Ética del biodiesel: para gasolina SÍ, y para los hambrientos del mundo NO

El mundo está al borde de que se produzca una escasez de combustibles fósiles, y los biocombustibles se están presentando como la solución intermedia entre una economía basada en residuos fósiles y otra basada en el hidrógeno (el hidrógeno es visto como el verdadero combustible del futuro, pero actualmente su precio de mercado es aún muy alto).

Las dos variantes más conocidas de los biocombustibles son los alcoholes producidos a partir de procesos de fermentación y destilación de vegetales ricos en azúcares y/o almidones, que es la más extendida, y más recientemente la fabricación de un sustituto del combustible para motores Diesel a partir de aceites vegetales, entre los que naturalmente se destacan los que se obtienen de las leguminosas.

Hay que destacar que los intentos por emplear los biocombustibles en América del Norte (EE.UU. y Canadá, ambos grandes productores de cereales y granos) no van dirigidos a la fabricación de un combustible que sirva para sustituir a la gasolina, sino que se encaminan básicamente a producir ahora cantidades significativas de etanol (alcohol etílico) para mezclarlo con gasolina en una proporción ya estudiada.

Esto resulta no solo en un ahorro de hasta un 25 por ciento de la gasolina destilada a partir del petróleo crudo, sino que también constituye un importante aporte a la reducción de la contaminación ambiental, toda vez que la mezcla conocida por el nombre de GASOHOL, quema mucho mejor que la gasolina y los gases de escape que se generan tienen una composición química mucho menos agresiva al medio ambiente.

Aunque estos biocombustibles (como el biodiesel o el bioetanol) están siendo presentandos como "neutrales en emisiones de carbono", ya que no contribuyen a las emisiones de carbono porque su quema simplemente devolvería a la atmósfera el dióxido de carbono que las plantas absorbieron cuando estaban creciendo en el campo, esto es así con respecto a lo que estaba creciendo antes de que se instalara la plantación.

Como la industria de los biocombustibles tiene planes de expandirse exponencialmente, es probable que comience a ocupar zonas de bosque primario o secundario, como ya ha ocurrido con las plantaciones de soja.

Las plantaciones de soja han desplazado los bosques del Chaco en Argentina y los bosques del Pantanal y el Chaco en Paraguay. Y aún más: la soja ha abatido bosques del Amazonas, el Pantanal y la Mata Atlántica en Brasil. El saldo neto de dióxido de carbono por lo tanto es fuertemente negativo.

Además, se generan otros gases de efecto invernadero como resultado del propio cultivo, el procesamiento, refinamiento, transporte y distribución del combustible. Cada vez parece más probable que los biocombustibles son un contribuyente neto de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera.

Dado que cada año se usa una cantidad de combustibles fósiles por valor de cuatro siglos de plantas y animales, la idea de que sencillamente podemos reemplazar este legado fósil (y la extraordinaria densidad de energía que nos da) por energía ecológica parece poco realista, ya que no hay suficiente tierra arable en la cual cultivar todos los cultivos de biocombustible necesarios para satisfacer el voraz apetito de los países industrializados.

Por ejemplo, en Brasil hasta ahora el etanol se obtuvo de la caña de azúcar, pero la expansión de soja ocurre mientras Brasil experimenta un auge de las exportaciones de etanol de caña de azúcar. Es muy posible que las plantaciones de caña de azúcar y soja compitan por la tierra, lo que haría casi inevitable que se corten más bosques para dar lugar a que se planten ambos cultivos.

En septiembre de 2005, Amigos de la Tierra publicó un informe sobre el impacto de la producción de aceite de palmera en Malasia. "Entre 1985 y 2000", descubrió, "la explotación de plantaciones de palmeras de aceite fue responsable de un 87 por ciento de la deforestación de Malasia" (8). En Sumatra y Borneo, unas 4 millones de hectáreas de bosque se han convertido en tierra de cultivo de palmeras. Ahora se programa despejar unas 6 millones más de hectáreas en Malasia, y 16,5 en Indonesia.

Pero antes de que se planten palmeras de aceite, que son pequeñas como maleza, han de talarse y quemarse enormes árboles en los bosques, que contienen unas reservas de carbono mucho mayores. Cuando se acaba con las tierras más secas, las plantaciones se trasladan a bosques cenagosos, que crecen en turbas. Una vez cortados los árboles, los plantadores desecan el suelo. Cuando la tuba se seca se oxida, y libera aún más dióxido de carbono que los árboles.
En términos del impacto que causan en el medio ambiente local y mundial, el biodiesel de palmera es más destructivo que el petróleo crudo de Nigeria.

Por si esto no fuera suficiente, dado el crecimiento de las subvenciones de los gobiernos a favor de los cultivos aptos para ser biocombustibles, los agricultores dejarían de producir cultivos alimenticios para la población y en cambio se concentrarían en producir "combustibles limpios" para Europa. Es decir, la gasolina se produciría en primer lugar para el Primer Mundo, y en detrimento de la alimentación del Tercer Mundo.

Por tanto, al promover el biodiesel (como hacen la Unión Europea, los gobiernos británico y estadounidense y miles de defensores del medio ambiente) no se está creando un mercado de aceite de patatas fritas usado, o de aceite de colza, o de aceite de algas que crecen en estanques del desierto. Sino que en realidad se está creando un mercado del cultivo más destructivo de la tierra.

En opinión de muchos, el biodiesel también ha proporcionado una salida para la superabundancia de cultivos modificados genéticamente (transgénicos) que los consumidores están rechazando en todo el mundo.

El presidente Lula, de Brasil, ha declarado que la soja transgénica se utilizará para los biocombustibles y la "soja buena" para consumo humano.

Argentina también tiene planes de transformar la soja transgénica a biodiesel (los tres principales productores mundiales de soja son EEUU, Brasil y Argentina, en este orden).

Pero esto también es una excusa para que muchas macroempresas agrarias se puedan desprender de sus excedentes agrícolas que se producen dado lo enorme de sus concentradas producciones (por ejemplo, en EEUU se evitaba que entrara al mercado parte del maíz producido allí para evitar que caiga su precio). Mientras que en pequeñas dosis pueden ser muy beneficiosas para el ecosistema si se devuelven a él (por ejemplo, los purinesde cerdo), son terribles para el entorno en los elevados grados de concentración que se dan en estas gigantescas agroindustrias. Así, estos excedentes se queman y las empresas se publicitan al gran público como "ecológicas".
Lo que en realidad se intenta ocultar es que el sistema de producción crea enormes desajustes producto de enormes injusticias en la distribución de la riqueza y en el comercio desigual (tres cuartas partes de la población mundial en muy precaria subsistencia, mientras Europa y EE.UU. están tirando la mantequilla a las minas, por vagones y trenes, para que se mantengan los precios fijados por Bruselas).

Además el cultivo, la recolección, el procesamiento y la distribución de los biocombustibles sólo es posible con grandes máquinas que consumen diesel, mucho diesel (aunque esté mezclado con algo de biodiesel, la mayor parte sigue siendo combustible fósil), y no mediante la recolecta a mano. Esto invalida la afirmación "si sube el diesel, el biodiesel puede llegar a ser rentable".

Por último, recientemente el gobierno español anunció que Repsol instalará una planta de biodiesel en la provincia de León. El pronóstico es que la materia prima se obtendrá de cultivos oleaginosos y provendrá de regiones donde la mano de obra y la tierra son baratas y donde se permiten los cultivos transgénicos, es decir, en el Hemisferio Sur.

El Sistema de Preferencias Generalizadas (SPG) de la UE, que ofrece aranceles más bajos o un acceso en franquicia de derechos al mercado de la Unión a las importaciones procedentes de 178 países y territorios en desarrollo, será usado para permitir la llegada de la materia prima. Y el reclamo de los países del Sur del mundo para que el Norte quite los aranceles a sus cultivos subvencionados solo será oído cuando el tiempo de los biocombustibles arribe.

CARTOGRAFÍA DE LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA

El problema de la contaminación lumínica dejó hace tiempo de ser un problema astronómico para convertirse en otro económico. El derroche de energía eléctrica provocado por la sobre iluminación de las ciudades y vías de transporte, no es asumible por ninguna administración, y esto no es algo localizado, sino que afecta a todo el planeta.

Una vez más los SIG y en particular las IDEs son una herramienta para dar a conocer la verdadera dimensión del problema. Desde el año 1992 los satélites de NASA han recopilado imágenes nocturnas que muestran la iluminación procedente de diferentes partes del planeta. Esta información está disponible a través de servicios WMS e imágenes aisladas.

Una buena manera de comprender un poco mejor como se va deteriorando la oscuridad de la noche y el despilfarro energético que esto supone, es darle la vuelta literalmente a nuestra situación, y observar la tierra desde el cielo. Desde hace tiempo, se dispone de imágenes de satélite nocturnas de la superficie terrestre. Y de cuando en cuando aparecen en periódicos, normalmente para rellenar los huecos provocados por la falta de otro tipo de noticias.

Entre otras tareas, la misión DMSP de la agencia NOAA de Estados Unidos, lleva a cabo este tipo de toma nocturna. Aprovechando las observaciones realizadas desde 1992 hasta hoy, es posible hacer un recorrido histórico para tomar conciencia de como ha ido empeorando la situación. Para poder analizar estas observaciones, he recogido las más importantes en un solo entorno. Desde él, se puede navegar por todo el planeta en ese periodo de tiempo y detenerse en cualquier zona de interés, haciendo zoom sobre ella.

Las imágenes muestran la iluminación una vez eliminada la luz lunar y crepuscular. De esta forma, las zonas brillantes corresponden a emisiones provocadas desde tierra por la iluminación procedente de actividades humanas.

Acceso al mapa interactivo: http://www.meridi.es/astro/cielooscuro/evolucion.php

Con objeto de cuantificar el efecto en España, se está llevando a cabo el Proyecto NIXNOX, auspiciado por la Sociedad Española de Astronomía, que está recopilando medidas digitales de la calidad del cielo nocturno. El Instituto Astrofísico de Canarias, ha editado una Guía práctica de iluminación de exteriores. Alumbrado eficiente y control de la contaminación lumínica.

CAMBIO CLIMÁTICO. CALENTAMIENTO GLOBAL DE LA TIERRA.

La organización conservacionista WWF ha presentado un libro, ‘El cambio climático. Una realidad’, que trata de dar respuesta a las principales claves de esta amenaza y recoge decenas de propuestas para el día a día con el objetivo de combatirla.

Su autora es Isabel Ripa, consultora independiente en el ámbito del medio ambiente. Ha trabajado como técnico superior en la Consejería de Medio Ambiente del Gobierno de La Rioja, en el World Conservation Monitoring Centre de las Naciones Unidas y en la Oficina Regional para Europa de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. Entre otras cuestiones, el libro trata de definir qué es el calentamiento global, señala los riesgos futuros que entraña y propone cómo ponerle freno.

También informa de que aproximadamente las dos terceras partes de las emisiones globales de gases de efecto invernadero de origen humano son debidas a la quema de combustibles fósiles que se emplean para generar electricidad, para el transporte, la industria y los hogares, y alerta de que durante el último siglo la temperatura media en España ha aumentado entre 1,2 y 1,5ºC, incremento que representa al menos 0,5ºC más que la media mundial.

Entre las propuestas encontramos algunas para el día a día:

“Reducir nuestra huella de carbono, contribuir a frenar el cambio climático, a crear un planeta más saludable y mejorar nuestra salud está en nuestras manos. Podemos estar seguros de alcanzar estos objetivos si en nuestro día a día  cambiamos el chip “, indica la autora.

Movernos ecológicamente (pensando si realmente necesitamos el coche”), optar por los vehículos que dejen una menor “huella” y compartir coche para ir al trabajo o hacer viajes son algunas de sus recomendaciones. Ripa propone también practicar la “ecoconducción”, una conducción eficiente con un bajo consumo de combustible, con la que se puede conseguir un ahorro medio de carburante del 15%. En este sentido, aconseja apagar el motor cuando se está parado; “no correr”, para gastar menos gasolina y emitir menos CO₂, y evitar frenazos y acelerones al volante.

Reciclar, “cuidar” el agua, comprar bombillas de bajo consumo, optar por las formas más ecológicas de mantener el jardín (regando con agua de lluvia), comer más verduras (porque la producción de carne  aumenta las emisiones de CO₂ y el metano) y usar menos el avión se encuentran también entre sus consejos.

“El cambio climático. Una realidad” es un proyecto de divulgación de WWF y la editorial Viceversa.

“Todos tenemos cierto grado de influencia como individuos, consumidores y ciudadanos en la lucha contra el cambio climático. El objetivo de este libro es que nos demos cuenta de ello”, señala la responsable del programa de Cambio Climático de WWF España, Mar Asunción.

VEHÍCULOS ALTERNATIVOS

Los coches han revolucionado la sociedad al permitir el traslado de personas y mercancías de una población a otra con una facilidad que no ofrece ningún otro tipo de vehículos. Desde que los coches de caballos dieron paso a los de motor, la evolución de este tipo de transporte ha sido vertiginosa.

La mayoría de los coches convencionales utilizan un motor térmico, en el que un combustible genera la energía que se transmite a otras partes del vehículo y produce movimiento.

El combustible suele ser gasolina, gasoil o, en el caso de los vehículos más modernos, biodiésel, bioetanol o biogás. Todos estos combustibles producen dióxido de carbono en mayor o menor medida, con el consiguiente daño medioambiental. Los motores térmicos son muy poco eficientes, solo utilizan la potencia máxima en las arrancadas, adelantamientos y otras situaciones concretas; en trayectos urbanos o en carretera a velocidad moderada y sin grandes cambios, el coche no aprovecha más del 20 % de su potencia; además, en las frenadas pierden una gran cantidad de energía en forma de calor, como se puede comprobar por el calentamiento de los discos y el desgaste de los neumáticos.

Como alternativa a los motores térmicos están los coches eléctricos. Sus motores son mucho más eficientes y no contaminan directamente, ya que no emiten dióxido de carbono.

Muchos funcionan con baterías recargables y otros requieren una conexión permanente a una línea de electricidad, tal y como funcionaban los antiguos trolebuses. Recientemente se ha presentado el primer coche eléctrico recargable, que se comercializará en España a partir del verano de 2008. Este modelo puede circular a un máximo de 70 km/h, emplea 2,5 horas en cargar su batería y tiene una autonomía de 80 km.

Hace ya algunos años se desarrollaron coches híbridos, dotados de un motor térmico y otro eléctrico. Las baterías que permiten el funcionamiento del motor eléctrico se cargan con la energía que se libera en las frenadas.

El motor eléctrico complementa al motor térmico, que puede ser de menor potencia y consumo. La empresa Toyota presentó en 2004 el modelo Prius, un vehículo híbrido, de gasolina y eléctrico; desde entonces, muchos otros fabricantes se han sumado a la iniciativa, aunque por el momento su precio es más elevado que el de otros vehículos convencionales con las mismas prestaciones.

El Accidente de Descompresión

Hay dos situaciones que ponen en peligro la vida en un accidente de submarinismo: el aeroembolismo y el síndrome de descompresión, aunque ambas suelen agruparse como accidente de descompresión.

EL AEROEMBOLISMO

El aeroembolismo (o de forma más precisa, el embolismo arterial por gas) ocurre cuando las burbujas de aire, que penetran en el torrente sanguíneo a través del tejido pulmonar dañado, bloquean la irrigación de una parte del cerebro, del corazón o de la médula espinal, provocando generalmente inconsciencia, parálisis o apoplejía.

 
Cualquier persona que haya respirado aire debajo del agua, independientemente de la profundidad, puede sufrir un aeroembolismo. Esto puede ocurrir a profundidades de tan sólo un metro, en un ascenso reteniendo la respiración.

Incluso un buceador bien entrenado, respirando adecuadamente durante el ascenso, puede sufrir un aeroembolismo debido a otros problemas médicos que afecten a los pulmones, pues puede quedar aire atrapado en los tejidos pulmonares. La presión expansiva de este aire durante el ascenso puede ser suficiente para romper los alvéolos pulmonares. Este aire pasaría a sangre como un aeroembolismo. Pueden darse otros problemas menos graves como el pneumotórax o el enfisema subcutáneo o de mediastino.

EL SÍNDROME DE DESCOMPRESION

El síndrome de descompresión se manifiesta como un dolor de las articulaciones, entumecimiento, parálisis y otros síntomas provocados por la liberación del gas disuelto en los tejidos, el cual forma burbujas después que el buceador haya ascendido a la superficie.

El síndrome de descompresión puede ocurrir a cualquier individuo con un largo tiempo de inmersión a profundidades mayores de unos nueve metros. Los buceadores deportivos se arriesgan a este síndrome de descompresión cada vez que se acercan a la curva de seguridad.

Como estos accidentes pueden ocurrir incluso cuando seguimos las tablas del ordenador de buceo, un buceador precavido no se acercará a los límites de tiempo para su profundidad actual (curva de seguridad) y asignará unos tiempos adecuados de descompresión caso de sobrepasarla. Antes de realizar una inmersión es fundamental conocer la ubicación de la cámara hiperbárica más cercana, para casos de accidente de descompresión.

Si buceamos con un centro de buceo, nunca está de más preguntarlo, de cara a asegurarnos que está próximo, y existe. No se recomienda bucear si no existe una cámara hiperbárica a menos de 100 Km.

Hay que tener en cuenta que el tiempo que tenemos hasta ingresar en una cámara para una recompresión, no debe nunca superar la hora si queremos evitar lesiones irreversibles. Si buceamos solos prepararemos antes de bucear cuál sería la operativa si se diese un accidente de descompresión, asegurándonos de que en el punto de inmersión existe cobertura de móvil, o de radio (si disponemos de emisora en la embarcación) y de que llegaríamos rápidamente hasta la cámara hiperbárica, por nuestro propio pié, o por medio de un helicóptero (del seguro) o ambulancia.

Un láser enviado a la Luna logra ubicar la posición del Lunokhod 1

Astrónomos del Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation (APOLLO) lograron encontrar la ubicación del rover Lunokhod 1 con el uso de un rayo láser enviado a la Luna.

Láser disparado hacia la Luna desde el Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation (APOLLO).

APOLLO es uno de los diferentes proyectos de rayo láser usados para medir con gran precisión la distancia y movimientos de la Luna al impactar retroreflectores dejados sobre la superficie de nuestro satélite por las misiones Apolo XI, XIV y XV. Cuando el rayo láser regresa a la Tierra se puede estimar la distancia de la Luna al medir con exactitud el tiempo transcurrido. APOLLO puede medir con una precisión de un milímetro.

Hacen falta un mínimo de tres retroreflectores en tres ubicaciones diferentes para determinar la orientación de la Luna en el espacio, pero a pesar de que la Luna parece no sufrir modificaciones, más retroreflectores permiten determinar los cambios en la forma de la Luna debido a distorsiones de marea.

Uno de los retroreflectores dejados por los astronautas en la Luna, en este caso del Apolo XI. Crédito: NASA.

El programa Apolo dejó tres retroreflectores, cuyas ubicaciones son conocidas. Sin embargo, la ubicación del retroreflector del Lunokhod 2 también es conocida, pero está en una orientación no óptica por lo que es difícil obtener un reflejo del mismo. Por otra parte, el retroreflector Lunokod 1 nunca había sido encontrado antes con un rayo láser.

Tom Murphy, investigador principal de APOLLO, dice en una publicación de hoy que su proyecto había estado buscando a Lunokhod 1 por dos años. "Resultó ser que estábamos buscando alrededor de una posición a kilómetros del rover," dijo Murphy. "Sólo podíamos investigar una región del tamaño de una cancha de fútbol a la vez. Las recientes imágenes de LRO [Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar], junto con la altimetría láser de la superficie, proveyó coordenadas dentro de los 100 metros, entonces estábamos en camino y sólo tuvimos que esperar por un tiempo en el telescopio por buenas condiciones de observación."

El equipo exitosamente ubicó el Lunokhod 1 el 22 de abril, determinando su ubicación precisa a menos de 10 metros; el trabajo futuro refinará esta ubicación a una precisión superior a un centímetro.

Gracias a la ubicación de este retroreflector, se podrá determinar con exactitud la deformación de la Luna durante su órbita mensual y a su vez esto permitirá estudiar el interior de la Luna y ubicar el centro de la misma con mayor precisión.

Coches no tan futuristas

No se trata de un coche con una vela acoplada, ni con una hélice. Es The Air Car, el primer coche con propulsión a base de aire comprimido listo para la producción en masa.

Unas 6000 unidades de éste vehículo recorrerán las calles de India para 2008, producidos por la primera constructora de vehículos del país, Tata Motors.

El Air Car alcanza los 100 km/h y puede recorrer unos 200 sin recargar “combustible”. Estas recargas son de lo más fácil. Como el “combustible” es aire comprimido, solamente hay que llenar el “depósito” con un compresor, cosa que se consigue en pocos minutos y con un coste cercano a los 2 dólares. Si no se encuentra ningún compresor, también se puede conectar el coche a la red eléctrica para que use el compresor incorporado, llenando el tanque en unas 4 horas.

Los responsables de esta pequeña maravilla están trabajando en una versión híbrida, que usaría un compresor a gasolina para rellenar el tanque de aire cuando baje el nivel, cosa que permitiría recorrer todo el país con un solo depósito.

Rascacielos: ¿Un arte o un reto?

La humanidad siempre ha buscado construir grandes estructuras que demuestren la capacidad de las personas y la constante búsqueda de obtener un mejor nivel ante los demás, de tal forma buscando hacer esas imponentes estructuras el hombre comenzó a crear los edificios, pero no se conformo con estas estructuras y pensó mucho mas en grande, con lo cual dio paso a al aparición de los rascacielos, los cuales son edificaciones muy grandes que alcanzan grandiosas alturas que con solo ver su altura generan una impresionante imagen.

Por lo tanto determinar cuando se esta ante un rascacielos solo se podrá afirmar fácilmente cuando se este frente a un notable colosal, pues cuando son edificios altos pero no para llamarlos de primera vista rascacielos, aseverar que son rascacielos es algo muy relativo, de tal forma para determinar si se esta frente a un rascacielos se debe también preguntar por el contexto o el lugar en el cual se encuentra.

Uno de los aspectos a tener en cuenta para referirse a los rascacielos, es que tales edificaciones en lo que respecta a lo vertical, debe superar por mucho cualquiera de sus otros aspectos. Otro de los aspectos que se usa mucho para clasificar un edificio como rascacielos, es una medida que tiene cierta aceptación popular, la cual consiste en una altura mínima de 152,5 metros de altura y más de 305 metros de altura es un rascacielos superalto.

Es muy cierto que los rascacielos simbolizan en gran medida el poder y la capacidad de ciertas personas o entidades, pero la construcción de estas gigantes estructuras, también resultan muy útiles en lo que se refiera a ocupación del espacio y a la posibilidad de generar más espacio que se puede aprovechar para habitar, además resulta mucho mas económico la obtención del suelo, lo cual genera un significativo aprovechamiento de este recurso, por lo cual en la actualidad la construcción de los rascacielos ha tomado gran fuerza. En los países que más se ha implementado el uso de los rascacielos es en Estados Unidos de América, México, Panamá y la China, con la idea de aprovechar al máximo el suelo en los lugares que son altamente concurridos y tiene gran vocación comercial.

Después del terremoto vivido en Japón hace unos días nadie duda de la resistencia de sus construcciones. Gracias a la arquitectura antisísmica, práctica constructiva para realizar edificaciones que puedan soportar los movimientos sísmicos y evitar derrumbamientos, Japón ha evitado una catástrofe mayor que la que actualmente está viviendo.

Ya en 1923 la ciudad de Tokio sufrió un tremendo terremoto. Entre los pocos edificios que quedaron en pie estaba el Hotel Imperial, obra del arquitecto Frank Lloyd Wright. Gracias a que la estructura del hotel estaba reforzada con hormigón armado, a su perfil discontinuo y a su particular estratificación de los cimientos, el edificio consiguió seguir en pie.

Por el alto riesgo de terremotos que sufre Japón, el país se encuentra a la cabeza en lo que a construcción antisísmica se refiere.

Normas de la arquitectura antisísmica

• Se garantiza la estabilidad de la estructura fijando relaciones precisas entre alzado y planta para que el baricentro del edificio sea suficientemente bajo.
• A medida que se aumenta la altura del edificio se utilizan materiales de menor peso.
• La estructura del edificio debe ser simétrica.
• Los materiales empleados deben haber superado las correspondientes pruebas de resistencia a las fuerzas de tracción y compresión.
• El suelo elegido para edificar debe tener unas características sólidas y estables.
• Por último, entre cada edificio debe haber una distancia de seguridad para que el “movimiento” de los edificios durante un terremoto no afecte a las construcciones colindantes.

LA “MÁQUINA DE DIOS”

La “Máquina de Dios”, el acelerador de partículas más poderoso jamás construido, como se ha dado en llamar al Gran Colisionador de Hadrones (LHC), tiene por finalidad la de desentrañar los enigmas del origen del Universo, es decir, cómo fue que se creó la materia y qué pasó con la antimateria en el momento del Big Bang. Considerado el experimento científico más ambicioso de la historia. Este gran colisionador de hadrones hizo chocar los haces como parte de su ambicioso programa para descubrir nuevos detalles acerca de partículas teóricas y microfuerzas que dieron origen al universo.

Pero  ¿QUE ES UN ACELERADOR DE PARTÍCULAS? Estas enormes máquinas aceleran partículas cargadas (iones) mediante campos electromagnéticos en un tubo hueco en el que se ha hecho el vacío, y finalmente hacen colisionar cada ion con un blanco estacionario u otra partícula en movimiento. Las trayectorias de las partículas aceleradas pueden ser rectas, espirales o circulares. Tanto el ciclotrón como el sincrotrón (dispositivos para acelerar partículas subatómicas). Utilizan un campo magnético para controlar las trayectorias de las partículas. Aunque hacer colisionar las partículas unas contra otras puede parecer inicialmente un método un tanto extraño para estudiarlas, los aceleradores de partículas han permitido a los científicos aprender más sobre el mundo subatómico que ningún otro dispositivo. Un campo magnético producido por un potente electroimán hace que las partículas se muevan en una trayectoria curva. Las partículas cargadas se aceleran cada vez que atraviesan el hueco entre las des. A medida que las partículas acumulan energía, se mueven en espiral hacia el borde externo del acelerador, por donde acaban saliendo.

Según la fórmula de Einstein E = mc² la masa es un tipo de energía. Esto significa que la energía puede transformarse en masa y viceversa. En los aceleradores de partículas ésto es utilizado para transformar energía cinética en masa, en una colisión de partículas. De este modo, nuevas partículas pueden ser creadas en las colisiones de partículas con altas velocidades relativas.  En la búsqueda de nuevas partículas pesadas es importante ser capaz de acelerar partículas a altas energías. A mayor energía de las partículas originales, partículas más pesadas pueden ser creadas en las colisiones de partículas.

Nuevos plásticos

Artículo escrito por Bob Beale el 22 de febrero de 2011 y publicado originalmente en la web de UNSW.

Una técnica recién descubierta hace posible la creación de toda una serie de nuevos plásticos con propiedades metálicas o superconductoras. Los plásticos, por lo general, conducen tan mal la electricidad que se utilizan para aislar cables eléctricos, pero colocando una fina capa de metal sobre una lámina de plástico y mezclándola con la superficie del polímero con un haz de iones, investigadores australianos han demostrado que el método puede utilizarse para hacer películas de plástico conductor baratas, resistentes y flexibles.

La investigación ha sido publicada en la revista ChemPhysChem por un equipo dirigido por el profesor Paul Meredith y el profesor asociado Ben Powell, ambos de la Universidad de Queensland y el profesor asociado Adam Micolich de la UNSW School of Physics.

Las técnicas de haces de iones se utilizan ampliamente en la industria de la microelectrónica para ajustar la conductividad de los semiconductores como el silicio, pero se han hecho intentos de adaptar este proceso a las películas de plástico desde la década de 1980 con un éxito limitado, hasta ahora.

“Lo que el equipo ha sido capaz de hacer aquí es utilizar un haz de iones para ajustar las propiedades de una película de plástico para que conduzca la electricidad como los metales utilizados en los cables eléctricos e incluso actuar como un superconductor y conducir la corriente eléctrica sin resistencia si se enfría a una temperatura suficientemente baja”, dice el profesor Meredith.

Para mostrar una posible aplicación de este nuevo material, el equipo produjo termómetros de resistencia eléctrica que cumplen con las normas industriales. Comparados con un termómetro de resistencia de platino industrial estándar, tenían una precisión similar o incluso superior.

“Este material es muy interesante porque podemos tener todos los aspectos deseables de los polímeros, tales como la flexibilidad mecánica, robustez y bajo costo y añadir buena conductividad eléctrica, algo que normalmente no se asocia con los plásticos”, dice el profesor Micolich. “Esto abre nuevas vías para fabricar componentes electrónicos de plástico”.

Andrew Stephenson dice que la parte más emocionante del descubrimiento es que se puede ajustar la capacidad de la película para conducir o resistir al paso de corriente eléctrica. Se abre un potencial muy amplio de aplicaciones útiles.

“De hecho, podemos variar la resistencia eléctrica en más de 10 órdenes de magnitud, en pocas palabras, eso significa que tenemos diez mil millones de opciones para ajustar la composición cuando estamos fabricando la película de plástico, en teoría, podemos hacer plásticos que no conduzcan electricidad en absoluto, que lo hagan tan bien como los metales y en todos los rangos intermedios, dice el Dr. Stephenson.

Estos nuevos materiales se pueden producir fácilmente con equipos de uso común en la industria de la microelectrónica y son mucho más tolerantes a la exposición al oxígeno en comparación con los polímeros semiconductores.

Combinadas, estas ventajas pueden dar a las películas de polímero procesadas con haz de iones un futuro brillante en el desarrollo continuo de materiales para las aplicaciones de componentes electrónicos de plástico, una fusión entre la tecnología actual y la de la próxima generación, dicen los investigadores.

Pila de combustible

Una pila de combustible es un generador eléctrico que transforma directamente la energía química de un combustible en energía eléctrica. La energía utilizada puede obtenerse, según las tecnologías, del metano o del gas convertido en hidrógeno mediante un transformador.

La pila de combustible se distingue de los generadores térmicos por el hecho de que el proceso de combustión en el espacio está separado en dos etapas simultáneas: una reacción de oxidación de combustible sobre un ánodo y una reacción de oxidación reducción de un comburente sobre un cátodo.

Las pilas de combustible se diferencian de los acumuladores y de las pilas clásicas por la naturaleza de sus electrodos que no son objeto de ninguna modificación de estructura durante el transcurso de las reacciones electroquímicas, y sólo sirven para apoyar a estas reacciones; los reactivos comburentes y combustibles se almacenan afuera, lo que permite un funcionamiento continuo.

Se necesitan aún grandes progresos en eficiencia, en capacidad y en coste. Las pilas de combustible se utilizan principalmente en el espacio. Todas las soluciones encaradas para reducir eficazmente la contaminación siguen siendo más costosas que el actual sistema de propulsión. Esto requerirá fuertes incentivos financieros o reglamentos vinculantes muy atractivos para los clientes que ya no pueden vivir sin el auto.

El combustible, después de su uso en las pilas, se ha vuelto muy radiactivo, debido a la presencia de numerosos núcleos de sustancias químicas e isotópicas variadas que resultan de la fisión. Puede ser tratado en una planta química, o en usinas, especialmente diseñadas para operaciones en un ambiente radiactivo.

Un vehículo eléctrico alimentado por una pila de combustible de hidrógeno sería la última solución de reemplazar el modo alternativo de propulsión de los vehículos actuales para solucionar radicalmente el problema de la calidad del aire.

Las perspectivas de la aplicación de las pilas de combustible se esperan sobre todo en el sector residencial y en el terciario, para suministrar electricidad en los inmuebles, como fuente de calor o de frío, o de forma independiente, hasta el nivel de las habitaciones individuales.

Para el abastecimiento de energía eléctrica, hay varios proyectos en marcha, desde el generador portátil pequeño y algunos prototipos que ya han sido probados en la armada americana, hasta la gran central electroquímica pasando por el abastecimiento de electricidad de los edificios o de grupos de edificios.

Por la tracción, el silencio y la no contaminación de algunas pilas de combustible se puede pensar en que serán el generador de tracción del futuro, si se obtiene éxito en el logro de un coste bajo. Gracias a las pilas de combustible, se podría resolver en parte el difícil problema de la contaminación urbana, sobre todo cuando se utiliza el hidrógeno como combustible.

Se espera que hasta mediados de 2030 el hidrógeno siga siendo originario de fuentes no renovables o combustibles fósiles. Son muchos los desafíos que superar, pero lo que espera es realmente atractivo: combinar las ventajas del coche clásico, con el coche eléctrico, y sin depender de motores de combustión interna (como los híbridos).

Como la tracción es eléctrica, en este sentido son como los coches eléctricos: silenciosos, con mucho par a bajas revoluciones, rendimiento muy elevado, emisiones locales bajas o nulas, alta fiabilidad… El talón de Aquiles de la fiabilidad de la pila de combustible es la propia pila de combustible.

Varios coches con esta tecnología ya están rodando por el Mundo como parte de pruebas piloto. A lo largo de esta década irán apareciendo modelos para consumo masivo, a más tardar, en la década de 2020. Pese a todo lo dicho, su éxito tampoco está asegurado, como podéis ver, hay muchas cosas a considerar antes.

Una sustancia tóxica que puede salvarte la vida

Los accidentes de automóvil aumentan año tras año. Una manera de salvar algunas de esas vidas es mediante los airbags, dispositivos que en caso de impacto se inflan e impiden que la cabeza del conductor o de alguno de los acompañantes se estrelle contra el volante o el parabrisas.

El responsable de que se inflen algunos airbags es la azida de sodio (NaN₃), una sustancia química tóxica y perjudicial para los seres humanos (más peligrosa incluso que el cianuro) y que, curiosamente, puede salvar muchas vidas. Si se produce una colisión, se cierra un circuito eléctrico que provoca un aumento de la temperatura. Cuando la temperatura alcanza los 275 ºC, la azida de sodio se descompone en sodio y nitrógeno. La reacción es rapidísima: en 40 ms se obtiene el nitrógeno necesario para inflar el airbag.

El análisis del impacto realizado por un sensor colocado en el automóvil se produce en veinticinco milésimas de segundo. Unos milisegundos después el conductor o su acompañante se encontrarán con el airbag inflado. Inmediatamente, este empezará a deshincharse al escapar el nitrógeno de forma controlada. En cualquier caso, hay que señalar que siempre hay que utilizar el cinturón de seguridad. El airbag es un complemento de seguridad, no es un sustituto del cinturón.

NaN_{3 ®} Na + 3/2 N₂

La reacción es tan rápida que en menos de 40 milisegundos se obtiene, a partir de un mol de (65 gr.) , 1,5 moles de N₂ , es decir unos 35 L. A temperatura ambiente de N₂. Este nitrógeno puede inflar la estructura elástica que constituye el airbag , impidiendo el choque del conductor contra el volante , el salpicadero o el parabrisas en el momento de la colisión. Conviene señalar que la temperatura necesaria para la descomposición del NaN₃ se consigue también muy rápidamente. El mecanismo está constituido por una bolita metálica que, a consecuencia del choque, cierra un circuito eléctrico que enciende una mezcla de boro y nitrato sódico (B + NaNO₃) , cuyo calor de reacción es el que produce la descomposición térmica del NaN₃ .

CONVERTIDORES CATALÍTICOS EN COCHES

La utilización de convertidores catalíticos para el control de emisión de contaminantes en los escapes de los automóviles es una de las más nuevas aplicaciones de los catalizadores. En la actualidad, la mayoría de los coches vienen equipados con un dispositivo catalítico que ha permitido disminuir a niveles bastantes bajos la concentración de los contaminantes más usuales producidos durante la combustión de la gasolina.

Los contaminantes usuales provenientes de los escapes de los automóviles son el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NO_x) y los hidrocarburos (HC). La composición de los gases de escape depende de la relación aire/combustible = A/C que sea alimentada a la máquina.

En condiciones ricas en combustible la composición de un gas de escape de automóvil podría ser por ejemplo 3% CO, 1% H₂, HC 1%, O₂ 1%, CO₂ y H₂O 10%, compuestos de plomo, azufre y halógenos. Cuando la relación aire/combustible pasa de condiciones ricas en combustible a condiciones ricas en oxigeno (aire), la composición varía como se muestra en la figura. A medida que aumenta la cantidad de oxígeno, los productos que no sufrieron una combustión completa disminuyen y la concentración de (NO) pasa por un máximo después del valor estequiométrico p = 14.5. La eliminación completa de productos no quemados, HC y CO, y de NO es imposible.

Básicamente se requieren dos catalizadores diferentes para la purificación de los gases de emisión:

§         Uno para el control de (CO) y (HC), es decir, un catalizador de oxidación trabajando en condiciones de exceso de oxígeno

§         Otro para la remoción de (NO_x) que será un catalizador de reducción trabajando en atmósfera rica en combustible.

Dos catalizadores diferentes son utilizados en serie: para la oxidación los catalizadores son metales de transición como Pt (platino) y Pd paladio), para la reducción Rh (rodio) y Ru (Rutenio). La cantidad de estos metales en el catalizador varía de 0.03 a 0.16 onzas/automóvil.

Este tipo de convertidor dio lugar a diferentes problemas por lo que se diseñó un convertidor catalítico único (tres funciones catalíticas en un solo catalizador). Las tres reacciones que se llevan a cabo son:

NO reducción N2

CO oxidación CO2 + H2O

HC oxidación CO2 + H2O

La única restricción para el uso de este catalizador es que trabaja en una región de la relación aire/combustible muy estrecha y cercana a la relación estequiométrica A/C = 14.5. Se trata de un catalizador compuesto, los más populares son:

§         Pt - Rh.

§         Pt - Pd - Rh.

La restricción de operación hace necesaria la presencia de un sensor de O₂ que permite ajustar continuamente la mezcla aire/gasolina y mantener el valor muy cercano al estequiométrico. Existen varias formas físicas del convertidor catalítico que se encuentra localizado en el escape del automóvil. Sin embargo las más usuales incluyen pellets (pequeñas bolitas) y monolitos de cerámica que sirven como soporte de las partículas metálicas que funcionan como catalizador.