Putting Water and Energy at the Heart of Sustainable Development

Unificar políticas de agua y energía, un imperativo para la supervivencia

Tulipanes reflejados en una gota de lluvia que cuelga del pétalo de otro tulipán. 

En un planeta con crecientes demandas de agua y energía es imperativo unificar las políticas nacionales que gestionan los dos recursos y evitar su derroche, tal y como sucede ahora, lo que tendrá consecuencias catastróficas, según recomienda un informe divulgado el pasado 11 de marzo por la ONU.

El informe, titulado “Putting Water and Energy at the Heart of Sustainable Development” (“Poniendo el agua y la energía en el centro del desarrollo sostenible”), recoge las recomendaciones de expertos del Instituto para el Agua, Medio Ambiente y Salud (INWEH), de la Universidad de las Naciones Unidas (UNU).

El texto destaca a España tanto por sus problemas de consumo de agua dulce, como por las soluciones que plantea.

Según los datos recogidos en el informe, no sólo el cambio climático reducirá el agua dulce en España un 14 % para el 2030, sino que la demanda energética del país requerirá un 25 % más agua que en la actualidad.

Los expertos también valoran que las islas Canarias en España son un modelo a seguir en términos de gestión de agua y energía.

Necesidad de integrar los procesos

“El informe intenta aumentar el entendimiento de cómo energía y agua están ligados, dependen el uno del otro, contribuyen al desarrollo social, seguridad alimentaria e integridad medioambiental”, afirma Corinne Schuster-Wallace, una de las autoras del estudio.

Parte del cartel del informe “Poniendo el agua y la energía en el centro del desarrollo sostenible”, elaborado por el Instituto para el Agua, Medio Ambiente y Salud (INWEH).

“Las políticas y los procesos necesitan integrarse. Ya no podemos permitir que los sectores trabajen en silos aislados. Necesitamos reconocer estas interrelaciones y utilizarlas porque hay economías de escala que se pueden aprovechar”, añadió la investigadora del INWEH. 

Alguno de los ejemplos expuestos fue el uso de aguas residuales para generar electricidad y reducir de esta forma el coste que supone actualmente el tratamiento de residuos. Otro ejemplo citado en el informe es la “tensión” que existe entre la producción de biocombustibles y la producción de alimentos.

Biocombustibles

Aunque los biocombustibles pueden ser una importante fuente de energía renovable, eliminar terrenos y agua para la producción de alimentos, aumenta potencialmente los precios mundiales de los alimentos”.

Una de las soluciones es el uso de terrenos agrícolas marginales para la producción de biocombustibles, eliminando la competición por recursos a la vez que proporciona ingresos en áreas que son difíciles. Por otro lado, cabe destacar que es básico aumentar la eficiencia del uso tanto de agua como energía, dadas las cifras actuales de consumo.

En la actualidad, el 15 % del consumo de agua dulce mundial se destina a la producción de energía y otro 70 % a la agricultura, a la vez que se necesitan grandes cantidades de energía para extraer, limpiar y distribuir agua a hogares, industrias y campos de cultivo.

Por ejemplo, para producir un litro de gasolina se necesitan entre 3 y 55 litros de agua, dependiendo de la fuente del petróleo. Para producir en Estados Unidos un litro de etanol procedente de maíz, se requieren 1.780 litros de agua, pero si procede de soja, la cifra aumenta a 8.000 litros. Si se fija el objetivo en la producción de alimentos, se observa que para producir un kilo de carne se requiere el uso de 15.000 litros de agua.

Uno de los expertos sugirió que, de igual forma que hace más de un siglo, los municipios tenían unificados los servicios de generación y distribución de agua y energía, que fueron separados tras un cambio legislativo, “tenemos que volver a integrarlos si queremos tener suficiente agua y energía de forma simultánea”.

Depósito de la Central Hidroeólica de El Hierro

Las Canarias, el laboratorio

En lo que ambos expertos también están de acuerdo es que las Islas Canarias son un ejemplo a seguir en términos de gestión de energía y agua.

“Las islas Canarias -señalaron- se están posicionando como el laboratorio del resto del mundo”. El informe del INWEH subraya que este archipiélago español está “desarrollando y probando nuevas tecnologías para los problemas de energía y agua”.

“Cada isla -añade el informe- prueba y demuestra un abanico de tecnologías innovadoras y políticas, como el mejor almacenamiento de la energía sobrante de campos eólicos, recuperación más eficiente en desalinización de alta capacidad para producir agua para la irrigación”.

Gamínedes y sus misterios.

Gamínedes, la mayor luna de Júpiter, alberga más agua líquida que la Tierra.

Ganímedes es la mayor luna de Júpiter y también del Sistema Solar. Y según sugieren las observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble, alberga un gran océano subterráneo que contiene más agua líquida que la que hay en la Tierra. La conclusión fue presentada el pasado día 12 de marzo durante una rueda de prensa de la NASA en la que participaron los principales científicos que han llevado a cabo esta investigación, publicada en Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Según sus cálculos, esta gran masa de agua salada tendría unos 100 kilómetros de profundidad (aproximadamente diez veces más que los océanos más profundos de la Tierra) y se encontraría bajo una corteza de 150 kilómetros de espesor, compuesta en su mayor parte por hielo.

Descubierta por Galileo en el año 1610, la luna gigante Ganímedes tiene un tamaño comparable al planeta Mercurio y cuenta con un campo magnético propio (es el único satélite del Sistema Solar que lo tiene) y una frágil atmósfera, muy distinta a la de la Tierra, en la cual el telescopio Hubble ya había encontrado indicios de oxígeno.

Basándose en los modelos teóricos que usan para sus investigaciones, desde los años 70 del siglo pasado los científicos ya pensaban que este satélite podía tener un gran océano. La misión de la NASA Galileo midió en el año 2002 su campo magnético, reforzando con sus resultados esas sospechas. Ahora, han encontrado una nueva prueba.

El telescopio Hubble fue utilizado para observar en Ganímedes las auroras, un fenómeno vinculado al campo magnético del satélite. Debido a que los telescopios no pueden ver lo que hay en el interior de los planetas, los satélites o cualquier objeto celeste, rastrear el campo magnético a través de las auroras les permite de forma indirecta averiguar lo que hay dentro. Además de tener un campo magnético propio, al orbitar muy cerca de Júpiter, Ganímedes también se ve influida por el campo magnético de ese planeta gigante.

Los científicos observaron el comportamiento de las dos auroras para determinar que debajo de la corteza de Ganímedes hay una gran masa de agua salada que influye en su campo magnético. «Siempre le di vueltas a la idea de cómo podíamos usar un telescopio de manera distinta. ¿Es posible emplearlo para mirar lo que hay en el interior de un cuerpo planetario? Entonces pensé en las auroras, porque están controladas por el campo magnético. Si observas una aurora de la forma adecuada, puedes obtener información sobre el campo magnético. Y si sabes cómo es el campo magnético, obtienes información sobre el interior de esa luna», explicó durante la rueda de prensa telefónica Joachim Saur, investigador de la Universidad de Colonia (Alemania) y autor principal de este trabajo.

«Los nuevos datos encajan muy bien con lo que se sabía. Se trata de un resultado importante porque afianza la idea de que ese océano de agua líquida existe, pues contamos con evidencias indirectas», señala Olga Prieto, geóloga planetaria del Centro de Astrobiología.

Prieto es una de las investigadoras que ha planificado la ambiciosa misión JUICE (Jupiter Icy moons Explorer) que la Agencia Espacial Europea (ESA) tiene previsto lanzar al sistema de Júpiter en el año 2022, donde llegaría en 2030.

Uno de los principales objetivos de esta sonda será precisamente estudiar Ganímedes e indagar sobre la presencia de este gran océano de agua líquida. Io, Europa y Calisto son otros de los satélites que hacen que el estudio del sistema de Júpiter tenga gran interés.

«Este descubrimiento supone un hito y pone de manifiesto lo que el Hubble puede conseguir», afirmó John Grunsfeld, uno de los responsables del departamento científico de la NASA, que el próximo 24 abril celebrará un cuarto de siglo de observaciones y descubrimientos de su telescopio espacial, que también es operado por la ESA. En su opinión, «un océano profundo bajo la corteza helada de la luna Ganímedes abre la fascinante posibilidad de que haya vida más allá de la Tierra».

Trabajo de evaluación sobre el agua

Los alumnos de Ciencias para el Mundo Contemporáneo de 1BACA tendrán que realizar, como trabajo de evaluación de la unidad 10 "¿Hay agua para todos?", un estudio que aborde alguno de los problemas que plantea la escasez de agua. Los temas, elegidos en clase por los alumnos, serán los siguientes:

 

1- Enfermedades asociadas a la escasez de agua.

2- Contaminación hídrica. Tipos y consecuencias.

3- Desastre medioambiental del Lago Aral.

4- Desastre medioambiental de las Tablas de Daimiel.

5- Desastre medioambiental de Aznalcóllar.

6- Desastre medioambiental del Prestige.

7- Desastre medioambiental de Jilin (China).

8- Plan Hidrológico Nacional (PHN).

9- Programa A.G.U.A.

10- Formas de ahorrar agua y abastecimiento de lugares con sequía crónica.

Cada grupo estará compuesto por 4 alumnos como máximo, y serán los propios alumnos los que los conformen. Una vez formados los grupos, se elegirá alguno de los temas propuestos y se indicarán los miembros y el tema elegido en las hojas dispuestas para tal efecto en clase. Cada grupo elegirá un tema y este tema no podrá ser elegido por otro grupo.

El trabajo deberá presentarse en formato Power Point o similar, con una extensión de entre 10 y 15 diapositivas (excluyendo la portada). Todos los miembros del grupo deberán exponer alguna parte del tema.

En la colección de diapositivas, deberán aparecer, como mínimo, los siguientes apartados:
• Portada
• Índice de contenidos
• Introducción
• Fundamento del problema/programa.

• Conclusiones
• Bibliografía

Los trabajos serán expuestos en clase por sus autores, con un tiempo máximo de 15 minutos. Se sorteará en clase el orden de exposición de los temas. El primer día para exponer será el 09/03/2015.

 

Los trabajos en soporte informático deberán ir acompañados de una pequeña memoria impresa (no más de un par de folios) en la que ha de recogerse cuál ha sido el proceso llevado a cabo por el grupo y cómo se ha dividido el trabajo entre los miembros del mismo. Esta memoria tendrán que firmarla todos los componentes del grupo.

Los criterios de evaluación serán:– Capacidad de síntesis, de análisis y valoración crítica del trabajo y de la aportación personal.
– Estructuración del trabajo.
– Adecuación y variedad de fuentes y recursos, así como la adecuación del uso de las tecnologías de la información y de la comunicación en el desarrollo del trabajo, en la realización escrita y en la presentación oral.
– Riqueza y variedad de procedimientos utilizados en la búsqueda de información, en su tipología, así como la adecuación a los fines propuestos.
– Corrección de la expresión oral y escrita, incluyendo la utilización adecuada y variada de recursos gráficos o audiovisuales y la presentación de los materiales.

Un planeta con vapor de agua fuera del Sistema Solar

HAT-P-11b es el mundo más pequeño del que se ha determinado su composición química. 

 

 

Recreación artística del planeta HAT-P-11b delante de su estrella. NASA/JPL Caltech

 

TERESA GUERRERO El Mundo Madrid

24/09/2014

La atmósfera del planeta HAT-P-11b, situado fuera de nuestro sistema solar, contiene vapor de agua. Así lo asegura un equipo internacional de astrónomos que ha logrado determinar su composición química a pesar de que este mundo se encuentra nada menos que a 124 años luz de distancia. Aunque tiene un tamaño cuatro veces superior al de la Tierra, se trata del planeta extrasolar más pequeño del que se ha logrado determinar parte de su composición química.

La descripción de la atmósfera de HAT-P-11b se publica esta semana en la revista Nature, en una investigación que pone de manifiesto los grandes y rápidos progresos que se están produciendo en el estudio de estos lejanos mundos. Desde que en 1995 los científicos Michel Mayor y Didier Queloz descubrieran el primer planeta fuera del Sistema Solar, se han localizado más de 1.500 con una gran variedad de tamaños y características.

Los autores de este estudio, liderados por Jonathan Fraine y Drake Deming, combinaron datos de tres telescopios espaciales de la NASA. Examinaron los datos recabados por Hubble y Spitzer entre julio de 2011 y diciembre de 2012, y los compararon con los obtenidos por Kepler, que continuamente monitoriza la región del cielo en la que está HAT-P-11b.

Hay varias maneras de encontrar exoplanetas, siempre de forma indirecta, pues están demasiado lejos como para realizar observaciones directas. Una de las técnicas más usadas consiste en detectar la presencia de un planeta por los cambios que experimenta su estrella cuando éste pasa delante de ella. 

Recreación del aspecto que podría tener la atmósfera de ese planeta cuya composición ha sido determinada. NASA/JPL Caltech

Cuanto más grande es un planeta, más visible es esa especie de eclipse que se produce y, por tanto, más fácil resulta detectar su presencia. Por otro lado, la cantidad de radiación de la estrella que es absorbida por la atmósfera del planeta puede revelar los elementos químicos que hay en esa atmósfera, pues esos componentes dejan una especie de huella que sirve a los científicos para identificarlos tras realizar complejas mediciones.

Con este metodo, llamado espectroscopía de transmisión o de absorción (Transmission spectroscopy en inglés), detectan átomos y moléculas en las atmósferas. Con él habían logrado estimar parcialmente la composición de mundos de gran tamaño, tanto como el gigante Júpiter. El objetivo de este estudio era investigar los elementos químicos de cuerpos más pequeños. HAT-P-11b, algo más grande que Neptuno, sería el más pequeño de los descritos químicamente hasta ahora. Según explican los científicos, detectaron una gran cantidad de hidrógeno y cantidades significativas de vapor de agua.

 

Un mundo con una temperatura de 600º C

HAT-P-11b está en la Constelación de Cygnus y se encuentra muy cerca de su estrella. Los científicos del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica que lo descubrieron en 2009 determinaron su tamaño y estimaron su temperatura en unos 600ºC. Su estrella es más pequeña y menos luminosa que nuestro Sol (comparada con el astro rey, su radio es del 68% y tiene una luminosidad de sólo el 26%).

Según comenta a EL MUNDO Jonathan Fraine, investigador de la Universidad de Maryland (EEUU) y autor principal del estudio publicado en Nature, «es muy improbable que este planeta albergue algún tipo de vida como la que conocemos en la Tierra, sobre todo porque realmente no tiene una superficie en la que pueda desarrollarse».

 

El origen de los planetas

La composición química de la atmósfera de los planetas extrasolares, dicen los autores de este estudio, ofrece claves para entender cómo se formaron y evolucionaron. Y los astrónomos quieren averiguar si esos mundos se originaron de la misma forma que lo hicieron los del Sistema Solar.

«Las ideas que tenemos sobre la formación de los planetas han sido desarrolladas para que coincidan con las de nuestro sistema solar. Pero no sabemos si otros sistemas planetarios se comportan de la misma manera», señala Drake Deming, coautor del estudio, en una nota de prensa. «Queremos averiguar si los planetas pequeños son ricos en elementos pesados, como el oxígeno, en el vapor de agua», añade.

Hallan signos de agua en la Luna

Los análisis se han realizado a partir de datos tomados por naves espaciales

EL PAÍS - Madrid - 24/09/2009
Datos tomados tomados por instrumentos a bordo de tres naves espaciales indican la posible existencia de hidróxilo (OH), agua (H2O), o de ambas, en la superficie de la Luna. Estos hallazgos obligan a revisar la idea de que el satélite natural de la Tierra está completamente seco. El hallazgo se ha hecho a partir de los datos tomados por las misiones Chandrayaan-1, Deep Impact y Cassini. Estos hallazgos han se publican por tres grupos científicos independientes en tres artículos en la revista Science.

Ilustración del proceso de formación de moléculas de hidróxilo y/o agua en la Luna por acción del viento solar- UNIVERSITY OF MARYLAND/F.MERLIN/McREL

Hace ya algunos años hubo indicios no confirmados después de que pudiera haber depósitos de agua helada en las paredes los cráteres de las regiones polares de la Luna que están permanentemente a la sombra.

Los recientes datos sugieren que la formación y retencíon de las moléculas de hidróxilo y/o agua en un proceso actual en la luna y que el viento solar puede ser el responsable de su formación. Las mayores concentraciones detectadas en las regiones polares puede ser debida a la migración de estas moléculas hacia las regiones frías.

El posible proceso de hidratación de la superficie lunar, propuesto por los investigadores, sería el siguiente: durante el día, cuando la Luna está expuesta al viento solar, los iones de hidrógeno liberan oxígeno de los minerales lunares formando OH y/o agua, que se mantienen débilmente en la superficie; a temperaturas altas se emiten y absorben más moléculas, y cuando la temperatura baja, se acumulan.

Los expertos recuerdan que los análisis de las muestras de suelo lunar que trajeron los astronautas de las misiones Apolo no mostraron señales de agua ni siquiera por al composición de las rocas, más allá de algún indicador que muy posiblemente era debido a contaminación terrestre.