CONCURSO DE FICCIÓN CLIMÁTICA, DE INSPIRACIÓN FOTÓNICA Y PREMIO MUSICAL
Fotos y Canciones del Concierto Científico Climàtico de Clausura
La Nit dels Investigadors, el 28 de septiembre a las 19:00 en el CCCB , celebramos el concierto fin...
CONCURSO DE FICCIÓN CLIMÁTICA, DE INSPIRACIÓN FOTÓNICA Y PREMIO MUSICAL
La Nit dels Investigadors, el 28 de septiembre a las 19:00 en el CCCB , celebramos el concierto fin...
Aquí reunimos información y referencias sobre los aspectos del cambio climático relacionados con la fotónica. Además, las relacionamos con las cartas del Decide Game donde hablamos de ellos.
El origen del calentamiento (Info Card 1)
La luz que llega desde el Sol hasta la superficie terrestre la calienta. Al ser un cuerpo caliente, la Tierra emite a su vez radiación infrarroja, a longitudes de onda más largas de las que emite el Sol. Los gases de efecto invernadero son transparentes a la luz del Sol, pero absorben las longitudes de onda emitidas por la Tierra y los reemiten en todas las direcciones, incluída la superficie terrestre, contribuyendo a su calentamiento.
Palabras clave
Emisión del cuerpo negro, espectro solar,
Referencias
El equilibrio térmico de la Tierra es complejo y delicado: es posible comenzar a entenderlo a partir de las siguientes páginas de Wikipedia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect
https://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_energy_budget
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El albedo (Info Card 2)
La luz reflejada por la Tierra – el albedo – juega un papel fundamental para su equilibrio térmico.
Palabras clave
Albedo, reflexión.
Referencias
https://en.wikipedia.org/wiki/Albedo
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Fotosíntesis artificial (Info Card 13)
Las plantas aprovechan la energía de la luz solar para romper la molécula de agua y utiilzar el hidrógeno para crear azúcares con el dióxido de carbono (CO2) del aire y almacenar en ellos la energía.
En la fotosíntesis artificial busca reproducir estre proceso para producir combustibles como el gas natural, también a partir de luz, agua y CO2. Como se habrá consumido tanto CO2 de la atmósfera como el que se libera al quemarlos, el ciclo no generará emisiones netas y tampoco liberará compuestos tóxicos que contengan azufre o nitrógeno, como los que acompañan a los derivados del petróleo.
En clase
Qué es la fotosíntesis
Palabras clave
Fotosíntesis artificial
Referencias
http://labvirtual.iciq.es/es/fotosintesis-artificial/
La molécula que descompone el agua tan rápido como la naturaleza. (Agencia SINC)
Rumbo a la fotosíntesis artificial. (La Vanguardia)
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La gran barrera de coral 1 y 2 (Info Card 20 y 21)
El arrecife de coral más grande, mejor conservado y uno de los mayores albergues de biodiversidad del mundo se extiende 2.300 km a lo largo de la costa noroeste de Australia. Los arrecifes son sistemas simbióticos. Su estructura ramificada la producen diminutos pólipos que secretan carbonato cálcico. Los pólipos albergan algas que les proporcionan azúcares mediante la fotosíntesis y que a cambio obtienen de los pólipos los fertilizantes que necesitan para crecer.
Esta simbiosis solo puede darse cuando la temperatura del agua no excede los 30C. En ese momento, las algas son expulsadas, y los corales se blanquean, pues su color se debe al pigmento fotosintético de las algas.
El 1980 se informó por primera vez del blanqueamiento de la gran barrera de coral. Posteriores estudios demostraron que no había ocurrido nada semejante en los últimos milenos… ni siquiera en la época cálida de la alta edad media en la que los vikingos habitaban una verde Groenlandia y las verdes colinas de Nebraska eran desnudas dunas de arena desértica.
Los arrecifes de coral no soportarían un aumento de 2 grado y morirían sin posibilidad de volver a crecer tal como los conocemos.
En clase
Podéis hablar de qué son los pigmentos fotosintéticos, y por qué cada uno tiene su color.
Palabras clave
Pigmentos fotosintéticos, fotonsíntesis.
Referencias
La luz y los pigmentos fotosintéticos
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Modificando la fotosíntensis en las plantas (Info Card 22)
Un grupo de científicos de la Universidad de Illinois intenta modificar genéticamente las plantas para que crezcan más y más deprisa, alterando su sistema fotosintético de modo que puedan convertir la luz del sol y el dióxido de carbono en carbohidratos de manera más eficiente.
El objetivo es conseguir la cantidad de comida necesaria para alimentar a la población en 2050, con un límite cultivable de suelos del 40% de la superficie del planeta.
En clase
Qué es la fotosíntesis
Palabras clave
Pigmentos fotosintéticos, fotosíntesis
Referencias
MIT Technology Review sobre la modificación genética
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Experimentos de geoingeniería (terraformación) atmosférica ¿Nos arriesgamos a cambiar la química de la atmósfera? (Info Card 23)
Si la Tierra fuera del tamaño de una manzana, su atmósfera tendría elgrosor de la cáscara. La atmósfera de la Tierra es tan delgada que podemos esperar conseguir cambiar su composición química para reducir los gases de efecto invernadero. Los científicos ya han propuesto numerosos métodos para conseguirlo.
Por ejemplo, un grupo de científicos de la universidad de Harvard (link de arriba) investigan la posibilidad de inyectar ciertos tipos de partículas en la atmósfera, de modo que puedan reflejar más luz infrarroja (calor) proveniente del sol. La idea es lanzar un globo “StratoCruiser” que liberará partículas de dióxido de azufre, aluminio o carbonato cálcico en la estratosfera. Los sensores del globo medirán cúanto calor reflejan las partículas y cómo interaccionan con otros componentes de la atmósfera. Según han dicho en el Foro sobre Investigación en Geoingeniería Solar de EE.UU., en el Carnegie Endowment for International Peace, querrían lanzar el primer prototipo el año que viene.
El dióxido de azufre es uno de los elementos que liberan los volcanes. Se puede relacionar con la ficha 5 – Volcanes y cielos rojos.
En clase
Se puede aprovechar para hablar de los efectos de absorción, reflexión y scattering de las distintas componentes espectrales de la luz solar en la atmósfera.
Referencias
MIT Technology review en español
Noticias recientes:
https://www.ara.cat/societat/meteo/Bali-podria-recular-temperatura-global_0_1896410536.html
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Transporte Creativo (Info Card 24)
El 8 de noviembre de 2015, el Aeroceno, el primer vehículo más ligero que el aire impulsado exclusivamente por energía solar (y radiación infrarroja emitida por la Tierra) permitió el vuelo de siete pasajeros, sin ayuda de propano ni celdas fotovoltáicas, y se mantuvo en el aire durante 2h 55min. Un vuelo de esas características habría necesitado en un globo aerostático 324 litros de combustible.
El Aeroceno es por ahora un proyecto artístico de Tomás Saraceno (se puede ver el la exposición Después del Fin del Mundo), pero su idea puede ser la base de un proyecto real de transporte en el futuro.
Referencias
Aeroceno en la exposición Después del Fin del Mundo del CCCB
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Celdas Solares Transparentes! (Info Card 25)
El sol da a la Tierra en un día la energía que todos sus habitantes consumen en un año. ¿Pero cómo captar esta energía? Las plantas lo hacen, con una eficiencia del 5%. Las celdas solares de silicio son más eficientes, pero son duras, opacas, pesadas, se “plantan” en campos alejados de las ciudades y el problema de la distribución y almacenamiento no está del todo solucionado.
Un buen complemento son celdas solares orgánicas. Son menos eficientes, pero son transparentes, ligeras, flexibles, las puedes poner en las ventanas de los edificios, en la ropa, en las mochilas… llevarlas siempre contigo como un cable directo al sol.
En clase
¿Cómo convierten los paneles solares la luz en electricidad?
Referencias
Celdas solares transparentes en ICFO 1
Celdas solares transparentes en ICFO 2
Últimas noticias en celdas solares transparentes.
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La importancia de llamarse LED (Info Card 26)
Reemplazar una bombilla incandescente por una bombilla LED deja de emitir 30-40 kg de CO2 al ambiente en un año. Los LEDs usan menos potencia (watios) por unidad de luz generada (lumens) que una bombilla incandescente. Esto es así porque básicamente los leds usan toda la electricidad para dar luz visible, no generan calor, mietras que las bombillas generan calor, luz invisible (en el infrarrojo) que no nos sirve para nada.
En clase
Podéis trabajar cómo funciona un led, comparar con una rendija de difracción los espectros de diferentes fuentes de luz (led, incandescente, fluorescente…)
Palabras clave
Diodo emisor de luz, espectro de emisión, luz infrarroja.
Referencias
Calculador de emisiones de efecto invernadero
Cómo construir un espectrofotómetro en clase
El led azul, premio Nobel de física 2014
