Ambiente, agroenergía y alimentos · transformaciones que la naturaleza realiza gratuitamente y...
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La razón de la agroenergía. Los grandes desafíos de la producción agroalimentaria. Los principios del equilibrio ambiental a b c Ambiente, agroenergía y alimentos
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Larazóndelaagroenergía.
Losgrandesdesafíosdelaproducciónagroalimentaria.
Losprincipiosdelequilibrioambiental
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Ambiente,agroenergíayalimentos
Losgrandesdesafíos.
Agricultura,ambienteyenergíaMódulo1 A
a
Seguridad
Sustentabilidad
Puedenserresumidosendosconceptos:
Lograrquelosalimentosseaninocuosyalcancenparatodos.
Lograrquelaproducciónagroalimentariaseasostenibleeneltiempo.
Ambosconceptosresumenloquehoyseconocecomoelnuevoparadigmadelaproducciónagroalimentaria,ysuponen:
• MejoramientogenéticodelasespeciescultivablesSustitucióngradualdelusodeagroquímicos• Protecciónycuidadodelsuelo• Proteccióndelabiodiversidad• SustitucióndeprocesoscontaminantesProducciónyusoracionaldelaenergía• Usoracionaldelagua• Eliminacióndelamarginalidadydelapobreza
Principiosdeequilibrioambiental.
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Temperatura Humedad
Presión
Cantidad
Pureza
CARBONO HIDRÓGENO
OXÍGENO FÓSFORO
MINERALES Agua
Aire
Energía
Agentes bióticos
Enlanaturaleza,líquidos,sólidos,gasesyenergía,secombinandeunmodocasiperfecto.Esoselementosinteractúanydanlugaralosprocesosnaturalesdetransformación.Porejemplo,lageneracióndeunlimón.
Paraello,esoselementosyesaenergíatienenqueestardisponiblesybajociertascondiciones(cantidad,pureza,humedadrelativa,presión…etc)
Esosprocesosocurrenenloquedenominamos“ambiente”.
Laalteracióndeesascondicionesentorpeceelfuncionamientodelosprocesosnaturales,modificandoalavezlascondicionesdelambientey,porlotanto,lascondicionesnaturalesdelavida.
Esastransformaciones(biológicas,químicasyfísicas)seproducenmedianteprocesosquesedenominanciclosporejemplo:ciclodelagua,delcarbono,delnitrógeno,odelfósforo.
Elhombreposeelacapacidaddeentenderydemodificarelcursodelosacontecimientosnaturales.Puedeutilizaresosconocimientosafavoroencontradelanaturaleza.
Principiosdeequilibrioambiental.
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Lasactividadeshumanas(productivas,recreativas,confort)generanresiduosyalteranlascondicionesnormalesdelanaturaleza.
Lacontaminaciónocurrecuandosesuperalacapacidaddelanaturalezaparaautodepurarse.
Consecuenciasdelaactividaddelhombre:
‐Sistemasnaturalesafectados.‐ Serompenlosciclos‐ Sealteranlastrasformacionesquímicas,físicasybiológicas.‐Aparecenproductosnodeseados.‐ Pérdidadeeficienciadelossistemas.
Elhombrenopuedereemplazarlasfuncionesdelanaturaleza.
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Ciclo del agua
El agua se encuentra en tres diferentes estados: líquido, sólido y gaseoso.
La cantidad de agua en el planeta se mantienen constante, aunque en condiciones diferentes (agua potable, agua no potable, por ejemplo)
El ciclo del agua consiste en su paso por esos diferentes estados:
El agua líquida se evapora por el calor del sol, se condensa en nubes, precipita en forma de lluvia, nieve o granizo, se deposita en las cumbres de las montañas donde el frío la hiela, el hielo se derrite en verano y, otra vez líquida, baja hacia los niveles bajos hasta que llega finalmente al mar.
El ciclo del agua es constante. Esto no quita que esa agua pueda contaminarse y transformarse en inútil para la el mantenimiento de la vida.
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Ciclo del carbono
El carbono es el elemento químico que sustenta toda la vida en la Tierra. En la naturaleza existen 92 elementos químicos en estado natural. Es decir, 92 tipos distintos de átomos. Son las pequeñas piezas que se combinan entre sí para formar toda la materia conocida. Los átomos se combinan para formar moléculas, y las moléculas se unen para formar la materia. Todo lo que vemos a nuestro alrededor se forma con sólo esos 92 elementos. Incluidos nosotros mismos.
El 95% del cuerpo de los seres vivos se compone por sólo cuatro elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. De ellos, el carbono es el más importante. Sin él, no podría formarse el ADN. Las proteínas, glúcidos, vitaminas y grasas también son compuestos de carbono.
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bEl carbono es un elemento muy abundante en el Cosmos. Los átomos de carbono se unen entre sí formando largas cadenas que sirven de base para construir otras moléculas más complejas. Esta facilidad para enlazar moléculas es lo que permitió la evolución hasta los organismos vivos. En la tierra primitiva se dio una excelente combinación de grandes cantidades de carbono y agua, que fueron determinantes para el origen de la vida. El carbono es la base química de la vida.
Siempre se ha pensado que la vida sólo podía estar basada en el carbono. Cuando buscamos vida fuera de la Tierra, siempre suponemos que estará compuesta por los mismos tipos de átomos que la nuestra. Sin embargo, a finales del 2.010, la NASA anunció que había descubierto una nueva forma de vida basada en el arsénico. Se trataría de una bacteria que vive en el Lago Mono, en California. Pero, un año después, los resultados aún no son concluyentes. No se trata de que viva en el arsénico, sino que su vida y su ADN tomen como base el arsénico en vez del carbono. De confirmarse, abriría las puertas a nuevas formas de vida hasta ahora desconocidas.
El carbono, como el agua, sigue un ciclo. El ciclo del carbono une a todos los seres vivos con la Tierra, en un frágil equilibrio. La Tierra contiene una cantidad de carbono que no varía a lo largo del tiempo. Sólo se transforma pasando de una fase a otra, y de unos seres vivos a otros. Como sucede con el agua, cada átomo de carbono que hoy compone nuestro cuerpo, formó antes parte de muchos otros seres vivos.
Mediante la fotosíntesis, las plantas tranforman la energía de la luz solar en hidratos de carbono. Incorporan el carbono de la atmósfera en sus tejidos. Cuando los animales las comen, lo incorporan a la cadena alimenticia. A través de los desechos y la respiración, parte del carbono vuelve a la atmósfera y la tierra. El resto, volverá cuando ese ser vivo muera y se descomponga.
El uso de hidrocarburos y combustibles fósiles por parte del hombre rompe el equilibrio del ciclo del carbono. El dióxido de carbono vuelve a la atmósfera a un ritmo mucho mayor que su ritmo natural. Se acumula, produce el efecto invernadero, y puede provocar o acelerar un cambioclimático. También se acumula en los océanos, volviéndolos más ácidos. La Tierra ya vivió estas situaciones en el pasado, y dio lugar a grandes extinciones. Nosotros podemos evitarlo.
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Contaminación Global. Lluvia ácida
Calentamiento global
Agujero de Ozono
Radioactividad.
Contaminación localizada
Vuelco de un contaminante a los cursos naturales de agua o al suelo
Recordemos:
La contaminación ocurre cuando se supera La capacidad de autodepuración de la naturaleza.
Lluvia ácida
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La lluvia ácida es una de las consecuencias de la contaminación del aire. Cuando cualquier tipo de combustible se quema, diferentes productos químicos se liberan al aire. El humo de las fábricas, el que proviene de un incendio o el que genera un automovil, no sólo contiene partículas de color gris (fácilmente visibles), sino que ademas poseen una gran cantidad de gases invisibles altamente perjudiciales para nuestro medio ambiente . Centrales eléctricas, fábricas, maquinarias y coches "queman” combustibles, por lo tanto, todos son productores de gases contaminantes. Algunos de estos gases (en especial los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre) reaccionan al contacto con la humedad del aire y se transforman en ácido sulfúrico, ácido nítrico y ácido clorhídrico . Estos acidos se depositan en las nubes. La lluvia que producen estas nubes, que contienen pequeñas partículas de acido, se conoce con el nombre de "lluvia ácida".
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EfectoinvernaderoCalentamientoglobal
Elcalentamientoglobaleselaumentodelastemperaturasmediasnormalessobrelasuperficiedelatierra.
Estoocurreporacumulacióndegasespesadosenlaatmósfera(sobretododiòxidodecarbonoymetano)generalmenteproductodelacombustióndecombustiblesdeorigenfósil(petróleoocarbónmineral)y/odeladescomposiciónderesiduosorgánicos.
Normalmenteunaciertacantidaddegasesconservalatemperaturaenlasuperficieterrestrecausadaporlasradiacionessolares.Partedeesasradiaciones“rebotan”yregresanalaestratósfera.Perocuandoesosgasesseacumulanengrandescantidades,lasradiacionesquedanenlaatmósfera,produciendoese“efectoinvernadero”quesetraduceenunincrementodelatemperaturaporencimadelonormal.
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El hombre no puede reemplazar las funciones de la naturaleza.
El hombre puede ayudar a la naturaleza mediante el uso de fertilizantes biológicos, alimentos balanceados, genética, son algunos de los recursos que pueden mejorar las condiciones de producción.
Objetivo: Mejorar en la producción la eficiencia de la naturaleza para satisfacer las necesidades humanas.
Tantoenlasactividadesproductivascomoenlavidadoméstica,esnecesariotenerencuentaelusoresponsabledelosrecursosnaturales.
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Cuidar el agua. No desperdiciar
Es necesario entonces
Cuidar el Aire, evitando la emisión de gases contaminantes.
Cuidar los suelos, evitando su degradación
Producir y utilizar energía limpia
Desarrollar sistemas de tratamiento adecuado de residuos
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Servicios ambientales (o naturales) son las transformaciones que la naturaleza realiza gratuitamente y permiten al hombre el desarrollo económico. Ejemplos: Autodepuración de los cursos de agua, polinización, control de plagas.
El hombre no puede reemplazar las funciones de la naturaleza en un 100%, pero puede ayudarla con el objetivo de mejorar la eficiencia en la producción de bienes para satisfacer las necesidades. Ejemplos: fertilizantes, alimentos balanceados, genética, etc.
Cuando las capacidades de la naturaleza para regular el equilibrio ambiental son superadas, se alteran las trasformaciones químicas, físicas y biológicas y los servicios ambientales pierden su eficiencia. Aparece la contaminación. Ejemplos: calentamiento global, lluvia ácida, desertificación, etc.
El equilibrio entre producción y ambiente se logra con responsabilidad ambiental, motor del Desarrollo Sustentable: “Satisfacer las necesidades del presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades”.
Los principales conceptos
Producción de Alimentos
DEMOGRAFÍA Y ESTILO DE VIDA
CAMBIO CLIMÁTICO
ENERGIA
Razonesdelabioenergía
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c
Cuatrofactoresinterconectados
Elcrecimientodelapoblaciónmundial,lanecesidaddeproducircadavezmásalimentoslosefectosnocivosdelconsumodecombustiblesdeorigenfósilYlagradualescasezdeestoscombustiblesnormalmenteutilizados,Sonlosfactoresatenerencuentaparaalentarlaproducciónylautilizacióndeenergíaobtenidadefuentesrenovables.
Crecimientopoblacional
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Consumomundialdeenergía
Poblaciónmundial
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2050 9.150 millones de personas
Necesitaremos
Alimentos Fibras Energía
Con
Tierra cultivable Agua Calidad Ambiental
La Huella Ecológica
Es un método de medición que analiza las demandas de la humanidad sobre la biosfera comparando la demanda humana con la capacidad regenerativa del planeta.
Esto se realiza considerando conjuntamente el área requerida para proporcionar los recursos renovables que la gente utiliza, la ocupada por infraestructuras y la necesaria para absorber los desechos.
1,5 AÑOS: PARA REGENERAR LOS RECURSOS RENOVABLES UTILIZADOS EN 2007
Razonesdelabioenergía
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310
350
400
1965 2015 1990
CO2 en la atmósfera
Mayo 2013
Mayo 2012
Mayo 2011
399.89
396.87
394.29
Metano en la atmósfera
Gases de efecto invernadero
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Los biocombustibles se dividen en tres grupos
Bioetanol Biodiesel Biogás
Son combustibles obtenidos de la biomasa provenientes de materia orgánica de las actividades, agrícola, pecuaria, silvícola, acuacultura, algacultura, residuos de la pesca, domesticas, comerciales, industriales, de microorganismos, y de enzimas, así como sus derivados, producidos, por procesos tecnológicos sustentables que cumplan con las especificaciones y normas de calidad establecidas.
Ejemplos de biomasa empleada para producir biocombustibles son la caña de azúcar y su bagazo, las plantas oleaginosas, los desechos y componentes orgánicos así como los aceites de reuso.
También debe considerarse la utilización de la biomasa como combustible directo, es decir, la obtención de energía que se obtiene por combustión directa de material vegetal.
Los ingenios tucumanos producen hoy energía eléctrica quemando el bagazo que resulta de la producción de azúcar. El bagazo produce calor, el calor es utilizado para producir vapor y el vapor es la fuerza que se utiliza para accionar los generadores de energía eléctrica.
VENTAJAS DE LOS BIOCOMBUSTIBLES
SON RENOVABLES Los biocombustibles son una alternativa conveniente frente a los combustibles fósiles en primer lugar porque son renovables. Provienen de materias primas agrícolas o ganaderas, que pueden cultivarse o criarse.
SON MÁS LIMPIOS Una de sus grandes ventajas es que son más biodegradables que los combustibles fósiles, por lo que son potencialmente menos dañinos en casos de derrames. Adicionalmente, aunque la idea está todavía a debate, se cree que emiten menos elementos contaminantes a la atmósfera al momento de quemarse.
GENERAN EMPLEOS Son una alternativa para fomentar la inversión y el empleo en la agricultura y el campo. Algunos biocombustibles pueden emplear cultivos que se dan bien en tierras de baja productividad que actualmente están ociosas y, además, beneficiar a pequeños productores o cooperativas campesinas en condición de pobreza
APROVECHAN MATERIAS TRADICIONALMENTE CONSIDERADAS COMO DESPERDICIO La basura, las grasas animales o usadas y el excremento animal son materias primas para producir biocombustibles. Además, para el caso de la basura y los excrementos, su aprovechamiento evita que se emitan gases de invernadero a la atmósfera con un alto potencial de contaminación.
Razonesdelabioenergía
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