Enrique Gracián - Construir el mundo

Con las redes cristalinas del carbono se puede formar cadenas muy largas 1, y con estas construir diferentes redes. Se conocen hasta ocho formaciones cristalinas diferentes del carbono (reciben el nombre de estados alotrópicos) todas ellas con propiedades físicas muy diferentes.

El carbón es una de las formas alotrópicas del carbono. A nivel macroscópico tiene una estructura amorfa, pero si lo observamos con un microscopio veremos pequeñas estructuras cristalinas. Lo que ocurre es que la agregación de estos cristales se hace de forma desordenada.

Es el carbón el que da nombre al Carbonífero, período que empieza al final de la Era Paleozoica y que marca un hito debido a la enorme cantidad de depósitos subterráneos de carbón que surgieron como consecuencia de la transformación de bosques pantanosos.

No hay que olvidar que el carbón, como fuente de energía, fue absolutamente decisivo en la Revolución industrial, ya que de él se extraía el calor necesario para alimentar las calderas de las máquinas de vapor.

El grafito, otra de las formas alotrópicas del carbono, tiene una construcción reticular muy especial. Se construye en redes laminares con enlaces covalentes que son muy fuertes a lo largo de las láminas, pero débiles entre lámina y lámina. Cuando deslizamos un trozo de grafito sobre un papel lo que hacemos es dejar sobre él una de las capas de la red cristalina. Ese es el motivo por el que se puede dibujar con grafito y también el por qué nos deja las manos sucias.

En 1564 hubo una fuerte tormenta en el valle de Borrowdale, Inglaterra, que arrasó todo un bosque y dejó al descubierto un yacimiento de grafito. Fue entonces cuando se empezó a extraer como mineral. Los primeros en utilizarlo fueron los pastores, que confeccionaron unas pequeñas barras de grafito con las que marcaban las ovejas. Para evitar el engorro de tener que ensuciarse las manos, algunos comerciantes avispados enrollaron las barritas con cordel y las pusieron a la venta. Conforme el grafito se iba gastando iban desenrollando el cordel. Habían nacido los primeros lápices de la historia. Años más tarde se vio que el grafito era muy útil en la fundición de cañones lo que convirtió a este elemento en un producto estratégico. Muy pronto, en Inglaterra el grafito llegó a ser tan importante que el robo de este material podía ser castigado con la pena de muerte.

Las barras de grafito, además de ensuciarlo todo, se gastaban con mucha facilidad. Fue Napoleón quien encargó a sus ingenieros encontrar una solución a este problema, que al final se resolvió horneando una mezcla de grafito y arcilla, en la que, según las proporciones, se obtenía un material más duro o más blando 2. Había nacido uno de los mejores dispositivos tecnológicos de la historia: el lápiz. Hay que pensar que los lápices que utilizamos actualmente no han variado prácticamente en nada de los que se construyeron en el siglo XVIII.

Además de ser un material refractario y un muy buen lubricante, el grafito juega un papel crucial en las barras de control de las centrales nucleares. Y tiene también, cómo no, una aplicación bélica en las bombas de grafito. No matan a nadie ni destruyen nada de tipo estructural, pero pueden inutilizar una central eléctrica. Son bombas que lo que hacen es dispersar una enorme cantidad de filamentos de grafito que al entrar en contacto con los cables eléctricos los cortocircuitan, entonces el grafito se calienta, se convierte en vapor y provoca descargas eléctricas que acaban inutilizando la central 3.

Otra forma alotrópica del carbono, con una estructura cristalina similar a la del grafito, es la del grafeno, elemento que actualmente es objeto de una intensa investigación ya que podría suponer un avance tecnológico espectacular. Una lámina atómica de grafeno, es decir, que tenga el espesor de un átomo, es transparente y puede ser flexible, con una dureza que supera en 200 veces a la del acero más resistente que se fabrica actualmente. Entre otras cosas, con grafeno se espera poder fabricar pantallas táctiles flexibles, cámaras fotográficas con una sensibilidad mil veces mayor que las actuales, y cables que podrían superar en cien veces la velocidad de los actuales cables de fibra óptica 4.

Se podrían escribir cientos de páginas hablando solo del elemento número 6 de la tabla periódica. Hablar del carbono supone tratar con disciplinas tan diversas como geología, ciencias de la tierra, astrofísica, matemáticas, física, química, ingeniería, historia universal, nanotecnología, biomedicina, agricultura, geopolítica, economía, toxicología, alimentación, ciencias medioambientales... seguramente me dejo unas cuantas.

En este sentido, lo que sucede con el carbono también sucede con otros muchos elementos. La tabla periódica de los elementos posee una vasta información, tanta que se le podría dedicar un aula exclusiva en cualquier centro académico en el que la pizarra fuera sustituida por la tabla (es una propuesta). En esta aula podrían impartir lecciones magistrales historiadores, antropólogos, químicos, físicos, sociólogos, politólogos, simplemente tomando como punto de partida uno de los elementos de la tabla. Y es que en la tabla periódica de los elementos se encuentra sintetizada una gran parte de la historia de la humanidad. De sus éxitos y de sus fracasos. Y también de sus acciones más ruines, que acontecen cuando alguno de estos elementos se convierte en «estratégico».

1 En Química, esta capacidad que tienen algunos elementos de formar cadenas gracias a los enlaces covalentes, recibe el nombre de catenación .

2 La clasificación actual de los lápices según las letras H y B proviene de entonces, cuanta más arcilla tiene el lápiz es más duro y mayor el número H y viceversa. Los primeros lápices de la historia eran muy caros y se requería un cierto poder adquisitivo para comprarlos, de aquí su color amarillo característico, que en la época se asociaba con las clases aristocráticas.

3 Fueron utilizadas por primera vez en 1991 en la guerra de Irak y, posteriormente, en 1999 en un raid aéreo sobre Kosovo, que dejó sin electricidad a más del 70 % de la población.

4 También se investiga la posibilidad de fabricar preservativos de grafeno.

Que un mineral se convierta en estratégico puede suponer una ventaja económica para el país que alberga sus yacimientos, pero también un problema de grandes proporciones. Solo los países industrializados y tecnológicamente desarrollados tienen los medios adecuados para la extracción y procesamiento de estos minerales, lo que les permite entrar en el juego de la oferta y la demanda de los mercados internacionales. Pero lo que nadie quiere es pagar más de la cuenta y, sobre todo, quedarse sin suministros. De manera que si el propietario de las minas es un país avanzado habrá que negociar con él, pero si se trata de un país subdesarrollado, la tendencia es a ejercer algún tipo de «colonización» que permita explotar sus recursos. Un ejemplo del primer caso es el del wolframio.

En 1783 los hermanos Fausto y Juan José Delhuyar aislaron por primera vez el wolframio en el laboratorio de la Real Sociedad Bascongada de Amigos del País. Es el primero y único elemento de la tabla que fue descubierto en España. Hasta la Segunda Guerra Mundial el wolframio, también llamado tungsteno, se utilizaba en los filamentos de las bombillas incandescentes. Se trata de un elemento que posee una extraordinaria dureza y es capaz de soportar temperaturas muy altas, por lo que muy pronto se empezó a utilizar en los blindajes de los carros de combate y también en las puntas perforadoras de los proyectiles. En plena Segunda Guerra Mundial, Alemania se dio cuenta de que no tenía suficientes reservas de wolframio y de que iba a tener que recurrir a su importación. España y Portugal eran dos países neutrales que poseían importantes minas de este mineral. En los mercados internacionales su precio se había disparado, lo que llevó al régimen franquista a hacer una explotación masiva de las minas de wolframio para venderlo a los alemanes. Esto generó un conflicto diplomático de primera magnitud, ya que los aliados no querían bajo ningún concepto que España siguiera suministrando wolframio a la Alemania nazi. Esta situación trajo como consecuencia, además de la inclusión del wolframio como otro producto más de estraperlo, un embargo de petróleo por parte de los americanos que agravó aún más la crisis económica que ya padecía España como resultado de la Guerra Civil.