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¿Qué tan sostenible es la atención médica de alta tecnología?

Fri, 19 Apr 2024 00:00:00 +0000

El cirujano, una pintura de David Teniers, década de 1670.

La huella ambiental del sector de la atención médica

La atención médica es uno de los sectores económicos más importantes en países de ingresos altos, pero su huella ambiental está subreportada y rara vez se considera. La mayoría de las investigaciones sobre atención médica sostenible tienen menos de cinco años. Un artículo de investigación de 2019 calculó que el sector representa del 2 al 10% de las huellas de carbono nacionales en todos los países de la OCDE, China e India, con una participación promedio del 5.5% en general.¹²

Los datos se refieren al año 2014, cuando los sectores de atención médica de estos 36 países combinados fueron responsables de 1.6 Gt de emisiones de gases de efecto invernadero. Esto corresponde al 4.4% del total global de emisiones ese año (35.7 Gt), casi el doble de la participación de la aviación. Estados Unidos tiene el sistema de atención médica más intensivo en carbono, representando hasta el 10% de las emisiones de carbono nacionales. Además, produce el 9% de la contaminación del aire nacional, el 12% de la lluvia ácida y el 10% de la formación de smog a nivel nacional.³

La huella ambiental de la atención médica sigue aumentando. Por ejemplo, en Estados Unidos, las emisiones de gases de efecto invernadero del sector de la atención médica aumentaron un 30% entre 2003 y 2013. El aumento en las emisiones se acompaña de un aumento en el gasto; de hecho, las emisiones a menudo se calculan en función del gasto. Los gastos nacionales de salud de Estados Unidos como porcentaje del Producto Interno Bruto (PIB) aumentaron del 3% en 1930, al 5% en 1960, al 10% en 1983, al 15% en 2002 y al 17.7% en 2019.⁴⁵ En la UE, el gasto en salud per cápita se duplicó entre 2000 y 2018, y el gasto total ahora representa el 9.9% del PIB.⁶

Si el mundo entero copiara el sistema de atención médica de los Estados Unidos en la actualidad, la huella de carbono global del sector de la salud representaría casi la mitad de las emisiones totales en todo el mundo en 2014.

Los 36 países cuyos sistemas de atención médica juntos causan el 4.4% de las emisiones globales solo tienen el 54% de la población mundial. El restante 46% de la población produce muy pocas o ninguna emisión relacionada con la atención médica porque no tienen acceso a la atención médica. Si extendiéramos el sistema de atención médica de la OCDE-China-India a nivel mundial, las emisiones se duplicarían a aproximadamente el 8% del total mundial. Además, existen diferencias muy grandes entre estos 36 países. Si el mundo entero copiara el sistema de atención médica de Estados Unidos, la huella de carbono global del sector de la salud ascendería a alrededor de 16 Gt, casi la mitad de las emisiones totales en todo el mundo en 2014.

Focos intensos, equipos médicos de alta potencia

¿Qué hace que la atención médica moderna sea tan intensiva en recursos?⁷ Para empezar, los hospitales modernos son grandes consumidores de energía, principalmente debido a las grandes cargas de enchufes de dispositivos médicos, iluminación, ventilación y aire acondicionado.³⁸⁹ ¹⁰¹¹¹² En las salas de operaciones, el alto consumo de energía se debe principalmente al uso de focos intensos y sistemas de ventilación ultralimpios. En las unidades de cuidados intensivos y los departamentos de imágenes diagnósticas, el equipo médico domina la carga de energía.⁹

Quirófano tecnológicamente avanzado. iStock.

Un escáner de resonancia magnética en Taipei, Taiwán (2006). Imagen: Kasuga Huang (CC BY-SA 3.0).

Como tantos otros sectores en la sociedad moderna, la atención médica ha llegado a depender de todo tipo de máquinas y dispositivos.¹³ Algunos de estos equipos médicos tienen un uso de energía muy alto. Por ejemplo, un escáner de resonancia magnética (MRI), una de las tecnologías de imágenes diagnósticas más potentes, puede usar tanta electricidad como más de 70 hogares europeos promedio. Un estudio de 2020 calculó que la tecnología médica de diagnóstico de alta tecnología (tanto MRI como CT) fue responsable de un impresionante 0.77% de las emisiones de carbono globales en 2016.¹⁴

El uso de energía de equipos médicos más pequeños está poco investigado, pero un inventario de dos hospitales estadounidenses mostró que tenían 14,648 y 7,372 dispositivos que consumen energía, de los cuales las bombas de infusión solas consumían más electricidad en conjunto que un escáner MRI.¹³ La alta densidad de equipos médicos también aumenta el uso de electricidad del aire acondicionado en los hospitales.⁹

Uso de recursos a lo largo de la cadena de suministro

Aún más energía, alrededor del 60% del total, se utiliza de manera indirecta a lo largo de la cadena de suministro.¹³¹⁰¹⁵. Esto concierne a la adquisición de equipos médicos, productos farmacéuticos y otros productos médicos.

Para empezar, el creciente número de dispositivos médicos utilizados en hospitales también debe ser fabricado y llevado al mercado. Esto requiere actividades como la extracción de recursos y la construcción y operación de laboratorios de investigación, fábricas y vehículos de transporte. Esta “energía incorporada” de la cadena de suministro de equipos médicos está muy poco investigada. Un estudio calculó que la producción de un escáner de resonancia magnética (MRI) requiere más de la mitad de los combustibles fósiles utilizados en la producción de un avión de pasajeros, y que la energía incorporada es un tercio del uso total de energía de la máquina.¹⁶

La atención médica moderna también depende en gran medida de los productos farmacéuticos, que representan entre el 10 y el 25% de las emisiones totales de atención médica, dependiendo del país.¹⁵¹⁷ Un estudio de 2019 reveló que la industria farmacéutica global produce más gases de efecto invernadero que la industria automotriz global: 52 MtCO2 frente a 46 MtCO2.¹⁸ Sin embargo, casi no hay datos sobre la huella ambiental de productos farmacéuticos específicos, porque el secreto corporativo impide a los científicos realizar análisis del ciclo de vida.

Laboratorio de Fabricación Farmacéutica. Fuente: iStock.

Rubber gloves production line. Source: iStock.

Línea de producción de mascarillas. Fuente: iStock.

Los productos desechables de un solo uso son otra fuente de consumo de energía y contaminación en la atención médica.¹⁹²⁰²¹²²²³²⁴ Estos productos son usados por el personal médico y los pacientes (máscaras faciales, guantes, cubrezapatos, gorros, sábanas, batas). También se proporcionan toallas, lavabos, envases de plástico estériles y utensilios como jeringas, mangos y hojas de laringoscopios, circuitos de respiración anestésica e incluso instrumentos quirúrgicos para un solo uso. Estos productos desechables se suministran a los hospitales en lo que se denominan paquetes personalizados, que son conjuntos de productos estériles preempaquetados para cualquier procedimiento médico específico que se pueda imaginar. En principio, una vez que se abre un paquete, todos los elementos se desechan, incluso si no se usaron.

Cuando se cuestionan estas prácticas, a menudo es por los residuos hospitalarios que generan: el paciente promedio en un hospital produce al menos 10 kg de residuos por día.²⁵ Sin embargo, la huella ambiental aumenta significativamente si también se considera la energía incorporada y los residuos en la cadena de suministro para la fabricación de estos productos desechables. Un estudio sobre la cirugía de cataratas en el Reino Unido, las cataratas son la principal causa de ceguera en todo el mundo, muestra que la fabricación de materiales desechables representa más de la mitad de la huella de carbono total del procedimiento.²⁶

Anestésicos y vacunas

Finalmente, algunos medicamentos médicos especializados también producen emisiones. Los anestésicos inhalados, que suprimen el sistema nervioso central y son fundamentales para la cirugía, son gases de efecto invernadero potentes, que se evaporan en la atmósfera después de haber sido inhalados por el paciente (se ventilan hacia el exterior a través de los sistemas de ventilación de alta energía de las salas de operaciones modernas).²⁷ Mantener a un adulto de 70 kg anestesiado durante una hora produce entre 25 kg (usando isoflurano) y 60 kg (desflurano) de equivalentes de CO2, lo que corresponde a las emisiones de conducir un automóvil europeo promedio (121gCO2/km) durante 200-500 km (o conducirlo durante alrededor de 4 horas).¹⁵

Los inhaladores de dosis presurizadas, que se utilizan para tratar el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, también liberan gases de efecto invernadero potentes. A nivel mundial, se fabrican alrededor de 800 millones de inhaladores de dosis presurizadas anualmente, con una huella de carbono total que corresponde a las emisiones anuales de más de 12 millones de automóviles de pasajeros.¹⁷²⁷ Las vacunas son otro elemento clave de la atención médica moderna. Liberan emisiones de carbono no solo a través de su desarrollo y producción, sino también por su distribución intensiva en recursos, que implica una cadena de frío dedicada. No pude encontrar ninguna referencia a su huella ambiental.

Huella de carbono de los procedimientos médicos

Los servicios de atención médica a menudo involucran todas las fuentes de emisiones mencionadas anteriormente: dispositivos médicos, productos farmacéuticos y materiales desechables. Cuando se combinan las emisiones en los hospitales y a lo largo de la cadena de suministro, se vuelve posible calcular la huella ambiental de los procedimientos médicos.

Quirófano en cirugía cardíaca, 2020. Fuente: iStock.

Por ejemplo, estudios sobre cirugía de cataratas y cirugía de control de reflujo en el Reino Unido estimaron la huella de carbono en 182 kg y 1 tonelada de emisiones, respectivamente, lo que corresponde a entre 1,517 km y 8,333 km de conducción.²⁸²⁹ La diálisis renal, un tratamiento para reemplazar la función renal, produce de 1.8 a 7.2 toneladas de emisiones por paciente por año, lo que equivale a las emisiones de 15,000 a 60,000 km de conducción.²⁸³⁰

Las limitaciones de la eficiencia de carbono y energía

Aunque los datos sobre su huella ambiental aún son incompletos, parece bastante claro que la atención médica moderna no es compatible con una transición hacia una sociedad de bajo carbono. La gran pregunta es si esto se puede solucionar sin reducir los niveles de atención, alivio del dolor y longevidad a los que las personas en sociedades de altos ingresos se han acostumbrado.

Muchos esfuerzos y estudios sobre la sostenibilidad de la atención médica tienen como objetivo reducir el uso de energía y las emisiones sin afectar la calidad de los tratamientos médicos, a menudo de manera explícita. Por ejemplo, los autores de un estudio de 2020 sobre el sistema de salud austriaco escriben que es “crucial entender cómo el sector de la salud puede reducir sus emisiones sin socavar la calidad del servicio”.¹⁷ En otros lugares, los investigadores escriben que “cualquier solución que reduzca los impactos ambientales mientras reduce el rendimiento al mismo tiempo no puede implementarse”.³¹

Como consecuencia, muchos investigadores tienden a centrarse en mejorar la eficiencia de carbono y energía. Estas estrategias tienen como objetivo ofrecer el mismo “rendimiento” o “calidad de servicio” pero con menos energía (gracias a equipos más eficientes en energía), o con menos emisiones (debido a fuentes de energía más renovables).³²

La calidad de los tratamientos médicos continúa mejorando, lo que resulta en un uso adicional de energía que borra los ahorros de carbono o energía que resultan de la eficiencia.

El problema es que la calidad de los tratamientos médicos continúa mejorando, lo que resulta en un uso adicional de energía que borra los ahorros que resultan de la eficiencia de carbono y energía. Por ejemplo, en 2012, los investigadores calcularon que los escáneres de resonancia magnética podrían hacerse un 10-20% más eficientes en energía con cambios relativamente simples en el diseño y la operación.³¹ Algunos de sus cambios propuestos ahora se están utilizando, pero el uso de energía de los escáneres de resonancia magnética no ha disminuido, al contrario.

Medical Scientist working on brain tumor cure in a Research Center. Source: iStock.

Una primera razón es que los escáneres de resonancia magnética (IRM) ahora vienen con mayores intensidades de campo (que ofrecen imágenes diagnósticas de mayor precisión) y con orificios más grandes (que mejoran la comodidad del paciente y permiten escanear a pacientes obesos o muy musculosos). Estas innovaciones han mejorado la calidad de la atención, pero lo han hecho a expensas de un uso adicional de energía. En el estudio de 2012, el consumo promedio de energía por escaneo antes de las mejoras en la eficiencia energética era de 15 kWh. Un estudio de 2020 midió un uso de energía de 17 kWh y 23.6 kWh por escaneo para un escáner de IRM con una intensidad de campo de 1.5 y 3 Tesla, respectivamente.³³

En segundo lugar, los escáneres de IRM con mejores capacidades de diagnóstico también aumentan el uso de energía de maneras inesperadas, porque el equipo médico, los productos farmacéuticos, y los tratamientos dan forma y se influyen entre sí. Por ejemplo, los médicos solían diagnosticar a un paciente a través del examen físico y la comunicación, y solo usaban servicios de diagnóstico para confirmar el diagnóstico, si era necesario. Ahora, las pruebas diagnósticas ocurren de manera anticipada y dirigen el proceso de toma de decisiones, lo que resulta en más pruebas y un mayor uso de energía. La introducción de nuevos productos farmacéuticos también puede fomentar prácticas de diagnóstico cada vez más intensivas en energía. Por ejemplo, ciertos fármacos para el tratamiento del cáncer ahora están diseñados para tratar un subtipo de tumor muy específico, lo que requiere imágenes médicas más precisas para identificar el subtipo de tumor.³⁴

Agregar más fuentes de energía renovable podría reducir potencialmente las emisiones de atención médica tanto en el lugar como en toda la cadena de suministro, pero dado que el uso de energía de los tratamientos médicos continúa aumentando, este resultado es poco probable. Además, un cálculo rápido muestra que, incluso sin un mayor crecimiento en el uso de energía, un sistema de atención médica de Estados Unidos neutral en carbono absorbería toda la producción de energía renovable de Estados Unidos: solar, eólica, hidroeléctrica, madera, geotérmica, biocombustibles, y residuos.³⁵ El desafío es solo ligeramente menor en otros países de ingresos altos. Finalmente, la energía renovable no resolvería todos los daños ambientales del sector de la atención médica, ni siquiera eliminaría todas sus emisiones de carbono.

¿Atención médica suficiente?

Para reducir la huella ambiental de la atención médica moderna, debemos cuestionar la tendencia hacia una mayor dependencia de tecnologías y servicios intensivos en energía. Lo mismo es válido en otros ámbitos de la vida.³²

Sin embargo, aunque algunas personas ven el encanto y las verdaderas ventajas de formas de vida frugales y pasadas cuando se trata de comodidad o conveniencia, pocos serían tentados de aplicar los mismos principios a la salud y la longevidad. Después de todo, el equivalente en atención médica de viajar más lentamente o usar un suéter adicional en casa puede ser vivir una vida más corta, sufrir más dolor o ser menos móvil en la vejez. Por ejemplo, si dejáramos de usar escáneres de IRM, o solo usáramos aquellos con una intensidad de campo de hasta 1.5 Tesla, la menor precisión diagnóstica conduciría a que algunos cánceres no sean detectados, lo que resultaría en tasas de supervivencia más bajas para el cáncer y una esperanza de vida promedio más baja. O al menos, así parece.

Barbero-cirujano extrayendo un diente, una pintura de Adriaen van Ostade, 1630.

Si la atención médica se ve en un contexto histórico, parece claro que hay una poderosa conexión entre el uso de tecnologías médicas intensivas en energía, por un lado, y la salud y longevidad de una población, por otro. Incluso mirando atrás menos de un siglo muestra resultados de salud mucho más bajos y tasas de supervivencia para todo tipo de enfermedades, y la esperanza de vida promedio global de hoy (72.6 años) es más alta que en cualquier país de ingresos altos en 1950.

Los hospitales datan de la antigüedad, pero simplemente recibían a aquellos que estaban locos o esperaban la muerte. En la Edad Media, la cirugía se realizaba en la barbería, donde los “barbero-cirujanos” ofrecían sangrías, extracciones dentales y amputaciones junto con los cortes de pelo y afeitados más habituales. Preparaban sus propios anestésicos a base de hierbas y alcohol, que podían ser tan mortales como el tratamiento mismo.[36] Un vistazo al mundo “en desarrollo” de hoy también parece sugerir una clara conexión entre las emisiones de atención médica, que son muy modestas, y la esperanza de vida, que puede ser de 20 a 30 años inferior a la de los países de altos ingresos.³⁶³⁷³⁸³⁹⁴⁰

Sin embargo, si se profundiza, la conexión entre el uso de energía y la longevidad no es tan fuerte como parece. Esto lo demuestra Estados Unidos, que tiene el sistema de atención médica más caro e insostenible del mundo, pero está por detrás de la mayoría de los países europeos en el Índice de Acceso y Calidad de la Atención Médica (que mide las tasas de muerte por 32 causas de muerte que podrían evitarse con una atención médica efectiva). Los ciudadanos estadounidenses también tienen una esperanza de vida más baja que los ciudadanos europeos. Claramente, también hay otros factores en juego.

Resistencia a las enfermedades

Para empezar, la calidad de un sistema de atención médica no es el único determinante de la salud y la longevidad. Aquí es donde la historia sí tiene una lección importante que enseñarnos. El conocimiento médico que se remonta a la antigüedad veía la salud de una manera más holística y hacía un gran énfasis en fortalecer la resistencia inherente del cuerpo a las enfermedades. Por ejemplo, Hipócrates, a menudo llamado el padre de la medicina occidental, recetaba dieta, gimnasia, ejercicio, masaje, hidroterapia y natación en el mar.⁴¹

Se podría argumentar que nuestros antepasados no tenían otra opción que centrarse en prevenir enfermedades, porque tenían pocos tratamientos disponibles. Sin embargo, la sabiduría de su enfoque es más evidente que nunca. Hoy en día, en las sociedades de altos ingresos, muchos pacientes necesitan tratamiento médico debido a las llamadas enfermedades relacionadas con el estilo de vida, aquellas causadas por una nutrición deficiente o excesiva, la falta de actividad física, el estrés o el abuso de sustancias. Los riesgos típicos para la salud son enfermedades cardiovasculares, diabetes tipo 2, depresión, obesidad, algunos tipos de cáncer y una mayor susceptibilidad a enfermedades infecciosas. La sociedad industrial nos ha dado tratamientos médicos efectivos, pero también nos está enfermando.

Esto significa que la salud y la longevidad pueden ser promovidas de otras maneras que a través de un sistema de atención médica cada vez más intensivo en recursos. Al abordar los determinantes más amplios de la salud y la longevidad, podríamos hacer un cambio de la medicina curativa a la medicina preventiva.¹⁵⁴² La medicina preventiva no se trata de que el gobierno nos diga que no fumemos (y luego se beneficie con el dinero de los impuestos por la venta de cigarrillos). Más bien, se trata de cambios sistémicos que van más allá del cambio de comportamiento.

Rush hour en São Paulo, Brasil, 2005. Dominio público.

Por ejemplo, reducir significativamente el uso de automóviles en nuestras sociedades traería una cantidad sorprendentemente grande de beneficios para la salud que reducirían la necesidad de tratamientos médicos intensivos en energía. Disminuiría el daño a la salud causado por accidentes de tráfico y por la contaminación del aire y del ruido. Haría que las personas fueran más activas físicamente (previniendo muchas enfermedades relacionadas con el estilo de vida), y liberaría mucho espacio público para que las personas se reúnan, los niños jueguen y para que los árboles crezcan (todos factores importantes para la salud mental de una población). Finalmente, reducir el uso de automóviles podría fácilmente ahorrar más emisiones de gases de efecto invernadero de las que produce el sistema de atención médica.

Cambiar a un sistema de producción de alimentos más saludable, abordar el daño ambiental causado por la industria del plástico, reducir la pobreza y la desigualdad social, introducir jornadas laborales más cortas y empleos más significativos son otros ejemplos de medicina preventiva. No hemos alcanzado la mayor esperanza de vida de hoy solo por sistemas de atención médica mejores. También lo logramos gracias a una mejor educación, saneamiento, regulaciones de seguridad y de tráfico, sistemas de bienestar, control del crimen, y un suministro de alimentos más confiable. La baja esperanza de vida promedio en países pobres también se debe en parte a estos factores.

La medicina preventiva también reduciría el daño a la salud causado por los propios tratamientos médicos. Esto concierne al daño a la salud resultante de errores médicos o efectos secundarios de los medicamentos y de manera más indirecta, de la contaminación que genera el sector de la atención médica. Por ejemplo, la contaminación del aire proveniente de los servicios de atención médica contribuye a la prevalencia del asma, lo que a su vez aumenta la demanda de atención médica. El cambio climático y otros daños ambientales amenazan a generaciones más jóvenes y futuras con impactos en la salud aún mayores, por ejemplo, a través de fallas en los cultivos, propagación de enfermedades, eventos climáticos extremos y desastres naturales.⁴³

La ley de los rendimientos decrecientes

Segundo, dentro de un sistema de atención médica, las prácticas médicas con un mayor uso de energía no necesariamente conducen a resultados de salud aumentados de manera proporcional. Al igual que muchos otros sectores en la sociedad industrial, la atención médica curativa es vulnerable a la ley de los rendimientos decrecientes: se necesita cada vez más energía para obtener aumentos cada vez más pequeños en los resultados de salud.⁵ Por el contrario, esto significa que una disminución relativamente pequeña en la calidad o especificaciones de los tratamientos médicos podría generar reducciones comparativamente grandes en el uso de recursos y las emisiones.

El control de infecciones es un buen ejemplo. El desarrollo de la anestesia general en la década de 1840 hizo posible la cirugía, pero en ese momento más del 90% de las heridas quirúrgicas se infectaban, lo que a menudo conducía a la muerte.⁴⁴ La primera disminución importante en las tasas de infección se produjo con las prácticas antisépticas (1880-1900), y la segunda se produjo con la introducción de los antibióticos (1945-1970). Para 1985, la tasa de infección general había disminuido a aproximadamente un 5%. Desde entonces, se han invertido muchos recursos para lograr avances incrementales hacia el 100% de esterilidad, principalmente mediante la sustitución de suministros reutilizables por productos desechables de un solo uso.²⁶

Enfermera de quirófano preparando instrumentos para cirugía en el 3er Hospital de Campaña, Corea. 1951. Fuente: Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.

Si están correctamente descontaminados, los suministros reutilizables no conllevan un aumento en los riesgos de infección, pero la contaminación cruzada entre pacientes a veces ocurre por error. Sin embargo, algunos científicos han abogado por volver a los productos reutilizables, que tienen una huella ambiental mucho menor en la mayoría de los casos. Por ejemplo, el uso de mangos de laringoscopio reutilizables produce de 16-25 veces menos gases de efecto invernadero que los desechables de un solo uso.⁴⁴ Los investigadores admiten que su enfoque puede aumentar las muertes por infecciones quirúrgicas. Sin embargo, argumentan que el daño a la salud causado por la producción de suministros desechables de un solo uso es aún más considerable.

Las comparaciones de la cirugía de cataratas en el Reino Unido y en la India han demostrado que el mismo tratamiento produce solo el 5% de las emisiones y el 6% de los residuos sólidos en el Reino Unido.

Cuando se trata de maximizar los rendimientos, las sociedades menos prósperas pueden enseñarnos algunas lecciones. Las comparaciones de la cirugía de cataratas en el Reino Unido y en la India han demostrado que el mismo tratamiento (facoemulsificación) en las Clínicas Oftalmológicas Aravind de la India es mucho más económico y produce solo el 5% de las emisiones y el 6% de los residuos sólidos en el Reino Unido. Esto se debe principalmente a que los cirujanos indios reutilizan tantos suministros, dispositivos y medicamentos como sea posible en tantos pacientes como sea posible.²⁶⁴⁵⁴⁶⁴⁷⁴⁸ Además, utilizan suministros, implantes y medicamentos fabricados localmente, y aplican un sistema de doble cama en el que se opera a un paciente mientras otro se posiciona y prepara en la cama contigua.

Aunque estas prácticas incumplen las regulaciones para el control de infecciones en países de altos ingresos, la cirugía de cataratas en la India logra resultados similares o mejores y no causa más infecciones que en el Reino Unido o los Estados Unidos. En consecuencia, bien podría ser que la ley de los rendimientos decrecientes haya alcanzado su límite máximo, en el sentido de que una práctica médica costosa e insostenible no parece brindar ningún beneficio para la salud. Las clínicas oftalmológicas indias demuestran que es posible un modelo de atención eficaz sin suministros y recursos costosos e insostenibles. La innovación médica puede ocurrir sin nueva tecnología.

Impulsado por el lucro

La ley de los rendimientos decrecientes y el enfoque en la medicina curativa tienen su raíz en el hecho de que la innovación médica está principalmente impulsada por el lucro. Las empresas privadas que desarrollan y venden equipos médicos, productos farmacéuticos y otros productos de atención médica no tienen nada que ganar o ganar si la demanda de nuevas tecnologías y productos de atención médica curativa disminuye, o si las tecnologías médicas se juzgaran en relación con su uso de recursos. La industria médica, lógicamente, quiere aumentar las ventas de sus productos, y cuenta con enormes presupuestos de marketing y poder de lobby para lograr ese objetivo.⁴⁹

Hospital Militar Rey Jorge, tratamiento eléctrico y sala de rayos X. 1915. Fuente: Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos.

La OMS estima que entre el 20 y el 40% del gasto en atención médica se desperdicia, y argumenta que “la relación costo-eficacia, la necesidad real y la utilidad probable de muchas tecnologías innovadoras son cuestionables”.⁴³³⁶ Un cuerpo creciente de literatura académica muestra hasta qué punto los pacientes en países de altos ingresos están “sobredosificados, sobretratados y sobre diagnosticados”.⁴³¹⁴

Nada de esto es inevitable. Un sistema de atención médica moderno también podría funcionar en otro contexto económico. Por ejemplo, algunos han sugerido el desarrollo de equipos médicos y productos farmacéuticos de código abierto, en los que la tecnología de atención médica se convertiría en un bien común. Cambiar la carga impositiva del trabajo a los recursos podría ser otra parte de la solución. En países de altos ingresos, los equipos médicos, los productos farmacéuticos y los productos desechables sirven en parte para reducir la costosa fuerza laboral humana en la atención médica.

Edad y sostenibilidad

Basándonos en los datos fragmentados disponibles, parece probable que el uso de recursos de los sistemas de atención médica modernos podría reducirse significativamente, sin llevarnos de vuelta a los barberos-cirujanos de la Edad Media. Un sistema de atención médica más centrado en la medicina preventiva, y que opere fuera de la lógica del mercado, podría reducir las emisiones sin afectar negativamente la salud, e incluso mejorarla.

A medida que los tratamientos médicos se vuelven cada vez más intensivos en recursos, aumentan las probabilidades de que el daño a la salud pública de un tratamiento supere la ganancia individual de un paciente, especialmente en la vejez.

De lo contrario, la ley de los rendimientos decrecientes destaca oportunidades para reducir la huella ambiental de los servicios de atención médica. Por ejemplo, si la huella ambiental de la atención médica se redujera a la mitad, es muy poco probable que la esperanza de vida disminuyera proporcionalmente. Casi la mitad de los gastos de atención médica a lo largo de la vida, y por lo tanto el uso de energía y las emisiones, se incurre durante los años de la tercera edad (+65 años). Para aquellos de hasta 85 años, más de un tercio de sus gastos de por vida se acumularán en los años restantes.⁵⁰

Abogar por una esperanza de vida promedio más corta, incluso si puede implicar una disminución muy modesta, suena problemático. Sin embargo, evitar el tema es igual de problemático. Debido a la enorme (y aún creciente) huella ambiental de la atención médica moderna, la salud y la longevidad de hoy provienen al menos en parte a expensas de la salud y la longevidad de las generaciones más jóvenes y futuras, que no tienen voz en este debate.⁴³

Si curamos a una persona hoy, a expensas de enfermar a otras personas mañana, la atención médica se vuelve contraproducente. La salud no es solo un bien privado sino también público, y a medida que los tratamientos médicos se vuelven cada vez más intensivos en recursos, aumentan las probabilidades de que el daño a la salud pública de un tratamiento supere la ganancia individual de un paciente, especialmente en la vejez.

Gracias a Elizabeth Shove

Pichler, Peter-Paul, et al. “International comparison of health care carbon footprints.” Environmental Research Letters 14.6 (2019): 064004. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ab19e1/pdf ↩︎ ↩︎
Las estimaciones nacionales de las emisiones de gases de efecto invernadero del sector de la atención médica se han realizado para el Reino Unido (2009), los Estados Unidos (2009 y 2016), Suecia (2017), Australia (2018), Canadá (2018), China (2019), Japón (2020) y Austria (2020). Para obtener una visión general, consulta [15]. Sin embargo, debido a que cada estudio tiene su propia metodología, los resultados no son perfectamente comparables. Por eso cito esta fuente, ya que proporciona estimaciones comparables. ↩︎
Eckelman, Matthew J., and Jodi Sherman. “Environmental impacts of the US health care system and effects on public health.” PloS one 11.6 (2016): e0157014. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0157014 ↩︎ ↩︎ ↩︎
US National Health Expenditure Data. Centers for Medicare & Medicaid Services. https://www.cms.gov/Research-Statistics-Data-and-Systems/Statistics-Trends-and-Reports/NationalHealthExpendData/NationalHealthAccountsHistorical ↩︎
Tainter, Joseph. The collapse of complex societies. Cambridge university press, 1988. Page 102 & 103. ↩︎ ↩︎
Current healthcare expenditure, 2012-2017, Eurostat. Current health expenditure per capita (current US$) - European Union, World Bank. Current health expenditure per capita, PPP (current international $) - European Union, World Bank. Health spending, OECD. ↩︎
En lo que sigue, ignoro el uso de recursos y las emisiones causadas por el transporte hacia y desde las instalaciones de atención médica, así como el uso de recursos y las emisiones causadas por la construcción de las propias instalaciones de atención médica. ↩︎
La investigación en diferentes países ha mostrado un consumo de electricidad de 130 a 280 kilovatios-hora por metro cuadrado por año, lo que representa alrededor del 50% del consumo total de energía en el lugar de construcción. ¹¹¹² Para comparación, el uso de electricidad residencial en los hogares europeos es en promedio de 70 kWh/m2/año, y la demanda total de energía está dominada por la calefacción, no por la electricidad. Según un estudio de 2016, para el cual los científicos recopilaron datos de consumo de energía durante un período de 18 meses en un hospital alemán, las salas de operaciones tienen el mayor consumo de electricidad (438 kWh/m2/año), seguidas por las unidades de cuidados intensivos (135 kWh/m2/año).⁹ ↩︎
Christiansen, Nils, Martin Kaltschmitt, and Frank Dzukowski. “Electrical energy consumption and utilization time analysis of hospital departments and large scale medical equipment.” Energy and Buildings 131 (2016): 172-183. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Wu, Rui. “The carbon footprint of the Chinese health-care system: an environmentally extended input–output and structural path analysis study.” The Lancet Planetary Health 3.10 (2019): e413-e419. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542519619301925 ↩︎ ↩︎
Bawaneh, Khaled, et al. “Energy consumption analysis and characterization of healthcare facilities in the United States.” Energies 12.19 (2019): 3775. https://www.mdpi.com/1996-1073/12/19/3775/pdf ↩︎ ↩︎
Rohde, Tarald, and Robert Martinez. “Equipment and energy usage in a large teaching hospital in Norway.” Journal of healthcare engineering 6 (2015). http://downloads.hindawi.com/journals/jhe/2015/231507.pdf ↩︎ ↩︎
Black, Douglas R., et al. “Evaluation of miscellaneous and electronic device energy use in hospitals.” World Review of Science, Technology and Sustainable Development 10.1-2-3 (2013): 113-128. https://www.osti.gov/servlets/purl/1172701 ↩︎ ↩︎
Picano, Eugenio. “Environmental sustainability of medical imaging.” Acta Cardiologica (2020): 1-5. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00015385.2020.1815985 ↩︎ ↩︎
Sherman, Jodi D., et al. “The Green Print: Advancement of Environmental Sustainability in Healthcare.” Resources, Conservation and Recycling 161 (2020): 104882. https://www.researchgate.net/profile/Brett_Duane/publication/343137350_The_Green_Print_Advancement_of_Environmental_Sustainability_in_Healthcare/links/5f216962299bf134048f8960/The-Green-Print-Advancement-of-Environmental-Sustainability-in-Healthcare.pdf ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Martin, Marisa, et al. “Environmental impacts of abdominal imaging: a pilot investigation.” Journal of the American College of Radiology 15.10 (2018): 1385-1393. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1546144018308639. The researchers write that “when production and use phases are combined, the total energy consumption of MRI (>309 MJ/examination, abdominal scan, 1.5 Tesla) is comparable with cooling a three-bedroom house with central air-conditioning for a day”. ↩︎
Weisz, Ulli, et al. “Carbon emission trends and sustainability options in Austrian health care.” Resources, Conservation and Recycling 160 (2020): 104862. ↩︎ ↩︎ ↩︎
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En el cuidado de la salud, existe una línea delgada entre el marketing y la corrupción, especialmente cuando el público objetivo son profesionales médicos que pueden beneficiarse al usar o recetar un dispositivo médico o medicamento, o cuando los reguladores son influenciados para facilitar prácticas que aumentan las ganancias. Transparencia Internacional clasifica la adquisición de medicamentos y equipos médicos en cuarto lugar en una lista de siete procesos que conllevan un alto riesgo de corrupción, y describe el problema como “generalizado en todos los países”.³⁶ ↩︎
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Cuando las armas letales crecían en los árboles

Wed, 20 Mar 2024 00:00:00 +0000

Imagen: Isleño de Tanimbar con un arco y flecha muy grandes, vistiendo armadura de cuero, Indias Neerlandesas. Fuente desconocida.

Hace muchos arcos y flechas

El arco es una de las tecnologías más esenciales y fascinantes de la humanidad, quizás solo eclipsada por el uso controlado del fuego. A pesar de la especulación académica interminable sobre el tema durante casi 200 años, no sabemos cuándo se originó la arquería.¹ Los arcos y flechas se fabricaban con materiales orgánicos, que no se conservan durante mucho tiempo. Los hallazgos arqueológicos más antiguos provienen de turberas, glaciares y sedimentos lacustres sumergidos en agua: entornos libres de oxígeno que evitan que los materiales orgánicos se descompongan.² En la década de 1930, en Stellmoor, Alemania, los arqueólogos encontraron aproximadamente 100 varillas de flecha fechadas entre el 8,000 y 10,000 a.C..³ El arco más antiguo salió a la luz en la década de 1940 en Holmegaard, Dinamarca. Los científicos lo fecharon entre el 6,500 y 7,000 a.C..

El arco y la flecha son mucho más antiguos de lo que indican estos registros. Una razón es que los arcos prehistóricos tenían un diseño muy sofisticado, un punto al que volveremos más adelante. Segundo, los arqueólogos han desenterrado puntos de proyectiles mucho más antiguos. La punta de flecha es la única parte del arco y la flecha hecha de material inorgánico y, por lo tanto, se conserva mucho más tiempo. Sin embargo, puede ser difícil distinguir las puntas de flecha de las puntas de proyectil utilizados con otras armas, principalmente el propulsor o atlatl.⁴⁵ Teniendo esto en cuenta, algunos estudios han retrasado la fecha del primer uso de arco y flecha entre 35,000 y 70,000 años atrás.⁶ Pero incluso las puntas de flecha no pueden contarnos toda la historia porque es posible que las puntas de madera endurecidas por el fuego hayan precedido a las puntas de hueso y piedra.

Resortes de propulsión humana

En términos mecánicos, el arco es un resorte compuesto por dos palas flexibles y elásticas mantenidas en tensión por una cuerda. Cuando el arquero tira de la cuerda hacia atrás, la energía se acumula en el arco. Cuando el arquero suelta la cuerda, la energía se transmite a la flecha, que sale disparada del arco. El arco es una tecnología altamente eficiente: la energía cinética de la flecha (energía utilizable) se acerca a la energía total gastada.⁷⁸ Las flechas también son muy eficientes, mucho más que las balas: pierden poco velocidad en vuelo y requieren poca energía para penetrar un objetivo.⁹

El arco es una tecnología altamente eficiente: la energía cinética de la flecha se acerca a la energía total gastada.

El arco y la flecha son armas de tiro (o de alcance) para golpear a distancia. Las armas de tiro simples se lanzan utilizando la fuerza corporal sin asistencia, por ejemplo, piedras arrojadas, palos arrojadizos o lanzas arrojadas a mano (“jabalinas”). Las armas de tiro complejas interponen un lanzador entre el humano y el proyectil. Estos sistemas de armas incluyen el arco, así como la honda, la cerbatana, el propulsor o atlatl y el arma de fuego.⁴ En manos de un arquero hábil y entrenado, el arco (pre)histórico era un arma potente y precisa. El arma de fuego reemplazó al arco porque era más fácil de usar, no porque fuera técnicamente superior.⁹

Diversidad en diseños de arcos

Nuestros antepasados han utilizado el arco y la flecha en todos los continentes excepto Australia (donde prevalecían el atlatl y el palo arrojadizo) y la Antártida. La gran distribución geográfica y la larga historia llevaron a una amplia diversidad de diseños de arcos determinados por las circunstancias locales: los materiales y herramientas disponibles, el paisaje, el clima, el uso del arma, el contexto social, y así sucesivamente. Todos los arcos consistían en una pieza y una cuerda, pero los materiales, dimensiones, formas, estilos de tiro y otras características variaban considerablemente.¹⁰¹¹ Eso no sucede con las armas de fuego modernas, que son iguales en todas partes.

Esencialmente, hay dos tipos de arcos, opuestos en una escala: el arco simple y el arco compuesto. Los arcos simples están hechos de una sola pieza de madera, mientras que los arcos compuestos consisten en varias capas de diversos materiales (generalmente madera, cuerno y tendón). Otros arcos se encuentran en algún punto intermedio. Por ejemplo, los arcos laminados constan de varias capas del mismo material, y los arcos reforzados son híbridos entre arcos simples y arcos compuestos. Los arcos simples dominaban los continentes boscosos (Europa, las Américas y África). Los arcos compuestos reinaban en las regiones más secas (Oriente Medio y Eurasia). Muchas formas intermedias probablemente surgieron debido al contacto entre diferentes culturas.

Arcos simples

El arco simple se distingue por su durabilidad y facilidad de construcción, mantenimiento y reparación. Consiste en una sola pieza (a menudo recta) de madera. El diseño más famoso es el arco largo o “longbow”. Como su nombre indica, el longbow es conocido por su longitud. Tenía aproximadamente la misma altura que (o más alta que) el arquero que lo usaba. Se suele asociar este tipo de arco con el longbow inglés, que se convirtió en un arma de campo importante en la Baja Edad Media. Sin embargo, el longbow se utilizaba en toda Europa y otros continentes, y su diseño es mucho más antiguo. Por ejemplo, Ötzi, la momia encontrada en los Alpes italianos en 1991, llevaba un longbow de 182 cm de longitud que se remonta al 3.300 a.C.¹²

Imagen: Arqueros con longbows. Imagen por Peter Trimming. Fuente: [Wikimedia Commons](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Archery_at_Appuldurcombe_(1)_-_geograph.org.uk_-_1983840.jpg). CC BY SA 2.0.

El longbow histórico difiere de los llamados longbows todavía utilizados en campos de tiro con arco en el mundo occidental. El British Longbow Society (Sociedad del Arco Largo Británico), formada en 1951, restringe el término longbow a un ideal victoriano y eduardiano cuando el tiro con arco se había convertido en una actividad recreativa. Irónicamente, sus restringidos criterios excluyen todos los longbows históricos, incluso los famosos arcos de guerra ingleses medievales.¹⁰¹³ Los longbows “modernos” suelen ser arcos laminados con una sección central rígida, mientras que los longbows (pre)históricos eran arcos de una sola pieza que se doblaban en un arco de círculo perfecto. Los longbows modernos tienen un corte o ventana reposa-flechas en el centro del arco (ya sea a la izquierda o a la derecha), pero en los longbows históricos, la flecha a menudo descansaba en la mano del arquero.

El segundo tipo de arco simple es el arco plano. Es solo ligeramente más corto que el lonbow pero tiene una sección transversal diferente. El longbow tiene una sección circular o en forma de D. El longbow, por ejemplo, tiene un “dorso” plano y una “vientre” redondeado, siendo el vientre el lado del arco que mira al arquero. Sin embargo, un arco plano es plano por ambas caras. En comparación con el longbow, que tiene palas estrechas y generalmente es más ancho en la empuñadura, el arco plano tiene palas más anchas pero una empuñadura estrecha.¹⁴

Imagen: Un arco plano de fresno, hecho por [Sagittaria Handcrafts](http://sagittaria-handcrafts.com/en/1-en-pokus/bows/detail_22/).

En la década de 1930, científicos estadounidenses se propusieron descubrir la forma óptima de un arco. Para su sorpresa, descubrieron que la sección en forma de D del longbow - el único diseño occidental histórico conocido en ese momento - no era la más eficiente.¹⁴ Más bien, una sección transversal rectangular funciona mejor porque induce una tensión más uniforme a lo ancho de las palas. Esto hace que el arco sea menos propenso a romperse.

El descubrimiento científico condujo al diseño del arco plano (recreativo) estadounidense, que los científicos consideraron nuevo.¹⁵ Sin embargo, en la década de 1940, los arqueólogos descubrieron el arco prehistórico más antiguo. Era un arco plano, el mencionado anteriormente de Holmegaard. El arco de Meare Heath, descubierto en 1961 y fechado hace aproximadamente 4.500 años, también era un arco plano.¹⁶¹⁷ Los investigadores estadounidenses tampoco notaron que su innovación había sido utilizada durante siglos por los nativos americanos.¹⁴

Históricamente, la elevada potencia de los grandes arcos simples servía para el combate y la caza de animales grandes. Para la caza de animales pequeños a corta distancia, eran suficientes los arcos de mano más cortos (conocidos como “arcos pequeños” o “arcos de caza de aves”). Estas armas eran menos potentes, utilizaban flechas más cortas y ligeras (a menudo con puntas de flecha romas) y se abrían hasta el pecho en lugar de hasta la oreja.¹³

Imagen: Arcos históricos del continente africano, mostrando las grandes diferencias de tamaño. Fuente: Leakey, Louis Seymour Bazett. “A New Classification of the Bow and Arrow in Africa.” The Journal of the Royal Anthropological Institute of Great Britain and Ireland 56 (1926): 259-299.

Tensión y compresión

Para que una extremidad de arco almacene energía, la madera debe tener tanto resistencia (para resistir la tensión) como elasticidad (para resistir la compresión). Si un arco se tensa demasiado, pueden ocurrir dos cosas. Si la madera es más resistente a la tensión que a la compresión, como suele ser, las fibras de madera en el vientre del arco se comprimirán y el arco no volverá del todo a su forma original. La madera ha superado su límite elástico y la potencia del arco se reduce para siempre. Por otro lado, si la madera es más resistente a la compresión que a la tensión, tensar más de la cuenta el arco resultará en un dorso astillado o una en fractura.¹⁸

Algunas especies de madera son especialmente adecuadas para hacer arcos. Los fabricantes de arcos históricos consideraban que el tejo era uno de los mejores materiales.¹³ El tejo crece (lentamente) en muchas partes del mundo. Su albura (la madera blanca en el exterior del árbol justo debajo de la corteza) resiste bien la tensión. Su duramen (la madera roja que forma el centro) soporta mejor compresión. Por lo tanto, en un arco de tejo, la albura forma el dorso y el duramen forma el vientre. ¹⁹ Otra excelente madera para arcos es el naranjo de Osage (Maclura pomifera), nativo de América del Norte, pero puede prosperar en muchos climas. Solo se utiliza el duramen: el naranjo de Osage o maclura tiene una alta resistencia a la flexión y elasticidad.²⁰ Ambas especies de madera también son altamente resistentes a la descomposición.

Imagen: Un arco de tejo, mostrando duramen y albura, hecho por el maestro arquero Jack Pinson, Under Warden, Irlanda. Fuente: [Living Longbows](https://www.facebook.com/LivingLongbows).

Imagen: Un arco plano de naranjo de Osage o maclura, construido por el maestro arquero Simon Sieß. Es casi imposible encontrar una especie de naranjo de Osage lo suficientemente recta para un arco, porque la madera está llena de torceduras, nudos y espinas. El arquero trabaja alrededor de estos defectos. Fuente: [Stonehill Primitive Bows](https://primitive-bows.com/category/bows/).

Sin embargo, no todos los arcos se hicieron de madera de tejo o maclura, ni mucho menos. Los arcos simples se han hecho y pueden hacerse con casi cualquier tipo de madera, incluso madera que parece poco probable para hacer un arco. Más importante que la elección de la madera es adaptar el diseño del arco con la resistencia a la compresión y a la tracción de una especie de madera específica.²¹ Un arco hecho de una especie de madera inferior puede protegerse de fracturas o de exceder su límite elástico agregando más madera en forma de un arco más largo o más ancho. Los arcos hechos de excelentes maderas para arcos como el tejo y el naranjo de Osage tienen palas muy estrechas, pero los arcos hechos de maderas más débiles y menos elásticas pueden funcionar igual de bien con palas más anchas. Las maderas menos adecuadas para arcos también mejoran su rendimiento con una sección transversal rectangular (un diseño de arco plano).

Cómo hacer un arco simple

Un arco simple se puede hacer en un par de horas, excluyendo el tiempo para secar la madera. Se necesita habilidad para hacer un arma excelente, pero construir un arco simple rudimentario está al alcance de todos. Antes de que hubiera herramientas de metal, era mucho más fácil trabajar la madera cuando estaba fresca y verde. Por lo tanto, el secado de la madera se llevaba a cabo después de que el arco estaba en gran parte conformado. Una vez que la madera había secado, el arco se terminaba con raspadores de piedra. Los autores de la Traditional Bowyer’s Bible (la Biblia del Arquero Tradicional, una serie de libros que revivió el interés en el tiro con arco tradicional durante la década de 1990) describen un experimento. Entran en un bosque con las manos vacías y salen con un arco que les llevó solo seis horas hacerlo con herramientas de la Edad de Piedra: una roca, un hacha de madera hecha por ellos mismos y un fuego.¹⁴

Sin herramientas de metal, se necesitaba mucho esfuerzo para talar árboles grandes y obtener madera para arcos. Algunos nativos americanos inventaron una técnica ingeniosa que implicaba desgajar las estacas, o duelas de los troncos y ramas de árboles vivos.²² Cortaban dos muescas en forma de V en el extremo superior y el extremo inferior de la estaca deseada, que luego se dejaba en el árbol durante varios años hasta que se hubiera secado. Finalmente, arrancaban la duela del árbol usando una palanca y daban forma al arco. Algunos árboles viejos aún muestran las cicatrices de este proceso. Los fabricantes de arcos podrían aprovechar el mismo árbol para estacas de arco durante muchos siglos.

Imagen: Sacando estacas de arcos de árboles vivos. Fuente: Wilke, Philip J."[Bow staves harvested from Juniper trees by Indians of nevada](https://escholarship.org/content/qt4v5249w9/qt4v5249w9.pdf%C2%A0).\" Journal of California and Great Basin Anthropology 10.1 (1988): 3-31.

No he podido encontrar referencias sobre esta técnica de obtención de duelas para arcos en otras regiones, pero el desmoche y la poda de vástagos también podrían proporcionar madera para arcos sin cortar árboles enteros. Los árboles de tejo a menudo se desmochaban. Otro método era plantarlos juntos en grupos para que crecieran rectos y proporcionaran estacas de arcos perfectas. La aparición de herramientas de metal facilitó la recolección de madera para arcos y su elaboración. A partir de entonces, la mayoría de los arcos se hicieron con madera sazonada. Sin embargo, las herramientas esenciales para un fabricante de arcos tradicional han seguido siendo limitadas: un hacha de mano afilada, una escofina y una rasqueta.¹³¹⁴²³²⁴

Dar forma a un arco simple se reduce a seguir la veta y el carácter de la madera. Si se utilizan troncos, el primer paso es dividirlos por la mitad o en cuartos, utilizando una cuña para que la fisura siga la veta. Cada pieza de madera dicta el estilo y la forma de un arco simple. Por ejemplo, si hay una curva en una parte de la estaca del arco, el diseño la seguirá, lo que resultará en un arco parcialmente torcido. La parte central del proceso de fabricación de un arco simple es el “tillering” o equilibrado: las palas del arco se hacen cada vez más delgadas al quitar madera del lado del vientre, poco a poco, y teniendo cuidado de no quitar demasiado. La parte trasera del arco permanece sin cambios y sigue una sola veta.¹³²⁵

Imagen: Madera recién cortada dividida en estacas para arcos. Fuente: [Wikimedia Commons](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bow_staves.JPG). Image by MartinFields (CC BY-SA 3.0).

Image: A self bow in the making by master bowyer Jack Pinson, Under Warden. Ireland. Source: [Living Longbows](https://www.facebook.com/LivingLongbows).

El arco compuesto

El arco compuesto es lo contrario del arco simple en casi todo. En lugar de quitar material, el arco compuesto consiste en varias capas de material pegadas juntas, generalmente madera, cuerno y tendón (o ligamento) animal. El arco está cubierto con corteza o cuero y sellado con laca. En lugar de una estaca larga y recta, el arco compuesto es corto (en promedio 110 cm) y casi siempre un arco recurvado, una combinación de palas “reflex” (que se curvan alejándose del arquero) y palas “deflex” (que se curvan hacia el arquero).⁷²⁶²⁷²⁸²⁹³⁰³¹³²

En un arco compuesto, la madera principalmente sirve sobre todo de base para construir las otras capas. El cuerno (que es excelente para resistir la compresión) formaba el vientre del arco, y el tendón (que tiene una resistencia a la tracción muy alta) formaba el dorso del arco. El cuerno generalmente provenía del búfalo de agua, abundante en regiones donde se adoptaba el arco compuesto. El tendón provenía del lomo de los ciervos, antílopes o ganado doméstico (piezas gruesas situadas a lo largo de ambos lados de los huesos de la cresta de la columna vertebral) o del tendón de Aquiles del ganado.

Debido a que la combinación de estos materiales funciona mejor que incluso las mejores maderas para arcos, un arco compuesto puede abrirse más con un arco más grande en proporción a su longitud que un arco simple. En consecuencia, puede ser más corto que un arco simple de igual potencia. Eso lo hizo perfecto para montar a caballo, ya que el arquero puede cambiar fácilmente el arco de un lado a otro. La mayoría de las culturas que adoptaron el arco compuesto eran arqueros a caballo, y el arma también se conoce como arco de caballería. El arco compuesto también fue el arma preferida del arquero de carro, que es anterior al arquero a caballo.

Izquierda: Arco compuesto tártaro, mostrando la forma asumida en los estados sin encordar y encordado. Derecha: Arco compuesto persa, exhibiendo una curvatura extrema en reflexión en el estado sin encordar. Fuente: Balfour, Henry. “The Archer’s Bow in the Homeric Poems.” The Journal of the Royal Anthropological Institute of Great Britain and Ireland 51 (1921): 289-309.

Imagen: Arco de caballo (sin encordar) hecho por el maestro arquero Bjørn Schmidt. Fuente: [Bjørn Schmidt](https://www.facebook.com/groups/161983523940600/user/100026327045649/).

Imagen: Arco de caballo (encordado) hecho por el maestro arquero Bjørn Schmidt. Fuente: [Bjørn Schmidt](https://www.facebook.com/groups/161983523940600/user/100026327045649/).

Imagen: Una colección de arcos compuestos en varios tamaños. Fuente: Peter Dekker, [Mandarin Mansion](https://mandarinmansion.com).

Parece más probable que el arco compuesto se desarrollara en Asia Central y luego se extendiera hacia la India, el norte de África, Rusia, Europa del Este, China, Corea y Japón. No se conoce la antigüedad del arco compuesto. Los hallazgos arqueológicos más antiguos datan del 3000 a.C., pero la región tiene condiciones de conservación más desfavorables que Europa, donde los arqueólogos encontraron los arcos simple más antiguos. A diferencia del arco simple, que suele ser una estaca recta y solo varía en su sección transversal, el arco compuesto aparece en una extraordinaria diversidad de diseños de arcos.²⁶ Muchos arcos compuestos tenían “siyahs”: palancas no flexibles en el extremo de las opalas del arco que aumentaban aún más la apertura del arco y reducían la fuerza muscular requerida para tensarlo.

Cómo hacer un arco compuesto

El arco compuesto tiene un rendimiento mejor que el arco simple. Puede disparar flechas más rápidas y más lejos con menos esfuerzo. Sin embargo, requiere más habilidad para usarlo y necesita un proceso de fabricación muy elaborado. Hacer un arco compuesto lleva de 50 a 100 horas, distribuidas a lo largo de meses o incluso años.¹⁸²⁶ Cuanto más potente sea el arco, más tiempo lleva hacerlo. El artesano sumerge manojos de tendón en cola caliente y los coloca longitudinalmente a lo largo del arco. Cada capa de tendón debe secarse antes de que se pueda aplicar la siguiente. El arquero gradualmente estira del arco hasta aperturas cada vez mayores, unos pocos centímetros cada vez hasta que las puntas del arco se tocan o cruzan. Una vez que el arco está completo, se seca sobre un fuego suave.

El arco compuesto también es menos duradero y requiere más mantenimiento que el arco simple. Su permeabilidad a la humedad requiere cuidado continuo: un arco compuesto debe mantenerse caliente y seco. En clima frío, los arqueros metían los arcos dentro de la ropa y los llevaban a la cama. Si era posible, calentaban el arco sobre un fuego antes de disparar. Los chinos (que construyeron los arcos compuestos más grandes) usaban armarios especiales para mantener o restaurar la forma recurvada perdida durante el uso. Los arcos compuestos también tenían que protegerse de los animales que comían las partes del tendón. Las carcomas podían comerse el cuerno.⁷²⁶²⁷²⁸²⁹³⁰³¹³²³³

Imagen: Fabricación de un arco compuesto. Fuente desconocida. Via [Mihkel Tammet](https://www.facebook.com/photo/?fbid=294008220709631&set=g.161983523940600).

Imagen: Fabricación de un arco compuesto. Fuente: [La reproducción moderna de un arco de la era mongola basada en hechos históricos e investigación de tecnología antigua](https://exarc.net/issue-2017-2/at/modern-reproduction-mongol-era-bow-based-historical-facts-and-ancient-technology-research). Jason Wayne Beever & Zoran Pavlović, EXARC Journal Issue 2017/02.

Respaldo: mezcla del arco simple y el arco compuesto

Hasta cierto punto, las ventajas del arco compuesto se pueden transferir al arco simple. Hacer un arco más largo o más ancho no es la única forma de crear un arma potente a partir de madera de inferior calidad. El otro método es reforzar o “respaldar” un arco.³⁴³⁵ Esto implica pegar un material con alta resistencia a la tracción en el dorso, es decir, el lado del arco opuesto al arquero. El material de respaldo puede ser tendón, como en el arco compuesto. Sin embargo, otros materiales también funcionan igual de bien, o incluso mejor: cuero crudo, tripas, piel, seda y muchas fibras vegetales como lino, cáñamo o yute. Algunos arcos reforzados estaban construidos con astas de cervido respaldadas con tendón.

El respaldo permitió diseños que eran imposibles de hacer solo con madera, como arcos cortos pero potentes. Los arcos simples reforzados eran comunes entre los pueblos indígenas de América del Norte.³⁶³⁷ Cuando los españoles introdujeron caballos en el continente, los nativos americanos notaron rápidamente las ventajas de disparar desde el caballo y adaptaron sus arcos haciéndolos más cortos, de 90 a 110 cm. Siendo una forma simplificada de la construcción de tres capas asiática, los arcos respaldados con tendón comparten algunas de las desventajas. El respaldo aumenta el tiempo de producción de un arco simple a entre ocho y veinte horas, distribuidas en un período de dos semanas a un mes, y un arco reforzado necesita protección contra la humedad.

Además, agregar un respaldo era una forma común de reparar un arco simple. Si a un arco se le levantaba una astilla en el dorso, pegar cuero crudo, lino o tendón podía solucionar el problema.³⁵ Si un arco había tomado demasiada curvatura, es decir, si había excedido su límite elástico, se podía usar otra técnica. El arquero daba la vuelta al arco, dejando que el dorso se convirtiera en el vientre, y aplicaba un respaldo el nuevo dorso (que antes era el vientre).

Imagen: Un arco de anchas extremidades con respaldo de tendón. Fuente: [National Museum of the American Indian, Smithsonian](https://americanindian.si.edu/collections-search/search?page=26&edan_q=BOW).

Imagen: Arco de estilo de la costa oeste de enebro, construido por el maestro arquero Simon Sieß. Solo las muescas están reforzadas con tendón. Fuente: [primitive-bows.com](https://primitive-bows.com/juniper-west-coast-style-bow-hld-no-7/) [Stonehill Primitive Bows](https://primitive-bows.com/category/bows/).

Imagen: Preparación del tendón. Fuente: [Haciendo el arco respaldado con tendón](https://primitivelifeways.com/2019/05/making-the-sinew-backed-bow/), Jeff Martin, Primitive Lifeways.

Imagen: Respaldo de tendón. Fuente: [Haciendo el arco respaldado con tendón](https://primitivelifeways.com/2019/05/making-the-sinew-backed-bow/), Jeff Martin, Primitive Lifeways.

Arcos con respaldo de cable

El premio al método más inventivo de fabricación de arcos se lo llevan los inuit, quienes enfrentaron dos problemas. Primero, tenían una selección limitada de madera para arcos. Esta era madera flotante de deriva, o abeto y pino, maderas muy quebradizas que carecen de elasticidad.¹⁴³⁸ Segundo, la cola de animal es difícil de usar a bajas temperaturas, gelificándose casi al instante. Los inuit resolvieron esto fabricando arcos con materiales como cuerno de oveja, asta de caribú y barbas de ballena, que reforzaron con “respaldo de cable”. Esto consistía en el uso de cables de tendón elevados que recorrían las palas de arriba a abajo, fijados por un elaborado sistema de nudos.

El respaldo consistía en un fuerte cordel continuo hecho de tendón de hasta 45 metros de largo. El arquero lo enrollaba alrededor de una de las muescas del arco, lo llevaba hacia abajo por el dorso del arco, luego lo enrollaba alrededor de la otra muesca del arco, lo llevaba hacia arriba por el dorso nuevamente, y así sucesivamente, hasta que había varias decenas de hebras en el arco. Luego, las hebras se retorcían y se fijaban al arco con nudos en patrones a veces muy complejos. Pequeñas varillas planas servían para torcer los cordones. Se usaban por pares, sosteniendo una en cada mano para asegurar la misma cantidad de torsión en ambas.¹⁴³⁸

Cualquier respaldo debe ser proporcional a la masa de la pala a lo largo del arco, lo que significa que debe ser más grueso en la empuñadura y más delgado hacia los extremos del arco. Con un respaldo pegado, esto es fácil de lograr: agregar más capas de respaldo en el medio del arco. Sin embargo, es difícil reducir el diámetro de un cable desde el agarre hasta la punta. Los inuit resolvieron esto haciendo que parte de los cables solo se extendieran a lo largo de una parte de la longitud de la pala. Hasta una docena de hilos solo se extendían solo por el centro del arco. La mayoría de los arcos simples con respaldo de cable eran arcos cortos planos, como máximo de 125 cm de largo.¹⁴³⁸

Imagen: Arcos con respaldo de cable. Fuente: Murdoch, John. \"A study of the Eskimo bows in the US National Museum.\" Report of the United States National Museum for the year 1884.

Amarres de cuerda

Otro método para fabricar un arco con madera de calidad inferior fue el uso de amarres de cuerda. En lugar de pegar un refuerzo en el dorso del arco o estirar cables de un extremo a otro, los cordones de amarre consistían en material de refuerzo que se enrollaba alrededor del arco.

Un ejemplo famoso de esta técnica es el arco de Meare Heath. Encontrado en 1961 en los pantanos de turba de Somerset, Inglaterra, data de alrededor del 2690 a.C. Este arco plano, de 6 cm de ancho y 190 cm de largo, tenía cordones de cuero y tendón atados formando cruces. Una réplica del arco, hecha con herramientas de la Edad de Piedra, demostró que era un excelente arma, superando el rendimiento del arco largo inglés que apareció unos miles de años después.¹⁷ Los cordeles de amarre continuaron utilizándose en la Edad Media, también en algunos arcos compuestos.¹³ Por ejemplo, los hunza en Afganistán envuelven todos sus arcos con tendones.¹⁰

Finalmente, está el arco japonés, el yumi, que es una categoría aparte. El yumi es un arco laminado, hecho de al menos siete capas de bambú y madera, pero su construcción y diseño están claramente influenciados por el arco compuesto. El yumi se distingue por su longitud (puede superar los dos metros) y su asimetría: la extremidad superior es dos tercios de la longitud total. La extremidad más larga permite un tiro más largo, mientras que la más corta permite disparar el arco desde el lomo de un caballo o arrodillado. Hacer un yumi requería que el arquero usara sus manos y pies, trabajando rápidamente con pegamentos de secado rápido que podían ablandarse nuevamente con una estufa de vapor.¹⁰

Imagen: dibujo del arco de Meare Heath. Fuente: Clark, J. G. D. \"Neolithic bows from Somerset, England, and the prehistory of archery in north-western Europe.\" Proceedings of the Prehistoric Society. Vol. 29. Cambridge University Press, 1963.

Imagen: Una réplica del arco de Meare Heath, realizada por el maestro arquero Greg Anderson. Fuente: [North Wood Traditional Archery](https://www.facebook.com/profile.php?id=100067570410615).

Imagen: El arco Penobscot. Otro método para construir un arco con madera de baja calidad. El peso del tiro del arco se aumenta agregando una segunda pala. Fuente: [National Museum of the American Indian, Smithsonian](https://americanindian.si.edu/collections-search/objects/NMAI_27561).

Cultivo de flechas

Por sí solo, el arco no es un arma utilizable. Requiere munición en forma de flechas. Encontrar madera para flechas era mucho más fácil que obtener madera para arcos.¹³³⁹⁴⁰ La mayoría de las especies de madera son adecuadas para hacer flechas, y la madera puede ser de menor tamaño. Las flechas tenían menos de un metro de largo, excepto en los trópicos, donde podían ser mucho más largas.⁴¹ Antes de la llegada de las herramientas de metal, los vástagos o astiles de flecha se fabricaban a partir de brotes y ramitas o de caña, bambú y juncos, según lo que hubiera disponible localmente. Estos materiales ya tenían la forma de vástagos de flecha y crecían en diferentes longitudes y diámetros.⁴¹

Los brotes y las ramitas se descortezaban, se enderezaban sobre un fuego, se afinaban y luego se dejaban secar durante unas semanas o meses. Estos astiles de flecha eran sólidos y relativamente pesados, lo que aumentaba la masa y la penetración. Las cañas, el bambú y los juncos no requerían descorche y eran impermeables sin más tratamiento. Por otro lado, eran huecos y mucho más ligeros que los vástagos o astiles hechos de brotes y ramitas. Se insertaba una varilla delantera separada hecha de madera o hueso en el ástil hueco para darles suficiente resistencia y masa. La muesca del culatín se reforzaba para evitar que la cuerda del arco partiera el vástago de flecha.³⁹⁴⁰

Las herramientas de corte metálicas dieron origen a un nuevo método, que permitió vástagos de flecha hechos a partir de madera aserrada. Se cortaban tablas de madera en pequeños listones del tamaño de astiles de flecha y luego se les cepillaban las cuatro aristas, haciéndolos octogonales. Estos astiles se redondeaban con papel de lija o piedra arenisca. La elaboración a partir de madera hendida (“Split timber shafting”) redujo el tiempo para hacer astiles de flecha, permitió producir flechas en grandes cantidades y mejoró sus capacidades balísticas.³⁹⁴⁰⁴²

Imagen: Un conjunto de flechas con puntas de madera y empuñaduras romas. Fuente:[National Museum of the American Indian, Smithsonian](https://americanindian.si.edu/collections-search/objects/NMAI_31682?destination=edan_searchtab%3Fpage%3D5%26edan_q%3DARROWS)

Imagen: Réplicas de flechas prehistóricas, fabricadas por el maestro arquero Greg Anderson. Fuente: [North Wood Traditional Archery](https://www.facebook.com/profile.php?id=100067570410615).

Imagen: Réplicas de flechas medievales, fabricadas por Heritage Longbows. Fuente: [Heritage Longbows](https://www.heritagelongbows.com).

Flechas y arcos de África. Fuente: Leakey, Louis Seymour Bazett. “A New Classification of the Bow and Arrow in Africa.” The Journal of the Royal Anthropological Institute of Great Britain and Ireland 56 (1926): 259-299.

El vástago es el elemento estructural de la flecha al que se sujetan la punta de flecha, el aplumado y el culatín. Históricamente, la muesca del culatín a menudo se tallaba en el propio ástil, a veces reforzada con hueso, cuerno o madera dura. El aplumado generalmente consistía en tres plumas, que podían provenir de muchas aves (como gansos y pavos). Se pegaban al eje y se ataban con hilo de tendón.¹³

Las puntas de flecha se fabricaban con muchos materiales, incluidos piedra, hueso, asta, dientes y metal (bronce, hierro forjado, acero). Las puntas de flecha de metal aparecieron más recientemente pero no funcionaban mejor que las puntas de flecha hechas de materiales primitivos. Sin embargo, eran más rápidas y económicas de fabricar. Los puntos de madera siguieron en uso a lo largo de la historia junto con materiales más duraderos pero que requerían más mano de obra.⁴³ La forma de una punta de flecha variaba según su uso; existían cientos de tipos diferentes. Las puntas de flecha se fijaban al vástago con pegamento y una ligadura de tendón, o se insertaban en un ástil hueco.

Reutilización y reparación de flechas

Fabricar un manojo de flechas llevaba considerablemente más tiempo que hacer un arco simple normal. Sin embargo, los arqueros a menudo reutilizaban sus proyectiles. No se puede disparar una bala y luego volver a ponerla en un arma de fuego y dispararla por segunda vez. Sin embargo, se puede lanzar la misma flecha una y otra vez. Eso es evidente en el tiro de entrenamiento, pero también sucedía durante la caza y en el campo de batalla. Las flechas podían cambiar de manos varias veces en una batalla. Se recogían del suelo o se extraían de enemigos o compañeros muertos.¹⁰²⁹⁴⁴

Debido a que eran valiosas, incluso las flechas dañadas se recogían rutinariamente para repararlas. Las reparaciones someras se realizaban en el campo de batalla o durante la caza, y algunos flecheros podían acompañar a los ejércitos, aportando el suministro de municiones. Si un ástil de flecha se rompía cerca de la punta de flecha, un arreglo rápido era añadir una nueva punta de flecha para hacer una flecha nueva y con menor apertura. Incluso si el proyectil quedaba demasiado pequeño para un arquero, aún podía servir para un arquero algo más pequeño. Los Hazda, una tribu en África, usaban flechas que eran más largas de lo necesario y se iban cortando según se iban rompiendo.²

Si el vástago se rompía en otro punto, se podía reparar mediante un proceso más elaborado llamado “footing” o empalme a horquilla. Esta técnica, que requería herramientas de metal, implicaba el empalme con juntas horquilla triangular, como en un taco de billar. Finalmente, las puntas de flecha y las plumas se podían reutilizar para hacer nuevas flechas.

Imagen: Herramientas del fabricante de flechas. Fuente: Mason, Otis T. Arcos, flechas y carcajes de América del Norte. JM Carroll, 1893.

Cultivo de cuerdas para arcos

La combinación de un arco y un juego de flechas aún no es un arma. Falta la cuerda del arco, que une los dos elementos. Al igual que con los arcos y las flechas, se pueden hacer cuerdas con muchos materiales diferentes, y siempre hay una fuente adecuada de fibra en los alrededores. Históricamente, la mayoría de las cuerdas de arco estaban hechas de fibras vegetales (cáñamo, lino, asclepia, ramio, ortiga) o fibras animales (seda, tendón, cuero crudo, tripa). Incluso el cabello humano se puede usar para hacer cuerdas de arco. Los arqueros pueden cultivar el material para sus cuerdas de arco sembrando cáñamo o lino, que también proporciona material para reforzar arcos y para hacer aceite de linaza, un acabado tradicional para arcos y flechas.⁴⁵

La “Bíblia del Arquero” dedica un largo capítulo a hacer cuerdas completamente funcionales en el campo, incluso bajo las condiciones más primitivas: “Arranca una planta fibrosa, corta una ramita de un árbol, para emplearla como huso, y con este equipo de cavernícola, se puede hilar un hilo más fino y más fuerte que el equivalente más fino hecho a máquina. Con un poco de práctica, utilizando un huso manual, se tarda aproximadamente una hora y media en hilar una cuerda de arco. Con un torno de hilar, se puede hacer en veinte minutos. Cuando la hilatura está completa, con unos quince minutos más se puede obtener una cuerda de arco de calidad impecable.”⁴⁵

Convertir un hilo en una cuerda de arco se puede hacer de diferentes maneras. La “cuerda sin fin” es la más fácil de hacer. Se fijan dos clavos en una tabla de madera, a una distancia igual a la longitud de cuerda deseada (un poco más corta que el arco en sí). La cuerda se va enrollando de un clavo al otro alrededor de los clavos hasta que se alcanza el número deseado de hebras, por lo general de 12 a 16 hebras. Los dos extremos sueltos se atan juntos, se refuerzan forrando con otro hilo distinto y se convierten en gazas que puedan sujetarse a las muescas del arco. En algunas regiones, los arqueros usaban nudos en lugar de gazas para sujetar la cuerda al arco, lo que les permitía ajustar la longitud de la cuerda del arco.⁴⁵

Imagen: Cuerdas de arco hechas por el maestro arquero Greg Anderson. Fuente: [North Wood Traditional Archery](https://www.facebook.com/profile.php?id=100067570410615).

Imagen: Una cuerda de arco hecha por el maestro arquero Jack Pinson, Under Warden. Irlanda. Fuente:[Living Longbows](https://www.facebook.com/LivingLongbows).

¿Necesitan ser sostenibles las armas?

Las flechas y arcos históricos y prehistóricos estaban hechos enteramente de materiales naturales y disponibles localmente. Estos provenían de plantas y árboles (madera, caña, bambú, lino), animales (tendón, hueso, plumas, pegamento) y minerales (piedra y puntas metálicas). Hoy en día, al igual que hace 10,000 años, uno puede entrar en un bosque u otro entorno natural con las manos vacías y salir con un arma funcional. Incluso las herramientas para fabricarla están en la naturaleza. La fabricación depende exclusivamente del esfuerzo humano, ayudada eventualmente por un fuego. La munición puede ser reutilizada, reparada y reciclada.

Eso plantea algunas preguntas. En primer lugar, ¿deben ser sostenibles las armas? El uso de arcos y flechas fue un ejemplo perfecto de lo que hoy en día llamamos “economía circular.” Por el contrario, la fabricación de armas de fuego modernas depende de una cadena de suministro altamente compleja, globalmente interconectada e interdependiente, que consta de minas, fábricas, sistemas de transporte y energía, combustibles fósiles y partes de la economía como finanzas y tecnología de la comunicación. Pocos de los materiales necesarios para hacer armas de fuego modernas están disponibles local o naturalmente, y la producción genera residuos y emisiones. Lo mismo ocurre con los arcos y flechas modernos hechos de metales, plásticos y compuestos sintéticos.

En segundo lugar, si es relativamente fácil fabricar armas letales, especialmente arcos simples, ¿por qué no estamos plagados de olas de violencia con arcos análogas a la violencia con armas de fuego? Existe mucha preocupación por las armas de fuego impresas en 3D y las “armas fantasma” (armas de fuego no registradas construidas a partir de piezas de armas anónimas), pero ¿cuál es la diferencia con entrar en un bosque con las manos vacías y salir con un arma que podría matar a un elefante? En estos días, la selección de materiales locales no ha parado de crecer. Cualquier material moderno que se doble y recupere su forma original puede convertirse en un arco. Puedes hacer puntas de flecha con vidrio de ventana o botella, módulos electrónicos o antiguas hojas de sierra.¹⁸ Ningún usuario de armas de fuego puede lograr la autosuficiencia del arquero preindustrial.

En tercer lugar, si las armas de fuego modernas dependen de combustibles fósiles y una cadena de suministro global, ¿qué sucede si este contexto desaparece? ¿Podrían las armas de fuego fabricadas de forma artesanal y de baja tecnología competir con longbows, arcos planos y arcos compuestos? En el siguiente artículo, intento responder a estas preguntas y hacer una propuesta: “¿Y si reemplazamos las armas de fuego y las balas por arcos y flechas?”

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Vea la segunda parte de este artículo: “What if we replace guns and bullets by bows and arrows?”. ↩︎ ↩︎
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Las flechas de arco largo generalmente pesaban alrededor de 70-90 gramos, mientras que las flechas de arco compuesto oscilaban entre 20 y 40 gramos. Los arcos compuestos grandes, como el arco Manchú, disparaban flechas de 100 gramos. ²⁸ Las flechas medían entre 45 y 150 cm, dependiendo de la cultura y los materiales disponibles. Por ejemplo, los sudamericanos usaban flechas largas en la selva para poder recuperarlas fácilmente y para evitar que se desviaran entre la maleza. ¹⁴ ↩︎ ↩︎
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Residuos plásticos en el depósito de combustible

Fri, 23 Feb 2024 00:00:00 +0000

Imagen: Este coche funciona con plástico. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

De gas de madera a residuos plásticos

Durante la Segunda Guerra Mundial, muchos vehículos motorizados en Europa continental fueron convertidos para funcionar con leña. ¹ Eso ocurrió como consecuencia del racionamiento de los combustibles fósiles. Los vehículos de gas de madera eran una alternativa no tan elegante a sus equivalentes a gasolina, pero su autonomía era comparable a la de los vehículos eléctricos de hoy en día. Solo en Alemania, alrededor de 500,000 automóviles, autobuses y camiones de gas de madera estaban en funcionamiento para el final de la Segunda Guerra Mundial. Una alternativa aún más incómoda era el vehículo con bolsa de gas. ²

Hoy en día, hay mucho menos leña disponible que en la década de 1940, especialmente en regiones industrializadas. Entonces, ¿cuál sería la solución para la interrupción de la gasolina o la electricidad en la Tercera Guerra Mundial? El diseñador neerlandés Gijs Schalkx encontró otra fuente de combustible, que es abundante: los residuos plásticos. La producción de plásticos comenzó solo en la década de 1950, después de la Segunda Guerra Mundial. Desde entonces, el plástico se ha convertido en un material cada vez más popular, alcanzando una producción mundial anual de 460 millones de toneladas métricas en 2019, el doble que en 2000 y ocho veces más que en 1976. ³ ⁴

Imagen: Producción de diésel en el techo. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Los plásticos se fabrican a partir de combustibles fósiles, y el proceso se puede revertir. Gijs Schalkx convirtió un Volvo 240 abandonado para funcionar con diésel que él mismo fabrica a partir de los residuos plásticos que recopila. La “desrefinería” convierte los residuos plásticos nuevamente en combustible y se instala en el portaequipajes del automóvil, lo que hace que el vehículo sea independiente de la infraestructura de combustibles fósiles. Los residuos plásticos se calientan en una caldera a aproximadamente 700 grados Celsius, después de lo cual se evaporan. El gas se enfría y se convierte en un líquido similar al diésel una hora después. Gijs lo recoge en botellas de plástico, que son el material crudo para el diésel que contienen. El combustible se asemeja a la Coca-Cola, uno de los mayores productores de residuos plásticos.

¿Cuánto podemos conducir con residuos plásticos?

La producción de combustible puede ocurrir mientras el automóvil está en movimiento, pero Gijs ha mantenido las dos actividades separadas por razones de seguridad. A una velocidad de 80 km/h, su Volvo 240 recorre una distancia de 7 kilómetros por kilogramo de plástico (lo que equivale a 14 kg de plástico por cada 100 km conducidos). Esto incluye el combustible utilizado para calentar los residuos plásticos en el techo (1 kg de plástico produce 0.5 litros de diésel, por lo que la eficiencia de combustible es de 7.14 litros por cada 100 km).

Los residuos plásticos son un material bastante voluminoso, y se necesitan varias bolsas de basura llenas de residuos plásticos para producir un litro de combustible. Schalkx planea usar una pequeña trituradora para reducir el volumen de los residuos plásticos que recopila, pero por ahora, depende de un suministro de gránulos de plástico desechados proporcionados por un vecino, que consisten en PET y HDPE.

Imagen: Gijs Schalkx Añade residuos plásticos a la desrefinería. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

¿Cuánto podríamos conducir si convirtiéramos todos los residuos plásticos en combustible? Los Países Bajos produjeron aproximadamente 1,650 kilotoneladas de residuos plásticos en 2017 (1,650,000,000 kg), lo que sería suficiente para recorrer 11.55 mil millones de kilómetros (11,550,000,000 km). ⁵ Eso corresponde a aproximadamente 1/10 de los kilómetros conducidos por todos los automóviles de pasajeros en los Países Bajos en 2021 (114.3 mil millones de km). ⁶

En una escala más pequeña, el automóvil promedio de pasajeros en los Países Bajos recorre 12,000 km por año, lo que requeriría que cada conductor y sus pasajeros recolectaran 1,714 kg de plástico. Por otro lado, incluso la cantidad actual de residuos plásticos por persona en los Países Bajos (97 kg) sería suficiente para recorrer 679 km, quizás suficiente para aquellos que utilizan su automóvil de manera prudente. La cantidad de residuos plásticos crece más rápido que el número de automóviles, lo que nos permitiría conducir distancias cada vez más largas en el futuro. ⁷

¿Qué tan sostenible es conducir con residuos plásticos?

La capacidad de conducir un vehículo utilizando residuos plásticos tiene beneficios en términos de resiliencia. Por ejemplo, podría permitir que el personal médico opere ambulancias sin un suministro regular de combustible en una zona de guerra. Sin embargo, ¿cómo se desempeña un vehículo impulsado por residuos plásticos en tiempos de paz? Después de todo, los residuos plásticos son un gran problema y el automóvil de Gijs Schalkx se deshace de ellos.

Con menos del 10% de los residuos plásticos reciclados en todo el mundo, ¿tendría sentido alentar a las personas a convertir sus vehículos para funcionar con diésel hecho de residuos plásticos? Claro, sería una alternativa más asequible a los automóviles eléctricos, pero ¿qué pasa con las emisiones de carbono?

Por un lado, las emisiones de carbono incorporadas del Volvo 240 son casi nulas: Gijs encontró la mayoría de los componentes, incluido el automóvil en sí, en el vertedero, y otros en el mercado de segunda mano. ⁸ En contraste, la fabricación de vehículos nuevos, especialmente los eléctricos, agrega una huella de carbono significativa antes de que recorran su primer kilómetro. También requieren una infraestructura extensa para producir y distribuir combustible y electricidad, generando más emisiones de carbono. En cambio, el Volvo tiene su propia infraestructura de combustible en el techo, construida a partir de materiales reciclados.

Imagen: Gijs Schalkx en su automóvil. El diseño es un homenaje a los automóviles de gasificación de madera construidos por otros neerlandeses, Dutch John y Joost Conijn. Crédito de la imagen: Frank Hanswijk.

Imagen: El interior del automóvil. Crédito de la imagen: Frank Hanswijk.

Por otro lado, las emisiones de CO2 provenientes de la producción y combustión del combustible no son loables. En primer lugar, está la quema de plástico en el techo. Producir 1 litro de diésel requiere quemar 1 kg de plástico, lo que resulta en 2-2.7 kg de emisiones de carbono. ⁹ En segundo lugar, está la combustión del diésel mientras se conduce, lo que emite 2.7 kg de dióxido de carbono por litro. ¹⁰ En conjunto, eso se convierte en 4.7 a 5.4 kg de CO2 por litro. En consecuencia, con un rendimiento de combustible de 7.14 litros por 100 km, el Volvo emite de 33.6 a 38.6 kg de gases de efecto invernadero por 100 km.

En contraste, las emisiones del automóvil promedio de combustibles fósiles en Europa ascienden a 25.8 kg/100 km, incluyendo la producción de petróleo crudo, la refinación del combustible y la fabricación del vehículo. ¹¹ Las emisiones de un pequeño automóvil eléctrico como el Nissan Leaf ascienden a 10.9 kg/100 km en Europa, incluyendo las emisiones de la producción de electricidad. ¹¹

El Volvo emite, por lo tanto, 1.5 veces más CO2 que el promedio de los automóviles de combustibles fósiles en Europa y de 3 a 4 veces más que un automóvil eléctrico pequeño. La diferencia será algo menor porque los resultados para los otros vehículos no incluyen las emisiones asociadas a la construcción de la infraestructura del petróleo y la energía. Sin embargo, es poco probable que esto incline la balanza.

Hay varias razones para las altas emisiones de carbono. En primer lugar, la producción de combustible mediante la quema de plástico en el techo es cuatro veces más intensiva en carbono que producir combustible a partir de petróleo crudo en una refinería. ¹² En segundo lugar, el Volvo data de 1980, cuando los automóviles tenían una menor eficiencia de combustible.

Gijs Schalkx menciona: “Hipotéticamente, podrías convertir un automóvil más nuevo para que funcione con residuos plásticos y tener emisiones de carbono mucho más bajas. De igual manera, la de-refinería es una de las primeras en su tipo y podría hacerse más eficiente con ingenieros especializados. Las refinerías de petróleo se han desarrollado durante más de 100 años. Sin embargo, los automóviles más nuevos tienen controles electrónicos de motor propietarios que impiden el uso de combustibles alternativos”.

Externalización de la contaminación

Las emisiones de carbono no son la única preocupación. Debido a los productos químicos añadidos al plástico, quemarlo para producir combustible genera una gran cantidad de contaminación del aire perjudicial. Nadie en su sano juicio propondría cambiar a automóviles alimentados por residuos plásticos. Sin embargo, es instructivo examinar los motivos detrás de esta conclusión unánime.

Gran parte de los residuos plásticos que quema el Volvo 240 de todos modos se queman. No en automóviles, sino en incineradores. Ese es el caso del 44% de los residuos plásticos en Europa. ¹³ Esos residuos plásticos se queman para producir electricidad, la cual luego se puede utilizar para cargar automóviles eléctricos. ¿Cómo es eso más sostenible que quemar plástico en el techo?

Imagen: Quema de plástico. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Las emisiones de carbono son las mismas. Lo mismo ocurre con la contaminación del aire, aunque es más fácil instalar un depurador de gases de escape en miles de incineradores que en millones de automóviles. La diferencia principal radica en que quemar residuos plásticos en incineradores para alimentar automóviles eléctricos nos permite a muchos de nosotros externalizar los efectos secundarios de conducir.

Un incinerador puede ubicarse (y siempre se ubica) en un barrio pobre, donde provoca altas incidencias de cáncer y otros problemas de salud a pesar del control de la contaminación del aire. Mientras tanto, produce electricidad que carga automóviles eléctricos que circulan por zonas de bajas emisiones en vecindarios adinerados.

Internalización de la contaminación

En contraste, el Volvo de Schalkx internaliza todos los efectos secundarios de conducir automóviles. El automóvil no es placentero de manejar, al menos no regularmente. Está sucio. Su interior huele a plástico, lo cual no puede ser saludable; Gijs mantiene las ventanas abiertas sin importar el clima.

Además, necesita pasar mucho tiempo recogiendo plástico y fabricando combustible, y todas estas desventajas hacen que lo piense dos veces antes de ponerse al volante. Es poco probable que Schalkx conduzca 12,000 km por año, y, en última instancia, producirá menos contaminación que los conductores de automóviles que parecen más sostenibles y no enfrentan ninguno de estos problemas.

De alguna manera, las autoridades neerlandesas, no conocidas por su permisividad, aprobaron oficialmente el automóvil después de la inspección. Schalkx conduce sin pagar impuestos y, gracias a que su automóvil es un clásico, puede ingresar a zonas de bajas emisiones, donde estaciona junto a los últimos SUV eléctricos. La justicia aún no está completamente ausente en este mundo.

Imagen: Botellas de combustible de plástico. Crédito de la imagen: Kris De Decker.

Imagen: Parte de la de-refinería en el techo, mostrando el soplador de aire para la quemadora de aceite. Fue hecho a partir de un antiguo ventilador calefactor del Volvo. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Imagen: Parte de la de-refinería en el techo, mostrando la quemadora de aceite de estilo Ursutz que alimenta la refinería con calor. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Imagen: Gijs Schalkx reparó el automóvil con acero de desecho. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Imagen: Gijs Schalkx despojó al automóvil de todo lo superfluo, dejándolo en lo esencial. Crédito de la imagen: Kris De Decker.

Los vehículos de gas de madera: leña en el depósito de combustible, Kris De Decker, Low-tech Magazine, 2010. https://qelnixcor.cloud/2010/01/wood-gas-vehicles-firewood-in-the-fuel-tank/ ↩︎
Gas Bag Vehicles, Kris De Decker, Low-tech Magazine, 2011. https://qelnixcor.cloud/2011/11/gas-bag-vehicles/ ↩︎
https://www.statista.com/statistics/282732/global-production-of-plastics-since-1950/ ↩︎ ↩︎
https://www.oecd.org/environment/plastic-pollution-is-growing-relentlessly-as-waste-management-and-recycling-fall-short.htm ↩︎
https://ce.nl/publicaties/plasticgebruik-en-verwerking-van-plastic-afval-in-nederland/ ↩︎
https://www.cbs.nl/nl-nl/visualisaties/verkeer-en-vervoer/verkeer/verkeersprestaties-personenautos#:~:text=Van%20de%20114%2C3%20miljard,overige%20kilometers%20werden%20zakelijk%20gereden. ↩︎
La industria del plástico actualmente consume el 14% de toda la producción de petróleo, en comparación con solo el 4% en 2012. Se pronostica que para 2050, la participación de la industria del plástico será del 20% de la producción de petróleo. Fuentes: https://e360.yale.edu/features/the-plastics-pipeline-a-surge-of-new-production-is-on-the-way & https://www.reuters.com/business/environment/big-oils-plastic-boom-threatens-uns-historic-pollution-pact-2022-03-04/ & https://oilprice.com/Energy/Energy-General/How-Much-Crude-Oil-Does-Plastic-Production-Really-Consume.html See also ³ ↩︎
Las piezas nuevas en el automóvil son mangueras de combustible, mangueras de refrigerante, pintura, neumáticos, líneas de freno y pastillas de freno. La mayoría de ellas eran necesarias para aprobar la inspección vehicular. ↩︎
Rubio-Domingo, Gabriela, et al. “Making Plastics Emissions Transparent.” COMET. Last modified February 2022. https://ccsi. columbia. edu/sites/default/files/content/COMET-making-plastics-emissions-transparent. Pdf (2022). https://ccsi.columbia.edu/sites/default/files/content/COMET-making-plastics-emissions-transparent.pdf. ↩︎
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2307/1/012025/pdf ↩︎
https://www.carbonbrief.org/factcheck-how-electric-vehicles-help-to-tackle-climate-change/ ↩︎ ↩︎
https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC85326 ↩︎
https://www.oecd.org/environment/plastic-pollution-is-growing-relentlessly-as-waste-management-and-recycling-fall-short.htm#:~:text=Another%2019%25%20is%20incinerated%2C%2050,environments%2C%20especially%20in%20poorer%20countries. ↩︎