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CARLOS MARTÍNEZ ALONSO Secretario de Estado de Investigación Secretary of State for Research PROYECTOS SINGULARES ESTRATÉGICOS II SINGULAR STRATEGIC PROJECTS II MARIANO BARBACID Director del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) Director of Spanish National Cancer Research Centre (CNIO) VÉRTICES LA REVISTA DEL CIEMAT Diciembre 2008 • Nº 7 2 3 Editorial Entrevista CARLOS MARTÍNEZ ALONSO Secretario de Estado de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación Secretary of State for Research. Ministry of Science and Innovation 12 El CIEMAT • Noticias News 24 Artículos de fondo • Introducción a las técnicas de imagen preclínica Introduction to Pre-clinical Imaging Techniques - Francisca MULERO • En busca de otros mundos. Sobre el premio Nobel de Física en 2008 The Quest for Other Worlds. On the 2008 Nobel Prize in Physics - Álvaro DE RÚJULA • La historia de las zonas costeras del Gran Caribe contada a través de sus sedimentos The history of the coastal zones of the Great Caribbean tell through their sediments - Perla G. MELLADO y Alberto J. QUEJIDO • Proyecto Singular Estratégico“Tecnologías avanzadas de generación, captura y almacenamiento de CO2”, PSE 2-2005. Subproyecto “Almacenamiento geológico de CO2” EDITA: CIEMAT Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas. 24 LA REVISTA DEL CIEMAT Singular Strategic Project for the “Advanced Technologies for Generation, Capture and Storage of CO2”, PSE 2-2005. “CO2 Geological Storage” Subproject - Fernando RECREO, Luis PÉREZ DEL VILLAR, Celsa RUIZ, Rocío CAMPOS, Sonsoles EGUILIOR, Antonio HURTADO, Luis LOMBA, Marta PELAYO y Antonio. J. PRADO 33 • Proyecto Singular Estratégico sobre arquitectura bioclimática y frío solar (PSE-ARFRISOL) Singular Strategic Project on Bioclimatic Architecture and Solar Cooling (PSE-ARFRISOL) - Rosario HERAS 38 48 Firma invitada • 26 años después del aislamiento del primer oncogén humano 26 years after the isolation of the first human oncogene - Mariano BARBACID I+D+i en España y el Mundo Nuestros profesionales 28 52 56 • Dolores GÓMEZ BRICEÑO 33 60 Publicaciones La fotografía de portada y la que aparece en este sumario es una infografía del Edificio 70 -PSE-AFRISOL del CIEMAT. The cover photo and appearing on the summary is a computer picture of Building 70 -PSE-AFRISOL CIEMAT. DIRECTOR GENERAL: Juan Antonio Rubio COMITÉ CIENTÍFICO-TÉCNICO: Coordinadora: Milagros Couchoud. Investigación básica: Javier Berdugo y Carlos Maña. Tecnología y Física médica: Miguel Embid. Energía nuclear y Química: Amparo Glez. Espartero. Avenida Complutense, 22 28040 Madrid (España). Medio ambiente y Centros territoriales: Carmen Martín. Tel.: +34 91-346 60 00/01 (centralita). Recursos de la Información: Juan Carlos Sanz. Fax: +34 91-346 60 05 (central). Energías renovables: Enrique Soria. E-mail: [email protected] Noticias: Isabel Redondo y Unidad de Comunicación. www.ciemat.es COORDINACIÓN Y EDICIÓN: Grupo Senda C/ Isla de Saipán, 47 - 28035 Madrid. Tel.: +34 91 373 47 50 - Fax: +34 91 316 91 77 E-mail: [email protected] PUBLICIDAD: PLAN B Comunicación Integral E-mail: [email protected] ARCHIVO FOTOGRÁFICO: CIEMAT-GRUPO SENDA IMPRIME: IMGRAF. S.L. DEPÓSITO LEGAL: M-46799-2006 ISSN: 1887-1461 NIPO: 654-08-016-9 VÉRTICES no se hace responsable de las opiniones vertidas por los autores. Ningún texto o ilustración puede ser reproducido sin autorización. editorial Investigación básica en física de partículas Basic research in particle physics Manuel AGUILAR BENÍTEZ DE LUGO Director del Departamento de Investigación Básica del CIEMAT Director of the CIEMAT Basic Research Department Uno de los aspectos fascinantes de la investigación científica es que, con frecuencia, produce resultados que desafían la intuición humana. La física de partículas es una denominación reciente para una actividad milenaria: el irresistible afán de entender cómo y de qué están hechas las cosas y cuales son las leyes que gobiernan la evolución del Universo. El descubrimiento de la estructura nuclear de la materia y la formulación de las Teorías de la Relatividad y la Mecánica Cuántica, en el primer tercio del siglo XX, están en el origen del extraordinario avance en la comprensión de estas cuestiones fundamentales. Este ingente acopio de conocimiento básico ha tenido un impacto formidable para la sociedad. Ejemplos paradigmáticos son, entre otros muchos, la superconductividad y la antimateria. Cuando H. Kamerlingh Onnes descubrió en 1911 la existencia de corrientes persistentes o Dirac postuló en 1931 la existencia de la antimateria, era imposible aventurar sus futuras aplicaciones en el ámbito de la energía, el magnetismo, el diagnóstico y las terapias médicas y sus implicaciones para la propia física fundamental. El estudio de la estructura última de la materia ha necesitado, desde mediados de los años 50, el desarrollo de aceleradores de partículas progresivamente más intensos y de mayor energía. En la actualidad, sin embargo, sólo una pequeña fracción (inferior al 1%) de los aceleradores en funcionamiento se dedica a investigación básica en física de partículas. La inmensa mayoría se utiliza en otras disciplinas (arte, biología y proteómica, diagnosis y terapia médicas, fusión inercial, planetología, transmutación de residuos radioactivos, zoología, climatología, etc). Los retornos de la física fundamental a la sociedad son variadísimos y de relevancia excepcional. La invención del World Wide Web, la criptografía moderna, los relojes atómicos y el GPS, los radioisótopos, la luz sincrotrón, la hadronterapia, los láseres, la digitalización de imágenes médicas, la resonancia magnética nuclear, las fuentes de neutrones, la instrumentación en biomedicina avanzada, son algunos ejemplos que ilustran la aportación de la investigación básica al progreso de la humanidad. En el CIEMAT existe un amplio programa de investigación básica en el área de la física experimental de partículas. Los distintos equipos de investigadores participan en proyectos en aceleradores de partículas (el experimento CMS del acelerador LHC del CERN, el experimento CDF-II en el acelerador Tevatrón de Fermilab, el experimento FAST en el laboratorio PSI de Zürich), en reactores nucleares (el experimento Double Chooz en la central nuclear de Chooz), en plataformas espaciales (el experimento AMS en la ISS de NASA), en telescopios (el experimento DES en el telescopio Blanco en Cerro Tololo), etc. Estas actividades se complementan con un ambicioso programa en el campo de la computación avanzada basada en tecnologías GRID y en actividades de I+D para el desarrollo de futuros aceleradores y detectores para física de partículas y aplicaciones médicas, así como actuaciones diseñadas para divulgar y transferir el conocimiento a la sociedad. El contexto internacional y altamente competitivo en el que se realizan estas actividades contribuye a formar investigadores y técnicos de primer nivel, muchos de los cuales desarrollaran sus futuras carreras profesionales en otros ámbitos científicos y académicos o en los denominados sectores productivos de la sociedad. 2 One of the fascinating things about scientific research is that it often yields results that defy human intuition. Particle physics is a recent denomination for an age-old activity: the irresistible desire to understand how and of what things are made and what are the laws that govern the evolution of the Universe. The discovery of the nuclear structure of matter and the formulation of the Theories of Relativity and Quantum Mechanics have given rise to the extraordinary advances made in the understanding of these fundamental questions. This huge store of basic knowledge has had a formidable impact on society. Some paradigmatic examples include superconductivity and antimatter, among many others. When H. Kamerlingh Onnes discovered the existence of persistent currents in 1911 or when Dirac postulated the existence of antimatter in 1931, it was impossible to venture a guess about their future applications in the field of energy, magnetism, and medical diagnosis and therapies or their implications for fundamental physics. The study of the ultimate structure of matter has, since the mid-1950s, required the development of progressively more intense, higher energy particle accelerators. However, only a small fraction (less than 1%) of the currently operating accelerators is devoted to basic research in particle physics. The vast majority of them are used in other disciplines (art, biology and proteomics, medical diagnosis and therapy, inertial fusion, planetary science, radioactive waste transmutation, zoology, climatology, etc.). Fundamental physics provides a very wide variety and exceptionally relevant returns to society. The invention of the World Wide Web, modern cryptography, atomic clocks and the GPS, radioisotopes, synchrotron light, hadrontherapy, lasers, digitalization of medical images, nuclear magnetic resonance, neutron sources and advanced biomedicine instrumentation are some examples that illustrate the contribution of basic research to the progress of mankind. The CIEMAT has a far-reaching program of basic research in the area of experimental particle physics. The different research teams participate in projects involving particle accelerators (experiment CMS at the CERN’s LHC accelerator, experiment CDF-II in the Fermilab Tevatron accelerator, experiment FAST in the Zurich PSI laboratory), nuclear reactors (experiment Double Chooz in the Chooz nuclear power plant), space platforms (experiment AMS in the ISS of NASA), telescopes (experiment DES in the Blanco telescope in Cerro Tololo), etc. These activities are complemented by an ambitious program in the field of GRID technology-based advanced computing and of medical applications, as well as actions designed to disseminate and transfer the knowledge to society. The highly competitive, international context in which these activities are carried out contributes to the training of top level researchers and technicians, many of whom will develop their future professional careers in other scientific and academic fields or in the so-called productive sectors of society. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Secretario de Estado de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación Secretary of State for Research. Ministry of Science and Innovation Carlos Martínez Alonso Carlos Martínez Alonso, es doctor en Ciencias Químicas por la Universidad Complutense de Madrid y fue profesor adjunto de Inmunología en la misma universidad. Trabajó como científico en el Instituto de Inmunología de Basilea (Suiza), en la Universidad de Umea (Suecia), en el Cêntre Nationale de la Recherche Scientifique y en el Instituto Pasteur de París. Ha sido profesor visitante en el Ontario Cancer Institute, de Toronto; en el Instituto Max Planck de Inmunología, en Friburgo, y en el Instituto de Tecnología de California. Desde 1986 fue profesor de Investigación en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, donde ha sido director del Departamento de Inmunología y Oncología desde el año 1996. Entre mayo de 2004 y abril de 2008 fue presidente de este organismo. A lo largo de los últimos 30 años, Carlos Martínez Alonso ha estudiado los leucocitos en diversos campos, desde la inmunología celular hasta las enfermedades autoinmunes. Ha analizado la activación linfocitaria, el papel de las respuestas quimiotácticas en situaciones fisiológicas y patológicas, y los mecanismos moleculares implicados en el control de la muerte celular, junto con los mecanismos moleculares y celulares implicados en la infección por VIH. Asimismo, ha participado activamente en la creación de varias empresas de base tecnológica y cuenta con más de 430 trabajos publicados en revistas científicas. Fue galardonado por la Real Sociedad de Ciencias Naturales, en 1990 y por la Fundación Ciencias de la Salud, en 2000. Obtuvo el XI Premio DuPont de Ciencia, en 2001; el Premio Rey Jaime I a la Investigación Científica, en 2003; el Premio Lilly de Investigación Preclínica, en 2004; el Premio a la Investigación Científica de Castilla y León y el Premio International Galen de Investigación Científica, en 2004. Es miembro de varias academias científicas, entre ellas la Academia Europea. Ha sido miembro de varios comités científicos de la OTAN, la UE y la HFSP, y ha presidido la European Molecular Biology Conference. Fue vicepresidente del European Molecular Biology Laboratory Council, es miembro de la European Molecular Biology Organization (EMBO), vicepresidente de EUROHORCS y miembro del Patronato de ESF. Fue nombrado presidente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en 2004 y secretario de Estado de Investigación en 2008. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 El Ministerio de Ciencia e Innovación representa una apuesta clara por la innovación, ¿qué funciones tiene en sí el Ministerio, qué es lo que destacaría del mismo? Desde el punto de vista de la apuesta que este Gobierno ha hecho por la investigación y el desarrollo en la Tecnología, representa la culminación de la transición de los cuatro años de la legislatura pasada. Supone incorporar, bajo el marco de un departamento ministerial, los tres pilares de la Ciencia y Tecnología europeos: la educación superior, la investigación –o generación de conocimiento– y la innovación; estos tres pilares son los que constituyen las piezas de la gobernanza en el Espacio Europeo de Investigación y sobre los que se sustenta este Ministerio. ¿Por qué se crea el Ministerio de Ciencia e Innovación? La creación del Ministerio es la apuesta de este Gobierno por cumplir los Acuerdos de Lisboa, ratificados en Barcelona en 2003: hacer de Europa, y consecuentemente de España, el mayor espacio de la economía del conocimiento y la sociedad del bienestar. ¿Responde la estructura del Ministerio a ese objetivo? La configuración del Ministerio se plasma en dos Secretarías de Estado, una fundamentalmente centrada en las universidades, otra en la Secretaría de Estado de Investigación. Hay un tercer pilar que es la innovación, que esta apostado o creado a partir del CDTI. A la Secretaría de Estado de Universidades, por supuesto, le corresponde la reorganización del espacio de Bolonia y la creación de los campus de excelencia que la ministra y el secretario de Estado de Universidades han iniciado en esta legislatura. La Secretaría de Estado de Investigación tiene asignada la misión de planificar, coordinar e impulsar las actividades científico-tecnológicas de España 3 Secretario de Estado de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación. Secretary of State for Research. Ministry of Science and Innovation. tanto en territorio nacional como internacional, ¿qué iniciativas impulsa su Secretaría de Estado de Investigación en este sentido? Como usted bien decía, tenemos la misión de crear y poner en marcha dos iniciativas fundamentales, que se materializan en dos Direcciones Generales. Una es la Dirección General de Planificación y Coordinación, cuyo objetivo es contribuir a esta España moderna desde el punto de vista de investigación, creando documentos que nos permitan posicionarnos donde queremos llegar, y es a componer la Estrategia General de Ciencia y Tecnología, cuyo instrumento a corto plazo es el Plan Nacional. La segunda Dirección General que hemos creado es la de Cooperación Internacional, ya que la ciencia ha sido siempre, históricamente, global, pero ahora lo es más que nunca; ni España, ni ningún país, desde ninguna de sus estructuras –y por supuesto menos desde la ciencia– pueden ser competitivos si no están abiertos a las relaciones internacionales y si su visibilidad en el exterior no aumenta extraordinariamente. Y para fortalecer esa visión de España en el exterior, e incorporar al exterior la visión de España, hemos creado esta Dirección General de Cooperación Internacional, que en estos escasísimos seis meses de funcionamiento mantiene una extraordinaria actividad. Trata de respaldar, desde la ciencia, a todas las actividades exteriores de este Gobierno, y también a su actividad diplomática, apoyando iniciativas como la de la Alianza de las Civilizaciones desde su vertiente científica. La Secretaría General de Política Científica y Tecnológica es la que gestiona y coordina de manera eficiente todos los instrumentos que la Secretaría de Estado tiene en marcha, para dar respuesta a las necesidades de la comunidad científica y la ciencia. Me gustaría hacer hincapié en el hecho de que España es un país plenamente europeo. Por lo tanto, todas nuestras actividades no se han de circunscribir a ese viejo concepto de incorporarnos a Europa; ya somos Europa, nuestra responsabilidad ahora ha de ser contribuir a hacer de Europa el mayor espacio de la economía del conocimiento; ¿cómo?, liderando proyectos, no sólo en Europa, sino en el mundo, para lo que esta Secretaría se apoya en la gobernanza. Deseamos crear un nuevo marco de gobernanza totalmente alineado con el que se está discutiendo en este momento en la Unión Europea, y que surge a partir del Consejo de Competitividad de Liubliana. Para nuestro caso, se concreta en una nueva Ley de la Ciencia y la Tecnología, la reorganización de los Organismos Públicos de Investigación y la internacionalización en su sentido más amplio. ¿Cómo conseguir que España sea un país competitivo en línea con otros países europeos? Éste es el segundo pilar sobre el que se apoya esta Secretaría, la competitividad. Cualquiera de nuestras actividades ha de estar basada en este espíritu, y me gustaría matizarlo como competitividad basada en la colaboración y cooperación, la excelencia científica y la solidaridad. Una de las razones que justifican la elaboración de una nueva Ley de la Ciencia es la necesaria cooperación, según figura en la Constitución, con las Comunidades Autónomas; casi todas ellas, en sus estatutos, contemplan el fomento y desarrollo de la investigación, y éste es el marco en el que las actuaciones de esta Secretaría de Estado se van a desarrollar, siempre bajo el paraguas de la competitividad y la excelencia. Esta visión, esa competitividad, debemos ponerla de manifiesto con la puesta en marcha de estructuras que nos permitan ser excelentes. La apuesta para lograr esta visión es la creación de una red de infraestructuras científicas y tecnológicas singulares; es decir, la ciencia, cada día más, requiere la puesta en marcha de 4 Carlos Martinez Alonso has a PhD in Chemical Sciences from the Universidad Complutense of Madrid, and he was assistant professor of Immunology in this university. He worked as a scientist in the Basel Institute for Immunology (Switzerland), the University of Umea (Sweden), and the Cêntre Nationale de la Recherche Scientifique and the Pasteur Institute in Paris. He has been a visiting professor in the Ontario Cancer Institute of Toronto, the Max Planck Institute of Immunobiology in Freiburg (Germany), and the California Institute of Technology. Beginning in 1986, he was professor of research in the National Biotechnology Center of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), where he became director of the Department of Immunology and Oncology in 1996. He was president of the CSIC from May 2004 to April 2008. Over the last 30 years, Carlos Martinez Alonso has studied leukocytes in several fields, from cellular immunology to autoimmune diseases. He has analyzed lymphocyte activation, the role of chemotactic responses in physiological and pathological situations, and the molecular mechanisms involved in the control of cell death, together with the molecular and cellular mechanisms involved in HIV infection. He has also actively participated in the creation of several technology-based companies and has published more than 430 articles in scientific journals. He was honored by the Royal Society of Natural Sciences in 1990 and by the Health Sciences Foundation in 2000. He was awarded the 11th DuPont Science Award in 2001; the Rey Jaime I Award for Scientific Research in 2003; the Lilly award for Preclinical Research in 2004; the Scientific Research Award of Castilla-León in 2004; and the International Galen Award for Scientific Research also in 2004. He is a member of several scientific academies, including the European Academy. He has been a member of several scientific committees of NATO, the EU and the HFSP, and he has chaired the European Molecular Biology Conference. He was vice president of the European Molecular Biology Laboratory Council, and he is a member of the European Molecular Biology Organization (EMBO), vice president of EUROHORCS, and member of the ESF Board of Trustees. He was named president of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) in 2004, and Secretary of State for Research in 2008. The Ministry of Science and Innovation represents a clear commitment to innovation. What functions does the Ministry itself have, and what are the things you would emphasize about it? From the perspective of the commitment this Government has made to research and development in Technology, it represents the culmination of the four-year transition of the last legislature. It is a bid to include, under the umbrella of one ministerial department, the three European mainstays of Science and Technology: higher education, research – or knowledge generation – and innovation. These are the three mainstays that constitute the bases of governance in the European Research Area and on which this Ministry is supported. Why was the Ministry of Science and Innovation created? The creation of the Ministry is this Government’s bid to implement the Lisbon Accords, ratified in Barcelona in 2003: to CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 entrevista infraestructuras costosas, compartidas por toda la comunidad científica y que en gran medida están lanzadas desde la Administración General del Estado y esta Secretaría de Estado pero en colaboración con las Comunidades Autónomas. Hay 23 grandes infraestructuras científicas y tecnológicas singulares reconocidas en España, se ha aprobado la creación de otras 24 nuevas y hay 8 en fase de construcción por unanimidad en enero de 2007, en la Conferencia de Presidentes. ¿Y en cuánto al sector productivo, la transferencia de conocimiento y tecnología, qué podría decirnos? La cooperación con el sector productivo es otra de las actividades que vamos a impulsar. Para ello disponemos de varios instrumentos: los centros tecnológicos, las plataformas tecnológicas, y la creación a partir de los centros de investigación de las empresas de base tecnológica (spin-offs). Nuestro sector productivo está basado en gran medida en las PYMES que dan cabida a más del 95% del empleo que se produce en el país y hemos de contribuir a su evolución con la incorporación de la innovación, de la tecnología, como proceso de competitividad. Ahí es donde creo que los centros tecnológicos y las plataformas tecnológicas pueden hacer una excelente labor, con lo que se garantizará que el día de mañana estas PYMES sean competitivas y permitan a España avanzar en la economía del conocimiento. Esta nueva Ley de la Ciencia y la Tecnología ¿en qué se va a materializar? Permítame que le explique que la puesta en marcha de esta nueva Ley de la Ciencia y la Tecnología supone la modificación de la Ley de la Ciencia vigente. La que tenemos actualmente es del año 86; desde entonces hasta ahora, España ha cambiado extraordinariamente. Primero, somos un país europeo; segundo, tenemos diecisiete Comunidades Autónomas que no teníamos en el 86; tercero, tenemos una comunidad científica altamente competitiva; somos la octava o la novena potencia mundial en la generación de conocimiento; y, cuarto, contamos con un sector productivo muy competitivo, en algunas áreas incluso somos líderes en el ámbito internacional. Esta situación hace necesario crear un nuevo marco que incorpore al menos estos cuatro pilares, y por ello estamos elaborando una nueva Ley de la Ciencia y la Tecnología, cuyo borrador esperamos que sea aprobado en el primer trimestre de 2009 por el Consejo de Ministros y que a lo largo de 2009 se apruebe en el Congreso. La actividad científica es un elemento fundamental para el desarrollo de un país, usted, en algunas ocasiones, ha mencionado que el progreso consiste en renovarse, ¿existe renovación en las estructuras que hacen posible la investigación en España como parece indicar la reagrupación de los OPI en su Secretaría de Estado? La reorganización de los OPI contribuye a este espíritu de gobernanza; en este momento tenemos siete OPI, con distintas sensibilidades. Uno de ellos, el más grande, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, es multisectorial, mientras que los otros son sectorializados: astrofísica, energía, medio ambiente, biomedicina, oceanografía, etc. El mandato que tenemos es el de evitar la fragmentación del sistema público de investigación y ciencia, así como las duplicidades que existen. De ahí la agrupación en un mismo Ministerio con el fin de crear, a partir de estos siete organismos, el organismo público de investigación más eficaz, con mayor flexibilidad en la gestión y más competitivo, que nos permita dar respuestas a las necesidades CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 We are now European, and our responsibility now must be to contribute to making Europe the largest space for the knowledge-based economy make Europe and, consequently, Spain the largest space for the knowledge-based economy and the welfare society. Does the Ministry’s structure support that goal? The Ministry is organized around two Secretariats of State, one that is primarily focused on Universities and the other is the Secretariat of State for Research. There is a third mainstay – innovation – that is supported by or created from the CDTI. The Secretariat of State for Universities is naturally responsible for reorganizing the Bologna process and creating the campuses for excellence that the Minister and the Secretariat of State for Universities have launched in this legislature. The Secretariat of State for Research is assigned the mission of planning, coordinating and driving Spain’s scientifictechnological activities both inside the country and abroad. What initiatives is your Secretariat of State for Research promoting in this respect? As you have said, our mission is to create and undertake two fundamental initiatives, which have materialized in two General Directorates. One is the General Directorate for Planning and Coordination, whose purpose is to contribute to the modernization of Spain from the perspective of research and create documents that allow us to head in the direction we want to go, and that is to establish the General Strategy for Science and Technology, whose short-term instrument is the National Plan. The second General Directorate that we have created is International Cooperation because, historically, science has always been global, but now it is more global than ever; neither Spain nor any country can be competitive with any of its structures – and obviously less so with Science – if it is not open to international relations and if its visibility abroad does not grow extraordinarily. And to strengthen that vision of Spain abroad, we have created this General Directorate for International Cooperation which, in these barely six months of operation, has been extraordinarily active. It tries to support, from the world of science, all of this government’s foreign activities and also its diplomatic activity, backing initiatives such as the Alliance of Civilizations in terms of its scientific aspects. The General Secretariat for Scientific and Technological Policy is the department that manages and efficiently coordinates all the instruments that the Secretariat of State has implemented to respond to the needs of the scientific community and science. I would like to stress the fact that Spain is a fully European country. Therefore, all our activities should no longer be confined to that old concept of becoming part of Europe; we are now European, and our responsibility now must be to contribute to making Europe the largest space for the knowledge-based economy. How? By leading projects not only in Europe, but also around the world, and to this end this Secretariat is based on governance. We wish to create a new governance framework that is fully aligned with what is being discussed at this time in the European Union, which has arisen out of the Competitiveness Council of Ljubljana. In our 5 Secretario de Estado de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación. Secretary of State for Research. Ministry of Science and Innovation. Ya somos Europa, nuestra responsabilidad ahora ha de ser contribuir a hacer de Europa el mayor espacio de la economía del conocimiento sociales, a la economía del conocimiento y a la sociedad del bienestar, siempre en relación con la transferencia de ese conocimiento al sector productivo para que genere riqueza. ¿En qué se traducirá la reorganización de los OPI en línea con las áreas de conocimiento del Consejo Europeo? Tenemos la misión de reorganizar estos siete OPI en la dirección correcta, esto es, alineándonos con Europa; así, nuestro modelo de referencia es el Consejo Europeo de Investigación, que establece tres bloques: ciencias de la vida; ciencias de la materia –ingeniería, física y química–; y ciencias sociales y humanas. Han de estar perfectamente coordinados, ya que estos tres grandes instrumentos deben ser autónomos, flexibles en la gestión y en perfecta colaboración con la iniciativa privada; deben compartir algunas acciones como la transferencia del conocimiento, la visibilidad en el mundo internacional, la formación de postgrado, el acceso a los medios de comunicación científica y las grandes infraestructuras, entre otras. Esta reorganización de los OPI en línea con Europa, ¿cómo se va a hacer tangible y en qué periodo de tiempo? Esta reorganización debe hacerse con una ley, y puesto que estamos elaborando la Ley de la Ciencia, es esta Ley la que ha de incorporar esta transformación, en el marco de 2008 o 2009, ése es el tiempo que tenemos. Yo diría que ha de ser rápida, además tenemos la obligación de no dilatarlo más. En el momento de crisis financiera que estamos pasando, los presupuestos son unos presupuestos que tratan de ser ajustados, que permitan lograr los objetivos de la legislatura, y aunque han de ser austeros, como muy bien ha dicho el ministro de Economía y Hacienda, debemos aprovechar este marco presupuestario para reorganizar nuestros recursos humanos. Así, cuando volvamos otra vez a la fase de crecimiento económico la organización será óptima y garantizará nuestra máxima eficiencia. Así pues, 2009 será un año extraordinariamente útil para seguir produciendo ciencia, y para construir esa nueva estructura sobre la que queremos caminar en el horizonte de 2010. Como le decía, ya estamos trabajando en esto, no vamos a esperar a que se apruebe la Ley. Tenemos, cosa que yo creo que es única, reuniones muy frecuentes entre esta Secretaría de Estado y los directores de los OPI para planificar exactamente cómo debemos realizar esa transición. Tenemos en marcha seis grupos de trabajo que están diseñando esos aspectos que han de ser compartidos entre los siete OPI. Así pues, como ve, no es el futuro, sino que es una realidad. El objetivo de mayor visibilidad internacional, mayor presencia en Europa y en el mundo, mayor presencia en los medios de comunicación científica, se va a llevar a cabo compartiéndolo entre todos los OPI como un objetivo único. En línea con el proceso de Liubliana, uno de sus ejes es la dimensión internacional, ¿cómo se va a traducir esto en nuestra Ciencia? Efectivamente, la tercera pata de esas tres que he mencionado, además de la gobernanza y la competitividad, es la internacionalización; entendida no como mejora de nuestra presencia en Europa sino 6 case, this has taken shape as a new Science and Technology Act, the reorganization of the Public Research Bodies (OPIs), and internationalization in the broadest sense of the word. How can Spain be made a competitive country in line with other European countries? This is the second mainstay on which this Secretariat is supported – competitiveness. All of our activities must be based on this spirit, and I would like to qualify that as competitiveness based on collaboration and cooperation, scientific excellence and solidarity. One of the reasons that justifies the drafting of a new Science Act is the necessary cooperation, as set down in the Constitution, with the Autonomous Communities. The statutes of almost all these autonomous communities contemplate the promotion and development of research, and this is the framework in which the actions of this Secretariat of State are going to be developed, always under the umbrella of competitiveness and excellence. This vision, this competitiveness, should be manifested with the implementation of structures that enable us to be excellent. The bid to achieve this vision is the creation of a network of singular scientific and technological infrastructures, i.e., Science increasingly requires the implementation of costly infrastructures, shared by the entire scientific community and that to a great extent are launched by the country’s Federal Government and this Secretariat of State but in collaboration with the Autonomous Communities. There are 23 large singular scientific and technological infrastructures recognized in Spain, the creation of another 24 new ones was unanimously approved in January 2007 in the Conference of Autonomous Community Presidents, and there are 8 under construction. What can you tell us about the productive sector, and knowledge and technology transfer? Cooperation with the productive sector is another activity that we are going to promote from this Secretariat of State. We have several instruments for this purpose: the technology centers, the technology platforms, and the creation of technology-based spin-offs from the research centers. Our productive sector is to a great extent based on the SMEs, which account for more than 95% of the jobs created in the country, and we have to help them evolve with the incorporation of innovation and technology as a competitiveness process. That is where I believe the technology centers and platforms can do an excellent job, thereby guaranteeing that in the future these SMEs will be competitive and enable Spain to move forward in the knowledge-based economy. How will this new Science and Technology Act materialize? Let me explain that the enactment of this new Science and Technology Act entails a modification of the current Science Act. The current law dates back to 1986, but Spain has changed extraordinarily since then. First of all, we are a European country; second, we have seventeen Autonomous Communities that we did not have in 1986; third, we have a highly competitive scientific community – we are the eighth or ninth world power in knowledge generation; and fourth, we have a very competitive productive sector and in some areas we are even international leaders. This situation requires the creation of a new framework that, at the very least, addresses these four issues, and that is why we are developing a new Science and Technology Act; we expect the draft to be passed in the first quarter of 2009 by the Council of Ministers and by Congress later in 2009. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 entrevista Scientific activity is a key element for the development of a country; on some occasions, you have mentioned that progress is a process of renewal. Is there renewal in the structures that make research possible in Spain, as the regrouping of the OPIs in your Secretariat of State seems to indicate? The reorganization of the OPIs contributes to this spirit of governance; at this time we have seven OPIs with different sensitivities. The largest one – the Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spanish National Research Council] – is multisectoral, whereas the other ones are sectoralized: astrophysics, energy, environment, biomedicine, oceanography, etc. The mandate that we have is to prevent the fragmentation of the public research and science system, and to eliminate any duplicities that may exist. That is the reason for grouping these seven bodies in a single Ministry, in order to create from them the most effective public research body, with greater flexibility of management and more competitiveness, so that we are able to respond to the social needs, the knowledge-based economy and the welfare society, always in relation to the transfer of that knowledge to the productive sector so that it can create wealth. What will the reorganization of the OPIs, in line with the areas of knowledge of the European Council, result in? Our mission is to reorganize these seven OPIs in the right direction, i.e., aligning ourselves with Europe. Therefore, our reference model is the European Research Council, which establishes three blocks: Life Sciences, Materials Sciences (engineering, physics, chemistry), and Social and Human Sciences. They must be perfectly coordinated, since these three major instruments should be autonomous, flexible in terms of management, and perfectly coordinated with private initiative; they should share some actions such as knowledge transfer, visibility in the international arena, post-grad training, access to the scientific communication media, large infrastructures, etc. como contribución a que Europa esté presente fuera del marco europeo. Tenemos además una oportunidad fantástica con la presidencia española en el primer trimestre de 2010, en el que además de las actividades que ya estamos poniendo en marcha lanzaremos actividades de colaboración muy selectiva en áreas geográficas muy determinadas: Asia, Pacífico, Japón, la India y Latinoamérica. Otra área sobre la cual versarán nuestras actividades, además de, por supuesto, Norteamérica, es África. Creemos que es nuestra obligación utilizar la ciencia y el conocimiento como un instrumento de cooperación y colaboración con los países en vías de desarrollo. De ahí que hayamos puesto en marcha iniciativas nuevas no sólo basadas en el intercambio de personas y de formación, sino además creando nuevos centros de investigación compartidos en estos países, de forma que sean participados por cada uno de ellos y España. Vamos a incidir sobre las cinco áreas estratégicas fundamentales del Plan Nacional de I+D+i: salud, biotecnología, nanociencia de nuevos materiales, tecnologías de las comunicaciones y energías renovables, y éstos van a ser los pilares sobre los cuales focalizaremos todas nuestras actividades internas y desde luego de cara a la colaboración internacional. Uno de los retos de la investigación es captar y mantener a los profesionales. ¿Qué iniciativas puede llevar a cabo el Ministerio para potenciar las carreras profesionales de los científicos? Efectivamente, dentro del marco de la reorganización de los OPI y de la Ley de la Ciencia, uno de los aspectos que tiene que ir asociado CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 How is this reorganization of the OPIs in line with Europe going to be made tangible and in what time frame? This reorganization should be achieved with a law and, since we are drafting the Science Act, it will be this law that will have to implement this transformation in the time frame of 2008 or 2009; that is the time we have. It has to be fast, and our obligation is not to delay it any longer. At this time of financial crisis, the budgets should be rigorous budgets that enable the legislature to achieve its objectives and, although they have to be austere as the Minister of Treasury has pointed out, we should take advantage of this budgetary framework to reorganize our human resources. Thus, when we return to a phase of economic growth, the organization will be optimal and it will guarantee utmost efficiency. Therefore, 2009 will be an extraordinarily useful year to continue producing science and to build that new structure on which we want to move forward to 2010. As I said, we are already working on this and we are not going to wait until the law is passed. We have very frequent meetings, something which I think is unique, between this Secretariat of State and the directors of the OPIs to plan exactly how the transition should be made. We have set up six work groups that are designing those elements that have to be shared between the seven OPIs. So as you can see, we are talking not about the future, but rather about today. The goal of greater international visibility, a stronger presence in Europe and in the world and a greater presence in the scientific communication media will all be accomplished by the OPIs sharing this endeavor as a common objective. One of the centerpieces of the Ljubljana process is the international dimension; how will this be implemented in our Science? 7 Secretario de Estado de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación. Secretary of State for Research. Ministry of Science and Innovation. con esa reordenación de los OPI es la creación de una carrera investigadora y técnica. Uno de los problemas que tiene nuestro sistema de ciencia y conocimiento es el envejecimiento de esta magnífica generación que ha sido responsable del salto extraordinario del peso de la ciencia española en el mundo. Desde el final de la dictadura hasta este momento hemos pasado de un peso específico de 0,32% a un 3,3% del PIB, en gran medida debido al voluntarismo de esa gran generación, que debemos ir complementando con jóvenes si queremos que España siga siendo competitiva. Pero tenemos un problema, ya que los jóvenes no están viniendo a la carrera investigadora en la dimensión y en el volumen que necesitamos. Nuestra excelente comunidad científica, que no sólo es España, sino también Europa, está envejeciendo a un ritmo demasiado rápido y tenemos que hacer algo para reclutar en la comunidad científica a los mejores universitarios. Para ello debemos crear un marco de estabilidad en la carrera científica y técnica, creando un sistema que incorpore, como en EE UU, a los universitarios desde el periodo predoctoral al postdoctoral y, de ahí, hacia la estabilidad laboral. Desde luego debemos contribuir a eliminar la precariedad en la contratación y a que los salarios de nuestros científicos sean competitivos a nivel internacional, y eso deberíamos conseguirlo en el marco de esta legislatura. Así, lo ideal al tercer año de un contrato de cinco es que al investigador se le pueda decir si se va a estabilizar con un contrato indefinido o si tiene dos años para darse alternativas y buscar otro proyecto. Salvo en el CSIC, en el resto de OPI no hay carrera investigadora. En cuanto a la carrera técnica, no la tenemos en ninguno de los organismos, y muchos de los técnicos que trabajan en ellos desarrollan una labor absolutamente fundamental, no sólo para las Administraciones Públicas, sino también para que los investigadores puedan contribuir a la generación de conocimiento. Hace poco, John E. Sulston me decía que él había conseguido el premio Nobel en 2002 por haber contribuido con la secuencia del Caenorhabditis elegans gracias a la estabilidad que los técnicos habían aportado a su trabajo, en ausencia de la cual seguramente él nunca habría podido conseguir el premio. O sea, que es el reconocimiento a los técnicos lo que queremos hacer mediante una carrera que vaya asociada con el reconocimiento de su extraordinaria labor, y eso lo hemos incorporado en ese nuevo marco de reorganización de los OPI y de la nueva Ley de la Ciencia y la Tecnología. . ¿Que el secretario de Estado de Investigación sea un investigador de primera línea ayuda a tener tan claro el mapa de la Ciencia? Esto yo no lo sé, no estoy seguro de que sea un investigador de primera línea, pero en cualquier caso, estoy encantado de haberme incorporado a la gestión. Digamos que en la gestión de la ciencia y la tecnología, que uno tenga una buena capacidad de análisis de la situación y un buen conocimiento de las alternativas en el entorno mundial en el que nos movemos, facilita la labor. Pero lo que también debo decir es que esto, sin un equipo que te respalde, es muy difícil de conseguir. Unas palabras a las que yo hago referencia con mucha frecuencia son las pronunciadas por Sydney Brenner, premio Nobel 2002 que, cuando le preguntaron qué hacía falta para ser un buen científico, dijo: trabajar simplemente. Entonces los periodistas se quedaron un poco sorprendidos de que sólo trabajando se llegara a ser premio Nobel, y le preguntaron “¿Y usted no cree que debería ser también listo, creativo ...”. Y él contestó: “Hombre, si además uno es listo, creativo, inteligente... eso ayuda, pero sobre todo hay que trabajar”. 8 In effect, the third mainstay of the three I have mentioned, in addition to governance and competitiveness, is internationalization – internationalization understood not as an improvement of our presence in Europe, but rather as a contribution to securing a presence for Europe outside the European framework. We also have a fantastic opportunity with the Spanish presidency in the first quarter of 2010 when, in addition to the activities that we are already undertaking, we will launch very selective collaboration activities in very specific geographical areas: Asia, Pacific, Japan, India and Latin America. Another area in which we will be active, obviously in addition to North America, is Africa. We believe it is our obligation to use science and knowledge as instruments of cooperation and collaboration with the developing countries. For this reason we have launched new initiatives based not only on the exchange of people and training, but also on the creation of new shared research centers in these countries, so that each of these countries and Spain have a stake in them. We are going to emphasize the five fundamental strategic areas of the National R&D&I Plan: health, biotechnology, new materials nanoscience, communication technologies, and renewable energies; these are going to be the mainstays on which we will focus all our internal activities and of course with a view to international collaboration. One of the challenges of research is to recruit and retain professionals. What initiatives can the Ministry undertake to promote the professional careers of scientists? In the framework of the reorganization of the OPIs and the Science Act, one of the issues that must be associated with that reorganization is the creation of a research and technical career. One of the problems of our science and knowledge system is the aging of this magnificent generation that has helped to so spectacularly boost the weight of Spanish science around the world. From the end of the dictatorship to the present, the specific weight has risen from 0.32% to 3.3% of GDP, to a large extent thanks to the voluntarism of this great generation, which we must start supplementing with young people if we want Spain to continue being competitive. But we have a problem; young people are not choosing a research career in the number and volume that we need. Our excellent scientific community, not only in Spain but also in Europe, is aging at too rapid a rate, and we have to do something to recruit the best university students for the scientific community. To do so, we should create a framework of stability in the scientific and technical career, creating a system like the one in the U.S. that hires university students from the pre-doctoral to the post-doctoral period, thus providing job stability. Of course we should help eliminate job instability and ensure that the salaries of our scientists are internationally competitive, and we should accomplish this during this legislature. The ideal thing would be to tell the researcher, at the end of the third year of a five-year contract, whether his/her situation will be stabilized with an indefinite contract or whether he/she has two years to decide on alternatives and find another project. There is no research career in the OPIs except for the CSIC. We do not have a technical career in any of the organizations, and many of the technicians who work in them do an absolutely essential job, not only for the Public Administrations but also for the researchers, making it possible for them to contribute to knowledge generation. Not long ago, John E. Sulston told me that he had won the Nobel prize in 2002 for his contribution to the Caenorhabditis elegans sequence thanks to the stability that the technicians had provided for his work; without it he probably would never have CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 entrevista Yo creo que en la gestión de la Secretaría de Estado es lo mismo, hay que trabajar. Y si además se es un buen científico, se tiene una visión de dónde se quiere llegar, y se cree que la competitividad es la base de nuestro éxito, eso ayuda. Pero lo que hay que hacer, fundamentalmente, es trabajar. Y repito, tener un buen equipo, porque es una labor de equipo, que ponga en práctica esas ideas que por supuesto deben estar siempre bajo el compromiso del Gobierno. En nuestro caso, este Gobierno claramente ha apostado por la investigación, por la tecnología, por la innovación. Lo ha hecho, para empezar, creando un Ministerio y escogiendo a una gran ministra que va a poder dirigir esas actuaciones en el futuro. ¿Dispone el Ministerio de los recursos humanos y económicos que precisa para desarrollar su labor? Este Ministerio no es el más numeroso en términos humanos, pero sí tiene un gran peso en términos presupuestarios. En cuanto a recursos humanos, hay que tener en cuenta que es un Ministerio de reciente creación y esto plantea dificultades extraordinarias. Así por ejemplo, tenemos las direcciones generales y subdirecciones, recientemente creadas, que creo que son absolutamente fundamentales, porque si no planificamos y no tenemos una visión internacional, siento decirlo con esta contundencia, no tendremos visibilidad y nuestras actuaciones serán nulas. Luego los distintos departamentos han de dotarse con las personas necesarias. Insisto que ésta es una labor de equipo: si no tenemos los recursos necesarios, por muchas ideas y mucha visión de futuro que manifestemos difícilmente podríamos hacerlo realidad. Usted es el presidente del CIEMAT, ¿qué aspectos destacaría de este Centro? Empezaría por mencionar el pasado histórico del CIEMAT, que desde la Junta de Energía Nuclear contribuyó en gran medida a la innovación tecnológica en este país, porque la energía nuclear estuvo asociada a los países que tenían algo que aportar. Pero destacaría, sobre todo, su aportación al desarrollo tecnológico y a esa visión de España como país tecnológico. En este momento, yo diría que el CIEMAT se ha ido encarrilando hacia una de las áreas que son cruciales en la sociedad moderna. De hecho, en nuestra sociedad, que no es sólo la española sino nuestra sociedad global, tenemos muchos problemas, pero hay tres que son absolutamente claves: la crisis financiera en este momento, la crisis energética y la crisis alimentaria. De estas tres grandes crisis, hay una, la energética, que sin duda alguna está muy vinculada a las otras y que desde luego es donde el CIEMAT ha de contribuir de una manera extraordinaria a desarrollar nuevos sistemas, sobre todo en línea con la apuesta del Gobierno, de nuestro Presidente, por las energías renovables. Por ese espíritu de compromiso con el medio ambiente, está llamado a jugar un papel importante. Será absolutamente fundamental en contribuir a crear instrumentos nuevos y eficientes, utilizando las energías renovables como modelo. Si hubiera que reseñar algún organismo en España que hubiera contribuido a desarrollar la energía eólica, ése es el CIEMAT; otro que hubiera contribuido a desarrollar la energía solar, en las dos formas, térmica y fotovoltaica, es el CIEMAT. Yo creo que ésas han de ser dos piezas fundamentales en las actuaciones del CIEMAT en el futuro. Y en esa reordenación de los OPI el CIEMAT será el responsable de dirigir un proyecto extraordinariamente competitivo y ambicioso, de explorar las nuevas energías renovables. La eólica, desde la perspectiva actual ya dirigida más por el sector industrial, y la energía solar, que constituye y ha de CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Cooperation with the productive sector is an activity that we are going to foster from the Secretariat of State been able to win the prize. In other words, we want to acknowledge the technicians through a career associated with the recognition of their extraordinary labor, and we have incorporated that in the new framework of reorganization of the OPIs and the new Science and Technology Act. Does the fact that the Secretary of State for Research is a frontline researcher help to have a clear vision of the map of Science? I don’t know; I’m not so sure that I am a frontline researcher, but in any case I am delighted to have joined the management. Let’s say that in the management of science and technology, having a good ability to analyze the situation and a good knowledge of the alternatives in the world we live in certainly helps. But what I also should say is that, without a team to back you up, this is very hard to do. I often refer to what Sydney Brenner, 2002 Nobel prize winner, said when they asked him what you need to be a good scientist; he said: just work. The journalists were a little surprised that someone could become a Nobel prize winner just by working, and they asked him: “And don’t you think that you should also be smart, creative...”. And he answered: “Well, if you’re also smart, creative, intelligent... that helps, but above all you have to work”. I think it’s the same in the management of the Secretariat of State; you have to work. And if you’re also a good scientist, have a vision of where you want to go and believe that competitiveness is the basis of success, that helps. But basically what you have to do is work. And again, you have to have a good team because it is teamwork that puts those ideas into practice, and of course this should always be according to the Government’s commitment. In our case, this Government has made a clear commitment to research, technology and innovation. It has done so, to begin with, by creating a Ministry and by choosing an excellent Minister who is going to be able to direct those actions in the future. Does the Ministry have the human and economic resources it needs to perform its functions? This Ministry is not the most numerous in human terms, but it does have significant weight in budgetary terms. As for human resources, we should realize that it is a recently created ministry and this poses extraordinary difficulties. For example, we have the recently created general and deputy directorates, which I believe are absolutely essential, because if we do not plan and do not have an international vision, we will not have – and I’m sorry to say this so bluntly – any visibility and our actions will be worthless. The different departments must then be staffed with the necessary people. I insist that this involves teamwork; if we do not have the necessary resources, we can have all the ideas in the world and a vision of the future, but it would be very hard to put them into practice. As our President, President of the CIEMAT, what things would you highlight about this Center? I would begin by mentioning the past history of the CIEMAT, which from the Junta de Energía Nuclear contributed extensively to technological innovation in this country, because nuclear power was associated with the countries that had something to contribute. But above all I would emphasize its contribution 9 Secretario de Estado de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación. Secretary of State for Research. Ministry of Science and Innovation. La cooperación con el sector productivo es una actividad que vamos a impulsar desde la Secretaría de Estado constituir una de nuestras grandes apuestas sobre todo lo que tenga que ver con la técnica de concentración. Yo creo que el CIEMAT debería ser el instrumento del Gobierno español para utilizar tecnología propia, tecnología exportable y que supusiera posicionar a España en el liderazgo mundial de las energías renovables. Es toda una convulsión del sistema científico La mejor definición es que es una transición que cambia mucho el mapa de la ciencia, una transición y un cambio hacia una nueva estructura que va encaminada a una mayor competitividad de nuestros OPI. Esa estructura va acompañada de un reconocimiento de la labor que los investigadores llevan a cabo, pero no sólo de los investigadores, sino de todo el personal de investigación porque, como ya dije, la labor de los investigadores, de los tecnólogos o de los técnicos no sería posible si todo el resto del personal que constituyen los OPI no se alienase y trabajase conjuntamente. El Plan Nacional, ¿en qué situación de desarrollo se encuentra? El Plan se aprobó en diciembre de 2007 por el Gobierno anterior. En este momento las convocatorias ya están en marcha y lo que estamos realizando es el plan de trabajo de las convocatorias de 2009. Todas las convocatorias están prácticamente elaboradas y ese plan de trabajo tendrá que ser aprobado por la Comisión Delegada del Gobierno de Ciencia y Tecnología, seguramente en el próximo mes de diciembre. Es un plan de trabajo complejo, porque implica coordinar todas las unidades responsables de la gestión y puesta en marcha de las convocatorias. En cuanto a la coordinación de los programas de la SEU y la de SEI, me imagino que existe absoluta coordinación Absolutamente. El desarrollo de todas estas nuevas iniciativas alrededor de los OPI se va a realizar en colaboración con las Comunidades Autónomas y con la vista puesta en las universidades. Justamente en los campus de excelencia es donde han de confluir los intereses de las universidades, de los OPI y de las Comunidades Autónomas. De este modo se creará valor añadido, se lograrán sinergias y se permitirá la incorporación del sector productivo. La colaboración entre la Secretaría de Estado de Universidades y la Secretaría de Estado de Investigación es total. Todas las actividades y los programas y las convocatorias que se lanzan ahora, que son fruto de la puesta en marcha del Plan Nacional, son actuaciones conjuntas, planificadas de manera coordinada y orientadas a generar cooperación con las universidades y los OPI, como no puede ser de otra manera, con los OPI, porque sólo en ese contexto España ganará las tasas de competitividad a la que todos aspiramos. Habló antes de que, naturalmente, vamos a potenciar la transferencia de tecnología al sector empresarial, pero cómo conseguir que las PYMES se involucren en la innovación, ya que hasta ahora es el sector público el que ha impulsado estas iniciativas, a diferencia de otros países.¿Cómo lograr que el sector empresarial entre en este juego de la innovación? 10 to technological development and to the vision of Spain as a technological country. At this time, I would say that the CIEMAT is moving forward towards one of the areas that is crucial in modern society. In fact, in our society – not only Spanish society but also the global society – we have many problems, but there are three that are absolutely key: the current financial crisis, the energy crisis, and the food crisis. Of these three major crises, there is one – energy – that is undoubtedly more tied in with the others, and this is certainly where the CIEMAT can make an extraordinary contribution to the development of new systems, especially in line with the Government’s support for renewable energies. Because of the spirit of this commitment to the environment, the CIEMAT is called on to play an important role. It will be absolutely essential in the creation of new and efficient instruments, using renewable energies as a model. If one had to name an organization in Spain that has contributed to the development of wind energy, that is the CIEMAT; another that has contributed to developing the two forms of solar energy – thermal and photovoltaic – again it is the CIEMAT. I think that these should be two key elements in the CIEMAT’s future activities. And in the reorganization of the OPIs, the CIEMAT will be responsible for directing an extraordinarily competitive, ambitious project to explore the creation of new renewable energies: wind energy, in the current situation now mostly driven by the industrial sector, and solar energy, which is and must be one of our main priorities, especially in relation to the solar concentration technology. I believe the CIEMAT should be the Spanish governance instrument for the use of our own technology and exportable technology, which would position Spain as a world leader in renewable energies. This is a complete upheaval of the scientific system The best definition is that it is a transition that significantly changes the map of science – a transition and a change towards a new structure that aims to enhance the competitiveness of our OPIs. That structure is accompanied by a recognition of the work done not only by the researchers but also, as I said before, by all the research personnel, because the endeavors of researchers, technologists and technicians would not be possible without the support and joint efforts of the rest of the OPI staffs. What is the current state of development of the National Plan? The Plan was approved in December 2007 by the previous government. At this time, the calls are under way and what we are preparing now is the work plan for the 2009 calls. All the calls are nearly completed and the work plan will have to be approved by the Government’s Delegate Committee for Science and Technology, which will probably happen in December. It is a complex work plan because it involves coordinating all the units responsible for managing and undertaking the calls. With regard to coordination of the SEU and SEI programs, I imagine that this coordination is complete. Absolutely. All these new initiatives concerning the OPIs are going to be developed in collaboration with the Autonomous Communities and with our sights on the universities. It is precisely in the campuses of excellence where the interests of the universities, the OPIs and the Autonomous Communities must converge. This will create added value and synergies and will enable the incorporation of the productive sector. There is total collaboration between the Secretariat of State for Universities and the Secretariat of State for Research. All the CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 entrevista Hay un aspecto importante en la pregunta, si me permite, que es el porcentaje del PIB que España dedica a investigación. En el año 2006 fue del 1,2%; si ese 1,2 se desglosa en la contribución del sector público y la contribución del sector privado, está terriblemente descompensado cuando lo comparamos con los países de Europa y todavía peor cuando lo comparamos con EE UU. En EE UU, más del 75% de la financiación de la investigación procede de las empresas; en España, sólo el 45%, mientras que el sector público aporta casi el mismo porcentaje que la media de los países europeos. Esto quiere decir que nuestra gran deficiencia en cuanto a la financiación de la investigación proviene de la contribución del sector privado y que hemos de hacer todo lo que sea posible para que el sector privado se implique en la investigación, porque esa es la garantía de su éxito y su competitividad. Difícilmente en el mundo en el que estamos y en el mundo hacia el que caminamos el sector productivo será competitivo si no apuesta por la investigación, el desarrollo y la innovación, y hay que ser plenamente consciente de ello. Desde la Administración, desde esta Secretaría de Estado, se contribuye con varios instrumentos. Uno de ellos es la puesta en marcha del programa INGENIO 2010, que fomenta la colaboración públicoprivada; otro son los proyectos CÉNIT, que han invertido más de 1500 millones de euros en las cuatro convocatorias que se han lanzado. Casi la mitad de esos recursos provienen del sector privado y la otra mitad del sector público, y esto ha sido un instrumento para poner de manifiesto al sector privado la necesidad de colaborar con la Administración. Este tipo de colaboración permite agilizar el proceso que transforma el conocimiento generado por los investigadores del sector público en creación de patentes y en la licencia de las mismas. Con ello el sector privado crea riqueza. Hay otros programas también muy beneficiosos, como el Torres Quevedo, que ayuda al sector productivo a contratar investigadores. Por una parte posibilita la desgravación fiscal; por otra parte, ayuda en la lucha contra el paro. Si incorporamos investigadores a las empresas estamos dando a la empresa la oportunidad de que genere conocimiento, y reducimos el paro porque creamos empleo. En cuanto a la desgravación, hace pocos días se hacía público el documento de la OCDE en el que España aparece reflejada como uno de los países con mayores ventajas fiscales para las empresas que apuestan por la I+D+i. Transmite usted una visión muy positiva de la investigación en nuestro país Yo creo que el que no vea el futuro de la investigación de una manera positiva, con una actitud positiva, difícilmente puede aspirar a ser competitivo. Nos guste o no nos guste, la única vía que tenemos para desarrollar este país, sus Comunidades Autónomas y Europa –y no hay otra, desgraciada o afortunadamente– es la creación del conocimiento, la investigación, la enseñanza, la innovación. En épocas anteriores a España le faltaba el carro de la ciencia para ser competitiva, ese carro se rompió todavía más con la época de la dictadura. Esperemos que, por fin ahora, seamos capaces no sólo de poner las ruedas a ese carro, sino de transformarlo en lo que lo estamos transformando: el país en el 2010, como bien dice el Presidente, con la mayor densidad de trenes de alta velocidad. Esta es la España que estamos construyendo, una España de la cual ahora mismo podemos estar orgullosos. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 activities, programs and calls being launched now, and which are the result of implementation of the National Plan, are joint actions planned in a coordinated way and aimed at ensuring cooperation with the universities and the OPIs – and necessarily with the OPIs because it is only in this context that Spain will attain the competitiveness rates that we all pursue. I said before that we are naturally going to leverage the transfer of technology to the business sector, but how do you succeed in getting the SMEs involved in innovation? Because up to now it is the public sector that has promoted these initiatives, unlike other countries. How do you get the business sector involved in the game of innovation? There is an important point in this question, i.e., the percentage of GDP that Spain earmarks for research. In 2006 it was 1.2%; if that 1.2% is broken down into the contribution of the public sector and the contribution of the private sector, it is a terribly imbalanced figure if we compare it to the European countries and even worse if we compare it to the U.S. In the U.S., more than 75% of the funding for research comes from enterprise; in Spain the figure is only 45%, whereas the public sector provides almost the same percentage as the mean of the European countries. This means that our big deficiency in funding for research is attributable to the private sector, and we must do everything possible to get the private sector involved in research because that is the guarantee of success and competitiveness. In the world we live in and the world we are heading for, it will be very hard for the productive sector to be competitive if it does not have a stake in research, development and innovation, and it should be fully aware of that. The Administration and this Secretariat of State provide various instruments. One of them is the program INGENIO 2010 that fosters public-private collaboration; another instrument are the CENIT projects, which have invested more than �1500 M in the four calls that have been launched. Almost half of those resources come from the private sector and the other half from the public sector, and this has been an instrument to urge the private sector to collaborate with the Administration. This type of collaboration helps to expedite the process that transforms the knowledge developed by public sector researchers into the creation of patents and their licensing. This is how the private sector creates wealth. There are also other very beneficial programs, such as Torres Quevedo which helps the productive sector to hire researchers. On one hand it allows for tax deductions; on the other it helps in the fight against unemployment. If researchers are hired by enterprise, we are giving enterprise the opportunity to produce knowledge and we are reducing unemployment because we are creating jobs. As for tax deductions, an OECD document was made public a few days ago which said that Spain is one of the countries that provides the most tax benefits to companies that support R&D&I. You convey a very positive vision of research in our country. I believe that if the future of research is not viewed in a positive manner, with a positive attitude, it is very difficult to aspire to competitiveness. Whether we like it or not, the only way we have to develop this country, its Autonomous Communities and Europe – and unfortunately, or fortunately, there is no other way – is through the creation of knowledge, research, education and innovation. In former times, Spain was lacking the vehicle of science to be competitive, and that vehicle broke down even more during the dictatorship. We hope that we will finally be able not only to put wheels back on that vehicle, but also to transform it into what it is becoming: a country that in 2010, as our President has said, will have the highest density of high-speed trains. This is the Spain we are building – a Spain of which we can now be proud. 11 noticias CIEMAT Primer premio de fotografía DESIREX 2008 Matilde Madrigal Sánchez, trabajadora del CIEMAT, ha sido la ganadora del Concurso de Fotografía del Grupo Recreativo Cultural del CIEMAT con la fotografía “Brumas”. Del 23 de junio al 12 de julio tuvo lugar la campaña DESIREX2008, siglas que corresponden a Dual-use European Security IR Experiment 2008, y que, coordinada por el profesor José Antonio Sobrino, director de la Unidad de Cambio Global del Laboratorio del Procesamiento de Imágenes de la Universitat de València y financiada por la Agencia Espacial Europea realizó medidas en la ciudad de Madrid. DESIREX pretende estudiar la isla térmica o isla de calor que determinan las diferencias de temperatura que se registran por la misma existencia de la ciudad: la estructura, la actividad humana, los vehículos a motor, el funcionamiento de aparatos de aire acondicionado, etc., Madrid reúne características propias que la hacen la ciudad idónea para este tipo de estudios, como su morfología, la distribución de zonas verdes, la muy diferente densidad en edificación, entre otras. Las mediciones se realizaron gracias a los aviones del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) que sobrevolaron nuestra ciudad en distintos momentos del día y a diferentes alturas, coincidiendo con las medidas efectua- “Brumas” de Matilde Madrigal Sánchez. “Brumas” by Matilde Madrigal Sánchez. First Prize in Photography Matilde Madrigal Sánchez, a CIEMAT employee, was the winner of the Photography Contest of the CIEMAT Cultural-Recreational Group with her picture “Mist”. DESIREX 2008 The campaign for DESIREX2008, the abbreviation for Dual-use European Security IR Experiment 2008, took place between June 23 and July 12. This campaign, coordinated by professor Jose Antonio Sobrino, director of the Global Change Unit of the University of Valencia Imaging Laboratory, and funded by the European Space Agency, took measurements in the city of Madrid. DESIREX aims to study the thermal island or heat island created by the 12 differences in temperature that occur due to the very existence of the city: structure, human activity, motor vehicles, operation of air conditioning equipment, etc. Madrid has features that make it an ideal city for this type of study, such as its morphology, distribution of parks, widely differing building density, etc. The measurements were made by aircraft belonging to the Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) (Spanish space agency) that flew over our city at different times of day and at different heights. These coincided with the measurements made on the ground by researchers of the different institutions taking part in the campaign, and measurements were also made with precision infrared thermometers on mobile units that traveled around the urban areas of Madrid. The CIEMAT took part through the Atmospheric Pollution Unit pertaining to the Department of Energy; in addition to the University of Valencia, other institutions include the Louis Pasteur University in Strasbourg, the State Meteorology Agency (AEMET), the Universidad Autónoma of Madrid, the Universidad Complutense of Madrid, the University of Vigo and the Technological Center LABEINTecnalia. Other collaborating institutions include the Madrid City Council, the Air Force Cartography and Photography Center (CECAF), and Spanish Ports and Navigation. “Day Camp” in the CEDER For the dual purpose of helping to reconcile work and family life during the summer vacations and of entertaining and teaching the environment to the children of workers at the Center for Development of Renewable Energies CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 noticias das en tierra por los investigadores de las distintas instituciones que participaron en esta campaña, realizándose también medidas con termómetros infrarrojos de precisión en unidades móviles que recorrieron itinerarios urbanos madrileños. El CIEMAT participó a través de la Unidad de Contaminación Atmosférica perteneciente al Departamento de Medio Ambiente; otras instituciones son, además de la Universitat de València, la Universidad Louis Pasteur de Estrasburgo, la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), la Universidad Autónoma de Madrid, la Universidad Complutense de Madrid, la Universidad de Vigo y el Centro Tecnológico LABEIN Tecnalia; también colaboran el Ayuntamiento de Madrid, el Centro Cartográfico y Fotográfico (CECAF) del Ejército del Aire, y Aeropuertos Españoles y Navegación. “Campamento de Día” en el CEDER Con el doble objetivo de facilitar la conciliación laboral y familiar durante las vacaciones estivales y de proporcionar entretenimiento y educación ambiental a los hijos de los trabajadores del Centro (CEDER-CIEMAT) and the Government Deputy Representative’s office in Soria, which is the institution that collaborates with the activity we are presenting, a “Day Camp” was organized this year, in the month of July, for children between 5 and 13 years of age. The program was developed by Soriambientalia with specialized counselors, and it combined recreational and creative activities, games, environmental education, sports activities and didactic outings to CEDER and the surrounding area. Around forty children took part in the CEDER camp, which ended on July 31 with the participation of the Government’s deputy representative in Soria, German Andrés, who shared the last day of camp with the children. The CEDER grounds, which cover more than 600 hectares, have favored such unexpected encounters as the children on bikes who suddenly came across some deer, CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Vista aérea del CEDER. CEDER aerial view. de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER-CIEMAT) y de la Subdelegación del Gobierno en Soria, que es la institución que colabora en la actividad que presentamos, ha tenido lugar este año, durante el mes de julio, un servicio de “Campamento de día” para los niños entre 5 y 13 años. La programación fue desarrollada por Soriambientalia a través de monitores especializados, combinando las actividades lúdicas y creativas, los juegos, la educación ambiental, las actividades deportivas y las excursiones didácticas en el propio CEDER y su entorno. with their resulting delight and surprise. Thanks to the camp’s success, there are plans for a second edition, and thought is being given to extending the duration of the camp to two months. CIEMAT visit to the Mexican Electrical Research Institute Recently, as part of the development of the project “National Laboratory for Evaluation of renewable energy resources in Mexico”, the CIEMAT has visited the Electrical Research Institute in Cuernavaca, Mexico, as an international advisor. The project aims to develop a database of the nation’s renewable resources, with special emphasis on standardization of the measurements, the interpretation methodology, and training of specific personnel for evaluating the resources. The project is headed by the Electrical Han sido alrededor de cuarenta niños los que han participado en el campamento del CEDER, que fue clausurado el 31 de julio por el subdelegado del Gobierno en Soria, Germán Andrés, quien compartió el último día de campamento con los niños. El recinto del CEDER, con más de 600 hectáreas, ha propiciado encuentros tan inesperados como el que tuvieron unos niños en su paseo en bicicleta con unos ciervos que les salieron de repente, con la consiguiente alegría infantil ante la sorpresa. El resultado hace pensar ya en una segunda edición, ampliando incluso la duración del campamento a dos meses. Visita del CIEMAT al Instituto de investigaciones eléctricas de México Recientemente, en el marco del desarrollo del proyecto “Laboratorio Nacional para la evaluación de los recursos energéticos Research Institute (IIE), which pertains to the Federal Energy Commission of Mexico. In addition to IIE, eleven institutions, including universities and public centers from around the country, are taking part in project development. The CIEMAT is participating in the project as an international advisor, collaborating in the “review of activities developed by the researchers of the Non-Conventional Energy Management of the Mexican Electrical Research Institute, development of a map of the energy potential of renewable resources, use of the cartographic models, and administration of the information banks derived from the project”. Dr. Javier Dominguez Bravo, head of the Geographical Information and Renewable Energy Technologies group (gTIGER) and in charge of the advisory team, has traveled to Cuernavaca where he has collaborated with the project directors and visited the facilities. CIEMATnews noticias CIEMAT Javier Domínguez, del CIEMAT, con los investigadores del IIE México. Javier Domínguez, CIEMAT, with researchers from Mexico IIE. renovables en México”, el CIEMAT ha realizado una visita al Instituto de Investigaciones Eléctricas (Cuernavaca, México) como asesoramiento internacional. El proyecto pretende desarrollar una base de datos de los recursos renovables a escala nacional, incidiendo especialmente en la estandarización de las medidas, en la metodología de interpretación y en la formación de personal específico para la evaluación de los recursos. El proyecto está liderado por el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), perteneciente a la Comisión Federal de Presentation of the book titled “Energy: Technologies of the Future” On Monday, June 23, the book titled “Energy: Technologies of the Future” was presented with the participation of experts in research and technological development of energy and the presidents of leading companies in the sector. This book is a study that outlines the horizons of innovation and its future at both the national and European levels. Different proposals are put forward that aim to answer the question posed in all research activity: how to ensure a sustainable energy future. The CIEMAT has contributed with the work of several of its researchers, including Juan Antonio Rubio, Director General of the CIEMAT and author of the book’s introduction, which contains an 14 la Energía de México. En el desarrollo del proyecto participan además del IIE once instituciones entre universidades y centros públicos repartidas por todo el país. El CIEMAT participa en el proyecto como asesor internacional colaborando en la “revisión de las actividades desarrolladas por los investigadores de la Gerencia de Energías No Convencionales del Instituto de Investigaciones Eléctricas mejicano, en materia de elaboración de la cartografía de los potenciales energéticos de los recursos renovables, el manejo de los modelos cartográficos y la administración de los bancos de información derivada del proyecto”. El Dr. Javier Domínguez Bravo, responsable del grupo de Tecnologías de la Información Geográfica y Energías Renovables (gTIGER), ha sido el encargado de realizar este asesoramiento, viajando a Cuernavaca donde ha colaborado con los responsables del proyecto y ha podido visitar sus instalaciones. interesting map of the current situation of our society, with growing energy demand and also an increasing concern with the environmental repercussions of our energy consumption model. Electric Pedal Assisted Bicycles (BIPA) In June, an event took place to explain and demonstrate the characteristics of the bicycles that form part of the pilot mobility program based on electric pedal assisted bikes (BIPA) in a work center. The CIEMAT participates in this project in collaboration with Global Forecasters, a spin-off of CIEMAT, and with the support of the Ministry of Public Works. During the event, the bicycles that will be used in the mobility project were made available to anyone who wanted to try them. The initiative was very well Presentación del libro “Energía: las tecnologías del futuro” El lunes 23 de junio tuvo lugar la presentación del libro “Energía: las tecnologías del futuro” que, con la participación de expertos en la investigación y el desarrollo tecnológico de la energía y de presidentes de grandes empresas del sector, constituye un estudio que perfila el horizonte de la innovación así como su futuro, tanto en el ámbito nacional como europeo. En definitiva, se presentan distintas propuestas que pretenden responder a la cuestión que está presente en toda actividad investigadora, cómo asegurar el futuro energético sostenible. El CIEMAT ha contribuido con el trabajo de varios de sus investigadores, incluyendo a Juan Antonio Rubio, director general del CIEMAT y autor de la introducción del libro received, and as a result it was possible to select volunteers to take part in the pilot program that will last for anywhere from one to six months and during which the bicycles will be used daily for internally moving about the Madrid offices of CIEMAT, thus enabling a study of different aspects related to energy efficiency, mobility and the design of the bicycles themselves. CIEMAT in ESOF 2008 ESOF 2008 took place in Barcelona from July 18 to 22. The CIEMAT was present in this multidisciplinary European summit meeting on science with a stand that was visited by attendees to the meeting – by specialists in the different areas of knowledge represented in the meeting and by the general public. The Director General CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 noticias presentado, en la que se dibuja un interesante mapa de la situación en la que se encuentra nuestra sociedad, con demanda energética creciente y una también cada vez mayor preocupación por la repercusión medioambiental de nuestro modelo de consumo energético. Bicicletas eléctricas de pedaleo asistido (BIPA) En junio se realizó la demostración y explicación de las características de las bicicletas que forman parte del programa piloto de movilidad mediante bicicle- tas eléctricas de pedaleo asistido (BIPA) en un centro de trabajo, proyecto en el que el CIEMAT participa en colaboración con Global Forescaster, spin-off del CIEMAT, y que cuenta con el respaldo del Ministerio de Fomento. En el acto estuvieron disponibles, para quienes quisieron probarlas, las bicicletas que serán utilizadas en el proyecto de movilidad, teniendo muy buena acogida la iniciativa, de forma que se pudo realizar la selección de voluntarios para participar en el programa piloto durante un tiempo estimado de uno a seis meses, intervalo en el que las bicicletas serán usadas diariamente en los desplazamientos internos por el recinto del CIEMAT en su sede madrileña, permitiendo así estudiar distintos aspectos relacionados con la eficiencia energética, la movilidad y el propio diseño de las bicicletas. CIEMAT en ESOF 2008 Manuel Fuentes, responsable de BIPA y otros compañeros probando las biciletas. Manuel Fuentes, head of BIPA and other colleagues tested the bikes. of CIEMAT, Juan Antonio Rubio, also took part in some of the activities programmed for this forum, which has encouraged the interaction of scientists, politicians, communicators and businessmen. The CIEMAT theme referred to the role that the organization plays as a natural bridge between Latin America and Europe for the technical and social support needed to achieve a sustainable energy model; in this respect, the CIEMAT displayed the different lines of research related to both the search for sustainable energy sources and the culture of energy efficiency associated with responsible consumption. Of particular interest was the meeting between the Director General of CIEMAT and some young researchers, under the general heading of “Tapas with the Professor”, to discuss different issues in a relaxed, informal atmosphere. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 ESOF 2008 tuvo lugar en Barcelona, entre los días 18 y 22 de julio, estando el CIEMAT presente en esta cumbre multidisciplinar europea sobre ciencia mediante el stand que pudo ser visitado por Another noteworthy moment was the visit by the Secretary of State for Research, Carlos Martinez, to our stand. Madrid Book Fair. 2008 In this year’s edition of the Madrid Book Fair, Ms. Monica Rodriguez Suarez, manager of the CIEMAT’s Virtual Classroom, signed copies of her children’s books. She talked with all the people who approached her to get autographs in “Marta y el hada Margarita” and “Ula y el país del revés”, written in 2003 and 2008, respectively, and both published by “Editorial Pearson”. Visit of students from the CTY España Summer Campus On August 1, the CIEMAT welcomed the students who were taking one of los asistentes al encuentro –tanto especialistas de las distintas áreas de conocimiento representadas como por el público en general–, y la participación del director general, D. Juan Antonio Rubio, en diversas actividades programadas en este foro del que hay que destacar el fomento de la interacción de científicos, políticos, comunicadores y empresarios. El lema del CIEMAT hacía referencia al papel que el organismo juega como puente natural entre Latinoamérica y Europa para el apoyo técnico y social en la consecución de un modelo energético sostenible; en esta línea, el CIEMAT mostraba las distintas líneas de investigación, relacionadas tanto con la búsqueda de fuentes energéticas sostenibles como en la cultura de la eficiencia energética asociada a un consumo responsable. Particularmente interesante resultó el encuentro que bajo el epígrafe general de “Tapas con el Profesor” propició el encuentro del Director General del CIEMAT y jóvenes investigadores que pudieron debatir distintas cuestiones de forma distendida y amena. Otro momento destacable fue la visita del Secretario de Estado de Investigación, D. Carlos Martínez a nuestro stand. the courses, “Introduction to Scientific Research”, offered by the 2008 Summer Campus of CTY España – Johns Hopkins University Center for Talented Youth International Charter Member. This initiative focuses on the development of the academic talent of very intelligent (highly gifted) school-age students. The students from CTY España received general information on the activities of CIEMAT in different areas of research, and afterwards they visited the nuclear fusion device – the TJ-II stellerator – which was explained by a researcher, who also explained the basic fundamentals of nuclear fusion. The students were then able to ask as many questions as they wished. The visit was planned as part of CIEMAT’s decisive support for institutions that foster scientific knowledge and that help bring Science, with a capital S, closer to the public. Children are a special interest CIEMATnews noticias CIEMAT Feria del Libro de Madrid 2008 En la edición del presente año de la Feria del Libro de Madrid firmó ejemplares de sus libros infantiles Dña. Mónica Rodríguez Suárez, responsable del Aula Virtual del CIEMAT, que estuvo atendiendo a quienes se acercaban para que les dedicase: “Marta y el hada Margarita” y “Ula y el país del revés”, de 2003 y 2008 respectivamente, ambas publicaciones de la editorial Pearson. Visita de los alumnos del Campus de verano de CTY España El 1 de agosto el CIEMAT recibió a los alumnos que están realizando uno de los cursos, “Introducción a la Investigación Científica”, del Campus de Verano 2008 de CTY España –Johns Hopkins University Center for Talented Youth International Charter Member–; esta institución está dedicada al desarrollo del talento académico de alumnos de alta capacidad intelectual (superdotados) en edades escolares. Lanzamiento de Ibercivis Grupo de niños CTY-España en el CIEMAT. Group of children CTY-Spain in the CIEMAT. Los alumnos de CTY España recibieron información general de las actividades que desarrolla el CIEMAT en diversas áreas de investigación para, después, visitar la máquina de fusión nuclear, el stellerator TJ-II, que les fue explicada por una investigadora, así como los fundamentos básicos de la fusión nuclear, pudiendo hacer tantas preguntas como quisieron. La visita se enmarca en el decidido apoyo del CIEMAT con instituciones que fomenten el conocimiento científico y que permitan acercar la Ciencia, con mayúsculas, al ciudadano, siendo los niños un especial grupo de interés ya que representan el futuro. Para conocer más de CTY España: www.cty.es. Course on Liquid Biofuels in Colombia group, as they represent the future. To learn more about CTY España: www.cty.es. Launch of IBERCIVIS Ibercivis, the volunteer computing platform that will enable the scientific community to have access to a considerable amount of computing capacity, was launched on June 20, the day the project was officially presented to the media. The event was attended by the Secretary of State for Research, as well as senior officers of the institutions involved – CSIS, BIFI, University of Valencia and CIEMAT – and representatives from the Madrid and Zaragoza City Councils. The invited guests included people from the organizations that participate in Ibercivis. The current first phase of this project will provide computing capacity for three 16 Ibercivis, plataforma de computación ciudadana voluntaria que permitirá a la comunidad científica disponer de una considerable capacidad de cálculo, inició su andadura el 20 de junio, día en que se presentó oficialmente a los medios el proyecto. El acto contó con la presidencia del Secretario de Estado de Investigación, así como los máximos responsables de las instituciones implicadas: CSIC, BIFI, Universidad de Valencia y CIEMAT, además de representantes de los Ayuntamientos de Madrid y Zaragoza y fueron invitadas personas de las entidades que participan en Ibercivis. Este proyecto, en la primera fase en la que se encuentra, proporcionará capacidad de cálculo para tres proyectos concretos, sobre fusión nuclear, proteínas y materiales de vidrio, aunque en siguientes fases se irán seleccionando más proyectos, a demanda de los distintos grupos de investigadores que tienen en Ibercivis una potente herramienta para acelerar la obtención de resultados en sus respectivos proyectos. Alfonso Tarancón, director de Ibercivis, ante una pantalla mostrando las conexiones. Alfonso Tarancón, Director of Ibercivis, next to a screen showing the connections. specific projects concerning nuclear fusion, proteins and glass materials, although more projects will be selected in subsequent phases, as demanded by the different groups of researchers that will have in Ibercivis a powerful tool to speed up the obtainment of results in their respective projects. Within the framework of the Latin American program for specialized technical training of the AECID (Spanish Agency for International Development Cooperation), the course organized by the CIEMAT under the title of “Liquid Biofuels” took place in Cartagena de Indias, Colombia. The inauguration was presided over by Alvaro Ortega, consul general of Spain in Cartagena, and in this course Mercedes Ballesteros, a CIEMAT researcher, discussed the situation of biofuels in Spain and, specifically, the work developed by the CIEMAT. The course thoroughly analyzed the situation of biofuels as an energy diversification alternative, explained the current status of the technology associated with the use of biofuels, and CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 noticias Curso sobre biocombustibles líquidos en Colombia En el marco del programa iberoamericano de formación técnica especializada de la AECID (Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo), y en Cartagena de Indias, Colombia, tuvo lugar el curso organizado por el CIEMAT bajo el epígrafe: “ Los Biocombustibles líquidos”. La inauguración fue presidida por D. Álvaro Ortega, cónsul general de España en Cartagena, y en el curso, la investigadora del CIEMAT, Dña. Mercedes Ballesteros, expuso la situación de los biocombustibles en España y, en concreto, el trabajo desarrollado por el CIEMAT. El curso permitió realizar un análisis exhaustivo de la situación de los biocombustibles como alternativa de diversificación energética, conocer el estado actual de la tecnología asociada al uso de los biocombustibles, así como efectuar las consideraciones pertinentes al desarrollo sostenible, es decir, la evaluación de los ecosistemas con objeto no agotar el capital natural y su impacto social. discussed the pertinent issues related to sustainable development, i.e., an evaluation of ecosystems so as not to exhaust natural resources and their social impact. The CIEMAT Participates in the “16th Session of the Cuban-Spanish Management Cooperation Committee” On September 24 and 25, the “16th Session of the Cuban-Spanish Management Cooperation Committee” took place in La Habana, Cuba, where the CIEMAT participated in a workshop on “Standardization and technological trends in the application of renewable energies and energy efficiency”. The talk by Dr. Javier Dominguez, of the CIEMAT Geographical Information and Renewable Energy Technologies CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 El CIEMAT participa en la “XVI Sesión del Comité de Cooperación Empresarial Cubano Español” tado actual de la tecnología, destacando las estrategias nacionales y europeas de promoción de las energías renovables, las capacidades tecnológicas del CIEMAT y la importancia de la normalización en el despegue de estas fuentes energéticas. Los días 24 y 25 de septiembre tuvo lugar en La Habana, Cuba, la “XVI Sesión del Comité de Cooperación Empresarial Cubano Español”, habiendo participado el CIEMAT en un taller sobre “Normalización y tendencias tecnológicas en la aplicación de las energías renovables y el ahorro de energía”. La intervención del Dr. Javier Domínguez, del Grupo de Tecnologías de la Información Geográfica y Energías Renovables del CIEMAT se centró en el es- Premio Theos J. Thompson Mesa de la XVI Sesión. Bureau of the XVI Session. El Prof. Dr. Agustin Alonso Santos ha sido galardonado por la Sociedad Nuclear Americana con el premio Theos J. Thompson correspondiente a 2008 en reconocimiento a sus contribuciones a la Seguridad Nuclear, tanto española como internacional, así como a su labor en la educación y guía de dos generaciones de ingenieros y científicos nucleares de todo el mundo. El Prof. Alonso fue director de la Dirección de Seguridad Nuclear desde su creación hasta la constitución del Consejo de Seguridad Nuclear, en el que más tarde sirvió como Consejero. Asimismo, desde la Universidad Politécnica de Madrid, en su cátedra de Tecnología Nuclear, y desde el OIEA y el Instituto de Estudios Nucleares de la antigua JEN y, más recientemente, desde el Instituto de Estudios de la Energía del CIEMAT ha formado a numerosos especialistas en Seguridad Nuclear y ha participado en importantes programas de Group, focused on the current state of the technology, the national and European strategies to promote renewable energies, the CIEMAT’s technological capabilities, and the importance of standardization in the deployment of these energy sources. Theos J. Thompson Award Prof. Agustín Alonso Santos has been awarded the 2008 Theos J. Thompson award by the American Nuclear Society, in recognition of his contributions to Nuclear Safety, both in Spain and abroad and his work in the education and guidance of two generations of nuclear engineers and scientists from around the world. Prof. Alonso was director of the Nuclear Safety Directorate from the time it was created until constitution of the Consejo de Seguridad Nuclear, where he later served as board member. In Entrega del premio Premio T. J. Thompson a Agustín Alonso. Delivery of the T. J. Thompson Award to Agustin Alonso. addition, from his Nuclear Physics chair in Madrid’s Polytechnic University, the IAEA and the Institute of Nuclear Studies of the former JEN, and more recently from the Institute of Energy Studies of the CIEMAT, he has trained numerous CIEMATnews noticias CIEMAT investigación relacionados con el análisis probabilista de seguridad y, en colaboración con el CIEMAT, en proyectos internacionales relacionados con la fenomonología de los accidentes graves en centrales nucleares. También cabe destacar su participación en la Internacional Nuclear Safety Group (INSAG) para el que ha sido elegido en tres ocasiones sucesivas. Este premio es concedido por la ANS desde 1980, a propuesta de su División de Seguridad de Instalaciones Nucleares, a personas que han contribuido de forma relevante en el desarrollo de la Seguridad Nuclear mundial. Entre las personalidades que le precedieron podríamos destacar al Dr. Norman Rasmussen, Frank Farmer, Chaucey Starr, Adolf Birkhofer, Annick Carnino, Bert Wolfe, etc.. Desde el CIEMAT queremos darle la enhorabuena por este premio a nuestro antiguo colaborador y colega. CIEMAT en Expobioenergia’08 Este año se ha celebrado en Valladolid, del 16 al 18 de octubre, la tercera edición de la feria internacional especializada en bioenergía, Expobioenergia’08, evento Nuclear Safety specialists and has taken part in major research programs related to probabilistic safety assessments and, in collaboration with the CIEMAT, in international projects related to the phenomenology of severe accidents in nuclear power plants. Also of note is his participation in the International Nuclear Safety Group (INSAG), to which he was elected on three successive occasions. This award has been granted by the ANS since 1980, at the proposal of its Nuclear Installations Safety Division, to people who have made relevant contributions to the development of Nuclear Safety in the world. The prize winners who have preceded Prof. Alonso include Dr. Norman Rasmussen, Frank Farmer, Chaucey Starr, Adolf Birkhofer, Annick Carnino, Bert Wolfe, etc. From the CIEMAT, we would like to congratulate our former collaborator and colleague for this award. 18 cipó en dos: BIOMUN, foro de debate sobre soluciones tecnológicas en bioenergía para municipios; y BIOPAC, foro de debate sobre la aportación de la bioenergía al desarrollo y la economía rural. Jornadas sobre la Epidermolisis bullosa Stand del CIEMAT en EXPOBIOENERGÍA 2008. Stand of the CIEMAT in EXPOBIOENERGÍA 2008. que ha conseguido afianzarse como un referente internacional, razón por la cual el CIEMAT ha participado en la misma; en su stand se ha podido obtener información sobre las líneas de investigación que se desarrollan en el Centro de Desarrollo de Energías Renovables, CEDERCIEMAT, ubicado en la provincia de Soria, principalmente sobre los trabajos en biomasa, con el Proyecto Singular y Estratégico “On Cultivos”. La novedad de esta edición es la realización de Jornadas técnicas que se programaron como desayunos de trabajo, para poder discutir distendidamente, pero con rigor, con los expertos que participan en las mismas, en concreto el CIEMAT parti- CIEMAT in EXPOBIOENERGIA.08 This year, the third edition of the international fair specializing in bioenergy, Expobioenergia’08, was held from October 16 to 18 in Valladolid. This event has succeeded in becoming an international reference, and it is for this reason the CIEMAT has participated in it. Its stand offered information on the lines of research developed in the Center for Development of Renewable Energies, CEDER-CIEMAT, located in the province of Soria, and primarily on the work with biomass in the Singular Strategic Project “On Cultivos”. The novelty this year were some technical symposiums scheduled as working breakfasts, to provide a relaxed atmosphere for informal but rigorous discussions with the experts who participated in them. Specifically, Las investigaciones que se están realizando en diversos países e instituciones con respecto a la Epidermolisis bullosa, la enfermedad conocida comúnmente como la “de los niños mariposa”, debido a la fragilidad de la piel de las personas afectadas, permiten mantener esperanzas en conseguir terapias realmente efectivas en la lucha contra esta patología que en sus manifestaciones más agresivas incide muy negativamente en la calidad de vida del paciente. Las Jornadas celebradas en el CIEMAT han sido un foro de intercambio de experiencias de los máximos expertos en los distintos enfoques que abordan esta enfermedad, permitiéndoles revisar y analizar los distintos abordajes de intervención que se están comenzando a emplear, si bien en el marco de estudios pilotos, en todo el mundo para aliviar the CIEMAT took part in two of the symposiums: BIOMUN, a forum to debate technological bioenergy solutions for municipalities, and BIOPAC, a forum to debate the contribution of bioenergy to rural development and economy. Symposium on Epidermolysis Bullosa The research being carried out in different countries and institutions in relation to Epidermolysis bullosa, the disease whose patients are commonly known as “butterfly children” because of the fragility of their skin, gives hope that truly effective therapies will be achieved in the fight against this pathology which, in its more aggressive manifestations, has a very negative effect on the patient’s quality of life. The symposium held in the CIEMAT has been a forum for the leading experts CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 En el futuro pudiera ser que los pacientes afectos de Epidermolisis bullosa distrófica (una de las formas más graves) deban ser clasificados, según las mutaciones que porten, en distintos grupos, ya que las alternativas terapéuticas podrían ser diferentes en función de mutaciones específicas, de ahí que el diagnóstico genético que se realiza en el CIEMAT en colaboración con el CIBERER sea tan importante. Semana de la Arquitectura La Dra. del Río en el laboratorio. Dr. del Río in laboratory. –y con el tiempo curar– las consecuencias de aquélla; determinando en gran medida los pasos que deben darse en adelante para obtener éxito en los tratamientos; en esta línea hay que destacar la posibilidad de diagnóstico genético en España de los pacientes afectados por esta enfermedad, lo que en gran medida permite proporcionar información a las personas que la padecen, así como a sus familias, sin los costes y esperas que implicaban estos diagnósticos cuando no podían realizarse en nuestro país. to exchange experiences in the different approaches to this disease, allowing them to review and analyze the different forms of intervention that are beginning to be used around the world, although in the framework of pilot studies, to alleviate and eventually cure the disease. To a great extent this will determine the steps that should be taken from now on to obtain successful treatments. Of note in this area is that patients affected by this disease can now obtain a genetic diagnosis in Spain, thus making it possible for people who suffer from the disease and their families to obtain information without the costs and waits entailed in these diagnoses when they could not be made in our country. In the future, patients suffering from dystrophic Epidermolysis bullosa (one of the most serious forms) could possibly be classified into different groups according to their mutations, as CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Una de las actividades programadas en la quinta edición de la “Semana de la Arquitectura” que organiza la Comunidad de Madrid, ha sido la visita al edificio bioclimático del CIEMAT, en la Ciudad Universitaria, uno de los cinco edificios previstos por el Proyecto Singular y Estratégico “ARFRISOL” que pretende contrastar los datos reales de edificios bioclimáticos en condiciones de uso y los esperados teóricamente, en cuanto a eficiencia y ahorro energéticos. La visita al CIEMAT se realizó en la jornada denominada “Madrid Bioclimático” y permitió a los estudiantes de quinto curso de Arquitectura ver el edificio, tanto exterior como interiormente, y apreciar los criterios bioclimáticos considerados en su construcción. Fueron acompañados por una persona de la Unidad de Eficiencia Energética en la Edificación que les informaba de los aspectos más relevantes del edificio. Jornadas de Cultura Científica y Medio Ambiente En esta segunda edición de las Jornadas organizadas por el CIEMAT y la Universidad de Oviedo, que da la posibilidad de debatir a investigadores nacionales e internacionales y público interesado sobre el papel de la ciencia Edificio 70 - PSE ARFRISOL. Building 70 - PSE ARFRISOL. the therapeutic alternatives may differ depending on each specific mutation. This is why the genetic diagnosis done in CIEMAT in collaboration with CIBERER is so important. Architecture Week One of the activities programmed for the fifth edition of “Architecture Week”, sponsored by the Region of Madrid, was a visit to the CIEMAT bioclimatic building on the University campus, one of the five buildings included in the Singular Strategic Project “ARFRISOL”, which will be used to compare actual energy efficiency and saving data from bioclimatic buildings under conditions of use with theoretically predicted data. The people who visited the CIEMAT, as part of “Madrid Bioclimatic” day, were fifth-year architecture students, who were able to see the building on both the inside and out and learn about the bioclimatic criteria considered during its construction. They were accompanied by a person from the Unit for Energy Efficiency in Building, who informed them of the most relevant aspects of the building. Scientific Culture and Environment Symposiums In this second edition of the symposiums organized by the CIEMAT and the University of Oviedo, which provide national and international researchers and people interested in the role of science in today’s society with a forum for debate, Silvio Funtowicz, an expert in the interfaces between science, technology and society and in how this interaction affects our environment, gave a paper that described how the relation between science and political decision making CIEMATnews noticias CIEMAT en la sociedad actual, hay que destacar la participación de Silvio Funtowicz, experto en las interfaces ente la ciencia, la tecnología y la sociedad, y en cómo dicha interacción repercute en nuestro entorno, centrándose su ponencia en la descripción de la evolución que ha experimentado la relación entre la ciencia y la toma de decisiones políticas sobre temas tan dispares como la biotecnología, los organismos modificados genéticamente y el medio ambiente. Según Funtowicz, miembro del Institute for the Protection and Security of the Citizen (IPSC) del Joint Research Centre de la Comisión Europea, hay dos tipos de relaciones entre ciencia y política: por un lado, la ciencia se utiliza en la toma de decisiones políticas porque el “conocimiento relevante” que aporta reduce la incertidumbre; y por otro, la ciencia también es objeto de políticas que regulan la práctica científica. Al mismo tiempo, la tecnociencia es la mayor productora mundial de incertidumbre al introducir nuevas tecnologías y organismos que producen, a su vez, efectos sorprendentes e inesperados; en palabras del ponente, “la idea de incertidumbre no va a desapareceer, al contrario, el desarrollo de la tecnociencia la acentuará”. Nace la Plataforma Tecnológica Española de Eficiencia Energética Silvio Funtowicz. Silvio Funtowicz. Jornadas sobre cultura científica y medio ambiente. Scientific Culture and Environment Symposiums. has evolved in such differing areas as biotechnology, genetically modified organisms and environment. According to Funtowicz, a member of the Institute for the Protection and Security of the Citizen (IPSC) of the European Commission Joint Research Center, there are two types of relations between science 20 El Ministerio de Ciencia e Innovación y un selecto grupo de empresas energéticas, tecnológicas y centros de investigación e instituciones españolas, han creado la Plataforma Tecnológica Española de Eficiencia Energética. and politics: on one hand, science is used in policy making because the “relevant knowledge” that it provides reduces uncertainty, and on the other hand science is also the object of policies that regulate the scientific practice. At the same time, techno-science is the world’s greatest source of uncertainty, as it introduces new technologies and organisms that, in turn, produce surprising and unexpected effects. As the speaker said, “the idea of uncertainty is not going to disappear; to the contrary, the development of technoscience is going to increase”. Launch of the Spanish Energy Efficiency Technology Platform The Ministry of Science and Innovation and a select group of Spanish energy and Según el Ministerio, ésta es la primera plataforma tecnológica de Europa “que trata la eficiencia energética conun enfoque transversal”. En ella participan empresas líderes en su sector de actividad, como Endesa, Unión Fenosa, Applus+, Circutor, Iberdrola, Creara, Gas Natural, HC Energía, Salicrú, Telvent, Emte, Kromschroeder, Simón, Soler&Palau y Agbar; entidades como el Cluster de Eficiencia Energética de Cataluña (CEEC), el Centro de Investigación EnergyLab, el Ministerio de Ciencia e Innovación, el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), el Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (Cdti), Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Asociación Española del Gas (Senigás), Asociación Española de la Industria Eléctrica (Unesa), Universidad de Vigo, Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos (CIRCE); y entidades locales como Icaen y el Instituto de Investigación Energética de Cataluña (IREC). Dado que la energía se ha convertido en el corazón de la economía, la sociedad depende de la continuidad y la facilidad technology firms and research centers and institutions have created the Spanish Energy Efficiency Technology Platform. According to the Ministry, this is the first technology platform in Europe “that addresses energy efficiency with a multidisciplinary focus”. The participants in this platform include leading companies in their business sector such as Endesa, Unión Fenosa, Applus+, Circutor, Iberdrola, Creara, Gas Natural, HC Energía, Salicrú, Telvent, Emte, Kromschroeder, Simón, Soler&Palau and Agbar; institutions such as Cluster de Eficiencia Energética de Cataluña (CEEC), the Research Center EnergyLab, the Ministry of Science and Innovation, the Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), the Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas and Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (Cdti), the Centro de Investigaciones Energéticas, Medioam- CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 de pronóstico de su suministro, de ahí la creciente importancia de las medidas dirigidas a la diversificación y la reducción del consumo energético. El carácter limitado de las fuentes energéticas tradicionales, la tendencia alcista de su precio y el fuerte impacto medioambiental son algunos de los motivos que han puesto de relieve la necesidad de generar soluciones y desarrollar nuevas técnicas, productos y servicios eficientes, que contribuyan a reducir el consumo energético. Semana de la Ciencia 2008 El 11 de noviembre, bajo el epígrafe general “¿Qué es el LHC?”, se desarrollaron, en el salón de actos del CIEMAT, cuatro conferencias que permitirán un acercamiento de los asistentes al acelerador de partículas (LHC), la mayor máquina científica del mundo. Además, y como es habitual en las distintas ediciones, el CIEMAT participa en la Semana de la Ciencia con la realización de talleres y visitas que permiten al público participante conocer en persona las líneas de investigación en las que trabaja el centro, así como algunas de las instalaciones de nuestro organis- bientales y Tecnológicas (CIEMAT), the Spanish Gas Association (Senigás), the Spanish Power Industry Association (Unesa), the University of Vigo, and the Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos (CIRCE); and local entities such as Icaen and the Energy Research Institute of Catalonia (IREC). Since energy has become the key factor of the economy, society depends on the continuity of the supply and the ability to predict it, and thus the growing importance of actions aimed at diversification and reduction of energy consumption. The limited nature of the traditional energy sources, the upward trend of their price and the strong environmental impact are some of the things that have underlined the need to devise solutions and develop new efficient techniques, products and services that will help to reduce energy consumption. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Taller de Eficiencia Energética. Workshop on Energy Efficiency. mo, en concreto al TJ-II, gran instalación científica, la máquina de fusión que alberga el Laboratorio Nacional de Fusión por Confinamiento Magnético en sus instalaciones en el CIEMAT en Madrid, en la Ciudad Universitaria. En cuanto al taller, este año lleva el título de “Eficiencia energética aplicada en una vivienda” y pretende concienciar sobre el ahorro energético en nuestro propio domicilio. IV Jornadas Jovellanos de divulgación científica El Real Instituto de Jovellanos de Gijón celebró, entre los días 10 y 14 de Science Week 2008 On November 11, four talks will be given in the CIEMAT auditorium under the general heading of “What is LHC?”. These talks will discuss and explain the particle accelerator (LHC), the largest scientific facility in the world. In addition, as is now the custom in the different editions, the CIEMAT is taking part in Science Week with workshops and visits which allow the participating public to learn first hand about the lines of research that the center works in, as well as some of our organization’s installations, specifically the fusion device TJ-II, a large scientific installation housed by the CIEMAT National Magnetic Confinement Fusion Laboratory in Madrid, on the University campus. The title of the workshop this year is “Energy efficiency applied to a home”, which aims noviembre, las IV Jornadas Jovellanos de divulgación científica, con una destacada presencia de investigadores del CIEMAT. Este año las Jornadas se centran en Las Energías del Siglo XXI, abordándose las temáticas relativas a energía solar térmica de alta y media temperatura, biomasa y to raise awareness about saving energy in our own homes. IV Jovellanos Meetings on Scientific Divulgation On November 10 to 14, the Real Instituto de Jovellanos of Gijón held the IV Jovellanos Meetings on Scientific Divulgation with a significant presence of CIEMAT researchers. This year the meetings focused on Energies of the 21st Century, addressing subjects related to high- and medium-temperature solar thermal energy, biomass and biofuels, bioclimatic architecture, and solar cooling; nuclear power and the close relationship between water and energy were also discussed. The experts who gave the different papers were Cayetano Lopez, Deputy Director General of CIEMAT, Amalia Williart, CIEMATnews noticias CIEMAT biocombustibles, arquitectura bioclimática y frío solar, y se considerará la energía nuclear y la íntima relación entre al agua y la energía. Los expertos que impartieron las diferentes ponencias fueron Cayetano López, director general adjunto del CIEMAT, Amalia Williart, profesora de la UNED, Milagros Couchoud, secretaria general del CIEMAT y los investigadores de este centro, Mercedes Ballesteros y Ma del Rosario Heras. Como en ediciones anteriores, las Jornadas contaron con una gran número de asistentes. colaboradora, Jara Ingeniería S.L. y la empresa constructora, Dragados S.A. Uno de los objetivos, además de la funcionalidad, era el de conseguir que los acabados proporcionasen calidez, para ello se han utilizado varios niveles de falso techo, así como revestimientos a base de paneles acústicos con perforaciones tipo lluvia y materiales como el granito al corte pero de gran formato, consiguiendo de esta forma recuperar las vistas hacia la zona ajardinada y la máxima entrada de luz. La zona de cocina es un espacio fundamentalmente técnico, eligiéndose el mobiliario en función de las altas prestaciones y los acabados de calidad, teniéndose en cuenta los colores y materiales para conformar un ambiente de trabajo adecuado a los trabajadores de la cocina. Reforma del comedor Diez destacados institutos de investigación, entre los que se encuentra CIEMAT, se comprometen a crear una alianza europea de investigación en materia energética El pasado mes de septiembre se ha inaugurado el comedor tras las obras de reforma que han durado varios meses, se han considerado cuestiones técnicas, acústicas y de confort, siempre cumpliendo rigurosamente las normativas vigentes al respecto. Las obras supervisadas por la División de Infraestructura General Técnica, han sido proyectadas por el arquitecto Fernando Díaz; la ingeniería Diez destacados institutos de investigación de Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Grecia, Italia, Países Bajos, Portugal, España y el Reino Unido firmaron el 27 de octubre de 2008 una declaración de intenciones por la que se comprometen a crear una alianza europea de investigación en materia energética (denominada EERA, por sus siglas en inglés). Con una fuerte voluntad de progreso conjunto, estos institutos de investigación disponen de un presupuesto anual de más de 1300 professor of the UNED, Milagros Couchoud, Secretary General of the CIEMAT, and CIEMAT researchers Mercedes Ballesteros and M. del Rosario Heras. Just as in previous editions, a large number of people attended the meetings. Remodeling of the Cafeteria The Cafeteria was inaugurated in September after remodeling work that lasted for several months. For the remodeling, technical, acoustic and comfort issues were considered, always in strict conformance with current regulations. The architect of the project was Fernando Diaz, the collaborating engineering firm Jara Ingeniería S.L., and the construction firm Dragados S.A.. In addition to functionality, one of the goals was to use finishes that would give an appearance of warmth, and to this 22 Vista de la cafeteria. View of the Cafeteria. end several levels of suspended ceiling were used, as well as perforated acoustic panels and materials such as large format cut granite, which have served to recover the views of the landscaped area and let in a maximum amount of light. The kitchen area is basically a technical space, and the furniture was chosen on the basis of high performance and quality finishes, considering the colors and materials that provide a suitable work environment for the kitchen employees. Ten leading European research institutes, including CIEMAT, agree to create a European alliance for energy research Ten leading research institutes from Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Italy, Netherlands, Portugal, Spain and United Kingdom signed a declaration of intent on October 27, 2008, whereby they agreed to create a European energy research alliance (called EERA, from its English initials). With a strong will to make joint progress, these research institutes have an annual budget of more than 1,300 million euros to undertake energy R&D activities. This will clearly enable them to promote joint initiatives on a European scale. The key objective of EERA will be to accelerate the development of new energy technologies by conceiving and implementing joint research programs in support of the priorities of the European Strategic Energy Technology Plan (SET-PLAN). The EERA aims to strengthen, expand and optimize EU energy research capabilities through the sharing of world-class national CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 millones de Euros para llevar a cabo actividades de I+D en energía. Esto les capacita claramente para promover iniciativas conjuntas de ámbito europeo. El objetivo principal de la EERA será acelerar el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas estableciendo Programas Conjuntos de investigación en apoyo de las prioridades del plan Estratégico Europeo de Tecnología de la Energía (SET-PLAN). La EERA pretende fortalecer, ampliar y optimizar la capacidad de investigación en materia energética de la UE a través de la utilización conjunta de las instalaciones nacionales de primer orden y de la realización de programas paneuropeos. La EERA se centrará en el desarrollo estratégico y específico de las próximas generaciones de tecnologías energéticas sobre la base de los resultados de la investigación básica y las tecnologías que van madurando hasta el momento en que puedan ser integradas en la investigación industrial. El grupo fundador de la EERA se ha comprometido a aprovechar las opciones que se brindan para la armonización de la investigación en una serie de áreas clave, tales como la energía eólica, facilities and the joint realization of pan-European programs. The EERA will focus on the strategic and targeted development of the next generations of energy technologies drawing on results from fundamental research and maturing technologies to the point where it can be embedded in industry driven research. The founding group of the EERA has made a commitment to take advantage of the options provided by the harmonization of research in a series of key areas, e.g., wind energy, photovoltaic solar energy, thermoelectric solar energy, biofuels (2nd and succeeding generations), carbon capture and storage (CCS), intelligent power distribution networks, materials for nuclear and tidal power, fuel cells, etc. The first technical meetings will be held in 2008. In these meetings, the founding partners and the main CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 la energía solar fotovoltaica , la energia solar termoelectrica,, biocombustibles (2a generación y posteriores), captura y almacenamiento de carbono (CCS), redes inteligentes de distribución eléctrica, materiales para energía nuclear y mareomotriz y pilas de combustible.etc. En 2008 se organizarán las primeras reuniones técnicas en las que los socios fundadores junto con otros actores principales de cada una de las áreas específicas debatirán acerca de las prioridades de investigación y los potenciales para armonizar dichas actividades Estas reuniones continuarán a principios de 2009. .con el objetivo de lanzar los primeros programas conjuntos en 2009. Estas iniciativas deberán incre- mentarse a medida que otras organizaciones se adhieran a las actividades de la la EERA. Esta declaración de intenciones se enmarca claramente en los objetivos del SET-PLAN que fue propuesto por la Comisión Europea el 22 de noviembre de 2007 y aprobado por el Consejo Europeo de primavera en 2008. El SET-PLAN aúna la coordinación de la Comisión Europea, la capacidad de investigación de los principales institutos y universidades europeos, la participación de la industria europea y el compromiso de los Estados miembros. Más información acerca de la EERA, así como de la declaración de intenciones, en www.eera-set.eu. players from each of the specific areas will discuss the research priorities and the potential for harmonizing these activities. These meetings will continue in early 2009 for the purpose of launching the first joint program during the year. These initiatives should expand as other organizations join the EERA activities. This declaration of intent is clearly framed within the objectives of SETPLAN, which was proposed by the European Commission on November 22, 2007 and approved by the European Council in spring of 2008. The SETPLAN brings together the coordination of the European Commission, the research capabilities of the leading European institutes and universities, the participation of European industry, and the commitment of the members states. For more information on the EERA and on the declaration of intent, see www.eera-set.eu . CIEMATnews Física médica • Medical Physics Introducción a las técnicas de imagen preclínica Introduction to Pre-clinical Imaging Techniques Francisca MULERO. Jefe de la Unidad de Imagen Molecular, CNIO / Head of the Molecular Imaging Unit, CNIO La investigación biomédica se plantea problemas cada vez más complejos acerca de los procesos bioquímicos que acontecen en los organismos vivos. De igual forma que ocurre en la investigación clínica, las técnicas de imagen médica son una excelente herramienta para estudiar dichos procesos. Una de las más destacadas es la denominada imagen molecular, que tiene como mejor herramienta la tomografía por emisión de positrones (PET). La PET es capaz de monitorizar esos procesos a nivel molecular e in vivo, y se puede usar en múltiples aplicaciones, entre las que cabe destacar el desarrollo de nuevos medicamentos, el estudio de modelos de enfermedades humanas en animales o la caracterización de la expresión genómica y cambios de fenotipo causados por manipulación genética (animales transgénicos y noqueados). TÉCNICAS DE IMAGEN MOLECULAR Diferentes técnicas de Imagen Molecular se unen en esta sola disciplina con un fin común: cambiar el modo en que se lleva a cabo la investigación biológica. Técnicas como la PET, la tomografía por emisión de fotón único (SPECT), autorradiografía digital, resonancia magnética (RM), RM con espectroscopia, bioluminiscencia, fluorescencia y ecografía, entre otras, se encuentran en constante desarrollo. Un considerable esfuerzo ha sido dirigido recientemente hacia el desarrollo de estas técnicas de imagen no invasiva y de alta resolución para su uso en animales de pequeño tamaño. Estos sistemas en miniatura no son algo innecesario que se haya puesto de moda, presentan una mejor resolución y son generalmente más baratos que sus homólogos para uso clínico; pueden colocarse varios de ellos en un mismo laboratorio y ser compartidos entre diferentes disciplinas. No obstante, todavía hay retos que necesitan ser resueltos, como: el tratar de obtener una imagen de un ratón que pesa 30 g y compararla con la de un humano que pesa 70 kg, diferencias en tamaño y volumen, la resolución espacial necesaria para obtener datos anatómicos y/o funcionales de utilidad, y el tiempo necesario para la adquisición de las imágenes [1]. En la investigación de animales de pequeño tamaño la meta principal es obtener la mayor cantidad de señal posible utilizando la mínima cantidad de sonda molecular y localizar esta señal lo más precisamente posible en cuanto a resolución temporal y espacial. Utilizar un solo sistema que sea capaz de producir una imagen tridimensional que presente información anatómica y funcional a la vez [2]. TOMOGRAFÍA DE EMISIÓN DE POSITRONES (MicroPET) Mediante la PET es posible visualizar la ruta metabólica que sigue una determinada molécula tras su incorporación al organismo, generalmente mediante administración intravenosa de un radiofármaco. Marcamos diversas moléculas biológicas con isótopos emisores de positrones que siguen su ruta metabólica normal dirigiéndose hacia los lugares donde son metabolizadas [3]. A lo largo de su recorrido y desde los lugares de almacenamiento y eliminación emiten una señal radiactiva que puede ser detectada desde el exterior. La detección se realiza mediante una cámara de positrones o cámara PET. TOMOGRAFÍA COMPUTERIZADA (MicroCT) Las imágenes de tomografía computerizada están basadas en la diferente absorción que presentan los tejidos cuando son atravesados por rayos X. La TC no es una técnica que proporcione información a nivel celular o molecular per se, y por lo tanto no es considerada una técnica de imagen molecular. Sin embargo, esta técnica es de gran importancia en la localización anatómica de las imágenes funcionales (PET y SPECT), así como en la reconstrucción de las mismas (figura 1). Mucho más teniendo en cuenta que las sondas moleculares son cada vez más y más 24 CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo La imagen molecular tiene como mejor herramienta la tomografía por emisión de positrones (PET) específicas. La radiación depositada en los animales de experimentación no es despreciable (0,6 Gy/scan, corresponde al 5% de LD50 en ratones), lo que limita la obtención de imágenes en serie [4]. IMAGEN ÓPTICA La imagen óptica es, posiblemente, la menos conocida de las técnicas de imagen dedicadas al estudio no invasivo de animales de pequeño tamaño. Ha sido desarrollada para uso en biología celular y molecular in vitro (microscopios de fluorescencia) e in vivo (bioluminiscencia y fluorescencia). La imagen óptica está basada en el uso de fotones de luz para la obtención de imágenes. Uno de los problemas más importantes en la detección de luz emitida desde el interior de sujetos vivos es la gran atenuación que los fotones de luz presentan al atravesar los tejidos. CCD (Charged Coupled Device) es la cámara detectora de fotones de luz. Sus detectores están hechos de cristales de silicona que permiten detectar y obtener imágenes de fotones de luz en el rango de la luz visible casi-infrarrojo con niveles de energía muy bajos. Bioluminiscencia Se basa en la detección de luz generada en animales que contienen el gen de la luciferasa. Estos genes se encuentran espontáneamente en animales como la luciérnaga o medusas del género renilla y pueden ser introducidos mediante técnicas de ingeniería genética en Biomedical research poses increasingly complex problems regarding the biochemical processes that take place in living organisms. Just as in clinical research, medical imaging techniques are an excellent tool to study these processes. One of the most outstanding techniques is what is called molecular imaging, the best tool for which is positron emission tomography (PET). PET is capable of monitoring those processes in vivo at a molecular level and it can be used in multiple applications, including the development of new drugs, the study of human disease models in animals, and the characterization of gene expression and phenotype changes caused by genetic manipulation (transgenic and knockout animals). MOLECULAR IMAGING TECHNIQUES Different Molecular Imaging techniques are combined in this single discipline for a common purpose: to change the way in which biological research is conducted. Techniques such as PET, single photon emission tomography (SPECT), digital autoradiography, magnetic resonance (MR), MR with spectroscopy, bioluminescence, fluorescence and ultrasounds, among others, are constantly being developed. A considerable effort has recently been made to develop these non-invasive, high resolution imaging techniques for use in small animals. These miniaturized systems are not something unnecessary that have become fashionable; they provide a better resolution and are usually cheaper than comparable systems for clinical use. Several of them can be installed in a single laboratory and be shared among different disciplines. Nevertheless, there are still challenges that must be addressed, such as: trying to obtain an image of a mouse that weights 30 g and comparing it to one of a human being who weighs 70 kg, differences of size and volume, the spatial resolution needed to obtain useful anatomical and/or functional data, and the time required for acquiring the images [1]. In small animal research, the main goal is to obtain the greatest possible quantity of signal using a minimum amount of molecular probe and to localize this signal as accurately as possible in terms of temporal and spatial Figura 1: Imagen de bioluminiscencia en la que se observa emisión de luz en un ratón portador del gen de la luciferasa con un carcinoma de próstata con metástasis pulmonares. Imagen de la próstata y el pulmón ex vivo del mismo animal. Figure 1: Bioluminescence image that shows emission of light in a luciferase gene carrier mouse with a prostate carcinoma with pulmonary metastasis. Ex vivo image of the prostate and lung of the same animal. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 The best tool of molecular imaging is positron emission tomography (PET) 25 Física médica • Medical Physics resolution. It is to use a single system that is capable of producing a 3-D image that shows anatomical and functional information at the same time [2]. POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY (MicroPET) With PET it is possible to view the metabolic route followed by a certain molecule after it enters the organism, generally via intravenous administration of a radiopharmaceutical. We mark different biological molecules with positron emitting isotopes that follow their normal metabolic route, heading towards the places where they are metabolized [3]. Along their route and from the places they are stored and eliminated, they emit a radioactive signal that can be detected from the exterior. Detection is done using a positron camera or PET camera. Figura 2: Imagen CT de un osteosarcoma paraostal en un corte sagital y en 3 dimensiones en el que se visualizan las excrecencias tumorales en el fémur del ratón. Figure 2: CT image of a paraostal osteosarcoma in a sagital cut and in 3 dimensions that displays the tumor excrescences in the femur of the mouse. diferentes células de interés (por ejemplo, células tumorales), que serán posteriormente inyectadas en el animal de laboratorio y que comenzarán a emitir luz en cuanto interaccionen con un sustrato óptico inyectable (D-luciferin). En ese momento, imágenes de bioluminiscencia pueden ser obtenidas con una cámara CCD mostrando la distribución de las células de interés en el organismo del animal in vivo [5]. Las imágenes de luminiscencia se muestran normalmente en una escala de color sobreimpuestas a una imagen fotográfica en una escala de grises (figura 2). La ventaja más importante de las técnicas de bioluminiscencia es que no presentan actividad de fondo, y por lo tanto permiten detectar señales de muy pequeña intensidad. Otras ventajas son su rápida adquisición (normalmente 10-60 segundos), su fácil manejo y la capacidad de obtener imágenes de varios sujetos a la vez. Como desventaja tenemos que; la eficiencia de la transmisión de luz emitida desde un animal opaco puede ser limitada y depende del tipo y scattering del tejido. Fluorescencia En la imagen mediante fluorescencia, diferentes moléculas (por ejemplo, anticuerpos) son marcadas con proteínas fluorescentes (ejemplo: proteína fluorescente verde [GFP]) obtenida de la medusa Aequorea Victoria. Una vez dentro del animal, un fotón de excitación con una longitud de onda específica (en el rango de la luz visible 395-600 nm) ilumina el animal y una cámara CCD se encarga de detectar la luz emitida en una longitud de onda diferente a la inicial, permitiendo de este modo localizar la distribución de las moléculas inyectadas. Las ventajas principales de la imagen mediante fluorescencia es su utilización en el marcaje celular/molecular tanto in vivo como in vitro, y el hecho de que no necesita de la inyección de un sustrato óptico para su visualización. Como desventajas, esta técnica presenta las 26 COMPUTERIZED TOMOGRAPHY (MicroCT) Computerized tomography images are based on the different rates of absorption of the tissues when X-rays pass through them. CT is not a technique that provides information at the cellular or molecular level per se and, therefore, it is not considered as a molecular imaging technique. However, this technique is very important in the anatomical localization of functional images (PET and SPECT), as well as in their reconstruction (figure 1), and much more so if we consider that molecular probes are getting to be more and more specific. The radiation deposited in experimental animals is not insignificant (0.6 Gy/scan), corresponding to 5% of LD50 in mice), which limits the serial obtainment of images [4]. OPTICAL IMAGING Optical imaging is possibly the least known of the imaging techniques used for the non-invasive study of small animals. It has been developed for use in cellular and molecular biology, both in vitro (fluorescence microscopes) and in vivo (bioluminescence and fluorescence). Optical imaging is based on the use of light photons to obtain images. One of the major problems in the detection of light emitted from the inside of living subjects is that the light photons become very attenuated when they pass through the tissues. CCD (Charged Coupled Device) is the light photon detection camera. Its detectors are made of silicone crystals that can detect and obtain light photon images in the range of visible almost-infrared light with very low energy levels. Bioluminescence This is based on the detection of light generated in animals that contain the luciferase gene. These genes are spontaneously found in animals such as the firefly or jellyfish of the genus Renilla and can be introduced by CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo Figura 3: Imagen PET y CT de un ratón transgénico con cáncer de pulmón. Se observan en ambas imágenes (flechas) los tumores con diferentes tamaños y grado de captación de FDG. Figure 3: PET and CT image of a transgenic mouse with lung cancer. The tumors can be seen in both images (arrows), with different sizes and degree of FDG capture. mismas que la bioluminiscencia con un problema adicional debido a la inherente autofluorescencia de los tejidos. MULTIMODALIDAD La idea de multimodalidad consiste en reunir en una sola imagen información de las diferentes técnicas de imagen (figura 3). Esto enfatizará el desarrollo de sondas moleculares que puedan ser detectadas mediante dos técnicas diferentes a la vez; ya se están desarrollando equipos de PET/SPECT e imagen óptica, PET/SPECT y resonancia magnética, etc. Los equipos híbridos PET-CT y SPECT-CT, ya disponibles en imagen preclínica, permiten ver los cambios funcionales, bioquímicos o moleculares y obtener simultáneamente una imagen de la anatomía interna que nos muestre la localización, la forma y el tamaño de dichos cambios. BIBLIOGRAFÍA / BIBLIOGRAPHY [1]. Vaquero J.J., Desco M. Limitaciones tecnológicas de la tomografía por emisión de positrones (PET) para pequeños animales de laboratorio. Rev Esp Med Nucl, 2005; 24 (5):334-47. [2]. Massoud T., Gambhir S. Molecular Imaging in living subjects: seeing fundamental biological processes in a new Light. Genes & Dev. 2003; 17: 545-580. [3]. Fueger B., Czernin J., Hildebrandt I., Halpern B., Stout D., Phelps M., Weber W. Impact of Animal Handling on the Results of FDG PET Studies in Mice. J Nucl Med 2006; 47:999-1006. [4]. Carlson S., Classic K., Bender C., Russel S. Small Animal Absorbed Radiation Dose from Serial Micro-Computed Tomography Imaging. Mol. Imaging Biol. 2007; 9:78-82 [5]. Niu G., Xiong Z., Cheng Z., Cai W., Gambhir S., Xing L., Chen X. In Vivo Bioluminescence Tumor Imaging of RGI Peptide-modified Adenoviral Vector Encoding Firefly Luciferase reporter Gene. Mol. Imaging Biol. 2007; 9:126-134. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 genetic engineering techniques into different cells of interest (e.g., tumor cells), which will subsequently be injected into the laboratory animal and will begin to emit light as soon as they interact with an injectable optical substrate (D-luciferin). At that moment, bioluminescence images can be obtained with a CCD camera showing the distribution of the cells of interest in the animal’s organism in vivo [5]. The luminescence images are usually shown in a color scale superimposed on a photographic image in a scale of grays (figure 2). The most important advantage of bioluminescence techniques is that they do not present any background activity and, therefore, they can be used to detect signals of a very small intensity. Other advantages are fast acquisition (usually 10-60 seconds), ease of handling, and ability to obtain images of several subjects at the same time. One drawback is that the efficiency of the transmission of light emitted from an opaque animal may be limited and dependent on the type and scattering of the tissue. Fluorescence In fluorescence-based imaging, different molecules (e.g., antibodies) are marked with fluorescent proteins (e.g., green fluorescent protein [GFP]) obtained from the jellyfish Aequorea Victoria. Once inside the animal, an excitation photon with a specific wavelength (in the visible light range 395-600 nm) illuminates the animal and a CCD camera is used to detect the light emitted in a wavelength different from the initial one, thus making it possible to localize the distribution of the injected molecules. The main advantages of fluorescence-based imaging is its potential use in both in vivo and in vitro cellular/molecular marking, and the fact that it does not require injection of an optical substrate for viewing. As for the drawbacks, this technique has the same drawbacks as bioluminescence, with an additional problem caused by the inherent autofluorescence of the tissues. MULTIMODALITY The idea of multimodality is to bring together, in a single image, information from the different imaging techniques (figure 3). This will emphasize the development of molecular probes that can be detected with two different techniques at the same time, and development is already under way of equipment for PET/SPECT and optical imaging, PET/SPECT and magnetic resonance, etc. The hybrid PET-CT and SPECT-CT equipment already available for pre-clinical imaging makes it possible to see functional, biochemical or molecular changes and simultaneously obtain an image of the internal anatomy that shows us the location, form and size of these changes. 27 Investigación básica • Basic Research En busca de otros mundos Sobre el premio Nobel de Física en 2008 The Quest for Other Worlds On the 2008 Nobel Prize in Physics Álvaro DE RÚJULA CERN y Universidad de Boston / CERN & Boston University Imaginemos una caja cuyas paredes internas fueran espejos perfectos. Por mucho que la llenemos de luz, siempre hay sitio para un fotón más. Pero si la llenamos de piedras, llega un momento en el que añadir una más requiere un esfuerzo creciente. Las piedras están hechas de fermiones (electrones y quarks up y down), mientras que los fotones son bosones. A un nivel fundamental, sus distintos comportamientos en la caja están regidos por dos “estadísticas” distintas: Fermi-Dirac o Bose-Einstein. Richard Feynman sospechaba que si no sabemos explicar algo en términos sencillos es que no lo hemos entendido a fondo. Hay sólo dos aspectos de la Física de partículas que nadie sabe explicar de modo transparente: el “teorema de espín-estadística” (que reza que las partículas de espín semientero son fermiones y las demás, bosones) y el “teorema CPT” (que ni siquiera enunciaré). El Nóbel de Física 2008 sí es fácil de entender. Con electrones (e) y quarks (u,d) es posible construir todos los objetos de materia “ordinaria” conocidos, desde un átomo de hidrógeno a una estrella, pasando por los cerebros que urdieron la última caída de las bolsas. Para que arda el Sol, sin embargo, hace falta un fermión más: un neutrino (ν). En el primer paso en el horno solar un protón (p=uud) y un neutrón (n=udd) reaccionan produciendo un deuterón (D=pn), un positrón (e+) y un ν. El conjunto de fermiones (d,u,e,ν) constituyen nuestro “mundo”, se llaman la primera familia y sirven para todo lo “útil”: no estamos hablando de política estadounidense. Y llegamos así al significado del título: existen otros mundos que, a primera vista, no sirven para nada. Por cierto, ni que decir tiene que a cada objeto de la primera familia corresponde una antipartícula con carga opuesta. Los neutrinos no tienen carga eléctrica, la diferencia entre neutrinos y antineutrinos es otra y no la comentaré en este artículo. Desde hace más de medio siglo, conocemos la existencia de partículas altamente inestables, no inventariadas en la primera familia. Las partículas “extrañas” contienen un quark extraño (s) que no tiene nada de tal, es simplemente idéntico en todo al quark d, excepto que su masa es mayor. Asimismo, hay una imitación pesada del electrón, el muón (µ). La radiactividad natural se debe al proceso de desintegración d → u e ν. Los quarks s también se desintegran: s → u e ν. Y los muones tampoco son estables: µ → e ν ν’, en donde ν y ν’ son dos neutrinos distintos. Curiosamente la probabilidad (despojada de factores triviales) de la última de estas tres transiciones resulta ser la 28 suma de las de las otras dos. Esta sencilla afirmación, tiene muchísima más miga de lo que parece. La forma sencilla de expresarla, en las unidades en que le probabilidad de desintegración del µ es “uno”, es que las otras dos probabilidades son los cuadrados del coseno y del seno de θ, el ángulo de Cabibbo. Los vikingos llegaron a América antes que Colón y marinos portugueses quizás también estuvieron allí. Pero Colón descubrió América, en el sentido de entender la importancia y consecuencias de su descubrimiento, antes y después de hacerlo. Del mismo modo, puede decirse que Nicola Cabibbo descubrió su ángulo, que describía acertadamente todas las desintegraciones relevantes, aunque Murray Gell-Mann y Maurice Lévy, antes que Cabibbo, hubiesen escrito de pasada una parametrización equivalente, en una nota al pié de página. Parte del premio Nóbel de este año ha sido concedida, como veremos, a “la violación de CP”, en cierto sentido una generalización del ángulo de Cabibbo, que no obtuvo el Nóbel. Los periódicos italianos están que trinan. Yo que ellos me haría el sueco. Con electrones y quarks es posible construir todos los objetos de materia “ordinaria” conocidos ” CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo Las teorías cuánticas relativistas consistentes –llamadas teorías de campos– tienen la particularidad de que, en ellas, todo lo que no está prohibido es obligatorio. Y viceversa, como en los fascismos. Un mortal inconveniente de las ideas de Gell-Mann y Cabibbo es que las transiciones s → d deberían de ocurrir con probabilidad cosθ sinθ, muy superior a los limites establecidos por las observaciones. Sheldon Glashow, John Iliopoulos y Luciano Maiani demostraron que, si existiese un quark encantado, c, la transición s → d tendría otra contribución, precisamente igual a - cosθ sinθ, anulando el resultado total: otro ejemplo de lo tajantes que son las prohibiciones “campo-teóricas”. Resulta que el tal quark existe. Así que nos encontrábamos, a mediados de los pasados 70, con dos familias: (d,u,e,ν) y (s,c,µ,ν’) y con un miembro de la segunda que no fue descubierto inesperadamente, sino predicho por un Modelo Estándar de las partículas elementales, que iba así consolidándose. ¿Para qué sirve la segunda familia? Para responder a esta pregunta tenemos que esperar a la llegada de la tercera. La materia y la antimateria se comportan de modo muy parecido, pero no idéntico, como demuestran observaciones cuyo inicio data de 1964. Por ejemplo, una misma partícula, un kaón neutro (existen dos, compuestos ambos de un quark y un antiquark s y d) se desintegra en estados finales conteniendo un electrón o un positrón –materia o antimateria– con probabilidades relativas que difieren en un 0,33%. Esto se llama “una violación de CP”: P es paridad, la relación de un fenómeno y su reflexión en un espejo y C es conjugación de carga, la operación de intercambiar materia y antimateria. P no juega un rol muy directo en lo que digo, ya que las probabilidades de desintegración no cambian por ser vistas en un espejo. El citado 0,33%, “viola” CP. Pues bien, en un Modelo Estándar con sólo dos familias la violación de CP está automáticamente prohibida. Pero si existe una tercera familia y, por lo tanto, dos quarks más (top, t y bottom, b), la libertad es mayor y la violación de CP pasa de estar prohibida a ser obligatoria. De esto se dieron cuenta Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa. Los quarks t y b que así predijeron existen y los detalles medidos de las diferencias entre materia y antimateria son los predichos. Las transiciones entre quarks están descritas por generalizaciones del ángulo de Cabibbo. La observación es importante, y no sólo por ser una predicción de un tercer mundo de objetos similares a los que nos componen, pero más masivos e inestables. La mitad del Nóbel de este año le “cayó” a Kobayashi y Maskawa, la otra a Yoishiro Nambu, por la CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Imagine a box whose inner walls were a perfect mirror. No matter how much we fill it with light, there is always room for one more photon. But if we fill it with stones, there comes a time when adding an extra one requires an increasing effort. The stones are made of fermions (electrons and up and down quarks) while the photons are bosons. At a fundamental level, their different behaviours in the box are governed by two different “statistics”: Fermi-Dirac or Bose-Einstein. Richard Feynman used to say that, if we cannot explain something in simple terms, we have not understood it. There are only two aspects of particle physics that nobody can explain in a transparent manner: the “spin-statistics theorem” (that is, particles of half-integer spin are fermions and the rest are bosons) and the “CPT theorem” (which I shall not even enunciate). The 2008 Nobel Prize is certainly much easier to understand. With electrons (e) and quarks (u,d) one can make all the “usual” matter objects, a hydrogen atom, a star, or even the brains that forged the last stock-market collapse. But for the Sun to burn, one more fermion is needed: a neutrino (ν). Indeed, at the first step in the solar oven, the interaction of a proton (p=uud) and a neutron (n=udd) results in a deuteron (D=pn), a positron (e+) and a ν. The set of fermions (d,u,e,ν) constitutes our “world”, it is called the first family and it is good for everything “useful”: we are not talking about North-American political issues. Thus, we get to the meaning of the title: there are other worlds that, at first sight, are useless. By the way, needless to say that for each object of the first family there is an antiparticle with the opposite charge. Neutrinos have no electrical charge, the distinction between neutrinos and antineutrinos is different and it will not be discussed here. For more than half a century, we have known about the existence of highly unstable particles that are not –or are not made of– first-family members. “Strange” particles contain a “strange” quark (s) that is not really so; it is simply identical to the d quark, but more massive. Likewise, there is a heavier copy of the electron, the muon (µ). Natural radioactivity is due to the decay process d → u e ν. The s quarks do decay as well: s → u e ν. And muons are not stable either: µ → e ν ν’, where ν and ν’ are two different neutrinos. Curiously enough, trivial global factors aside, the probability of the last of these transitions happens to be the sum of the other two. The easy way to express this fact, in units in which the probability for muon decay is “one”, is that the other two probabilities are the squares of the sine and of the cosine of the Cabbibo angle. This simple statement has more to it than meets the eye. Vikings arrived to America before Colón and perhaps Portuguese sailors were there too. But Colón discovered America in the sense that he understood the importance and consequences of his discovery before and after he made it. In the same way, one may say that Nicola Cabibbo discovered his angle, With electrons and quarks one can make all the “usual” matter objects ” 29 Investigación básica • Basic Research El mecanismo de Higgs es un ejemplo más de la rotura espontánea de la simertría ” violación espontánea de las simetrías. Quizás, como veremos, el proverbial “querido lector” esté aquí gracias a la violación espontánea de CP, por poco elegante que parezca una tal afirmación. Un perdigón en el fondo de una probeta vertical está en una posición simétrica (en el eje) y estable (en el fondo). Calentemos la probeta y deformémosla hasta que su fondo se parezca al de una botella, de cuyo nombre no quiero acordarme. Si realizamos la operación con infinita destreza, la bola se quedará en el eje, posición simétrica, pero inestable. De otro modo se caerá en una dirección cualquiera, la simetría original se ha roto espontáneamente: hay una dirección preferente, que pudiera haber sido cualquier otra. Si la bola “quiere subir” a su posición original necesitará una cierta energía, ya que la fuerza de la gravedad se opone a ello. Pero la bola puede rodar sin “esfuerzo”, girando en lo más hondo de la botella. Esta es la memoria de la simetría original, oculta pero no tanto: en una teoría de campos este libre rodar corresponde a la existencia de una partícula de masa nula: un bosón de Goldstone. Jeffrey Goldstone es otro de los personajes a quién los espontáneos jueces y árbitros que florecen en octubre hubieran dado el Nóbel, por haber enunciado el párrafo anterior en forma de teorema. Pero Nambu fué un paso más lejos, al demostrar que los piones, partículas compuestas de un quark y un antiquark de la primera familia, se comportan como los bosones de una simetría espontáneamente rota (casi exacta, la botella está ligeramente inclinada). Para los kaones, que contienen un quark o antiquark s, más pesado, la simetría es algo menos exacta; lo sería del todo si las masas de los quarks fueran nulas. Una de las más interesantes consecuencias de las simetrías rotas es que también subyacen nuestro entendimiento de la generación de las masas de las partículas en el Modelo Estándar. El mecanismo de Higgs (y otros) que cumple esta misión es un ejemplo más de rotura espontánea de la simetría. El 30 which correctly accounted for all of the relevant decays, even though earlier in time, Murray Gell-Mann and Maurice Lévy had described an equivalent parameterisation in a paper’s footnote. As we shall see, part of this year’s Nobel Prize has been awarded to a theory of “CP violation” which, in some sense, is a generalisation of the angle introduced by Cabibbo, who did not get the price. Some Italian newspapers are fuming. If their place, I would play dumb1. Consistent Quantum-Relativistic Theories --the so-called Quantum Field Theories-- have the peculiarity that, in their realm, anything not forbidden is mandatory. And vice versa, like in fascist regimes. A fatal shortcoming of the ideas of Gell-Mann and Cabibbo is that the transitions s → d should occur with probability cosθ sinθ, much higher that the limits set by experiment. Sheldon Glashow, John Iliopoulos and Luciano Maiani showed that, if there existed yet another charmed quark, c, the transitions s → d would have a second contribution precisely equal to - cosθ sinθ cancelling the first one: another example of how categorical the “field-theoretic” bans are. As it happens, this quark exists. Thus, in the mid-seventies, there were two known families: (d,u,e,ν) and (s,c,µ,ν’), the second one containing a member which was not discovered by chance, but was predicted by the Standard Model of elementary particles that was well on its way to being established. What is the second family good for? To answer this question we have to wait for the arrival of the third one. Since 1964, the observations have shown that matter and antimatter behave in a very similar, but not identical manner. As an example, a neutral kaon (of which there are two, both made out of a quark and an antiquark s and d) may decay into a final state containing either an electron or a positron –matter or antimatterwith relative probabilities that differ by 0.33%. This is called “CP violation”: P is the parity operation relating a phenomenon to its mirror image and C is charge conjugation, the interchange of matter and antimatter. P does not play a very direct role in what I said, since decay probabilities do not change by mirror reflection. The aforementioned 0.33% does “violate” CP. It so happens that, in a Standard Model with only two families, CP violation is automatically forbidden. But if there exists a third family with its two extra quarks (top, t and bottom, b), there is more freedom and CP violation, instead of being forbidden, is mandatory. Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa figured this out. The quarks t and b so predicted do exist, and the fine details of the differences between matter and anti-matter are the expected ones. The transitions between quarks are described by generalisations of the Cabibbo angle. This observation is important; not just as the prediction of a third world of objects, heavier and unstable, but otherwise similar to those of which we are made. Half of this years’ Nobel Prize has “fallen” upon Kobayashi and Maskawa; the other half upon Yoishiro Nambu, for the spontaneous violation of symmetries. Perhaps, as we shall see, the proverbial beloved reader may be here thanks to the spontaneous violation of CP, no matter how inelegant this may sound2. A pellet at the bottom of a vertical test-tube is in a position that is both symmetric (on the axis) and stable (at the bottom). Let us heat up the test-tube and deform it until the bottom looks like that of a bottle. If we are infinitely skilful in this operation, the ball will remain on the axis, a symmetric but unstable position. Otherwise, it will fall in some particular direction: the original symmetry has been spontaneously broken and there is a preferential direction, which could have been any other. If the ball “wants to go up”, back to its original place, it will need some amount of energy to compensate for the force of gravity. But the ball can roll with no “effort” if it circles along the deepest part of the bottle. This is the 1 In Spanish, “to play dumb” or “to pretend not to understand” is “hacerse el sueco”; literally, “to behave like a Swede”. 2 In Spanish, violation (“violación”) means “rape”. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo p + p pro ton ne utr es/ pro ton ino TIERRA EARTH 1m OBJETO OBJECT 10-6 m 10-10 m sν sγ 10 m 6 Componentes elementales de la materia + e+ + νe 10-14 m NÚCLEO del ÁTOMO ATOM NUCLEUS 10-15 m PROTÓN PROTON NEUTRÓN NEUTRON ANTIMATTER ANTIMATERIA Fundamental interactions Elementary components of matter 1ª familia /1st family Las partículas de la primera familia componen toda la materia ordinaria (protones, neutrones, átomos...) CRISTAL CRYSTAL ÁTOMO ATOM Interacciones fundamentales LEPTONES /LEPTONS Existen PARTÍCULAS ASOCIADAS con cada interacción fundamental, permitiendo su propagación. There are PARTICLES ASSOCIATED to each fundamental interaction, allowing its propagation. 2ª familia /2nd family 3ª familia /3th family Una réplica más masiva e inestable Una réplica aún más masiva de la de la 1ª familia. El muón es 200 1ª familia. El tau leptón es 3.600 veces más pesado que el electrón veces más pesado que el electrón More massive & instable replica of Even more massive replica of the Particles of the first family make up all the first family. The muon is 200 first family. The lepton tau is 3600 ordinary matter (protons, neutrons, atoms...) times havier than the electron times havier than the electron Estas partículas son insensibles a una interacción fuerte These particles are insensitive to strong interaction e µ τ electrón / electron muón / muon tau / tau e-neutrino /neutrino e neutrino muón /neutrino muon tau-neutrino /neutrino tau νe νµ ντ Gravedad /Gravity Atracción del Universo, planetas, galaxias. Universal attraction, planets, galaxies. Graviton? Interacción débil /Weak interaction Desintegraciones radiactivas / Radioactive decays Z , W +, W 0 Electromagnetismo /Electromagnetism Electricidad, magnetismo, cohesión del átomo y del cristal, química Electricity, magnetism, atom and crystal cohesion, chemistry. Fotón / Photon Interacción fuerte /Strong interaction Cohesión del protón y del neutrón. Proton and neutron cohesion. Gluón / Gluon QUARKS /QUARKS Las numerosas partículas subatómicas están constituidas por trios de quarks o de parejas de quark-antiquark The numerous subatomic particles are all made of quark triplets or of quark-antiquark pairs u arriba / up d abajo / down c encantado / charm s extraño / strange A cada partícula le corresponde una antipartícula con propiedades casi idénticas. La carga eléctrica de una antipartícula es opuesta a la de la partícula correspondiente. To each particle, corresponds and antiparticle with cuasi identical properties. The electric charge of an antiparticle is opposite to the one of the corresponding particle. bosón de Higgs es una partícula de masa elevada, correspondiente a una vibración en una dirección que ya he citado: la de subir desde el fondo de la botella. Es la partícula más buscada en el LHC del CERN, no encontrarla sería una monumental sorpresa, algo así como si hubiera resultado que la tierra no es redonda. La masa de los bosones de Higgs es grande, en el sentido de ser suficientemente alta como para que ningún acelerador haya tenido aún la energía suficiente para producirlos. Pero es diminuta en comparación con lo que la teoría sugeriría. Para que la masa sea pequeña tiene que estar “protegida” por alguna simetría, como la hipotética supersimetría que duplicaría el número de partículas elementales, concediendo a cada una de las conocidas un socio con un espín media unidad superior o inferior. Por ejemplo, al fotón, de espín 1, correspondería un fotino, de espín 1⁄2. La supersimetría también está necesariamente rota, el fotino ciertamente no tiene masa nula como el fotón, CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 t superior / top b inferior /bottom Son necesarias las 4 interacciones fundamentales para que brille el Sol ( y todas las estrellas): • La formación de estrellas se produce por la gravedad; • Las reacciones de fusión nuclear son producidad por interacciones débiles y fuertes; • Producción de luz: interacción electromagnética. Las 4 partículas de la 1ª familia están todas presentes en el Sol, que manda a la Tierra un intenso flujo de fotones y neutrinos. The 4 fundamental interactions are all needed for the sun (and all the stars) to shine: • Star formation caused by gravity; • Nuclear fusion reactions caused by weak and strong interactions; • Light production: electromagnetic interaction. The 4 particles of the first family are all present in the sun who send to earth an intense fux of photons and neutrinos. memory of the original symmetry, hidden but not entirely so: in Field Theories this free rolling corresponds to the existence of a massless particle: a Goldstone boson. Jeffrey Goldstone is another one of the characters to whom the spontaneous judges and referees that flourish in October would have granted a Nobel Prize, for having stated the previous paragraph as a theorem. But Nambu went a step further in showing that pions, particles made out of a quark and an antiquark of the first family, behave like the bosons of a spontaneously broken symmetry (almost exactly, this particular bottle is slightly tilted). In the case of kaons, particles that contain a heavier s quark or anti-quark, the symmetry is somewhat less accurate; it would be fully exact if quarks were massless. The mechanism introduced by Higgs is one more example of spontaneus symmetry breaking ” 31 Investigación básica • Basic Research Las teorías evolutivas son superiores a las ideas creacionistas, en las que una sola hipótesis lo “explica” todo, pero no predice nada ” lo hubiéramos ya inevitablemente visto. La búsqueda de partículas supersimétricas es otro de los caminos evidentes a explorar con el LHC. La consecuencia más interesante de una violación espontánea de la simetría CP es cosmológica. Un 4% de la densidad de energía del universo reside en materia normal, constituida por entes de la primera familia. Una de las varias peculiaridades de la “receta” de este universo nuestro es que no contiene prácticamente nada de antimateria, a pesar de lo mucho que se parecen materia y antimateria. Peor aún, en el pasado el universo estuvo a una temperatura suficiente como para ser una “sopa” en equilibrio térmico de materia y antimateria. Por aquel entonces, la densidad de cada especie de partículas de materia y antimateria era del orden de la densidad de fotones. Los fotones han sobrevivido y los observamos como la radiación de fondo de microondas, hoy en día a una temperatura de 2,7K. En el universo hay hoy del orden de 109 fotones por partícula material. Lo cual quiere decir que por cada billón (americano) de partículas de antimateria hubo un billón más una de materia. Lo que sobrevivió a las aniquilaciones es esa pequeña fracción. Es difícil creer que algo así no tenga una explicación racional. Hay una salida elegante del anterior callejón. Como supuso Andrei Sakharov, una violación de CP, análoga a la que hemos discutido, pudo haber sido uno de los ingredientes que resultaron en la “creación” de materia a partir de una sopa simétrica de materia y antimateria. Si la violación de esta simetría es espontánea, el resultado –que estemos hoy aquí– es aún más natural, no requiere ninguna hipótesis artificiosa. Las teorías evolutivas son científicas y por ende superiores -indiscutiblemente en este sentido- a las ideas creacionistas, en las que una sola hipótesis lo “explica” todo, pero no predice nada. El origen espontáneo de la materia sería una analogía cosmológica a lo que en biología es el origen evolutivo de las especies. 32 One of the most interesting aspects of broken symmetries is that they also underlie our understanding of the generation of particle masses in the Standard Model. The mechanism that achieves this goal, introduced by Higgs (and others), is one more example of spontaneous symmetry breaking. The Higgs boson is a very massive particle and corresponds to a “vibration” in a direction that I have already mentioned: that of climbing up and down, away from the bottom of the bottle. The Higgs is the most wanted particle at CERN’s LHC. Not to find it would be an enormous surprise, just as if it had turned out that the Earth is not round. The mass of the Higgs boson is high enough that, up to now, no accelerator had sufficient energy to produce it. It is however very light in comparison to what the theory suggests. For the mass not to be inordinately large, it has to be “protected” by some symmetry such as the hypothetical supersymmetry that would duplicate the number of elementary particles, granting to each of the known ones a partner of spin one half unit larger or smaller. For example, to the photon, of spin 1, there corresponds a photino, of spin 1⁄2. Supersymmetry is necessarily broken; certainly the photino, as opposed to the photon, is massive; otherwise we would have seen it already. The search for supersymmetric particles is another one of the obvious paths to be explored at the LHC. The most interesting consequence of a spontaneous CP violation is cosmological. Some 4% of the energy density of the Universe resides in normal matter made by objects belonging to the first family. One of the various peculiarities of the “recipe” for our Universe is that it contains almost no antimatter, in spite of the great similarity between matter and antimatter. Even worse, in the past the Universe was hot enough to be a “soup” of matter and antimatter in thermal equilibrium. At that time, the density of each species of matter and antimatter was of the same order as that of photons. The photons have survived and we observe them now as the microwave background radiation, at a temperature of 2.7K. Today, there are in the Universe about 109 photons per matter particle, which means that for each (American) billion antimatter particles there were a billion plus one particles of matter. What survived after the annihilations was this tiny fraction. It is hard to believe that something like this has no rational explanation. There is an elegant way out of this conundrum. As Andrei Sakharov argued, a CP violation, analogous to the one we have discussed, could have been one of the ingredients that resulted in the “creation” of matter from a symmetric soup of matter and antimatter. If the violation of this symmetry is spontaneous, the consequence –that we are here today- is even more natural, since no single ad-hoc hypothesis would be required. The evolutionary theories are scientific and therefore superior –unquestionably in this sense- to the creationist ideas in which a single hypothesis “explains” everything but predicts nothing. The spontaneous origin of matter might be the cosmological analogue to what in biology is the evolutionary origin of the species. The evolutionary theories superior to the creationist ideas in which a single hypothesis “explains” everything but predicts nothing ” CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo Tecnología • Technology La historia de las zonas costeras del Gran Caribe contada a través de sus sedimentos The history of the coastal zones of the Great Caribbean tell through their sediments Perla Griselle MELLADO1 y Alberto José QUEJIDO2. Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, Unidad Académica Mazatlán, Universidad Nacional Autónoma de México. División de Química, CIEMAT / 1Institute of Marine Sciences and Limnology. Mazatlán Academic Unit. National Autonomus University of Mexico. 2 Chemistry Division, CIEMAT 1 2 La contaminación de las zonas acuáticas crece a medida que pasa el tiempo, debido principalmente a asentamientos industriales, urbanos, etcétera, en los alrededores de estos sitios. Las fuentes de esta contaminación pueden ser identificadas mediante el estudio de las características del sedimento, lo cual aporta información de relevancia para la evaluación de cualquier sistema acuático. Una vez que el sedimento es obtenido, se realizan una serie de pruebas preliminares (cálculo de pérdidas por ignición, fechado con 210Pb) para asegurar que se cuenta con un núcleo sedimentario que no ha sido mezclado, para posteriormente realizar la determinación de radionúclidos, metales pesados y compuestos orgánicos. INTRODUCCIÓN Las zonas acuáticas se encuentran generalmente expuestas a la degradación, causada por las actividades humanas realizadas alrededor de ellas, la mayoría de las veces estas zonas son usadas como cuencas de desecho para residuos industriales y agrícolas, entre otros. Se calcula que actualmente el planeta es habitado por más de 6 billones de personas de los cuales 1 billón habita en zonas urbanas costeras. El análisis de la acumulación de residuos (tanto naturales como antrópicos) en los sedimentos permite conocer las fuentes de contaminación a las cuales, cada zona, ha sido expuesta a lo largo del tiempo. El estudio de las características del sedimento aporta información de relevancia para la evaluación de cualquier sistema acuático. Los sedimentos pueden ser considerados como un banco de información ambiental debido a que, en ellos, se registran las actividades que se realizan en sus alrededores a través del tiempo (Machain-C. y Ruiz-F., 2007). Actualmente se está desarrollando el proyecto regional del Organismo Internacional de Energía Atómica RLA/7/012 “Aplicación de técnicas nucleares en la solución de problemas específicos del manejo integrado de zonas costeras del Gran Caribe”, en el cual participan Colombia, Costa Rica, Cuba, Guatemala, Haití, Honduras, Jamaica, México, Nicaragua, Panamá, República Dominicana y Venezuela. El principal objetivo de este proyecto es, determinar mediante un fechado con 210Pb las fuentes de contaminación en una bahía de cada uno de los países para fortalecer las capacidades para reducir su degradación. En este proyecto se cuenta con la colaboración del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA-UNEP), OIEA (Viena) y CIEMAT (España), así como instituciones de otros países europeos. LA DETERMINACION DE LA HISTORIA TAMBIEN TIENE SUS ETAPAS PREVIAS Para realizar la selección de las zonas de muestreo, el PNUMA proporcionó los datos de los sitios mayormente afectados por la actividad industrial, para cada uno de los países participantes se seleccionaron las bahías más contaminadas. Estos sitios se encuentran altamente contaminados debido a que son zonas portuarias, a que existen refinerías de petróleo u otras industrias, además de que en algunos casos son desembocaduras de ríos, por lo cual reciben todo el aporte de sustancias contaminantes que el río viene arrastrando durante todo su recorrido hasta llegar al mar. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 33 Tecnología • Technology The pollution of the aquatic zones grows with the time, principally due to industrial and urban settlements, among others, in the surroundings of these sites. The sources of this pollution can be identified by the study of the characteristics of the sediment, this gives relevant information to evaluate any aquatic system. Once the sediment is obtained, a series of preliminary tests are carry out (loss of ingition, 210Pb dating) to be sure that we have a sedimentary core that hasn �t be mixed, once this has be done we determine radionuclides, heavy metals and organic compounds. INTRODUCTION Figura 1. 1-a Multinucleador; 1-b Cortador de núcleos; 1-c Accesorio para colocar 12 tubos. Figure 1. 1-a Multi-Corer; 1-b Corer-cutter; 1-c Accesory, special carrier complete with 12 tubes. Una vez seleccionados los sitios donde se tomarán las muestras, el muestreo se lleva a cabo con un multinucleador de gravedad, como se muestra en la figura 1. En cada sitio seleccionado se recolectan tres núcleos de aproximadamente 1 m de longitud. Cada núcleo se divide en secciones de 1 cm de espesor, que son secadas en condiciones a las cuales se conserva la composición original del sedimento. Posteriormente se calculan las pérdidas por ignición (PPI), a fin de obtener una evaluación preliminar de la materia orgánica, lo cual PPI (%) 0 0 10 5 15 20 25 Prof (cm) 5 10 15 20 25 R2=0.611 30 0 1 2 3 4 5 PPI (%) 6 7 8 9 10 11 12 13 0 5 10 R2=0.2099 Figura 2. 2a. En esta figura se observa el comportamiento ideal de la materia orgánica, es decir, su concentración es mayor en la superficie y disminuye conforme aumenta la profundidad, es un núcleo no mezclado; 2b. En esta figura es posible observar un comportamiento errático del contenido de la materia orgánica, por lo cual se entiende que este núcleo esta mezclado. Figure 2. 2-a. In this figure is observed the ideal behavior of the organic matter, its concentration is major in the surface and decreases with the depth, is not mixed; 2-b. In this figure is posible to observe the erratic behavior of the organic matter, which allows to know that this core is mixed. 34 The analysis of the accumulation of residues (as much as natural as anthropic) in the sediments allows knowing the sources of the pollution that every zone has been exposed in a certain period of time. The study of the characteristics of the sediments gives relevant information to evaluate any aquatic system. The sediments can be considered as a bank of environmental information because they register the activities that take place in their surrounding through the time (Machain-C. y Ruiz-F., 2007). Currently is being develop the regional project of the International Atomic Energy Agency RLA/7/012 “Application of nuclear techniques in solving specific problems of integrated management of the coastal zones of the Great Caribbean”, in which participate Colombia, Costa Rica, Cuba, Guatemala, Haiti, Honduras, Jamaica, Mexico, Nicaragua, Panama, Republica Dominicana and Venezuela. The principal aim of this project is, determine through the 210Pb dating the sources of the pollution in one bay of each one of the countries to strengthen their capacities to reduce their degradation. In this project we have the cooperation of United Nations Environmental Programme (UNEP), IAEA (Viena) and CIEMAT (España), as well as other institutions of other European countries. THE DETERMINATION OF THE HISTORY ALSO HAS ITS PREVIOUS STAGES 15 20 25 30 35 40 The aquatic zones are generally exposed to the degradation cause by human activities that are carrying out around them, the most of the time these zones are used like wasting basins for industrial and agricultural residues, among others. Nowadays is calculated that the planet is inhabited for more of 6 billions of people of which 1 billion inhabited in coastal urban zones. To do the selection of the sampling zones, the UNEP provided the data of the sites mostly affected by the industrial activity, for each one of the participant countries were selected the most polluted bays. These sites are highly polluted becuase they �report zones, exists oil refineries or other industries, also in some cases they �re mouths of rivers, in this case they receive all the inputs of pollutant substances that the river are dragging in its way to the sea. Once we selected the sites where the samples will be taken, the sampling is carrying out with a multicorer of gravity, as shown in CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo Los sedimentos pueden ser considerados como un banco de información ambiental pues en ellos se registran las actividades que se realizan en sus alrededores a través del tiempo the figure 1. In each selected site three cores of approximately 1 m of length are collected. Each core is divided in sections of 1 cm of thickness, this sections are dried at conditions that doesn �t change the original composition of the sediment. permite seleccionar aquellos núcleos que muestren el comportamiento ideal de degradación de material orgánico. En la figura 2 se observa el comportamiento diferenciado de núcleos mezclados y no mezclados de acuerdo con los valores de PPI. Each one of the selected cores is subject to a preliminar dating (one of each five samples) using the 210Pb technique, as indicated below, to prove that this cores is datable. Posteriorly are calculated the loss on ignition (LOI), to obtain a preliminar evaluation of the organic matter, which allows selecting those cores that show the ideal behavior of the organic matter degradation. In the figure 2 is observed the differencial behavior of mixed and not mixed cores according to LOI values. Once the ideal core is selected, undergoes to the analysis of radionuclides, heavy metals and organic compounds. Cada uno de los núcleos seleccionados, se somete a un fechado preliminar (una muestra de cada 5) utilizando la técnica de 210Pb, como se indica a continuación, para comprobar que ese núcleo es fechable. Pb DATING 210 The method of 210 Pb, has been applied in lakes, estuaries and coastal marine sediments. The 210Pb (half life 22.3 years) is a member of the uranium-238 decay series. In shallow ocean areas, it is supplied by the in situ disintegration of 222Rn (t1/2 = 3.8 days) from dissolved 226Ra in seawater and from atmospheric deposition of 210Pb to sea surfaces. Una vez seleccionado el núcleo idóneo, se somete al análisis de radionúclidos, metales pesados y compuestos orgánicos. FECHADO CON Pb 210 Because bottom sediments also contain 210Pb from the in situ decay of 226Rn (supported 210Pb), the additional 210Pb is known as excess or unsupported 210Pb (210Pbex). The activity of 210Pbex decreases over time since deposition while 210Pbsupp activity remains constant. El método de Pb, ha sido aplicado en estudios de sedimentos de lagos, estuarios y zonas marinas costeras. El 210Pb (tiempo de vida media de 22,3 años) es miembro de la serie de decaimiento del 238 U. En áreas oceánicas poco profundas es suministrado mediante la desintegración in situ de 222Rn (t1/2 = 3,8 días) proveniente de 226 Ra y por la depositación de 210Pb atmosférico a la superficie del 210 A 210Pb-chronology is determined for a sediment core based on the down-core activities of 210Pbex (total minus supported). There BAHAMAS CUBA MEXICO HAITÍ HONDURAS MARTINICA ARUBA NICARAGUA EL SALVADOR ST. VINCENT & THE GRENADINES ANTILLAS HOLANDESAS ANTIGUA & BARBUDA GUADALUPE DOMINICA ST. LUCIA BARBADOR GRANADA TRINIDAD & TOBAGO PANAMÁ COSTA RICA VENEZUELA COLOMBIA GUYANA AN GU FR YAN AN CE A SA GUATEMALA ST. KITTS & NEVIS JAMAICA SU RIN BELICE REPÚBLICA DOMINICANA Figura 3. Zona de cooperación Gran Caribe. Figure 3. Gran Caribe cooperation zone. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 35 Tecnología • Technology agua. Debido a que los sedimentos contienen 210Pb proveniente del decaimiento in situ de 226Ra (210Pb soportado), el 210Pb adicional es conocido como 210Pb en exceso o no soportado (210Pbex). La actividad de 210Pbex decrece con el tiempo mientras que la actividad de 210Pbsop permanece constante. Una cronología con 210Pb en un núcleo sedimentario es determinada basándose en las actividades de 210Pbex (210Pb total menos 210 Pb soportado) a lo largo de todo el núcleo. Existen tres métodos alternativos para analizar la actividad total de 210Pb en una muestra de sedimentos: - Espectrometría beta: medida a través de la actividad del 210Bi. - Espectrometría gamma: medida directamente como 210 Pb (210Pb emite un fotón gamma a 46,5 keV). El 210Pbsop es obtenido mediante la medición simultánea de la actividad de otros productos hijos del 226Ra (214Bi, 214Pb). - Espectrometría alfa: medida a través de la actividad de 210Po, asumiendo que 210Po y 210Pb están en equilibrio, asi que mediante la medición de la actividad de 210Po es posible derivar la actividad de 210Pb. El 210Pbsop es determinado mediante la medición de 210Pb a una profundidad suficiente por debajo de la interface agua-sedimento, donde ya no haya más 210Pbex, y aplicando este valor de 210Pbsop a todas las secciones del sedimento. En todos los casos el 210Pbex es estimado mediante la diferencia entre las actividades de 210Pbtot y 210Pbsop. Los perfiles de 210Pbex contra la profundidad (cm) y la profundidad de masa (g/cm2), son usados para calcular las tasas de acumulación y de sedimentación respectivamente. Las tasas de acumulación del sedimento dependen de la forma del perfil de 210 Pbex (actividad de 210Pbex contra la profundidad corregido con la compactación del sedimento) y de los resultados individuales de la mediciones de la actividad de 210Pbex (Zaborska A., et. al., 2007). ESTUDIO DE CONTAMINANTES EN LOS NÚCLEOS Una vez fechado el sondeo, los análisis de los contaminantes en cada una de las secciones permiten determinar el momento en el que se produjo la emisión de estas especies al medio o en el que se introdujeron sistemas de mejora en las fuentes emisoras, como se observa en la figura 3. Todos los países involucrados en el proyecto regional RLA/7/012 llevan a cabo diversas tareas, sin embargo mientras que a cada uno de los países les corresponde el muestro, secado y molienda de sus muestras, el resto de las actividades se realizan de forma compartida por todos los países, que han sido capacitados y equipados para cumplir con los requerimientos del proyecto. Así, el CIEMAT como participante asociado al proyecto tiene la misión de la determinación del tamaño de grano y el análisis del contenido de carbono total, nitrógeno total, carbono orgánico de todas las muestras del proyecto, así como la determinación de radionúclidos por espectrometría gamma y el fechado por espectrometría alfa 36 Figura 3. Flujo de Hg natural y antropogénico. Se observa que aproximadamente para el año 1900 la aportación de Hg antrópico iba en ascenso, hasta llegar a su punto máximo en 1990, año en el que empieza a disminuir el flujo, probablemente debido a la implantación de algún sistema de mejora. Figure 3. Fluxes of natural and anthropogenic Hg. Is observed that approximately in 1900 the inputs of anthropic Hg were in climb, untill reach a peak in 1990, in this year we observe a drop in the Hg flux, likely due to the application of some improvement system. are three alternative methods of analysing the total activity of 210 Pb in a sediment sample: - Beta spectrometry: measurement of 210Bi activity, - Gamma spectrometry: direct 210Pb measurement (210Pb emits a 46.5 keV gamma photon). Supported 210Pb (210Pbsupp) by gamma spectrometry is achieved by measuring the activity of other daughter products of 226Ra (i.e. 214Bi, 214Pb). - Alpha spectrometry: measurement of 210Po activity, assuming that 210Po and 210Pb are in equilibrium so that by measuring 210 Po activity we also derive 210Pb activity. Pbsupp is determined by measurement of 210Pb sufficiently deep below the sediment-water interface where no 210 Pb ex remains and a single value is applied to all sediment depth intervals. 210 In all cases, 210Pbex is estimated as the difference between total and 210Pbsupp activity. Profiles of 210Pbex versus depth (cm) and mass depth (g/cm2) are then used to calculate sediment accumulation rates and sedimentation rates, respectively. The accumulation rates of the sediment depent of the shape of the 210Pbex profile (210Pbex versus depth corrected with the sediment compactation) and of the individual results of the 210 Pbex activity measurments (Zaborska A., et. al., 2007). STUDY OF THE POLLUTANTS IN THE CORES Once the core has been dated, the analysis of the pollutant in each one of the sections allows determine the time in which The sediments can be considered as a bank of environmental information because they register the activities that take place in their surrounding through the time CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo de algunos de los países que no cuentan con estas capacidades. Además, el CIEMAT está colaborando activamente en la capacitación de personal técnico para asegurar el cumplimiento de los acuerdos entre los países. Durante mi estancia en CIEMAT me encuentro tomando una capacitación dirigida por investigadores del Centro en las áreas de análisis elemental, difracción y fluorescencia de rayos X y determinación de tamaño de grano, apoyando los estudios de este proyecto en la desembocadura del río Coatzacoalcos en el golfo de México. REFERENCIAS / REFERENCES - Machain-C. M.L. y Ruiz-F. A. C., 2006. Indicadores biofísicos en sedimentos acuáticos. Especies, espacios y riesgos. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales / Instituto Nacional de Ecología / Comisión para la Cooperación ambiental / Unidos para la Conservación. 205-219 pp. - Zaborska Agata, Carroll JoLynn, Papucc Carlo, Pempkowiak Janusz, 2007. Intercomparison of alpha and gamma spectrometry techniques used in 210Pb geochronology. Journal of Environmental Radioactivity 93 (2007) 38-50. there was the emision of these species into the environment or the time in which were introduced improvement systems in the emision sources, as shown in the figure 3. Every country involved in the regional project RLA/7/012 are conducting various activities, however, while corresponds to each country the sampling, drying and grinding of its samples, the rest of the activities are carrying out on a shared way by all the countries, that have been trained and equipped to accomplish all the project requirements. Thus, the CIEMAT as an associate participant to the project has the mission of the grain size determination and the analysis of the total carbon, total nitrogen and organic carbon of all the samples of the project, as well as the radionuclides determination by gamma spectrometry and the dating with alpha spectrometry of some countries that does not have these capacities. Also, the CIEMAT is working actively in the training of technical staff to ensure the accomplishment of the agreements between the countries. During my stay in CIEMAT, I am taking a capacitation directed by researchers of the Center in the areas of elemental analysis, diffraction of X ray and fluorescence of X rays and grain size determination, supporting the studies of this project in the mouth of the Coatzacoalcos River in the Gulf of Mexico. Medio ambiente • Environment Proyecto Singular Estratégico“Tecnologías avanzadas de generación, captura y almacenamiento de CO2”, PSE 2-2005. Subproyecto “Almacenamiento geológico de CO2” Singular Strategic Project for the “Advanced Technologies for Generation, Capture and Storage of CO2”, PSE 2-2005. “CO2 Geological Storage” Subproject Fernando RECREO, Luis PÉREZ DEL VILLAR, Celsa RUIZ, Rocío CAMPOS, Sonsoles EGUILIOR, Antonio HURTADO, Luis LOMBA, Marta PELAYO y Antonio. J. PRADO. Departamento de Medio Ambiente. División de Almacenamiento Geológico. CIEMAT / Department of Environment. Geological Disposal Division. CIEMAT La División de Almacenamiento Geológico de CIEMAT está trabajando en Almacenamiento Geológico de CO2, en colaboración con IGME, desde el año 2005 en el Proyecto Singular Estratégico “Tecnologías avanzadas de generación, captura y almacenamiento de CO2”, con los objetivos de: realizar un proceso de selección de formaciones geológicas potencialmente favorables para el almacenamiento de CO2 en España, desarrollar metodologías para valorar la capacidad de almacenamiento geológico de CO2, y estudiar la potencialidad de los análogos naturales de almacenamiento de CO2 para evaluar el comportamiento y la seguridad a largo plazo. Estos trabajos están publicados como Informes Técnicos CIEMAT. INTRODUCCIÓN Durante la era industrial, la concentración atmosférica de CO2 se ha incrementado de forma prácticamente continua. Este incremento se atribuye, principalmente, a la quema del petróleo, carbón y gas natural, para su uso en la generación eléctrica, el transporte, y otros usos industriales y domésticos. Actualmente existe un consenso mayoritario de que el incremento en la concentración del CO2 en la atmósfera está alterando la variación natural del clima. Para corregir esta perturbación de carácter antrópico se deben estabilizar las concentraciones de CO2 durante las próximas décadas. Dado que las emisiones continúan creciendo, y que se espera que se dupliquen conforme los países en vías de desarrollo vayan incrementando su nivel de industrialización, es necesario desplegar distintas alternativas que ayuden a disminuir el nivel de CO2 en la atmósfera. Figura 1. Vista en planta y perfil de una estructura de la Cuenca de Almazán a nivel del techo de la formación Utrillas, atravesada por el sondeo El Gredal (exageración vertical x 4). Figure 1. View from above and profile of a geological structure from the Almazán Basin. Top of the Utrillas Formation tapped by El Gredal borehole (vertical enlargement x 4). 38 CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo Las tecnologías CAC consisten en capturar el CO2 antes de su emisión a la atmósfera e inyectarlo en una formación geológica profunda La Comunicación de la Comisión Europea al Consejo, al Parlamento Europeo, al Comité Económico y Social Europeo y al Comité de las Regiones de 10 de enero de 2007, titulada «Limitar el calentamiento mundial a 2o C - Medidas necesarias hasta 2020 y después», COM(2007) final, precisa que, en el contexto de la reducción global de las emisiones de CO2 en un 50 % de aquí a 2050, es necesario reducir en un 30 % las emisiones en el mundo desarrollado de aquí a 2020, y entre el 60 % y el 80 % desde 2020 hasta 2050. Esto incluye una producción y un uso más eficiente de la energía, así como alternativas energéticas con emisiones menores (o no significativas) de CO2 tales como la solar, eólica, biomasa o la nuclear; junto con la captura y almacenamiento del CO2 (CAC). Básicamente las tecnologías CAC consisten en capturar el CO2 antes de su emisión a la atmósfera e inyectarlo en una formación geológica profunda, donde deberá permanecer durante un período de tiempo de entre 1000 y 10.000 años, de modo que la concentración del CO2 atmosférico se estabilice en torno a los 450-550 ppmv. La posibilidad de fugas significativas desde los almacenamientos geológicos de CO2 supondría un riesgo medioambiental que pondría en peligro la mitigación del cambio climático, que es, en definitiva, el objetivo perseguido. Por tanto, para que el almacenamiento geológico a gran escala pueda aceptarse como una opción segura, es necesario alcanzar un conocimiento detallado de las implicaciones medioambientales del comportamiento a largo plazo de las altas concentraciones del CO 2 almacenado en formaciones geológicas. La caracterización detallada del almacenamiento, el análisis de la seguridad a largo plazo y la evaluación preventiva de riesgos juegan así un papel clave. The Geological Storage Division of CIEMAT is working on geological storage of CO2, in collaboration with IGME, since 2005 as part of the Singular Strategic Project “Advanced Technologies for Generation, Capture and Storage of CO2”.The objectives are as follows: carry out a selection process of potentially favourable geological formations for storage of CO2 in Spain, to develop methodologies to assess the CO2 geological storage capacity, and to study the potential of natural CO2 storage analogues to assess long-term performance and safety. These works are published as Ciemat Technical Reports INTRODUCTION During the industrial era, the atmospheric concentration of CO2 has been increasing continuously. This increase is attributed mainly to the burning of oil, coal and natural gas for use in electricity generation, transportation and other industrial and domestic uses. There is currently a majority consensus that the increase in the concentration of CO2 in the atmosphere is altering the natural variation of climate. To avoid this perturbation of anthropogenic origin, CO2 concentrations should become stabilized over the coming decades. Given that emissions continue to grow, and is expected to double as the developing countries are increasing their level of industrialization, it is necessary to deploy alternatives to help decreasing the level of CO2 in the atmosphere. The European Commission’s Communication to the Council, the European Parliament, the Economic and Social Committee and the Committee of the Regions on January 10, 2007, entitled “Limiting global warming to 2 degrees Celsius - The way ahead for 2020 and beyond,” COM (2007, establishes that, in the context of the overall 50% reduction in CO2 emissions by 2050, emissions in the developed world must be reduced by 30% by 2020, and between 60% to 80% from 2020 to 2050. This includes both energy production and more El proceso de selección y caracterización de formaciones Figura 2. Panorámica general de las 3 terrazas de la formación Travertínica de la zona de los Baños de Alicún. a) y b) Precipitación fósil de CaCO3 sobre restos vegetales; c) Precipitación actual de CaCO3 sobre restos vegetales; y d) Precipitación actual de CaCO3 en forma de cascada. Figure 2. Overview of 3 terraces of the Travertine formation of the Alicún baths area. a) and b) Precipitation of CaCO3 on fossil plant debris; c) Current precipitation CaCO3 on plant debris, and d) Current CaCO3 precipitation in a waterfall form. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 39 Medio ambiente • Environment efficient use of energy as well as lower (or not significant ones) CO2 emission energy alternatives such as solar, wind, biomass or nuclear, together with CO2 capture and storage (CCS). Basically, CCS technologies consist in capturing CO 2 emissions before its release to the atmosphere and injecting the captured CO2 into deep geological formations, where they should stay for a period of time between 1000 and 10 000 years, so the concentration of atmospheric CO2 will stabilize at around the 450-550 ppmv range. Figura 3: Composición 3D de los modelos digitales del muro y del techo de la potencial formación almacén en la zona de estudio, así como del modelo topográfico (ésta última con escala exagerada). Figure 3: 3D composition of the digital models of the wall and ceiling of the potential storage formation in the study zone, as well as the topographical model (the latter on an exaggerated scale). The possibility of significant leakages from geological storage of CO2 would represent an environmental hazard that would jeopardize the mitigation of climate change, which is ultimately the CCS objective. Therefore, for the geological storage on an industrial scale could be accepted as a safe and reliable option, it is necessary to achieve a detailed knowledge of the environmental implications of long-term behaviour of high concentrations of CO2 stored in geological formations. Detailed geologic characterization of the storage reservoir, the assessment of both long-term behaviour and safety and the forecasting analysis of risks play a key role. geológicas favorables para el almacenamiento de CO2 debe concluir con la valoración de la idoneidad de la formación seleccionada en términos de estanqueidad a largo plazo, y con la cuantificación de la tasa de fuga de CO2 a lo largo del tiempo. Sobre estas bases se determina si la formación cumple con los criterios de comportamiento y seguridad requeridos. The selection and characterization process of geological formations favourable for the storage of CO2 will conclude with an assessment of the adequacy of the selected geological formation in terms of its long run tightness and the CO2 leak rate quantification over time. On these bases it will be determined whether the selected geological formation meets the required behaviour and safety criteria. Un almacenamiento geológico de CO2, entendido como sistema de almacenamiento, tiene un precedente conceptual, pero no el único, en el almacenamiento de residuos radiactivos de alta actividad en formaciones geológicas sobre el cual viene trabajando la Comunidad científica desde los años 70 del pasado siglo. Sin embargo, existen diferencias entre ambas soluciones tecnológicas: The geological storage of CO 2 , as a storage system, has a conceptual precedent, but not the only one, in the high radioactive wastes underground storage on which the scientific community has been working since the 70s of last century. However, differences exist between the two solutions: 1) Las litologías inicialmente favorables: De rocas graníticas y formaciones arcillosas o salinas de muy baja permeabilidad, en el caso de los residuos radiactivos, a formaciones permeables de carácter detrítico (acuíferos), o capas de carbón o estructuras cerradas a techo o lateralmente por materiales impermeables, en el caso del almacenamiento de CO2. 2) La profundidad del almacenamiento, que en el caso del CO2 no puede ser inferior a los 800 m (salvo en la opción de almacenar en capas de carbón) para mantener el CO2 supercrítico, mientras que las profundidades de 500-1000 m de los almacenamientos de residuos radiactivos están más relacionadas con la disuasión de la intrusión humana, voluntaria o accidental. 3) El tiempo mínimo de confinamiento: Superior a los 100 000 años en el caso de residuos radiactivos, de 10.000 años en el caso del CO2. 4) Los mecanismos físicos y químicos de atrapamiento específicos de CO2. Sin embargo, los esfuerzos realizados por la comunidad internacional en el desarrollo metodológico para la caracterización y para de la evaluación del comportamiento y la seguridad a largo plazo de los almacenamientos de residuos radiactivos, son totalmente aplicables y el reto está en la adecuación de las técnicas y de los modelos de cálculo ya desarrollados a las exigencias del almacenamiento de CO2. 40 1) The initial favourable lithologies: Granite rocks and very low permeability clay formations or saline formations, in the case of radioactive waste; detritic permeable formations (aquifers), or coal seams or closed tectonic structures limited by impervious lithologies above or laterally, in the case of CO2 storage. 2) The depth of storage, which in the case of CO2 can not be less than 800 m (except at the option of storing in coal seams) to maintain CO2 under the supercritical conditions, while depths of 500-1000 meters in the storage of radioactive waste are more related to the deterrence of human intrusion either voluntarily or accidentally. 3) The minimum time length of safe confinement: More than 100 000 years in the case of radioactive waste, 10 000 years in the case of CO2. 4) The physical and chemical trapping mechanisms specific for CO2. CCS Technologies consist in capturing CO2 emissions before their release to the atmosphere and injecting them into deep geological formations CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo REALIZACIONES DEL CIEMAT A raíz del encargo recibido por el CIEMAT en el Consejo de Ministros de 23 de julio de 2004 para la creación de un Laboratorio de Tecnologías Avanzadas para investigar la utilización más eficaz y limpia de los combustibles sólidos, con especial referencia al carbón, CIEMAT estableció en 2005 un Acuerdo Específico con el Instituto Geológico y Minero de España (IGME) para el Almacenamiento Geológico de CO2 y otros gases de efecto invernadero, cuyo objetivo inicial era llevar a cabo un proceso de selección de formaciones geológicas potencialmente favorables para el almacenamiento de CO2 en el territorio nacional. Este objetivo se está desarrollando en el Proyecto Singular Estratégico PSE 2-2005 “Tecnologías Avanzadas de Generación, Captura y Almacenamiento de CO2”, y ha dado lugar a varios informes que permiten tener una visión más amplia sobre la capacidad preliminar de la Península Ibérica para almacenar CO2. Desde 2005 a 2008, el Subproyecto “Almacenamiento Geológico de CO2” ha permitido definir las formaciones, y/o estructuras geológicas en las cuencas de los ríos Duero y Ebro con capacidad potencial de almacenar CO2 de forma permanente, llevar a cabo un desarrollo metodológico que permitiera la cubicación de la capacidad total disponible de almacenamiento geológico de CO2 en España y analizar la potencialidad de los análogos naturales de almacenamiento de CO2. En la Memoria del proyecto “Almacenamiento Geológico de CO2”, correspondiente a 2007, presentada en julio de 2008, se incluyen los Informes Técnicos Ciemat realizados entre 2006 y 2007 [1, 2, 3, 4, 5 y 6] Figura 4. Cuencas sedimentarias y Formaciones Favorables para el almacenamiento de CO2 (CIEMAT). Capacidades teóricas estimadas de almacenamiento de CO2 en Mt CO2 eq. Figure 4. Sedimentary Basins and Favorable Formations for CO2 Storage (CIEMAT). Estimated theoretical capacities of CO2 storage in Mt CO2 eq. However, efforts by the international community in developing methodologies for the characterization and evaluation of the behaviour and long-term safety of storage of radioactive wastes are fully applicable and the challenge lies now in adapting both the techniques and the calculation models already developed to the CO2 storage requirements. BIBLIOGRAFÍA / BIBLIOGRAPHY ACHIEVEMENTS OF CIEMAT [1] Informes Técnicos CIEMAT No 1085, “Almacenamiento Geológico de CO2. Criterios de Selección de Emplazamientos” (Ruiz, C. et al, 2006). [2] Informes Técnicos CIEMAT No 1102, “Análogos Naturales del Almacenamiento Geológico de CO2 (fundamentos, ejemplos y aplicaciones para la predicción de riesgos y la evaluación del comportamiento a largo plazo)” (Pérez del Villar, L. et al, 2007). [3] Informes Técnicos CIEMAT No 1130, “Modelización del subsuelo de la Cuenca del Duero y Selección de Formaciones Favorables para el Almacenamiento de CO2 en estado supercrítico” (Prado, A. J., et al, 2008). [4] Informes Técnicos CIEMAT No 1131, “AGP de CO2: Selección de Formaciones Favorables en la Cuenca del Ebro” (Campos, R., CIEMAT, y Perucha, M. A., IGME, 2008). [5] Informes Técnicos CIEMAT No 1132, “Formaciones Favorables para el Almacenamiento de CO2 en la Cuenca de Almazán” (Ruiz, C. y Lomba, L., 2008). [6] Informes Técnicos CIEMAT No 1141, “Estimación de la Capacidad de Almacenamiento Geológico de CO2: Metodología y Aplicación a la Cuenca del Duero (Zona Centro-Oriental)” (Hurtado, A. y Eguilior, S., 2008). Following the order received by the CIEMAT in the Council of Ministers on July 23, 2004 for the creation of a Laboratory of Advanced Technologies for investigating the most efficient and clean use of solid fuels, with particular reference to coal, CIEMAT established in 2005 a specific agreement with the Geological and Mining Institute of Spain (IGME) for the geological storage of CO2 and other greenhouse gases, whose initial aim was to conduct a selection process of potentially favourable geological formations for storage of CO2 in Spain. This objective is being developed in the Singular Strategic Project PSE 22005 “Advanced Technologies for Generation, Capture and Storage of CO2,” and has produced several reports that allow a broader view on the preliminary capacity of the Iberian Peninsula for geologic storage of CO2. From 2005 to 2008, the Sub-project “Geological storage of CO2” has contributed in defining the suitable geological formations, and / or structures in the basins of the Duero and Ebro rivers with a potential to store CO2 in a permanent way; to conduct a methodological development that allows the evaluation of the total available capacity of geological storage of CO2 in Spain, and to analyze the potentiality of CO2 storage natural analogues. The Memory of the “Geological storage of CO2” project for 2007, submitted in July 2008, includes the Ciemat Technical Reports published between 2006 and 2007 [1, 2, 3, 4, 5 and 6]. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 41 Energía • Energy Proyecto Singular Estratégico sobre arquitectura bioclimática y frío solar (PSE-ARFRISOL) Singular Strategic Project on bioclimatic architecture and solar cooling (PSE-ARFRISOL) M. Rosario HERAS CELEMÍN Jefa de la Unidad de Investigación sobre Eficiencia Energética en Edificación. CIEMAT / Head of Energy Efficiency of Building R&D Unit. CIEMAT Desde noviembre de 2005 a diciembre de 2010 se están llevando a cabo las actividades de I+D del Proyecto científicotecnológico singular y de carácter estratégico sobre Arquitectura Bioclimática y Frío Solar PSE-ARFRISOL, que pretende demostrar que la arquitectura bioclimática y la energía solar de baja temperatura son los elementos básicos adecuados para la climatización de la edificación del futuro. INTRODUCCIÓN El sector de la edificación en España genera más del 33% del consumo de energía convencional y en la UE el 40%. Cómo reducirlo dependerá del esfuerzo que haga cada país para exigir que los edificios sean eficientes energéticamente. La responsabilidad es compartida: Administraciones Públicas, profesionales relacionados con la arquitectura y usuarios. Caliente Sanitaria (ACS) y Paneles Fotovoltaicos (FV) para generar energía eléctrica. El PSE-ARFRISOL supone un paso adelante sobre el CTE, pues busca reducir los gastos energéticos en climatización utilizando el ACS de los captadores solares y calderas de biomasa como energía complementaria. OBJETIVOS DEL PSE En España, el Gobierno aprobó el Código Técnico de la Edificación (CTE), de obligado cumplimiento desde el 29 de septiembre de 2006, que exige reducir la demanda de energía de los edificios utilizando Captadores Solares Térmicos (CST) para producir Agua El objetivo del PSE-ARFRISOL es la adecuación de la arquitectura bioclimática y de la energía solar para el acondicionamiento térmico de edificios. Para ello se están analizando y monitorizando (evaluando en condiciones reales de uso) cinco contenedores – demostradores de investigación, C-DdI (edificios públicos SP2 - SP6 CONSTRUCCIÓN DE LOS 5 C-DDI de oficinas simbólicos), tanto SP2 - SP6 CONSTRUCTION OF THE 5 C-DDI de nueva planta como a reSP7 EVALUACIÓN ENERGÉTICA & CALIDAD DE AIRE INTERIOR habilitar, construidos en cinco SP2 C-Di CIESOL SP7 ENERGY & INTERIOR AIR QUALITY ASSESSMENT SP2 C-Di CIESOL emplazamientos con condiciones climatológicas distintas SP3 C-Di ED70 SP9 DIFUSIÓN (Almería: Universidad y PSA, SP3 C-Di ED70 (Módulos educativos) SP7 EVALUACIÓN TRANSFERENCIA “Cambiar mentalidad” DE SP7 ASSESSMENT Madrid, Soria y Asturias) que SP1 SP9 DISSEMINATION SP4 C-Di PSA INFORMACIÓN ESTUDIOS PREVIOS serán capaces de ahorrar de (Educational modules) SP4 C-Di PSA SP1 “Change mentality” TRANSFER un 80 a un 90% de energía PRELIMINARY STUDIES SP8 I+D SISTEMAS OF SP5 C-Di FBARRED SP8 SISTEM R&D convencional (el 60% con los INFORMATION SP9 DIFUSIÓN /SP9 DISSEMINATION SP5 C-Di FBARRED sistemas solares pasivos y el SP8 I+D EN SISTEMAS ACTIVOS & PASIVOS 10% - 20% restante con los SP6 C-Di CEDER SP8 R&D IN ACTIVE AND PASSIVE SYSTEMS SP6 C-Di CEDER sistemas solares activos y la biomasa). Este objetivo geneSP’s nuevos desde 2008 / New SP’s since 2008: SP1 ESTUDIOS PREVIOS (en fase de diseño de los C-DdI) SP1 PRELIMINARY STUDIES (in C-DdI desing phase) ral se concreta en objetivos SP10 Puesta a punto, O/M y mejora instalaciones SP10 Installation commissioning, O/M & upgrade parciales desarrollados en onSP11 Análisis factores humanos y sociales ce subproyectos (ver figura 1). SP11 Human and social factor analysis Figura 1. Organización - 11 Subproyectos (SPʼs). Figure 1. Organization - 11 Subprojects (SPʼs). 42 El C-DdI es, por tanto, el laboratorio para investigar los CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo El objetivo del PSE-ARFRISOL es la adecuación de la arquitectura bioclimática y de la energía solar para el acondicionamiento térmico de edificios pormenores científicos y tecnológicos, y su objetivo es comprobar las técnicas de calefacción, refrigeración e iluminación desarrolladas al efecto. Además, se investigará en sistemas solares activos de fabricación española (CST, FV, integración arquitectónica, máquinas de absorción para refrigeración, “frío solar”, etc.), para obtener equipos más competitivos y avanzados que los ya existentes. En este proyecto están implicados ingenieros, arquitectos y constructores, así como investigadores, científicos y comunicadores que buscan conseguir los objetivos específicos siguientes: • Cinco edificios (C-DdI) de oficinas singulares en cuanto a diseño, instalaciones y resultados energéticos cuantificados en condiciones reales de uso. • Edificios eficientes energéticamente, con un consumo medido, analizado y cuantificado entre 80% y 90% menor que los actuales. • Instalaciones y equipos solares: captadores, módulos fotovoltaicos y máquinas de absorción, estudiados y optimizados para su puesta en el mercado. • Módulos educativos, elaborados por profesores de la Real Sociedad Española de Física (RSEF), apropiados y validados por “muestreo” en centros educativos de las Comunidades Autónomas donde están ubicados los C-DdI. • Documentos elaborados para “cambiar la mentalidad” de los diferentes sectores de la sociedad, en lo que a ahorro de energía en edificios se refiere. Las consideraciones y los aspectos de análisis a considerar en todos estos objetivos serán: Económicos / Dinámicos / Técnicos / Cuantificables / Realizables e Industrializables; así mismo se analizará la posible exportación y globalización a la vivienda (u otros tipos de edificación), mejorando uno de los mayores sumideros energéticos que existen actualmente en España. PARTICIPANTES Y DIFUSIÓN DEL PROYECTO Para llevar a cabo el PSE-ARFRISOL se firmó en diciembre de 2005 un Acuerdo de Consorcio entre las Instituciones participantes: - Empresas Constructoras: ACCIONA, DRAGADOS, DRACE, FCC y OHL. - Empresas fabricantes de captadores solares y módulos fotovoltaicos: ATERSA, GAMESA, ISOFOTON y Grupo UNISOLAR. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 The R&D activities for the scientific-technological singular strategic Project on Bioclimatic Architecture and Solar Cooling – PSE-ARFRISOL – are being carried out from November 2005 to December 2010. This project aims to demonstrate that bioclimatic architecture and low-temperature solar energy are the appropriate basic elements for climatization of future buildings. INTRODUCTION The building sector in Spain accounts for more than 33% of conventional energy consumption, and in the EU the figure is 40%. How to reduce this figure will depend on the efforts made by each country to require that buildings be more energy efficient. This is a shared responsibility: Public Administrations, architectural professionals, and users. In Spain, the government passed the compulsory Código Técnico de la Edificación (CTE) [Technical Building Code] on September 29, 2006, which requires that buildings reduce energy demand by using Solar Thermal Collectors (STC) to produce Sanitary Hot Water (SHW) and Photovoltaic Panels (PP) to generate electric power. The PSEARFRISOL is a step forward in implementation of the CTE, as it seeks to reduce the energy costs of climatization by using the SHW of solar collectors and biomass boilers as complementary energy. OBJECTIVES OF THE PSE The goal of the PSE-ARFRISOL is to adapt bioclimatic architecture and solar energy for thermal conditioning of buildings. To this end it is analyzing and monitoring (assessing under actual conditions of use) five research containers – demos: C-DdI (symbolic public office buildings), both newly built and to be refurbished, built on five sites with different climate conditions (Almería: University and PSA, Madrid, Soria and Asturias) and which will be capable of saving between 80% to 90% of conventional energy (60% with passive solar systems and the remaining 10% - 20% with active solar systems and biomass). This general goal is divided into partial objectives developed in eleven subprojects (see figure 1). Therefore, the C-DdI is a laboratory for investigating the scientific and technological details, and its purpose is to verify the heating, cooling and lighting techniques developed for this purpose. In addition, research will be done on Spanish-manufactured active solar systems (STC, PP, architectonic integration, absorption equipment for cooling, “solar cooling”, etc.), in order to obtain equipments that are more advanced and competitive than those already available. Engineers, architects and constructors are involved in this project, as well as researchers, scientists and communicators. They all seek to achieve the following specific objectives: • Five office buildings (C-DdI) that are singular in terms of design, installations and energy results quantified under actual conditions of use. 43 Energía • Energy - Empresa fabricante de máquinas de absorción acopladas a captadores solares: CLIMATEWELL. - Empresas e ingenierías de diseño de instalaciones solares térmicas y fotovoltaicas ATERSA, ACCIONA, CLIMATEWELL, GAMESA, ISOFOTON y Grupo UNISOLAR. - Grupos de Investigación: CIEMAT y Universidades de Almería y Oviedo. - Depositarios finales y propietarios de los edificios: CIEMAT, Universidad de Almería y Fundación Barredo (Asturias). - Grupo de Profesores de la RSEF que elaboran Unidades Didácticas para educación infantil, primaria, secundaria y bachillerato, sobre la arquitectura bioclimática y el ahorro energético en los edificios. - El Proyecto está avalado por la Plataforma Tecnológica Española de Construcción (PTEC). • Energy efficient buildings, with a measured, analyzed and quantified consumption that is 80% to 90% lower than current levels. • Solar installations and equipment: collectors, photovoltaic modules and absorption equipment, studied and optimized for entering the market. • Educational modules, developed by professors of the Royal Spanish Society of Physics (RSEF), suited to and validated by “sampling” in educational centers of the Autonomous Regions where the C-DdI are located. • Documents prepared to “change the mentality” of different sectors of society with regard to saving energy in buildings. The aspects to be analyzed and considered for all these objectives will be: Economic / Dynamic / Technical / Quantifiable / Feasible and Industrializable. The possible globalization and exportation to housing (or other types of building) will also be analyzed, in order to remedy one of the largest energy drains that currently exist in Spain. TÉCNICAS ARQUITECTÓNICAS UTILIZADAS Este proyecto destaca por sus características técnicas (estrategias y avances en energía solar pasiva y activa) y por sus diferentes localizaciones y climatologías: clima mediterráneo de la Universidad de Almería (UAL), desértico de la Plataforma Solar de Almería (PSA), continental del Edificio 70 en el CIEMAT de Madrid, continental extremo del Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER) en Lubia (Soria) y atlántico de la Fundación Barredo en San Pedro de Anes (Asturias). En los C-DdI se estudia y analiza la aplicación de la Energía Solar a la edificación usando tanto métodos teóricos (simulación) como experimentales (monitorización) en condiciones reales de uso, y se evalúan técnicas y datos, con lo que se obtendrá un conocimiento detallado de su comportamiento energético. Además, se profundiza en las tecnológicas de los sistemas solares activos, (CST, FV, maquinas de absorción, etc.) para obtener equipos españoles basados en los prototipos que están desarrollando las empresas participantes y que posteriormente, una vez estudiados y optimizados, se pondrán en el mercado. El PSE-ARFRISOL está estructurado en 11 subproyectos: SP 1 “Estudios previos de los C-DdI”, del SP 2 al SP 6 “Construcción de los 5 C-DdI”, SP 7 “Evaluación energética y calidad del aire de los C-DdI en condiciones reales de uso”, SP8 “I+D de los sistemas solares y tratamiento del aire interior”, SP 9 “Difusión con la elaboración de Guías de Diseño y de los Módulos Educativos”, SP10 “Puesta a punto, operación y mantenimiento, mejora y optimización de las instalaciones” y SP 11 “Estudios de factores humanos y sociales”. LOS C-DdI (EDIFICIOS) AL DETALLE Los cinco C-DdI utilizan diferentes técnicas solares activas y pasivas. Las estrategias solares pasivas más representativas son: aprovechamiento de la inercia térmica, ganancia directa de radiación a través de huecos acristalados e indirecta a través de muros. Las 44 PROJECT PARTICIPANTS AND DISSEMINATION To undertake the PSE-ARFRISOL, a Consortium Agreement was signed in December 2005 between the participating institutions: – Construction companies: ACCIONA, DRAGADOS, DRACE, FCC and OHL. – Solar collector and photovoltaic module manufacturers: ATERSA, GAMESA, ISOFOTON and UNISOLAR Group. – Manufacturer of absorption equipment coupled to solar collectors: CLIMATEWELL. – Solar thermal and photovoltaic installation design firms and engineering companies: ATERSA, ACCIONA, CLIMATEWELL, GAMESA, ISOFOTON and UNISOLAR Group. – Research Groups: CIEMAT and Universities of Almería and Oviedo. – Final building trustees and owners: CIEMAT, University of Almería and Barredo Foundation (Asturias). – Group of RSEF professors who develop Didactic Units regarding bioclimatic architecture and energy savings in buildings for nursery, primary and secondary schools. – The Project is supported by the Spanish Technological Construction Platform (PTEC). ARCHITECTONIC TECHNIQUES This project is noteworthy for its technical characteristics (strategies and breakthroughs in passive and active solar energy) and for its different locations and climates: Mediterranean climate of the The goal of the PSE-ARFRISOL is to adapt bioclimatic architecture and solar energy for thermal conditioning of buildings CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo técnicas solares activas son las de campo solar térmico: CST, máquinas de absorción para refrigerar los edificios, FV para producir electricidad de consumo en los propios edificios y biomasa en dos C-DdI. Estas construcciones tienen una superficie aproximada de 1000 m2 (la de Madrid 2000 m2) y se usarán como oficinas, función que servirá para su extrapolación al sector residencial. El C-DdI del Centro de Investigaciones en Energía Solar (CIESOL) en la UAL (clima mediterráneo), inaugurado en diciembre del 2005, alberga a investigadores de la Universidad y del CIEMAT (PSA). Tiene técnicas solares pasivas y activas: fachadas ventiladas, ventilación cruzada y sombreamientos en huecos y ventanas, así como cubierta inclinada que soporta los captadores térmicos. El arquitecto es Javier Torres Orozco. (Ver figura 2). El C-DdI del Edificio 70 del CIEMAT en Madrid (clima continental), alberga desde marzo de 2008 a los investigadores de la Unidad de Biomedicina Epitelial del CIEMAT. Es la prolongación de otro edificio ya existente y cuenta con técnicas solares activas y pasivas, sin cambiar la tipología edificatoria del contiguo. Entre las técnicas pasivas esta el uso de fachadas ventiladas, acristalamientos selectivos por plantas y orientaciones, así como sombreamientos en fachada sur mediante viseras de vidrio con células fotovoltaicas integradas; en la cubierta hay una pérgola metálica que proporciona sombreamiento e incorpora la instalación de CST. El arquitecto es Juan Carlos Gutiérrez García. (Ver figura 3). Figura 2. Centro de Investigaciones en Energía Solar (CIESOL). Figure 2. Solar Energy Research Center (CIESOL). University of Almería (UAL), desert climate of the Almería Solar Platform (PSA), continental climate of the CIEMAT Building 70 in Madrid, extreme continental climate of the Center for Development of Renewable Energies (CEDER) in Lubia (Soria), and Atlantic climate of the Barredo Foundation in San Pedro de Anes (Asturias). The application of Solar Energy to building is studied and analyzed in the C-DdI, using both theoretical (simulation) and experimental (monitoring) methods under actual conditions of use, and techniques and data are assessed, in order to obtain a detailed knowledge of the energy performance. In addition, an in-depth study is made of the technologies of active solar systems (STC, PP, absorption equipment, etc.) to obtain Spanish equipment based on the prototypes that are being developed by the participating companies and that, once studied and optimized, will subsequently be launched on the market. The PSE-ARFRISOL is divided into 11 subprojects: SP 1 “Preliminary studies of the C-DdI”, SP 2 to SP 6 “Construction of the 5 C-DdI”, SP 7 “Energy and air quality assessment of the C-DdI under actual conditions of use”, SP 8 “R&D of solar systems and interior air conditioning”, SP 9 “Dissemination with development of Design Guidelines and Educational Modules”, SP 10 “Commissioning, operation and maintenance, upgrading and optimization of the installations”, and SP 11 “Studies of human and social factors”. DETAILS OF THE C-DdI (BUILDINGS) Figura 3. Edificio 70 del CIEMAT. Figure 3.CIEMAT Building 70. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 The five C-DdI use different active and passive solar techniques. The most representative passive solar strategies are: use of thermal inertia, direct radiation gain through windows and indirect through walls. 45 Energía • Energy Active solar techniques are the ones used in a solar thermal field: STC, absorption equipment for cooling buildings, PP to produce electricity for building consumption, and biomass in two C-DdI. These constructions have an approximate surface area of 1000 m2 (the one in Madrid 2000 m2) and they are used as offices, a function that will serve for extrapolation to the residential sector. Figura 4. PSA-CIEMAT. Tabernas (Almería). Figure 4. PSA-CIEMAT. Tabernas (Almería). El C-DdI de la PSA-CIEMAT en Tabernas, Almería (clima desértico), inaugurado en diciembre de 2007, acoge a investigadores de la PSA. En su ejecución se han utilizado materiales como mármol de Macael, hormigón armado y cemento. Las técnicas solares pasivas son: sombreamientos mediante visera en fachada sur en cuyo frontal están los módulos fotovoltaicos, sombreamientos en cubierta mediante doble pérgola metálica, que a la vez soporta el sistema solar térmico y el radioconvectivo del edificio. Como novedad lleva tubos enterrados para enfriar el aire a través del subsuelo. El arquitecto es Juan José Rodríguez García. (Ver figura 4). El C-DdI de la Fundación Barredo en San Pedro Anes, Asturias (clima atlántico), acoge al personal del Túnel de Viento e Incendios sito en esa localidad. Se asemeja a un antiguo hórreo asturiano y contiene un invernadero acristalado donde están integrados los paneles fotovoltaicos. Entre los materiales predominan la piedra de Covadonga, la madera y aislante de lana de roca. Predominan los sombreamientos en fachadas y en la cubierta están integrados los CST. En su parte activa destaca el suelo radiante como apoyo para la calefacción; también cuenta con tubos enterrados de agua para intercambiar calor con el terreno. Está en fase de terminación. Los arquitectos son Carlos Expósito Mora y Emilio Miguel Mitre. (Ver figura 5). El C-DdI del Centro de Control y Accesos del Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER) situado en Lubia, Soria (clima continental extremo), es la rehabilitación de un edificio ya existente. Tiene fachadas sombreadas y en la cubierta dispone de una doble pérgola para los CST y los sistemas radioconvectivos; también tiene tubos enterrados de agua. En la parte solar activa cuenta con suelo radiante para apoyo a calefacción. Este C-DdI esta en fase de construcción y se espera su terminación a comienzo del 2009. 46 The C-DdI of the Solar Energy Research Center (CIESOL) in the UAL (Mediterranean climate), inaugurated in December 2005, houses researchers from the University and from the CIEMAT (PSA). It has passive and active solar techniques: ventilated façades, cross ventilation and shading in openings and windows, as well as a slanted roof that supports the thermal collectors. The architect is Javier Torres Orozco. (See figure 2). The C-DdI of CIEMAT Building 70 in Madrid (continental climate) has housed, since March 2008, researchers from the Epithelial Biomedicine Unit of the CIEMAT. It is a prolongation of another already existing building and has active and passive solar techniques, without changing the building typology of the adjoining building. The passive techniques include the use of ventilated façades, selective use of glass by floor and orientation, as well as shading on the south façade by means of glass visors with integrated photovoltaic cells; there is a metal pergola on the roof that provides shade and contains the STC installation. The architect is Juan Carlos Gutierrez Garcia. (See figure 3). The C-DdI of the PSA-CIEMAT in Tabernas, Almería (desert climate), inaugurated in December 2007, houses researchers from the PSA. The materials used to build it include Macael marble, reinforced concrete and cement. The passive solar techniques are: shading by means of visor on the south façade on the front Figura 5. Fundación Barredo. San Pedro Anes (Asturias). Figure 5. Barredo Fundation. San Pedro Anes (Asturias). CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 a fondo Los arquitectos son Carlos Expósito Mora y Emilio Miguel Mitre. (Ver figura 6). En las instalaciones convencionales de los C-DdI del SP 5 y SP 6 se usara biomasa, sin consumo alguno de energía fósil o no renovable, mientras que en los demás se utilizará gas natural, siendo previsible un consumo reducido. AGRADECIMIENTOS El PSE-ARFRISOL, Referencia PS-120000-2005-1, es un Proyecto científico -tecnológico singular de carácter estratégico aceptado por el Plan Nacional de I+D+I 2004-2007, cofinanciado con Fondos FEDER y subvencionado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN). BIBLIOGRAFÍA / BIBLIOGRAPHY [1]. Heras, J: “PSE-ARFRISOL una alternativa al ahorro energético en edificios de oficinas”. Revista MAPHRE SEGURIDAD, (Septiembre 2008) [2]. Heras, J: “PSE-ARFRISOL busca reducir el consumo energético en edificios de oficinas” Revista El INSTALADOR. Número Junio 2007 [3]. Heras, J: “PSE-ARFRISOL en Pleno desarrollo” Revista ECOCONSTRUCCIÓN. Número 4 (Año 2007) [4]. Heras, M.R.; Marco, J. (1990) Comportamiento Energético de Edificios Solares Pasivos. Plan de Monitorización del Instituto de Energías Renovables. Ed. CIEMAT. Madrid. [5]. Heras, M.R.; Jiménez, M.J.; San Isidro, M.J.; Zarzalejo, L.F.; Pérez, M “Energetic Analysis of a Passive Solar Design, Incorporated in a Courtyard after Refurbishment, Using an Innovative Cover Component Based in a Sawtooth Roof Concept” Solar Energy Journal . Vol 78, N 1, 2005, pp 85-98. [6]. Heras, M.R.; Bosqued, R.: “Criterios para la integración de la energía solar en los edificios” Revista AMYCYF. Dic 2004, pp. 19 – 31. [7]. “Curso sobre Energía Solar en la edificación”. Serie Ponencias CIEMAT. 2006 [8]. HERAS, M.R.; SAN ISIDRO, M.J.; ZARZALEJO, L; JIMENEZ, M. J. “Meduca Project. Energetic Evaluation of UAL building”. (Final Report)”. Informe Técnico: DER-ESEAECED-46114-IT-1-0, 18-4-01 [9]. SAN ISIDRO, M.J.; ZARZALEJO,L.F.; HERAS, M.R: “Barrio Goya Project (Thermie Program) Energetic Evaluation of Barrio Goya Buildings (Final Report)” Informe Técnico: DERESE-AECED-46111-IT-1-1, 10-5-01 [10]. Directiva Europea relativa a la Eficiencia Energética de Edificio del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre de 2002, 2002/91/CE [Diario Oficial L 001 de 4.1.2003]. [11]. Ley de Ordenación de la Edificación. Ley 38/1999, de 5 de noviembre, (BOE núm. 266, de 6 de noviembre de 1999). [12]. Código Técnico de la Edificación (CTE) aceptado Consejo de Ministros del 11 de marzo de 2006 y publicado en el BOE del 28 de marzo de 2006, (www.codigotecnico.org) CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Figura 6. Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER). Lubia (Soria). Figure 6. Center for Development of Renewable Energies (CEDER). Lubia (Soria). of which are the photovoltaic modules, shading on roof by means of double metal pergola, which in turn supports the building’s solar thermal and radio convective systems. As a novelty, there are buried pipes to cool the air through the basement. The architect is Juan José Rodriguez Garcia. (See figure 4). The C-DdI of the Barredo Foundation in San Pedro Anes, Asturias (Atlantic climate) houses the personnel of the Wind and Fire Tunnel located in this town. Its appearance is similar to an old Asturian hórreo (granary), and it contains a glassed-in greenhouse where the photovoltaic panels are located. Stone from Covadonga, wood and rock wool insulation predominate among the materials. Shading on the façades prevails, and the STC are integrated into the roof. The active part includes the underfloor radiant heating as support for the heating system; there are also buried water pipes for exchanging heat with the ground. It is in the process of being completed. The architects are Carlos Expósito Mora and Emilio Miguel Mitre. (See figure 5). The C-DdI of the Control and Access Center of the Center for Development of Renewable Energies (CEDER), located in Lubia, Soria (extreme continental climate), is a refurbishment of an already existing building. It has shaded façades and the roof is provided with a double pergola for the STC and the radio convective systems; it also has buried water pipes. The active solar part includes underfloor radiant heating as support for the heating system. This C-DdI is under construction and is due to be finished in early 2009. The architects are Carlos Expósito Mora and Emilio Miguel Mitre. Biomass will be used in the conventional installations of the SP5 and SP 6 C-DdI, without any consumption of fossil or non-renewable energy, whereas in the rest of the C-DdI natural gas will be used. It is expected that consumption will be reduced. ACKNOWLEDGEMENTS The PSE-ARFRISOL, Reference PS-120000-2005-1, is a scientifictechnological singular strategic Project accepted by the 2004-2007 National R&D&I Plan, co-funded with FEDER Funds and subsidized by the Ministry of Science and Innovation (MICINN). 47 Mariano BARBACID. Director del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) Mariano BARBACID. Director of Spaish National Cancer Research Centre (CNIO) 26 años después del aislamiento del primer oncogén humano 26 years after the isolation of the first human oncogene Por Miguel EMBID. (Comité científico-técnico en el área de Tecnología y Física-Médica de la revista Vértices). By Miguel EMBID. (Scientific-technical committee in the Technology and Physical-Medical area of the Vértices magazine). Han pasado 26 años desde que Mariano Barbacid se convirtiera en el primer científico en conseguir aislar un gen oncogénico (el T24) en un tumor humano (cáncer de vejiga). Dicho descubrimiento fue publicado en mayo de 1982 en un artículo en la revista de la Academia de las Ciencias de Estados Unidos, y tres más aparecieron a lo largo del mismo año en Nature. La importancia de los oncogenes –genes susceptibles de transformar células normales en cancerosas– es uno de los grandes descubrimientos que han marcado el comienzo de una nueva era en la investigación oncológica, pues el cáncer no existiría si no hubiera mutaciones que generen oncogenes e inactiven genes supresores de tumores. Hoy en día se llevan identificados más de 360 genes mutados, que representan casi el 2 por ciento del genoma humano en al menos uno de los aproximadamente 150 tipos de tumores malignos conocidos. Algunos de estos tumores pueden ser iguales desde el punto de vista patológico, pero distintos molecularmente, con lo que la complejidad para secuenciar hasta 10.000 genomas y su consecuente inversión económica son enormes. Esto significa que conocemos muy poco de “nuestro enemigo” el cáncer. De ahí que no haya una “varita mágica” para la curación general del cáncer, pues los descubrimientos se hacen poco a poco y tumor a tumor. Actualmente, la lucha contra el cáncer se lleva a cabo desde varios frentes, ya sea eliminándolo directamente del cuerpo mediante operación quirúrgica, cortándoles su suministro de alimentación, quemándolos a base de irradiarles con fotones, electrones, protones e iones ligeros, atacándoles en su interior por medio de la genética, etc. VÉRTICES. ¿De entre todas las formas de vencer al cáncer cuál es la mejor? Mariano Barbacid. En aquellos casos en los que se consigue vencer al cáncer, el cómo, no es lo más importante. Ahora bien, sería lógico pensar que siempre es mejor hacerlo con aquellas estrategias terapéuticas que causen el menor número de efectos secundarios. 48 It was 26 years ago that Mariano Barbacid became the first scientist who succeeded in isolating an oncogenic gene (T24) in a human tumor (bladder cancer). This discovery was published in May 1982 in an article in the journal of the U.S. Academy of Sciences, and three more articles appeared that same year in Nature. The identification of oncogenes –genes that are capable of transforming normal cells into cancerous ones– is one of the great discoveries that have marked the beginning of a new era in cancer research, since cancer would not exist if there were no mutations that generate oncogenes and inactivate tumor suppressor genes. More than 360 mutated genes have now been identified, which represent almost 2 percent of the human genome in at least one of the approximately 150 types of known malignant tumors. Some of these tumors may be pathologically equal but molecularly different and, consequently, the complexity involved in sequencing up to10,000 genomes and the resulting economic investment are enormous. This means that we know very little about “our friend” cancer. Thus there is no “magic wand” for a general cure of cancer, as the discoveries are made little by little and tumor by tumor. The fight against cancer is currently being carried out on several different fronts, either by directly eliminating the tumor via a surgical operation; cutting off its supply of nutrients; burning the tumor by irradiating it with photons, electrons and light ions; attacking it from the inside by means of genetics; etc. VÉRTICES. Of all the ways to beat cancer, which one is the best? Mariano Barbacid. In those cases in which cancer is successfully cured, how it is done is not the most important part. However, it is logical to think that the best way to do it is with the therapeutic strategies that cause the least number of side effects. V. There are already proven techniques in other countries, which are demonstrating precisely that they cause the least number of side effects, e.g. therapy with particles (primarily protons) or techniques with advanced drugs that are not implemented CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 firma invitada Spain has approved the same treatments in Chemotherapy as the rest of the European Union and the United States ” in Spain. Is Spain a recommendable country for treating any kind of cancer? Mariano Barbacid @ Luis Medina V. Hay técnicas ya probadas en otros países que están demostrando que su aplicación, precisamente, causa el menor número de efectos secundarios, como la terapia con partículas (principalmente protones) o técnicas con fármacos avanzados que no están implementadas en España. ¿Es España un país recomendable para tratar cualquier tipo de cáncer? MB. Por lo que respecta a la quimioterapia, en España están aprobados los mismos tratamientos que en el resto de la Unión Europea o en Estados Unidos. Puede haber pequeñas diferencias en las fechas de aprobación de un determinado fármaco por la FDA y por la EMEA, pero aún así, estas diferencias no impedirían a nadie el acceso a un determinado tratamiento si fuera estrictamente necesario. Donde si hay diferencias es en el acceso a ensayos clínicos con nuevas moléculas en fase de investigación, ya que para acceder a ellas es necesario estar enrolado en ensayos clínicos. Dado que en España hay muy pocos hospitales que lleven a cabo investigación oncológica clínica, el número de ensayos clínicos, sobre todo de fases tempranas que se llevan a cabo en nuestro país, están por debajo de los niveles que sería deseable. Esto obviamente limita el acceso de pacientes a nuevas moléculas, pero sólo mientras éstas se encuentran en fase de investigación. En España están aprobados los mismos tratamientos de quimioterapia que en el resto de la Unión Europea y en Estados Unidos CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 ” MB. As far as chemotherapy is concerned, Spain has approved the same treatments as the rest of the European Union and the United States. There may be small differences in the dates on which the FDA and the EMEA have approved a certain drug but, even so, these differences would not prevent anyone from accessing a certain treatment if it is absolutely necessary. Where there are differences is in the access to clinical trials with new molecules in the research phase, since having access to these drugs requires being enrolled in a clinical trial. Because there are very few hospitals in Spain that do clinical cancer research, the number of clinical trials carried out in our country, especially in the early phases, is well below the desirable level. This obviously limits patient access to new molecules, but only as long as they are in the research phase. V. The best way to defeat the enemy is to penetrate it from within and know all its habits and skills. Genetics is the weapon (technique) to penetrate the enemy ranks of cancer. Do you think that genetics is the key component of the fight against cancer? MB. Genetics is the key to understanding the errors that turn normal cells into tumor cells. Therefore, it is an important part but not “the key part”. In fact, cancer is so complex that I doubt there is any key component in particular. V. When the genome project is completed, will it give us definitive answers about a total cure for cancer? MB. The human genome was already completed some time ago, and now research if focusing on determination of the tumor genomes. The latest publications in this respect, which were released only a few weeks ago, reveal the complexity of the mutations that build up in tumors. In any case, this information only tells us what is mutated but not how to solve the problem caused by these mutations, and even less about how to implement the necessary remedies. V. One of the abilities of tumor cells is to “eternally” grow, provided they are in an appropriate culture medium. Could the immortality mechanism of cancerous cells, such as the so-called HeLa cells, be used for other curative or anti-aging purposes? 49 26 años después del aislamiento del primer oncogén humano 26 years after the isolation of the first human oncogene I doubt very much that Spain can be a leader in cancer research, whether basic or clinical ” MB. No. There are some connections between aging and cancer, especially at the level of the mechanisms that regulate the length of telomeres, but for the time being these are two very different issues. What human beings seek with anti-aging is to reduce or slow down physiological aging, not the uncontrolled, aberrant “immortality” of tumor cells. V. In recent years, theories based on mathematical sciences have been put forward that propose a way to get rid of the supply mechanism of malignant cells. Wouldn’t these mechanisms also kill off healthy cells? Mariano Barbacid @ Luis Medina V. La mejor forma de vencer al enemigo es conociéndolo desde dentro y sabiendo todos sus hábitos y habilidades. La genética es el arma (técnica) para adentrarse en las filas enemigas del cáncer. ¿Cree que la genética es la pieza clave de la lucha contra el cáncer? MB. La genética es la clave para entender los errores que convierten las células normales en tumorales. Por lo tanto, es una pieza importante, pero no “la pieza clave”. De hecho, el cáncer es tan sumamente complejo que dudo haya ninguna pieza clave en particular. V. Cuando el proyecto genoma éste acabado, ¿nos dará las respuestas definitivas para la curación total del cáncer? MB. El genoma humano se ha completado ya hace tiempo y ahora la investigación se está centrando en determinar los genomas de tumores. Las últimas publicaciones al respecto aparecidas hace tan solo unas semanas ponen de manifiesto la complejidad de las mutaciones que se acumulan en tumores. En cualquier caso, esta información sólo nos dice lo que está mutado, pero no cómo resolver el problema causado por esas mutaciones y menos aún cómo poner los remedios necesarios. V. Una de las habilidades de las células tumorales es su capacidad de crecer “eternamente” siempre que esté en un medio de cultivo apropiado. ¿Se puede aprovechar el mecanismo de inmortalidad de las células cancerígenas, como las llamadas “HeLa”, para otros fines curativos o de antienvejecimiento? MB. No. Hay algunas conexiones entre envejecimiento y cáncer, sobre todo a nivel de los mecanismos que regulan la longitud de 50 MB. I assume your are referring to the antiangiogenic hypothesis, i.e., the theory (not necessarily mathematical) that maintains that, if we inhibit the formation of blood vessels in the tumor, nutrients would not reach it, at least not the center of the tumor mass, and it would end up disappearing. This theory has many supporters because it is easy to understand and simple. As all theories, there is some truth to it but also some naivety or excessive simplification. Now, even if we accept that this therapeutic strategy will only work in certain cases, this would be more than sufficient to justify the attention being paid to it. The issue posed here would not be such a problem, since the molecular mechanisms that lead to the formation of blood vessels in tumors are considerably different from the ones that take place in healthy tissue (e.g., in tissue regeneration) and, therefore, the possibility of a differentiated therapeutic intervention that would only block tumor vascularization (or angiogenesis) should not be ruled out. V. What does Spain need to be a leader not only in research, but also in treatments? MB. I doubt very much that Spain can be a leader in cancer research, whether basic or clinical. The goal should be to attain the level that befits us within the social and economic potential that fortunately our country already has. V. How can young people be motivated to do research? MB. Research must necessarily be a vocational activity but, as in all walks of life, vocations are furthered by offering a suitable professional career and a future that is a little less uncertain than is the case today. We personally wish him luck in his search for knowledge in a field – oncological experimentation – in which the discoveries made to date barely represent the tip of the iceberg. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 firma invitada Dudo mucho que España pueda estar a la cabeza de la investigación oncológica, ya sea básica o clínica ” los telómeros, pero se trata de dos temas, por el momento, muy distintos. El antienvejecimiento que desea el ser humano es una reducción o ralentización del envejecimiento fisiológico, no la “inmortalidad” descontrolada y aberrante que tienen las células tumorales. V. En los últimos años, han aparecido teorías basadas en ciencias matemáticas que creen acabar con el mecanismo de alimentación de las células malignas. ¿Estos mecanismos no acabarían también con las células sanas? MB. Asumo que se refiere a la hipótesis antiangiogénica, es decir, a la teoría (no necesariamente matemática) que sostiene que si inhibiéramos la formación de vasos sanguíneos en el tumor, no llegarían nutrientes, al menos a la parte central de la masa tumoral, y terminaría por desaparecer. Esta teoría tiene muchos adeptos por su fácil comprensión y simplicidad. Como todas las teorías, tiene parte de realidad y parte de ingenuidad o excesiva simplificación. Ahora bien, incluso aceptando que esta estrategia terapéutica sólo funcionará en ciertos casos, sería más que suficiente para justificar la atención que se le está dedicando. El problema planteado no lo sería tanto, ya que los mecanismos moleculares que llevan a la formación de los vasos sanguíneos en tumores son considerablemente distintos a los que tienen lugar en tejido sano (por ejemplo, en regeneración tisular), por lo que no sería descartable la posibilidad de una intervención terapéutica diferenciada que sólo bloqueara la vascularización (o angiogénesis) tumoral. V. ¿Qué necesita España para estar a la cabeza, no sólo de la investigación, sino también a nivel de los tratamientos? MB. Dudo mucho que España pueda estar a la cabeza de la investigación oncológica, ya sea básica o clínica. El objetivo debería ser poder estar al nivel que nos corresponde dentro del potencial social y económico que, afortunadamente, ya disfruta nuestro país. V. ¿Cómo se puede incentivar a los jóvenes a la investigación? MB. La investigación tiene que ser una actividad vocacional, pero como todo, las vocaciones se facilitan adecuando una carrera profesional y un futuro un poco menos incierto del que existe hoy en día. Personalmente, le deseamos suerte en su búsqueda de conocimientos en un área, la experimentación oncológica, en la que lo descubierto a día de hoy apenas representa una punta del iceberg. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 BIOGRAFÍA / BIOGRAPHY - 1948 (octubre / October) Nace en Madrid / Born in Madrid. - 1974 Doctorado en Bioquímica por la Universidad Complutense / PhD in Biochemistry from the Universidad Complutense. - 1974-1978 Becario postdoctoral en el National Cancer Institute (NCI) in Bethesda, Maryland (EEUU) / Postdoctoral fellow at the National Cancer Institute (NCI) in Bethesda, Maryland (USA). - 1978 Crea su propio grupo para trabajar en biología molecular de tumores humanos / Sets up his own group to work on the molecular biology of human tumors. - 1984 Jefe de la Sección del Desarrollo Oncológico / Head of the Developmental Oncology Section. - 1988 Se une a la compañía Bristol Myers-Squibb Pharmaceutical Research Institute en Princeton, New Jersey (EEUU) / Joins Bristol Myers-Squibb Pharmaceutical Research Institute in Princeton, New Jersey (USA). - 1995 Es nombrado Vicepresidente de Oncology Drug Discovery / Named Vice President of Oncology Drug Discovery. - 1998 Vuelve a Madrid para crear el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) / Returns to Madrid to create the Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). DESCUBRIMIENTOS / DISCOVERIES - 1982 Aislamiento del primer oncogen humano / Isolation of the first human oncogene. - 1984-1985 Familia Trk de los receptores proteínicos tirosina kinasa / Trk family of tyrosine protein kinase receptors. - 1991 Señalamiento de los receptores para la familia NGF de factores neurotróficos / Signalling of the receptors for the NGF family of neurotrophic factors. PREMIOS / AWARDS - 1984 Premio Juan Carlos I de Investigación / Juan Carlos I Research Award. - 1986 Young Investigator Award of the AACR - 1988 Steiner Prize - 1994 Ipsen Prize - 1995 Doctor Honoris Causa de la Universidad Internacional Menendez y Pelayo - 2002 Jiménez Díaz Award - 2005 Brupbacher Cancer Research Prize - 2007 “Medal of Honour” de la International Agency for Research on Cancer of the World Health Organization (Lyon, Francia) PUBLICACIONES / PUBLICATIONS - 165 artículos originales y 23 entrevistas en algunas de las más prestigiosas revistas científicas internacionales /165 original articles and 23 invited reviews in some of the most prestigious international scientific journals - 45 capítulos de libros / 45 book chapters. 51 Lanoticias I+D+i en España y el mundo I Seminario Regional de Eficiencia Energética La Organización Latinoamericana de Energía, OLADE, con sede en Quito, organizó, a primeros de agosto, la reunión de expertos y autoridades, tanto de sus países miembros como europeos, en el I Seminario Regional de Eficiencia Energética, comprometiéndose a desarrollar un programa regional de eficiencia energética como política prioritaria de sus Estados. En palabras de Carlos Flórez Piedrahita, presidente ejecutivo de OLADE, la eficiencia energética debe ser entendida “como un negocio absolutamente rentable, desde el punto de vista económico”, además de la obvia repercusión positiva en el bienestar de la población. Conseguir el ahorro energético que precisa Latinoamérica no se basa sólo en la tecnología adecuada, hay que cambiar las costumbres de consumo energético. Doce nuevos proyectos de CONSOLIDER-INGENIO 2010 El Ministerio de Ciencia e Innovación aprobó, a finales de julio, la financiación de doce nuevos proyectos con más de 47 millones de euros, todos ellos vinculados a las áreas estratégicas del Plan Nacional de I+D+i 2008-2011, con lo que el programa CONSOLIDER-INGENIO 2010, uno de los principales instrumentos de financiación de grupos científicos y proyectos de investigación españoles, suma ya un total de 279,59 millones de euros, en tan sólo tres años desde su puesta en marcha. Entre otros proyectos financiados por CONSOLIDER-INGENIO 2010 está uno del CIEMAT, TECNOFUS, de fusión termonuclear, con una asignación de 2 500 000€. La RSEF y la arquitectura bioclimática y la energía solar La Real Sociedad Española de Física, y en virtud del compromiso adquirido al participar en el Proyecto Singular y Estratégico ARFRISOL, de arquitectura bioclimática y frío solar, desarrolla actividades de difusión en las aulas de los principios, fundamentos científico-tecnológicos y de ahorro energético, que son la base de ARFRISOL. En concreto es un grupo de docentes quienes están instruyendo a profesores de distintos niveles educativos para que a su vez puedan trasvasar hacia sus alumnos lo aprendido en estas sesiones; además, se ha trabajado en la elabo- 52 ración de unidades didácticas adaptadas a los ciclos formativos de la Educación Primaria y Secundaria, así como Bachillerato, con el objeto de que en un futuro puedan incluirse en los programas educativos respectivos. Metro de Madrid invierte en I+D+i Son 35 los proyectos de I+D+i dirigidos a mejorar el servicio que lleva adelante Metro de Madrid; en 2007 el presupuesto alcanzó los 5,5 millones de euros; además, una parte nada despreciable del retorno se mide en la exportación a otros metros del mundo de los resultados obtenidos, así como conocimiento y tecnología, siendo referente internacional. El CIEMAT, con otras instituciones, participa en uno de los proyectos de Metro, Ferro SA2VE, enfocado a completar la tecnología base de sistemas de almacenamiento cinético de energía y siempre dirigido hacia la mejora en eficiencia energética y medioambiental al optimizar el consumo de las subestaciones eléctricas de tracción. Células madre a la carta La revista Cell se ha hecho eco del experimento que ha permitido cultivar células madre “personalizadas” para pacientes con enfermedades incurables; la técnica empleada ha sido la reprogramación celular a partir de muestras de piel de los propios pacientes y, en algún caso, de la médula ósea; de esta forma se han obtenido hasta veinte líneas celulares con la versatilidad que permitirá utilizarlas en tratamientos para estos pacientes sin los problemas de rechazo inmunológico que implicarían otras técnicas gracias al perfil genético que presentan. Pero todavía habrá que esperar para su aplicación clínica, el equipo de George Daley, del Células ES de ratón (células embrionarias). Instituto de Células Madre de Harvard, ha puesto a disposición de la comunidad científica las veinte líneas celulares para continuar las investigaciones que permitan curar algunas de las enfermedades consideradas, como el parkinson por ejemplo. Misión Stardust El material aportado por la misión Stardust de la NASA no parece que vaya a aportar, como así se esperaba, motas de polvo interestelar. En 2006 la sonda Stardust volvió a la tierra tras recolectar polvo espacial en una matriz de gel. Fundación Barredo (PSE-AFRISOL). En principio, los investigadores esperan encontrar polvo interestelar cuya composición debería ser similar a la de la superficie CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 noticias Integracion del detector RICH de AMS en la Sala Limpia del CERN. del Sol de nuestro sistema solar, en el que habría algunos metales como el hierro. Tras una primera exploración de las muestras atrapadas en el gel mediante rayos X se pasa a otro tipo de técnicas, destructivas, en busca de elementos como el oxígeno. Estos trabajos fueron presentados recientemente en la reunión de la Sociedad Meteorítica de Japón. Un chip para medir el viento en Marte En la Univesidad Politécnica de Cataluña (UPC) han diseñado el primer chip de fabricación española para medir el viento en Marte; el chip es en realidad el componente fundamental del sensor de viento y forma parte del anemómetro que llevará el vehículo Mars Science Laboratory (MSL), de la NASA, que será lanzado presumiblemente en otoño de 2009. Según explicó el coordinador del grupo de investigadores de la UPC, Luis Castañer, el chip es más eficiente energéticamente que los modelos anteriores, utilizándose por primera vez tecnología de silicio para esta aplicación en el espacio. España en el LHC La aportación española en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2008 es de 55 millones de euros, siendo el quinto país en contribuciones al Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), ya que financia con cerca de 20 millones de euros anuales a los investigadores españoles que se encuentran participando en los distintos experimentos del LHC, puesto que como señaló el secretario general de Política Científica y Tecnológica del Ministerio de Ciencia e Innovación, José Manuel Fernández de Labastida, la aportación nacional de cada estado miembro de la Unión Europea se establece de acuerdo con el PIB nacional, siendo España la quinta potencia europea, tras Alemania, Reino Unido, Francia e Italia. Es destacable asímismo la participación de empresas españolas de ingeniería, tecnología y servicios en la puesta en marcha del LHC. El CIEMAT participa en el diseño y construcción del 25% de las cámaras de muones del Solenoide de Muones Compacto (CMS), uno de los cuatro experimentos principales del LHC. El 21 de octubre de 2008, el secretario de Estado de Investigación, Carlos Martínez Alonso, presidió la delegación española en CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Inauguración del LHC. la ceremonia de inauguración oficial del LHC del CERN, en Ginebra, su experimento para investigar los orígenes de Universo. Refiriéndose al CERN, el secretario de Estado manifestó que “es un ejemplo de cooperación internacional y un modelo para el resto de organizaciones científicas internacionales”. Entre otros asistentes de la delegación española se contaban el presidente del CSIC y el director general del CIEMAT. El experimento tendrá una duración de diez a quince años, cuando vuelva a funcionar, tras el fallo técnico que motivó su cierre, intentará recrear las condiciones del momento inmediatamente posterior al “Big Bang”, que los expertos identifican con el origen de la expansión del Universo. Balas de plasma Estudiando datos de las cinco naves espaciales THEMIS, los investigadores han descubierto qué es lo que provoca las brillantes erupciones de auroras boreales: gigantescas balas dicen, son lanzadas por explosiones que ocurren a un tercio en el camino de la luna y chocan con la Tierra. Si bien las explosiones ocurrieron dentro del campo magnético de la Tierra, fue de hecho una liberación de energía del Sol. Cuando el viento solar estira el campo magnético de la Tierra, éste almacena energía allí, de manera similar a la forma en que la energía se almacena en una banda elástica cuando se estira entre dos dedos, si se suelta uno de ellos la banda elástica se contrae rápidamente chocando contra otro. Algo similar ocurrió dentro de la cola magnética el 26 de febrero de 2008: los campos magnéticos estirados en exceso se contrajeron rápidamente, produciendo de este modo una poderosa explosión, en un proceso denominado “reconexión magnética”, que, según los expertos parece ser común en campos magnéticos estelares y planetarios. Hacia las Lámparas LED de bajo coste En la Universidad Purdue un grupo de investigadores ha superado un gran obstáculo para reducir el coste de la iluminación de estado sólido, una tecnología que podría disminuir el consumo de electricidad en un diez por ciento si es ampliamente adoptada. 53 Lanoticias I+D+i en España y el mundo La tecnología de los diodos emisores de luz, o LED, es aproximadamente cuatro veces más eficiente que la de las lámparas incandescentes convencionales y más segura para el medio ambiente que la de las lámparas fluorescentes compactas. También se espera que los LED sean mucho más duraderos que las lámparas de otras tecnologías, alcanzando una vida útil de unos 15 años antes de quemarse; además, son casi tan eficientes como las lámparas fluorescentes compactas, pero sin contener mercurio. El inconveniente radica en el alto precio, en parte porque son creadas sobre una primera capa de zafiro, de ahí la innovación de este grupo, que han desarrollado una técnica que utilizaría obleas de silicio cubiertas de metal en la fabricación de LED. Los LED diseñados para emitir luz blanca son fundamentales para la iluminación de estado sólido, la definición para los dispositivos semiconductores hechos de capas de materiales que emiten luz cuando se aplica la electricidad; históricamente relegados a un reducido número de usos, la innovación permite que sean tan luminosos como las tradicionales bombillas incandescentes, llegándose a porcentajes de eficiencia del 47 al 64 %, la resolución de problemas técnicos abaratarán los costes y permitirán a los dispositivos LED ser realmente competitivos frente a los fluorescentes tradicionales. SUNRISE: un nuevo proyecto internacional para vigilar al Sol A finales de 2009 se realizará un vuelo desde el Polo Norte que simulará las condiciones de observación desde el espacio, permitiendo a los investigadores del proyecto SUNRISE “vigilar el Sol”. España interviene en el proyecto a través de un equipo del Instituto de Microgravedad “Ignacio Da Riva” de la Universidad Politécnica de Madrid, que se encargará de la elaboración del análisis térmico de la misión; además, en este proyecto, lidera la colaboración europea el Max Plank für Sonnesystemforschung alemán, y participan también distintas instituciones españolas, como el Instituto de Astrofísica de Canarias, el Instituto de Astrofísica de Andalucía, el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial y el Grupo de Astronomía y Ciencias del Espacio, que se encargan de la construcción del Imaging Magnetograph experiment (ImaX). Disco Eurodish en la Plataforma Solar de Almería. 54 SUNRISE dispone de un telescopio de un metro didiámetro que permitirá una observación constante, ya que volará desde el polo en el marco del programa Long Duration Ballon (LBD) de la NASA; se espera obtener dos millones de imágenes en quince días. En 2090 no necesitaremos el petróleo El Consejo Europeo de Energía Renovable (EREC) y Greenpeace presentaron, a finales de octubre, el informe Energy Revolution (Revolución Energética), informe en el que se afirmaba que los combustibles fósiles serían sustituidos por las energías renovables en 2090. El informe aconseja la adopción inmediata de las energías renovables con el objetivo de intentar combatir el calentamiento mundial; entre otros aspectos se conseguiría ahorrar más de catorce billones de euros en combustibles fósiles, con la consiguiente disminución de emisiones de gases de efecto invernadero. Según el criterio del presidente del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) de Naciones Unidas, Rajendra Pachauri, el informe es “exhaustivo y riguroso”. Tanto EREC como Greenpeace señalan la necesidad de aumentar hasta el 50% la proporción de las energías renovables, de un 13% en la actualidad; para ello no sólo se precisa del ahorro energético, sino también de tecnologías mejoradas. GAMCO colabora con el CIEMAT en investigación sobre fusión termonuclear La empresa GAMCO S.L. ha firmado un acuerdo con el CIEMAT para desarrollar proyectos de investigación para la obtención de nuevas fuentes de energías, por ejemplo, mediante fusión termonuclear. Asimismo, GAMCO ha desarrollado productos para la predicción de la demanda energética. Y es que el sector de la energía es uno de los sectores de mayor interés para la empresa, constituida a principios de 2007. Los servicios ofrecidos por GAMCO son principalmente tres: la creación de modelos avanzados mediante aprendizaje integrables fácilmente en casi cualquier sistema de información actualmente implantados en las empresas, servicios de consultoría para la introducción de nuestra tecnología en las compañías, así como la mejora en el diseño y explotación de las bases de datos y, por último, cursos de formación donde se exponen las técnicas más innovadoras para el modelado, análisis e identificación y su incorporación a los procesos informáticos implementados en las empresas. GAMCO ha desarrollado tecnología propia denominada EIT (Embedded Intelligence Technology) mediante la cual se pueden incorporar modelos avanzados de conocimiento a sistemas de información ya existentes en las compañías, proporcionando a dichos sistemas funcionalidades avanzadas principalmente en: predicción, clasificación, simulación y minería de datos. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 noticias Inauguración del Master en Ingeniería Nuclear y Aplicaciones (MINA-2008) El día 6 de octubre tuvo lugar la inauguración de la primera edición del Máster en Ingeniería Nuclear y Aplicaciones (MINA2008). Título Propio de la Universidad Autónoma de Madrid, MINA-2008 está organizado conjuntamente por ésta y CIEMAT y ha contado desde sus comienzos con una gran colaboración de empresas e instituciones del sector, algunos de cuyos representantes estuvieron presentes en el evento. El acto tuvo lugar en la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) en el Campus de Cantoblanco y, fue presidido por el Vicerrector para el desarrollo de enseñanzas y formación continua, el Decano de Ciencias y el Secretario General de CIEMAT. Además, les acompañaron los Directores del máster, quienes llevaron a cabo una presentación detallada de los objetivos, el planteamiento y las expectativas de MINA2008. A continuación, D. Antonio Cornadó Quibús (Director de Comunicación de NUCLENOR) dio una conferencia magistral sobre un tema de gran actualidad: “Preparando el futuro: Proyecto de operación a largo plazo de la Central Nuclear Santa Ma de Garoña”. A la presentación siguió una copa de vino español que propició el primer encuentro entre profesionales nucleares y alumnos del máster. Después de un mes de funcionamiento, el máster ha alcanzado su “velocidad de crucero” y los quince alumnos que lo cursan (más un número variable que asisten a asignaturas específicas) ya han comenzado su familiarización con materias tales como la Protección Radiológica, la Termohidráulica o las Centrales Nucleares actuales. El primer submarino solar Bautizado como Goldfish, se presentó en septiembre el proyecto que permitirá en 2011 disponer del primer submarino solar, se espera que navegue en el lago Thun abasteciéndose de la energia solar recogida en una central solar flotante (“Goldport”), a través de un cable. El submarino tendrá espacio para 24 pasajeros alcanzando profundidades de 300 metros. La plataforma solar móvil podría ser utilizada en zonas que se caractericen por una suficiente radiación solar y poco oleaje, de forma que permitan el aprovisionamiento de energía en condiciones de máximo respeto con el medioambiente. referencia al proyecto que sobre esta materia se ha puesto en marcha en el CIEMAT, en el que participan los principales actores de ambos sectores y que tiene como objetivo fundamental cuantificar las necesidades energéticas en el ciclo integral del agua y las necesidades de agua en el sistema energético español. Por otra parte, los profesionales del Centro han presentado 36 ponencias técnicas, de las cuales tres han sido seleccionadas como las mejores en su área: Nuevos reactores: “Respuestas del confinamiento de un HTGR a accidentes con pérdida de refrigerante.”, de J. Fontanet y L.E. Herranz (CIEMAT); A. Ramlakan y L. Naicker (PBMR (PTY) LTD); I+D+i: “Análisis crítico del transporte de productos de fisión en los HTGR: Principales áreas de investigación”. M. GarMilagros Couchoud, secretaria genecía, J. Fontanet y L.E. Heral del CIEMAT. rranz. (CIEMAT); Fusión: “Development of PE computacional solutions implementing tritium transport Phenomenology for the design of breeding blanket tests in ITER”. S. Terrón y F. Gabriel (Euratom-CEA Saclay); C. Moreno (Euratom-CIEMAT); A. Abánades (E.T.S. Ingenieros Industriales UPM); L.E. Herranz y L.A. Sedano (Euratom-CIEMAT). Como es ya tradicional, el CIEMAT ha estado presente en la exposición de empresas, con un stand en el que se han presentado las publicaciones del Centro, y que ha servido como punto de encuentro para los profesionales y las empresas relacionadas con el CIEMAT. Acuerdo de colaboración Junta de Extremadura y HP La ciudad de Murcia ha sido la sede de una nueva edición de la Reunión Anual de la SNE, celebrada del 29 al 31 de octubre. En julio se firmó un Acuedo Marco de Colaboración entre Hewlett Packard Española y la Junta de Extremadura para el desarrollo de la investigación científica y técnica en la región; uno de los proyectos que se desarrollarán será la creación de un Centro de Supercomputación con el objeto de dotar de infraestructura de cálculo intensivo a la comunidad investigadora y las entidades empresariales extremeñas, que vendrá a complementar al Centro Extremeño de Tecnologías Avanzadas CETA-CIEMAT ubicado en Trujillo. El CIEMAT ha tenido una presencia muy destacada en este evento. La Sesión Plenaria I, titulada “Agua y Energía” contó con la participación de la secretaria general, Milagros Couchoud, quien analizó la importancia del binomio agua-energía, haciendo Otro de los proyectos se dirige a la creación de un Centro de Excelencia de Calidad de Software, con la clara finalidad de convertir -gracias a estos proyectos- a Extremadura en referente tanto a nivel europeo como mundial. La Sociedad Nuclear Española celebra su 34a Reunión Anual CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 55 Nuestros Profesionales Dolores Gómez Briceño Directora de la División de Materiales Estructurales Director of Division of Structural Materials En septiembre de 1972, recién conseguida mi licenciatura en Ciencias Químicas en la Universidad Complutense, llegué al Grupo de Corrosión de la División de Metalurgia de la Junta de Energía Nuclear con una beca de formación de personal investigador. De mi llegada recuerdo el recibimiento del entonces jefe de División que, sin levantar los ojos del documento que estaba leyendo, me dio la bienvenida y me dijo que esperaba que trabajase mucho. La cosa duró un par de segundos. A continuación me dieron una colección de documentos escritos en inglés, que aprendí enseguida que se llamaban “reports” y que hablaban de un material desconocido para mi que se llamaba Zircaloy. Estuve un tiempo peleando con aquellos “reports” y al cabo de unos meses estaba simulando zonas de contacto entre la vaina y el combustible y estudiando su efecto sobre la hidruración del material de vaina, el Zircaloy. Aquello era estupendo. Tenía un pequeño cañón de electrones a mi disposición y toda la libertad del mundo para intentar producir aquellos puntos calientes en los que se favorecía el proceso de hidruración. Continué por un tiempo trabajando en Zircaloy, pero ahora estudiaba su corrosión en condiciones simuladas de operación de los reactores de agua ligera (LWR). Me recuerdo a mí misma montando los experimentos en unas autoclaves que habían llegado a la JEN, creo que procedentes de un programa de ayuda norteamericano, y que finalmente acabaron en nuestros laboratorios. A propósito, estas autoclaves la seguimos utilizando en algunos de nuestros proyectos actuales, 30 años después. La experiencia y el conocimiento acumulado sobre los materiales de vaina en la División de Metalurgia se traspasó a ENUSA y para mí supuso la oportunidad de empezar a trabajar en dos nuevos temas, que contribuyeron a mi visión del mundo de la corrosión y la protección. Uno de ellos estaba ligado a la planta de desalación de agua de mar por evaporación súbita que la JEN tenía en Lanzarote. La planta producía 1000 m3 al día de agua potable, que se suministraba a la isla, al mismo tiempo que permitía la experimentación en química del agua y comportamiento de materiales. Por ejemplo, estaba equipada con un sistema de seguimiento de corrosión “in situ”, que en aquellos tiempos era un equipo novedoso. Además, contábamos con un bien equipado laboratorio de apoyo, en el propio emplazamiento. Con todo esto y con el agua de mar, que más podíamos pedir para hacer estudios de corrosión. La bomba de alimentación del agua de mar estaba situada en un pozo natural al que llegaba el agua de mar, filtrándose a través del terreno volcánico. La combinación de los cloruros del agua de mar con el azufre propio de las tierras volcánicas hacia que cualquier material empleado en la construc- 56 In September 1972, having recently graduated in Chemical Sciences from the Universidad Complutense, I started working in the Corrosion Group of the Junta de Energía Nuclear’s Metallurgy Division with a training grant for researchers. Upon my arrival, I remember the reception I received from the Head of the Division who, without looking up from the document he was reading, welcomed me and told me that he hoped I would work hard. That lasted a few seconds. I was then given a collection of documents written in English, which I immediately learned were called “reports” and which talked about a material I knew nothing about called Zircaloy. I spent some time going over those reports and, after a few months, I was simulating contact zones between the cladding and the fuel and studying their effect on hydridation of the cladding material – Zircaloy. It was a great job. I had a small electron cannon at my disposal and all the freedom in the world to try to produce those hot points that favored the hydridation process. I continued to work with Zircaloy for some time, but eventually studying its corrosion under simulated operating conditions of light water reactors (LWR). I remember how I mounted the experiments with some autoclaves that had been received in the JEN, I believe from a North American aid program, and that finally ended up in our laboratories. As a matter of fact, 30 years later, we continue to use these autoclaves in some of our current projects. The knowledge and experience gained with cladding materials in the Metallurgy Division were transferred to ENUSA, and this gave me the opportunity to begin working on two new subjects, which contributed to my vision of the world of corrosion and protection. One of these was linked to the flash evaporation seawater desalination plant that the JEN had in Lanzarote. The plant produced 1000 m3 of drinking water a day, which was supplied to the island, and at the same time it was used for experimentation in water chemistry and material performance. For example, it was equipped with an “in situ” corrosion tracking system, which at that time was very innovative equipment. In addition, we had a well equipped support laboratory on the site. With all that and with the seawater, what more could we want to carry out corrosion studies? The seawater supply pump was located in a natural well that collected the seawater after filtering through the volcanic soil. The combination of the seawater chlorides with the sulfur contained in the volcanic soil meant that any materials used to build the pump components, however noble they may have been, had a fleeting lifetime. It was during this time that I had the opportunity to see “in situ” the most spectacular corrosion attacks which I had only previously read about in books. More or less in parallel with the work on seawater, I began to work with the liners that would be used in the new nuclear power plants that were being built. The work consisted of homologating these liners. The multiple requirements they had to meet were stipulated in American standards. Basically they had to be decontaminatable and resistant to gamma radiation, and they had to perform suitably under Design Basis Accident (DBA) conditions once irradiated. It was interesting work. All the necessary experiments were mounted, including the handling of radioactive isotopes and the use of the Nayade facility. For purposes CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Our professionals ción de los componentes de la bomba, por muy nobles que fuesen, tuviesen una vida efímera. En este tiempo tuve la oportunidad de ver “in situ” los más espectaculares ataques por corrosión, que sólo había visto descrito en los libros. Más o menos en paralelo con el trabajo en agua de mar, empecé a trabajar con los recubrimientos que se utilizarían en las nuevas plantas nucleares en construcción El trabajo consistía en homologar estos recubrimientos. Los requisitos que debían cumplir eran múltiples y estaban recogidos en la normativa americana. Fundamentalmente, debían ser descontaminables y resistentes a la radiación gamma y comportarse adecuadamente bajo condiciones de Accidente Básico de Diseño (DBA) una vez irradiados. Fue interesante. Se montaron todos los experimentos necesarios que incluían el manejo de isótopos radiactivos y el uso de la instalación Nayade. Para el asunto del DBA diseñamos y construimos una pequeña cámara de ensayo en la que era posible alcanzar, de modo súbito, las condiciones de presión y temperatura que requería el experimento. Este fue mi primer acercamiento al sector eléctrico español con el que empezaríamos a trabajar estrechamente un par de años más tarde. Efectivamente, fue a mediados de los ochenta y ligado al permiso de explotación de la central nuclear de Santa Ma de Garoña y posteriormente de la de Cofrentes cuando empecé a trabajar en corrosión bajo tensión en materiales típicos de los reactores tipo LWR, tema en el que sigo trabajando veinte años más tarde. Recibí el encargo de leer la documentación de una reunión que se había celebrado en Suecia sobre este asunto y de definir un programa experimental que tratase el problema que ya había aparecido en algunos reactores tipo BWR. Me estoy refiriendo a los agrietamientos de las tuberías de acero inoxidable en la zona afectada por el calor de la soldadura, motivados por corrosión bajo tensión. Parecía claro que era un problema genérico y que, antes o después, los reactores tipo BWR deberían enfrentarse a él. Se trataba pues de entender el fenómeno y de cuantificarlo, así como de encontrar soluciones o métodos de mitigación. El encargo coincidió con una gran reestructuración del CIEMAT. Para llevarlo a cabo me ofrecieron un sala en un sótano en la que había una máquina de ensayos de 100tm instalada en un foso, que alguien había comprado pero que nadie había utilizado, un par de máquinas de ensayos mecánicos procedentes del desmantelamiento de los circuitos de sodio y, lo que hizo posible todo lo que ocurrió después, empezar a trabajar con un grupo de gente, procedentes de otras Divisiones, a muchos de los cuales los conocí entonces. Con todo esto y muchas ganas de trabajar hicimos cosas que, ahora en la distancia me pregunto ¿cómo nos atrevimos? Para empezar, diseñamos y construimos los circuitos de ensayo para simular condiciones de operación de reactor tipo BWR. Después empezamos con los experimentos. El objetivo de uno de ellos fue la iniciación y propagación de grietas, tan semejantes a las de verdad como fuese posible. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Equipo original de corrosion bajo tension en BWR. Original group corrosion of low-voltage BWR. of the DBA, we designed and built a small test chamber where it was possible to suddenly reach the pressure and temperature conditions required by the experiment. This was my first contact with the Spanish electricity sector, with which I would begin to work closely a couple of years later. In fact, it was in the mid-1980s, in connection with the operating license of the Santa M. de Garoña nuclear power plant and, subsequently, of the Cofrentes NPP, when I began to work on stress corrosion in typical LWR reactor materials, and I am still working in this area twenty years later. I received the assignment of reading the documentation from a meeting that had been held in Sweden on this issue and of defining an experimental program that would address a problem that had already been detected in some BWR reactors. I am referring to the cracks in the stainless steel pipes in the zone affected by the welding heat which were caused by stress corrosion. It seemed obvious that this was a generic problem that, sooner or later, would have to be addressed in the BWR reactors. Thus it was a matter of understanding and quantifying the phenomenon, and of finding solutions or ways to mitigate it. The assignment coincided with a major restructuring of the CIEMAT, and I was offered a room in a basement where there was a 100 tm test machine installed in a pit that someone had purchased but that nobody had used, a couple of mechanical test equipments from the dismantling of the sodium circuits, and the possibility of working with a group of people from other Divisions, many of whom I had just met. With all that and a lot of enthusiasm, we did things then that I now, from a distance, wonder how we dared to do. To begin with, we designed and built the test circuits to simulate BWR reactor operating conditions. Then we started the experiments. The purpose was to initiate and propagate cracks that were as similar as possible to real ones. To do so we welded three sections of a 10 inch diameter pipe and we installed some covers to make it a test zone. Some time after reactor quality water began to circulate inside the pipe at 290oC and 8 MPa of pressure, our expected cracks appeared, and they were hard to distinguish from the ones that had been found in the 57 Nuestros Profesionales operating plants. The next stage was to study their propagation under an applied load, and to do this we used the 100 tm machine that, in the end, was useful for something. During this stage, we got to the laboratory every morning wondering what had happened during the night. We were never completely sure that the well known “leak before break” concept would be fulfilled. In parallel with this test, we had three autoclaves running with different kinds of tests, all of them working under simulated BWR operating conditions. It was during this period that we began to build sensors for measuring the corrosion potential under reactor operating conditions, and we used novel techniques such as Acoustic Emission to track the growth of the cracks. Instalacion para estudios de materiales en condiciones de PWR. Installation for studies of materials under conditions of PWR. Para ello soldamos tres carretes de una tubería de 10 pulgadas de diámetro y le pusimos unas tapas de manera que se convirtió en la zona de ensayo. Un tiempo después de circular agua calidad reactor por el interior de la tubería a 290 oC y 8 MPa de presión, aparecieron nuestras esperadas grietas, difícilmente distinguibles de las que se habían encontrado en las plantas en operación. La etapa siguiente era estudiar su propagación bajo una carga aplicada y para ello utilizamos la máquina de 100 tm, que por fin servía para algo. Durante esta etapa, cada mañana llegábamos al laboratorio preguntándonos que habría pasado durante la noche. Nunca estuvimos del todo seguros de que se cumpliese el bien conocido criterio de “fuga antes de rotura”. En paralelo con este ensayo, teníamos tres autoclaves funcionando con distintos tipos de ensayos, todas ellas trabajando en condiciones simuladas de operación de reactores tipo BWR. En esta época iniciamos la construcción de sensores para la medida de potencial de corrosión en condiciones de operación de reactor y utilizamos técnicas novedosas como la Emisión Acústica para seguir el crecimiento de las grietas. Cuando los asuntos relacionados con los reactores tipo BWR los teníamos, más o menos dominados, es un decir, aparecieron en nuestras vidas los reactores tipo PWR. A mediados de los 80, los tubos de los generadores de vapor de los reactores de agua a presión (PWR) empezaron a dar problemas y los reactores españoles no tardaron en verse afectados. Lo que para el sector eléctrico fue el principio de un problema serio que todavía persiste, la elevada susceptibilidad a corrosión bajo tensión del Inconel 600 y materiales afines, supuso para nosotros una gran oportunidad. Amparados por los fondos del Programa de Investigación Electrotécnico, se trataba de llevar a cabo un gran programa experimental que cubriese el comportamiento de este tipo de materiales en condiciones del circuito primario y del circuito secundario de los generador de vapor de los reactores tipo PWR. Además, por aquello de la singularidad, había que cubrir las peculiaridades de cada una de las cinco plantas tipo PWR españolas. Esto nos llevó al montaje de una gran instalación experimental, que nos dio más de un quebradero de cabeza. Por fin, en 1989, la instalación funcionaba y empezamos a obtener resultados, que presentábamos en distintos foros internacionales. En paralelo, 58 When we had more or less mastered the BWR reactor-related issues, the PWRs appeared in our lives. In the mid-1980s, the steam generator tubes of pressurized water reactors (PWR) began to cause problems and, before long, the Spanish reactors were affected. What for the electric business was the beginning of a serious problem that still persists was for us a great opportunity. With funds from the Electrotechnical Research Program, the idea was to undertake a major experimental program that would cover the performance of this type of material under conditions of the primary and secondary circuits of the PWR reactor steam generators. In addition, we wanted to cover the peculiarities of each of the five Spanish PWR power plants. As a result, we mounted a large experimental facility that caused us more than one headache. Finally, in 1989, the facility was working and we began to obtain results, which we presented in different international forums. At the same time, we had the opportunity in our laboratory to examine damaged steam generator tubes from the Spanish and some European nuclear power plants. The problems caused by the Inconel 600 were not limited to the steam generator tubes, as they also began to pop up in other components, in particular the penetrations of the PWR reactor vessel head. The material to be studied was the same, but the required test methods were different. In record time we mounted the tests to obtain data on crack propagation velocity in Inconel 600, which allowed us to be the first to publish this type of data. On that occasion, we were also able to examine in our laboratories the existing damage in the vessel head penetrations of one of the Spanish plants, which also gave rise to an extensive research program on the effect of the undesired presence of sulfur in the PWR primary circuit. It was during that time that we began our relations with EPRI, an organization for which we still continue to work, and consolidated our good relations with the researchers of EDF, Framatome and other European organizations. Moreover, we worked in close connection and excellent harmony with industry companies such as Tecnatom, ENSA, the electric utilities and the nuclear power plants themselves. In 1996, the Société Francaise de Metallurgie et de Materiaux CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Our professionals tuvimos la oportunidad de examinar en nuestros laboratorios tubos dañados de generadores de vapor procedentes de las centrales nucleares españolas y de algunas europeas. Los problemas presentados por el Inconel 600 no se limitaron a los tubos de generadores de vapor, sino que empezaron a aparecer en otros componentes, en particular en las penetraciones de la tapa de la vasija de los reactores tipo PWR. El material a estudiar era el mismo, pero los métodos de ensayo requeridos eran diferentes. En un tiempo record montamos los ensayos para la obtención de datos de velocidad de propagación de grietas en Inconel 600, lo que nos permitió ser los primeros en publicar este tipo de datos. En esta ocasión, también tuvimos la oportunidad de examinar en nuestros laboratorios el daño existente en las penetraciones de la tapa de la vasija de una de las plantas españolas, lo que, además, dio lugar a un extenso programa de investigación sobre el efecto de la presencia no deseada del azufre en el circuito primario de los reactores tipo PWR. En está época, empieza nuestra relación con EPRI, organización para la que todavía seguimos trabajando, y se consolida una buena relación con los investigadores de EDF, Framatone y otras organizaciones europeas. Además, trabajamos en estrecha conexión y excelente armonía con las empresas del sector como Tecnatom, ENSA, las empresas eléctricas y las propias centrales nucleares. En 1996, la Société Francaise de Metallurgie et de Materiaux, a propuesta de EDF, me concedió la medalla Charles Eichner 1996 en reconocimiento a la relevancia de nuestros trabajos para la energía nuclear. Pero los tiempos estaban cambiando, y nosotros nos abrimos a Europa y empezamos a participar en los Programa Marco. En el 5º Programa Marco, participamos en siete proyectos, cinco de ellos relacionados con los reactores tipo LWR y otros dos con los ADS, que por entonces estaban empezando. Esto nos llevó a embarcarnos, una vez más, en la construcción de un circuito para estudios de corrosión, pero ahora, el fluido no era agua sino plomo-bismuto fundido. Después de preguntarnos como era el plomo-bismuto y algunas cosas más nos pusimos a pensar en el circuito que empezó cabiendo en una mesa y acabó ocupando toda una nave. El circuito está funcionando y forma parte de nuestra contribución a uno de los proyectos del 6º Programa Marco. En los últimos años, el interés por el comportamiento de las aleaciones base níquel vuelve a estar sobre la mesa. De modo que, de nuevo, estamos trabajando en corrosión bajo tensión de estos materiales en proyectos de investigación financiados por EPRI y UNESA. Seguimos utilizando nuestras antiguas instalaciones, a las que hemos ido incorporando mejoras. Por otro lado, en el 7º Programa Marco estamos empezando a trabajar en lo que se llaman ahora materiales innovadores, con los ojos puestos en los reactores de futuro. Estos párrafos resumen parte de mi vida profesional, la que me es más cercana, la ligada a corrosión en centrales nucleares, aunque como responsable de la División de Materiales dedico parte de mi esfuerzo al efecto de la irradiación sobre los materiales y al comportamiento de materiales en sistemas no nucleares, en colaboración con ENDESA, ELCOGAS y otras Divisiones del CIEMAT. Para acabar, sólo decir que esta vida profesional habría sido diferente sin las personas que me han acompañado, apoyado y soportado a lo largo del tiempo. Una mención especial para Jesús Lapeña que tantas veces se ha tirado a la piscina para salvarme, incluso cuando no había agua. CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 Circuito lince para estudios de corrosion en plomo-bismuto fundido. Circuit lynx for studies of corrosion in molten lead-bismuth. awarded me the 1996 Charles Eichner medal, at the proposal of EDF, in recognition of the relevance of our work to nuclear power. But times were changing, and we opened up to Europe and started to take part in the Framework Programs. We participated in seven projects of the 5th Framework Program, five of them related to LWR reactors and another two to the ADS, which back then were just beginning. This led us to embark once again on the construction of a circuit for corrosion studies, although this time the fluid was not water but rather molten lead-bismuth. After asking ourselves what lead-bismuth was like and several other questions, we began to think about the circuit, which at the beginning fit on a table and ended up occupying a whole building. The circuit is still working and is part of our contribution to one of the projects of the 6th Framework Program. In recent years, there has been a renewed interest in the performance of nickel-based alloys. As a result, we are again working on stress corrosion of these materials in research projects financed by EPRI and UNESA. We are still using our old installations, which we have gradually been upgrading. On the other hand, in the 7th Framework Program we are beginning to work on what are now called innovative materials, with a focus on the reactors of the future. These paragraphs summarize part of my professional life, the part I am closest to and that is linked to corrosion in nuclear power plants, although as head of the Materials Division I devote part of my time to the effect of irradiation on materials and the performance of materials in non-nuclear systems, in collaboration with ENDESA, ELCOGAS and other CIEMAT Divisions. To conclude, I just want to say that this professional life would have been different without the people who have accompanied, supported and encouraged me over the years. A special mention for Jesus Lapeña, who has jumped in the pool so many times to save me, even where there was no water. 59 PUBLICACIONES Y CURSOS EL CUENTO DEL ANTEPASADO HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS Richard Dawkins Edita: Antoni Bosch (2008) Lengua: castellana 880 páginas ISBN: 978-84-95348-28-9 Ian Stewart Edita: Crítica (2008) - Colección Drakontos Lengua: castellana 336 Páginas ISBN 978-84-8432-369-3 Richard Dawkins, uno de los biólogos evolutivos más destacados del mundo y un excelente divulgador del pensamiento científico, nos brinda un viaje, al modo de Chaucer, a lo largo de la evolución, pero, esta vez, caminando hacia atrás, como las moviolas: desde los seres vivos que hoy pueblan la Tierra hasta los microbios arcaicos que inauguraron la vida hace cuatro mil millones de años. Con estos mimbres Dawkins cuenta diversas historias entretenidas y perspicaces que arrojan luz sobre temas como la diversificación en especies, la selección sexual y la extinción. El Cuento del antepasado es una lección imprescindible sobre la teoría de la evolución y, al mismo tiempo, una lectura fascinante. Ian Stewart, un matemático de primer nivel, nos brinda su historia de la matemática (desde los sistemas numéricos de la antigua Babilonia hasta los grandes problemas matemáticos aún no resueltos) con gran capacidad de divulgación y notable claridad conceptual. En la obra se analiza y explica cómo cada escalón subido por la matemática afectó y afecta a la humanidad. Acaso por su pasión por esta ciencia, Stewart asume la desmitificación de muchos conceptos y teoremas clave, con ayuda de grandes matemáticos, desde babilonios, griegos y egipcios hasta Fermat y Gödel, pasando por Descartes, Newton y Poincaré. SIX DEGREES: OUR FUTURE ON A HOTTER PLANET Mark Lynas Edita: Fourth Estate (2007) Lengua: Inglesa 384 páginas ISBN: 978-00-07209-04-0 El libro es un meta análisis de los datos científicos asociados con el cambio climático. Desde el primer capítulo al sexto se describen los efectos ambientales conforme la temperatura media global aumenta, respectivamente, desde uno a seis grados Celsius. Las hipótesis también se apoyan en los efectos asociados con el incremento térmico observado a partir de registros paleoclimáticos. La obra se detiene especialmente en los mecanismos de realimentación positiva que podrían acelerar irremediablemente el cambio climático (por ejemplo, se ofrecen detalles de cómo la liberación de metano desde el permafrost de la tundra podría ocasionar una de las mayores extinciones en la biosfera), y se detallan los efectos del aumento de temperatura en el ciclo del carbono, en la pervivencia de los arrecifes de coral, en la destrucción de la selva amazónica y en la desertización extrema, con graves consecuencias socioeconómicas (completa inhabitabilidad de los trópicos y los subtrópicos, extrema escasez de agua y alimentos y enorme movimientos migratorios con las consiguientes tensiones interterritoriales). 60 Escrito con la intención de convencer y cautivar a cuantas personas se asomen a sus páginas, este libro está lleno de fascinantes hallazgos, no siendo de menor índole sus ilustraciones, sus diagramas y sus documentos históricos, que iluminan y ayudan a comprender porqué la matemática es en buena parte responsable de que el mundo sea tal como lo conocemos. L’ÉNERGIE DANS LE MONDE - BILAN ET PERSPECTIVES Jean-Louis Bobin, Hervé Nifenecker, Claude Stephan Edita: EDP Sciences (2007) Lengua: Francesa 123 páginas ISBN: 978-2-7598-0025-4 Desde 2001, año en que apareció la primera edición, la cuestión energética viene ocupando cada vez más la escena pública, pues sus efectos sobre las actividades humanas o sobre el clima son ya tan indiscutibles que nuestra perspectiva sobre los diferentes modos de obtener energía se ha modificado íntegramente. Esta nueva edición, que sintetiza las reflexiones de los autores, inicialmente publicadas como conferencias organizadas por la Société Française de Physique, se ha actualizado profundamente con arreglo a los últimos datos disponibles y analiza la evolución previsible de la demanda energética, estudiando detalladamente los múltiples aspectos del problema y considerando no sólo las reservas de los distintos combustibles fósiles (tanto los basados en el carbono como los radiactivos), sino también las variadas formas de energías renovables... CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 PUBLICATIONS & COURSES LA BIONIQUE: QUAND LA SCIENCE IMITE LA NATURE THE BEST AMERICAN SCIENCE WRITING 2008 Agnès Guillot y Jean-Arcady Meyer Edita: Dunod (2008)- Colección: Universciences Lengua: francesa 248 páginas ISBN: 978-21-00506-35-4 Sylvia Nasar y Jesse Cohen Edita: Harper Perennial (2008) Lengua: inglesa 336 páginas ISBN: 978-00-6134-041-3 La biónica, joven ciencia nacida en 1960, abarca hoy un vasto campo de investigación: aplicaciones tecnológicas de “inventos” naturales, robots autónomos inspirados en animales, híbridos artificiales equipados con seres vivientes o híbridos vivos equipados con artefactos artificiales. La obra presenta múltiples ejemplos de cada uno de estos ámbitos, así como sus fundamentos y aplicaciones: adhesivo indefinidamente reposicionable como las extremidades de una salamanquesa; viviendas amoldadas a su entorno; robots adaptables, que aprenden por ensayo y error y que evolucionan en cada generación; moho que conduce un robot octópodo; neuroprótesis que traducen el pensamiento en movimiento... Editada por Sylvia Nasar autora de A Beautiful Mind y antigua colaboradora del New York Times, The Best American Science Writing 2008 es una obra que reúne con el estilo de la más alta divulgación estadounidense los principales lugares que la ciencia iluminó por vez primera en 2008, de la mano de los mejores autores, como Amy Harmon, Al Gore, Oliver Sacks... y las más importantes publicaciones científicas. Puede decirse que estamos ante una antología que describe de un modo penetrante las preguntas más avanzadas y las respuestas científicas más relevantes. CURSOS ESPECIALIDAD primer semestre 2009 CURSOS FECHA Protección Radiológica www.ciemat.es E-mail: [email protected] Telf.: 91 346 64 86 • Operadores Instalaciones Radiactivas. • Supervisores Instalaciones Radiactivas 2 al 18 Marzo 11 Mayo - 5 Junio Energías Renovables www.ciemat.es E-mail: [email protected] Telf.: 91 346 64 86 • Sistemas solares de concentración (Edición Extra). • Principios de conversión de la Energía Eólica. • Integración de la Energía Solar en edificios. • Energías Renovables (AECID). • Caracterización de la radiación solar. 26 Enero - 5 Febrero 9 - 13 Abril 22 - 24 Marzo 18 - 29 Mayo Junio Medio Ambiente www.ciemat.es E-mail: [email protected] Tel.: 91 346 64 86 • Análisis y tratamiento de olores no deseables. • Descontaminación y desinfección de agua y aire mediante procesos solares de oxidación avanzada 2 - 4 Marzo Biotecnología www.ciemat.es E-mail: [email protected] Tel.: 91 346 64 86 • Nuevas terapias basadas en el transplante y manipulación genética de células madre. • Análisis genético en experimentación animal. • Nuevos desarrollos tecnológicos en energías renovables. 27 - 30 Abril 19 - 21 Mayo 8 - 12 Junio • ON LINE: Técnico experto en Protección Radiológica IIRR. • ON LINE: Modelización de la Contaminación Atmosférica. • ON LINE: Técnico en Prevención de Riesgos Laborales en Experimentación Animal. Aula Virtual • ON LINE: Gestión de las Energías Renovables: Perspectivas de futuro. www.ciemat.es Dirigido a: Profesionales latinoamericanos (y residencia en Latinoamérica) Email: [email protected] Organizado con el CEDDET Tel.: 91 346 08 93 • ON LINE: Gestión y Tratamiento de Residuos. Dirigido a: Profesionales latinoamericanos (y residencia en Latinoamérica) Organizado con el CEDDET CIEMAT - VÉRTICES - Diciembre 2008 30 Marzo - 1 Abril 23 Febrero - 29 Mayo 16 Mar. - 19 de Junio 23 Marzo - 26 Junio Por determinar Por determinar 61