Energia viva: descripció

S’extingeix l’energia fòssil, fem emergir l’energia viva? Les fonts d’energia que utilitzen organismes fotosintètics (plantes, microalgues i cianobacteris) per a l’obtenció de combustibles -o bioenergies- s’estan perfilant com a possibles alternatives dels combustibles fòssils i complementàries a altres energies renovables com l’energia solar.

Els biocombustibles, obtinguts a partir de plantes, són l’exemple més conegut de l’ús de les matèries primeres vegetals per a l’obtenció de carburants, fonamentalment bioetanol i biodièsel. Actualment, però, s’ha obert el camp de recerca també a les microalgues i als cianobacteris. Aquests microorganismes reuneixen, com les plantes, la capacitat fotosintetitzadora i alhora presenten les característiques de les cèl·lules microbianes que les fan aptes per a la manipulació biotecnològica. La recerca en aquest camp, doncs, ofereix noves perspectives en el camp energètic però també planteja problemes de tipus tècnic, ètic, social i ambiental.

Aquí trobareu informació general sobre bioenergies i algunes de les línies de recerca que pretenen aprofitar la matèria prima d’origen vegetal per a la producció d’energia. A partir de diferents aproximacions (científica, empresarial, social i artística), us proposem que conegueu aquestes fonts d’energia i aprofundiu en els reptes que suposen per a la societat.

Ampliem les perspectives de la recerca científica. Compartiu amb altres alumnes i amb la comunitat científica la vostra aproximació a les bioenergies.

Fitxa

Activitat a l’aula per conèixer conèixer i aprofundir la recerca actual en l’àmbit de les bioenergies. Dirigida a l’assignatura de Ciències pel món contemporani (Batxillerat).

Objectius

Alumnat: Batxillerat
Aproximar-se a la ciència des de diferents orientacions formatives (científica, humanística, artística)
Apropar la recerca actual en plantes a l’aula

Professorat:
Establir vincles entre la recerca científica, en plantes, i els continguts que es donen als centres educatius Fomentar el pensament crític en l’alumnat a través d’una activitat transversal que possibilita el diàleg entre diferents perspectives intel·lectuals

Investigadors:
Apropar la recerca en biologia, de plantes i algues, als alumnes i professors de Catalunya i Espanya
Afavorir una actitud receptiva i oberta en l’àmbit de la recerca de les manifestacions de la societat

Energia viva: documentació científica

Les bioenergies són aquelles fonts d’energia que utilitzen els organismes vius, fotosintètics, per a produir energia. Els organismes fotosintètics –representats bàsicament per cianobacteris, algues i plantes superiors- posseeixen la capacitat de captar l’energia de la llum solar, de transformar-la i d’emmagatzemar una fracció significativa d’aquesta en forma d’energia química. Mitjançant la fotosíntesis, a expenses de l’energia solar, les plantes sintetitzen productes orgànics i oxigen a partir de substrats oxidats. L’objetiu de les energies “bio” és aprofitar la matèria prima d’origen vegetal generada en el procés de la fotosíntesi per a la producció de combustibles.

Fotosíntesi: de la llum a la vida

La vida a la Terra depèn de l’energia radiant del Sol. La llum solar que arriba al planeta sustenta el creixement del plàncton i dels prats, boscos, selves i cultius agrícoles, que al seu torn suministren aliment a la resta de formes de vida. A través de la biomassa fotosintetitzada, els humans obtenen una gran varietat de matèries primeres com la biomassa generada en èpoques remotes, la font primària dels limitats i codiciats combustibles fòssils –carbó, petroli i gas natural. Però, el desenvolupament basat en aquests productes ha provocat una reducció de les reserves i un deteriorament del medi ambient, que el fan insostenible. En el canvi de model, l’aprofitament del procés fotosintètic sembla oferir noves oportunitats de cobrir la demanda d’energia primària a gran escala i, alhora, de retirar CO2 de l’atmosfera.

Plantes: aliment i combustible per a tothom?

Les matèries primes generades per les plantes gràcies a la fotosíntesi, com els sucres i els greixos, es poden aprofitar per a convertir-los en biocombustibles, com el bioetanol i el biodiesel, respectivament. Es consideren energies renovables perquè al fixar el CO2 de l’atmosfera es compensa les emissions que es generen després en el procés de combustió. Actualment, s’estan realitzant recerques per tal de augmentar l’eficiència, de generar la major quantitat de biomassa possible per unitat de superficie cultivada amb el mínim de recursos.

No obstant, el cultiu de plantes amb finalitat energètiques també planteja problemes. D’una banda, perquè l’ús d’espècies que també tenen una finalitat alimentària (com la canya de sucre o el blat de moro) pot fer disparar els preus, com ja ha passat a països d’Amèrica llatina, i dificultar l’abastiment d’aliments bàsics de les comunitats locals. A més, la demanda de sòl cultivable augmenta les pressions per desforestar selves i boscos, i generar greus problemes ambientals.

Microalgues: combustibles sostenibles, i ecològics?

Les microalgues i els cianobacteris (bacteris fotosintètics) poden ser una alternativa per a la generació de biocombustibles, amb elevat rendiment fotosintètic i de generació de biomassa, que poden arribar a acumular nivells elevats de sucres o greixos, susceptibles de ser transformats en biocombustibles. Els principals avantatges són l’absència de tija i rels, la capacitat de créixer en medi líquid i el fet de no constitutir font d’aliment humà.

No obstant, existeix una gran limitació pel que fa al coneixement i la tecnologia per al cultiu a gran escala. No es coneixen encara prou bé les estirps que tenen simultàniament una alta taxa de creixement i una elevada acumulació de lípids o carbohidrats; com tampoc les condicions de cultiu per optimitzar la productivitat i els sistemes per minimitizar les despeses d’inversió i d’operació. D’altra banda, l’ús d’aquests microorganismes amb finalitats energètiques eficients implica la seva manipulació genètica. Abans de la implantació a gran escala, caldria, doncs, que se n’evaluï l’impacte per al medi ambient (accidents, biodiversitat, etc.) i s’estableixi un sistema de regulació i control.

Energia viva: propostes

Aquest recurs us proposa fer un projecte per conèixer i aprofundir sobre les bioenergies. La idea és que, per grups, escolliu algun aspecte relacionat amb aquest camp de recerca i que l’abordeu des del punt de vista (científic, empresarial, periodístic, i artístic) que més interés us susciti.

Aquest recurs es planteja com una activitat dins de l’assignatura de Ciència per al Món Contemporani de 1r de batxillerat.

Aproximacions:

Enllaços:

Energia viva: participació

En aquesta secció podeu publicar els resultats de la vostra aproximació al tema de les bioenergies. Podeu fer-ho en forma d’article, presentació (pwp), vídeo o d’altres formats. La pluralitat d’enfocaments contribuirà a oferir una visió àmplia de la ciència en la societat. També podeu contactar amb investigador(e)s del CSIC que intentaran respondre als dubtes o necessitats que us puguin sorgir al fer l’activitat.

Fem emergir l’energia viva? Compartiu la recerca!

Energia viva: contacte

Aquest recurs ha estat elaborat amb la col·laboració del Centre de Recerca en Agrigenòmica (CSIC-IRTA-UAB-UB) i dels participants del taller “Experiments vius” que tingué lloc els dies 19 d’octubre i 2 de novembre de 2011.

Col·laboradors:

David Caparrós

David Caparrós. Investigador del Centre de Recerca en Agrigenòmica (CSIC-IRTA-UAB-UB)

Ana Caño

Ana Caño. Investigadora del Centre de Recerca en Agrigenòmica (CSIC-IRTA-UAB-UB)

Si teniu alguna pregunta referent al recurs, voleu posar-vos en contacte amb les investigadores o teniu consultes sobre el projecte en general, no dubteu en posar-vos en contacte amb nosaltres:

Laura Valls

Unitat de Cultura Científica

Delegació del CSIC a Catalunya

Correo-e/Correu-e: lvalls(arroba)dicat.csic.es

Telèfon: 934 426 576