biomimesis y sostenibilidad
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Como la bioinspiración no es suficente para alcanzar el desarrollo sostenible... hay que añadir la manera también en la que la Naturaleza regula los procesos a la hora de fabricar los materiales, su degradación o el empleo de la energía. Pensamiento sistémicoTRANSCRIPT
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BIOMIMESIS Y
SOSTENIBILIDAD
Jornada Biomimesis ·∙ Ins'tuto Español de Estudios Estratégicos ·∙ Centro Superior Estudios Defensa Nacional ·∙
Dr Manuel Quirós
1972 Los límites del crecimiento. MIT/Club de Roma
www.un-documents.net/wced-ocf.htm
1987
· Finitud de los Recursos Naturales
· Crecimiento exponencial de la población
· Extralimitación en el uso de los recursos
· Agotamiento
· Colapso agrícola e industrial
· etc
INSOSTENIBILIDAD
DEL SISTEMA
Nuestro futuro en común Our common future ONU-UE
El proceso más an'guo del planeta 3
Falta de Recursos
Nuevas Enfermedades
Problemas globales
Perdida de Biodiversidad
Pobreza
Erosión Energía
Contaminación
Calentamiento Global
Agua
sobrePoblación
Refugiados climaticos
DESARROLLO SOSTENIBLE O SOSTENIBILIDAD
Un sistema o proceso es sostenible cuando puede continuar indefinidamente sin agotar los recursos
materiales o energéticos que necesita para su correcto funcionamiento
definición oficial
SOSTENIBILIDAD
Una empresa, innovación, etc contribuye al desarrollo sostenible cuando crea oportunidades económicas equita9vas para el desarrollo humano mediante la par9cipación dinámica y resiliente de los sistemas bio<sicos a una escala local, bioregional y global en la que mejora las relaciones sociales y los limites del planeta
definición revisada y actualizada “no oficial”
30 millones de especies (1,7 millones conocidas)
100 veces la tasa de extinción actual
6º extinción
hoy, ahora
Comisión UE medioambiente 2012
modelo actual económico
naturaleza sociedad economía
Marcus, J., Kurucz, E.C., & Colbert, B. 2010: Business & Society 49(3) 402-‐438
modelo económico pro desarrollo sostenible
naturaleza
sociedad
economía
Marcus, J., Kurucz, E.C., & Colbert, B. 2010: Business & Society 49(3) 402-‐438
Hunter Lovins, 2008. Natural Capitalism Solu'ons
evolución
Biónica 1958 J.E.Steele NO
Biomimé'ca 1969 O.Schmidt NO
Diseño Bioinspirado 1990 varios SI-‐NO
Biomimesis 1997 J.Benyus SI
Ecomimesis 2007 A.Marshall SI
Diseño Natural 2010 Pauw y col. SI
…
término año atribuido a conexión con la sostenibilidad
Históricamente…
BIOLOGÍA INGENIERÍA elementos ligeros
y comunes muchos elementos, pesados
y algunos escasos
Fe Ni Al Zn Cr
H C N O Si Na P K Ca Cl
CRECIMIENTO POR ACRECIÓN ADAPTATIVA
AUTOENSAMBLAJE INFLUIDO X MEDIOAMBIENTE
ESTRUCTURAS JERÁRQUICAS
INTERFAZ QUE PERMITE SEPARAR RIGIDEZ Y FRACTURA
medioambientalmente responsables
EXTERNO adapta'vo en función y forma
INTERNO crecimiento
autoreparacion
FABRICACIÓN DESDE MEZCLAS, POLVOS, SOLUCIONES...
FORMAS IMPUESTAS EXTERNAMENTE
MAYORITARIAMENTE MONOLÍTICO
POCA O SIN JERARQUÍA
POCAS INTERFACES QUE IMPLICA POBRE CONTROL SOBRE LAS FRACTURAS
muy poca responsabilidad medioambiental
J.Vincent. B
ulletproof fe
athe
rs. 2010
obsolescente
forma función
proceso sistema
Niveles en la biomimesis
Benyus, J. 1997 Innova'on inspired by Nature. Harper Eds.
proceso sistema
Niveles en la biomimesis
Quirós, M et al. 2014 (en preparación)
molécula-‐orgánulo-‐célula-‐tejido-‐órgano-‐sistema órgano-‐organismo-‐población-‐comunidad-‐ecosistema-‐biosfera
factores abió'cos
EVOLUCIÓN Biológica y Cultural
forma material comporta miento
La Biomimesis emplea una combinación de metodologías pro desarrollo sostenible…
PENSAMIENTO SISTEMICO
ECOLOGÍA INDUSTRIAL
EFICIENCIA MATERIALES
Y ENERGÍA
T.R.I.Z. A.C.V. LIMITES DEL
PLANETA
QUÍMICA VERDE
PRINCIPIOS DE LA VIDA
n i v e l e s d e e s p e c i fi c i d a d y c o m p l e j i d a d
Jornada Biomimesis ·∙ Ins'tuto Español de Estudios Estratégicos ·∙ Centro Superior Estudios Defensa Nacional ·∙ Dr Manuel Quirós
LIMITES DEL
PLANETA
Convergencia entre: 1. Ecología económica: contemplar la escala de la ac'vidad humana en relación a la capacidad de la Tierra de mantenerla 2. Procesos de la Tierra incluyendo las ac'vidades humanas 3. Combinación entre la Teoría de la Resiliencia, la Dinámica de la Complejidad y los Procesos de Autoregulación de los Sistemas vivos.
LIMITES DEL
PLANETA
Rockstrom, J. 2009. A safe opera'ng space for Humanity. Nature vol 461 24 sept 2009
1. Cambio climá'co (sobrepasado) 2. Índice de perdida de Biodiversidad (sobrepasado) 3. Ciclo del Nitrógeno (sobrepasado)/Ciclo del Fósforo 4. Depleción del Ozono troposférico 5. Acidificación oceánica 6. Uso global de agua dulce 7. Cambios en el uso del suelo 8. Sobrecarga de aerosoles atmosféricos (aún no cuan'ficado) 9. Contaminación química (aún no cuan'ficado)
Años: década �
Acidificación del océano
Flujo
Nitrógen
o
últimos datos
Azote images/Stockholm Resilience Center
PRINCIPIOS DE LA VIDA
Foto:NOAA | flickr cc de ZQJ#9
SE EFICIENTE CON LOS RECURSOS
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Euplectella
Foto: NOAA Okeanos explorer program, INDEX-‐SATAL 2010|flickr cc de ZQJ #9
tela triaxial
Basado y modificado de hxp://www.rsc.org/ej/CS/2007/b604537p/b604537p-‐f2.gif
ESTRUCTURA JERARQUICA
TECNOLOGIA
BIOLOGIA
Vincent J.F.V. & col. 2008. Biomime'cs: its prac'ce and theory
huesos seda de arañas
arboles moluscos
PERCIBE TU ALREDEDOR
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ESTRUCTURAS: CONSIDERA EL CONTEXTO
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AJÚSTATE LOCALMENTE
ESTRUCTURAS: CONSIDERA EL CONTEXTO
29 ESTRUCTURAS: CONSIDERA EL CONTEXTO
Y DATE CUENTA DE DONDE NO AJUSTAS...
noaa.usgov
EMPLEA UNA QUÍMICA RESPETUOSA CON LA VIDA
5 polímeros para fabricar esto….
350 polímeros para hacer esto…
energía eólica |cardúmenes peces –vór'ces| 47% eficiencia +15% Cal Tech MacArthur Founda'on
SUMINISTRO ENERGÍA
cosechar agua |cero coste energía y cero mantenimiento| suministro 10-‐20 personas/día Univ. S.Diego 2014
SUMINISTRO AGUA
Material/proceso defensa |osteíc'o mixín| biopolímero viscoelás'co no lineal Dept. of Integra've Biology, University of Guelph
DEFENSA
Myxine glu9nosa
localizador minas | planta rodadora del desierto | coste 40€ 100 x menor coste actual Design Academy Eindhoven 2012
DEFENSA
BIOMIMESIS y su progresión a medio/largo plazo " Sintonización con las agendas gubernamentales y empresariales en sostenibilidad
" Formación para diseñadores, empresarios, arquitectos, etc en los sistemas biológicos
" Transición de invenciones a innovaciones
" Obje'vo de par'cipar en los sistemas bio~sicos y no “solo” en su emulación " Equipos mul'disciplinares en inves'gación básica y aplicada (∞banco de soluciones!)
Ninguna innovación biológica Yene senYdo fuera de la luz de la evolución
Teodosius Dobzhansky
Biomimesis: herramienta innovadora + mentalidad siglo XXI pro desarrollo sostenible
CONCLUSIONES
Mecanismo de An'citera 87 a.C. Museo Arqueológico Nacional , Atenas
trocánter 20 µm
Issus coleoptratus ninfa
Malcolm Burrows y Gregory Suxon, Universidad de Cambridge, G.B.
biología tecnología
convergencia evolu'va
natureinspireus.wordpress.com
Dr M.Quirós
Jornada Biomimesis ·∙ Ins'tuto Español de Estudios Estratégicos ·∙ Centro Superior Estudios Defensa Nacional ·∙ Dr Manuel Quirós