoger los excrementos, pero otras no. Esta actitud egoísta hace que las calles estén muy sucias. Las lluvias constantes en esta ciudad hacen que los desechos se esparzan y a veces hace que en nuestro caminar hagamos inesperadamente saltos abruptos para no ensuciarnos más los pies.

En un clima seco o de lluvias torrenciales, como el de Cuernavaca, los desechos se transforman en polvo o son arrastrados por el agua y las calles parecen menos sucias que en Londres. 

Por otro lado, aunque en el mismo tema, la recolección de los desechos de los domicilios está programado tanto en Londres como en Cuernavaca y se solicita que se separen tanto en reciclables como en orgánicos o en desechos no reciclables. La verdad que en la última década prefería el sistema que habíamos acordado con la red de recicladores de Cuernavaca. Este acuerdo consistía en que pasaban a nuestro domicilio con una camioneta por todo el material reciclable y sin costos y sin paga lo disponían para su posterior reciclado o en algunas ocasiones su reparación y reuso. Enfatizo que prefería este sistema al del sistema institucional que no me asegura el reciclado de los desechos que hemos separado y limpiado. Además teníamos la posibilidad de compostear los desechos orgánicos; así que los residuos no reciclables y no orgánicos se reducían muchísimo. En Londres todavía no tenemos la posibilidad del composteo, pero estamos prontos a adoptar uno.

Toda esta introducción se debe a que consideramos que la gestión adecuada de los residuos domésticos es crucial para ciudades pequeñas, ya que impacta directamente en el medio ambiente y la salud pública. Un sistema eficiente de recolección de residuos puede mitigar problemas como la contaminación del suelo, el agua y el aire, así como reducir el riesgo de enfermedades.

El reciclaje es fundamental para reducir la cantidad de residuos en vertederos y conservar recursos naturales. Materiales como papel, plástico, vidrio y metal pueden ser reciclados y reutilizados, disminuyendo la demanda de materias primas y de energía total. 

El compostaje de residuos orgánicos es otra práctica clave. En lugar de enviar estos residuos a vertederos, donde generan metano, pueden ser transformados en abono orgánico. La implementación de centros de compostaje comunitarios y la educación sobre el compostaje doméstico son pasos importantes.

Además de los beneficios ambientales, un sistema de recolección de residuos bien gestionado puede generar empleo local y producir ingresos adicionales a través de la venta de materiales reciclados y compost. 

La falta de recursos financieros y técnicos puede ser un desafío, pero se puede superar mediante la colaboración entre el gobierno local, empresas y organizaciones no gubernamentales. Las alianzas público-privadas y la participación comunitaria son esenciales para el éxito de estos programas. Me parece que se tiene que revitalizar la asociación de recolectores recicladores de Cuernavaca.

La implementación de un sistema de recolección de residuos domésticos en ciudades es vital para proteger el medio ambiente, mejorar la salud pública y promover la sustentabilidad. El reciclaje y el compostaje son componentes clave que ofrecen múltiples beneficios. Aunque existen desafíos, la colaboración y la participación de las comunidades pueden superarlos, creando un entorno más limpio y saludable para la población en general.

Este artículo fue publicado el día 22 de enero en el periódico la Unión de Morelos

Solidaridad con la población migración

La migración es un fenómeno que ha acompañado a la humanidad desde sus inicios. De hecho, el planeta está poblado por la población humana por la migración. Es conocido que el homo sapiens evolucionó en África y migró para poblar el planeta en todas sus regiones. En los siglos recientes y en particular en las últimas décadas, las personas han migrado en busca de mejores oportunidades, huyendo de conflictos o el deseo de explorar nuevas oportunidades. En la actualidad, la migración sigue siendo un tema crucial, especialmente en el contexto de la sustentabilidad global. 

La diversidad cultural es uno de los beneficios más significativos de la migración, ya que las personas se desplazan de un lugar a otro, llevan consigo sus tradiciones, idiomas, costumbres y conocimientos. Esta diversidad de culturas enriquece las sociedades de los diversos lugares aceptores de migrantes, promoviendo una mayor comprensión y tolerancia entre diferentes grupos étnicos y nacionalidades.

La diversidad cultural también fomenta la innovación y la creatividad. En entornos multiculturales, las personas están expuestas a una variedad de estímulos, perspectivas y enfoques, lo que puede llevar a soluciones originales para los desafíos globales. Por ejemplo, en el campo de la ciencia y la tecnología, donde tengo experiencia, la colaboración entre personal científico de diferentes orígenes culturales ha resultado en avances significativos con alternativas en la solución de problemas.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "In the bustling city square, a diverse group of Mexican individuals striving to the horizon, beneath the shade of lush green trees. This is a vibrant and detailed photograph capturing the essence of urban life in a modern setting. Each man and each woman exudes a unique aura, their clothing and expressions telling stories of their own. All individuals walk towards the horizon showing back to the camera." en leonardo.ai

Además, la diversidad cultural puede contribuir a la preservación del patrimonio cultural mundial, pues se puede percibir lo valioso de lo diferente y que se acerca mediante el contacto con la otredad. Los migrantes a menudo llevan consigo prácticas y conocimientos tradicionales que pueden ser compartidos y preservados en sus nuevos hogares. Esto no solo enriquece la cultura del país receptor, sino que también ayuda a mantener vivas las tradiciones de las comunidades de origen.

La migración también tiene un impacto significativo en la economía tanto local como global. Los migrantes a menudo llenan vacantes laborales en sectores donde hay escasez de mano de obra, contribuyendo al crecimiento económico de los países receptores, pues pagan impuestos al adquirir productos y servicios adicionales al pago de los impuestos de renta. Además, los migrantes suelen ser emprendedores, pues son personas con iniciativa y tienen la avidez de hacer. Estas aspiraciones a tener lo que no tienen en sus lugares de origen se pueden traducir en actitudes empredendoras y promotoras del cambio en los lugares donde se les acepta.

Por otro lado, la migración también beneficia a las comunidades de origen, pues la comunidad migrante generalmente envía remesas a sus familias en sus países de origen. Este dinero desempeñan un papel crucial en el desarrollo económico y bienestar de sus familias y también contribuyen al crecimiento económico de esas regiones que dejan atrás al aumentar el consumo y la inversión.

Por otro lado, al permitir que las personas se desplacen de áreas con menos oportunidades a aquellas con más, la migración puede contribuir a una distribución más equitativa de la riqueza y los recursos. Esto es particularmente importante en un mundo donde las disparidades económicas siguen siendo un desafío significativo para la sustentabilidad global.

Además, la población migrante puede transmitir conocimientos y prácticas sustentables de sus regiones que pueden ser adoptadas en sus nuevos hogares. 

Cuando se habla de migración en las regiones apetecibles para la población migrante se escucha de aspectos de tensión social y económica. Por estas razones es muy importante crear políticas y programas que faciliten la integración de los migrantes y promuevan la cohesión social. Es esencial reconocer que la migración no siempre es una elección voluntaria. Muchas personas migran debido a conflictos, persecuciones o desastres naturales. En estos casos, es esencial que la comunidad internacional y en espacial las comunidades receptoras proporcionen apoyo y protección a la población migrante, asegurando que sus derechos humanos sean respetados y que tengan acceso a oportunidades para reconstruir sus vidas.

En estas fechas donde la población migrante mexicana a Estados Unidos puede ser sujeta de acciones hostiles, es de vital importancia que actuemos con solidaria con ella. Adicionalmente, debemos tener actitudes similares hacia la población migrante que llega a nuestro país.

Este artículo fue publicado el día 15 de enero en el periódico la Unión de Morelos

Deseos para 2025

Esta es la segunda semana del año 2025, el año 2024 fue de muchos cambios en el mundo. El año pasado se caracterizó por un inusual número de elecciones en diferentes latitudes y longitudes. Por supuesto que esta elecciones nos afectarán en forma local o nacional o internacionalmente. También observamos guerras en diferentes lugares del mundo. En México sufrimos uno de los años más violentos en nuestra historia postrevolucionaria.

Para México el año 2024 es realmente un parteaguas muy interesante, la Dra. Claudia Sheimbaum ganó con un número de votos mayor con respecto al que ganó el Lic. Andrés Manuel López Obrador en el 2018. Esto implica una clara mayoría que se esparció hasta los gobiernos estatales y municipales e igualmente a las cámaras del poder legislativo.

Con esta mayoría se procedió a modificar el poder judicial de una manera tempestuosa y voluntariosa abriendo la puerta a que personas non-santas puedan dirimir situaciones conflictivas sin apegarse al derecho, es decir, tomar decisiones que no se basen en las leyes, sino que las decisiones sean para pagar favores. Verdaderamente, espero que los cálculos del partido Morena sean los adecuados para que esta situación no se materialice y lastime profundamente a la sociedad mexicana, desde los más privilegiados hasta los que nunca han sabido lo que es bienestar social.

Cada día estoy más convencido que en una sociedad se deben tomar las decisiones basadas en diálogo y considerando la diversidad de opiniones. En estos momentos observo polarizaciones en muchas partes del mundo y la población mexicana no es una excepción, también está polarizada. Durante muchos años se luchó por incluir la diversidad, lamentablemente no fue suficiente y la mayoría de la población tomó conciencia de su voto y lo ejerció hacia la opción que ofrecía repartir la riqueza mediante asignación directa.

Desde mi perspectiva, esta repartición directa, sin un aumento sustancial de las contribuciones al estado mexicano, no tiene forma de perdurar en el largo plazo. La verdad, es que estoy convencido de que el principal problema que lacera a la sociedad mexicana es la tremenda desigualdad en que vivimos. Una porción muy pequeña de la población tienen mucho y la otra gran porción recibe muy poco de la riqueza que se genera en conjunto. Sin embargo, el repartir universalmente atenta precisamente contra combatir esa desigualdad, pues no se enfoca hacia quienes menos tienen.

Es esencial que se recaude más dinero para proveer al menos de servicios de salud y de educación de calidad a la población que no los ha tenido por décadas, no basta con dar dádivas a esa población. Los servicios que han sido asignados a los gobiernos deben ser de calidad similar a los servicios que prestan instituciones lucrativas; pero para esto se requiere de dinero.

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El populismo es una forma de decir y darle a la gente algo de lo que pide. Hay populismos que pretenden enfocarse en las poblaciones que menos tienen; otros que pretenden dar más concesiones a los que más tienen argumentando la falacia de que con ello se generará más riqueza que eliminará la pobreza. La historia solo ha mostrado que cuando se quitan las leyes de distribución de la riqueza, como en los populismos de derecha, la porción de la población que más tiene incrementa su riqueza a costa de la porción que menos ha disfrutado de esa riqueza. 

Empezamos este año 2025 con expectativas de cambios y consolidaciones. Desde lo más profundo de mi visión optimista, deseo que estos cambios y consolidaciones sean para fomentar el bienestar social y no el de unas cuantas personas o que el bienestar del sector desprotegido sea efímero.

A usted que lee estas letras le deseo que durante 2025 tenga salud y bienestar general compartido con las personas que le rodean en el día a día.

Este artículo fue publicado el día 8 de enero en el periódico la Unión de Morelos.

Complementariedad entre solar y eólica

En temas de implementación de energías renovables se menciona mucho la variabilidad de las fuentes renovables. Es común que se diga que no son funcionales o que son caras porque no siempre están presentes. Este hecho es tan cierto como que en la noche no brilla el sol, pero en la noche generalmente temprano en la mañana o en el atardecer podemos sentir viento. Muchas veces, hemos mencionado este hecho y decimos que estas dos fuentes renovables son complementarias. Es decir, que cuando una no se manifiesta la otra si está presente y viceversa.

Recientemente, el equipo de trabajo de temas eólicos en el IE-UNAM publicó un estudio sobre la complementariedad de las disponibilidades de energías solar y eólica en la península de Yucatán. En este estudio analizamos la complementariedad de la energía eólica marina y la solar fotovoltaica para satisfacer la demanda eléctrica de la península de Yucatán. 

Para realizar este estudio se usaron datos meteorológicos entre 2016 y 2020. de lo más interesante es que se ha establecido una metodología para hacer este tipo de estudios en cualquier región de México y de América Latina. Usando datos del Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas, ERA5, que son datos abiertos. De hecho, es la quinta generación de este tipo de datos y han sido mejorados en los últimos años. Este conjunto de datos proporciona información horaria en una cuadrícula espacial de 0.25°x0.25°. Los datos incluyen variables meteorológicas como la velocidad del viento, la radiación solar y la temperatura del aire a 2 m sobre el suelo. Con estos datos estimamos la producción de energía renovable, solar y eólica y podemos comprender la dinámica de la disponibilidad de la energía solar y viento para que mediante sistemas fotovoltaicos y generadores eólicos para asegurar un suministro de energía consistente a lo largo del tiempo. En la parte estadística, primeramente se empleó el coeficiente de Spearman para evaluar la complementariedad temporal en diferentes escalas de tiempo: diaria, semanal y anual. Este enfoque asegura que se tenga una verdadera complementariedad. Enfatizo este punto, ya que la complementariedad se puede dar de manera estacional, es decir, que en invierno haya una fuente y en verano otra, pero no a escala diaria. Al incorporar estas tres escalas de tiempo se puede concluir que la combinación de ambas energías renovables ofrece una solución para la región.

También es importante mencionar que se utilizaron datos de reanálisis, es decir, un conjunto de datos meteorológicos que se produce combinando modelos numéricos con datos reales. Este proceso genera una reconstrucción coherente de las condiciones atmosféricas del pasado para que con modelos de pronóstico predecir los comportamientos en el futuro. 

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase: "A bustling Mexican city radiates under the sun, adorned with sleek solar panels and elegant wind turbines. The scene is captured in a stunning photograph, showcasing the harmonious blend of modern technology and traditional architecture. Each detail is vivid and crisp, from the vibrant colors of the buildings to the gleaming surfaces of the renewable energy sources. The image is a masterpiece, inviting viewers to marvel at the innovative and sustainable cityscape before them. In the horizon, a brilliant Yucatan peninsula landscape with a Mayan pyramid." en leonardo.ai

Estos datos y los modelos desarrollados se pueden utilizar para planificar el desarrollo del sector energético, determinando las capacidades necesarias para satisfacer la demanda regional. En particular, para la península de Yucatán se pudieron construir escenarios posibles donde se satisficiera la demanda.

Uno de los escenarios posibles fue para cubrir el 50 % de la demanda eléctrica de la península con 950.2 MW de solar fotovoltaica distribuida y descentralizada y 966.1 MW de eólica en mar abierto. Otro escenario analizado fue la cobertura de un 80 % de la demanda donde se requeriría de 1,520 MW de solar fotovoltaica distribuida y de 1,545 en mar abierto. En este estudio se muestra claramente como las fuentes renovables pueden ser complementarias y su implementación posible.

El equipo de trabajo del IER-UNAM está en posibilidades de realizar este tipo de estudios para las diferentes regiones del país o de América Latina, donde no se han realizado estos estudios y con ellos planear el futuro de la transición energética hacia las renovables en nuestras regiones.

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 18 de Diciembre en el periódico la Unión de Morelos.

COIL una opción de apertura para el aprendizaje

En diciembre de 2019 empezaron las noticias sobre un nuevo virus que afectaba las vías respiratorias, el SARS-CoV2, y que no teníamos disponible un medicamento o una vacuna con el cual combatir la enfermedad. Para marzo del 2020, la enfermedad oficialmente llegó a México y podemos recordar los meses de confinamiento en nuestros hogares para parte de la población mexicana. No solo en México, sino en muchas partes del mundo se observó saturación en los hospitales y una gran desinformación se extendía por todas partes. Debido al desconocimiento que se tenía en aquellos primeros momentos las estrategias de contención no fuera las más adecuadas al principio. La humanidad tuvo que aprender a disminuir los riesgos y finalmente a vacunar a la mayoría de la población.

La COVID-19 no solo trajo efectos negativos, sino que abrió nuevas oportunidades, muchas personas en este planeta hemos sido testigos de la irrupción de las telecomunicaciones en nuestras actividades diarias. La opción del trabajo a distancia se convirtió en una alternativa para muchas personas y empresas. Es cierto, que esta opción ya la encontrábamos en muchos empleos, pero con el aprendizaje masivo en tecnologías de comunicación se incorporaron palabras como Zoom, Meet, Teams, Webex, Skype a la jerga de muchas personas.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "A happy team of diverse people in a working classroom see people talking in the screen. The Classroom scene includes a large,  wall-sized screen that provides a highly engaging talking people and almost hypnotic form of entertainment. The scene is plenty of dynamism of interactions among the teams." en leonardo.ai

Desde mi experiencia personal, estas aplicaciones para realizar video llamadas o videoconferencias se volvieron parte de mi cotidianidad. El contacto con mis estudiantes fue a través de estas opciones por más de un año y con ellas tuve que aprender no solamente a hacer video llamadas para mis clases, sino a incorporar otras herramientas y aplicaciones para facilitar el aprendizaje. Con ellas el salón de clase se abre y entonces el aprendizaje se convierte en una actividad significativa donde cada estudiante selecciona su propio camino en la colectividad mediante interacciones a distancia en un pequeño grupo.

Con esta visión podríamos parecer de vanguardia, pero la semana pasada asistí a la Segunda Jornada COIL organizada por la Dirección General de Cooperación e Internacionalización de la UNAM. Debo aclarar que COIL es el acrónimo de “Collaborative Online International Learning” (Aprendizaje Internacional Colaborativo en Línea). Al irme adentrando en esta conceptualización del aprendizaje colaborativo me fui maravillando de las posibilidades reales para el estudiantado que participa de esta experiencia. Este enfoque educativo promueve la colaboración entre estudiantes y docentes de diferentes instituciones y países a través de plataformas en línea con la finalidad de construir experiencias de aprendizaje. El objetivo de COIL es fomentar el intercambio cultural, el desarrollo de habilidades globales y la colaboración internacional sin la necesidad de viajar físicamente.

De lo más interesante es que no son cursos completos, sino actividades prediseñadas para fomentar la creatividad y el desarrollo de habilidades en cada estudiante y en su colectividad. Los programas COIL suelen incluir actividades como proyectos conjuntos, discusiones en línea, y el uso de herramientas digitales para facilitar la comunicación y el trabajo en equipo. Este enfoque no solo enriquece la experiencia educativa, sino que también prepara a cada estudiante para trabajar en entornos globales y multiculturales. Mientras las actividades a distancia en los grupos de estudiantes en cada institución de educación se centran en un entorno local, en el COIL la interacción es con otro equipo, otra colectividad con otros entornos y experiencias, se puede decir con otra cultura. Esto último verdaderamente enriquece la experiencia y fomenta la apertura y tolerancia a la otredad. 

Para mi sorpresa el concepto de COIL fue desarrollado a principios del siglo por Jon Rubin en la State University of Nueva York (SUNY). Rubin buscaba crear oportunidades para que estudiantes y docentes de diferentes instituciones y países colaboraran en proyectos académicos a través de plataformas en línea, ya desde ese entonces. COIL normalmente implica un intercambio virtual que puede durar de 5 a 8 semanas, durante las cuales un programa conjunto es co-diseñado y coenseñado por docentes de diferentes instituciones y regiones que acuerdan objetivos de aprendizaje. Esta estructura permite la colaboración sostenida y el compromiso intercultural entre el estudiantado. El programa tiene como objetivo mejorar las competencias globales y la comprensión intercultural de cada estudiante para que puedan desenvolverse en un mundo altamente interconectado.

En particular, en la UNAM se persiguen cuatro aspectos: Colaboración, Implementación en Línea, Modularidad y Competencia Internacional. En la UNAM participan dos o más docentes de la UNAM y otra institución extranjera que trabajan colectivamente para diseñar e instrumentar cursos sobre temas académicos específicos. El componente internacional se lleva a cabo completamente en línea, mientras que el estudiantado participa en clases presenciales en sus respectivas instituciones. La UNAM ofrece diversos formatos para actividades de COIL, incluyendo seminarios web, cursos cortos y modalidades mixtas que pueden combinar elementos en línea y en persona. Esencialmente, el programa tiene como objetivo fomentar la comprensión intercultural entre estudiantes a través de proyectos de colaboración con colegas de diferentes orígenes culturales. 

En general, un curso COIL brinda a sus estudiantes valiosas oportunidades de crecimiento personal y profesional mientras les prepara para una fuerza laboral globalizada.

Los cursos COIL ahora son fácilmente implementables dada la cultura de la comunicación a distancia de docentes y estudiantes heredada por el confinamiento causado por la COVID-19; aunque ya existían antes del 2020.

Desde mi perspectiva, el uso de las herramientas de comunicación a distancia en directo y con opciones de realidad aumentada puede potenciar las experiencias de aprendizaje y contribuir a construir una sociedad más abierta, tolerante e incluyente. Como docentes tenemos la responsabilidad de abrir opciones para quienes toman nuestros cursos y ahora tenemos más opciones.

Este artículo fue publicado el día 3 de diciembre en el periódico la Unión de Morelos

Los plásticos nos inundan

En las últimas semanas he estado leyendo artículos, escuchando pódcast y viendo videos que nos alertan sobre el hecho de que los plásticos, en forma de micro o nanoplásticos, están en todos lados y particularmente en nuestros cuerpos. Los microplásticos o nanoplásticos son diminutas partículas, pedazos muy pequeños de los diferentes artículos, dispositivos o utensilios que usamos de este material. Por el uso de estos artículos sabemos que los plásticos son muy duraderos, pero también sabemos que se rallan o se fracturan. Estas ralladuras o fracturas originan que haya partículas muy pequeñas que pueden ser transportadas por el ambiente, suelos, agua y aire, y posteriormente almacenadas en muy diversos lugares. Inclusive estos micro o nanoplásticos se almacenan en tejidos vegetales o animales y, por supuesto, en los órganos o tejidos en nuestros cuerpos. Todavía no hay certeza sobre lo que estas diminutas partículas puedan hacer en nuestros órganos o tejidos. Sin embargo, considero importante podamos controlar las emisiones de estas partículas. Cuando digo controlar implica que podamos evitarlas, retirarlas o aumentarlas dependiendo de lo que veamos sean sus efectos en nuestros entornos ambientales o en nuestros cuerpos.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "A whimsically futuristic home composed entirely of meticulously crafted plastic, reminiscent of the vibrant world depicted in "The Lorax." The people appear in the middle of this plastic forms. This stunning image, perhaps a digitally rendered painting, captures the essence of a utopian home made entirely of plastic materials. The imaginative structures stand out against a backdrop of lush plastic greenery, creating a visually captivating scene that speaks to the power artificial environment." en leonardo.ai

Por esta razón, me llamó la atención un artículo titulado “100 años del plástico – usando el pasado para guiar el futuro”. Este estudio analiza los flujos globales de plástico desde 1950 hasta 2020, y proyecta escenarios hasta 2050. Para realizar este estudio utilizó un método de análisis de flujo de materiales (AFM). Dividió el mundo en cuatro regiones: China, Norteamérica, UE30 y resto del mundo. Es importante mencionar que México fue incluido en Norteamérica. El AFM es una herramienta que permite rastrear el flujo de materiales a través de un sistema, desde su producción hasta su eliminación. En el caso de los plásticos, el AFM se utiliza para seguir el flujo de resina plástica, fibras y aditivos a lo largo de su ciclo de vida, desde la conversión y el uso hasta la generación de residuos y la gestión al final de su vida útil. El estudio fue aplicado en forma global a las regiones, aunque este tipo de análisis se puede aplicar a un país o sus regiones. 

Dentro de los resultados en la parte histórica se encontró que la producción de plástico virgen en el mundo ha experimentado un crecimiento asombroso desde 1950, pasando de 2 millones de toneladas a 473 millones de toneladas en 2020. Este crecimiento, impulsado por su bajo costo y versatilidad, ha superado por mucho el crecimiento de la población mundial, resultando en un aumento del consumo per cápita de 1 kg a 60 kg entre 1950 y 2020. Cada persona en el mundo en promedio usa 60 kg al año de plásticos. Por supuesto, este dato promedio implica que hay personas que usan muchísimo más plástico que otras y la desigualdad es grande.

Quienes hemos vivido la última parte del siglo pasado y la primera de este sabemos que la gestión formal de residuos, mediante el reciclaje y la incineración, es un fenómeno relativamente reciente. De acuerdo con este estudio, en los últimos 20 años, China ha experimentado un aumento significativo en sus tasas de reciclaje e incineración, reduciendo la mala gestión de residuos plásticos a un 2 % estimado en 2020. América del Norte y Europa han mejorado sus tasas de gestión de residuos, pero el vertido en tiraderos o depósitos confinados sigue siendo la práctica dominante. La gestión de residuos plásticos en el resto del mundo sigue siendo un desafío, con una alta tasa de residuos mal gestionados (44 % en 2020).

En particular, la región norteamericana ha sido históricamente un importante productor de plástico virgen. Si bien su participación en la producción mundial ha disminuido en las últimas décadas, pasando del 26 % en 1990 al 16 % en 2020, la producción anual se ha mantenido relativamente estable entre 63 y 78 Mt durante los últimos 15 años. El consumo per cápita de plástico en esta región sigue siendo uno de los más altos del mundo, alcanzando los 178 kg en 2020. Este valor es superior al promedio mundial (60 kg) e incluso al de Europa (140 kg), es decir, casi tres veces el promedio mundial. La categoría de “hogar/ocio/deportes” representa una parte significativa del consumo de plástico en América del Norte, es decir, los usos individuales. También se encontró que las tasas de reciclaje de plástico en esta parte de América son bajas en comparación con otras regiones de ingresos similares. En 2020, la tasa de reciclaje era solo del 9 %, muy por debajo del 26 % de la UE30 y de la estimada en China de un 41 %. Uno de los pronósticos para México es que aunque ha mejorado la gestión de los residuos plásticos si las estrategias no cambian se tendrá la tasa de reciclaje más baja de las cuatro regiones analizadas en 2050, con solo el 11 %.

Resalto estos pronósticos ya que considero esencial realizar este tipo de análisis para las diferentes regiones del país y proporcionar datos históricos fiables que sustenten las políticas nacionales y locales sobre plásticos y podamos gestionar los usos, reciclados y disposición de los plásticos. 

Claramente, tenemos la necesidad urgente de reducir la mala gestión de los residuos plásticos y controlar la incorporación de estos materiales creados por la humanidad y su inclusión en el ambiente y en todos los organismos vivos. Evitemos que los plásticos nos inunden hasta en nuestras entrañas.

Este artículo fue publicado el día 27 de noviembre en el periódico la Unión de Morelos

Democracia o autocracia electoral

Quienes vivimos en el siglo pasado fuimos testigos de la llamada dictadura perfecta y que en su esencia fue llevada al cine. Durante el último tercio del siglo XX, colaboramos para crear instituciones autónomas que pretendieron evitar que cayéramos nuevamente en esa forma de gobierno autocrático, donde había elecciones controladas por un partido hegemónico. Por supuesto, que me he preguntado muchas veces qué condiciones, situaciones, problemas o entornos pueden conducir a la democracia a partir de una dictadura y, adicionalmente, el camino inverso, cómo podemos pasar de una democracia a una autocracia por medio de elecciones.

Estas situaciones de cambio mediante elecciones a regímenes democráticos a gobiernos autocráticos las estamos viendo en todo el mundo y están llamando la atención a la comunidad científica en áreas de política y sociología. 

Sin embargo, esta semana salió publicado un artículo que aborda esta pregunta y analiza cómo y por qué algunos países se vuelven democráticos y otros no, o por qué algunos países siguen siendo democráticos y otros "retroceden" hacia la autocracia. Comparto esta noción de que cambiar a la autocracia es un retroceso. Es importante que aclare que este artículo usa herramientas de la física estadística para este análisis, y eso es uno de los aspectos que más me llamó la atención. 

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase: "A mural paint in Diego Rivera's style illustrating from left to right a smooth transition between a democratic regime to an autocratic regime. On the left hand side of the mural happy attitudes of the people and rigid social structure on the right side of the mural. " en leonardo.ai

A finales del siglo pasado y principios de este observé con agrado y con entusiasmo el nacimiento del campo de la sociofísica que utiliza herramientas de la física, principalmente de la física estadística para estudiar simplificaciones del comportamiento de las sociedades; pero que describen e incluso predicen la dinámica en estos comportamientos. Lo que me llamó la atención fue un trabajo de Katarzyna Sznajd sobre la evolución de la opinión en comunidades cerradas y me introdujo al tema y a periódicamente revisar esa literatura. Este trabajo utilizó un modelo de espín de Ising para describir un mecanismo de toma de decisiones en una comunidad cerrada, el mismo modelo que dio origen a las redes neuronales. Es decir, utilizaba el concepto de espín para arriba y para abajo para simular al proceso de votación en un parlamento. Este sencillo modelo mostró que si la comunidad era cerrada solamente podría haber la solución de una dictadura de la mayoría o a una situación de indefinición o de estancamiento en las votaciones. No me voy a detener a explicar ese trabajo, pero si a comentar que otros físicos también abordaron por muchos años algunos problemas sociales, entre ellos S. Galam, S. Fortunato, D. Stauffer y muchas otras celebridades de la física estadística.

Sin embargo, en este momento quiero llamar la atención sobre el trabajo que utiliza los datos del proyecto Variedades de la Democracia (V-Dem), que es una iniciativa de investigación a gran escala que busca proporcionar una comprensión más profunda y matizada de la democracia en todo el mundo. Se destaca por su enfoque multidimensional de la democracia, reconociendo que no existe una única forma de ser democrático y que los regímenes políticos pueden exhibir una amplia gama de características democráticas y autoritarias. V-Dem ha desarrollado una base de datos excepcionalmente detallada que abarca más de 200 unidades políticas desde 1789 hasta la actualidad. Convendría revisar con detalle la información que se relaciona con los países de América Latina y en especial con México.

Debo enfatizar la importancia del estudio que utiliza un mapeo espectral difusivo a los datos de V-Dem de 1900 a 2021 y que identifica una variedad no lineal de baja dimensión en la que se pueden mapear y observar la evolución de todos los regímenes electorales analizados. En matemáticas, una variedad es un objeto geométrico que generaliza la noción intuitiva que tenemos de curva (una dimensión) o superficie (en 2 dimensiones) o cuerpo (en 3 dimensiones) a un espacio multidimensional, el caracter no lineal de la variedad augura que puede haber múltiples soluciones o soluciones complejas, pero seguramente podemos vislumbrar ideas importantes en su análisis. 

Una vez que se define la variedad mediante el conjunto de variables a representar se pueden calcular sus correlaciones y dinámicas. El artículo solamente analizó un subconjunto de 25 variables del V-Dem y con ello pudo definir la variedad donde todos los regímenes pudieran ser representados a un punto, podemos imaginar un objeto geométrico en 25 dimensiones, este objeto matemático multidimensional es la variedad de la democracia y dentro de él podemos colar un punto que define cada regímen. Dentro de las variables que definen a la variedad de la democracia se incluyen indicadores de calidad electoral, sufragio, libertad de asociación, libertad de expresión entre otros indicadores. Es importante decir que al hablar de regímenes electorales esta variedad engloba tanto los democráticos como los autocráticos en un solo espacio. Una vez que se puede colocar en esta variedad cada elección en un regimen podemos imaginar un mapa en 25 dimensiones con muchos puntos y se puede analizar la evolución de de esos regímenes en el tiempo y ver cómo cambian las diferentes variables. La técnica que usualmente encontramos en la física estadística para analizar la evolución en un mapa o en una variedad es la ecuación de difusión. En este trabajo, con esta ecuación, pudieron determinar la escala de tiempo en la que los países cambian su grado de calidad electoral, libertad de asociación y libertad de expresión según su posición y movimiento en la variedad. Al cuantificar los coeficientes de la ecuación de difusión para cada país y a lo largo del tiempo, encontraron que las democracias se comportan como partículas subdifusivas (es decir, de propagación lenta), no se mueven mucho en las variables en el tiempo. En cambio, las autocracias al borde del colapso se comportan como partículas superdifusivas (es decir, de propagación rápida) y navegan por la variedad. Entre sus hallazgos podemos mencionar que los regímenes intermedios presentan dinámicas de difusión distintas de las autocracias y las democracias, y una mayor inestabilidad en general. Además, determinaron que la posición de un país en la variedad y su dinámica están vinculadas a su propensión al conflicto civil. Estos resultados pueden parecer muy teóricos, pero ahora es importante que la comunidad de las ciencias sociales analice estas herramientas y al explorarlas seguramente encontrará nociones nuevas y originales sobre el comportamiento social.

Comparto con las autoras y los autores del trabajo que sus resultados proporcionan una base cuantitativa para desarrollar teorías sobre lo que cambia durante la democratización y el retroceso democrático, así como un nuevo marco para la transformación del régimen y la evaluación del riesgo de conflicto. Considero de valía el que se revise este tipo de trabajos para vislumbrar lo que está pasando en el mundo con las decisiones tomadas por elecciones en las diversas regiones y reconocer las dinámicas que muestran esas decisiones.

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 20 de noviembre en el periódico la Unión de Morelos.

Sobre la Estrategia Nacional del Sector Eléctrico

La semana pasada hubo noticias importantes que nos afectan en nuestro día a día, aunque no lo veamos tan directamente. Sin embargo, no voy a hablar de la elección de Donald Trump, de eso ya comenté en noviembre de 2016. Hoy quiero hacer algunos comentarios sobre la Estrategia Nacional de Sector Eléctrico que presentó la Dra. Claudia Sheimbaum el 6 de noviembre pasado.

Esta estrategia, que algunos medios mal llamaron estrategia energética, presenta los 4 ejes rectores que buscan fortalecer el sector eléctrico mexicano. 1) Fortalecer la planeación del sector eléctrico nacional, 2) Promover la justicia energética, 3) Garantizar un sistema eléctrico robusto, confiable y seguro y 4) Establecer las reglas claras para la inversión privada.

Coincido con algunos puntos y de ello hemos escrito en esta columna de opinión. 

En cuanto al primer eje, se describe que “El estado recupera la rectoría de la política energética, garantiza la soberanía energética y asegura el abasto de electricidad a las empresas al tiempo que promueve el desarrollo equitativo, inclusivo e integral para todas y todos.” El fortalecimiento de la planeación no implica que lo que se describe. Estos son deseos ideológicos los primeros y obligaciones del gobierno los segundos. Lamento que NO se describan las estrategias para verdaderamente fortalecer la planeación del sector. Por ejemplo, la semana pasada, comenté un artículo que analizaba las estrategias para el abandono de los combustibles fósiles, no solo del sector eléctrico, sino también en el sector industrial. Este estudio enfatizaba el acoplamiento entre estos dos sectores de la economía en el uso de energía renovable hacia su trayectoria sustentable. La implementación de análisis del tipo descrito la semana pasada es un ejemplo de las verdaderas acciones para fortalecer la planeación del sector eléctrico. Por supuesto que no es la única acción, pero la descripción de ellas permitiría observar que ya se ha pensado en el asunto.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase: "A bustling Mexican city radiates under the sun, adorned with sleek solar panels and elegant wind turbines. The scene is captured in a stunning photograph, showcasing the harmonious blend of modern technology and traditional architecture. Each detail is vivid and crisp, from the vibrant colors of the buildings to the gleaming surfaces of the renewable energy sources. The image is a masterpiece, inviting viewers to marvel at the innovative and sustainable cityscape before them. In the horizon, a volcano appears with a snow crown." en leonardo.ai

El segundo eje se limita a “... mantener los precios de las tarifas y llevar la electricidad a los hogares que hoy no cuentan con ella”. La justicia energética no es solamente mantener los precios, sino que es imperioso asegurar que las personas cuenten con el acceso a energía de calidad para satisfacer sus necesidades para iniciar el camino hacia la justicia energética. Es más, la energía debe ser no contaminante y de acuerdo con sus necesidades, capacidades y adecuada al entorno sociológico y ambiental de cada región. Adicionalmente, debe conducirse bajo una gobernanza incluyente donde las soluciones y acciones involucren a las comunidades. Sin estos atributos no podemos hablar de justicia energética.

El tercer eje se refiere a que “la CFE implementa un Plan de Confiabilidad para asegurar integralmente la operación confiable, segura y continua del Sistema Eléctrico Nacional. Se prevén inversiones a 2030 por 23,400 millones de dólares.” Ojalá, esta inversión apuntale tanto la generación descentralizada y distribuida de electricidad con fuentes renovables como la transmisión y distribución inteligente de la electricidad. Coincido plenamente en que la transmisión y distribución debe ser una tarea exclusiva del Estado Mexicano para asegurar que la energía eléctrica de calidad llegue suficientemente a cada persona. No basta con decir que el 54 % de la electricidad la generará CFE, es necesario que toda esa electricidad sea generada de manera que beneficie a las diversas comunidades del país. Debemos recordar que en el sexenio pasado se adquirieron las plantas termoeléctricas que pertenecían a Iberdrola brindándole efectivo a esta compañía para transitar su inversión hacia fuentes renovables y obligando a la CFE a usar esa energía no renovable. Este tipo de inversiones no consolidan a la CFE, sino que la encasillan en el pasado.

Finalmente, en el eje cuatro, al enfatizar que “La participación de empresas privadas en el sector contará con reglas claras y se mantendrá la participación privada con un porcentaje de 46 % en la generación eléctrica”, reconoce que es necesaria la inversión privada en la generación de electricidad y que las reglas no serán modificadas, como sí se hizo en el sexenio pasado. Insisto, aferrarse a un porcentaje de generación por parte de la CFE evita la flexibilidad que debe tener un sistema eléctrico inteligente basado en generación descentralizada y distribuida que se amolde a las diversas necesidades de las diferentes comunidades sociales y ambientales que tenemos en el país.

Me hubiera gustado más leer una estrategia nacional verdaderamente de izquierda social que definiera claramente los indicadores de evaluación de las acciones que se pretende implementar y que conduzcan hacia la transición hacia una energía sustentable que satisfaga las diversas necesidades de las poblaciones en México.

Este artículo fue publicado el día 13 de noviembre en el periódico la Unión de Morelos

Hacia la descarbonización

A finales del mes de octubre, me llamó la atención un estudio que apunta hacia la descarbonización. Este estudio analiza el proceso en Europa y examina el impacto mutuo de la descarbonización de la industria y del sistema energético en Europa. Lo interesante del artículo radica en que explora simultáneamente los impactos de la descarbonización en la industria y en el sector energético.

En los estudios recientes, en México, no se abordan estos dos problemas simultáneamente, pero nos podemos preguntar ¿por qué debemos analizarlos de esta manera? 

Estos enlaces son verdaderamente inherentes. La industria, especialmente la industria pesada, tiene una alta demanda de energía y genera emisiones significativas, principalmente por los procesos que dependen en gran medida de los combustibles fósiles y al hablar de descarbonización estamos hablando de electrificación o de sustitución de los combustibles fósiles por hidrógeno, en alguna de sus formas. Por otro lado, la producción de electricidad descarbonizada facilita la descarbonización de la industria, así como de otros sectores como el residencial, el terciario y el transporte. El uso directo o indirecto de electricidad baja en carbono es crucial para la descarbonización del transporte y la industria. Sin embargo, hoy en día no es posible generar la electricidad suficiente para estos procesos. Así que la descarbonización de la industria y del sector energético requieren avances tecnológicos que conduzcan a la adopción de fuentes de energía bajas en carbono. El estudio utiliza dos modelos: IND-OPT, que optimiza las inversiones industriales, y POMMES, que simula la planificación y operación del sistema energético. 

El IND-OPT es un modelo de optimización lineal de la inversión industrial de abajo hacia arriba que se utiliza para modelar la descarbonización de sectores industriales. Este modelo optimiza la trayectoria de inversión y despliegue de tecnología para minimizar los costos. En particular se trabaja con datos de los sectores industriales del acero, químico, cemento y vidrio de seis países europeos: Francia, Alemania, Reino Unido, Italia, España y Bélgica. En cambio, el POMMES (Modelo de Planificación y Operación para Sistemas Multienergéticos) es un modelo diseñado específicamente para la modelización multihorizonte de sistemas energéticos con el objetivo principal de minimizar los costos. A diferencia del proceso IND-OPT que modela con pasos anuales el POMMES optimiza el sistema de energía con base horaria. Los horizontes finales son al 2050, pero con pasos anuales. El acoplamiento entre IND-OPT y POMMES se logra mediante un proceso iterativo que busca la convergencia de los datos de consumo y precios de la electricidad entre ambos modelos. Primero se optimiza la inversión en el sector industrial para definir su consumo de energía y con ello calcular la demanda de electricidad e hidrógeno. Posteriormete se usa el POMMES para planear y optimizar la operación del sistema eléctrico. Con estos datos se calculan los precios de la electricidad y del hidrógeno para iniciar nuevamente la optimización de la inversión en la industria. Este proceso permite una evaluación integral del impacto de la descarbonización industrial en el sistema energético, considerando las interacciones bidireccionales y complejas entre ambos sectores.

Como era de esperarse, los resultados muestran que la descarbonización industrial aumenta significativamente la demanda de electricidad e hidrógeno, lo que genera precios más altos y disparidades regionales. Los resultados son diferentes dependiendo de la disponibilidad de fuentes renovables y de las características de las industrias pesas en cada país. Los escenarios donde los impuestos al carbón son bajos alargan el uso de los combustibles fósiles. Este estudio muestra que la introducción de una cadena de hidrógeno ayuda a reducir las disparidades en los precios. 

Las políticas enfocadas en promover las tecnologías renovables, las redes de hidrógeno y la disponibilidad de energía renovable, tienen un impacto considerable en los costos y la composición del sistema energético. El estudio destaca la necesidad de una planificación integrada para lograr los objetivos de descarbonización.

Imagen creada con inteligencia artificial mediante la frase "A bustling Mexican city radiates under the sun, adorned with sleek solar panels and elegant wind turbines. The scene is captured in a stunning photograph, showcasing the harmonious blend of modern technology and traditional architecture. Each detail is vivid and crisp, from the vibrant colors of the buildings to the gleaming surfaces of the renewable energy sources. The image is a masterpiece, inviting viewers to marvel at the innovative and sustainable cityscape before them. In the horizon, a volcano appears with a snow crown." en leonardo.ai

Con este tipo de estudios los países europeos están planeando su futuro energético. En la región de América Latina es necesario que dispongamos de información similar para enfocarnos en la transición energética con conocimiento y planeando tanto la inversión como los pasos a seguir con la implementación de los cambios necesarios tanto en la generación como en la transmisión de electricidad y del hidrógeno.

Este artículo fue publicado el día 6 de Noviembre en el periódico la UNION de Morelos

De tecnicoeconómico a socioecológico

En esta semana estaba revisando algunos artículos en la revista Plos One relacionados con temas de energía cuando me llamó la atención un artículo con un título enorme: “Transitar de las prioridades técnico-económicas a las prioridades socioecológicas: Incorporación de preferencias paisajísticas y servicios ecosistémicos en la ubicación de las infraestructuras de energía renovable”. La primera parte del título fue lo que me llamó la atención, ya que prioriza los aspectos socioecológicos sobre los técnico económicos y que aunque estoy convencido que es una mejor forma de priorizar las acciones no he podido incorporar estos criterios plenamente en mis investigaciones. La segunda parte me intrigó y motivó a seguir leyendo, pues incluía aspectos relacionados con el disfrute en conjunto de la tierra junto con otras especies.

Este estudio examina los escenarios de ubicación de las instalaciones de energía renovable en una región montañosa de Europa, especialmente de Suiza e incorpora los costos de los servicios ecosistémicos y, de manera innovadora, las preferencias sociales. A decir del grupo de investigación, este enfoque desafía el paradigma tecno económico predominante, que a menudo pasa por alto menospreciando los aspectos ecológicos y sociales llamándolos externalidades.

Para hacer el estudio, el grupo dividió el país en un entramado ecológico con tres grandes grupos: Paisajes de la meseta, paisajes de mediana altitud del Jura y la región de los Alpes. Mientras que los entornos sociales los clasificó en urbanos, periurbanos y rurales a partir de la tipología oficial en Suiza de nueve categorías municipales basadas en características socioeconómicas. Esta forma de clasificación para un país megadiverso y con muy amplio espectro en la desigualdad social como México podría no ser suficiente y menos adecuada, pero la metodología que se usa en el artículo puede ser ampliada en la segmentación tanto de los ecosistemas como en las categorías de regiones para analizar la situación mexicana.

En el estudio consideraron los potenciales para generar electricidad con generadores eólicos o sistemas fotovoltaicos tanto en instalaciones exprofeso o en los techos de las edificaciones. Su objetivo era cumplir con la demanda de energía para el 2050, ya que Suiza se ha comprometido a cerrar sus plantas nucleares para ese año y no usar combustibles fósiles. Así, el objetivo energético para todos los escenarios se estableció en 25 TWh al año. Como notamos, un reto mayúsculo.

Su objetivo fue maximizar la producción de energía con las fuentes renovables mencionadas y minimizar los costos sociales y ambientales de acuerdo con las afectaciones que genera cada implementación de renovables. Una de las primeras cosas que debemos notar es que nunca se realizó un análisis similar cuando se instalaron las plantas nucleoeléctricas y ahora la sociedad, con razón, demanda este tipo de análisis antes de poner en marcha los planes de transición energética.

Otro de los aspectos que me llamó la atención es el uso de Marxan, un paquete de optimización de código abierto que se usa en los estudios de conservación, pero que permite incluir campos o indicadores relacionados, pero no necesariamente ecológicos. La esencia de este paquete es que usa algoritmos metaheurísticos y de recocido para explorar las posibles soluciones evitando quedarse en mínimos locales. 

El objetivo de los 25 TWh se cumple utilizando infraestructura de energía renovable como la eólica, los sistemas fotovoltaicos en los techos y los sistemas fotovoltaicos instalados en infraestructura solo para ellos. 

La evaluación de la eficiencia de las estrategias se realizó considerando tres dimensiones clave representadas: a) Eficiencia espacial, que expresa la cantidad de tierra sobreconstruida y si la ubicación de las unidades de planificación seleccionadas está dispersa o agrupada. b) Eficiencia ambiental, que expresa cuán altos son los costos ambientales por unidad de energía producida y c) Eficiencia social, que expresa cuán altos son los costos sociales por unidad de energía producida.

Imagen generada con inteligencia artificial en leonardo.ai

Contrario a lo que la intuición conduce, la estrategia convencional de "primero en los techos" demostró ser ineficaz para evitar el uso extensivo de la tierra para el desarrollo de una nueva infraestructura de energía renovable. Este resultado me sorprendió, aunque pudiera ser diferente para cualquier país en la zona intertropical.  Las estrategias que incorporan la infraestructura fotovoltaica montada en el suelo fueron más eficientes espacial, ecológica y socialmente que las que no lo hicieron. Es decir, hay situaciones donde se debe promover los campos fotovoltaicos. La estrategia optimizada para el rendimiento energético exhibió la mayor eficiencia espacial, pero incurrió en costos significativos de servicios ecosistémicos y, sorprendentemente, tuvo bajos costos sociales. Por el contrario, la estrategia que prioriza los servicios ecosistémicos fue la más eficiente en términos de costos de servicios ecosistémicos, pero tuvo costos sociales elevados y fue espacialmente menos eficiente que otras estrategias. La estrategia optimizada para las preferencias sociales incurrió en los costos sociales más bajos y mantuvo en rangos razonables la eficiencia espacial y los costos de servicios ecosistémicos. Los resultados de este estudio subrayan que la incorporación de las preferencias sociales mejora significativamente la evaluación de las opciones de ubicación. Esta inclusión permite que la aceptación social de las inversiones se incluya en los costos, lo que facilita decisiones más informadas e inclusivas.

Dado que los resultados de este estudio son dependientes de las características ambientales, capacidades sociales y de disponibilidad de fuentes de energía renovable no son extrapolables a nuestros entornos, pero la metodología si lo es. Por lo tanto, considero necesario que los nuevos gobiernos promuevan este tipo de estudios para nuestras localidades y podamos definir políticas para transitar hacia el uso de las fuentes renovables de energía.

Este artículo fue publicado el día 30 de octubre en el periódico la Unión de Morelos.

Fin de la era del carbón

La revolución industrial comenzó con el uso del carbón en la industria inglesa como la fuente primaria de energía para los diferentes sectores de su economía. En particular, hace casi 150 años las carboeléctricas comenzaron a calentar agua para producir vapor y generar electricidad en el Reino Unido. El pasado 30 de septiembre se anunció que la planta de Ratcliffe concluiría sus operaciones en este mes de octubre. Aunque la historia de las plantas de carboeléctricas en Inglaterra tiene casi siglo y medio la planta de Ratcliffe solo tiene 57 años de antigüedad. Desde el momento en que la primera central eléctrica a carbón de Reino Unido comenzó a generar energía en 1882 hasta el cierre de Ratcliffe, las centrales a carbón del Reino Unido quemaron aproximadamente 4,600 millones de toneladas de carbón y emitieron 10,400 millones de toneladas de dióxido de carbono. La verdad es que la historia del uso carbón mineral para alimentar a la economía inglesa comenzó antes de la revolución industrial. Se considera que la civilización romana ya explotaba las minas de carbón en la región de Somerset, Inglaterra para calentar sus baños y forjar el hierro. El pico en el uso del carbón en ese país fue hace un siglo en la década de los 1920. Con esto lo que quiero enfatizar es que en casi dos milenios la economía inglesa utilizó el carbón como una fuente de energía y que solamente en los últimos 150 años ha emitido más de 10 mil millones de toneladas de carbón a la atmósfera. Desde el año 2013, con la planta de Tilbury, las principales plantas carboeléctricas empezaron a cerrar o a cambiar de combustible por uno menos contaminante y como mencioné en este mes cierra la planta de Ratcliffe finalizando la generación eléctrica con carbón en ese país. Por supuesto, los acuerdos internacionales y los compromisos para evitar la emisión de gases de efecto invernadero son unas de las razones para este cierre, pero el principal motivo es que las plantas de carbón han incrementado sus costos de operación y sus adecuaciones a las nuevas reglas de emisiones no son económicamente viables. Es síntesis, estas plantas cierran por caras y contaminantes.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "Photorealistic Image of miners slowly walking and showing the tiredness and exhaustion of their work. In the background you can see the exit from the coal mine. Their clothing shows the dust that has stuck to their clothes and on their face and hands there are traces of coal soot." en leonardo.ai

Reconozco que la sociedad inglesa es muy apegada a sus tradiciones y me imagino lo que las personas que han trabajado por décadas en esa planta sienten al verla cerrar. De hecho, el gerente de la planta Peter O’Grady reconoce que “Este año ha sido una serie de momentos conmovedores. Estoy seguro de que habrá algunas lágrimas cuando todo termine y la gente se vaya.” Por supuesto que esta acción es un paso esperado por la comunidad en respuesta a la emergencia climática que estamos enfrentando. Es también aceptado que estas acciones debieron haberse instrumentado con anterioridad.

Seguramente, usted que lee estas líneas se estará preguntando y qué pasa en México. En 2018 la generación eléctrica con carbón era de 29.03 TWh, en 2019 se incrementó a 32.68 TWh, en 2021 disminuyó a 13.55; esta fue una buena noticia; pero se debió al efecto de la pandemia. En 2021 la generación de electricidad en general fue menor que en los años previos. Para 2023 este tipo de generación eléctrica se incrementó a 33.91 TWh, es decir, en el sexenio pasado la generación eléctrica usando carbón creció en México.

Podemos resumir los inconvenientes del uso de las carboeléctricas. La combustión del carbón libera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2), uno de los principales gases responsables del calentamiento global y el cambio climático. Además del CO2, la quema de carbón produce otros contaminantes atmosféricos como óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx), y partículas finas, que pueden causar problemas respiratorios, enfermedades cardiovasculares y otros problemas de salud. Los óxidos de azufre y nitrógeno emitidos por las centrales eléctricas de carbón reaccionan con el agua en la atmósfera para formar ácidos que caen en forma de lluvia, dañando los ecosistemas acuáticos, los bosques y los cultivos. La combustión del carbón genera grandes cantidades de cenizas, que contienen sustancias tóxicas como metales pesados y compuestos orgánicos que puede tienen efectos negativos en la biodiversidad, afectando a los ecosistemas terrestres y acuáticos.

En cuanto a la minería del carbón, podemos mencionar la erosión, la pérdida de la capa fértil y la alteración de los ecosistemas locales. También puede contaminar las fuentes de agua subterránea y superficial con sustancias químicas tóxicas, como metales pesados y sedimentos destruyendo hábitats naturales, afectando a la flora y fauna local.  Las personas trabajadoras en las minas están expuestas a numerosos riesgos para la salud, como enfermedades respiratorias, silicosis y accidentes laborales. Además, las comunidades cercanas a las minas pueden sufrir problemas de salud debido a la contaminación del aire y del agua. La economía de las regiones mineras suele estar fuertemente ligada a la actividad extractiva, lo que las vuelve vulnerables a las fluctuaciones de los precios del carbón y a la disminución de la demanda.

Todos estos inconvenientes y el hecho de que la electricidad generada con carbón es más cara y contaminante deberían conducir a políticas energéticas que promuevan la transición a las fuentes renovables. Un país con tradiciones deja el carbón, México un país también con tradiciones podría dejar el carbón y renovarse.

En este sexenio que comienza, la Secretaría de Energía regresó a la estructura de principios de siglo con tres subsecretarías: Electricidad, Hidrocarburos y Transición energética. Deseo fervientemente que esta última subsecretaría sea la más importante e impulse primero las renovables.

Ya estamos viendo los ejemplos de Alemania, con el cierre de las nucleares y del Reino Unido, con el cierre de las carboeléctricas. Podemos convertirnos en un México 100 % de energía renovable, empezando por un 45 % en el 2030 como lo advirtió la actual presidenta. 

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 23 de octubre en el periódico la Unión de Morelos.