Fragments del Sol a la llar

llar de foc.jpgHi ha poques coses més agradables i hipnòtiques que una llar de foc. Ara que ja entrem a l’època freda de l’any, la calor que dóna una llar de foc és especialment agraïda. Però no només es tracta de l’escalfor. L’olor de llenya cremant, el soroll de les flames en sortir o dels troncs i les pinyes espetegant, els remolins de fum que marxen xemeneia amunt i el caliu de les brases formen un conjunt extraordinàriament amable i acollidor durant l’hivern.

En realitat, el que fem a la llar de foc és alliberar en forma de calor l’energia emmagatzemada a la fusta. Però el camí que ha seguit aquesta energia que ens escalfa és molt més llarg del que de vegades sospitem i té un origen ben llunyà.

El foc no deixa de ser una reacció química molt exotèrmica, és a dir que allibera calor. Els components de la fusta són productes del metabolisme de les cèl·lules vegetals, bàsicament lignina, cel·lulosa i uns quants derivats dels components estructurals de la part llenyosa de la planta. Però a nivell molecular veiem que hi ha un grapat d’enllaços químics que mantenen llargues cadenes d’àtoms de carboni units de maneres diverses. En encendre el foc, el que fem és donar prou energia com perquè alguns d’aquests enllaços es trenquin. En fer-ho, alliberen energia que en part sortirà en forma de calor, però hi haurà una part que farà que els enllaços de les molècules veïnes també es trenquin.

Això genera una reacció en cadena. La calor generada per el trencament d’unes molècules fa que se’n trenquin més, que faran que encara se’n trenquin més i així la flama s’anirà mantenint mentre quedi fusta per cremar (mentre quedin enllaços químics per trencar).

Però aquesta energia continguda en forma d’energia química dins les molècules de la fusta no ha aparegut per màgia. Van ser les cèl·lules vegetals les que van destinar part del seu metabolisme a generar aquestes estructures. La planta consumia glucosa i altres molècules encara més riques en energia per anar fabricant les macromolècules que servien d’estructura de la planta. Part de l’energia continguda en les molècules de glucosa servia per la fabricació i la resta quedava emmagatzemada en la cel·lulosa i la lignina.

De totes maneres, la glucosa i altres sucres energètics surten d’algun lloc. Aquí també son les plantes les protagonistes. Són elles les que agafen el CO2 de l’aire i l’aigua per les arrels i els combinen donant lloc als sucres. La glucosa i els altres sucres són, després de tot, el resultat de l’activitat de les plantes que transformen l’aire i l’aigua que ens envolten en materials aprofitables per la matèria viva. I això ho fan gràcies a la fotosíntesi.

La fotosíntesi és imprescindible ja que potser si que la glucosa conté força energia en forma d’energia química, però aquesta energia la planta l’ha de treure d’algun lloc. I ho fa a partir de la llum del Sol. Els fotons de llum que arriben a la superfície de les fulles de les plantes contenen una certa quantitat d’energia que la planta pot captar gràcies a unes estructures i a un procés absolutament extraordinari, la fotosíntesi. Normalment es parla de la fotosíntesi com un sistema per convertir CO2 i aigua en matèria orgànica. Però no és menys cert que el que fa és transformar energia lluminosa en energia química.

Les plantes capten energia del Sol i la guarden en la seva estructura. Després l’aprofitarem en forma de fusta, carbó o petroli. Per això diem que tota l’energia que fem servir els humans, tret de la nuclear, s’origina al Sol. Però, com s’origina allà dalt? Quin mecanisme fa que el Sol generi tanta energia? Doncs una combinació de força de gravetat i de reaccions nuclears.

Al final el Sol és bàsicament una bola d’hidrogen de dimensions descomunals. La seva immensa gravetat fa que el material es vagi comprimint al seu interior d’una manera extraordinària, i això fa que la seva temperatura augmenti fins arribar a ser de milions de graus. Unes temperatures i unes pressions que fan que tinguin lloc reaccions nuclears de fusió  entre els nuclis dels àtoms d’hidrogen i, posteriorment entre altres elements que es van formant.

Els fotons del Sol es generen durant aquestes reaccions nuclears. Durant molts anys els fotons es van movent des de l’interior del Sol fins la superfície. Quan hi arriben surten a la velocitat de la llum i alguns arriben a la superfície de la Terra. Allà poden ser captats per plantes que empaqueten la seva energia en contenidors químics. Una energia que finalment ens escalfa quan l’alliberem a la llar de foc dels vespres d’hivern.

Ben mirat, dins la llar de foc hi tenim un petit fragment del Sol. Quasi literalment!

6 comentaris

  • Daniel Closa

    10/12/2010 8:25

    He he. Si . La foto l’he fet jo

  • hypokalemic one

    10/12/2010 4:48

    aquesta foto … l’has fet tu,no?

  • Daniel Closa

    09/12/2010 20:28

    He he. Passar de la llar de foc als misteris quàntics de l’efecte túnel potser era una mica massa! :-)
    Els links? Doncs ja ho veus. L’escrius i ja està

  • Joan Codina

    09/12/2010 18:00

    I com sempre el Sol és el responsable de quasi tot. És genial veure aquestes grans relacions.

    PS: Com funcionen els links als comentaris?? Es que tenia aquest de l’Omalaled que encara va una mica més enllà amb el tema del Sol (que no és només la gravetat qui ajuda a les reaccions nuclears) http://www.historiasdelaciencia.com/?p=441

  • Daniel Closa

    09/12/2010 16:43

    He he. És molt divertit començar a esbrinar l’origen de les coses. Un camí que acostuma a portar per indrets insospitats.

  • Laia Olmo

    09/12/2010 9:36

    Bufa! Qui ho hauria dit que el mer fet de tenir un bon foc cremant a la llar de foc o a la barbacoa pogués venir de tant lluny! La meva classe de “natus” a 5è explicava la fotosintesi bastant bé pero lo de les reaccions nuclears, t’asseguro que no m’ho deien!
    Llegir això ben “sopes”, endormiscada per llevar-me a les 6 fa que se’m tanquin els ulls!
    Aaaargh, a vere si em desperto…

    Moltes gràcies pel post, Dani! ;)