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Biología sintética: edificios que "crecen" y capturan CO2

Un nuevo campo experimental, conocido como biología sintética ética, combina la química, la arquitectura y la ciencia climática para construir edificios con materiales que absorberían CO2 de la atmósfera y convertirían el carbono en material estructural.

Científicos de la Universidad de Greenwich estudian el uso de lo que llaman “protocélulas”, o burbujas de aceite en fluidos acuosos muy sensibles a la luz o las sustancias químicas, que atraerían el carbono de la atmósfera para crear una epidermis con una estructura y comportamiento similar a las colonias de coral, que protegería a los edificios, explica Environment 360, publicación de la Universidad de Yale.

Los científicos creen que una estructura conformada por estas protocélulas serviría de base para formar un material similar a la piedra caliza capaz de, por ejemplo, asegurar los delicados cimientos sobre los que se sustenta la mayoría de edificios de Venecia.

O, aplicándose a edificios industriales y superficies de obra civil lo suficientemente extensas en zonas metropolitanas y otros lugares con emisiones elevadas, la técnica acapararía una porción importante del CO2 y partículas en suspensión, aumentando de paso la calidad del aire en las zonas tradicionalmente más congestionadas.

Investigadores de la Universidad del Sur de Dinamarca han conseguido capturar dióxido de carbono en suspensión y convertirlo, acto seguido, en materiales a base de carbono.

En el futuro, sugiere la biología sintética ética, los edificios podrían absorber dióxido de carbono y fortalecerse durante el proceso.

Emisiones difíciles de negar

La acumulación de gases con efecto invernadero en la atmósfera preocupa a la comunidad científica y, en un grado mucho menor, a la opinión pública.

Curiosamente, la población de los países con mayores emisiones (entre ellos, Canadá, Estados Unidos, Rusia o China), es la menos preocupada con las consecuencias del cambio climático, según Pew Research. Lo que explicaría, por ejemplo, que la agenda climática de la actual Administración estadounidense haya sido, como poco, pospuesta.

Para preocupar incluso a los negacionistas del cambio climático

Las consecuencias de las elevadas emisiones preocupan incluso a quienes todavía discuten sobre la gravedad de sus consecuencias o incluso sobre la propia existencia de un cambio climático con origen antropocéntrico.

Pero hasta los negacionistas son conscientes de que el mundo tomará decisiones en los próximos años, más o menos agresivas, para evitar que la temperatura del Planeta aumente hasta niveles demasiado peligrosos.

Las soluciones planteadas para atajar el aumento de CO2 acumulado en la atmósfera se concentran en dos grandes grupos: iniciativas para que los países, empresas e individuos reduzcan sus emisiones de gases contaminantes; y, en segundo lugar, técnicas de ingeniería climática a gran escala, o geoingeniería, que aplacarían o destruirían buena parte del carbono acumulado.

O reducir las emisiones, o aplicar técnicas a gran escala para aplacar su efecto

Sobre el primer grupo de soluciones, referido a reducir lo emitido, será difícil lograr un progreso rápido para que la reducción de emisiones en varios países desarrollados no sea contrarrestado con las crecientes emisiones del mundo en desarrollo, que crece a un ritmo sin precedentes.

China es ya el principal emisor de CO2, seguido de Estados Unidos, India y Rusia, y será difícil revertir la tendencia los grandes emisores de un modo realista, si no se toman decisiones drásticas. En Estados Unidos, por ejemplo, incluso si se multiplica por 30 la actual capacidad para generar electricidad con energía solar, esta cantidad supondría sólo el 4% de la energía usada por el país en 2020.

Algunos datos corroboran las peores predicciones sobre el aumento de partículas emitidas en las economías que más crecen. Recientemente, por ejemplo, el primer ministro de la India, Manmohan Singh, explicaba en una conferencia que la demanda de hidrocarburos podría aumentar un 40% en 10 años.

Otros sectores cruciales en el aumento de emisiones, como el de la energía, la construcción, la minería y el sector agropecuario, crecerán con rapidez en India, China y el resto de las grandes economías en desarrollo.

Ritmo de reducción de CO2: poco y difícilmente suficiente

Crece la inversión en energías renovables, sistemas de automoción eléctricos, materiales de construcción con menor impacto que el cemento, estaciones de generación eléctrica menos contaminantes, etcétera.

Pese a que China e India se encuentran entre los países con una inversión más agresiva en tecnologías verdes, estas prácticas no reducirán drásticamente las emisiones hasta que no copen un porcentaje suficiente del mercado. Todas las tecnologías alternativas mencionadas permanecerán con una cuota de mercado marginal durante los próximos años y no mitigarán las emisiones de manera fundamental.

En realidad, será difícil reducir dramáticamente las emisiones, sobre todo en los países con mayores expectativas de crecimiento para los próximos años, cuyo sector energético depende mayoritariamente del carbón. Sólo las 3 mayores plantas de generación eléctrica propulsadas por carbón en China emiten más CO2 que todo el Reino Unido en su conjunto.

Si no se pueden reducir rápidamente las emisiones globales de CO2, la geoingeniería es vista por un numeroso grupo de científicos y empresas tecnológicas como la única alternativa clara para atajar en lo posible el aumento de la temperatura en el Planeta.

Geoingeniería: riesgos de lo desconocido y creciente oposición

The Economist explica que la investigación para solucionar la concentración de partículas en la atmósfera progresa a un ritmo imparable, aunque también lo hace la oposición a que se aplique cualquier técnica de geoingeniería.

El semanario británico explica que mucha gente cree que las técnicas de ingeniería climática a gran escala son inmorales, o bien una distracción del objetivo prioritario de lograr que la gente, las empresas y los países emitan menos CO2.

Mientras la oposición a la geoingeniería gana adeptos, ocurre lo contrario entre la comunidad científica que estudia el cambio climático. Lo que era hasta hace poco considerado como el Plan B remoto, al que sólo había que recurrir cuando los planes de concienciación y reducción de las emisiones hubieran fracasado estrepitosamente, se sitúa en el centro de la discusión.

Entre las ideas que se barajan, destacan algunas tan originales como impredecibles: añadir más partículas al aire para así divertir al espacio una mayor cantidad de luz solar; absorber el excedente de CO2 usando plantas y técnicas químicas que imiten el proceso de la fotosíntesis; o incluso construir estructuras que mantengan el hielo de los glaciares y eviten que el hielo acabe en el mar y aumente su nivel.

Como un volcán

El método para enfriar la Tierra discutido con mayor interés es el uso de técnicas que imitarían a los volcanes en erupción, fenómeno que expulsa dióxido de sulfuro a la atmósfera, donde forma pequeñas partículas de sulfato que reflejan la luz solar, devolviéndola al espacio, lo que reduciría el calentamiento de la superficie terrestre y paliaría consecuencias del efecto invernadero como el aumento de la temperatura y los eventos climáticos extremos.

Pero lo que sobre el papel resulta sencillo y aparentemente inocuo, no es tan sencillo de llevar a cabo y, arguyen los críticos, por muchos modelos con supercomputadoras que se lleven a cabo, no es posible garantizar todos los efectos de este tipo de actuaciones, ante la falta de precedentes y los innumerables condicionantes que afectan y se ven afectados por el clima de la Tierra, como tratan de explicar las teorías sobre la biosfera como un superorganismo interconectado que se regula a sí mismo, tales como la hipótesis de Gaia.

El propio James Lovelock, quien propuso esta teoría, cree que lo mejor que puede hacerse es tratar de reducir al máximo las emisiones y dejar a la Tierra que siga autorregulándose, ya que una terapia climática tan drástica como la geoingeniería empeoraría la situación. Entre los principales riesgos que se prevén, de aplicarse esta técnica, destaca la duración del fenómeno. Cuando un volcán emite millones de toneladas de partículas de sulfato, lo suele hacer una sola vez, durante un intervalo de tiempo reducido.

¿Que ocurriría si, en lugar de permanecer días o semanas, las nubes de partículas de dióxido de sulfuro tardaran mucho más tiempo en disiparse? Los científicos explican que, si se genera dióxido de sulfuro en aire que ya tiene una concentración elevada de este tipo de partículas, el nuevo gas aumenta el tamaño de las ya existentes, en lugar de depositar nuevas partículas con el tamaño de las originales.

Debido a que el efecto buscado es lograr que aumente el número de partículas microscópicas, capaces de reflejar la luz solar, y no su tamaño, la solución de geoingeniería consistente en imitar a los volcanes tendría consecuencias impredecibles.

The Economist explica que científicos como David Keith y sus colegas de la Universidad de Calgary, creen haber hallado el modo de mantener las partículas con el tamaño original: usando ácido sulfúrico en lugar de dióxido de sulfuro, que podría ser liberado a gran altitud de un modo sencillo y económico, usando aviones.

Se estima que liberar un millón de toneladas de ácido anuales costaría entre 1.000 y 2.000 millones de dólares anuales durante 20 años; la tarea podría ser llevada a cabo, se calcula, por 80 aviones capaces de volar a una altitud de 20-25 kilómetros (65.000-80.000 pies), como el modelo White Knight Two de la compañía de turismo espacial Virgin Galactic, o como el avión espía de vuelo a gran altitud Lockheed U-2.

La técnica garantizaría, argumenta Keith, una fina pantalla de partículas con el tamaño buscado. Todo ello, claro, sobre el papel.

Pláncton, océanos blancos, parches a los mayores glaciares

Además de esta propuesta, consistente en contaminar la estratosférica, con consecuencias impredecibles, The Economist explica que las otras idea despiertan tanta o más reservas.

Destacan, por ejemplo fertilizar los océanos para promover un crecimiento extraordinario de pláncton fotosintético; teñir los océanos de blanco, para que su opacidad refleje los rayos solares en lugar de absorber su mayor parte, imitando el fenómeno de la reflexión solar en el hielo o los edificios blancos; o implantar técnicas que solidifiquen los glaciares de la Antártida y Groenlandia y eviten su caída al mar.

Ni Hollywood ha imaginado con claridad y determinación estas posibilidades. Las consecuencias de unos océanos de color blanco serían tan catastróficas para la poesía humana como impredecibles para el clima de la Tierra, alimentado por condicionantes que la ciencia conoce sólo superficialmente.

Las consecuencias derivadas de quedarse de brazos cruzados, o de aplicar soluciones demasiado tímidas, pueden ser igualmente cataclísmicas.

Se sabe poco a ciencia cierta, pero lo que se intuye no pinta bien. Hasta los negacionistas del cambio climático deberían estar más preocupados de lo que muestran las encuestas.

Puestos a hacer prospectiva fantástica, me quedo con las oportunidades de la biología sintética ética: edificios, autopistas, naves industriales y otras construcciones humanas compuestas por una epidermis orgánica que, a medida que crece y se solidifica, absorbe CO2 de la atmósfera y purifica el entorno.

Según cómo, puestos a imaginar, muchas de estas construcciones estarían más próximas a la obra de Antoni Gaudí que las obras de otros maestros como Frank Lloyd Wright o Ludwig Mies van der Rohe. El futuro de la biología sintética ética tendría pinceladas gaudinianas, como de leyenda cocida a fuego lento, a partir de la observación elemental de la naturaleza. 

Sería una coincidencia próxima al panteísmo que propugnó el arquitecto catalán.

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