1.1. MATERIA ENERGÍA Y DESARROLLO SOSTENIBLE: MEDS 1.1.1. Fundamentación teórica y epistemológica de la línea MEDS La materia. Albert Einstein sugirió a principios de este siglo que la energía y la materia están relacionados entre sí a nivel atómico. Einstein teorizó que debería ser posible convertir la materia en energía. A partir de las teorías de Einstein, los científicos fueron capaces de aprovechar la energía de la materia en la década de 1940 a través de la fisión nuclear. El ejemplo más espectacular de este proceso es la explosión nuclear de una bomba atómica. Un ejemplo más pacífico de este fenómeno es la producción de electricidad a partir de reacciones de fisión controlada en reactores nucleares. Einstein también sugirió que debería ser posible para transformar la energía en materia. Existen por lo menos tres posibles definiciones que se utilizan en diversas instancias, la línea MEDS se acoge a la siguiente: La materia es todo lo que compone las cosas en el Universo. Toda la materia en la Tierra está hecha de elementos, los químicos han encontrado hasta el momento 118 elementos diferentes. Cada uno de estos elementos tiene características químicas distintas. La partícula más pequeña que exhibe las características químicas únicas de un elemento se conoce como átomo. Los átomos están formados por partículas aún más pequeñas conocidas como protones, neutrones y electrones. Un protón es una partícula subatómica que tiene una masa importante y contribuye con una sola carga eléctrica positiva a un átomo. Los neutrones también tienen masa significativa pero sin carga eléctrica. Los electrones son partículas subatómicas extremadamente ligeras con una masa que es 1/1840 de un protón. Cada electrón también tiene una carga eléctrica negativa. Los elementos se clasifican como metales, no metales y metaloides. Los metales son elementos que por lo general conducen el calor y la electricidad y son brillantes. Los no metales no conducen la electricidad tan bien como los metales y normalmente no son brillantes. Los metaloides tienen características que están entre las de los metales y los no metales. La combinación de átomos del mismo o de diferentes elementos forma compuestos. Los compuestos constitutivos de los tejidos en los seres vivos son comúnmente llamados orgánicos. Las formas de la materia que no hacen parte de los seres vivos se llaman inorgánicas. Los organismos autótrofos suelen crear materia orgánica mediante el consumo de moléculas inorgánicas y compuestos de la litosfera, hidrosfera y atmósfera. Un ejemplo de organismo autótrofo es cualquier planta que hace fotosíntesis. Los organismos heterótrofos consumen y asimilan a los demás seres vivos para crear su materia orgánica. Los herbívoros y los carnívoros son ejemplos de organismos heterótrofos. La energía. En física, el término energía se entiende como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, energía se refiere a un recurso Actualización: 25-Julio-2013. Actualización página web: 03-Octubre-2013 natural y toda la tecnología necesaria para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico. La energía viene en una variedad de formas. La definición más simple de los tipos de energía sugiere que existen dos formas: la energía cinética y la energía potencial. La energía cinética es la energía debido al movimiento. Una roca que cae de un acantilado, una abeja en vuelo, el viento sopla las hojas de los árboles y el agua cayendo desde una cascada, son ejemplos de energía cinética. La energía potencial es la energía almacenada por un objeto que puede ser potencialmente transforma en otra forma de energía. El agua almacenada en una presa, la energía química de los alimentos que consumimos, y la gasolina que nos pone en nuestros coches son ejemplos de energía potencial. La conversión de esta energía se produce cuando la energía de los alimentos se utiliza por un organismo para activar su metabolismo, cuando el agua en la presa fluye a través de turbinas para producir electricidad a partir de movimiento, y cuando se usa la gasolina en un motor entra en combustión para producir el movimiento. Desarrollo sostenible. A raíz de la crisis del petróleo de 1986 empezaron a emerger nuevas preocupaciones globales sobre el futuro del medioambiente y una de ellas fue la sensación de altísima vulnerabilidad humana a los cambios ambientales. Entonces se hizo evidente la necesidad de un enfoque unificador a la preocupación por el medio ambiente, el desarrollo económico y la calidad de vida, con miras a mantener la vida humana y las otras formas de vida de forma indefinida en el futuro. Este enfoque desarrollado desde la década de los 80 es ahora ampliamente aceptado y se conoce generalmente como “desarrollo sostenible”. El desarrollo sostenible se puede considerar como el logro progresivo, equilibrado y sostenido del desarrollo económico, la equidad social y calidad ambiental. Aunque el concepto es holístico, el desarrollo sostenible consta de tres componentes, la sociedad, el medioambiente y la economía. Los objetivos del desarrollo sostenible solo pueden ser logrados si los tres componentes son satisfechos simultáneamente. 1.1.2. Objetivo General MEDS. Con base en la fundamentación teórica y la matriz de alineamiento la Línea Institucional Materia Energía y Desarrollo Sostenible – MEDS tiene como objetivo general el aprovechamiento óptimo de la materia orgánica e inorgánica y la energía en los campos de la ciencia, técnica nacionales en pro del desarrollo sostenible de la ciudad-región-país, alineados con los programas nacionales de ciencia y tecnología e innovación, así como con los planes de desarrollo locales, municipales, departamentales y nacionales. 1.1.3. Estrategias y programas de CTeI. 1.1.3.1. Estrategias - Alineamiento con planes de desarrollo regionales y nacionales - Participación en trabajos conjuntos con entes gubernamentales en lo relacionado con energía (upme) y ambiente (DAMA, UAESP, ministerios) - Búsqueda de alianzas con entes gubernamentales y privados Actualización: 25-Julio-2013. Actualización página web: 03-Octubre-2013 - Participación en convocatorias y formación de redes 1.1.3.2. Programas Nacionales de Ciencia y Tecnología - Desarrollo tecnológico e Innovación industrial. " El Programa Nacional de Desarrollo Tecnológico Industrial y Calidad está orientado a fortalecer el Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación ( SNCT) mediante el fomento de la investigación aplicada para la solución de problemas empresariales, la transferencia de conocimiento para la modernización y la transformación de la industria manufacturera (continua y discreta) a partir del desarrollo de proyectos de innovación y desarrollo tecnológico en el marco de la alianza universidad - empresa - estado. Las razones fundamentales que inspiran el desarrollo del Programa, están enmarcadas en la transformación productiva a través de la incorporación de valor en el desarrollo de procesos, bienes, productos y servicios, generados a partir del uso y la aplicación del conocimiento en la solución y mejoramiento del quehacer empresarial y el fortalecimiento del capital humano entre los diferentes actores del SNCTI."1 Investigaciones en Energía y Minería. " El PIEM desde el inició de su funcionamiento en 1991 ha tenido por objetivo promover y apoyar los programas, planes y proyectos de investigación, desarrollo tecnológico e innovación en los sectores energético y minero nacionales, para aumentar la productividad en la generación de recursos energéticos y mineros, y maximizar su valor."2 Ciencia tecnología e Innovación Agropecuarias. "El Programa Nacional de Ciencia y Tecnología Agropecuaria tiene la misión de lograr los objetivos propuestos por el Estado en cada una de las áreas prioritarias de trabajo teniendo como fundamento la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico. Para ello la institución formuló para el 2005-2015 el Plan Estratégico del Programa Nacional de Ciencia y Tecnología Agropecuaria, el cual introduce elementos para contextualizar la situación mundial de la agricultura, identifica las tendencias del sector, el comportamiento de la estructura agraria, hace una aproximación a la situación de las cadenas productivas, identifica las perspectivas del mercado y, en función de ellas, 1 2 COLCIENCIAS. Sistema Nacional de Ciencia Tecnología e Innovación. Desarrollo tecnológico e innovación Disponible en Internet.: http://www.colciencias.gov.co/programa_estrategia/desarrollo-tecnol-gico-e-innovaci-n-industrial COLCIENCIAS. Sistema Nacional de Ciencia Tecnología e Innovación. Investigaciones en energía y minería. Disponible en Internet.: http://www.colciencias.gov.co/programa_estrategia/investigaciones-en-energ-y-miner Actualización: 25-Julio-2013. Actualización página web: 03-Octubre-2013 delimita las brechas tecnológicas para cada cadena y establece prioridades en desarrollo científico y tecnológico. En la actualidad se está revisando el plan y próximamente se darán a conocer sus nuevos alcances"3 Biotecnología. "El Programa Nacional de Biotecnología reúne las capacidades de investigación e innovación de universidades, centros de investigación y empresas con el propósito de articularlos entre sí y con las entidades del Estado, para contribuir al incremento del desarrollo, el bienestar y la competitividad económica de Colombia, a partir del conocimiento, protección y aprovechamiento de la biodiversidad.4" 3 4 COLCIENCIAS. Sistema Nacional de Ciencia Tecnología e Innovación. Ciencia, la Tecnología y la Innovación Agropecuarias. Disponible en Internet.: http://www.colciencias.gov.co/programa_estrategia/ciencia-tecnolog-e-innovaci-n-agropecuarias COLCIENCIAS. Sistema Nacional de Ciencia Tecnología e Innovación. Biotecnología. Disponible en Internet.: http://www.colciencias.gov.co/programa_estrategia/programa-nacional-de-biotecnolog-0 Actualización: 25-Julio-2013. Actualización página web: 03-Octubre-2013