En este blogs... podremos informarnos sobre una nueva fuente de energía y como desarrollarla... con ayuda de los "musgos"

domingo, 12 de julio de 2015

LUZGOS

Las briofitas en sentido estricto (Bryophyta), o vulgarmente musgo (Musci), son plantas no vasculares que presentan un ciclo vital con alternancia de generaciones heterofásica y heteromórfica, el gametófito desarrolla gametangiosanteridios y arquegonios (arquegoniadas). Los arquegonios están rodeados por una envoltura protectora de células estériles. Tras la fecundación el cigoto desarrolla un embrión pluricelular (embriófitos) alimentado por la célula madre. Se pueden reproducir sexual o asexualmente. La reproducción sexual se realiza en el interior del arquegonio. La reproducción asexual se realiza mediante fragmentación del gametofito, por gemación del protonema o a partir de los propágulos. En general, según la especie alcanzan una altura de 1 a 10 cm, aunque existen algunas especies de mayor envergadura.

Los musgos son briófitas, y son plantas no vasculares. Pueden ser distinguidos de las Marchantiophyta (hepáticas) por sus rizoides multicelulares. Otras diferencias no son universales para todos los musgos y todas las hepáticas, pero la clara presencia del "tallo", más propiamente llamado caulidio, pues carece de la estructura de un tallo verdadero, o de "hojas", con mayor precisión denominadas filidios por la misma razón, claramente diferenciados, la carencia de hojas profundamente lobuladas o divididas en segmentos, y la ausencia de hojas dispuestas en tres filas, son características distintivas de un musgo.
Son abundantes y se les puede observar en cualquier lado; son un grupo de plantas de tamaño pequeño, crecen sobre los techos de las casas, rocas y paredes, troncos de árboles o en los muros y el suelo, siempre y cuando éste sea un lugar húmedo, ya que necesitan esto para su reproducción, sobreviven durante la época seca al final de la cual presentan extrema marchitez. Pero reverdecen con las lluvias,se reproducen aprovechando esa condición.
Además de carecer de sistema vascular, si bien poseen elementos celulares rudimentarios especializados en la conducción de savia, los musgos tienen un ciclo biológico donde domina la forma del gametofito, es decir las células de la planta son haploides la mayor parte de su ciclo vital. El cuerpo esporófito (el cuerpo diploide) es de breve duración y dependiente del gametofito. Esto está en contraste con el patrón presente en la mayoría de las plantas “superiores” y la mayoría de los animales. En las plantas vasculares, por ejemplo, la generación haploide está representada por el polen y el óvulo, mientras que la generación diploide es la planta con flores.
Los musgos desempeñan un importante papel en los ecosistemas en que se encuentran. Los musgos retienen la humedad del suelo y evitan su degradación, y además constituyen un importante refugio de pequeños invertebrados. La recolección indiscriminada de musgos puede resultar muy agresiva con el medio y provocar importantes daños en nuestros ecosistemas. Por este motivo, debe llevarse a cabo únicamente por personas acreditadas con los permisos necesarios.


CICLO DE VIDA

Para este proyecto necesitaremos musgos vivos, ya que trabajamos con su fotosíntesis.
La mayoría de las plantas tienen una doble porción de cromosomas en sus celdas (diploide, es decir cada cromosoma existe conjuntamente con un par que posee la misma información genética), mientras que los musgos (y otras bryophytas) poseen un único conjunto de cromosomas (haploide, es decir cada cromosoma existe en forma de una única copia dentro de la célula). Existen períodos durante el ciclo de vida del musgo cuando poseen un conjunto completo de cromosomas apareados pero esto solo ocurre durante la etapa de esporófito.


HÁBITAT

Los musgos se encuentran principalmente en áreas frías y húmedas, sin importar la latitud. Los musgos son comunes en áreas selváticas o con grandes precipitaciones y en los bordes de cursos de agua. Los musgos también se encuentran en grietas entre las piedras que pavimentan calles húmedas de la ciudad. Algunos tipos se han adaptado a las condiciones urbanas y se encuentran solamente en ciudades. Algunas especies son enteramente acuáticas, por ejemplo Fontinalis antipyretica, y otras tales como Sphagnum sp. habitan los pantanos y canales de bajo caudal. Tales musgos acuáticos o semi-acuáticos pueden exceder con creces las longitudes típicas de los musgos que se asientan en la tierra. Las plantas individuales 20-30 cm o más de largo son comunes en el Sphagnum por ejemplo.


ENERGÍA

El término energía (del griego ἐνέργεια enérgeia, ‘actividad, operación’; de ἐνεργóς energós, ‘fuerza de acción’ o ‘fuerza trabajando’) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.
En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.

ENERGÍA BIOFOTOVOLTAICA A BASE DE MUSGO

Científicos de la Universidad de Cambridge muestran en un festival un prototipo de mesa biofotovoltaica para así indicar el potencial de las pilas de combustible biológicas.
El resultado que pasamos a relatar no trata de un gran descubrimiento, ni siquiera es importante o útil. Quizás, eso sí, es interesante. Simplemente tiene como protagonista a los musgos, que son unos seres que al que esto escribe le caen bien.



Algunos jardineros tienen antipatía al musgo porque invade el césped en regiones que son lluviosas. No saben que lo mejor es no luchar contra él, sino cambiar el Ph del suelo para así fomentar su crecimiento en detrimento de la hierba. De este modo no sólo tendrán una verde increíble en sus praderas, sino que no necesitarán segarlo ni gastar combustible en ello. A estos jardineros también les interesaría saber que con estas simpáticas plantas incluso se pueden fabricar pilas que produzcan electricidad que permita iluminar una mesa de jardín por la noche. Así lo han mostrado unos investigadores de la Universidad de Cambridge en el Festival de Diseño de Londres. Las pilas de combustibles que han diseñado producen electricidad a partir de musgos vivos de manera renovable. A esta técnica la han denominado biofotovoltaica, ya que usa la fotosíntesis natural para producir electricidad.
El desarrollo de este tipo de tecnología está todavía en sus estadios de desarrollo y acaba de empezar, así que no hay que esperar una aplicación inmediata que remedie nuestros problemas de dependencia energética de los combustibles fósiles. Pero ya tiene el potencial de alimentar pequeños dispositivos electrónicos como un reloj. Además, el bajo coste de este tipo de tecnología haría que en los próximos diez años fuera competitiva respecto a otras fuentes de energía alternativa, como los biocombustibles.
Lo bonito de la energía biofotovoltaica es que tiene la habilidad de aprovechar un proceso natural que ocurren a nuestro alrededor constantemente como el de la fotosíntesis. Las plantas usan la energía del sol, agua y dióxido de carbono para producir sustancias orgánicas.
Cuando el musgo produce la fotosíntesis libera algunos productos orgánicos al suelo, en el que habitan bacterias simbióticas. Las bacterias descomponen estos productos orgánicos que utilizan para sobrevivir y liberan subproductos entre los que se incluyen electrones (algo común en casi toda reacción química). El sistema diseñado por los expertos de la Universidad de Cambridge captura esos electrones para así producir electricidad. 

No hace falta decir que el rendimiento de todo el proceso es muy bajo, pero el optimismo de alguno de estos investigadores es digno de mención. “La mesa de musgo nos proporciona una visión de futuro. Sugiere un mundo en el que objetos híbridos sintético-orgánicos y autosostenibles nos rodeen y nos proporcionen nuestras necesidades diarias de una manera limpia y medioambientalmente amigable”, dice por ejemplo Alex Driver.
Quizás, mirando a un futuro sean posibles aplicaciones de esta tecnología que incluyan paneles solares, centrales eléctricas y generadores. De momento está sólo en una etapa conceptual, pero se imaginan este tipo de soluciones para problemas apremiantes a lo largo de todo el mundo, incluyendo las necesidades crecientes de energía y agua dulce en comunidades vulnerables.
Un sistema modular de paneles biofotovoltaicos podría ser montado en el tejado de edificios para que aportara parte de sus requerimientos energéticos. Una central biofotovoltaica podría consistir en un sistema flotante cerca de la costa con algas que generase energía para la comunidad local. Un generador biofotovoltaico podría consistir en colectores solares con algas montados en boyas ancladas en alta mar para generar electricidad y agua desalinizada como subproducto.
Este equipo de investigadores de Cambridge pone de relieve que la tecnología está en sus primeras etapas de desarrollo y que se necesitará mucho tiempo hasta que esta tecnología se pueda comercializar. La mesa de musgo presentada en el festival demuestra, según ellos, el modo en el que los diseñadores pueden jugar un papel valioso en los estadios tempranos de investigación científica al identificar el potencial comercial de un futuro producto.
Así que se acabó el reloj que funciona con una patata o un limón, mejor un reloj de musgo. Quizás alguna empresa ya está pesando en comercializarlo, o “regalarlo” con el cacao para preparar el desayuno de los niños.
Otra lección de que podemos aprender es que para conseguir fondos de investigación, en estos tiempos tan críticos económicamente, vale incluso un festival de diseño.

ELECTRICIDAD A BASE DE MUSGO

Se pretende utilizar los electrones que desprenden las plantas durante la fotosíntesis para producir electricidad y, con ella, alimentar toda clase de pequeños dispositivos. Un proceso muy poco eficiente, pero muy ecológico.
Los científicos, de la universidad de Cambridge (Reino Unido) han denominado a esta tecnología ‘células de combustible foto microbianas’. Y ya han conseguido dar vida, durante unos pocos minutos, a una sencilla radio FM. Según la revista Wired, han preferido crear una tecnología modesta, pero realizable, y no esperar décadas de desarrollo para presentar un producto más interesante.
Para crear esta radio alimentada por plantas los investigadores y la diseñadora han creado una mesa con diez macetas de musgo conectadas entre sí. Cuando se las expone a la luz, generan suficiente electricidad como para cargar un condensador –la forma más básica de batería–, que es el que da vida al sistema de sonido.
De momento, explica Fabienne Felder –la diseñadora suiza creadora del concepto original–, solo han sido capaces de aprovechar uno de cada mil electrones que las plantas desprenden durante la fotosíntesis. Han patentado la idea, y aseguran que ya trabajan en buscar fórmulas de hacer el proceso más eficiente. Tal vez otras especies de musgo –de las que hay miles en todo el mundo–, o nuevos métodos de capturar su energía.
Además de esa capacidad reducida, pero aprovechable, de electricidad, los musgos tienen otras propiedades que los hacen útiles para un hogar. Son un buen aislante térmico y acústico, y también útiles como filtro de aire y de agua. 



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