lunes, 12 de agosto de 2013

Desmontando las manipulaciones en contra de la bolsa ecológica

Hoy analizaremos un caso típico de manipulación en contra de productos ecológicos: las bolsas ecológicas o de fécula de patata. Para ello hay un argumentario en contra de las bolsas de fécula de patata que circula por internet que hoy vamos a desmontar.

El problema de este tipo de argumentos es el sesgo y el cherry picking de la gente. Normalmente la mayoría de la gente no obtiene una postura en base a unos argumentos, sino que busca los argumentos que defienden su postura. Así, la gente que decide tomar una postura en contra de todo lo que viene con la marca “eco” o grupos ecologistas, se agarran como un clavo ardiendo a estas argumentaciones sesgadas que se difunden como la peste por la red. Como todo colectivo o tipo de producto, tendrá cosas buenas y engaños. Pero no se trata de ver lo bueno y lo malo, se trata de justificar que todo es malo, de demonizar. El hecho que se desmonte uno de los argumentos de la 'fe' de este colectivo no significa que vayan a reflexionar sobre ello. En el mejor de los casos se borra de su argumentario y a otra cosa mariposa, en lugar de causar una reflexión sobre su actitud. Una actitud especialmente sangrante por poco científica en un colectivo que va de científico.

Cherry picking

Vamos a analizar en concreto el artículo “Esta bolsa es un caca” un remake ya visto en ese mismo blog (probablemente simplemente con un cambio de nombre) de “Larealidad ecológica de las bolsas biodegradables a partir de patata “ El artículo se resume muy fácilmente. Las bolsas son muy malas y se rompen enseguida. Para obtener 60g de fécula de patata para bolsas se necesita 1kg de patata y esto es terrible, causando deforestación. Se pone el ejemplo de la terrible deforestación de Borneo como ejemplo.

De estos tres argumentos el primero es una opinión en la que no entraré, el segundo es un claro caso de cherry picking (de cojo lo que me gusta y no hablo de lo demás) y el tercero, atribuyéndoselo a las bolsas de patatas es absolutamente falso. Vamos a ver en profundidad que suma y que resta en las bolsas de fécula de patata, sin cherry picking.

El fin de las bolsas de plástico

Las bolsas comunes son bolsas realizadas normalmente con distintos tipos de polietileno, un plástico muy común que se obtiene a partir del petróleo. Aproximadamente el 5% del consumo mundial de petróleo se usa para la creación de plásticos. El principal problema medioambiental de las bolsas de plástico que están realizadas con materiales que tienen periodos de biodegradabilidad de hasta unos 4 siglos y que la mayor parte de ellos se acumulan finalmente en el medioambiente. Se estima que solo el 10% de la producción mundial de bolsas se recicla. El resto termina quemado o en el medioambiente. Actualmente el plástico y con él las bolsas, son uno de los principales contaminantes marinos. “Se conocen al menos 267 especies diferentes que se han enredado o han ingerido restos plásticos; entre ellas se cuentan aves, tortugas, focas, leones marinos, ballenas y peces” (Wikipedia). Los plásticos se encuentran hoy, transportados por las corrientes marinas en cualquier lugar del mundo, por remoto que sea y son un grave problema. Por tanto es evidente que hay un problema serio con los plásticos y especialmente con las bolsas.

Frente a este problema tenemos dos soluciones. La primera es reducir el consumo de bolsas. España ha hecho muy bien los deberes en este aspecto, ya que respecto al pico de consumo de bolsas, este se ha reducido un 80%. No obstante en España se siguen consumiendo en la actualidad el 1.000 millones de bolsas de plástico. Europa y EE.UU. Representan el consumo del 80% de las bolsas de plástico del mundo.
Así que tenemos que a pesar de que reduzcamos su uso, como bien ha hecho España, es necesario otra cosa, que las bolsas sean biodegradables, que se destruyan rápidamente una vez depositadas en el medioambiente y para esto son ideales las bolsas de fécula de patata, que ciertamente tienen una calidad inferior en la actualidad a las de plástico convencional.

Impacto medioambiental de las bolsas de plástico de fécula de patata a nivel Español

Hemos analizado el fin, veamos ahora el impacto que tenemos para construir estas bolsas de plástico y tomemos como ciertos los datos del artículo mencionado. Veamos para esto un punto de vista más cercano, el de España. En España se consumen 30,21kg de patata por año y habitante, lo que nos da un consumo de 1.427.885tm de patata. La producción de patata en España es de 2.203.000tm de patatas, representando una superficie cultivada de 85.700ha, es decir, 857km2 de cultivos de patata, lo que representa que el 0,17% del territorio español está dedicado al cultivo de la patata. Es un tipo de cultivo, como se puede ver, altamente productivo. Además la eficiencia por hectárea ha venido aumentando en los últimos años. Si bien la producción ha caído desde 5.300.000 tm/año en 1990 hasta los 2.500.000tm en 2007, la producción de un rendimiento de 19,53tm/ha en 1990 a las 29,17tm/ha en 2007, un incremento del 50% en la productividad del terreno cultivado. Así, habiendo caído la producción en más de un 50%, la superficie cultivada, lo ha hecho mucho más la superficie, pasando de las 271.300ha en 1990 a las mencionadas 85.700ha en 2007.

Teniendo en cuenta un peso medio por bolsa de 6g, mucho más que la media de una bolsa de supermercado, tenemos que el peso total del plástico usado en bolsas en España hoy en día asciende a 6,000tm. Conun aprovechamiento del 6%, como menciona el artículo, estaríamos hablando que necesitaríamos una producción de patatas adicional de 100.000tm de patatas. Esto representa un incremento de la producción actual de 4,5%, o lo que es lo mismo, incrementar la superficie cultivada, dada la productividad anterior, en 3.427ha, es decir, en 34,27km2. O lo que es lo mismo, incrementar la superficie cultivada de España en el 0,0068%, si se me permite una ridiculez que no contribuye a ninguna deforestación y más teniendo en cuenta que la superficie cultivada en España se ha ido reduciendo de manera drástica en los en los últimos años.

Teniendo en cuenta todo lo que significa la extracción de petróleo, su procesamiento en refinerías, transporte y que estamos hablando de un producto no renovable, al contrario que la patata, parece más que evidente que simplemente, sin tener el cuenta el fin de la bolsa, es más que positivo el cambio a bolsas de fécula de patata a medida que vaya siendo posible. Si encima añadimos como terminan las bolsas convencionales y como se biodegradan rápidamente las bolsas de fécula de patata en el medioambiente está claro que el impacto es mucho más que positivo.

Cultivo de patatas

La manipulación

Hasta aquí hablamos de una información sesgada, fruto quizás del hervor de alguien por algún tema. Algo sin malicia quizás. Pero ahora vamos a lo grave. Hemos visto como el uso de patatas para hacer bolsas no contribuye a la deforestación. Pero aquí viene el ejemplo claro de manipulación. No solo se habla de la deforestación en el artículo mencionado sino que se pone el ejemplo más salvaje de deforestación a nivel mundial, el de Borneo. Una deforestación que tiene que ver con la venta de maderas tropicales al primer mundo y una replantación para obtener aceite de palma que es usado a gran escala en alimentos industriales de todo tipo, tipo de alimentación, por cierto, muy criticada habitualmente por los mismos “perroflautas” que defienden el uso de menos bolsas y en caso de usarse, del uso de bolsas de fécula de patata.

Por tanto tenemos un caso claro de como se elaboran las manipulaciones, se lanzan a la red y a partir de aquí será usada por dos colectivos habituales. El colectivo “business as usual”, el de que el mundo actual está bien, o quizás tiene algún problemilla que otro, pero que no se toque nada, criticando a ecologistas. Y el segundo colectivo específico al que se lanza es al de los ecologistas, pretendiendo que estos mismos sean los que ataquen a este tipo de evoluciones positivas, como pasó anteriormente con otros temas en que si se consiguió esto.

No nos engañemos, el consumo de bolsas de fécula de patata, es infinitamente mejor que el de la bolsa de plástico convencional.

Más información:

viernes, 2 de agosto de 2013

La curva de A Grandeira es la de más riesgo de España

Sospechaba que la curva de A Grandeira podía ser sino la curva más peligrosa de España, si una de ellas. Así que antes de hacer un estudio (para evitar el sesgo) publiqué las condiciones en que haría el estudio de la red en un foro ferroviario, llegando a la conclusión empírica que la curva de A Grandeira, tal y como está hoy, es la más peligrosa de España. La clave esta en la energía cinética. Lo explico en detalle y teneis un link con todos los cálculos en una hoja de cálculo odt.

Podeis encontrar aquí la hoja de cálculo en .odt y en .xls. Os recomiendo jugar con el ocultar columnas para una mejor visión. 

Los conceptos de este artículo son largos. Así que lo siento, este artículo es largo. Podía haberlo dividido en I, II y III como hacen muchos. Como ya somos mayorcitos he pensado que no hace falta y que si a alguien le apetece leerlo en partes, mejor que sea él mismo el que decida donde están las partes y no yo. 

Conceptos básicos de la energía cinética 

La energía cinética es aquella que tiene un cuerpo solo por el hecho de estar en movimiento. Cuando gastamos energía en acelerar un cuerpo esta energía se va a dos sitios. Por un lado se gasta en la fricción (aerodinámica y de rozamiento) en forma de calor. Por otro lado una parte de la energía queda almacenada en el cuerpo en forma de energía cinética.

Cuando un tren frena, lo que en realidad está haciendo es vaciar de energía cinética al tren. Los trenes normalmente lo hacen de dos maneras. La manera habitual es hacerlo generando electricidad, es decir, en realidad transfiriendo energía cinética a la red eléctrica.

Una aplicación de la energía cinética son también los volantes de inercia. En algunos coches podemos ver un sistema llamado KERS. Básicamente transferimos energía del vehículo a un volante de inercia (que acelera) y luego la recuperamos frenando el volante de inercia y transfiriéndola al vehículo de nuevo. Otra manera de frenar y eliminar la inercia es quemándola. Esto es lo que hacen normalmente los frenos comunes.

Otra manera que tenemos de desprendernos de la energía cinética es estrellando un cuerpo, por ejemplo, contra una pared. En ese caso la energía cinética se transfiere al cuerpo que se estrella y al objeto contra el que impacta en forma de calor y deformaciones estructurales ya que otro factor importante es en el tiempo en que se disipa esta energía. Para entendernos si yo tuerzo un palo con las dos manos con una energía a lo largo de una hora de 1kWh (por tanto 1kWh/3600 = 0,27Wh por segundo) es posible que lo único que consiga es mantener doblado ese palo durante una hora y que luego vuelva a su estado original o simplemente se quede torcido. En cambio si aplico ese 1kWh en un segundo, a pesar que la energía empleada sea la misma, al concentrar la energía en un segundo lo que consigo es partir el palo. Por tanto no es lo mismo quemar la energía cinética de un tren a lo largo de varios kms de frenado, que transferir la energía cinética en un instante debido a un choque. La energía eliminada del cuerpo que pasa de un estado con determinada energía cinética a un estado sin energía cinética y por tanto sin movimiento, es la misma, pero los efectos son distintos. 

Una magnitud cuadrática 
La formula mediante la que calculamos la energía cinética es Ec = 0,5 * m * v2. Y esto es muy importante. La energía cinética aumenta con el cuadrado de la velocidad. Por tanto un cuerpo viajando a 200km/h tiene cuatro veces más energía cinética que el mismo cuerpo viajando a 100km/h, no el doble. Mucha gente dice que si un sistema es inseguro a 200km/h, también lo será a 160km/h que es la velocidad máxima en vías convencionales. No nos damos cuenta que lo importante no es que en el segundo caso haya un 20% menos de velocidad, sino que lo importante es que hay el 36% menos de energía cinética. Es por este motivo que el riesgo de morir en un accidente de coche a 80km/h es muchísimo mayor que si el accidente sucede a 40km/h. La diferencia de energía en uno y otro caso es mucho mayor. 

Joules y kWh 

En la formula de energía cinética se obtienen Joules que es la unidad del SI. No obstante un J es una cosa muy pequeña y muy incómoda de manejar. Así que usaremos una unidad que no es del sistema internacional en el resto del artículo, los kWh. En la hoja de cálculo ya he aplicado el factor conversor correspondiente. Para hacernos una idea 10kWh es la energía de 1l de gasolina. 1KWh es la energía necesaria para mantener una bombilla incandescente de 100W encendida durante 10h, o de 10 bombillas de 100W encendidas durante 1h. Si hablamos de una energía cinética de 1MWh, o 1.000kWh, hablamos de la energía de 10.000 bombillas encendidas en una hora. Si un tren impacta con una energía cinética de 1.000kWh, en un instante se tranfiere de forma catastrófica al tren y al objeto con el que impacta, la energía de 10.000 bombillas de 100W encendidas durante una hora, o la energía de 100l de gasolina quemados todos ellos en un instante. 

Los efectos de un exceso de velocidad en un tren 

Para una curva diseñada para una velocidad determinada a medida que superamos esta el tren, debido a la fuerza centrífuga se va pegando con más fuerza al carril exterior provocando una mayor fricción de la pestaña de la rueda exterior del tren con el raíl. A medida que aumente esta velocidad aumentará esta fricción y a partir de un umbral determinado el tren se saldrá de su carril. Este efecto no es un efecto simple. Se puede simular mediante complejos programas de ordenador, pero es mucho más complejo que lo explicado ya que depende de los centros de gravedad de los distintos coches del tren, de los pesos, de si tiene basculación o no, de la amortiguación y un sin fin de factores. Lo único que podemos asegurar que en caso de descarrilamiento se tendrá que “quemar” hasta que el tren se detenga, toda la energía cinética. Parte se quemará en el esfuerzo de salirse de la vía y parte en el frenado fuera de la vía hasta el impacto.

Al tener la energía cinética un componente cuadrático en la velocidad, cualquier esfuerzo que haga el maquinista, aunque sea tarde, para frenar el tren es fundamental. Pasar de una velocidad de impacto de 200km/h a 160km/h, puede parecer que no sea mucho, pero como hemos dicho antes, representa una diferencia de energía cinética del 36% 

Distracciones y sus efectos. ASFA y ATP 

Hay algo evidente. Al margen de que el maquinista sea el responsable a bordo, cada día se conducen decenas de miles de horas de tren en España. Y cada día se producen un montón de distracciones de los maquinistas. Esto no es un demérito de este sector profesional. Estoy convencido que son muchas menos que las que podríamos tener cualquiera de nosotros debido a que son profesionales, pero el ser humano es así. Solo tenemos que pensar en nosotros mismos conduciendo. Nos hemos distraído muchas veces. La mayor parte de veces estas distracciones solo nos han costado pasarnos de salida de la autopista. Una pequeña fracción nos habrá costado algún incidente sin importancia. Es decir, los trenes no se van estrellando porque tener una distracción no significa que tengamos un accidente. Por otro lado por los sistemas de seguridad, hasta los años 70 los trenes españoles iban a una velocidad máxima de 140km/h y solo en determinados tramos bastante pequeños. Las velocidades medias eran pequeñas, lo cual implicaba que el problema principal en caso de distracción no era debido a la velocidad, sino debído a no seguir la señalización y por ejemplo, en una vía única ponerse a circular, en vez de mantenerse apartado, mientra venía un tren en contra. Entonces es cuando aparece el sistema ASFA. El ASFA no tiene ningún efecto sobre la velocidad del tren, pero si lo tiene sobre las señales. Avisa al maquinista cuando se encuentra ante una señal restrictiva (un semáforo en rojo, por ejemplo) y si el maquinista no reconoce haber oído esa señal se encarga de frenar el tren automáticamente. En el accidente de Galicia, por ejemplo, el maquinista se encontró un verde, vía libre, en la cabina sonó un pitido breve, pero como estaba en vía libre, no debió reconocer nada.

A medida que fue aumentando la velocidad se fue modernizando el ASFA, hasta que se llegó a un límite en el cual se estableció como seguro de 200km/h. A partir de esta velocidad se asumió que cambiaban varias cosas. Primero, el maquinista ya era incapaz de ver la señalización en vía, por lo tanto esta señalización se debía transferir a los paneles del maquinista. Por otro lado se asumió que el riesgo de circular sin la velocidad controlada era demasiado alto. La energía cinética empieza a ser muy elevada y se necesita un control preciso de la velocidad. Para ello nacieron los sistema con ATP, sistemas con supervisión continua de la velocidad del tren y que actuan no solo en caso de incumplimiento de señales, sino también de la velocidad máxima. 

Los resultados de los cálculos 

Ahora vamos a lo interesante. ¿Y por qué en A Grandeira si y en otras curvas no? Si hacemos cosas raras no contempladas en el reglamento, ¿dónde está el límite? Para responder esto hemos introducido los cuadros de velocidades máximas por tramos en una hoja de cálculo de las siguientes líneas:

010 Madrid Atocha – Sevilla Santa Justa
030 Bifurcación Málaga AV – Málaga María Zambrano
040 Bifurcación Torrejón de Velasco – Valencia Joaquín Sorolla
042 Bifurcación Albacete AV – Alicante
300 Atocha Cercanías – Valencia Nord (vía Alcazar de San Juan)
050 Madrid Atocha - Barcelona Sants – Límite TP Ferro
600 + 200 Valencia Nord – Barcelona
080 Madrid Chamartín – Valladolid Campo Grande
080 + 074 + 820 + 822 + 082 + 822 Madrid Chamartín – A Coruña (El trayecto del tren siniestrado)

Hasta aquí tenemos todas las líneas de España con una velocidad de 200km/h o superior y todo el tramo del tren siniestrado. Analizar las líneas convencionales no tenía mucho sentido porque incluso en un cambio de 160km/h a 40km/h (misma diferencia de velocidad que el caso del siniestro) la energía cinética iba a ser muy inferior. No obstante, para eliminar suspicacias al final decidimos demostrarlo añadiendo una linea un tanto especial:

130 Palencia – Gijón

Esta línea nos permite simular todas las condiciones de una vía convencional. Por un lado tiene un tramo inicial recto con velocidades sostenidas de 160km/h y por otro lado tenemos el Puerto de Pajares, un trazado sinuoso y lento para travesar la Cornisa Cantábrica.  Así podeis confirmar que, efectivamente, no hay trazados de convencional que se acerquen a la dureza de un trazado a 200km/h o más.

Se han analizado las líneas solo en el sentido Madrid hacia fuera (y no me acusen de centralista, que soy catalán) 

Diferencial de energía cinética y energía cinética de impacto. 

Por tanto tenemos que si un tren se sale de la vía a 200km/h e impacta, lo hace con una energía cinética determinada y si lo hace a 300km/h lo hace con una energía cinética muy superior y el impacto mucho más catastrófico. Pero el tema es ¿cuando va a salirse de la vía?

Por un lado, toda vía está proyectada para aguantar los trenes con una velocidad determinada, es decir, con una energía cinética determinada. Obviamente hay unos márgenes. Al superar esta energía cinética determinada, hay más posibilidades de salirse de la vía. Las posibilidades aumentan a medida que aumenta el diferencial entre la energía cinética proyectada y la energía cinética real. Esto nos da un índice de accidente en un tramo determinado. Cuanto mayor sea el diferencial en kWh, mayores serán las posibilidades de salirse de la vía en caso de despiste. Por ejemplo si paso de un tramo en que la velocidad máxima es 200km/h a otro que es 190km/h y me despisto, es tremendamente improbable que la diferencia de energía cinética asociada, pequeña, pueda provocar una salida de la vía.

He establecido que el riesgo “velocidad” es aquel en que el conductor entra en un tramo a la velocidad adecuada y sale de él a la misma velocidad a la que entró, siendo esta velocidad superior a la de entrada del siguiente sector.

Por otro lado cuando tengo un sistema de seguridad que supervisa la velocidad del tren, esto es imposible. Por tanto podemos decir que es más seguro, desde este punto de vista, circular por una línea de alta velocidad a 300km/h con un sistema de supervisión de velocidad, que a 200km/h sin un sistema de supervisión de la velocidad. 

La hoja de cálculo 

Los datos de puntos kilométricos de las líneas y sus velocidades máximas están sacados de la información oficial de adif, edición Noviembre de 2011, excepto en el Albacete – Alicante y algunos tramos de la línea Barcelona – TP Ferro (Frontera francesa) que no estaban operativos en aquella fecha y obtenidos de forma no oficial.

En la hoja de cálculo se pueden ver las distintas velocidades máximas según tipo de vehículo en caso de usar el sistema de seguridad con supervisión de velocidad (LZB, ERTMS o EBICAB). La columna “Normalización” indica una modificación que hago yo a mano sobre la velocidad establecida. Vereis que son muy pocas y no afectan a las conclusiones. El sentido es el siguiente: en alguna ocasión nos encontramos un tramo a 100km/h, luego un tramo de 200km/h de 2km y luego otro tramo de 100km/h. Es evidente que un tren no puede subir y bajar de 100km/h a 200km/h en 2km, por tanto la velocidad normalizada corrige esto.

Talgo s730 en doble composición y modo diésel, cruzando el viaducto de Martín Gil. Foto: Wikipedia



Conclusiones 

La primera conclusión son los distintos raseros a la hora de diseñar tramos de velocidades a la entrada de estaciones. Por ejemplo, en la entrada de Madrid o Barcelona vemos como poco a poco los tramos van bajando la velocidad, siendo los tres últimos tramos de 90km/h, 60km/h, 30km/h. En cambio en Málaga – María Zambrano el último tramo es de 120km/h. En aras de una normalización sería conveniente que adif aplicara un criterio similar al de Madrid – Atocha a todas las estaciones cul-de-sac (terminales), con distintos tramos en los que la velocidad máxima se vaya reduciendo hasta llegar a 30km/h

Los dos tramos con mayor índice de riesgo en toda España (mayor diferencial de energía cinética) usando el sistema ASFA (y por tanto sin supervisión de velocidad y velocidad máxima de 200km/h) se encuentran en la LAV de Sevilla en la estación de Puertollano y el de la curva siniestrada. En ambos hay tramos que exigen la frenada de 200km/h a 80km/h, lo cual para un s730, el tren siniestrado, significa pasar de una energía cinética de 2.006kWh a 321kWh, es decir, la necesidad de disminuir 1.685 kWh. O dicho de otra manera, en caso de “despiste” en ASFA el tren pasará con una energía cinética de un 624% de la proyectada.

Pero bueno, podríais decir que Puertollano lleva muchos años y no ha sufrido ningún incidente. El tema es que en la línea de Sevilla el LZB, sistema que supervisa la velocidad, ha funcionado a la perfección desde el primer día y pocos trenes han funcionado al amparo del ASFA. Circular con LZB es la rutina y el ASFA es lo raro y por tanto, al no ser lo normal, lo que pone en alerta al maquinista.

El trabajo puede ser mucho más profundo que con el análisis de tramos. Hasta aquí llego yo. Otra cosa es lo que puedan hacer varias personas en una empresa con un software quizás específico en el que se podrían analizar muchas más variables y con mayor precisión. 

Mi recomendación 

Desde mi punto de vista en la línea Orense – Santiago hay tres posibles soluciones a la seguridad. En circulaciones ASFA, al no ser una condición habitual de la red (que debería funcionar en ERTMS) el primer semáforo después del tramo ERTMS se podría colocar permanentemente en ámbar. Esta situación haría que el maquinista tuviera que reconocer la señal obligadamente o sería detenido por el sistema.

En circulaciones ERTMS hay una solución barata y otra un poquito más cara. La solución barata es que del último tramo de ERTMS se salga a una velocidad de unos 100km/h. La otra solución más cara, pero visto lo sucedido creo que es la idónea, es que se instalara el sistema ERTMS hasta justo después de la primera curva. Curva que, como hemos visto, no es igual a las del resto de la red (no vale decir “entonces debemos instalar ERTMS en todas las curvas”), acompañando el sistema al tren hasta una velocidad segura.

Y bueno, ahora ya medio en broma, medio en serio. Si a alguna empresa ferroviaria le ha gustado, puede contratarme. Estoy disponible, aunque hasta ahora esto de los trenes solo es una afición.