Combustibles y efecto ambiental.

Se llama combustible a cualquier material que es plausible de liberar energía una vez que se oxida de manera violenta y con desprendimiento de calor.Normalmente , el combustible liberará energía de su estado potencial a un estado utilizable, ya sea de modo directo o mecánicamente, produciendo como residuo el calor.

Usos del combustible:

Biocombustibles:

 Es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa - organismos recientemente vivos o sus desechos metabólicos, tales como el estiércol de la vaca.
El bioetanol:

 El etanol puede utilizarse como combustible para automóviles por sí mismo o también puede mezclarse con gasolina en cantidades variables para reducir el consumo de derivados del petróleo.

También llamado etanol de biomasa, se obtiene a partir de maíz, sorgo, caña de azúcar o remolacha. Brasil es el principal productor de bioetanol (45% de la producción mundial), Estados Unidos representa el 44%, China el 6%, la Unión Europea el 3%, India el 1% y otros países el restante 1%.

Biodiesel: 

Es un biocombustible sintético líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, nuevos o usados, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo.

El biodiésel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino de petróleo en diferentes cantidades.

Cáñamo: 

Cáñamo industrial es el nombre que reciben las variedades de la planta cannabis sativa y el nombre de la fibra que se obtiene de ellas, que tiene, entre otros, usos textiles.

Utilidades del cáñamo:

-Fibras textiles (estopa), y cordajes, de gran resistencia.
-Semillas y aceites ricos en grasas (incluyendo omega 3) y proteínas (un 34% aproximadamente).
-Combustibles ecológicos , lubricantes y plásticos vegetales.
-Materiales de bioconstrucción de gran resistencia.
-Celulosa para papel.
-Aplicaciones medicinales y cosméticas de los aceites.
-Materiales aislantes y piezas plásticas y textiles para automóviles.

CARACTERÍSTICA:
La principal característica de un combustible es su poder calorífico, que es el calor desprendido por la combustión completa de una unidad de masa (kilogramo) de combustible. Este calor o poder calorífico, también llamado capacidad calorífica, se mide en Joule o julio, caloría o BTU, dependiendo del sistema de unidades.

TIPOS DE COMBUSTIBLE:
Combustibles sólidos: 

Se incluyen el carbón, la madera y la turba. El carbón se quema en calderas para calentar agua que puede vaporizarse para mover máquinas a vapor o directamente para producir calor utilizable en usos térmicos (calefacción). La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefacción doméstica e industrial, aunque la turba se ha utilizado para la generación de energía y las locomotoras que utilizaban madera como combustible eran comunes en el pasado.


Combustibles fluidos: 

Se encuentran los líquidos como el gasóleo, el queroseno o la gasolina (o nafta) y los gaseosos, como el gas natural o los gases licuados de petróleo (GLP), representados por el propano y el butano. Las gasolinas, gasóleos y hasta los gases, se utilizan para motores de combustión interna.

Combustibles fósiles: 

Son mezclas de compuestos orgánicos mineralizados que se extraen del subsuelo con el objeto de producir energía por combustión. Se consideran combustibles fósiles al carbón, procedente de bosques del periodo carbonífero, el petróleo y el gas natural, procedentes de otros organismos. Entre los combustibles mas utilizados se encuentran el gas butano, el gas natural y el gasóleo.

Presentación en prezi:

https://prezi.com/dncejvrt2wz6/combustibles/

Productos contaminantes y su disposición final.

Los procesos de descomposición de los residuos sólidos urbanos depositados en los sitios de disposición final se pueden distinguir tres procesos relevantes: descomposición aerobia, descomposición anaerobia y lixiviación. El factor principal que rige estos procesos es la percolación del agua pluvial a través de los residuos, tanto en rellenos sanitarios como en tiraderos a cielo abierto, ya que ambos están expuestos a absorber buena parte de la precipitación que incide sobre su superficie. Los procesos de descomposición de los residuos favorecen la emisión de productos contaminantes que pueden ser un riesgo potencial al ambiente y a la salud, entre los que se encuentran los lixiviados y el biogás, mismos que requieren de un manejo adecuado acorde a la normatividad ambiental mexicana y en cumplimiento de los tratados internacionales firmados por México. Bajo este marco se promueve la disminución de la contaminación atmosférica así como la producción de energía a partir del biogás, aprovechando los bonos de carbono que se reciben por la reducción de las emisiones de metano y bióxido de carbono, principales gases de efecto invernadero causantes del calentamiento global de la Tierra.

FOCOS DE CONTAMINACIÓN

La basura se considera un problema de contaminación por varios motivos. Así por ejemplo en ella se desarrolla gran cantidad de organismos nocivos para la salud humana.

El aspecto más importante que agrava el problema sanitario es la quema o incineración de la basura; las áreas donde se depositan la basura constituyen un problema sanitario que contamina el ambiente ya sea por una combustión directa o indirecta; cuando se queman los residuos sólidos se desprenden sustancias indeseables en forma de gases o partículas produciendo mucha contaminación.

Gran parte de los residuos sólidos no son desagradables pero se acumulan y provocan perdidas en la calidad y productividad de los suelos y el agua, además de problemas de salud en los humanos, y en los animales y las plantas.

En Piura, en el relleno sanitario, por referencia directa de los encargados del mismo, no se utiliza la incineración como método de tratamiento de la basura. Los trabajadores de este lugar se limitan a ubicar la basura en una fosa para luego proceder a enterrarla. Pero, como se mencionó anteriormente, se producen pequeños incendios de manera natural, producto de los gases originados por la descomposición de la basura. En la visita realizada al relleno sanitario no se pudo observar grandes áreas cubiertas de cenizas, que indiquen que se incinere la basura. Únicamente se observó pocas y pequeñas zonas con cenizas, que por referencias de los encargados del lugar, son producto de la combustión natural de la basura.

Sin embargo, se observó que cuando la basura llega al relleno sanitario, hay personas trabajando como recicladores, que tiene contacto directo con los desechos, protegiéndose las vías respiratorias únicamente con ropa envuelta en sus caras, dejando libre únicamente los ojos. De ésta forma, quedan poco protegidos o expuestos a polvos, partículas en suspensión, esporas de microorganismos, quistes de parásitos, etc. Este grupo de personas está compuesto principalmente por adultos varones, pero se observó la presencia de familias completas que habitan en el relleno sanitario (incluyendo niños).

DAÑOS QUE OCASIONAN AL MEDIO AMBIENTE

ATMÓSFERA

La quema a cielo abierto de basura municipal ocasiona la emisión de distintos contaminantes. Basados en el cálculo de cargas de contaminación del aire proveniente de la disposición de desechos sólidos, según el Centro Panamericano de Ecología Humana y Salud de la Organización Panamericana de la Salud, las cantidades calculadas de los principales contaminantes por la quema a cielo abierto de basura municipal son:

Por cada tonelada de desechos sólidos quemados (t):

- Partículas : 8 Kg/t

- SO2: 0.5 Kg/t

- Óxidos de Nitrógeno (NOx) : 3 Kg/t

- Hidrocarburos : 15 Kg/t

- CO : 42 Kg/t

La basura genera dos tipos de gases:

- Gases de invernadero: Estos gases son el metano y el bióxido de carbono cuyas propiedades son retener el calor generado por la radiación solar y elevar la temperatura de la atmósfera.

-Degradadores de la capa de ozono: Hay productos que por la naturaleza de su fabricación y los agentes químicos utilizados en su elaboración, generan ciertos gases que desintegran la capa de ozono. Estos gases son conocidos como clorofluorocarbonados o CFC´s y se emplean en la fabricación de envases de unicel, como propulsores de aerosoles para el cabello, en algunas pinturas y desodorantes. Cuando los envases de estos productos son desechados a la basura se convierten en fuentes de emisión de estos gases.

Presentación en prezi :

https://prezi.com/nsglpfrlrska/productos-contaminantes-y-su-disposicion-final/

Biotecnología en la medicina , industria y agricultura.

La Biotecnología es un área multidisciplinaria, que emplea la biología, química y procesos varios, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.La biotecnología, comprende investigación de base y aplicada que integra distintos enfoques derivados de la tecnología y aplicación de las ciencias biológicas, tales como biología celular, molecular, bioinformática y microbiología marina aplicada.

Agricultura:

En la agricultura estas técnicas pueden construir toda y una revolución, ya que las células vegetales son fácilmente manipulables. Los genes seleccionados se introducen en la célula vegetal mediante micro inyección. Se induce la división celular y en poco tiempo podemos tener un nuevo plantón, un organismo genéricamente modificado con este sistema se han obtenido interesantes variedades.

Es un hecho que la introducción de la biotecnología esta ejerciendo un cambio fundamental en la sociedad comparable a otros momentos claves del desarrollo tecnológico,tales como la aparición de la maquina de vapor o la radio.Este cambio social no solo se esta dado a nivel de salud, alimentación y control de los recursos naturales sino que, quizás menos llamativa mente,afecta a la sociedad,impacta y ni mas ni menos que al planeta tierra.

Ganadería :
La creación de animales transgénicos es un proceso mas complicado que con vegetales. Las células animales no son totipotentes, por lo que hay que recurrir a un ovulo o a celular embrionarias.Los mejores resultados se ha obtenido con peces como el salmón, la carpa y la lubina. A individuos de estas especies se le ha añadido el gen de la hormona del crecimiento,lo que produce un aumento de tamaño del pez e muy poco tiempo en el salmón se ha introducido otro gen "el anticongelante". Así puede ser criado en aguas muy frías.

Industria :

Un ser vivo es una máquina capaz de procesar una serie de compuestos (principalmente de origen orgánico) para transformarlos en energía, biomasa y otros subproductos. Lo que hace a esta máquina ser tan especial es que tanto las materias primas como los productos finales se integran en los ciclos naturales de sus componentes,de manera que no se generan residuos netos, ya que éstos son reutilizados por otros sistemas biológicos como materia prima, cerrando así el ciclo. Por otro lado, las reacciones de transformación se llevan a cabo a temperatura ambiente, en fases acuosas no tóxicas y sin necesidad de un aporte alto de energía. Todas estas características son las que la Biotecnología Industrial trata de aprovechar para la fabricación de sustancias químicas o bienes de equipo y de consumo, de manera que estos procesos tengan el menor impacto posible sobre el medio ambiente.

Medicina :

La biotecnologia ha tenido grandes avances como proteínas con un alto interés médico y económico, como antibióticos, enzimas, hormonas (insulina, hormona del crecimiento, vacunas (vacunas comestibles), proteínas sanguíneas, interferón, y un largo etcétera. Dando un paso más entramos en el campo de la nano-Biotecnología mediante el cual se puede acceder a nuevos tratamientos locales, que no afectan el organismo entero, por ejemplo en los trasplantes de médula ósea, la investigación con células madre, la terapia genética, el cáncer o la hemólisis. De esta forma resulta posible trabajar con sistemas de diagnóstico cada vez más diminutos para seleccionar células determinadas. 

Presentación en prezi :
https://prezi.com/fjdz7xhuwjpb/que-es-la-biotecnologia/

Materiales ferrosos y no ferrosos

                                             

Materiales Metálicos:

 Son un grupo de elementos químicos con unas características que lo hacen muy útiles para el hombre,entre las que se destacan la conductividad,  (Caso del cobre) la resistencia mecánica (Hierro y Acero), la resistencia a las altas temperaturas, etc.

Todos ellos son sólidos en temperatura ambiente excepto el mercurio, los metales no suelen presentarse en la naturaleza en forma pura sino formando óxidos que se encuentran en los minerales.

Las propiedades de los metales son las siguientes:

• Maleabilidad: Podemos hacer láminas  de muchos de ellos al pasar por rodillos especiales o con otras técnicas donde se le somete a esfuerzos de compresión.

• Ductilidad: Con técnicas apropiadas, formamos hilos al someterlo  a esfuerzos de tracción.

• Tenacidad: Esto sería lo contrario de la fragilidad, o sea, los metales presentan  gran resistencia a  romperse  cuando reciben golpes.

• Resistencia mecánica:  Cuando los sometemos a las diferentes fuerzas ( tracción, torsión , comprensión..) suele comportarse muy bien.

• Dureza : La dureza de los metales es muy variable. Tenemos  el acero con una gran dureza o el  aluminio , que es considerado un metal blando. La dureza se define como la resistencia que presenta un material a ser rayado.

Además de las anteriores, también son  opacos, con  alta densidad,  alto punto de fusión y muy buenos conductores del calor y la  electricidad.

Podemos clasificar los metales en base al color, la densidad, los resistente que sea..  Sin embargo, dado que el hierro ha sido el metal mas usado con mucha diferencia, los metales se suelen clasificar en ferrosos ( si tienen hierro ) y no ferrosos ( no tienen hierro ).

Metales Ferrosos  

Los materiales férricos son aquellos que en su composición tienen principalmente hierro, como el acero ( Mezcla de hierro con un poco de carbono) o el hierro puro.

La gran ventaja de este material es su precio relativamente bajo y la capacidad de unirse con otros elementos para mejorar sustancialmente sus propiedades. Veremos el caso del acero.

METALES NO FÉRRICOS

Cobre : Debido a su gran conductividad térmica y eléctrica, su uso queda casi exclusivamente para estos cometidos ( cables, tubos de calderas .. ) ya que no es un material barato. Se suelda con facilidad , es muy dúctil y maleable y cuando se oxida, forma una capa verdosa que le protege .

Aluminio : También es un excelente conductor de la electricidad y del calor. Es muy blando con baja densidad. Como en el caso del cobre ( aunque mejor aún), al oxidarse forma una fina capa de óxido de aluminio que le hace enormemente resistente a la oxidación.

Se usa mucho en la industria de la alimentación debido a su nula toxicidad, así como en marcos de ventanas y aplicaciones del estilo, ya que son resistentes a la humedad, radiaciones solares, etc.

Estaño : Muy blando e inoxidable. Se emplea fundamentalmente en la soldadura de cobre ( cables eléctricos y tubos de calefacción ) debido a a su bajo punto de fusión.

Otro uso es el recubrimiento de láminas de acero para fabricar la hojalata.

Cinc: Se suele emplear junto con otros metales. Muy resistente a la corrosión, se emplea mucho en el proceso de galvanizado por el cual se añade este elemento a la capa externa del metal ( generalmente un acero ) para crear un material muy resistente en la intemperie.

ALEACIONES

La mezcla de varios elementos químicos, ( uno de ellos debe se metal )  da lugar a un nuevo material mejorando alguna de las  propiedades. A este nuevo material, le llamamos aleación. Veremos algunos de ellos.

Latón : Con una base de cobre, se le añade entre el 5 y 40 % de cinc. En este caso mejoramos al doble la resistencia a la tracción de sus componentes base. Se suele emplear como herrajes, material de fontanería  y accesorios en general.

Bronce: Empleamos de nuevo una base de cobre a la que añadimos  un 10 % de estaño. El resultado es un material mas resistente a la tracción que los latones, resiste a la corrosión y cuando está fundido es muy fluido, por lo que es apropiado para hacer figuras usando moldes. Sus aplicaciones van desde cojinetes o engranajes hasta estatuas.

Presentación en prezi:


https://prezi.com/hetkqdm9zlje/materiales-ferrosos-y-no-ferrosos/