This book is the result of the research project entitled “Inquiry- Based Science Education: A Case Study to address the Energy Challenge,” which posed the following research question: How to integrate teachers and students in the search for solutions and actions to help address the energy challenge? The energy challenge is oriented to the search for alternative energy sources, developing and applying new technologies and methods to improve energy efficiency, and incorporating sus- tainable production of clean energy systems.
A natural system for energy production by anaerobic digestion of biogas was selected as the object of study. This type of system has positioned itself as one of the most environmentally friend- ly and sustainable generators of renewable energy and organic waste management currently available.
These converters of primary energy -contained in organic sub- strates- to secondary energy for combustion and electricity generation- are strategically integrated into sustainable devel- opment’s social, environmental, and economic components.
The project was approached within the contextualized inquiry- based science education model with students and teachers from Colegio Champagnat de Bogotá, advisors, and collaborators. The problem of bad-smelling produced in biodigesters, which affects social and environmental surroundings, was identified as a research problem from the research question: How to con- trol or suppress the bad-smelling produced by the anaerobic digestion process, a research proposal entitled: A solution to the problem of bad-smelling in anaerobic digestion processes.
The development of the research proposal, elaborated by the students with the participation of teachers and advisors, traced a vital roadmap that offered conclusive results to make con- textualized inquiry-based science education a strategy of great value to improve science teaching processes.
On the other hand, a valuable contextualized case study ori- ented to the implementation of a tubular biodigester to solve a delicate environmental and public health problem generated by the collapse of a septic tank is reported. This project was carried out at Institución Educativa Agropecuaria las Aves del Resguardo Indígena de Canoas.
We hope this book can motivate schools to open favorable spaces for developing autonomy in learning, creativity, critical thinking, and passion for science.
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Lograr el tránsito hacia una producción sostenible de energía renovable, limpia, competitiva y eficiente, es una de las principales metas que forman parte del reto energético para el siglo XXI. La generación de energía por digestión anaeróbica se posiciona como una de las más importantes alternativas para afrontar este reto y darcumplimiento a los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
La abundante oferta de residuos orgánicos de origen vegetal y animal derivados de actividades agropecuarias, así como la problemática asociada a su gestión y disposición, justifica incrementar el uso de energía derivada de biodigestión anaeróbica. De otra parte, zonas no interconectadas energéticamente requieren urgentemente la incorporación de estrategias para atender las necesidades básicas derivadas del recurso energético. La implementación de biodigestores traza una importante ruta de transición hacia la búsqueda de soluciones ecosostenibles, económicamente viables y de un gran impacto social, aspectos que conforman las tres dimensionesque soportan el desarrollo sostenible. Con acciones de esta naturaleza, se fortalece el ideal que defiende la sustentabilidad: cubrir las necesidades del presente sin comprometer la oferta de recursos naturales necesarios para el futuro.
Este libro recoge trabajos de investigación sobre el estado actual de sistemas instalados de producción de biogás, sustratos y sus implicaciones en los procesos de biodigestión, construcción de biodigestores, economía del biogás y lo que pueden hacer las tecnologías emergentes, específicamente la bio y nanotecnología, para incrementar la eficiencia y mejorar la calidad del biogás y los productos derivados.
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Taking advantage of the capabilities offered by biology and the enormous potential of nanotechnology, in a context of convergence, a promising scenario which adopts the name of bio-nanotechnology is being constructed. In this scenario solutions of great impact and sustainability to address the environmental and energy problems can be proposed and developed.
This book contains contributions by experts from FEALAC member countries on energy and environment from the opportunities offered by bio and nanotechnology, within the framework of the Cbionano-Fealac initiative
This book was edited by Academia Colombiana de Ciencias Exactas Físicas y Naturales & NanoCiTec.
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La ciencia de coloides ha fascinado a físicos, matemáticos, biólogos e ingenieros desde hace más de un siglo. En 1913, Ostwald al abordar la naturaleza de los sólidos diminutos suspendidos en líquidos y carentes de resolución microscópica, se refería a la ciencia de la dimensión olvidada, la dimensión cero. Casi 100 años más tarde, los coloides han cambiado de nombre –nanopartículas- y han pasado de ser la ciencia de la dimensión desconocida a probablemente el mayor pilar de la revolución contemporánea en nanociencia y nanotecnología.
ISSN: 978-958-46-6931-5
Arquitectura del nanocosmos es un viaje hacia el interior de la materia para explorar la fascinación de la forma, la composición y el tamaño. Con el privilegio que nos brinda la valiosa herencia instrumental que hemos recibido del Siglo XX, podemos transitar hacia una escala que nos ofrece un maravilloso universo de formas y procesos con una “realidad” muy sensible al entorno y su arquitectura.
Asombra la complejidad del tejido de interacciones entre átomos, moléculas y partículas que se armonizan en la colectividad para entregarnos un sin fin de posibilidades que nutren la creatividad. Estamos aprendiendo de la naturaleza y su diversidad, lecciones que nos llevarán a conquistar los territorios de la autoorganización, replicación y autoensamblado. Esto nos permitirá acceder a los dominios del diseño y construcción de la materia desde una escala que está marcando la nueva era de la nanociencia y la nanotecnología.
Esperamos que los lectores disfruten del material impreso en este libro tanto como nosotros lo hemos hecho en el viaje que emprendimos para producir y recoger estas instantáneas de la arquitectura del nanocosmos que hemos transladado al lenguaje de la imagen y del color.
A journey Inside the Matter
NANOCOSMOS ARCHITECTURE
Nanocosmos Architecture is a journey inside matter to explore the fascination of form, composition and size.
English edition
New expanded edition, with new images and visits inside matter
Translation: Elizabeth Schwartz, Francisco González Coming soon
NANOCOLOREA
