Espai per al futur: acer verd, aire dolç, plantes alegres


Habilitació i suport

02/11/2022
266 vistes
13 m’agrada

Durant dècades, els satèl·lits han estat fonamentals per controlar el nostre canvi climàtic i millorar la nostra comprensió dels processos que l’impulsen. Però per assolir els nostres objectius climàtics i fer d’Europa el primer continent climàticament neutre l’any 2050, necessitem idees que facin el següent pas i comencen a utilitzar les tecnologies espacials per prevenir, frenar, revertir o abordar d’una altra manera aquests canvis.

A través de la Plataforma d’Innovació en Espai Obert (OSIP), de l’ESA Descobriment element va fer una trucada l’any passat per ‘Noves idees sobre com l’espai pot impulsar el futur verd d’Europa’, en col·laboració amb el nou departament de comercialització de l’ESA.

Es van seleccionar tres idees per ajudar a garantir que les tecnologies que la humanitat ha desenvolupat per arribar a l’Univers retornin els seus beneficis a la Terra i juguin un paper essencial en la nostra transició cap a un futur sostenible.

“Aquestes idees demostren el potencial divers de les tecnologies desenvolupades originalment per a aplicacions espacials per abordar el canvi climàtic al nostre planeta”, diu Leopold Summerer, cap de l’Oficina d’Estudis i Conceptes Avançats de l’ESA.

“Pot haver-hi molts planetes fascinants al Sistema Solar i més enllà, però només hi ha una Terra, i és la nostra responsabilitat protegir-la. El compromís de l’ESA per finançar aquestes idees mostra el lideratge continuat de l’Agència i d’Europa en l’acció climàtica i el desenvolupament tecnològic. “

Acer verd per al pacte verd

Actualment la indústria siderúrgica és responsable 5,7 % del total d’emissions de gasos d’efecte hivernacle a la Unió Europea. La Comissió Europea ha identificat la reducció d’aquestes emissions com a crucial per assolir els objectius assenyalats en el document Acord de París sobre el canvi climàticperò la tecnologia moderna no és suficient per fer que l'”acer verd” sigui econòmicament viable.

Un obstacle important és que la producció d’acer es basa tradicionalment en material amb un alt contingut de ferro (alta qualitat). Els subministraments d’aquest mineral d’alta qualitat s’esgoten ràpidament a tot el món i s’han de transportar a llargues distàncies per al seu processament.

Un enfocament completament nou, inspirat en els reptes de les missions espacials a llarg termini, podria ser la resposta. Ús de recursos in situ (ISRU) és la pràctica de recollir, processar, emmagatzemar i utilitzar materials trobats o fabricats en altres planetes o llunes per substituir material que, d’altra manera, hauria de ser transportat des de la Terra.

Amb el finançament de l’ESA, experts de l’ISRU amb seu a Luxemburg, Maana elèctricaestan investigant la possibilitat d’un sistema prototip europeu capaç d’utilitzar material amb un contingut de ferro relativament baix (de baix grau) i electricitat per produir acer neutre en carboni.

Acer verd per al pacte verd

Aquest sistema permetria potencialment la producció d’acer a partir de material de baixa qualitat extret a prop de les obres. Reduiria els costos de la cadena de subministrament, permetria llocs miners menys perjudicials per al medi ambient, abordaria el ràpid esgotament del mineral de ferro d’alta qualitat i promouria Europa com a líder en tecnologies verdes.

Una solució dolça per al diòxid de carboni

La manera com creixem i consumim aliments actualment representa una quarta part de les emissions mundials de carboni i és un factor important de pèrdua de biodiversitat.

Els microorganismes com ara bacteris, llevats i microalgues es poden utilitzar com a forma alternativa de produir ingredients alimentaris per a humans. Però les substàncies necessàries per fer créixer aquests microorganismes (sucres, àcids orgànics i proteïnes) també es produeixen actualment de manera que contribueix a la pèrdua de biodiversitat.

El projecte SweetAir, liderat per un equip de Universitat de Wageningen als Països Baixos, es basa en tecnologies i lliçons apreses dels vols espacials humans per convertir directament el diòxid de carboni de l’atmosfera en ingredients alimentaris per als humans.

Una solució dolça per al diòxid de carboni

L’equip està reutilitzant la tecnologia desenvolupada originalment per reciclar l’aire a l’Estació Espacial Internacional per capturar i concentrar el diòxid de carboni directament de l’atmosfera. A continuació, alimentaran aquest diòxid de carboni a sistemes que contenen els enzims que les plantes utilitzen per convertir el diòxid de carboni en glucosa durant la fotosíntesi.

Dins de les cèl·lules, aquests enzims estan limitats per la forma i la mida de la cèl·lula. També han de coexistir amb altres processos necessaris per mantenir viva la cèl·lula. Alliberats dels confins d’una cèl·lula, els enzims tenen accés a una superfície més gran i poden convertir de manera molt més eficient el diòxid de carboni en sucres per a ús humà.

SweetAir té com a objectiu desenvolupar una font escalable i més sostenible d’ingredients alimentaris que ajudin a la humanitat a abordar el canvi climàtic i donar suport a l’equilibri ecològic de la Terra. Aquest nou enfocament podria fins i tot tornar als vols espacials, proporcionant una manera més eficient de produir ingredients alimentaris frescos per a les tripulacions humanes durant missions més llargues recuperant i reutilitzant els recursos d’aigua, carboni i nitrogen.

Un ull atent a la biodiversitat

L’expansió agrícola ha donat suport al ràpid creixement de les cadenes de subministrament mundials, però el canvi en l’ús del sòl impulsat per aquesta expansió és una de les principals causes de la disminució de la biodiversitat.

Tot i que som cada cop més conscients de l’impacte ambiental dels diferents tipus d’ús del sòl i ens hem compromès cada cop més a abordar-los en els darrers anys, el seguiment del seu impacte en la biodiversitat continua sent un repte.

Vigilant de prop la biodiversitat

Les dades sobre el canvi de biodiversitat per a tot el món generalment manquen i sovint són sensibles, especialment a l’alta resolució necessària per registrar diferents espècies vegetals. La diversitat d’entorns i d’ús del sòl també dificulta la vinculació d’aquests amb la biodiversitat local.

Per abordar això, un equip de Rellotge Biodiv als Països Baixos està utilitzant els avenços recents en tecnologia de sensors, qualitat de dades d’observació de la Terra i tecnologies digitals com la intel·ligència artificial i la computació en núvol per mapejar patrons de la biodiversitat vegetal a escala regional a diferents llocs del món.

Utilitzar observacions per satèl·lit de regions amb diferents usos del sòl i comparar-les amb entorns naturals propers ajudarà a vincular els canvis en aquests patrons de biodiversitat vegetal local amb diferents usos del sòl, millorant la nostra comprensió de com el canvi d’ús del sòl afecta la biodiversitat.

Aquesta informació ajudarà a informar, guiar i remodelar la manera en què s’utilitza la terra, proporcionant una referència basada en dades sobre l’impacte dels productes bàsics agrícoles en la biodiversitat vegetal a mesura que s’expandeix la producció.

Leopold conclou: “La crisi climàtica és el repte més urgent a què s’enfronta la humanitat, que afecta totes les regions, continents i oceans de la Terra. Aquests tres projectes demostren el potencial sense aprofitar de l’espai per marcar la diferència a l’hora d’abordar les amenaces i els reptes que s’enfronta la humanitat. “



Publicació original

Espai per al futur: acer verd, aire dolç, plantes alegres
A %d bloguers els agrada això: