El desarrollo de prácticas de laboratorio facilita el aprendizaje del alumno y la adquisición de diferentes capacidades como son el análisis de la información proveniente del entorno, su síntesis así como la capacidad de toma de decisiones de forma autónoma.

Los miembros de nuestro grupo RIESGOMAT participan en la docencia de diversos titulaciones de grado y posgrado coordinadas por nuestra Escuela como son los grados en Ingeniería y Ciencia Agronómica, Ingeniería Agroambiental o en masteres como el de Agroingeniería, Tecnología Agroambiental para una agricultura sostenible o Física de sistemas complejos y pertenecen a diversos Departamentos como Matemáticas o Edafología. Este hecho nos permite tener una visión global de la enseñanza impartida en nuestro Centro capacitándonos para el desarrollo de prácticas que nos permitan desarrollar competencias tranversales del alumno como son el diseño de experimentos, análisis de datos, la redacción de informes científicos o profesionales o el dominio de la lengua inglesa

Por otro lado, la reducción de las emisiones de CO₂ a la atmósfera es uno de los retos a los que se enfrenta actualmente nuestra sociedad, y por lo tanto los futuros profesionales que se forman en nuestra Universidad. Una de las maneras de secuestrar carbono en el suelo es la aplicación de biochar al suelo lo que permite reducir las emisiones de CO₂ y mejorar la fertilidad del mismo

El objetivo del proyecto es la realización de una práctica conjunta entre el Departamento de Edafología y Matemáticas de la ETSI Agrónomos que permita al alumno evaluar las emisiones de CO₂ del suelo a corto y largo plazo tras la aplicación de biochar al suelo mediante el desarrollo de una práctica de laboratorio que permita modelizar las emisiones de CO₂.

Este objetivo general se puede dividir en los siguientes específicos:

1. Explicación del sistema a modelizar y las ecuaciones diferenciales necesarias para la descripción del proceso.

2. Desarrollo de una práctica de laboratorio para determinar de manera experimental la captura de CO₂  a corto plazo del suelo.

3. Analizar los datos obtenidos para modelizar a largo plazo las emisiones de CO₂ del suelo. Para ello se manejará una hoja de cálculo (EXCEL) y se explicarán las funciones estadísticas necesarias a utilizar.

4. Proceder a la elaboración de material audiovisual de la práctica realizada que permita al alumno, sin necesidad de realizar la práctica de manera presencial, su aprendizaje de manera autónoma.

5. Desarrollo del material audiovisual en los idiomas español e inglés.

6. Ubicación de dicho material en las webs correspondientes a diversas asignaturas.

 El material desarrollado servirá para la docencia de diferentes asignaturas de los diferentes grados de nuestra Escuela como:

 1. Cálculo Diferencial e Integral (Grado en Ingeniería y Ciencia Agronómica, Grado en Ingeniería Alimentaria, Grado en Ingeniería Agroambiental)

2.  Evaluación, conservación y recuperación de suelos y aguas (Grado en Ingeniería Agroambiental)

3. Edafología (Grado en Ingeniería y Ciencia Agronómica)

4. Bases de la Ingeniería Ambiental (Grado en Ingeniería Agroambiental)

 o de planes a extinguir como:

 5. Evaluación de Tierras (Ingeniero Agrónomo)

 6. Conservación de Suelos y Aguas (Ingeniero Agrónomo)

 Los objetivos específicos se encuadran dentro del objetivo seleccionado por nuestro centro OBJ9 “Desarrollar repositorios de prácticas, recursos docentes, y actividades, que faciliten la experimentación como el aprendizaje autónomo. Concretamente los subpuntos:

1. Desarrollo de actividades de prácticas.

2. Elaboración de material audiovisual.

Fase 1: Desarrollo de la práctica presencial

Los alumnos de las asignaturas de Evaluación, conservación y recuperación de suelos y Conservación de Suelos de aguas realizarán la parte experimental de forma presencial durante los cuatrimestres que se desarrollan las asignaturas.

Esta fase se compondrá de las diferentes actividades:

1. Preparación y caracterización del biochar preparado a partir de residuos orgánicos.

Resultado esperado: el alumno aprenderá a preparar biochar bajo diferentes condiciones así como a caracterizarlo.

2. Desarrollo de un experimento de incubación.

Resultado esperado: el alumno aplicará al suelo biochar en diferentes dosis procediendo a la medición de las emisiones de CO₂ producidas.

Fase 2: Análisis de datos y desarrollo de modelos que permitan la estimación de las emisiones de CO₂

Los alumnos de las asignaturas mencionadas con anterioridad Evaluación, conservación y recuperación de suelos y Conservación de Suelos de aguas (Departamento de Edafología) y Bases de la Ingeniería Ambiental (donde participa el Departamento de Matemáticas) estimarán a partir de los datos experimentales las emisiones de CO₂ que se producen desde el suelo a corto y largo plazo.

Una explicación de las ecuaciones diferenciales de primer y segundo orden que pueden formularse para describir los procesos físico-químicos en el sistema de suelo+biochar.

Resultado esperado: el alumno aprenderá a analizar los datos y se familiarizará con los modelos matemáticos que se pueden aplicar a las Ciencias Agronómicas. Los alumnos de Cálculo Diferencial e Integral verán un ejemplo aplicado de las ecuaciones diferenciales que corresponde al tema IV de los contenidos de dicha asignatura.

Fase 3: Grabación audiovisual de la práctica

Se procederá a grabación tanto en español como en inglés del diseño del experimento de incubación y su difusión a través de las plataformas virtuales con las que cuenta la UPM.

Resultado esperado: El desarrollo del material permitirá el desarrollo de la práctica de asignaturas no presenciales de planes en extinción. También mostrará la parte experimental de los grados a los alumnos de la asignatura del primer curso.

Fase 4: Desarrollo de una hoja de cálculo para estimar las emisiones de CO₂

Se les explicará las funciones estadísticas de la hoja de cálculo (EXCEL) necesarias para poder estimar los parámetros de dichos modelos (SOLVER) y todas las opciones que presentan. Como diseñar las hojas de cálculo para poder tener una aplicación sencilla y útil en estas tareas.

Resultado esperado: Este material permitirá al alumno estimar las emisiones de CO₂ a partir de los datos experimentales que se le suministre.

La evaluación se llevará a cabo, mediante:

• Valoración del desarrollo de la práctica mediante la realización de encuestas a los alumnos.
• Presentación de resultados en un congreso internacional.
• Publicación en revistas con índice de impacto sobre los resultados obtenidos.