Relación existente entre fotosíntesis, entropía y biomasa

La segunda ley de la termodinámica indica que cuando la energía se transforma o se transfiere, parte de ella se convierte en una forma que no puede ser utilizada y no está disponible para hacer ningún tipo de trabajo. Esta forma de energía conocida como calor, es energía degradada, la cual es simplemente el movimiento desorganizado de moléculas (por esto se dice que el calor es la forma de energía con mayor entropía). La segunda ley de la termodinámica implica que siempre hay una tendencia hacia el desorden o entropía. Para contrarrestar dicho desorden, es decir para crear orden, se tiene que usar energía. La operación de esta ley puede visualizarse claramente en un ecosistema natural, cuando la energía se transfiere de un organismo a otro en forma de alimento, gran parte de esta energía se degrada en forma de calor por la actividad metabólica, lo que implica un incremento de entropía. En otras palabras, los sistemas biológicos pueden crear orden a partir del desorden, es decir no se ven afectados significativamente por la segunda ley de termodinámica. Los ecosistemas pueden hacen lo antes descrito gracias al constante ingreso de energía, en forma de energía solar (Gliessman, 2002).

Entropía

Fuente: Elaboración propia, 2015.

La energía solar ingresa a la cadena trófica a través del proceso de fotosíntesis. En este proceso, las plantas verdes captan la energía proveniente del sol gracias a la clorofila y mediante un mecanismo electroquímico, transforman productos minerales como el dióxido de carbono y el agua en sustancias orgánicas y oxígeno mediante la radiación solar. La materia orgánica que se obtiene posee un alto valor energético asociado a su estructura interna, y se conoce como biomasa vegetal. En el proceso señalado anteriormente, la energía de la radiación solar se transforma en energía química. Esta transformación energética asociada a la fotosíntesis tiene un rendimiento bajo, ya que sólo es útil la radiación solar comprendida en el rango de longitud de onda de 0,4 y 0,7 metros, lo que supone una cierta restricción. El rendimiento en el proceso de generación de biomasa a partir de energía solar varía sólo entre el 3% y el 5% (Delgado, 2008). Como resultado de la fotosíntesis se obtiene energía en forma de baja entropía y a medida que es consumida, se va desecha en una forma de alta entropía (calor, dióxido de carbono y desechos) (Gliessman, 2002). 

Generación de Biomasa

Fuente: Opex energy, 2015.

¡Observa este video sobre producción de biomasa!

Fuente: Youtube, 2015.

Imágenes

http://opex-energy.com/biomasa/

Video

https://www.youtube.com/watch?v=s6OjgzC8IBQ

Referencias bibliográficas

GLIESSMAN S (2002) Agroecología: procesos ecológicos en agricultura sostenible. Editorial Litocat, Turrialba, Costa Rica.

DELGADO R (2008) La biomasa como recurso energético. Ediciones Universidad Salamanca, España.