QUÈ ES REFREDA PRIMER, EL CAFÈ O EL TE?

“Per què es refreda abans el cafè que el te si les dues begudes arriben al mateix punt d’ebullició per a infusionar el contingut?”

La secció BigVang de La Vanguardia transcriu preguntes de lectors, als que donen resposta tècnics o científics de l’àrea escollits pel diari. Ara fa uns dies em van passar la pregunta que encapçala aquest escrit. Va publicar la resposta abreujada el dia 24-12-17. Ampliem-ho i tecnifiquem-ho una mica més.

D’entrada, quan et pregunten un perquè, cal tenir la seguretat de que el fenomen del que et demanen l’explicació és realment cert. Que no passi com aquella pregunta de per què no va morir cap jueu a l’atemptat a les Torres Bessones de l’11 de setembre de 2001. La resposta que s’hi dona, feta des de les teories de la conspiració, és que els jueus, veritables inductors o executors de l’atac, estaven informats de que hi hauria l’atemptat i aquell dia no van anar a treballar… Però tot és fals. Van morir-hi jueus, com està sobradament documentat (o potser eren jueus poc pietosos).

Vegem la pregunta del lector. Realment es refreda el cafè abans que el te? Jo no ho sé d’entrada, i per això he hagut de fer experiments. La pregunta és massa àmplia, i cal acotar-la, aïllant les variables que hi intervenen: temperatura inicial de l’aigua, recipients que s’usen, quantitats de fluid i altres factors.

La figura mostra experiments reals de refredament al llarg del temps d’un mug ceràmic de 300 g amb 200 g d’aigua inicialment a 90ºC, procedent d’una cafetera itailana, i d’una tassa ceràmica de 90 g amb 50 g d’aigua inicialment a 86ºC, procedent d’una cafetera de càpsules Nespresso calenta. Ambdós recipients estaven dipositats sobre un marbre de cuina, eren oberts a l’atmosfera a 23ºC, i no es remenava el líquid més enllà de prendre’n la temperatura amb un termòmetre de laboratori de vareta de vidre. Pot comprovar-se que el refredament inicial del líquid de la tasseta és visiblement superior al del mug, i que el refredament posterior, degut a l’equilibri tèrmic entre líquid i tassa, i al refredament per l’aire ambient, segueix pautes similars, i sempre el cafè és més fred que el te a igual temps.

Refredament de te (blau) en tassa gran, i de cafè (vermell) en tassa petita, partint de la mateixa temperatura

La temperatura inicial de l’aigua.
El lector afirmava que cafè i te es preparen amb aigua a la mateixa temperatura, la d’ebullició. Això no és així en el cas del cafè, però sí en el te. S’aboca aigua en ebullició sobre la bosseta o les fulles de te –o de qualsevol altra infusió-, s’esperen cinc minuts o el temps que diguin les instruccions, i es serveix. Al nivell del mar, l’aigua està a 100ºC quan bull. En canvi, l’aigua amb la que s’infusiona el cafè no està tan calenta. Les cafeteres italianes subministren una aigua entre uns 87 i 90ºC: no cal que bulli l’aigua. N’hi ha prou amb que l’aire atrapat al recipient inferior, junt amb el vapor que es va generant abans de bullir, facin la mica de pressió perquè l’aigua calenta pugi pel cilindre vertical del recipient interior, travessi el cafè en pols i surti el cafè líquid pel forat superior del tub. Si s’usa una cafetera Nespresso, quan es fa rajar aigua calenta sola surt només a 70ºC quan la cafetera és inicialment freda, o una mica més, fins a 85, quan porta ja un temps treballant. Però sempre són temperatures molt per sota de 100ºC. Per tant, a igualtat de la resta de factors, trobariem el cafè més fred que el te, perquè d’entrada ja seria més freda l’aigua en el moment de preparar-lo. A altres cafeteres, com la de pistó -que als EUA en diuen la French Press coffee maker, i aquí hi ha qui n’hi diu la cafetera sueca– s’hi pot posar aigua bullent, com a les de filtre, dites també melittas, i la temperatura inicial de l’aigua s’acostaria més al cas del te.

Recipients
El te es sol servir en tassas o mugsque solen pesar uns 300 g, i a dins hi caben uns 200 g de te. El cafè americà es serveix en recipients similars. El cafè exprés es sol servir en tassetes que poden pesar uns 90 g i hi caben uns 50 g de líquid, tot i que aquests valors poden ser molt variables segons la tasseta i com de ristretto volem el cafè, però a efectes de comparació ja ens serveixen. Tant el te com el cafè són dissolucions acuoses molt diluídes que suposarem que tenen unes propietats fisicoquímiques similars a l’aigua: densitat 1 g/mL, capacitat calorífica 1 kcal/(g.ºC) i conductivitat i viscositat com l’aigua.

Les tasses tenen una relació quantitat de líquid/quantitat de tassa diferent: 0,67 per la tassa de te i 0,55 per la tassa de cafè. Dit d’una altra manera, el líquid ha d’escalfar en mitjana més quantitat de tassa petita que de tassa gran. En els primers moments, el cafè de cafetera italiana baixa la temperatura fins a 75ºC si s’aboca a una tassa gran freda –mug– o fins a 70ºC si es tira a una tasseta petita freda. En ambdós casos es seguirà refredant per dos motius: perquè no s’arriba a l’equilibri tèrmic en els primers instants, i perquè la interacció amb l’ambient fa que es vagi refredant el conjunt.

Efectivament, un càlcul elemental permet veure que en posar 200 mL de líquid a 100ºC al mug a temperatura ambient, si la transferència de calor fos instantània entre el líquid i el recipient –que no ho és-, arribarien la tassa i el seu contingut a 44ºC. Els mateixos càlculs per la tassa petita de cafè plena amb líquid a 100ºC permeten calcular que la tassa i el seu contingut agafarien una temperatura de 41ºC. No són els valors reals, perquè la transferència de calor no és instantània, ja que el recipient actua en certa manera com a aillant tèrmic, i s’escalfa més depressa la cara interior que l’exterior.

Velocitat de refredament
A més dels dos factors anteriors, hi ha la transferència de calor cap a l’ambient. El meu mugté una alçària de 9 cm i un diàmetre de 8, mentre que per la tassa de cafè aquests valors són 5,5 i 4 cm, respectivament. Les superfícies totals, suposant que fossin cilindres, i comptant la base de les tasses i la superfície oberta del líquid, són 326 i 94 cm2. La relació entre la superfície global del recipient i el volum que conté és, respectivament, de 1,63 i 1,88. Com més petit és el recipient, més fàcil és que es refredi, a igualtat de la resta de factors, perquè té més proporció d’àrea en contacte amb l’exterior. El refredament al llarg del temps ve del bescanvi de calor entre el recipient i l’ambient exterior, i, dit en termes col•loquials, la part de dins és més propera en mitjana a la paret en els recipients petits, i per tant, el refredament serà més eficaç.

Els dos líquids tenen una viscositat similar a la de l’aigua, i per això es pot suposar que que els moviments de convecció dels líquids al seu interior –que a ull nu no veiem però hi són- seran similars i això no provoca diferències entre els dos líquids. Però si el cafè té una capa d’escuma a la superfície, s’estabilitza el líquid de sota, es renova menys la superfície i la temperatura es mantindrà més alta durant més temps. No tinc manera fàcil d’estimar aquest efecte. Això és un factor que faria que el cafè no es refredés tan depressa. Si, en lloc de líquids de consistència acuosa, ho comparéssim amb líquids més viscosos com xocolata desfeta, el frenat dels corrents interns de convecció per l’elevada viscositat és tan fort que quan es prepara xocolata desfeta s’ha de remenar tota l’estona, sigui manualment o amb termomix, perquè si no la massa s’estratifica , i es crema la part inferior que toca a la font de calor [+]. Precisament no tenir en compte aquest efecte va portar a greus errors en el càlcul de la velocitat de refredament del fuel del Prestige [+].

Altres factors no considerats són el sucre i la cullereta: tots dos influeixen de forma més elevada en la tassa petita. Són objectes i productes freds que faran que el cafè es refredi més aviat que el te, suposant que les culleretes són iguals i que hi posem la mateixa quantitat de sucre.

En resum, amb totes les circumstàncies indicades, efectivament el cafè es refreda abans que el te, per dos motius fonamentals: l’aigua inicial de preparació ja és més freda en el cafè; i el cafè “refreda més quantitat de tassa” que el te.

ELS PLATS DE CORTES ISLAND I LES CAMISES DE MUMBAI

Ja fa força anys -2003- vaig escriure un article que després va ser un capítol del llibre “La truita cremada“. L’article es deia “A contracorrent“, i un dels seus apartats era “Les camises de Mumbai“. Pots consultar-lo aquí [+]

Ves per on, l’he reviscut aquest estiu.

Cortes Island es una isla de mil habitants permanents -a l’estiu tres mil- situada força al nord de Vancouver (Columbia Britànica, Canadà), i allà vaig passar-hi uns dies, a una propietat –Channel Rock– d’una branca de la meva família americana. És una possessió molt gran, amb bosc, jardí i diverses casetes independents de disseny molt acurat, per fer-hi activitats formatives o estades relaxades. Realment cal tenir capacitat de relax, perquè per arribar-hi des de San Francisco -on viu la família- cal agafar dos avions, llogar un cotxe, agafar dos ferris, fer uns quilòmetres per carretera i pista, i vint minuts de camí a peu creuant el bosc pel camí de la Caputxeta, amb llops i tot. Alternativament, un taxi-barca que et deixa a una platja rocosa sense embarcador. No s’hi arriba d’altra manera.

Van fer les cases a un indret on hi havia viscut molts anys l’escriptora, periodista i conservacionista canadenca Gilean Douglas [+]. En morir ella el 1993, la fundació que havia creat va fer-se càrrec de la propietat, va construir-hi noves casetes i va modernitzar una mica tot plegat. No hi havia -ni hi ha- wifi, ni gairebé cobertura de telèfon, i poca aigua corrent, que ve d’un torrent proper i de la que només és tractada una fracció. Ara hi ha plaques fotovoltaiques per la llum i els refrigeradors, però els lavabos segueixen sent pous secs sense aigua. Tot, seguint les directrius de la fundadora, austera i espartana, però que tenia servei domèstic…

Hi poden viure fins a trenta persones entre els diferents espais, que solen fer l’àpat principal -el sopar- de forma colectiva. I cal després rentar els plats, cosa que fan els mateixos estadants. Un dels principis del lloc és estalviar aigua, i per a això tenen cinc palanganes, una al costat de ‘altra, plenes amb aigua, i la primera amb sabó. Primer es netegen els plats de les restes orgàniques, que serviran per fer compost. I passen a la primera palangana amb sabó -naturalment ecològic i derivat de plantes-, on es renten de forma convencional. Els plats sabonosos passen a una segona palangana, on hi ha inicialment aigua neta, i s’esbaldeixen. Hi ha tres palanganes més, també amb aigua neta a l’inici. A mida que li passen plats la primera palangana d’aigua d’esbaldir va quedant sabonosa, i la tercera palangana d’aigua inicialment neta es va tornant també sabonosa, i així fins a la cinquena. Al final de la cadena hi ha una primera palangana amb sabó i aigua totalment bruta, quatre palanganes de més a menys sabonoses, i els plats nets al final. Els plats que en surten es poden eixugar sense gaire recança i considerar-los nets, que ho estan.

Es podria anar esbaldint els plats sota l’aixeta, però probablement es consumiria més aigua que la necessària per omplir totes les palanganes. Caldria calcular-ho. Pel que vaig veure dels dies que em va tocar a mi rentar plats, no calen cinc palanganes: amb quatre, i a vegades amb tres n’hi hauria hagut prou, depenent del què s’hagi menjat.

I què hi té a veure tot això amb les camises de Mumbai? A Mumbai hi ha uns grans rentadors municipals a l’aire lliure -el Dhobi Ghat-, on van a parar totes les robes brutes dels hotels de la ciutat i també roba de particulars, amb un sistema d’identificació complex. Com que també hi ha penúria d’aigua, el procediment de rentatge consisteix en rentar la roba bruta amb aigua no del tot neta, sinó aigua sabonosa que ja ha rentat roba anteriorment però que encara no és del tot bruta. I la roba així rentada. parcialment neta, es passa a uns altres safareigs on hi ha aigua no del tot neta però prou neta com per rentar la roba parcialment neta del safareig anterior. I així successivament. El procediment s’assembla al dels plats, però amb una diferència: els plats es mouen però l’aigua es queda a les palanganes, i en canvi a Mumbai es mou la roba d’un safareig a l’altre, i també mouen l’aigua a mida que es va embrutant.

Els rentadors públics de Mumbai

El procés de Mumbai és un procés en contracorrent típic de les indústries: es mouen un sòlid i un fluid en contacte, o dos fluids per canonades juxtaposades, en sentits contraris. Aquests procediments permeten transferir la calor d’un fluid a un altre de la forma més eficaç possible, i, en processos industrials més complexos d’analitzar aquí, es pot procedir a destil•lacions més eficaces, o processos d’extracció amb el mínim consum de dissolvent extractor, com és el cas del rentatge, de camises o de plats.

Refredant arròs: cinc porcions d’arròs i cinc d’aigua

Que el procediment és més eficaç des del punt de vista de l’estalvi es pot veure amb quatre números que es poden consultar a l’article original. Vaig agafar com a exemple el procediment de refredar arròs bullit. Imaginem que tens 1 kg d’arròs bullit a 100ºC i 1 kg d’aigua a 0ºC per refredar l’arròs. Si simplement els barreges acabes tenint 2 kg de barreja a 50ºC aproximadament. Però si divideixes l’arròs i l’aigua en porcions pots millorar-ho molt: si fas dos mitjos quilos d’aigua i primer barreges l’arròs amb mig quilo d’aigua i després amb el següent mig quilo, acabaras tenint l’arròs a 44,4ºC i l’aigua a 55,6ºC, millor que abans, perquè tu el que vols fer és refredar l’arròs. I si fessis el mateix procés, ara amb dos mitjos quilos d’aigua i dos mitjos quilos d’arròs, amb les combinacions adequades arribaries al final a que l’arròs el tindries a 37,5ª i l’aigua a 62,5ºC. I amb deu porcions de cada arribes a arròs a 17,6ºC i aigua a 82,4ºC. En el límit, pots imaginar que si dividíssim l’arròs i l’aigua en infinites porcions, al final podries arribar a tenir l’arròs a 0ºC i l’aigua a 100ºC… a costa d’un temps infinit i infinites operacions de barreja, naturalment. A la figura adjunta es mostra el procés quan dividim l’arròs en 5 porcions de 0,2 kg cadascuna, i li fem passar successivament cinc porcions d’aigua 0,2 kg cadascuna. Es pot anar veient l’evolució de les temperatures respectives.

Tot plegat, el que mostra és que l’optimització de l’estalvi d’energia o d’aigua és factible, però requereix modificar els processos clàssics, normalment amb més inversions. Però cal anar-hi progressivament.

Pensa-hi cada vegada que refredes l’arròs bullit…

ES POT FER QUÍMICA A INFANTIL I PRIMÀRIA?

Pàgina inicial de la web del Programa Exper(i)ència

Naturalment que no. Com no es pot fer física, ni biología, ni historia de l’art. La pregunta és típica de profesor de secundària o d’universitat, acostumat a treballar per disciplines científique

El cicle de l’aigua a una bossa de plàstic (fes clic a qualsevol foto per ampliar-la)

s. Però a nivells d’infantil i primària és una altra cosa. Els mestres preparen les activitats corresponents a les diferents facetes docents – plàstica, natura i medi, llengua, matemàtiques i càlcul, motricitat i altres- de forma integrada, i quan estan treballant un aspecte, en treballen també d’altres simultàniament. El que no hi ha és una separació dràstica entre disciplines, com després cursaran els alumnes a secundària.

L’objecte d’aquesta entrada no és plantejar acadèmicament de quina manera es poden formar les  competències i continguts  dels àmbits científics a aquestes edats. Aquí em proposo simplement explicar l’experiència de formar part del projecte Exper(i)ència, promogut per la Fundació Catalana per a la Ciència i la Innovació (FCRI). Aquest projecte pretén l’estímul a la generació de vocacions científiques en alumnes des d’infantil a batxillerat. La metodología consisteix a posar en contacte els alumnes -en el seu entorn escolar- amb científics sènior, emèrits o jubilats, d’universitats o d’empreses. Cada centre i cada sènior elaboren un programa d’activitats, que poden ser molt variades i dependrà dels interessos del centre, del nivel dels alumnes i dels coneixements, interessos i disponibilitat del sènior. Actualment el projecte és en el seu segon any, i hi ha 28 científics i 28 escoles o instituts vinculats. Entre les activitats que es desenvolupen hi ha – de més a menys edat- la col·laboració en el treball de recerca de batxillerat, la impartició de conferències especialitzades, visites a centres de recerca, desenvolupament de pràctiques per part dels alumnes, demostracions pràctiques, formació del professorat, i totes aquelles que s’acordin entre ambdues parts.

Pintant amb aigua

A mi se’m va vincular a una escola d’infantil i primària de Barcelona, l’escola Turó del Cargol, al barri de Gràcia, al costat del Park Güell. A aquesta escola hi ha diverses mestres motivades per les activitats científiques, i programa cada any un tema transversal de treball, que les diferents classes treballen al seu nivell.

Experiments de flotació

De comú acord, el paper del sènior a l’escola ha estat doble. Per una banda, la formació dels mestres en allò que necessitéssin relacionat amb la ciencia, tant de l’activitat quotidiana com de les activitats relacionades amb el tema transversal. I, per altra banda,  el suggeriment, planificació i realització d’activitats científiques amb els nens. El primer dels cursos, a més, es va fer una activitat addicional, que va consistir en que els nens van treballar el tema de “Com és i què fa un científic”. Van fer tota mena de dibuixos de científics més o menys bojos amb bata blanca, majoritàriament homes. I, després, classe per classe, el científic sènior –un servidor- es sotmetia a una batería de preguntes de l’estil “Què has inventat”, “Fas explosions?” “Has tingut mai cap accident”, “Per què vas decidir-te a ser científic?” i mil preguntes més de difícil resposta i que donen una clara idea de la visió que els nens grans tenen d’un científic. Els més petits no sabien què era un científic i a partir d’ara es pensaran que tots els científics són com jo….

Circuits d’aigua

Enguany el tema transversal d’escola ha estat “L’aigua”. Hem dedicat tres sessions d’ 1 hora a la formació básica, consistent en fer treballar als mestres una pregunta cada dia: “Què és l’aigua?” “On hi ha aigua?” i “Per a què serveix l’aigua?”. A partir de les respostes inicials dels mestres a aquestes preguntes tan simples s’estructurava la sessió, plena d’idees, preguntes i suggeriments. Hem dedicat tres sessions més al disseny i preparació d’activitats sobre l’aigua. Algunes activitats es desenvolupaven a cada aula, i altres eren per tota l’escola, pel Dia Mundial de l’Aigua que es va celebrar el 22 de març de 2017. A les fotos es poden veure algunes de les activitats fetes: pintar amb aigua de colors, experiments de flotació, circuits en que l’aigua baixa per gravetat, i l’observació del cicle de l’aigua en una bossa de plàstic posada al sol. Tots reunits al pati vaig fer l’experiment del sortidor de cocacola amb mentos, que no té massa relació amb el tema de l’aigua, però que funciona i és espectacular. Val a dir que es fa amb cocacola light i és en un 98% aigua.

Al laboratori de l’escola , i per a les classes de P3 i P4 , a més, vaig fer personalment alguns experiments addicionals: trasvasar aigua entre dues galledes amb un tub de goma, desplaçar una barqueta de paper d’alumini amb detergent, aguantar l’aigua d’un got invertit amb un paper.

Com es pot entendre de tota la descripció anterior, en la meva opinió cal fer l’aproximació a la ciència amb una estrategia ben simple, i per descomptat experimental: primer, manipulació dels objectes per part dels mateixos nens; segon, observació orientada del què passa en fer l’experiment; i, després, a la clase, descripció amb el seu llenguatge del que han manipulat i observat.  És tasca posterior de la mestra anar depurant el llenguatge i anar introduint terminología més precisa, com evaporació, vapor d’aigua, o, per als més grans, densitat, fluidesa o gravetat, lligades a altres observacions fetes anteriorment.

Experiment de la pell de l’aigua

També és el moment de la pregunta que espontàniament surt, i que obre una cadena infinita de preguntes: “Per què passa això que passa?“. La resposta als perquès passa ineludiblement per fer referència a la ciència coneguda i la inclusió de nous conceptes més abstractes. I, finalment i com a culminació, és el moment dels “Què passaria si…”  per obrir la perspectiva de futur, dels experiments mentals i l’especulació sobre possibles nous experiments. Aquestes són les quatre etapes de tot procés experimental: Què hi ha, que li passa, per què li passa i què passarà.

Pel camí, i intercalats en tot moment, els fonaments de la lògica i la deducció científica hi són omnipresents, al nivell adequat  a cada edat.  N’haviem vist algun exemple a una entrada anterior [+]  Totes aquestes activitats no són encara química ni física, però en són els fonaments. I això ho ha de poder fer un mestre no especialista en ciències, com fa llengua o motricitat. I ho fan ben fet, si estan motivats i ben orientats.

Preparant el got d’aigua que no es buida perquè hi ha un paper

Trasvassament d’aigua amb un sifó

EL GENI CULINARI: UN BON GUIÓ

Simulació d’un jciment arqueològic amb troballes relatives al primer banquet multitudinari al territori català.

El Geni Culinari. Innovacions que marquen la nostra cuina és una exposició oberta fins el 26 de juny de 2016 [+] al Museu d’Arqueologia de Catalunya (MAC)..
Poques vegades he vist una exposició amb tan poques peces notables, però amb un guió tan ben travat que fa que no la deixis fins que acabes.
El MAC és ubicat a Montjuïc, molt ben estructurat i endreçat, idoni per a grups escolars per il•lustrar un tema acadèmic -ibers, Grècia, Roma…- però no crec que sigui massa freqüentat pel gran públic. La visita a una exposició temporal pot ser una bona ocasió per tornar-hi. I, de fet, bona part de les peces exposades a l’exposició temporal són del mateix museu.

L’exposició té un guió molt ben estructurat. Parteix d’evidències arqueològiques ben diverses, com són peces de ceràmica, llavors i cereals trobats en jaciments arqueològics, ossos de residus de menjar, i altres objectes que d’entrada semblen banals o nimis. Però a partir dels objectes es construeix un discurs evolutiu de cadascuna de les innovacions culinàries presentades, que tenen a veure amb la cuina, la cocció dels aliments, i la gastronomia. Es descriu així l’evolució del ganivet i les eines de tallar, dels utensilis ceràmics, dels utensilis de ferro, de l’obtenció de sal, i unes quantes innovacions més.

Estris per concentrar sal per evaporació

I és a partir d’aquí que es visualitzen les evolucions de diferents tipus de cocció i preparacions gastronòmiques avui habituals, com són la paella, l’escudella, la mel i mató, la coca de recapte, les croquetes, les mandonguilles o la carn a la brasa. Per a cada plat hi ha una frase lapidària que en resum la idea principal. Per exemple, “sense ganivet no tindriem mandonguilles“.

La exposició ha estat comissariada per Lluís Garcia, i hi ha col•laborat el Campus de l’Alimentació de Torribera de la UB [+], la Fundació Alícia [+] i la Fundació Institut Català de la Cuina i de la Cultura Gastronòmica [+] . Hi ha activitats paral•leles com conferències o Sopars amb Geni, a càrrec d’Ada Parellada i la Fundació Alícia.

Diversos estris antics i moderns

L’exposició ha tingut com a inspiradors Eudald Carbonell [+] i Ferran Adrià [+], arquèoleg i cuiner respectivament, de creativitats ben demostrades en els seus camps. Tots dos van tenir intervencions, junt amb el conseller Santi Vila, el dia de la inauguració.

Per això l’exposició es pot resumir en dues frases: el cuinar ens va fer humans; i el que avui és tradició, algun dia havia estat innovació, i el que avui és innovació, algun dia serà tradició.

L’evolució dels ganivets

Pantalles amb el resum de l’evolució dels diferents plats des de la prehistòria a avui

LA PIZZA DE RETORN AL FUTUR

La pizza deshidratada abans, i després d’hidratar-se. L’hidratador és Black&Decker, per cert.

Un científic –Christopher Lloyd– i un jove –Michael J.Fox– viatgen en el temps, des deL 1985 fins el 21 d’octubre de 2015. Els que tenen més de quaranta anys potser recorden la pel•lícula “Back to the Future” [+] , que aqui es va dir “Retorn al futur” i que ara ha tornat a tenir força ressò perquè avui som als dies del futur de la pel•lícula. En aquell 2015 imaginat es troben amb un món nou, amb diferents sistemes avançats. Els cotxes són voladors, els monopatins floten a l’aire, i les pizzes es compren liofilitzades: són petites i es poden hidratar en un aparell domèstic que les fa créixer fins a la mida normal. No van encertar aquesta predicció, com tampoc no van atinar a predir l’existència de telèfons mòbils ni internet.

Varem parlar de prospectiva i futurologia en una entrada anterior, arran d’una exposició al CosmoCaixa encara visitable [+]. Normalment els futuròlegs i els que fan prospectiva s’equivoquen considerablement, perquè no tenen en compte que les meravelles que pronostiquen s’han de pagar; a més, no es poden aplicar totes les novetats alhora. En altres casos els futuròlegs no l’encerten perquè les novetats que proposen no solventen problemes gaire importants per als ciutadans, que no les demanen: és la sempre citada nevera que farà la compra per internet, de la que ningú no se’n refia perquè pot decidir comprar tomàquets sense que el comprador els vegi primer. En altres casos certs futuròlegs extrapolen la tecnologia introduint errors científics, i el cas de les pizzes n’és un exemple.

En la pel•lícula citada es mostra que el 2015 compren pizzes liofilitzades que després hidraten en un aparell domèstic amb certa semblança amb un microones. És possible aquesta tècnica?

¿Què és la liofilització? Aquesta operació, que també es coneix com a criodeshidratació, en essència és un procediment d’assecament. Els procediments clàssics per assecar fruites i verdures, o carn o peix, són ben coneguts. Es procura tenir l’aliment que es vol assecar en làmines el més fines possible, si es pot. L’aliment es deixa a un lloc sec, fred i a ser possible amb aire corrent. La humitat ambiental ha de ser baixa perquè hi pugui haver transferència d’aigua de l’aliment a l’aire. La temperatura alta és perillosa perquè pot fomentar la presència de microorganismes, però al mateix temps va bé perquè la pressió de vapor de l’aigua és superior i així l’aliment s’evapora més rapidament. A la pràctica, les dues opcions més usades són l’assecatge al sol en ambients secs, o l’assecatge en ambients freds i corrent d’aire, com a les caves de pernils i embotits. La presència de sal ajuda a la conservació dels aliments per diversos mecanismes. Els principals són que la sal ajuda a la deshidratació, i també evita que els microorganismes puguin sobreviure-hi. El fumat dels aliments és una tècnica alternativa, que també asseca gràcies a l’alta temperatura del fum.

La liofilització és també un procés d’assecament, però partint del producte congelat, és a dir del producte en que l’aigua està en fase sòlida, com a gel d’aigua. Aquesta aigua sòlida està barrejada amb els nutrients i la fibra de l’aliment. L’eliminació de l’aigua té lloc directament des del gel sòlid a l’aire, sense que l’aigua passi per la fase líquida, mitjançant un mecanisme fisicoquímic conegut com a sublimació. Aquest mecanisme, que sempre sembla una mica misteriós, és molt freqüent a la natura. Bona part de la neu que cau a les altes muntanyes i que no pot fondre perquè la temperatura és menor de zero graus, sublima cap a l’atmosfera. Més a prop, el gel que es forma a les cares internes dels congeladors dels supermercats quan s’obre la porta, sublima també i el vapor generat va a condensar-se a la part interior de l’aparell, on hi ha el punt de més fred. Pots veure’n l’explicació tècnica aquí [+] . Es considera que la liofilització s’usa des de temps inmemorial als Andes, tant per a conservar aliments com per a la conservació de les mòmies. Les grans alçàries, amb entorns sempre molt per sota de zero graus i per tant amb els cossos congelats, i amb aire molt sec, permeten l’asssecament per sublimació.

La liofilització industrial comença amb la congelació de l’aliment, mitjançant un sistema congelador, freqüentment amb nitrogen líquid. A continuació l’aliment congelat es diposita en safates en capes de poc gruix. Es fa el buit al recipient, i s’escalfen suaument les safates amb resistències elèctriques, per subministrar l’energia necessària per a la sublimació. El gel dels teixits de l’aliment es vaporitzen lentament, és a dir, sublimen. Aquest vapor d’aigua s’extreu amb la bomba de buit i es llença a l’atmosfera.

Aquest procediment s’havia aplicat principalment a l’assecament de medicaments i productes industrials. Des de fa anys que les expedicions a zones polars, a l’espai o a altes muntanyes usen aliments liofilitzats. Per reconstituir-los n’hi ha prou amb afegir-hi aigua calenta, que els hidrata i els torna a donar la consistència humida típica de la major part d’aliments. Ha estat amb el moviment culinari basat en l’ús d’equipament de laboratori a la cuina quan la liofilització s’ha aplicat també a la cuina.

Liofilitzadora de cuina, molt similar a les de laboratori L’aliment a assecar es col·loca a les safates superiors del recipient de vidre. Fes clic per ampliar.

Si el producte que es liofilitza és una dissolució, al final es té un granulat sec i molt porós: és el cas de certs cafès solubles. Però si es liofilitzen peces sòlides com fruites o trossos de carn o de peix, el resultat és una peça de la mateixa forma i quasi les mateixes dimensions que la original, però que ha perdut quasi tota l’aigua, pesa molt menys, i és molt porosa. Aquest producte liofilitzat es pot consumir directament, es pot impregnar amb algun bany complementari, o es pot reconstituir amb aigua. Les aplicacions a l’alta cuina són diverses. El procés és delicat, però, i requereix molta atenció. Els aparells liofilitzadors són cars i complexos, i no sembla que hagi de ser una tècnica que es popularitzi a molts restaurants. El que serà més probable, i ja està passant, és que hi hagi empreses alimentàries que liofilitzen tota mena de productes amb destí al consumidor final, sigui domèstic o restaurador.

La pizza liofilitzada és perfectament possible, i a més té la forma plana idònia per a obtenir-la. Però el resultat no seria una pizza petita, sinó una pizza de les mateixes dimensions, molt porosa. Una pizza Margherida de tomàquet, formatge i alfàbrega -els colors de la bandera italiana- , té un 56% d’aigua. Una pizza totalment seca, per tant, pesaria un 56% menys. Aquest assecament elimina l’aigua de les estructures cel•lulars i l’aigua intersticial, però les unions entre les membranes cel•lulars, els midons i les proteïnes dels aliments, un cop assecats, mantenen les dimensions quasi sense variació, i per tant s’obtindria una pizza de mida estàndar. i una mica menys de la meitat de pes.

Podria fer-se una pizza diminuta que després, amb aigua, creixés fins a la mida d’una pizza normal? Probablement, però la tecnologia no hauria de ser la de liofilització d’una pizza prèvia, sinó l’ús de la tecnologia de gels, i ja no seria una pizza. Un gel és un sistema dispers bicontinu, en el que la fase sòlida té una estructura com d’esponja, i la fase líquida està inclosa en els intersticis de la fase sòlida, però no separada com a gotetes sinó com a líquid que impregna tota l’estructura, i que és retingut per les característiques hidrofíliques de la substància que compon el gel. Determinats gels, com els que s’usen per a subministrar aigua a les plantes, es presenten en forma de boletes esfèriques. Quan s’assequen, l’elasticitat de la fase sòlida del gel li permet que la boleta es faci petita, perdent un 90% del seu volum.

Una “pizza” constituida per un agregat de boletes gelificades i dessecades unides entre elles, permetria potser que amb aigua tota l’estructura creixés per tot arreu, reconstituint-se la forma global de la pizza. Potser estic inventant alguna cosa impossible, perquè la juxtaposició de boletes en sec requeriria d’algun tipus d’unió que en créixer les boletes no es trenqués, però com a idea inicial penso que podria ser factible… Tindria una certa similitud amb una hipotètica pizza de crispetes que creixés al microones.

Ho veurem el 2045?

Gelat d’astronauta, tal com el venen a les botiques dels museus de ciències americans. Es consumeix sec, sense hidratar.

EXPERIMENT ANY 2100: UNA PERSPECTIVA DE LA PROSPECTIVA

Entrada de l’exposició

No crec gaire en la prospectiva, i menys en la futurologia. La revista Muy Interesante va publicar, el 1985, un test sobre el 2001 on demanaven al famosíssim Arthur C.Clarke prediccions, en forma d’un test que podies contrastar amb les teves respostes. Vaig respondre-ho, i el 2001 vaig comprovar que Clarke no encertava més que 20 de les 39 preguntes, i jo, modèstia a part, 26. Ho vaig explicar aquí: [+]. I com és que es va equivocar? Perquè no va tenir en compte que no tot el que és possible o factible acaba sent probable que passi: no hi ha diners per a tot, i cal prioritzar; i el factor humà no sempre es té present. Ni es tenen presents els límits intrínsecs, ni els d’escassedat o esgotament de primeres matèries, ni els d’espai, ni els d’energia disponible, ni els de sentit comú: la nevera intel•ligent fa molts anys que està inventada, però jo vull veure i tocar els tomàquets o les sardines que compro, no em fio de la màquina ni de la foto d’internet… Molt poca gent va preveure factors com l’aiatol·là Khomeini o Bin Laden, o ara el gihadisme. Només l’escriptor Josep Mª Gironella, a la seva obra “El escándalo del Islam” de 1982 -que és un llibre de viatges- va donar algunes observacions encertades, no científiques sinó únicament intuïtives, de per on podia anar el futur.

La prospectiva és, en la seva faceta menys especulativa, una eina per a l’anàlisi matemàtica de les tendències observades en el passat i present, a partir de les quals es poden extrapolar diferents escenaris de futur. I aquests escenaris seran tant més versemblants com versemblants siguin les estimacions dels paràmetres usats per als càlculs. I de prospectiva va una de les actuals exposicions temporals del CosmoCaixa Barcelona. L’exposició es denomina Experiment any 2100. Què ens espera a la Terra del futur? [+].

Està inspirada en el document State of the environment report No 1/2010 (n’acaba de sortir la versió 2015) descarregable de la web de l’Agència Europea del Medi Ambient [+]. L’exposició està organitzada en un pròleg i quatre grans línies o megatendències: superpoblació, les megaciutats, el medi natural, i la societat del coneixement. Cada tema consta d’una introducció en video d’uns tres o quatre minuts, a càrrec del conegut comunicador científic Dani Jiménez, diversos cartells i panells, ordinadors i uns quants objectes relatius al tema que es tracta, com cites i retalls de diaris, frases d’experts, llibres pioners sobre el tema, ordinadors i estris tecnològics antics, i pel•lícules en video de prospectiva i de ciència-ficció. Aquesta part, especialment els documents clàssics, està especialment cuidada, fins allà on han pogut aconseguir els drets de certes pel•lícules. I és que les majors són inflexibles, i no cedeixen res, ni per a exhibicions culturals.

Per a cada megatendència hi ha un conjunt d’ordinadors que et permeten ampliar informació i fer diferents simulacions tocant diferents paràmetres. Per exemple, quina seria la població mundial el 2100 si la taxa de natalitat es mantingués com l’actual a l’Àsia i l’Àfrica, o fins on arribarà l’aigua de mar a Barcelona el 2100 si augmenta el nivell del mar pel canvi climàtic? (per sort, no arribarà a casa, ufff..! Esclar que és improbable que el 2100 jo hi sigui). Són models predictius elaborats per a aquesta exposició, més o menys complicats, que a vegades donen sorpreses quan es fan córrer amb alguns paràmetres extrems.

Al llarg de tot el muntatge hi ha també quatre punts on pots fer l’Experiment any 2100 que dóna nom a l’exposició. Més que un experiment és un sondeig al públic assistent. Se li proposen diverses qüestions sobre les quals has d’opinar i l’ordinador et fa un perfil de què has dit i quina és la teva visió del tema; i va recollint i integrant les dades, que van apareixent en una projecció al final de la mostra i es van acumulant d’un dia a l’altre. Com a crítica puc dir que algunes de les qüestions que et fan no són prou clares, i a vegades no saps si et pregunten què opines tu del tema, què creus que opina la gent sobre el tema, o què penses que acabarà passant finalment. No em sembla que s’hagi revisat críticament aquest qüestionari.

El discurs de l’exposició es vol quedar a un nivell diguem-ne asèptic, per fugir del catastrofisme o de l’optimiste tecnològic. Vol limitar-se a descriure quins escenaris de futur podem visualitzar, suposant diferents valors de taxes de natalitat, de consum de petroli, o de tendències migratòries cap a les grans ciutats. I, d’acord amb això, surten diferents resultats prospectius, que a vegades es titllen de pessimistes o d’optimistes, i altres vegades no s’etiqueten. Les tres primeres tendències -població, ciutats i medi- més aviat t’orienten cap a perspectives pessimistes, però a través de la darrera tendència, la societat del coneixement i la tecnologia potser es pot paliar el pessimisme. Tant de bo.

Al meu entendre, aquesta exposició, i altres de prospectiva, comparteixen el mateix pecat original: no tenen prou integrats molts aspectes socials, d’economia, de psicologia, de política. Per exemple, en cap moment m’ha semblat que s’hi parlés prou de l’Estat Islàmic, de guerres o de grans migracions massives per causes econòmiques o polítiques, o del sorgiment d’epidemies com la darrera d’ebola, o de futures pandèmies desconegudes. Tampoc no sembla que ningú es pregunti qui ho pagarà tot plegat, qui pagarà les renovables i la bioenginyeria que han de salvar el món, per exemple. I d’on sortirà i amb quina energia i amb quins materials es construiran els centenars de milers de generadors eòlics, plaques fotovoltaiques, vehicles elèctrics i altres aparells necessaris per substituir les actuals nuclears, centrals tèrmiques, refineries, i vehicles amb carburants convencionals. També m’hi falten descripcions i comentaris sobre actuacions possibilistes, com els dels vehicles híbrids.

Les quatre tendències estan integrades seguint una línia d’interdependències, al meu entendre present però no prou explícita al llarg del muntatge: la superpoblació porta a la població a viure en ciutats, on hi ha més consum d’energia i de béns per càpita, cosa que malmet el medi natural i esquilma els recursos d’energies no renovables i de primeres matèries, i accelera el canvi climàtic i l’escalfament global. I hauria de ser l’activitat tecnològica la que permetés revertir aquestes retroalimentacions que porten a un futur insostenible: caldria un canvi de paradigma global. Un plantejament de canvi radical seria el decreixement sostenible planificat, però és només citada per sobre, malgrat que diversos pensadors ho consideren com a única via possible per mantenir el planeta i la humanitat en condicions viables no catastròfiques.

Em falten respostes a preguntes clau. Per exemple, la bioenginyeria, per fer què? Per aconseguir que hi hagi menys mortalitat infantil i més supervivència de la gent gran? I, per tant, més superpoblació i concentració en ciutats, i més necessitat d’aliments? I més consum d’energia de tot tipus? I, per tant, més canvi climàtic? Per on es trenquen els cercles viciosos que es generen en tot moment (si fa més calor això porta a comprar més aires condicionats que requereixen més energia que generen més escalfament global i més calor)? Poden existir cercles virtuosos de millor servei, millor eficàcia, més estalvi energètic i menys cost, tot alhora i per a tothom? O qualsevol millora d’un aspecte vindrà acompanyada de conseqüències indesitjades en les altres?

I qui ho pagarà tot això? Els països rics? Els rics dels paisos pobres? Els rics dels països rics? No em sembla que els polítics s’ho acabin de creure, tot plegat, i em fa l’efecte que van a resoldre el problema inmediat que es troben davant dels nassos i no pensen en termes planetaris de futur. La famosa corba d’intensificació dels problemes d’escalfament global en forma de pal de hockey planteja el clàssic problema de quan decidir-se a actuar: ara encara no hi ha una situació catastròfica, però quan veus que realment s’hi està arribant ja és tard per modificar-la. I és que sempre s’ha dit que les grans decisions s’han de prendre en absència d’informació prou fiable.

Aquesta presentació amb diapositives necessita JavaScript.

Per a il•lustrar l’exposició, es va convocar el premi Il•lustrafutur, gestionada entre l’Associació Catalana de Comunicació Científica i CosmoCaixa. Més de 130 artistes europeus van presentar les seves propostes sobre algun aspecte de l’any 2100. Aquí se’n pot veure l’acte de lliurament: [+]. Segur que els artistes van fer el seu treball abans de veure l’exposició, perquè moltes de les propostes són d’una ingenuïtat i d’un utopisme aclaparadors, sobre tot les grans ciutats amb gratacels comunicats per dalt (que em recorden una mica algunes utopies de Piranesi, per cert [+]).

Una de les imatges de futur proposades, que va merèixer els honors d’una pàgina central de La Vanguàrdia, consistia en unes illes mòbils autònomes, que s’anirien desplaçant pels oceans. L’autor deu haver llegit “L’illa d’hèlice” de Jules Verne (1895), descarregable en francès aquí: [+], i li devia agradar la idea. Però potser no va arribar a llegir el final de la novel•la, on els habitants de l’illa s’escindeixen en dos bàndols irreconciliables, i cada bàndol força les hèlices del seu costat en sentit contrari a l’altre, fins que la tensió fa escindir l’illa en diversos fragments…

Un cop més, el factor humà. I és que Verne tenia un pessimisme profund, que aflora en algunes novel•les, més cap al final de la seva vida però que ja és present des de les primeres obres. La darrera novel•la que se li ha publicat va ser trobada en un cofre amagat, i no va veure la llum fins el 1994, tot i que va ser escrita el 1861. El seu títol és “Paris au XXè siècle“, i retrata un Paris mecanitzat, deshumanitzat i més similar a la Metropolis de Fritz Lang o al Detroit actual que a les felices utopies plenes d’invents futuristes amb que Verne és imaginat a vegades.

Per a mi ha estat una exposició agredolça, tant pel seu contingut com per les conclusions a les que arribes. Pot ser una bona eina per a una conscienciació personal i col•lectiva de què hem de fer per corregir la trajectòria, si el destí cap al que sembla que ens dirigim no coincideix amb allà on voldriem anar…

Serà interessant veure els resultats de l’Experiment any 2100 i analitzar les respostes dels visitants en tancar l’exposició el gener de 2016. Això ens donarà una foto de com pensem avui, i d’aquí a vuitanta-cinc anys algú podrà jutjar la nostra capacitat col•lectiva de fer prospectiva.

Agraeixo a Jordi Aloy, de l’Àrea de Ciència i Medi Ambient de la Fundació Obra Social la Caixa, que és un dels responsables de l’exposició, el seu asessorament a l’hora de redactar aquesta entrada.

L’ART CIENTÍFIC QUE M’AGRADA-13: JEFF KOONS

Ampliat 3-7-15
Corregits errors numèrics 8-3-16

Puppy al Guggenheim, Bilbao

Jeff Koons (Pennsylvania 1955) [+] és, diuen, l’artista viu més cotitzat del mercat actual. Però no és per això que m’interessa. Va viure durant un temps amb l’actriu porno Cicciolina, i alguna de les fotos que es va fer amb ella practicant sexe formen part de la seva col•lecció artística, i també en escultures. Tampoc és per això que m’interessa. És també l’autor del gran gosset Puppy (1997), de l’entrada del museu Guggenheim de Bilbao, ben conegut , i al que per cert dos membres d’ETA disfressats de jardiners van voler dinamitar deixant-hi aprop una jardinera plena d’explosiu. L’atemptat va ser frustrat per un ertzaina, posteriorment assasinat per ETA. Ara el centre Pompidou de París li dedica una gran exposició monogràfica presidida per les seves grans escultures que representen, molt ampliades, figuretes fetes amb globus, i que ell realitza amb acer inoxidable recobert de pàtines acolorides brillants que els dóna aparença de mirall. Però tampoc és per això que m’interessa.

Baloon Rabbit (2005-2010)

La única obra que m’interessa dels treballs de Koons -dels que conec – és la primera que va vendre, el 1985. Es diu “One ball total equilibrium tank“, i li van pagar només uns 3000 $. Ara s’estima que el preu estaria entre els 4 i els 6 milions de dòlars.

L’obra “One ball…” forma part de la sèrie Equilibrium, conjunt d’obres similars. La que aquí comentem consisteix simplement en un aquari ple on s’hi aguanta, al mig, una pilota de bàsquet. A la sèrie hi ha també obres amb dues i amb tres pilotes, totalment submergides o flotants.

Acabo de dir que “simplement”. Però, és tan simple? Com és que s’aguanta allà al mig una pilota sense suport de cap mena? S’accepten hipòtesis…

One ball total equilibrium, 1985

Podriem pensar que la pilota de bàsquet té la mateixa densitat de l’aigua. L’hauriem hagut d’omplir de líquid amb la densitat adequada. Però segur que no es quedaria allà al centre amb tanta precisió: podria estar a dalt, al mig o a baix.

Podriem pensar que no és aigua el que hi ha al tanc. Efectivament, podriem imaginar un líquid amb estructura de gel, com ara fan per suspendre boletes de principis actius al sí d’emulsions cosmètiques. L’aigua hauria de tenir estructura gelificada amb gelatines especials. Però no tindria la transparència que té, i no crec que el 1985 existíssin encara els gels suspensors.

El líquid és aigua…salada. Per fer l’obra que tenia al cap, Koons va demanar opinió a Richard Feynman (1918-1988), premi Nobel de Física el 1965 i del que varem parlar fa uns mesos[+]. Li va suggerir que explotés la diferència de densitats entre l’aigua salada concentrada i l’aigua destil•lada. Per la xarxa no he trobat detalls de com s’ho va fer realment, i per tant, les descripcions i els càlculs que es fan a continuació són deduccions pròpies.

A 25ºC es poden preparar dissolucions de clorur de sodi de fins a 359 g de sal per kg d’aigua, amb una densitat de 1197 kg/m3. El procediment per fer l’obra penso que consisteix en omplir el tanc fins a la meitat d’aigua salada concentrada. A continuació s’hi posa la pilota, de la que després es dirà com s’ha preparat. La pilota flotarà sobre l’aigua salada. I finalment, i molt curosament, es va omplint la resta del tanc amb aigua destil•lada. Es crea, doncs, un medi aparentment continu perquè les dues aigües són incolores, tenen aproximadament el mateix índex de refracció, i no es veu cap interfase entre elles.

Per tal que la pilota es quedi entre dues aigües, cal preparar-la adequadament. Una pilota de bàsquet mitjana té 76 cm de circumferència i pesa 600 g. Això correspon a un volum total aproximat de 7,40 L, i com que la densitat del cautxú és de 934 kg/m3, vol dir que el volum interior de la pilota és de 6,76 L. Si volem que la pilota en conjunt tingui una densitat aparent entre la de l’aigua amb sal i l’aigua destil•lada, és a dir una densitat de 1098 kg/m3, ha de pesar en total 7,60 kg. Si volem que la pilota quedi totalment plena de líquid, prèviament buidada d’aire, l’haurem d’omplir totalment d’una solució d’aigua salada de densitat 1035 kg/m3, que correspon a una concentració a l’11,5% de sal. Es poden usar concentracions més altes, no omplint completament la pilota, però no concentracions més baixes. Suposo que l’artista deu usar concentracions més altes, omple la pilota fins que pesi els 7,60 kg, i l’acaba d’inflar amb aire.

En aquestes condicions la pilota flotarà entre les dues aigües, aparentment en equilibri indefinit. D’aquí el nom de l’obra.

Però no.

Amb el temps les dues aigües s’aniran barrejant, perquè s’aniran homogeneïtzant per difusió laminar. Els ions de la sal de baix aniran paulatinament cap a la part superior del tanc, i la diferència de densitats entre el dalt i el baix s’anirà fent més petita amb el temps. El temps que es pot tardar en aquesta homogeneïtzació dependrà de si la sala on hi ha el tanc té variacions brusques de temperatura, i si hi ha vibracions dels visitants que es transmetin al tanc, cosa que fa augmentar la velocitat de difusió. En les millors condicions possibles d’estabilitat, diuen que el tanc pot mantenirse en condicions acceptables uns sis mesos. Es podria calcular, però és molt més complex: caldria fer equacions diferencials en derivades parcials (dimensions i temps) i ja no me’n recordo…

Quan el tanc estigui totalment homogeneïtzat, la densitat final serà d’uns 1120 kg/m3. Com que hem imposat que la pilota tingui una densitat aparent de 1098, amb el temps la pilota s’anirà desplaçant cap amunt fins acabar flotant. I això, que és l’evolució natural, no té solució. Cal buidar el tanc, i tornar-lo a omplir en les condicions indicades.

Si es preparés el tanc només amb les dues aigües i després s’hi posés la pilota, la pertorbació de la pilota atravessant l’aigua seria massa important. Hauria de fer-ho tan lentament que no crec que sigui aquest el procediment triat.

Aquesta tècnica de solucions d’aigua dolça superposada a aigua salada es fa servir des de fa anys en els estanys solars, que són dipòsits molt plans amb aigua salada a sota, una capa intermèdia, i aigua dolça a la part superior. S’escalfen per la radiació solar, que degut a la transparència de l’aigua va a parar quasi tota a la dissolució concentrada inferior, que pot arribar fins a 80ºC. Aquesta aigua calenta salada es pot usar per a calefacció o per a motors tèrmics. L’aigua s’evapora en part, i cal anar-la substituint per aigua dolça a la superfície. No és un sistema molt utilitzat però hi ha algunes realitzacions industrials en funcionament des de fa anys en paísos amb zones desèrtiques, com la Índia.

Això de la pilota ens ha portat lluny…

Three balls total equilibrium

Ampliació 3-7-15 Del 9 de juny al 27 de setembre de 2015 hi ha al Museu Guggenheim de Bilbao una retrospectiva Jeff Koons molt completa, que he visitat. Hi ha diverses peces de la sèrie Equilibri, i entre elles les dues de les figures representades aquí i una tercera, on dues pilotes floten fins a la meitat en aigua. No se’n poden mostrar imatges perquè a l’exposició és prohibit fer fotos, excepte a quatre obres.

LA TORRE DE LES AIGÜES DEL POBLENOU

Vista exterior de la torre, des de la plaça Ramon Calsina

El 1867 s’havia fundat a Lieja la Compagnie des Eaux de Barcelone, amb l’objectiu de subministrar aigua als nous immobles que s’anaven construint a l’Eixample derivades de l’aprovació del Pla Cerdà. Però hi havia altres companyies que pretenien fer el mateix servei, a àrees específiques de Barcelona on aquella empresa no arribava. Així, el 1880 Xavier Camps fundà la Compañía General Anónima de Aguas de Barcelona, Ladera Derecha del Besós, amb la idea d’aprofitar diverses lleres d’aigua dolça superficials, alimentades pel Besòs, bombejar l’aigua a uns dipòsits elevats i distribuir-la a les vivendes de l’entorn, del barri de Ribera.

Mapa de Barcelona fet pel projecte de l’empresa de Xavier Camps (1881) amb les cotes de 20, 40 i 80 m. Les illes de l’Eixample representades són imaginades per l’autor.
Fes clic per ampliar.

Amb un capital de 2 milions de pessetes va promoure la construcció de la torre-dipòsit. L’arquitecte fou Pere Falqués (Sant Andreu de Palomar 1850 – Barcelona 1916), arquitecte modernista català i, pel que es veu, un punt excèntric, arquitecte municipal de Barcelona des de 1889 fins 1914, i autor de moltes obres importants (reforma del Liceu, Parc de la Ciutadella, túnels de metro, edificis de l’Exposició Universal de 1888…).

La torre és tota de maó vist, amb escales interiors i una escala exterior de ferro a la part més alta, i estava dissenyada inicialment per contenir dos dipòsits a diferents alçades i subministrar aigua a àrees més llunyanes i altes de la dreta de l’Eixample, però limitacions de pressupost van fer que finalment tingués un únic dipòsit de 600 metres cúbics, a 40 m d’alçada sobre el terra, i una alçada total de la torre de 63 metres. Els contractes d’aigua amb l’empresa de Camps eren per un mínim de 1000 litres, i el consum mitjà de les vivendes amb aigua corrent -que eren minoritàries- era d’entre 20 i 40 litres per persona i dia.

Plànol de la restauració actual de la Torre de les Aigües. Fes clic per ampliar.

La Torre de les Aigües es va acabar en la seva versió actual el 1882, però anys de sequera i la mateixa succió de la llera van portar a que es salinitzés l’aigua fins a nivells no acceptables per al seu ús com a aigua potable, i l’empresa va fer fallida. Al cap de poc temps l’empresa annexa dels germans Girona, una important foneria, va voler-se ampliar i tenia necessitats de més aigua, i no era un problema que fos una mica salina perquè era per a refrigeració industrial. Van comprar l’empresa de Camps amb la torre, que va passar a formar part del recinte de l’empresa, que es deia Materiales para Ferrocarriles y Construcciones però era coneguda per can Girona [+]. Després de la Guerra Civil va passar al Banco Central i es va dir Materiales y Construcciones (MACOSA), finalment comprada per GEC Alsthom (actualment Alstom) i desplaçada a partir de 1991 a Santa Perpètua de Mogoda. La torre va estar en funcionament fins 1993.

La remodelació de tot el barri va deixar la torre aillada i abandonada a la plaça Ramon Calsina. Recentment AGBAR ha restaurat la torre amb participació dels arquitectes Antoni Vilanova i Eduard Simó, i de la geògrafa i historiadora Mercè Tatjer. S’hi han afegit algunes escales de cargol interiors per facilitar l’accés a certes parts de la torre i per evitar que els visitants passin per l’escala exterior per raons de seguretat.

Des del 22 de març de 2014 es pot visitar. Hi ha actualment visites guiades (1h15min) els dissabtes i diumenges al matí, gestionades per l’Arxiu Històric del Poblenou [+]. La visita és del tot recomanable, tant per la torre en ella mateixa com pel panorama des de la terrassa superior, que és de 360º sobre l’àrea de Barcelona, el delta del Besòs i Collserola.

Josep Mª Subirachs (Barcelona 1927-2014), escultor i pintor nascut al Poblenou, ha fet aparèixer la Torre de les Aigües a nombroses obres seves, com han fet també altres artistes. Se’n reprodueix aquí el relleu Hermes (1985), abans al Banc Sabadell del Passeig de Gràcia de Barcelona junt amb el relleu Ariadna, i donats a l’Abadia de Montserrat el 2013, que els té instal•lats a la pujada principal d’accés al monestir.

Relleu Hermes, de Josep Mª Subirachs (1985). Des de 2013 a l’Abadia de Montserrat.
La torre del relleu és inspirada en la Torre de les Aigües del Poblenou.

LACTASA I LACTOSA

Totes les llets no processades tenen lactosa, en més o menys quantitat. La lactosa és un sucre de fórmula C12H22O11, i s’assembla força a la sacarosa, que és el sucre de canya o de remolatxa: les molècules de tots dos sucres mostren que són disacàrids, és a dir que consten de dos anells, de glucosa i fructosa, i de glucosa i galactosa, respectivament. Les llets de vaca tenen de manera natural un 4,8% de lactosa, la de cabra un 4,4 i la d’ovella un 5,1, en mitjana.

La lactosa no pot ser absorbida directament per l’organisme, com tampoc la sacarosa. Les vellositats intestinals del duodè desprenen l’enzim lactasa, que ajuda a trencar la molècula de lactosa i la transforma en glucosa i galactosa, que sí que són absorbibles. Quasi totes les substàncies que acaben en -asa a química són enzims, és a dir, proteïnes segregades per cèl·lules del cos o microorganismes externs, que acceleren la descomposició d’altres: la lactasa ajuda a descompondre la lactosa. Les proteases degraden les proteïnes (i serveixen per estovar la carn, o per rentar certes taques a la roba). Les lipases descomponen els greixos, les amilases els midons. I etcètera, n’hi ha dotzenes. La lactasa que el nostre organisme genera és un enzim que es pot obtenir també per via biotecnològica a partir de certs llevats i fongs. Actua en condicions òptimes a 25ºC i a un pH lleument àcid de 6. És un polipèptid d’una massa molecular d’uns 160000.

Sembla que hi ha hagut raons evolutives que han fet que la capacitat de digerir la lactosa sigui diferent entre persones i entre ètnies. D’entrada, a mida que un mamífer es va fent gran, l’emissió de lactasa per part de l’organisme es va reduint. Diguem que el cos pensa “com que aquest es va fent vell i ja no mamarà més, no cal que anem emetent lactasa als seus budells“. I en determinades espècies es deixa de produir lactasa de forma ràpida. Però en l’espècie humana el procés de deixar de mamar és més lent, i no té lloc d’un dia a l’altre, l’organisme va deixant de produir lactasa amb molta parsimònia. Si, tot i no segregar lactasa, es segueix bevent llet, la lactosa no es digereix, i els microorganismes intestinals la fermenten donant àcid làctic i CO2, i es provoquen diarrees i altres problemes intestinals. És la síndrome coneguda com a intolerància a la lactosa, que lògicament només afecta als adults. En termes generals, com més gran és la persona, més intolerància a la lactosa presenta.

Per altra banda, en els oriunds de determinades regions terrestres, el consum de làctics ha estat més estès i freqüent. A aquestes regions els seus habitants generen intolerància a la lactosa a més edat que en altres regions. Els originaris d’Europa, Àsia oriental, l’Índia i l’est d’Àfrica han desenvolupat una mutació que permet la producció de lactasa al llarg de quasi tota la vida. Així, es calcula que més del 70% d’europeus -i dels nordamericans descendents- podrà beure llet en edats avançades, però només un 30% dels originaris de l’Àfrica Occidental, Oceania o l’est d’Àsia. Aquesta és la deficiència primària a la lactosa. Aquesta intolerància a la lactosa no és una al•lèrgia, com a vegades es creu, i no té res a veure amb l’al•lèrgia a les proteïnes de la llet, encara que els símptomes poden assemblar-se.

Hi ha també la intolerància secundària, provocada per alguna malaltia al budell prim, tractaments de quimioteràpia o paràsits, i que remet si el dany desapareix. També hi ha una deficiència congènita, de naixement, degut a un problema genètic recessiu, que es dóna especialment a Finlàndia. Els nadons no poden assimilar la llet materna, i s’han d’alimentar de preparats especials.

Ingredients de quatre llets sense lactosa. De dalt a baix : llet la Asturiana, llet Pascual, llet Celta i llet Kaiku.

Durant la fabricació de certs derivats làctics, com els iogurts o els formatges, els microorganismes fermenten la lactosa i la transformen en àcid làctic i altres derivats. Per tant iogurts i formatges poden ser consumits pels que pateixen intolerància a la lactosa, perquè ja no els en queda o els en queda molt poca.

Alternativament, es poden dissenyar llets sense lactosa, de la mateixa manera que es pot fer llet desnatada. Però així com treure el greix de la llet és senzill, perquè no està dissolt en l’aigua de la llet sinó en forma de gotetes que es poden separar fàcilment per centrifugació, eliminar la lactosa costa més perquè està dissolta en l’aigua de la llet. Per fer llet sense lactosa, es barreja lactasa amb la llet, o es fa passar llet per una massa de lactasa immobilitzada sobre un sòlid inert. Es produeix la mateixa reacció que al cos humà: la lactasa provoca que la lactosa es descompongui en glucosa i galactosa, sucres que queden a la llet i li donen el valor nutritiu corresponent. La llet sense lactosa és una mica més dolça que la llet normal, perquè la lactosa és menys dolça que el conjunt glucosa-galactosa. La reacció es denomina hidròlisi enzimàtica.

Un altre procés per fer la llet sense lactosa, usat per l’empresa Kaiku, és el procés Valio [+], inventat per aquesta empresa finesa el 2003. En aquest procés la llet es fa passar per una membrana que deixa passar la llet però reté bona part de la lactosa. A la llet que en surt se li fa el tractament d’hidròlisi enzimàtica descrit abans.

Actualment es va creant una moda absurda i innecessària entre la població, que és el de prendre sense necessitat productes destinats a sectors de població amb problemes. Per exemple, gent sense intolerància pren llet sense lactosa; persones no celíaques prenen aliments sense gluten… per si un cas, com si fossin intrínsecament més saludables. Són pràctiques amb una certa component neuròtica, equivalents a la nefasta automedicació. També hi ha qui compra càpsules de l’enzim lactasa per Internet i se les pren directament junt amb l’aliment amb lactosa. No és precisament una pràctica recomanable, perquè és automedicació i perquè no hi ha garantia de la qualitat del producte.

Informació nutricional de la llet sense lactosa Kaiku. La lactosa s’ha eliminat en part, i la resta s’ha convertit en glucosa i galactosa, que són els hidrats de carboni presents a la llet

Per acabar, un comentari sobre l’etiquetat dels ingredients de la llet sense lactosa (vegeu imatge). A la planta de producció es té llet (que conté lactosa) i s’hi afegeix d’alguna forma lactasa. A la planta la lactosa desapareix (i també, en part, la lactasa) i la llet passa a contenir glucosa i galactosa. El que s’embotella o es fica en els tetrabrics, al final, com cal etiquetar-ho? Les diferents marques han pres diferents opcions. Des de Celta, que opta per no posar més que “llet semidesnatada” sense ni la indicació de que no té lactosa, fins a la prolixitat de l’envàs de Kaiku, que no només posa els ingredients, sinó els dos processos que sofreix la llet. Asturiana i Pascual prefereixen posar que entre els ingredients hi ha la llet, i a més la lactasa. És l’opció habitual i més clara quan entre els ingredients n’hi ha que potser desapareixen al llarg del procés d’envasat, com alguns antioxidants, acidulants o alcalinitzants.

AIGÜES RADIOACTIVES?

Etiqueta en català d’aigua de Vichy de 1933. Al final es menciona la radioactivitat de l’aigua.
Fes clic per ampliar.

Al segle XIX no es venia aigua a les botigues. La gent bevia aigua de la font, del pou, o de l’aixeta. En alguns llocs sense xarxa d’aigua, ni fonts ni pous passava pels carrers l’aiguador a vendre’n, i encara en determinats llocs amb escassedat el camió d’aigua -la cuba– omple els dipòsits de les cases, a demanda dels veins. Però ara la compra d’aigua embotellada és un hàbit quotidià. Aigua mineral, aigua de manantial o aigua potable preparada, la distinció entre les quals és un tema en el que no entrarem. En format des de vuit litres a 250 mL. I a les oficines i sales d’espera són habituals els garrafons de vint litres a disposició dels treballadors o usuaris.

La publicitat d’una aigua mineral avui dia destaca que és natural, o que és equilibrada, o que és lleugera -poques sals-, o que és baixa en fluor, o que és pura, o que … Però no es destaquen altres propietats que l’aigua també té i que havien aparegut a les etiquetes, com la seva conductivitat elèctrica, o la seva densitat, o la concentració de sals de liti, o la temperatura de sortida, o la radioactivitat. Per què la publicitat destaca unes propietats i no unes altres? Naturalment, per les expectatives que té el consumidor en cada moment, expectatives que la mateixa publicitat i les tendències espontànies de la societat han anat definint, i que van variant amb el temps.

Aigua de Palou – Font del Ràdium. La font ja està estroncada, però segueix donant nom a un polígon industrial. Fes clic per ampliar.

Què espera avui un consumidor d’una ampolla d’aigua? Que no tingui gust, a diferència de l’aigua de l’aixeta que té gust de clor. O que no tingui sals, per poder preparar biberons, i per evitar que ens pugi la pressió bevent aigua. O que sigui equilibrada, que és un concepte buit de tota significació, perquè enlloc està dit quina concentració de cadascuna de les sals ha de tenir una aigua: més bicarbonats que sulfats, o més magnesi que calci? O que sigui natural, quan per definició totes ho són. O que sigui pura, concepte que tampoc està definit enlloc (potser vol dir que no sigui contaminada, però això no seria una virtut de l’aigua, sinó un requisit, només faltaria). O que ens hidrati per dins. Tot això exclou del concepte quotidià d’aquestes aigües -no del concepte legal- productes tan famosos com l’aigua de Carabaña, o les aigües de les fonts pudents, conegudes com aigües sulfuroses (en realitat, sulfhídriques), totes elles aigues minerals naturals però de gustos de difícil acceptació quotidiana, i consumides només com a productes medicamentosos.

Aigua Imperial. On es destaca la seva radioactivitat.

Però abans, de les aigües minerals s’esperava que curéssin. De fet, la comercialització de les aigües en ampolles va ser la democratització de les virtuts de les aigües de balneari, i la seva extensió. Anar a un balneari és el millor: hi ha les aigües salutíferes, descanses, et cures dels teus mals reals o imaginats, vius en societat… L’aristocràcia, la noblesa, les reialeses i les altes burgesies van fer dels balnearis del segle XIX un dels llocs de trobada: Baden Baden, Karlovy Vary (Carlsbad), Marienbad, Bagnères de Luchon al màxim nivell; Caldes de Malavella, Caldes de Montbui, Vallfogona de Riucorb, Caldes de Boï, Arties, Tredós i molts altres a escala local. La hidroteràpia pretenia ser una disciplina amb bases científiques, i cada aigua de cada font s’anunciava amb les anàlisis detallades de cations i anions, i al costat la llarga llista de malalties per a les que l’aigua era adequada. Beguda, respirant-ne els vapors, en banys d’aigua, banys de fang, irrigacions, dutxes. I la gent que no podia anar al balneari perquè no tenia diners, al menys es podia comprar a les farmàcies alguna ampolla de l’aigua sanadora, en la que es destacava la composició química: “aigua clorurada bicarbonatada sulfatada litínica sòdica magnèsica” es llegia a les etiquetes, i s’acompanyava de l’anàlisi química detallada.

Aigua Vichy Catalán, 1944. Indica la radioactivitat, i la composició en forma de sals completes, no d’ions. Fes clic per ampliar.

Després que Marie Curie caracteritzés la nova i misteriosa propietat física que va denominar-ne radioactivitat, se’n va observar la seva capacitat de cauteritzar ferides gràcies al gas que els minerals radioactius desprenen, que es va denominar emanació del radi, i més tard radó. Aquest gas s’envasava en petits recipients que es fregaven per les ferides obertes dels soldats combatents de la Primera Guerra Mundial. Els raigs gamma -invisibles- que desprenia el gas, i que travessaven les parets del recipient de vidre provocava la cicatrització de les ferides, a més d’altres efectes indesitjables no visibles inmediatament i que en aquells moments no es coneixien. L’ús de substàncies radioactives o de les mateixes radiacions va ser la primera versió de la radioteràpia, que ara en condicions infinitament més controlades segueix essent un procediment de tractament de certs càncers.

La fama que va agafar Madame Curie pels seus descobriments va portar la radioactivitat a una gran popularitat. Tothom volia beneficiar-se d’unes substàncies que curaven de forma misteriosa. I van aparèixer tota mena de cosmètics radioactius, d’aliments radioactius, de tractaments amb fangs radioactius o respirant vapors radioactius… Els balnearis no en van ser una excepció, i tampoc les aigües minerals.

Anàlisi d’Aigua Malavella, amb menció de la radioactivitat com a gas radó, al final. Fes clic per ampliar.

Les aigües minerals solen procedir de zones volcàniques en que les aigües de la pluja es filtren, dissolen parcialment alguns minerals i afloren. En aquestes zones hi ha també minerals radioactius, i el gas que han anat desprenent pels processos nuclears naturals. Aquest gas es pot dissoldre en l’aigua, o barrejar-se amb el gas carbònic que les aigües porten associat a vegades, i tot plegat li dóna a l’aigua unes certes propietats radioactives. Aquesta era una nova dada a afegir a la publicitat del balneari, o a les etiquetes de les ampolles. A les figures adjuntes es poden veure diversos fragments d’etiquetes d’aigües de Vichy Catalán i Malavella de diferents èpoques.

L’anunci de l’Aigua de Palou-Font del Ràdium és de 1923. Indica que “és la més rica en Radi 490 volts (litre hora)“. Aquest valor es dóna en aquestes unitats perquè la mesura es feia amb electroscopis. Com que les radiacions radioactives són ionitzants, es posava una quantitat d’aigua prop d’un electroscopi carregat elèctricament. Aquest aparell és una ampolla ben tancada on a dins hi ha dues làmines fines d’or penjant, separades perquè tenen càrregues elèctriques del mateix signe. La radiació ionitzava al llarg del temps una certa quantitat de l’aire contigut en l’aparell. Els ions carregats interaccionaven amb les làmines, que es descarregaven i es juntaven de forma proporcional a la càrrega total, i per tant, a la radioactivitat. La mesura es donava en unitats de volts/(), és a dir, el potencial elèctric descarregat per un litre d’aigua al llarg d’una hora. Ës un valor de difícil comparació entre aparells, i per això hi ha aigües que donaven valors exorbitants de radioactivitat, i per això eren millors, als ulls dels seus defensors. Mesures més recents, com la de l’aigua Malavella de 1944, determinen la quantitat de gas radó de l’aigua, valor molt més comparable, com es veu d’una de les etiquetes de Malavella. La mesura la va fer el Dr. Pòlit, catedràtic de la Facultat de Química de la UB. (Veure nota al peu de l’article)

En quin moment desapareix de les etiquetes la menció a la radioactivitat de l’aigua? Als anys cinquanta encara ho deia, en dono fe. La conversió de la radioactivitat de propietat desitjable a rebutjable va començar amb les bombes nuclears de Hiroshima i Nagasaki, i ha reviscolat avui dia amb els accidents de les centrals nuclears de Txernòbil i Fukushima. Avui el terme radioactivitat, juntament amb transgènic, artificial, químic i unes quantes paraules més, són demonitzades i estan proscrites de la publicitat.

Aigua Malavella, etiqueta de 1981. Sense menció a la radioactivitat, i sense mencions sanitàries.

Perquè el que és evident és que la radioactivitat de l’aigua de Vichy, o de l’aigua de Malavella, o de qualsevol altra aigua, ara i abans és aproximadament la mateixa. Ni abans curava perquè diguéssin que era radioactiva, ni mataria si ara ho posessin. De fet, si una cosa ha canviat a les etiquetes i la publicitat de les aigües minerals és que ara totes les afirmacions referides a les seves virtuts terapèutiques s’han reduit moltíssim, cosa que està bé. Aquest procés de banalització i de pèrdua de “virtuts” no passa només amb les aigües: el Red Bull o el Gatorade han passat a ser unes begudes refrescants més, com la Coca-Cola. Tot sigui per vendre. Potser aviat faran el Red Bull light, sense taurina ni cafeïna. I també estaria bé.

Aigua de Vichy, 1933. Característiques sanitàries proclamades.

Agraeixo a Vichy Catalán i a Francesc Farràs, ànima de les Botigues-Museu de Salàs de Pallars [+] la seva col·laboració en la cerca d’informació.

Nota 19-2-14. La versió original de l’article contenia un error en el funcionament de l’electroscopi, ja corregit, i que no afecta en res l’argument global del text. Agraeixo a l’amable lector que se’n ha adonat el seu comentari.

Nota 7-3-14. Complement: les aigües embotellades tenen més poloni-210 que les aigües de l’aixeta [+]