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********** Blog Fundado el 03 de Enero del 2008 **********

Editor y periodista especializado en ciencia y naturaleza
La fotosíntesis ha evolucionado en las plantas durante millones de años para convertir el agua, el dióxido de carbono y la energía de la luz solar en biomasa vegetal, es decir, la base de la cadena alimentaria de la que formamos parte. Sin embargo, este proceso es muy ineficiente, ya que solo alrededor del 1% de la energía de la luz solar acaba en la planta en forma de biomasa. Ahora, no obstante, un equipo de científicos de las universidades de California en Riverside y Delaware han encontrado una manera de esquivar por completo la necesidad de fotosíntesis biológica y crear alimentos independientemente de la luz solar mediante el uso de fotosíntesis artificial.
La investigación, publicada en la revista especializada Nature Food bajo el título A hybrid inorganic–biological artificial photosynthesis system for energy-efficient food production, describe un proceso electrocatalítico de dos pasos empleado para convertir el dióxido de carbono, la electricidad y el agua, en acetato, el componente principal del vinagre. Los organismos productores de alimentos consumirían posteriormente este acetato en la oscuridad para crecer. Combinado con paneles solares para generar electricidad y alimentar la electrocatálisis, este sistema híbrido orgánico-inorgánico podría aumentar hasta en 18 veces la eficiencia de conversión de la luz solar en alimentos.

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"Con nuestro enfoque, buscamos identificar una nueva forma de producir alimentos que pudiera romper los límites impuestos por la fotosíntesis biológica", explica el profesor asistente de ingeniería química y ambiental de UC Riverside, Robert Jinkerson, coautor del estudio. Los electrolizadores son dispositivos que usan electricidad para convertir materias primas como el dióxido de carbono en moléculas y productos útiles como el acetato. De este modo, los investigadores optimizaron el sistema de electrolizadores para optimizar la producción de acetato y el crecimiento de los organismos productores de alimentos.
Experimentos posteriores demostraron que una amplia gama de organismos productores de alimentos se pueden cultivar en la oscuridad directamente en la salida del electrolizador rico en acetato, incluidas algas verdes, levadura y el micelio fúngico que producen algunos hongos. Producir algas con esta tecnología es aproximadamente 4 veces más eficiente energéticamente que cultivarlas fotosintéticamente, explican los autores. Del mismo modo, la producción de levadura es aproximadamente 18 veces más eficiente energéticamente que la forma en que normalmente se cultiva, a partir del azúcar extraída del maíz.
Este sistema híbrido orgánico-inorgánico podría aumentar hasta en 18 veces la eficiencia de conversión de la luz solar en alimentos.
“Pudimos cultivar organismos productores de alimentos sin ninguna contribución de la fotosíntesis biológica. Por lo general, estos organismos se cultivan con azúcares derivados de plantas o insumos derivados del petróleo, que es un producto de la fotosíntesis biológica que se generó hace millones de años. Esta tecnología es un método más eficiente para convertir la energía solar en alimentos, en comparación con la producción de alimentos basada en la fotosíntesis biológica”, defiende Elizabeth Hann, candidata a doctorado en el Laboratorio de Jinkerson y coautora principal del estudio.
Los autores también investigaron el potencial de esta tecnología para cultivar plantas. Así, los frijoles, el tomate, el tabaco, el arroz, la canola y el guisante verde pudieron utilizar el carbono del acetato cuando se cultivaron en la oscuridad. “Descubrimos que una amplia gama de cultivos podría tomar el acetato que proporcionamos y convertirlo en los principales componentes moleculares que un organismo necesita para crecer y prosperar. Con un poco de mejoramiento e ingeniería en los que estamos trabajando actualmente, podríamos cultivar con acetato como fuente de energía adicional y así aumentar el rendimiento de los cultivos”, cuenta Marcus Harland-Dunaway, candidato a doctorado en el Laboratorio Jinkerson y también coautor principal del estudio.

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Al liberar a la agricultura de la dependencia total del sol, la fotosíntesis artificial abre la puerta a innumerables posibilidades para cultivar alimentos en las condiciones cada vez más difíciles impuestas por el cambio climático. Las sequías, las inundaciones y la disponibilidad reducida de tierras serán una amenaza menor para la seguridad alimentaria mundial si los cultivos para humanos y animales crecieran en entornos controlados que requieren menos recursos. Los cultivos también podrían localizarse en ciudades y otras áreas que actualmente no son aptas para la agricultura. Este nuevo método podría incluso proporcionar alimentos para futuros exploradores espaciales.
“El uso la fotosíntesis artificial para producir alimentos podría ser un cambio de paradigma en la forma en que alimentamos a las personas. Al aumentar la eficiencia de la producción de alimentos, se necesitaría menos tierra, lo que reduciría el impacto de la agricultura en el medio ambiente. Y para la agricultura en entornos no tradicionales, como el espacio exterior, una mayor eficiencia energética podría ayudar a alimentar a más miembros de la tripulación con menos insumos”, añade Jinkerson.
Este nuevo modo de producción de alimentos se presentó al Deep Space Food Challenge de la NASA, donde resultó ganador de la Fase I del concurso. El Deep Space Food Challenge es una competencia internacional en la que se otorgan premios a los equipos capaces de desarrollar tecnologías alimentarias novedosas y revolucionarias que requieren insumos mínimos y maximizan la producción de alimentos seguros, nutritivos, sabrosos y aprovechables a largo plazo en las naves espaciales. “Imagine algún día naves gigantes cultivando plantas de tomate en la oscuridad y en Marte", declara la coautora del estudio Martha Orozco-Cárdenas, también directora del Centro de Investigación de Transformación de Plantas de UC Riverside, a la vez que deja una pregunta en el aire: "¿Cuánto facilitaría eso las cosas para los futuros marcianos?”.

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Una gran recepción. Un rey del Congo recibe sobre un estrado a una comitiva de portugueses en el siglo XVI. Grabado coloreado basado en un original de De Bry.
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El Congo surgió como reino después de 1350, fundado por el rey Nimi Lukeni, del pueblo kongo o bakongo. A comienzos del siglo XVI se extendía al norte y sur de la desembocadura del río Congo, sobre unos 300.000 kilómetros cuadrados, y tenía una población de unos tres millones de habitantes. Era un Estado relativamente centralizado en el que la monarquía era sagrada –como en el antiguo Egipto y en la Europa del siglo XVII–, aunque de carácter electivo. Los congoleños, agricultores y comerciantes, eran famosos por la forja del hierro y producían tejidos muy apreciados, objetos de cobre, plomo, armas y cerámica. Existía el culto a los antepasados –como los antiguos romanos– y a los espíritus territoriales.
En 1482, una expedición naval portuguesa dirigida por Diogo Cão, que buscaba abrir una ruta marítima directa con la India, llegó a la desembocadura del río Congo. Poco después, en un nuevo viaje, Cão remontó el río y fue así como entró en contacto con el poderoso Estado congoleño. Los portugueses quedaron impresionados por la «grandeza y riquezas del reino». Según ellos, de la costa a la capital, Mbanza Kongo, el largo trayecto «era seguro, estaba limpio y bien mantenido y cada poco había grandes cantidades de alimentos».
A partir de este primer contacto, en 1487 se firmaron acuerdos de amistad y colaboración
Entonces el soberano o mani Kongo (rey del Congo) era Nzinga a Nkuwu (1470-1506). Cão lo vio sentado «sobre un estrado muy rico, con el torso desnudo, con una capucha hecha de hojas de palmera sobre la cabeza, con una cola de caballo adornada en plata que le caía sobre la espalda, con la cintura ceñida por un paño de damasco que nuestro rey le había enviado y con un brazalete de marfil en el brazo izquierdo». Los portugueses se mostraron respetuosos, pues los congoleños «eran hombres como ellos». En muestra de consideración, el comandante portugués «besó la mano» de Nzinga a Nkuwu.
A partir de este primer contacto, en 1487 se firmaron acuerdos de amistad y colaboración. Los congoleños, maravillados por la tecnología de los europeos, les pedían artesanos y materiales, y pronto llegaron de Portugal albañiles y carpinteros que se instalaron en la capital. También se establecieron relaciones diplomáticas entre ambos reinos. En 1489, Nzinga a Nkuwu envió una embajada a Lisboa y poco después mandó a jóvenes de su corte a estudiar a Portugal. La ayuda militar portuguesa fue asimismo decisiva para que el monarca congoleño derrotara a enemigos como el reino bateke.
Loango formó parte del reino del Congo. Fue una de las ciudades más avanzadas de África. Su prosperidad se basó en el tráfico de esclavos. Grabado en color. Siglo XVIII.
Los portugueses, sin embargo, exigían una contrapartida para esta cooperación: la conversión al cristianismo. El rey Nzinga a Nkuwu, o Ndozau, hubo de aceptar el bautismo y adoptó el nombre de Juan I, inaugurando una larga serie de monarcas cristianos congoleños. Los aristócratas indígenas que también se convirtieron conformaron un partido católico proportugués, los esicongo.
Los emisarios congoleños de 1489 fueron bautizados y convertidos al cristianismo, y en 1491 llegaron los primeros misioneros, que construyeron iglesias y escuelas.
Sin embargo, gran parte de la población rechazó la nueva religión, y hasta el mismo rey se negaba a aceptar todos sus principios, como el que prohibía la poligamia, de modo que poco después volvió a sus antiguas creencias. «Todo había ocurrido demasiado rápido como para que hubiera una verdadera aceptación del catolicismo», escribe el historiador Ndaywel è Nziem.
El rey Nzinga a Nkuwu, o Ndozau, hubo de aceptar el bautismo y adoptó el nombre de Juan I
A su muerte, en 1506, debía sucederle uno de sus hijos, que no era cristiano, apoyado por los tradicionalistas; pero otro hijo del rey, Mvemba Nzinga, un católico convencido, lo derrotó con ayuda portuguesa y «de Santiago», y subió al trono con el nombre de Ndofunsu, o Alfonso I.
Soldado portugués. Figurilla del siglo XVI. Museo Quai Branly, París.
Ndodiki que se convertiría en el primer obispo católico negro, con sólo 23 años
Los portugueses pretendían controlar las exportaciones congoleñas, prohibieron la participación comercial de otros países europeos e intentaron privar al mani Kongo de navíos para comerciar. Por su lado, el gobernador portugués de Santo Tomé –isla del golfo de Guinea descubierta por los portugueses en 1470 y que les servía de base económica– trataba con desprecio a los enviados congoleños, retenía a los que iban a viajar a Lisboa o se apropiaba de los presentes que Portugal y el Congo se enviaban mutuamente.
A todo ello se añadían los piratas con sede en la misma isla. El amable Ndofunsu comenzaba a mostrarse reticente ante la introducción general del derecho portugués y la pretensión de que los portugueses imputados fuesen juzgados en Portugal. A todo esto se sumaba el comercio de esclavos, iniciado en 1505, y al que Ndofunsu se oponía enérgicamente. El rey quería expulsar de sus tierras a los comerciantes europeos, que tenían aliados entre la aristocracia congoleña. Temiendo la despoblación del territorio y la pérdida de fuerza de trabajo, en 1526 Ndofunsu escribió a Juan III de Portugal, sin saber que éste tenía intereses en la trata: «Hay numerosos traficantes en todos los rincones del país. Traen la ruina; no hay día en que no cojan a gente para ser esclavizada».
La tensión entre portugueses y congoleños iba en aumento, mientras la marginada religión africana recuperaba su predicamento. El día de Pascua de 1539, sicarios portugueses contratados por los esclavistas irrumpieron en la iglesia donde se hallaba rezando Ndofunsu y dispararon contra él: «Han querido matarme delante del Verdadero Salvador del Mundo», declaró, incrédulo. El rey murió en 1543.,
Desde entonces la historia del Congo quedó marcada por el esclavismo, las violentas guerras con los vecinos y la imposición del cristianismo. El país perdió de hecho la independencia en 1665, en la batalla de Mbwila, cuando unos cientos de portugueses, con aliados africanos, derrotaron al ejército del rey Antonio I, al que decapitaron. En las décadas siguientes, el Congo se hundió en la guerra civil y el desmembramiento. La dinastía de reyes congoleños cristianos perduró de modo casi testimonial hasta 1885, cuando, en la conferencia de Berlín, el reino fue repartido entre Portugal, Bélgica y Francia.