11/02/2022
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Durante décadas, los satélites han sido fundamentales para monitorear nuestro clima cambiante y mejorar nuestra comprensión de los procesos que lo impulsan. Pero para lograr nuestros objetivos climáticos y hacer de Europa el primer continente climáticamente neutral para 2050, necesitamos ideas que den el siguiente camino y comiencen a utilizar las tecnologías espaciales para prevenir, ralentizar, revertir o tocar estos cambios activamente.
A través de la Plataforma de Innovación de Espacio Abierto (OSIP), ESA Descubrimiento elemento emitió una llamada el año pasado por ‘Nuevas ideas sobre cómo el espacio puede impulsar el futuro verde de Europa’, en colaboración con el nuevo departamento de comercialización de la ESA.
Se seleccionaron tres ideas para ayudar a garantizar que las tecnologías que la humanidad ha desarrollado para llegar al Universo devuelvan sus beneficios a la Tierra y desempeñen un papel esencial en nuestra transición hacia un futuro sostenible.
«Estas ideas demuestran el diverso potencial de las tecnologías desarrolladas originalmente para aplicaciones espaciales para abordar el cambio climático en nuestro planeta natal», dice Leopold Summerer, director de la Oficina de Estudios y Conceptos Avanzados de la ESA.
«Puede haber muchos planetas fascinantes en todo el Sistema Solar y más allá, pero solo hay una Tierra, y es nuestra responsabilidad protegerla. El compromiso de la ESA de financiar estas ideas muestra el liderazgo continuo de la Agencia y de Europa en la acción climática y el desarrollo tecnológico. «
Acero verde para el trato verde
La industria siderúrgica representa actualmente 5,7 % de las emisiones totales de gases de efecto invernadero en la Unión Europea. La Comisión Europea ha identificado la reducción de estas emisiones como crucial para alcanzar los objetivos descritos en el Acuerdo de París sobre el cambio climáticopero la tecnología moderna no es suficiente para que el ‘acero verde’ sea económicamente viable.
Un obstáculo importante es que la producción de acero tradicionalmente se basa en material con un alto contenido de hierro (de alto grado). Los suministros de este mineral de alta ley se están agotando rápidamente en todo el mundo y deben transportarse largas distancias para su procesamiento.
Un enfoque completamente nuevo, inspirado en los desafíos de las misiones espaciales a largo plazo, podría ser la respuesta. Utilización de recursos in situ (ISRU) es la práctica de recolectar, procesar, almacenar y usar materiales encontrados o fabricados en otros planetas o lunas para reemplazar el material que de otro modo tendría que ser transportado desde la Tierra.
Con fondos de la ESA, expertos de ISRU con sede en Luxemburgo, maana eléctricaestán investigando la posibilidad de un sistema prototipo europeo capaz de utilizar material con un contenido de hierro relativamente bajo (de baja calidad) y electricidad para producir acero neutro en carbono.
Este sistema permitiría potencialmente la producción de acero a partir de material de baja calidad extraído cerca de los sitios de construcción. Reduciría los costos de la cadena de suministro, permitiría sitios de minería menos dañinos para el medio ambiente, abordaría el rápido agotamiento del mineral de hierro de alto grado y promovería a Europa como jefe en tecnologías verdes.
Una dulce solución al dióxido de carbono
La forma en que cultivamos y consumimos alimentos actualmente representa una cuarta parte de las emisiones mundiales de carbono y es uno de los principales impulsores de la pérdida de biodiversidad.
Los microorganismos como bacterias, levaduras y microalgas se pueden utilizar como una forma alternativa de producir ingredientes alimentarios para humanos. Pero las sustancias necesarias para el crecimiento de estos microorganismos (azúcares, ácidos orgánicos y proteínas) también se producen actualmente de manera que contribuyen a la pérdida de biodiversidad.
El proyecto SweetAir, liderado por un equipo de Universidad de Wageningen en los Países Bajos, se basa en tecnologías y lecciones aprendidas de los vuelos espaciales tripulados para convertir sin rodeos el dióxido de carbono de la atmósfera en ingredientes alimentarios para los humanos.
El equipo está reutilizando la tecnología desarrollada originalmente para reciclar el aire en la Estación Espacial Internacional para capturar y concentrar el dióxido de carbono sin rodeos de la atmósfera. Luego alimentarán este dióxido de carbono a los sistemas que contienen las enzimas que las plantas usan para convertir el dióxido de carbono en glucosa durante la fotosíntesis.
Dentro de las células, estas enzimas están limitadas por la forma y el tamaño de la célula. También tienen que coexistir con otros procesos que son necesarios para mantener viva la célula. Liberadas de los confines de una célula, las enzimas tienen entrada a un área de superficie más grande y pueden convertir de manera mucho más eficiente el dióxido de carbono en azúcares para uso humano.
SweetAir tiene como objetivo desarrollar una fuente escalable y más sostenible de ingredientes alimentarios que ayudarán a la humanidad a tocar el cambio climático y apoyar el equilibrio ecológico de la Tierra. Este nuevo enfoque podría incluso volver a los vuelos espaciales, proporcionando una forma más eficiente de producir ingredientes alimentarios frescos para las tripulaciones humanas durante misiones más largas al recuperar y reutilizar los recursos de agua, carbono y nitrógeno.
Una mirada cercana a la biodiversidad
La expansión agrícola ha respaldado el rápido crecimiento de las cadenas mundiales de suministro, pero el cambio en el uso de la tierra provocado por esta expansión es una de las principales causas de la disminución de la biodiversidad.
Si bien somos cada vez más conscientes del impacto ambiental de los diferentes tipos de uso de la tierra y nos hemos comprometido cada vez más a abordarlos en los últimos años, monitorear su impacto en la biodiversidad sigue siendo un desafío.
En general, faltan datos sobre el cambio de la biodiversidad para todo el mundo y, a menudo, son sensibles, especialmente en la alta resolución necesaria para registrar diferentes especies de plantas. La diversidad de ambientes y de uso del suelo también dificulta su vinculación con la biodiversidad local.
Para tocar esto, un equipo de reloj biodiv en los Países Bajos está utilizando avances recientes en tecnología de sensores, calidad de datos de observación de la Tierra y tecnologías digitales como inteligencia artificial y computación en la nube para mapear patrones en la biodiversidad vegetal a escalas regionales en diferentes lugares del mundo.
El uso de observaciones satelitales de regiones con diferentes usos de la tierra y su comparación con entornos naturales cercanos ayudará a vincular los cambios en estos patrones de biodiversidad de plantas locales con diferentes usos de la tierra, mejorando nuestra comprensión de cómo el cambio en el uso de la tierra afecta la biodiversidad.
Esta información ayudará a informar, guiar y remodelar la forma en que se usa la tierra, proporcionando una referencia basada en datos sobre el impacto de los productos básicos agrícolas en la biodiversidad vegetal a medida que se expande la producción.
Leopold concluye: «La crisis climática es el desafío más urgente que enfrenta la humanidad y afecta a todas las regiones, continentes y océanos de la Tierra. Estos tres proyectos demuestran el potencial sin explotar del espacio para marcar la diferencia al abordar las amenazas y los desafíos que enfrenta la humanidad. «
