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jueves, 21 de agosto de 2014

El mecanismo de un botijo

Verano en Madrid, años 40: Así se bebe de un botijo
Cuando se quiere mostrar la simpleza de alguien, hay un dicho muy castizo, que dice así:

'Eres más simple que el mecanismo de un botijo'

Eso es cierto... en parte. El botijo, que hoy día es un utensilio entrañable, y por qué no decirlo, poseedor de esa magia de lo 'viejuno', en su momento fue prácticamente imprescindible en según qué lugares y momentos, y refrescó a generaciones antes de la universalización de los frigoríficos. Pasó a ser prescindible, pero sigue siendo un ejemplo de refrigerador sostenible. De forma absolutamente natural, y sin el consumo de energía eléctrica, es capaz de refrigerar entre 8 y 15ºC el agua contenida en su interior.

Pero, ¿cómo puede ser que un 'cacharro' de barro enfríe el agua de forma 'espontántea'? Como veréis a continuación, el mecanismo por el que se enfría el agua contenida en un botijo, en efecto es bastante simple, pero la demostración física de lo que sucede no lo es tanto, y no fue hasta hace menos de 20 años cuando se pudo formular con un par de ecuaciones.

¿QUÉ ES UN BOTIJO?

De las distintas definiciones que he encontrado, he hecho una especia de resumen: un botijo sería una vasija, normalmente panzuda y de barro cocido, que sirve, principalmente en España, para transportar, beber y enfriar el agua, y que tiene un asa para agarrarlo, un agujero ancho (boca) para introducir el agua en su interior, y otro agujero más fino (pitorro) por donde sale. Viene del latín 'Butticula', diminutivo de 'buttis', bota o tonel. Tanbién los hay de otros materiales, como madera, corcho o cristal, pero estos no enfrían, son simplemente recipientes de uso doméstico o decorativos.

Botijos 'coloraos', típicos de Alcorcón, Madrid
Para que un botijo enfríe el agua que contiene tiene que ser de arcilla porosa (ya veremos el porqué), por lo que debe cocerse a baja temperatura (para favorecer su porosidad), y no debe estar esmaltado, barnizado ni pintado, ni recubierto por ningún tipo de sustancia grasa. Debe por tanto ser capaz de transpirar, motivo por el cual suele colocarse sobre un platillo, para recoger el agua que rezuma. Naturalmente, las necesidades varían mucho debido a las grandes diferencias climáticas que se observan en España: en las regiones más húmedas y de veranos más frescos (la España Húmeda: Galicia, Cornisa Cantábrica y Pirineos), existe menos necesidad de enfriar el agua que se bebe, por lo que los botijos pueden estar más ornamentados, con barnices, pinturas o esmaltes, que en las regiones de veranos más calurosos y secos (la España seca: Centro y Sur de la Península, Mediterráneo e islas).

Las arcillas de las que se fabrican pueden ser ferruginosas (rojas), calcáreas (blancas), volcánicas (negras), graníticas (amarillentas), gredas (también blancas) y ocreas (ocres). Al parecer, las arcillas blancas (sobre todo las gredas) son las más porosas y por tanto, mejor indicadas para la fabricación de botijos: a los botijos blancos se les suele llamar 'de verano'. Especialmente eficaces parecen ser los fabricados en Agost (Alicante), en su elaboración se añade una determinada proporción de sal a una arcilla blanca y fina: la sal favorecería la evaporación por sus propiedades osmóticas. Geográficamente, la naturaleza del terreno es la que condiciona la utilización de unas u otras arcillas para la fabricación de la cerámica, y no tanto la adecuación de las propiedades del material a las necesidades de cada lugar.
Botijo blanco, Podría ser de Agost, o de Ocaña

¿POR QUÉ ES CAPAZ DE ENFRIAR EL AGUA?

Se basa en la refrigeración por evaporación. Es la razón que hace que el agua sea capaz de apagar un fuego, o el mecanismo por el que baja nuestra temperatura corporal cuando sudamos en verano, o al ponernos un paño húmedo en la frente cuando tenemos fiebre. Y también el que hace que baje la temperatura de la tierra tras una tormenta veraniega, o el que sirve para refrescar una terraza al remojarla en verano. El agua, para evaporarse, requiere de una gran cantidad de energía, y 'roba' esa energía, en forma de calor, del cuerpo (o cuerpos) con el que está en contacto.

Eso es debido al calor latente, que es el calor necesario para que un cuerpo cambie de estado, en nuestro caso, de agua líquida a vapor de agua. Y es que el agua es una molécula asombrosa. Una de sus principales cualidades es que entre sus moléculas se establecen puentes de hidrógeno, fuertes enlaces que requieren de mucha energía para romperse, que es lo que sucede en la evaporación; por ello, el agua tiene un alto calor latente, y se necesitan cerca de 540 calorías para conseguir que se evapore un gramo de agua. Por eso el agua es un regulador natural de las temperaturas, haciendo que en los climas húmedos, las diferencias de temperatura sean menores que en los climas secos, o que la temperatura de una masa de agua no sufra cambios bruscos de temperatura, puesto que tarda mucho en calentarse, pero también en enfriarse.

Y es por eso por lo que, para enfriar el agua, necesariamente, la superficie del botijo tiene que ser porosa, cuanto más, mejor: el agua pasa por los poros de la arcilla desde el interior del botijo hacia el exterior. Al entrar en contacto con el aire exterior, que en el verano español suele ser cálido y seco, tiende a evaporarse (cuanto más seco esté y mayor sea la circulación del aire, más se favorecerá). Pero para evaporarse, el agua requiere energía que, en parte, 'roba' de la masa de agua del interior, con al que está en contacto. Esto hace que esa agua 'interior' pierda energía en forma de calor, y que, por tanto, se enfríe. 

Sencillo, ¿verdad?.

Pero el modelo matemático del 'efecto botijo' no se pudo determinar hasta hace 20 años. A principios de los años 90, Gabriel Pinto, que daba clases en la Escuela Técnica de Industriales, de la UP de Madrid se empezó a tomar en serio este asunto y decidió estudiarlo: se hizo con un botijo clásico y comenzó a tomar medidas de las diferencias de volumen y la temperatura del agua del botijo, según distintos valores conocidos de temperatura y humedad ambiental. Según esto, a 39ºC de temperatura ambiente y a una humedad relativa del 42%, la temperatura del agua del botijo bajaba hasta 15ºC , llegando a los 24ºC a las 7 horas, habiéndose evaporado medio litro de agua. Pero después, lentamente comenzaba de nuevo a aumentar: a los 3 días se evaporaba totalmente el agua del botijo, y las últimas gotas volvían a estar a 39ºC.

El modelo teórico que desarrolló Gabriel Pinto daba una capacidad ilimitada de refrigeración al botijo, algo que evidentemente no cuadraba con la realidad. Este experimento interesó a otro colega de la misma Escuela, José Ignacio Zubizarreta, que le ayudó a dar con la clave que faltaba: la temperatura del aire del interior del botijo, y el aumento de su volumen con la progresiva evaporación, hacían que a partir de un punto, la temperatura del agua comenzase a aumentar. En 1995 publicaron el artículo 'An ancient method for cooling water explained by means of mass and heat transfer' en la revista norteamericana 'Chemical Engineering Education', en el que daban las ecuaciones definitivas que explicaban el efecto. Aquí os las pongo, por si os interesa:


MÁS COSAS ACERCA DEL BOTIJO
    Estatua dedicada al Botijero, en Éibar
  • Aquí os dejo una foto del monumento al Botijero, en Éibar, Guipúzcoa: a pesar de estar en la España húmeda, Éibar fue famosa por sus fundiciones. El calor que desprendían sus hornos hacía imprescindible la figura del aguador, que repartía los botijos entre los trabajadores.
  • Entrada de la wikipedia del Museo del Botijo de Toral de los Guzmanes, León. El museo tiene una web, pero está en construcción. Existen más museos del botijo, como el de Villena en Alicante, o el de Argentona en Barcelona. Pero al parecer, el de Toral es el más completo. Tiene cerca de 3.000 botijos, de todos los materiales, épocas y lugares, la colección es de un riojano entusiasta del botijo, Jesús Gil-Gibernau. Una entrevista a Jesús en la radio me inspiró a la hora de escribir esta entrada.
    Cartel de la fiesta del año pasado
  • Precisamente en Argentona, cada año el día 4 de agosto (Santo Domingo, 'Sant Domènec'), se celebra la 'Festa del càntir' (en catalán, Fiesta del botijo).Es una fiesta muy ligada al agua y la alfarería, al parecer se conmemora un milagro del Santo relacionado con una sequía y una epidemia que asolaron en la zona en el siglo XVII. En la fiesta, se bendice el agua de la fuente dedicada al santo, y si después se llenan botijos nuevos con el agua de la fuente, ésta supuestamente tendrá propiedades curativas.
  • Interesante artículo de la Fundación Terra (de ecología práctica), en la que además de contar de forma bastante detallada el funcionamiento del botijo, así como otras cuestiones relacionadas con este utensilio, proponen un ejercicio práctico que demuestra la utilización del botijo como refrigerador sostenible: viene todo bastante bien explicado al final del artículo.
  • Aquí os pongo un enlace a otro artículo, de El País, agosto de 1994, que cuenta el experimento ya comentado de Gabriel Pinto y José Ignacio Zubizarreta unos meses antes de ser publicado en la revista. Es interesante porque ofrece una especie de traducción de 'botijo' al inglés: lo definen como 'an earthenware pitcher with spout and handle', es decir, una 'jarra de barro con pitorro y asa'.

Por último, quería mostraros mi última adquisición, un precioso botijo blanco de Agost, comprado en Las Navas del Marqués (Ávila) el verano de 2016 y que, como se suele decir, 'hace un agua muy rica'. Aquí está, recién comprado y aún sin estrenar:


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