ENÉRGEIA

Els nostres alumnes de 2n de l'ESO han fet una sortida aquesta setmana, al mNACTEC (Museu de la Ciència i de la Tècnica de Catalunya). Concretament han visitat les instal·lacions de l'espai Enérgeia: una exposició interactiva que els ha conduït pels diferents tipus d'energia, donant-los l'oportunitat d'aturar-se a experimentar en cada racó.

 

Recordem que aquest curs, els alumnes de 2n de l'ESO estan treballant el projecte interdisciplinar de l'Estalvi Energètic i aquesta sortida és per a ells una molt bona oportunitat per entendre encara millor el fenòmen de l'energia com a motor imprescindible de la nostra vida.

Durant el seu recorregut, l'exposició es sectoritza en diferents àmbits: les energies de sang, l'aigua i el vent, el vapor i el carbó, l'electricitat, el gas i el petroli, etc. En alguns d'aquests poden aparèixer els curiosament anomenats "punts grocs": experiments senzills que els alumnes poden realitzar i que faciliten l'enteniment. L'exposició també compta amb importants objectes històrics de gran format com la turbina Fontaine, i amb les demostracions que es realitzen a la Gàbia de Faraday.

Entrada a l'exposició. Per al filòsof Aristòtil, enèrgeia equivalia a "conèixer".

LES ENERGIES DE SANG: L'energia de sempre. Aplicacions de les energies de sang.

AIGUA I VENT: Les energies de la naturalesa. Molins, rodes i turbines.

VAPOR I CARBÓ: L'energia dels fòssils. Conèixer el gas i el petroli, des de la seva formació, fins als seus usos, fent comprensibles l’origen, la producció i l'aplicabilitat.

Maqueta de la Fàbrica tèxtil "Vapor Vell", fundada per Joan Güell l'any 1844 al municipi de Sants.

Experiments anomenats “punts grocs” que van des del pla inclinat en el funcionament de les turbines, fins a experiències amb electricitat.

ELECTRICITAT: l'energia instantània. Generació, distribució i aplicacions de l'electricitat.
GAS I PETROLI: l'energia dels fòssils.

Extremòfils: amants de les condicions extremes

Redacció: Isabel Rodríguez

Curs: 2n de l'ESO
Col·legi Mare de Déu del Carme

Diuen que els éssers vius ocupen una franja de temperatures que oscil.len entre els -18ºC i els 50ºC. Però encara es pot trobar vida en estat latent en temperatures més extremes, d’aquesta manera els marges queden redefinits entre -200ºC i 110ºC. Aquests són els extremòfils (d'extrem i la paraula grega φιλíα=afecte, amor, és a dir "amant en condicions extremes"), microorganismes capaços de sobreviure a temperatures i condicions insòlites. Anem a conèixer quins són aquests ambients i quins són els organismes que habiten en ells!

CONDICIONS EXTREMES DE TEMPERATURA:
A temperatures elevades habiten els hipertermòfils, dels quals el seu rang natural està per sobre dels 80ºC. Els hipertermòfiles pertanyen al grup dels procariotes (Regne Protoctist), tant en Bacteria com a Archea sent aquest últim grup en el qual es troben en major nombre.

A baixes temperatures el nivell més baix d'activitat biològica d'un microorganisme està en -18º C. La principal raó d'aquest baix marge, en comparació amb els límits superiors, és que l'aigua es congela; i d'una banda deixa de ser el mitjà per a reaccions metabòliques, però a més els vidres trenquen la membrana. L'excepció a això, és el nematode Panagrolaimus davidi que pot resistir amb tota l'aigua del seu cos congelat.

CONDICIONS EXTREMES DE RADIACIÓ:
La radiació és l'energia en trànsit, bé com a partícules (protons o neutrons) o com a ones electromagnètiques (llamps gamma, raigs X i raigs UV).

No és habitual que a la superfície de la Terra hagi nivells extrems de radiació, però sí que han estat estudiats els efectes d'una radiació intensa tant d' UV, com de radiació ionitzant per la seva importància en medicina, producció d'energia o viatges espacials.

El bacteri Deinococcus radiodurans és famòs per la seva capacitat de resistir la radiació ionitzant (per sobre dels 20 Kg) i la radiació gamma i UV amb dosis de mes de 1000 J m-2. Aquesta extraordinària resistència s'aconsegueix a través d'un procés de resistència a la dessecació extrema. Altres organismes que poden suportar alts nivells de radiació són dues espècies de Rubrobacter i l'alga verda Dunaliella Bardawil.

Deinococccus radiodurans.

Dunaliella Bardawil.

CONDICIONS EXTREMES DE PRESSIÓ:
La pressió produeix un canvi de volum de l'organisme; a més comprimeix l'empaquetament dels lípids de manera que fa menys fluïda la seva membrana. L'augment de la pressió pot també impedir reaccions químiques. Encara que molts individus poden adaptar-se a una pressió molt alta, els canvis sobtats poden ser letals. 

La fossa de les Mariannes és la major depressió marina amb 10 898 m, i aquí trobem organismes que poden créixer a temperatura i pressió estàndard juntament amb altres que són espècies piezofiliques obligatòries a 70-80 MPa i que no poden sobreviure per sota dels 50 MPa.

Espècie pieziofílica.

CONDICIONS DE DESSECACIÓ:
L'aigua té limitacions extremes, evaporant a més de 100 º C i congelant a 0º C. Els organismes que poden tolerar la dessecació extrema entren en anhidrobiosis, un estat que es caracteritza per una quantitat d'aigua intracel·lular petita i per no tenir activitat metabòlica, és a dir, és la capacitat de supervivència en estat de màxima deshidratació. Aquest estat pot ser aconseguit per una gran varietat d'organismes, incloent bacteris, llevats, fongs, plantes, insectes, els tardígrads ("óssos d'aigua"), nematodes micòfags, i el mol·lusc Artemia salina.

Pseudachorutes parvulus "ossos d'aigua".

CONDICIONS EXTREMES DE SALINITAT:
Els halòfits fan referència als requeriments iònics per a la vida en altes concentracions de sal. Aquests inclouen un rang de microbis, moltes són archeas, cianobacteris i l'alga verda Dunaliella salina que pot sobreviure en solucions saturades de clorur sodi. 

Dunaliella Salina.

CONDICIONS EXTREMES DE PH:

El pH és una mesura de l'acidesa o alcalinitat d'una disolució. Es defineix com el (log [H+]) i indica la concentració d'ions H+. Els processos biològics acostumen a ocórrer en una puntuació baixa de l'espectre de pH, i el pH tant intracel·lular com ambiental acostuma a trobar-se en aquest rang. No obstant això el pH pot ser molt alt, com succeeix en els llacs salins o zones de dessecació, o molt baix arribant fins a assolir el valor de 0. A aquest pH excepcionalment baix, les proteïnes es desnaturalitzen.

IMPLICACIONS D'AQUESTA INVESTIGACIÓ:

El descobriment d'aquest tipus d'organismes és relativament recent. Però, segons els investigadors que se'n dediquen, podria tenir importants conseqüències. Principalment la finalitat d'aquest estudi és la de conèixer noves formes de vida tenint en compte els llocs on poden arribar a viure, de manera que es podria predir en quines classes de planetes podria existir vida.

Actualment és possible desenvolupar aquesta qüestió ja que ens trobem en un moment clau per a la ciència espacial, tenint en compte que una de les missions del robot Curiosity és la de recollir informació referent a les possibilitats de vida en el planeta Marte (o si hi ha hagut vida en el passat).

Però tampoc cal anar mes enllà: la mateixa existència d'aquest tipus d'organismes en el nostre Planeta ja és un descobriment propi de la ciència ficció, pel fet de què són capaços de desenvolupar la seva vida en ambients tan extravagants, hostils, etc. I des de fa milions d'anys...I és que sembla que la seva millor defensa envers la depredació, és la seva pròpia llar.
 

En un llac volcànic (Yellowstone, Estats Units) i extremadament hostil, la vida és possible. Els colors vius d'aquesta font termal a la primavera, són degut als microorganismes extremòfils pigmentats que creixen al voltant de l'aigua rica en minerals.

Built for Speed

Redacció: Miguel Herrero i Ethan López

Curs: 2n de l'ESO
Col·legi Mare de Déu del Carme

Quan l'avió de guerra F-18 Hornet assoleix una velocitat superior a 340 metres per segon (m/s) o a aproximadament 1 200 quilòmetres per hora (km/h), es diu que ha superat la velocitat del so.

A aquesta velocitat és a la que viatja el so en un medi com l'aire i que pot arribar a assolir una intensitat de 180 decibels. Aixó produeix un efecte sonor que pot trencar els vidres de les finestres i fins i tot, fer tremolar el terra i produir esquerdes en alguns edificis.

Científicament quan un avió arriba a una velocitat supersònica les ones viatgen tant per davant com per darrere de l'artefacte. Com que s’apropa a la velocitat del so i les ones tenen menys velocitat per arribar davant d’ell es forma un con de pressió. Les ones de pressió es comprimeixen per davant seu i van cap al darrere.

Comparació entre V (velocitat a la que viatja l'avió) i C (velocitat a la que viatja el so en l'aire: 340 m/s).

Quan es trenca el con és perquè hi ha un canvi de pressió molt brusc, s’allibera tota la pressió i fa una explosió sònica (sonic boom en anglès).

És necessari trencar la barrera del so per veure l’aparició del con? No, si hi ha una humitat molt alta a l'atmosfera, pot aparèixer a vols subsònics.

El sonic boom és un fenomen acústic que es produeix quan un objecte en moviment supera la barrera del so. Aquesta condició genera un efecte sonor i també visual, en formar-se un disc blanc de vapor al voltant del cos que assoleix la velocitat supersònica.

La barrera del so, què és?

La barrera del so és un límit físic el qual impedeix que objectes grans viatgin a una velocitat supersònica.

Aquest terme es va començar a utilitzar a la Segona Guerra Mundial, quan uns avions van tenir problemes en arribar a altes velocitats. Exactament la barrera del so és de 1 234'8 km/h i quan s'arriba a aquesta velocitat, es forma una explosió sònica.

Els primers avions que han arribat a la velocitat del so

El primer aviador que va conseguir superar la barrera del so va ser el Charles Eldwood Yeager. Ho va aconseguir al 1947, pilotant l’avió experimental Bell X-1 a una alçada de 45 000 peus, però més tard un pilot anomenat Hans Guido Mutke va reclamar que ell havia aconseguit aquesta fita primer, exactament el 9 d’abril del 1945, amb l’avió Messerschmitt Me 262.

Però m’agradaria afegir també que abans de què aquests dos herois, van haver 15 persones que també ho van intentar però que malauradament van morir en l'acte.

Com a curiositat...

Hem fet recerca de les màximes velocitats que l’home ha assolit en diferents contexts…

• Amb un cotxe: és de 1229,81 Km/h. El Thrust Supersonic Car està propulsat per dues turbines d’avió de combat i disposa de dos paracaigudes. Pot superar la barrera del so.

Detalls de disseny del Thrust Supersonic Car 1997.

• Amb avió: és de 7 224 Km/h. El North American X-15 és un avió supersònic creat pels Estats Units. És capaç de superar la barrera del so sense esforç! 

El North American X-15 forma part de la sèrie d'avions experimentals utilitzats per l'USAF i la NASA. Va assolir el límit amb l'espai exterior (Línia de Kármán), donant informació per ser utilitzat en el disseny de posteriors avions i naus espacials.

• Sense vehicle: és de 1 357 Km/h. Va ser el paracaidista Felix Baumgartner. També superar la barrera del so! Felix va saltar des d'una alçada de 38 969'3 m de l’escorça terrestre. També va realitzar el salt de més cota, en caiguda lliure, fet per un home. 

El 14 d'octubre del 2012, el Felix Baumgartner va batre tres rècords històrics: va saltar en caiguda lliure des d'una alçada de 38 969'3 metres després d'haver enlairar-se amb globus tripulat a l'estratosfera i assolint la velocitat màxima de 1 357 km/h.

Cens d'aus al Delta del Llobregat

 Aquest dimecres, els nostres alumnes delegats verds de l'ESO:

La Gisela Figueroa, l'Hugo Almazán, la Raquel García i la Sara Casado (1r de l'ESO) 

El Víctor Jiménez (2n de l'ESO)
El Pere Ribes i el Javier Izquierdo (3r de l'ESO)

 

 

  

  

han participat en el cens d'aus als espais naturals del nostre Delta del Llobregat (el riu Llobregat i l'estany de Cal Tet). Aquesta actuació forma part del projecte "Alumnes gestors del territori" i ha consistit en l'observació i cens d'aus autòctones com: l'ànec cullerot, l'ànec collverd, l'ànec xaret, l'ànec griset, el corbmarí gros, el bernat pescaire, el cabusset, les oques vulgars, l'arpella, etc. A més, han tingut la sort de poder veure un flamenc comú jove, esdeveniment que ocórrer amb poca freqüència.

A la Xarxa Escoles Prat Més Sostenibles podeu consultar els resultats del cens i al nostre blog d'Escoles Verdes podeu llegir amb més detall aquesta actuació i gaudir-ne de les imatges d'alguns dels moments més interessants dels nostres alumnes i amb binocles!

 

Energia, càmera, acció!

Aquest mes de Febrer els alumnes de 2n de l'ESO han començat el curs de formació: "auditoria i mesures d'estalvi energètic al centre escolar", dins del seu projecte de l'estalvi energètic.

Amb aquest curs pretenem que els nostres alumnes s'adonin de la importància de l'energia en la nostra vida diària i en la nostra societat actual, així com de l'impacte (perjudicial o no) que poden tenir les seves accions en relació al seu consum. Amb altres paraules, entendre que tots som actors actius del consum d'energia i per tant, tots podem fer baixar la demanda energètica amb les nostres actituds diàries i sense haver de perjudicar la qualitat educativa ni el confort dels espais que utilitzem.

Per aconseguir aquest objectiu i uns bons hàbits, la formació del curs va orientada a què siguin els mateixos alumnes els que facin l'auditoria dels edificis d'EP i d'ESO, i els que proposin les mesures d'estalvi i gestió, que ells creguin necessàries i assumibles pel centre escolar.

Potser alguns de vosaltres encara no sabeu què és o en què consisteix una auditoria...Doncs bé, una auditoria del tipus energètica és una inspecció, un estudi i anàlisi dels fluxos d'energia en un edifici, amb l'objectiu de comprendre la seva dinàmica. Normalment una auditoria energètica es du a terme per buscar oportunitats de reducció de la quantitat d'energia d'entrada en el sistema i sense afectar (de manera negativa) la de sortida. En aquest cas, com l'estudi comprèn un parell d'edificis ocupats, l'objectiu és el de buscar reduir el consum d'energia, mantenint i millorant el confort higrotèrmic, la salubritat i la seguretat.

Ara per ara, els alumnes han realitzat dues sessions, més teòriques, on han après a definir el concepte d'energia, a detectar els impactes negatius de l'excessiu consum energètic actual, i a conèixer també els impactes positius derivats de l'estalvi i de la utilització de les energies renovables.

A més, els alumnes han tingut l'oportunitat d'analitzar un cas amb dades reals: el del consum energètic dels edificis d'EP i dESO, durant l'any 2015. Aquest estudi ha estat possible gràcies a la recollida i la gestió de les dades energètiques mensuals que han estat treballades mitjançant un full de càlcul i representades gràficament.

Les gràfiques de sortida d'aquest estudi han estat:

• El consum energètic (KWh) mensual/anual dels edificis d'EP i d'ESO.
• El cost energètic (€) mensual/anual dels edificis d'EP i d'ESO.
• Les emissions de CO2 (kg) mensual/anual degut al consum elèctric dels edificis d'EP i d'ESO.

Finalment, per poder donar pas a la seva auditoria, els alumnes també han hagut d'aprendre a utilitzar el vatímetre: l'aparell de mesura que faran servir. Han descobert com utilitzar el mesurador amb "l'stand by", els consums ocults i inútils, etc.

 

Els grups de mesura ja estan fets i cada classe disposa també de la figura del gestor energètic. Aquesta setmana ja poden començar a recollir dades dels dos edificis i de tots els aparells que es vagin trobant en els sectors que els hagi tocat: per introduir i revisar les mesures al programa, per comparar els resultats amb les factures reals de consum (de l'any 2015) i per interpretar-les (en € i en kg de CO2).

Llavors seran capaços de crear un Pla d'Estalvi Energètic del nostre centre escolar!

Dia Mundial de l'Energia

El 14 de Febrer, no només es celebra el Dia dels Enamorats...En alguns països es celebra també el Dia Mundial de l'Energia, amb l'objectiu de reconèixer la importància que representa l'energia per a la nostra vida diària i a l'hora, promoure l'ús de les fonts renovables i disminuir l'ús de les energies basades en combustibles fòssils, com el carbó o el petroli.

L'energia és la força vital de la nostra societat: d'ella depèn la llum que il·lumina les nostres llars i exteriors, l'escalfament i la refrigeració de les nostres llars, el transport de les persones i les mercaderies, l'obtenció dels aliments i la seva preparació, etc.

Si fem un recorregut per la història de l'energia, podem veure que fins fa pocs segles, les seves principals fonts eren la força dels animals i de l'home i el principal combustible era la fusta. Més tard i gràcies a l'ingeni humà, van aparèixer les màquines, les quals van permetre aprofitar l'energia hidràulica i l'energia eòlica (a través dels molins d'aigua o de vent). Però la veritable revolució energètica va arribar amb la màquina de vapor (finals del segle XVIII) que va fer possible el veritable desenvolupament industrial i tecnològic, transformant dràsticament les fonts d'obtenció de l'energia.

Actualment, el desenvolupament d'un país està vinculat amb el creixent consum d'energia de combustibles fòssils com el petroli, el carbó i el gas natural. Tots podem experimentar en el nostre dia a dia, que l'ús d'aquestes fonts ens fan la nostra vida més còmoda i confortable. Però també són una realitat els diferents handicaps que comporta el seu consum: són fonts no renovables (tenen data de caducitat), generen molts conflictes en la nostra societat (les últimes guerres estan vinculades amb l'energia) i ocasionen danys irreversibles en el medi ambient (desertització, erosió i contaminació, augment dels gasos d'efecte hivernacle) com pot ser el canvi climàtic.

És per això que l'any 1949 es va instaurar el Dia Mundial de l'Energia, per conscienciar a la societat de la importància de l'ús racional de l'energia i de l'obtenció de la mateixa a través de fonts d'energia netes que la naturalesa ens ofereix com el Sol, l'aigua, etc. En definitiva: el de promoure l'ús de fonts alternatives i disminuir l'ús d'energies no renovables

De fet, la Unió Europea s'ha marcat com a objectiu que en l'any 2020, un 20% de l'energia utilitzada serà renovable. I malgrat que alguns asseguren que en aquesta data l'energia serà "súper dependent" del petroli, molts països europeus (com Dinamarca i Suècia) s'ho han pres en serio i prefereixen apostar per la no dependència dels combustibles fòssils.

Però aquesta minoria ens fa pensar que la producció d'energies netes, alternatives i renovables encara és només una cultura o un intent de millorar el medi ambient, i no ha de ser així, sinó una necessitat humana, independentment de la nostra opinió, gustos o creences. I aquesta data ha de ser també significativa en el nostre calendari mediambiental perquè hem de recolzar aquestes fonts alternatives: aquelles que suposen el nostre futur i una alternativa al present. La combinació de l'estalvi energètic i l'energia neta és la combinació guanyadora!