Biografía de Carl Sagan

La biografía del mejor divulgador(con diferencia) de ciencia de todos los tiempos, Carl Sagan.

'Vertical farming' cultivando en rascacielos

Esto es uno de esos proyectos que nada mas conocerlos me han sorprendido y me han dado esperanzas de que este mundo puede ir a mejor.

Hace tiempo que dejamos de vivir a la intemperie, expuestos a las inclemencias del tiempo, calentitos en nuestras casas y a salvo de los depredadores.
En cambio a nuestro principal sustento, nuestras cosechas, las dejamos a la intemperie expuestas a los elementos y las plagas, y esperamos que un buen año nos de buenos resultados, luego vienen las heladas, el granizo, y la sequía y con sorpresa nos llevamos las manos a la cabeza , maldiciendo la mala suerte, para algunos una perdida económica, para muchos equivale a morir de hambre.
¿Pero si nuestra vida depende de nuestra comida, porque no le damos el mismo trato que nos damos a nosotros?¿por qué no la llevamos a edificios para que tengan la misma protección que nosotros?

Esta es la idea que propone ‘The vertical farming proyect’, cultivar nuestras cosechas en rascacielos dentro de nuestras ciudades.

Imagen : interior

Imagen : exterior(con información)


Ya se han dado pasos en ese sentido , el cultivo en invernaderos es algo habitual, pero esta vez se trata de dar una solución del siglo 21 a un problema que tenemos desde que se invento la agricultura.
Imagen: Campo de soja en medio del Amazonas





El 38 % de la tierra firme del planeta es dedicada al cultivo, alrededor de 800 millones de hectáreas ,un área equivalente a Brasil, lo cual supone un 85% de superficie cultivable hoy en día. Millones de hectáreas de selva y bosque se talan, y enormes zonas de costa se llenan de sedimentos cuyo origen es la erosión por la ausencia de árboles, perjudicando a los arrecifes coralinos.


Imagen: Sedimentos de un rio dispersandose por el mar



Se estima que dentro de 50 años habrá casi 3000 millones de personas mas, serán necesarias 10^9 hectáreas mas para alimentarlos, simplemente no hay tierra cultivable para ello, menos aun si se cultiva para biodiesel.
Cada vez mayor porcentaje de la población mundial se traslada a las ciudades, el paso es lógico.

Un edificio de estos podría dar alimentos para 10.000 personas.

El edifico se alimentaría de las aguas grises y negras de la ciudades, obteniendo agua potabilizada que regaría las plantas, y un residuo sólido ideal como abono.
De hecho el edificio seria una buena fuente de agua potable para la ciudad.
Se podría aumentar la cantidad de agua potable recogiendo la proveniente de la evapotraspiracion de las plantas, recordemos que el edificio esta cerrado.
A la par que se cultivan plantas comestibles se podrían cultivar especies no comestibles como la espadaña o la espartillo para posterior generación de metano. Este metano podría quemarse para generar energía.
El co2 formado podría echarse en la atmósfera del interior del edificio, para favorecer el crecimiento vegetal.
Útil serian los residuos de restaurantes, residuos mas abundantes de lo que pensamos y que podrían servir de igual modo para generar metano y posteriormente generar energía quemándolo, el edificio podría generar toda su energía, sin depender de la red.
En el exterior podrían ir placas solares y en el techo molinos eólicos para generar mas energia.
El edificio por lo tanto genera agua, energía y comida.


Los beneficios serian muchos.

En muchos países del tercer mundo gran parte de los cultivos, se realizan quitándole terreno a la selva, esto pone a los agricultores que viven y trabajan allí en una situación en la que están mas expuestos a enfermedades como el dengue, la malaria y la trypanosomiasis, y posiblemente a nuevas y desconocidas enfermedades altamente infecciosas y virulentas.
El cultivo vertical en rascacielos en ciudades elimina este problema dando unas condiciones mejores de salud a los agricultores, y evitando además un posible futuro contacto con una enfermedad desconocida y muy peligrosa.

Sin olvidar que los agricultores se ven expuestos a exposiciones continuadas a pesticidas, que también entran en las cadenas troficas de los ecosistemas, en el cultivo vertical dentro de edificios, no es necesario el uso de pesticidas, esto también beneficia al consumidor.

El cultivo vertical a la vez que hace que no sea necesario talar mas selva y dañar mas ecosistemas, permite que antiguas zonas expropiadas a la naturaleza sean abandonas y se vuelvan salvajes de nuevo, muchas zonas del planeta se recuperarían, y la Tierra se beneficiaria de ello. Mas árboles ayudarían contra el cambio climático.

Se reduce el gasto de combustibles fósiles, los tractores y demás maquinaria consumen mucho combustible.
Tampoco nos paramos a pensar el gasto de combustible que se da en transportar toda la fruta, cereales y verduras desde su lugar de origen a las tiendas, camiones que recorren decenas o cientos de km, e incluso barcos que cruzan medio mundo.
El cultivo vertical permite que se cultive en medio de la ciudad, en la esquina de al lado de tu casa.

La proximidad de las zonas de cultivo en la propia ciudad, permite que la fruta sea recogida justo en su punto optimo de maduración, justo cuando sabe mejor, para ir directamente a la tienda,(el mercado puede estar en el edificio) en cambio en el cultivo horizontal, el clásico, la fruta ha de recogerse muchas veces verde y recibir un proceso artificial de maduración, el resultado, la fruta no sabe a nada!!y es menos nutritiva.

Un gran porcentaje de los cultivos se malogra en el transporte o en los lugares de almacenaje, otra gran cantidad es devorada por insectos y roedores, de nuevo esto se evitaría con el cultivo vertical.

Las condiciones de temperatura y luz son totalmente controlables, no hay sequías , heladas o plagas que arruinen la cosecha, además hay cosechas todo el año.

Una misma parcela de terreno cultivada en interior equivale desde 3-4 veces a 30 veces la misma parcela de terreno en el campo, este ultimo caso en el caso de las fresas.
No solo hay mas rendimiento por unidad de área cultivada, el pasar a al tercera dimensión hace que una misma área de un área cultivable mucho mayor, cuantos mas pisos mejor.

El la agricultura clásica, las aguas subterráneas y los ríos se contaminan por los excesos de fertilizante, las consecuencias ecológicas de esto son conocidas de sobra, como la eutrofización. La mayor parte del agua de riego se pierde en el camino en canalizaciones antes de llegar a su destino, otro gran porcentaje se evapora en el suelo sin que pueda ser aprovechado por la planta.
En la agricultura vertical, no solo no se contamina el agua, ni se malgasta, sino que se produce agua potable y se reutiliza. Tampoco son necesarios fertilizantes.

Serian una gran fuente de empleo.

Aprenderemos a cultivar en cerrado, lo cual necesitaremos cuando lo hagamos en la Luna, Marte y los habitats espaciales.

En la pagina del proyecto encontrareis mas diseños de estos edificios.
‘Vertical farming proyect’
Por lo que he visto en al red hay proyectos similares para la cria de peces, el tema me interesa muchísimo, en cuanto tenga algo mas prometo una entrada.

Edito: a veces no se porque unas imagenes si se pincha sobre ellas se abren y otras no, si alguien lo sabe y me dice porque se agradece. hay una imagen que contiene información y en pequeño no se puede leer, lo siento.

Podeis comentar en meneame ya que esta entrada ha sido meneada gracias a luiti

Viviendo en el espacio: Habitats ‘tipo cerrado’ y Dandridge Cole

Hace algo mas de un mes os hable de un tipo de habitats que podían igualar o incluso mejorar las condiciones de nuestro planeta, las esferas de Bernal y los Cilindros de O’Neill, lo cual llevo a una conclusión.

Estos solucionaban el tema de la iluminación del interior del hábitat mediante sistemas de espejos que reflejaban la luz al interior a través de ventanas.
Estas ventanas son el punto mas débil del hábitat, a pesar de que ya comente que los impactos de meteoritos no suponen un problema tan grave como no hacen creer las películas de ciencia ficción, su eliminación reduciría este problema, y a la par reduciendo aun mas los niveles de radiación.

Imagen. Habitat tipo cerrado

También habrá situaciones en las que tener ventanas no sirva de nada, como por ejemplo mas allá de la ‘plataforma continental’ del sistema solar, donde no será practico iluminar el interior con luz solar, como es el caso de que el hábitat este en la Nube de Oort o cruzando el espacio interestelar hacia otra estrella.
Este tipo de hábitat seria totalmente cerrado, con los cual comprándolo con un Cilindro de O’Neill de similar tamaño obtendríamos el doble de superficie habitable en el interior. Se les denomina habitats de ‘tipo cerrado’ en oposición a los habitats de ‘tipo abierto’ como son los otros, que tienen ventanas.

La iluminación de ha de resolver de otra manera, una opción es mediante un espejo concentrar toda la luz del sol y dirigirla al interior del hábitat, a un delgado tubo que actuaría como un sol lineal, este tubo contendría una mezcla de gases concreta para emitir el tipo de luz deseada.
En caso de no tener disponible luz solar, el sol lineal podría estar alimentado por algún tipo de energía como la fusión.

La ausencia de ventanas permite diseñar el interior de una forma totalmente distinta, por ejemplo el hábitat puede incluir mares que borden totalmente el cilindro.

Hay varios diseños da hábitat de tipo cerrado, Lewis One, el Cilindro de McKendree ( de los que hablare en próximas entradas), y la famosa Rama son unos ejemplos.
Aquí teneis un ejemplo creado por Eric Bruneton de ‘tipo cerrado basado en el modelo de Rama. Recomiendo que bajéis en su pagina el video en alta calidad




Antes incluso que Gerald K. O’Neill diseñase sus habitats Dandridge Cole diseño los suyos con un adelanto de hasta 10 años.









Imagenes: derecha Gerald K. O'Neill, izquierda Dandridge Cole















El pensaba que los primeros habitats espaciales podrían crearse como consecuencia de la minería de los asteroides.
Si un asteroide fuese minado y su material extraído, podría hacerse hueco su interior a la vez que se cubre de las escorias su exterior, creando un superficie interna que tras hacer aumentar la rotación gozaría de gravedad.

imagen asteroide hueco.

Pero Cole propuso que probablemente los futuros colonos hartos de un proceso tan lento podrían recurrir a una forma alternativa de crearse un hábitat a partir de un asteroide de composición mayoritariamente de hierro y níquel(tipo M).

El método es el siguiente, partiendo de un asteroide de composición principalmente metálica, con un espejo cóncavo de varios km se podría reflejar luz del sol en un haz concentrado, calentando la superficie del asteroide.
La superficie del asteroide se derretiría, para después ir derritiéndose hasta el interior,
anteriormente gran cantidad de contenedores de agua hubiesen sido introducidos en el centro del asteroide a lo largo del eje, llegado el momento adecuado cuando el interior se ha derretido, los contenedores ser detonarían, todo el agua en forma de vapor inflaría el asteroide derretido igual que lo hacemos con un chicle al hacer pompas.
El resultado es un cascaron hueco con una corteza de varios metros de metal macizo, notablemente mas grande que el asteroide original.
Si el asteroide se fundiese del todo la gravedad y la fuerzas de cohesión causarían que adquiriese una forma esférica, pero queremos que la forma final sea lo mas cercana al cilindro. Antes de fundirse el centro el asteroide tendría una forma mas cilíndrica así que se tendrían que hacer reventar los tanques de agua justo en el momento en el que se fundiera el eje central y así conseguir un asteroide inflado de forma cilíndrica.
La superficie con la gravedad buscada es mayor en un cuerpo cilíndrico que en uno esférico.
Un problema en el proceso de fusión seria que habría un punto en la que la superficie derretida exterior al estar al rojo vivo radiaría mucho calor, con lo que el proceso se dificultaría y ralentizaria por las perdidas de calor, sino evitamos esto el proceso se alargaría hasta algo mas de una década.
Una solución para acelerar el proceso evitando esta perdida de calor, seria utilizar un potente laser, para crear un túnel hasta el interior del asteroide, y dirigir el haz de luz del espejo a través de ese túnel hasta el interior, así pues el asteroide empezaría a fundirse desde dentro y la perdida de calor se evitaría.
Muchos quizás penséis que este caso seria peor, porque al estar el interior derretido y la corteza sólida esta impediría la expansión, pero el sentido común nos lleva a error, pues la corteza a pesar de ser sólida tendría gran fluidez. Los metales cerca de su punto de fusión a pesar de estar en estado sólido fluyen con gran facilidad.


También se puede crear una burbuja mayor mediante el mismo procedimiento, partiendo de un asteroide mucho mas pequeño que se expandiría hasta el limite, y utilizarla en los sucesivos para envolver y retener el calor del asteroide en proceso de fusión. El grosor del la cúpula aislante puede llegar ser delgadísima mucho mas que en el caso del hábitat creado a partir del asteroide, lo justo para servir de aislante y reflejar el calor.
Una combinación de ambas, laser y cúpula, probablemente seria la mas deseable, así el proceso de acortaría a unos pocos años.
una vez el asteroide se infle y se enfrié, el espejo puede ser recolocado en un extremo del hábitat para dirigir la luz hacia el sol lineal interior, y después habilitar la superficie interior para hacerla habitable, y darle la rotación adecuada para el valor de la gravedad deseado.
El resultado seria algo así. Un habitat de 32 km de largo y 16 de ancho, con un total de 1600 km2 de superficie interna.


imagen: Vista exterior


Imagen: Vista interior.



Si quisiésemos en un par de décadas podríamos a empezar a practicar con asteroides férricos de tamaño pequeño, de alrededor de 50 metros de diámetro.
Una vez inflados(con un diámetro de 200-250m y medio metro de grosor de pared) podríamos coger un par y atarlos con un cable, y el sistema a modo de unas mancuernas giraría dando gravedad en los hemisferios mas alejados al eje de giro. En el centro del cable, se podría colocar una plataforma de aterrizaje, esto es así porque seria el único sitio que permanecería fijo respecto a una nave que quisiese aterrizar. Por el cable se desplazaría un elevador para el transporte hábitat-hábitat y plataforma-hábitat.


imagen: dos asteroides inflados unidos mediante un cable

La característica que suelen compartir casi todos los habitats espaciales, por lo menos a esta escala, es que muchas variables son totalmente controlables, como pueden ser la temperatura, duración del ciclo día-noche, luminosidad, lluvia...e incluso la gravedad. O’Neill veía deseable poder proporcionar una gravedad normal permanente en estos habitats, , en cambio Cole lo veía como una variable mas que estos colonos podrían cambiar y así imagino que mucho optarían por gravedades diferentes, e incluso cambiarlas de un periodo de tiempo a otro, esto se refleja en este relato con el que termino la entrada.

'Imagine por un momento que vive en este mundo hueco, en una casita de campo, y que la velocidad de rotación se ha graduado a una décima parte de la gravedad terrestre normal. Usted decide ir a dar un corto paseo volando para respirar el aire del campo. Se pone un traje de vuelo con alas parecidas a ra­quetas unidas a las mangas que se prolongan más de medio metro desde sus manos, y una vela de un tejido muy ligero que se extiende entre sus brazos y sus piernas. Se da un suave impulso, planea por la casa y sale volando por la puerta principal, plegando las alas momentáneamente en el momento de salir. Una vez fuera, aterriza en su césped y se prepara para ,el salto de despegue. Como se mantiene en forma y sus piernas son fuertes, da un salto hacia arriba con las alas plegadas hasta una altura de nueve metros. (En la Tierra podría elevar el centro de gravedad de su cuerpo noventa centímetros de un salto, lo cual no está mal.) A nueve metros de altura por encima del tejado de su casa, se detiene y mantiene la altitud aleteando. Esto no resulta difícil porque, aunque su masa sea de setenta kilos, usted no pesará más de siete kilos, como un pavo. Por eso sólo necesitará sostener tres kilos y medio con cada mano, lo cual no es demasiado para nadie, aun sin estar en buena forma. Mira a su alrededor, las onduladas colinas, los verdes bosques y los prados despejados de su tierra natal y se lanza planeando valle abajo. La caída le hace ganar velocidad, que vuelve a perder cuando remonta el vuelo para ganar altitud, pero esta vez agita las alas vigoro­samente para ascender unos veinte metros antes de iniciar un planeo más largo pero más lento. Al pasar sobre un arroyo al pie del valle divisa una trucha que acaba de sal­tar fuera del agua y se lanza en picado. Intenta atrapar el pez, que se ha elevado más de tres metros por encima de la superficie del agua, pero no calcula bien la corrección de la aceleración de Coriolis y no consigue atraparlo por varios centímetros. Pero ahora se dirige hacia el arroyo a gran velocidad y con una inercia considerable. Sus pequeñas alas no le permiten girar bruscamente y acaba zambulléndose en el agua irremediablemente, 1evantando salpicaduras de más de diez metros. Aunque este ominoso principio de su excursión lo deja empapado, no enfría su ánimo y vuelve a saltar para emprender el vuelo con renovado vigor. Se dispone a batir su propio récord de altitud. Ascender volando en línea recta no es más difícil para un piloto experimentado que caminar a paso vivo por el suelo, y al cabo de media hora de darse impulsos rítmicamente llega a una altura de unos cuatro kilómetros. A mitad de camino del Sol central de su mundo, comprueba que volar es mucho más fácil porque su peso se ha reducido a 3,5 kilos, pero también hace un calor bastante incomodo. Recordando la experiencia de Ícaro, que voló demasiado cerca del Sol y se le fundieron las alas, usted decide olvidar su conquista de las alturas y la cambia por la contemplación ociosa del bello paisaje en su viaje de vuelta planeando hasta el suelo.
Desde esta altura tiene una visión mucho mejor de su mundo cilíndrico que desde el suelo. El aire es límpido y se distingue perfectamente el casquete polar, a unos ocho kilómetros al norte, y el mar ecuatorial a casi la misma distancia hacia el sur. De hecho, puede verse todo el mar ecuatorial que rodea su mundo e incluso distinguir las embarcaciones del extremo opuesto navegando cabeza abajo por su «cielo». El horizonte curvo que se cierra en un círculo no es perturbador para un nativo del mundo invertido, e incluso los visitantes de la Tierra pierden rápidamente la aprensión. Pronto comprenden que los barcos, automóviles, personas, casas, etc., que ven claramente con sus binóculos por encima de su cabeza, al otro lado del mundo, no van a caerles encima. Pro­gresivamente se adaptan al horizonte curvo invertido y empiezan a disfrutar de la visión mucho más amplia que permite esta geografía. Cualquier colina del mundo hueco ofrece al espectador un panorama mucho más amplio de bos­ques, prados, pueblos, lagos, etc., que la vista desde una montaña de la Tierra, por alta que sea.
Lentamente vuelve a su casa con la ropa bien seca por haberse acercado al
Sol y una gran sensación de paz y satisfacción con su despreocupada y feliz vida en este mundo utópico. El ejercicio le ha despertado el apetito y se plantea indolentemente qué elegirá para la cena de hoy. Naturalmente, después de ce­nar tiene que asistir a la reunión del pueblo donde se decide la espinosa cues­tión de si lloverá una o dos veces a la semana durante los próximos tres meses. '

Mas información en:

El asteroide del fin del mundo ¿sobreviviremos? De Donald W. Cox y James H. Chestek

Islands in Space: The Challenge of the Planetoids. Dandridge M. Cole and Donald W. Cox

Gracias a mezvan esta entrada ha sido meneada.