Réplicas impresas en 3D sirven de apoyo al proceso de enseñanza de personas con discapacidad visual

Investigadores de las universidades de Valladolid y Salamanca observan la utilidad de estos materiales para la formación de estos colectivos en un trabajo experimental

Dentro de la educación reglada, numerosos estudios han demostrado que el uso de réplicas impresas en 3D contribuye a mejorar la motivación de los alumnos y la comprensión de las materias objeto de estudio. Investigadores de las universidades de Valladolid (UVa) y Salamanca (USAL) han dado un paso más y han confirmado en un estudio recientemente publicado que el uso de estos materiales de impresión tridimensional cobra todavía más importancia cuando se trata de la formación de personas con discapacidad visual. El experimento tuvo como punto de partida un taller de divulgación científica.

Sonia Díaz, investigadora del departamento de Prehistoria, Arqueología, Antropología Social y Ciencias y Técnicas Historiográficas de la UVa, y Santiago Sánchez, investigador del departamento de Prehistoria, Historia Antigua y Arqueología de la USAL, participaron en un taller del ciclo divulgativo ‘Capaciénciate’, organizado por la Unidad de Cultura Científica y de la Innovación|UVadivulga y el Secretariado de Asuntos Sociales de la Universidad de Valladolid. En él, 25 usuarios de la Organización Nacional de Ciegos Españoles (ONCE) tuvieron la oportunidad de ampliar sus conocimientos sobre evolución humana gracias a las explicaciones de los investigadores y al uso de 22 réplicas de cráneos impresas en 3D por el Departamento de Prehistoria de la UVa.

A raíz de esta experiencia, los investigadores iniciaron un trabajo de investigación que ha sido publicado recientemente bajo el título de ‘Human evolution in your hands. Inclusive education with 3D-printed typhlological’ en la revista científica Journal of Biological Education. La investigación nace de la necesidad de estas personas de acceder a actividades de ocio cultural, ya que como expresaron los propios alumnos en una encuesta posterior al taller, las personas con discapacidad visual “tienen muy malas experiencias en los museos porque normalmente no les dejan acceder a réplicas ni, obviamente, tocar los originales, salvo en el museo de la ONCE, y esto hace que no se enteren de las explicaciones y desistan de asistir a este tipo de actividades”, explica la investigadora.

22 réplicas y un 92% de comprensión

Para el desarrollo de ‘Capaciénciate’ se imprimieron dos muestras de 11 cráneos pertenecientes a las especies más significativas de la evolución humana: Pan troglodytes, Sahelanthropus tchadensis, Paranthropus boisei, Australopithecus safarensis y A. sediba, Homo habilis, H. erectus, H. naledi, H. heidelbergensis, H. floresiensis y H. neanderthalensis. De esta forma todos los asistentes tuvieron la posibilidad de tocar y analizar las 11 muestras impresas en la USAL.

Los resultados de la encuesta, realizada tras el desarrollo del taller, revelan que el 92% de los estudiantes entendió toda la explicación sin ningún problema, independientemente del nivel de ceguera. Aunque si se encontró una diferencia significativa al cruzar las variables nivel de ceguera y utilidad de las réplicas, ya que el 81,8% de los estudiantes con visión limitada las consideraron principalmente útiles, mientras que el 92,9% de los totalmente los estudiantes ciegos los consideraban esenciales. Finalmente, el 92% de los participantes respondió positivamente a las cuestiones en las que se les preguntaba si habían aprendido alguna información importante sobre la evolución humana y la anatomía craneal.

Además, el Departamento de Prehistoria de la UVa, de forma pionera en este área en España, ha comenzado a utilizar este tipo de muestas fabricadas por los propios alumnos gracias al proyecto de innovación docente “El patrimonio arqueológico en tus manos. Réplicas 3D para profundizar en el conocimiento de la Prehistoria”, dirigido por el catedrático de Prehistoria Manuel Rojo y en el que participan ambos investigadores. Como explica Sonia Díaz, es una gran oportunidad didáctica “con un coste relativamente bajo. La compra de réplicas en los canales tradicionales de adquisición supone un coste casi 10 veces mayor. En este caso el coste de fabricación de las 22 réplicas fue de 394.97 €, mientras que el importe de la compra hubiese ascendido a 4677.20 €”. Hay que tener en cuenta que la fabricación aditiva, a través de la cual un material (habitualmente plástico o metal) es depositado capa a capa dando lugar a una figura o estructura nuevas, surgió en la década de los 80 del siglo pasado. Sin embargo, no es hasta la primera década del siglo XXI cuando se democratiza con la popularización de las impresoras 3D. Inicialmente los usos de esta impresión 3D eran únicamente industriales, pero el abaratamiento de los materiales y la liberación de las patentes han permitido que su uso se extienda a otros campos, entre los que destaca el ámbito educativo.

Capaciénciate

El acceso a la ciencia es un derecho fundamental recogido en el artículo 15 de la Carta Internacional de los Derechos Humanos. Sin embargo, las personas con discapacidad disponen de menos oportunidades para acceder al conocimiento. Con el fin de facilitar su inclusión en este ámbito, desde el la Unidad de Cultura Científica y el Secretariado de Asuntos Sociales de la Universidad de Valladolid se organiza ‘Capaciénciate’, una actividad de divulgación científica con carácter social para este colectivo.

‘Capaciénciate’ propone que personas con discapacidad de Valladolid, Palencia, Segovia y Soria reciban visitas de nuestro personal investigador a través de diferentes asociaciones. La actividad contempla tanto las visitas como la adaptación de los materiales o discursos a los distintos tipos de discapacidad. Es un reto apasionante para el colectivo investigador de la UVa y una oportunidad para acercar la universidad a todos los públicos.

Bibliografía

Díaz Navarro, Sonia; Sánchez de la Parra Pérez, Santiago (2021) ’Human evolution in your hands. Inclusive education with 3D-printed typhlological replicas’. Journal of Biological Education. DOI: https://doi.org/10.1080/00219266.2021.1909635

El nuevo modelo energético solar generará cambios de uso de suelo en los próximos 30 años

Un estudio en el que han participado miembros del Grupo de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas de la UVa revela que las emisiones de carbono derivadas del cambio en el uso del suelo serán mayores de lo esperado

El futuro energético mundial es claro: los próximos años han de estar protagonizados por una transición de las energías fósiles hacia las energías renovables. De esta forma, se espera que en el año 2050 la energía solar ocupe entre un 20% y un 60% de la producción energética total, llegando incluso, en algunas regiones específicas, a generar el 90%. Sin embargo, este futuro tan prometedor no está exento de inconvenientes desde el punto de vista de la biodivesdidad, el uso del suelo… tal y como revela un estudio puesto en marcha por el BC3 y en el que participa el Grupo de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas (GEEDS) de la Universidad de Valladolid.

“El punto de partida del estudio es que las energías renovables, en general, utilizan mucha más superficie que las fósiles, ya que estas son depósitos de energía concentrada bajo tierra, mientras que las renovables necesitan gran cantidad de superficie para producir la misma cantidad de energía”, explica Íñigo Capellán, investigador del GEEDS.

El debate sobre la transición a las energías renovables no es algo nuevo. Hace, aproximadamente, diez años, la Unión Europea comenzó a plantearse el problema del uso del suelo derivado de la generación de energías renovables, cuando se vio obligada a frenar su paquete de políticas relacionado con los biocombustibles. “Según un estudio elaborado por la OCDE el abastecimiento de biocombustibles para el 10% de los vehículos de la UE supondría el uso del 70% del suelo dedicado a cultivos”, explica el investigador. Por ello, en 2012 la Comisión Europea tuvo que modificar la directiva sobre biocombustibles del 2009 para reducir los efectos de su producción, teniendo en cuenta que una parte de la demanda adicional de biocombustibles se tendría que haber cubierto a costa de las tierras dedicadas a la agricultura en el mundo, lo que generaría un aumento indirecto de las emisiones de CO₂.

En este sentido, el artículo ‘The potential land requirements and related land use change emissions of solar energy’, publicado en Scientific Reports por investigadores de la UVa, del grupo de investigación Basque Centre for Climate Change (BC3) de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y del Joint Global Change Research Institute, analiza las necesidades futuras de terreno para la instalación de plantas solares y cuantifica el impacto que tendrían estas instalaciones en 3 zonas geográficas: Europa, India y Japón/Corea del Sur. Se han seleccionado concretamente estas tres zonas por haber sido consideradas en el estudio de los mismos autores ‘Assessing vulnerabilities and limits in the transition to renewable energies: Land requirements under 100% solar energy scenarios’ como potencialmente vulnerables.

Emisiones indirectas del uso de energía solar

La producción de energía solar exige una cantidad muy amplia de suelo, y esto genera una preocupación cada vez mayor sobre la sostenibilidad de este tipo de energía. La ocupación de tierras para la creación de parques fotovoltaicos supondrá inevitablemente cambios en el uso del suelo, pérdida de la biodiversidad debido a la mortalidad directa de fauna y flora y, consecuentemente, un aumento en las emisiones de carbono. De esta forma el cambio del uso de la tierra, cuando la creación de parques fotovoltaicos haga que la producción de alimentos o la ganadería extensiva se desplace a tierras que previamente eran, por ejemplo, superficies forestales, generará las emisiones de gases de efecto invernadero que se pretenden eliminar. Por ello, es muy importante tener en cuenta la cantidad de superficie ocupada en cada territorio por placas solares.

Según los resultados obtenidos en este estudio, los parques solares ocuparán mayoritariamente suelo dedicado actualmente a actividades comerciales como la agricultura o la silvicultura. Esta ocupación significará un cambio en el uso del suelo en los países afectados, pero también en muchos otros que nada tienen que ver con la implementación de estos parques solares, ya que la necesidad de productos agrícolas o derivados del campo seguirá existiendo, por lo que habrá que buscar otras localizaciones con terrenos disponibles para la agricultura y silvicultura. Ante esta situación, existen diferentes modelos de gestión del suelo que permitirían desde el uso exclusivo para la producción energética hasta un modelo mixto en el que se usasen como parques fotovoltaicos y, al mismo tiempo, existiese algún tipo de actividad agrícola. Sin embargo, todo apunta a que este segundo modelo será el menos implementado.

Y, ¿qué pasa con las placas solares urbanas?

La transición hacia las energías renovables, como vemos, no está exenta de dificultades. Y otra de las dudas que sobrevuelan a esta transición es el modelo que ha de seguirse para su implantación. ¿Sería mejor un modelo centralizado en el que las placas fotovoltaicas se localicen juntas en grandes parques solares? ¿O por el contrario sería más adecuado un sistema descentralizado donde las placas pudiesen instalarse en pequeñas superficies?

Si bien es cierto que el autoabastecimiento parece, por el momento, técnicamente imposible, lo recomendable sería instaurar un modelo con placas fotovoltaicas urbanas que permitiesen un cierto nivel de autoconsumo que se completase con la existencia de algunos parques solares. Como explica Íñigo Capellán, “económicamente es más rentable tener una planta grande que cien pequeñas, ya que en los grandes parques será posible obtener beneficios derivados de las economías de escala, mientras que en las casas o superficies pequeñas los costes y los problemas se multiplican”.

En definitiva, la clave para lograr la transición reside en la elaboración de una buena planificación en la localización de las plantas y gestión de la tierra de estas nuevas infraestructuras intentando de esta forma reducir las emisiones indirectas de carbono. Este estudio, estima que la energía solar supondrá una generación de emisiones de CO₂ mayor de la que se suponía hasta el momento, pero aun así muy pequeñas en comparación con otras energías renovables como la biomasa, y por supuesto, ínfimas respecto a los combustibles fósiles, ya que representarán menos de un 5%.

Impacto internacional

‘The potential land requirements and related land use change emissions of solar energy’, publicado el 3 de febrero de 2021 en la revista Scientific Reports, está consiguiendo gran impacto social, publicándose incluso en medios de comunicación internacionales como Al Jazeera que le dedica un espacio bajo el titular «There are grounds for concern about solar power».

Bibliografía

Van de Ven, DJ., Capellan-Peréz, I., Arto, I. et al. The potential land requirements and related land use change emissions of solar energy. Sci Rep 11, 2907 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-82042-5