Una idea para enfriar el planeta desde el mar

Idea para evacuar calor terrestre, y a la vez obtener energía eólica, mediante estructuras flotantes altas.

Estos días se están produciendo huelgas y manifestaciones, en las que participo, exigiendo que se actúe contra el calentamiento global. Pedimos que se actúe, teniendo en cuenta los exhaustivos estudios de los científicos y las evidencias que observamos todos a diario, para evitar que lleguemos a una situación incontrolable que se va a realimentar a si misma, contra la que no podremos hacer nada dentro de pocos años. Lo más razonable sería que dejásemos de usar la combustión de carbono y sus compuestos casi inmediatamente, y que sustituyéramos los combustibles por energía eólica y solar. Pero por muchas manifestaciones que hagamos, sabemos que no se va a reducir la emisión de CO2 a tiempo de evitar el desastre global. Por eso hacen falta soluciones inmediatas que puedan enfriar el planeta. Una de esas soluciones ya nos la sugiere el aumento, debido al calentamiento global, de las grandes tormentas que producen inhundaciones en las zonas costetas.

Las corrientes de aire verticales quizá sean el medio más eficaz de evacuar calor de la superficie terrestre hacia el espacio exterior porque exponen el aire caliente al espacio por encima de las capas más aislantes, las inferiores, que están cargadas de gases de efecto invernadero. Estas corrientes son raras de forma natural. Lo más habitual es que el aire caliente ascienda lentamente mediante corrientes en espiral con un radio de decenas a miles de kilómetros, en las zonas de baja presión o en borrascas. Sólo en las tormentas repentinas el movimiento vertical es rápido. Estas tormentas precisan de alguna irregularidad que las inicie, que favorezca movimientos verticales, por ejemplo cuando se forman "nubes orográficas" por el ascenso de aire húmedo al encontrarse el viento contra una montaña. En el mar, al no existir irregularidades en su superficie, no se producen nubes orográficas.

Lo que propongo es la construcción de estructuras flotantes, de unos 100 m de altura, con un perfil semejante al de un volcán, con pendiente suave en la periferia y vertical en el borde del cráter. Sería hueca, para que pueda flotar apoyada sobre flotadores cilíndricos verticales repartidos por toda su base. Para darle estabilidad, la base de los flotadores, a más de 10 m de profundidad, estaría unida a una plataforma delgada, que evitaría los movimientos verticales.
Una estructura así redirigiría algo del viento de la superficie hacia arriba, transportando humedad, que se enfriaría y condensaría el vapor de agua. El aire frío bajaría completando una célula de convección que se alimentaría contínuamente del calor del agua superficial. Como el viento sería constante, se podría obtener energía eólica instalando aerogeneradores sobre los flotadores de la periferia. Para transportar esa energía a tierra se podría extraer CO2 del aire, combinarlo con agua y producir materia orgánica (por ejemplo glucosa) y oxígeno que se liberaría al aire, como hace la fotosíntesis de las plantas. La materia orgánica se transportaría en barcos a tierra, donde se vendería para financiar la construcción de más enfriadores marinos y para competir con mucha ventaja sobre los combustibles de origen no renobable.
La plataforma sumergida en la base serviría de soporte a mucha vida marina y sería un buen lugar para pescar.


"Nube orográfica"
https://es.m.wikipedia.org/wiki/Nube_orogr%C3%A1fica

Geosporas. Esporas de la biosfera terrestre tomada como un organismo

El conjunto de la vida de la Tierra y su entorno más cercano, la biosfera, se puede considerar como un organismo vivo que se mantiene a si mismo. La idea no es nueva, en el ejemplo más conocido, James Lovelock llama a este organismo Gaia. Como cualquier organismo vivo, Gaia precisa reproducirse y dispersar su especie para asegurar su permanencia, porque un solo individuo es vulnerable y tiene una esperanza de vida ínfima respecto a su especie.

Seguramente algunas bacterias de la Tierra ya se habrán dispersado por el universo gracias al impacto de meteoritos, incluso algunas puede que hayan encontrado un lugar donde reproducirse por un tiempo, pero para sobrevivir a largo plazo es necesario un ecosistema con múltiples especies que colaboran entre sí. Veo tan improbable que se propague un ecosistema fuera de la Tierra de modo espontáneo que, a efectos prácticos, lo considero imposible. Por eso veo imprescindible para la reproducción de Gaia que una especie inteligente, con una cultura global y con capacidad de viajar al espacio se proponga realizar esa tarea. En este momento histórico, la humanidad es la primera especie terrestre capaz de reproducir su ecosistema fuera de nuestro planeta, así que siento que estamos obligados a proponernos seriamente esa tarea.

La experiencia de largas permanencias de humanos en el espacio gracias a la Estación Espacial Internacional (EEI) me parece suficiente como para confiar en el éxito de un hábitat espacial autosuficiente, pero la EEI no está pensada para ello. Para vivir allí permanentemente se necesitan suministros constantes de agua y alimentos procedentes de la superficie, y no se reciclan los desechos. Además no tiene un sustituto de la gravedad, de manera que el cuerpo humano sufre atrofias de sus músculos y esqueleto durante estancias prolongadas. Otro gran problema de la EEI es que no protege apenas de la radiación cósmica. La mayor protección se la proporciona el campo magnético terrestre, gracias a que está en una órbita baja, 400 km, y cercana al ecuador.

Por estas razones, principalmente, pienso que es necesario construir un hábitat que sea autosostenible, con un ecosistema capaz de mantener indefinidamente a un pequeño grupo de personas, con gravedad artificial y autoprotegido, que pueda viajar lejos de la Tierra. Además debería tener maquinaria suficiente para autorepararse, e incluso construir copias de sí mismo a partir de recursos no terrestres. En cierta forma, sería como una semilla de parte de la biosfera terrestre, o más que una semilla, como una espora, ya que no proviene de una fecundación entre dos seres de herencia distinta, sino de un sólo individuo, la Tierra. Por eso le llamaría geospora.

No es la primera vez que escribo sobre estas hipotéticas geosporas, y segúramente hay ideas parecidas anteriores, pero me gusta volver a imaginarme como se desarrollarían, teniendo en cuenta lo que he leido de divulgación científica en los años que han pasado desde mi primera idea.

La primera geospora, como habría que construirla con materiales terrestres, convendría hacerla con el mínimo de masa posible, debido a lo costoso que es para el medioambiente la puesta en órbita mediante cohetes químicos, para los que aún no hay alternativa. La forma que requiere menos material para encerrar un espacio es la esfera, además al no tener que soportar la gravedad terrestre me parece la figura ideal, porque no hay una dirección que requiera una resistencia especial.

Durante la construcción no se usaría mano de obra en el espacio, con ello se evitarían riesgos innecesarios y el costoso lanzamiento de la masa del soporte vital. Tampoco se enviarían estructuras prefabricadas. Las estructuras se fabricarían en órbita mediante robots y el mínimo posible de materiales, mediante técnicas de impresión en tres dimensiones, ahorrando así la masa necesaria para que las estructuras soporten las grandes aceleraciones de un lanzamiento orbital.

Se empezaría por una finísima cubierta esférica, de unos 15 m de radio, que podría consistir en un globo elástico inflado con nitrógeno a muy baja presión y una exclusa por la que accederían los robots y los materiales para construir desde dentro.
Sobre la cubierta se imprimirían varias capas de espuma rígida autoreparable, para cerrar los impactos de micrometeoritos. Los espacios de esta espuma o gel estarán llenos de agua, que se helará a medida que se aplica. El agua protege mucho de los rayos cósmicos y el hielo es un buen aislante térmico. Entre las capas de gel se alternarán capas de tejido que soporten la tensión a que se someterá la estructura debido a la presión de una atmósfera de aire y a la gravedad artificial, o fuerza centrífuga, la que habrá cuando la esfera comience a girar.

Se construirá un suelo cilíndrico, de unos 10 m de radio, de ancho igual al radio y dos paredes cónicas de la misma longitud, de forma que la sección de la zona habitable a lo largo del eje sea un hexágono regular. Una columna hueca en el eje soportará las paredes frente a las tensiones que se producirán cuando la geospora gire. La cara externa de la columna estaría forrada de luces LED tanto para iluminar un invernadero, que estaría en el piso más alto, como para calentar todo el interior del hábitat. El interior del tubo servirá para acceder al espacio exterior mediante una exclusa en cada extremo.

Se introducirá aire lentamente hasta llegar a una atmósfera de presión, controlando posibles fugas y corrigiendolas.

Se impulsará la rotación progresivamente, comprobando la respuesta de la estructura y reforzando lo que tienda a ceder, hasta simular en el suelo la misma gravedad que en la Luna mediante un periodo de unos 15 segundos.

Se colocará un anillo externo de paneles solares, en el ecuador, con el eje de la geospora siempre orientado al sol.

Se calentará el interior hasta una temperatura confortable.

Se probará con animales la habitabilidad de la geospora.

Se construirán un invernadero, bajo él al menos una cocina, habitaciones y baños, un centro de reciclado, talleres y laboratorios.

Entre el suelo y la esfera habrá depósitos de agua y materia prima para reformas o repuestos.

Se probará la producción del invernadero, el consumo de sus verduras por animales y el reciclado de los desechos, el agua y el CO2, así como la producción de oxígeno.

Se enviará la primera tripulación, de tres personas, y se incrementará esta progresivamente hasta el 70% de la capacidad que tenga el invernadero para alimentarlas. Supongo que no daría para vivir a más de 10 personas, así que habría 7 habitantes.

Después de unos 5 años de pruebas y perfeccionamiento se le adosarían motores eléctricos, con agua como propelente, y se probaría a mover la geospora a órbitas más altas, con más radiación, y a volver a órbitas más seguras.

Cuando esté probado que puede cruzar la magnetosfera sin daños para sus habitantes se enviará la geospora a una órbita lunar.
Mediante cargueros propulsados por agua de la Luna y energía solar, se llevaría materia prima de la Luna al lado de la geospora, que utilizaría sus talleres para transformarlos en materiales para una nueva geospora, con todo su equipamiento, incluidos robots capaces de construir una tercera geospora sin ayuda de la primera, y motores para colonizar otros entornos más alejados, por ejemplo el cinturón de asteroides.

Se consyruye la segunda geospora.
Las geosporas seguirían reproduciéndose, algunas lo bastante grandes como para albergar una pequeña aldea, a costa de materia de la Luna y los asteroides. Colonizarían todo el sistema solar interior, incluidos los satélites de Júpiter.

Una caravana de decenas de "aldeas globales", o sea: grandes geosporas, con cientos de habitantes cada una, separadas por unos cien mil kilómetros, comunicadas entre sí por pequeñas naves, se pondría de camino hacia las afueras de nuestro sistema solar, siguiendo a un cometa del que obtendrían materia. Quizá, si consiguiesen una fuente de energía, por ejemplo de fusión de hidrógeno, intentaran un viaje intergeneracional a otro sistema. La emigración entre diferentes geosporas sería libre, siempre que no se supere la capacidad de alimentar de la geospora receptora. En caso de una "catástrofe global" en una geospora sus habitantes se repartirían líbremente entre el resto de la caravana.