Propósito:
Mi propósito es dar a
conocer si los derivados del petróleo se pueden sustituir por otros compuestos,
la manera en que el petróleo ha cambiado nuestra vida, la obtención de algunas
fibras, que sucedería si dejaran de usar los derivados del petróleo y como se
obtienen algunos medicamentos.
Introducción:
En los últimos años se han
desarrollado materiales biodegradables que podrían sustituir los plásticos
comunes, con lo que buscan contribuir la protección del ambiente; la mayoría de
estos materiales están elaborados con almidón y fibra de maíz, estos se emplean
para la elaboración de envases de medicina, recipientes para alimentos,
envolturas, bolsas, recubrimiento de conductores eléctricos, entre otros. En
México la escasez de petróleo (la que es inevitable) hace que el país busque
formas de reemplazar los derivados de la industria petroquímica.
Aprendizajes
Esperados:
-Plantea Preguntas, realiza
predicciones, formula hipótesis, con el fin de obtener evidencias empíricas
para argumentar sus conclusiones, con base en los contenidos estudiados en el
curso.
-Diseña y elabora objetos
técnicos, experimentos o modelos con creatividad, con el fin de que se
describa, explique y prediga algunos procesos químicos relacionados con la
transformación de materiales y la obtención de productos químicos.
-Comunica los resultados de
su proyecto mediante diversos medios o con ayuda de las tecnologías de la
información y la comunicación, con el fin de que la comunidad escolar y
familiar reflexione y tome decisiones relacionadas con el consumo responsable o
el desarrollo sustentable.
-Evalúa procesos y productos
considerando su efectividad, durabilidad y beneficio social, tomando en cuenta
la relación del costo con el impacto ambiental.
Desarrollo
¿De qué manera el uso del petróleo ha
cambiado nuestra vida?
Del petróleo
se obtienen aceites que lubrican las piezas móviles de bicicletas, vehículos de
motor, cochecitos de bebé y otros mecanismos. Dichos lubricantes reducen el
rozamiento entre las piezas y, con ello, el número de averías.
Se emplea para fabricar combustible para aviones,
automóviles y sistemas de calefacción, así como para la elaboración de
cosméticos, pinturas, tinta, medicamentos, fertilizantes, plásticos y un
sinnúmero de productos más. La vida cotidiana de la gran mayoría de la
gente experimentaría un cambio radical sin este producto.
Se emplearon
derivados del petróleo en los ladrillos de los babilonios, en las
momificaciones egipcias y en los productos medicinales de muchos pueblos
antiguos.
La realidad es que la moderna civilización industrial
depende de ella.
La utilización del petróleo para iluminación supuso su
pasaporte a la fama. Ya en el siglo XV, las lámparas de aceite funcionaban
gracias al crudo extraído de algunos pozos poco profundos de Bakú, la actual
capital de Azerbaiyán. En 1650 se perforaron en Rumania depósitos superficiales
de los que se obtuvo queroseno para iluminación. A mediados del
siglo XIX, este y otros países de Europa oriental contaban ya con una
próspera industria petrolera.
En Estados Unidos fue principalmente la búsqueda de un
combustible de calidad para las lámparas lo que en el siglo XIX llevó a un
grupo de hombres a concentrarse en el petróleo. Estos llegaron a la acertada
conclusión de que si deseaban producir suficiente queroseno para satisfacer la
demanda, debían perforar. Así pues, en 1859 se logró abrir un pozo en
Pensilvania, y con ello comenzó la fiebre del oro negro.
¿Qué beneficios y problemas ha
ocasionado?
Ventajas
- Muy versátil: se trata de un material
muy versátil del que se extraen infinidad de elementos como plásticos,
gasolina, etc.
- Derivados del petróleo: casi todos los derivados
del petróleo son utilizados para satisfacer las necesidades de energía del
mundo.
- Fertilizantes sintéticos: un alto porcentaje de los
fertilizantes sintéticos provienen del petróleo.
Desventajas
- Alto precio: su obtención resulta muy
cara respecto a otro tipo de energías como las energías renovables.
- Riesgo ecológico: la extracción del petróleo
conlleva un gran riesgo ecológico y medioambiental.
- Lluvia ácida: se genera lluvia ácida
asociada a la quema de petróleo por la producción de óxidos de nitrógeno.
- Almacenaje seguro: es necesario el uso de un
espacio seguro para el almacenaje del petróleo en destino.
- Transformación materia prima: para poder utilizar el
petróleo es necesario que pase un proceso de destilación previo a su uso.
- Calentamiento global: la transformación para su
uso provoca un importante efecto invernadero y un aumento del
calentamiento global.
- Fuente de energía agotable: al contrario que pasa con
las energías renovables el petróleo es una fuente de energía que se
agotará al cabo de unos años.
- Contaminación: a diferencia de lo que ocurre con otros tipos de energía el uso del petróleo puede causar una alta contaminación debido a la gran cantidad de CO2 que emite a la atmósfera al quemar los combustibles fósiles.
¿Cómo se obtienen las fibras sintéticas
como el poliéster, el nailon, el spandex y el dacrón?
Poliéster
Se obtiene por poli
condesación de ácido tereftalico con etilenglicol con una temperatura de 259°.
Es fabricado por varios métodos: se utilizan dependiendo la forma que tendrán,
las 4 formas básicas son:
o
Fibra corta
o
Filamento
o
Cable
o
Relleno de fibra
Propiedades químicas
o
Buena resistencia casi a todos los ácidos
minerales y orgánicos a los álcalis diluidos productos de oxidación y
reducción, y a la mayoría de los disolventes orgánicos.
o
Solubles en metacresol.
o
Buena resistencia a los insectos y
microorganismos.
o
Buenas propiedades termoplásticas.
o
Punto de fusión aproximadamente 260°,
formando bolas duras y un olor aromático.
o
Sensible a los álcalis fuertes, ácidos
concentrados y calientes.
o
Se puede teñir con colorantes dispersos
en una tina de naftol y con desarrollo,
después del tratamiento con agentes de hinchamiento o a presión a temperatura
130°C. Resistencia a la luz solar y a la intemperie.
o
Sensible a los rayos ultravioleta.
Nailon
El
nylon 6 o policaprolactona es formado por la polimerización de la abertura del
anillo de la caprolactona. En este proceso, la banda del péptido sin la
molécula de la caprolactona es rota, con los grupos activos de cada uno de los
lados, se reforman 2 nuevas bandas mientras que el monómero llega a formar
parte de la cadena polimérica. En este polímero, todas las bandas de amidas
están en la misma dirección, pero esto no es causa de una mayor divergencia de
las propiedades del nylon 6,6.
El
nylon 6,6, además llamado nylon 66, es obtenida por la policondensación de la
hexametilendiamina (6 átomos de carbono) y el ácido adíptico (6 átomos de
carbono). Las unidades de diácido y de diamina alternan en la cadena
polimérica.
Las poliamidas presentan unas propiedades físicas
próximas a las de los metales como la resistencia a la tracción entre 400-600
Kg/cm 2. Tienen un coeficiente de rozamiento muy bajo no necesitando
lubricantes las piezas que son sometidas a fricción, buena resistencia química,
fácil moldeo, y resistencia a temperaturas de trabajo de hasta 1200 ºC.
De manera general, las características del nylon,
son:
- Dureza
- Capacidad de amortiguación
de golpes, ruido, vibraciones
- Resistencia al desgaste y
calor
- Resistencia a la abrasión
- Inercia química casi total
- Antiadherente
- Inflamable
- Excelente dieléctrico
- Alta fuerza sensible
- Excelente abrasión
Spandex
Se dormán haciendo
reaccionar moléculas previamente moldeadas de poliéster o poliéster con
di-isociato y después, polomerizándolas para formar cadenad largas. Los
filamentos se obtienen por hilatura en húmedo o con disolventes, la solución de
hilatura debe contener agentes deslustrantes, receptores de tintes,
blanqueadores y lubricantes.
Estructura física
Se produce como
monofilamento o multifilamento. Los monofilamentos son de sección transversal
redonda, mientras que los multifilamentos están parcialmente fundidos entre sí
en intervalos a lo largo de la fibra.
Propiedades
físicas
No tienen lustre y
son blancas. Facilidad de teñido de las fibras y buena resistencia.
Dacrón
Es un copolimero,
esto indica que se encuentran formados por 2 o más monómeros diferentes, es un
poliéster lineal: politeraftalato de dimetilo y tilen glicol mediante una
reacción de intercambio de esterese.
Se fabrica
mediante la condesación del Tereftalato de dimetilo con etilenglicol, en la
cual se pierde metanol.
¿Qué pasaría si se dejara de usar
derivados de petróleo?
Biocombustibles
Los
combustibles de origen biológico pueden sustituir parte del consumo en
combustibles fósiles tradicionales (petróleo, carbón), algunos los consideran
una fuente de energía renovable y que tiene poco impacto ambiental, sin embargo
la utilización de semillas transgénicas y grandes cantidades de agroquímicos, así
como la ampliación de la frontera agrícola de muchos países, mediante el
desmonte de selvas y bosques nativos, cuestionan severamente esta teoría.
En
Argentina y Brasil están siendo destruídas diariamente grandes extensiones de
bosques nativos, para la plantación de soja y maíz cuyo destino será la
producción de biocombustibles, además de alimentos. Esto contribuye al fenómeno
del cambio climático y la desertificación de los suelos.
Algunos
expertos y ambientalistas prefieren llamarlos agrocombustibles, pues consideran
que el prefijo "bio" no es adecuado.
Su
uso genera una menor contaminación ambiental y son una alternativa viable al
agotamiento ya sensible de energías fósiles, como el gas y el petróleo, donde
ya se observa incremento en sus precios. Es importante destacar que los
biocombustibles son una alternativa más en vistas a buscar fuentes de energías
sustitutivas, que sirvan de transición hacia una nueva tecnología (ej.
Hidrógeno).
El
biodiesel es el combustible renovable que tiene el mayor potencial de
desarrollo en el país. Se puede usar puro o mezclado con gasoil en cualquier
proporción, en cualquier motor diesel. De hecho, en el año 1900, Rudolf Diesel
utilizó aceite de maní en el primer motor diesel. Actualmente el biodiesel se
usa en varios países en mezclas con porcentajes diversos. El biodiesel se
obtiene a partir de aceites vegetales y/o grasas animales (ej. colza, girasol,
palma, soja, sebo, etc.), permitiendo al campo y la industria aceitera otra
posibilidad de comercialización y de diversificación de la producción. El
principal productor de biodiésel en el mundo es Alemania, que concentra el 63%
de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%,
Italia con el 7% y Austria con el 3%.
El
bioetanol puede sustituir a la nafta como ya se hace en Brasil con el alcohol
de caña, o el de maíz en los Estados Unidos. Permite sustituir los aditivos que
se emplean actualmente y que generan contaminación ambiental. 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%.
El
biogás resulta de la fermentación de los desechos orgánicos. Es importante
destacar que este combustible es una alternativa más en la matriz energética
del país.
La
Argentina posee ventajas comparativas para el desarrollo de un mercado de
biodiesel y bioetanol: un complejo oleaginoso eficiente y altamente
tecnificado, una producción de metanol y etanol creciente, y un mercado de nafta
y gasoil con volúmenes significativos. Cabe destacar la existencia de un
Proyecto de Ley en el Honorable Senado de la Nación, que ayudaría de forma
significativa al desarrollo sustentable de los Biocombustibles en Argentina.
A
partir de la novedad de obtener combustibles por medio de la industrialización
de vegetales se ha desatado una polémica a nivel internacional, son muchas las
noticias y notas de opinión que se han emitido con respecto a ésta temática,
pero sin embargo, lo que resalta son los biocombustibles en relación al
reemplazo del petróleo.
¿En qué áreas se emplean éstos?
Energía hidráulica:
La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que mueven un generador eléctrico. En España se utiliza un 15 % de esta energía para producir electricidad.
Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura de las energías renovables es la procedente de las instalaciones hidroeléctricas; una fuente energética limpia y autóctona pero para la que se necesita construir infraestructuras necesarias que permitan aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. El problema de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas.
Biomasa:
La formación de biomasa a partir de la energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de carbono y el agua de productos minerales sin valor energético, en materiales orgánicos con alto contenido energético y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. La biomasa mediante estos procesos almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado.
Energía solar:
La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.
Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía luminosa puede transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología. Así mismo, en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los colectores solares para generar electricidad.
Se distinguen dos componentes en la radiación solar: la radiación directa y la radiación difusa. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones. Sin embargo, tanto la radiación directa como la radiación difusa son aprovechables.
Se puede diferenciar entre receptores activos y pasivos en que los primeros utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor hacia el Sol -llamados seguidores- y captar mejor la radiación directa.
Una importante ventaja de la energía solar es que permite la generación de energía en el mismo lugar de consumo mediante la integración arquitectónica. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que se eliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte -que en la actualidad suponen aproximadamente el 40% del total- y la dependencia energética.
Las diferentes tecnologías fotovoltaicas se adaptan para sacar el máximo rendimiento posible de la energía que recibimos del sol. De esta forma por ejemplo los sistemas de concentración solar fotovoltaica (CPV por sus siglas en inglés) utiliza la radiación directa con receptores activos para maximizar la producción de energía y conseguir así un coste menor por kW/h producido. Esta tecnología resulta muy eficiente para lugares de alta radiación solar, pero actualmente no puede competir en precio en localizaciones de baja radiación solar como Centro Europa, donde tecnologías como la Capa Fina (Thin Film) están consiguiendo reducir también el precio de la tecnología fotovoltaica tradicional.
La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que mueven un generador eléctrico. En España se utiliza un 15 % de esta energía para producir electricidad.
Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura de las energías renovables es la procedente de las instalaciones hidroeléctricas; una fuente energética limpia y autóctona pero para la que se necesita construir infraestructuras necesarias que permitan aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. El problema de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas.
Biomasa:
La formación de biomasa a partir de la energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de carbono y el agua de productos minerales sin valor energético, en materiales orgánicos con alto contenido energético y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. La biomasa mediante estos procesos almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado.
Energía solar:
La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.
Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía luminosa puede transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología. Así mismo, en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los colectores solares para generar electricidad.
Se distinguen dos componentes en la radiación solar: la radiación directa y la radiación difusa. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones. Sin embargo, tanto la radiación directa como la radiación difusa son aprovechables.
Se puede diferenciar entre receptores activos y pasivos en que los primeros utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor hacia el Sol -llamados seguidores- y captar mejor la radiación directa.
Una importante ventaja de la energía solar es que permite la generación de energía en el mismo lugar de consumo mediante la integración arquitectónica. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que se eliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte -que en la actualidad suponen aproximadamente el 40% del total- y la dependencia energética.
Las diferentes tecnologías fotovoltaicas se adaptan para sacar el máximo rendimiento posible de la energía que recibimos del sol. De esta forma por ejemplo los sistemas de concentración solar fotovoltaica (CPV por sus siglas en inglés) utiliza la radiación directa con receptores activos para maximizar la producción de energía y conseguir así un coste menor por kW/h producido. Esta tecnología resulta muy eficiente para lugares de alta radiación solar, pero actualmente no puede competir en precio en localizaciones de baja radiación solar como Centro Europa, donde tecnologías como la Capa Fina (Thin Film) están consiguiendo reducir también el precio de la tecnología fotovoltaica tradicional.
Energía eólica:
La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire.Se obtiene a través de una turbinas eólicas son las que convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.
La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Es un tipo de energía verde.
La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales(gradiente de presión).
Por lo que puede decirse que la energía eólica es una forma no-directa de energía solar,las diferentes temperaturas y presiones en la atmósfera, provocadas por la absorción de la radiación solar, son las que ponen al viento en movimiento.
El aerogenerador es un generador de corriente eléctrica a partir de la energía cinética del viento, es una energía limpia y también la menos costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por esta tecnología.
Actualmente se utiliza para su transformación en energía eléctrica a través de la instalación de aerogeneradores o turbinas de viento. De entre todas las aplicaciones existentes de la energía eólica, la más extendida, y la que cuenta con un mayor crecimiento es la de los parques eólicos para producción eléctrica.
Un parque eólico es la instalación integrada de un conjunto de aerogeneradores interconectados eléctricamente. Los aerogeneradores son los elementos claves de la instalación de los parques eólicos que, básicamente, son la evolución de los tradicionales molinos de viento. Como tales son máquinas rotativas que están formadas por tres aspas, de unos 20-25 metros, unidas a un eje común. El elemento de captación o rotor que está unido a este eje, capta la energía del viento. Mediante el movimiento de las aspas o paletas, accionadas por el viento, activa un generador eléctrico que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.
Estos aerogeneradores suelen medir unos 40-50 metros dependiendo de la orografía del lugar, pero pueden ser incluso más altos. Este es uno de los grandes problemas que afecta a las poblaciones desde el punto de vista estético.
Los aerogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra formando las granjas eólicas, sobre la costa del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a cierta distancia de la costa en lo que se llama granja eólica marina, la cual está generando grandes conflictos en todas aquellas costas en las que se pretende construir parques eólicos. El gran beneficio medioambiental que reporta el aprovechamiento del viento para la generación de energía eléctrica viene dado, en primer lugar, por los niveles de emisiones gaseosas evitados, en comparación con los producidos en centrales térmicas. En definitiva, contribuye a la estabilidad climática del planeta.
Un desarrollo importante de la energía eléctrica de origen eólico puede ser, por tanto, una de las medidas más eficaces para evitar el efecto invernadero ya que, a nivel mundial, se considera que el sector eléctrico es responsable del 29% de las emisiones de CO2 del planeta.
Como energía renovable que es contribuye minimizar el calentamiento global. Si nos centramos en las ventajas sociales y económicas que nos incumben de una manera mucho más directa son mayores que los beneficios que nos aportan las energías convencionales. El desarrollo de este tipo de energía puede reforzar la competitividad general de la industria y tener efectos positivos y tangibles en el desarrollo regional, la cohesión económica y social, y el empleo.
La industria eólica es un sector con indudable futuro. Las repercusiones que en materia de empleo está teniendo y va a tener esta dinámica inversión son sin duda importantes. Este despliegue de la energía eólica puede ser una característica clave del desarrollo regional con el objetivo de dar lugar a una mayor cohesión social y económica.
Los fondos invertidos a escala regional en el desarrollo de las fuentes de energía renovables pueden contribuir a elevar los niveles de vida y de renta de las regiones menos favorecidas o en declive mediante la utilización de recursos locales, generando empleos permanentes a nivel local y creando nuevas oportunidades para la agricultura. Las energías renovables contribuyen de esta forma al desarrollo de las regiones menos favorecidas, cuyos recursos naturales encuentran así una oportunidad.
La energía eólica supone una evidente contribución al autoabastecimiento energético. A pesar de que las ventajas medioambientales de la energía eólica son incuestionables, y de que existe un amplio consenso en nuestra sociedad sobre el alto grado de compatibilidad entre las instalaciones eólicas y el respeto por el medio ambiente, son muchos los que consideran que la instalación concreta de un parque eólico puede producir impactos ambientales negativos, que dependerán del emplazamiento elegido. Aunque muchas de ellas se encuentran en emplazamientos reservados.
Hay quienes consideran que la eólica no supone una alternativa a las fuentes de energía actuales, ya que no genera energía constantemente pro falta o exceso de viento. Es la intermitencia uno de sus principales inconvenientes. El impacto en detrimento de la calidad del paisaje, los efectos sobre la avifauna y el ruido, suelen ser los efectos negativos que generalmente se citan como inconvenientes medioambientales de los parques eólicos.
Con respecto a los efectos sobre la avifauna el impacto de los aerogeneradores no es tan importante como pudiera parecer en un principio. Otro de los mayores inconvenientes es el efecto pantalla que limita de manera notable la visibilidad y posibilidades de control que constituye la razón de ser de sus respectivos emplazamientos, consecuencia de la alienación de los aerogeneradores. A las limitaciones visuales se añaden las previsibles interferencias electromagnéticas en los sistemas de comunicación.
La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire.Se obtiene a través de una turbinas eólicas son las que convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.
La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Es un tipo de energía verde.
La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales(gradiente de presión).
Por lo que puede decirse que la energía eólica es una forma no-directa de energía solar,las diferentes temperaturas y presiones en la atmósfera, provocadas por la absorción de la radiación solar, son las que ponen al viento en movimiento.
El aerogenerador es un generador de corriente eléctrica a partir de la energía cinética del viento, es una energía limpia y también la menos costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por esta tecnología.
Actualmente se utiliza para su transformación en energía eléctrica a través de la instalación de aerogeneradores o turbinas de viento. De entre todas las aplicaciones existentes de la energía eólica, la más extendida, y la que cuenta con un mayor crecimiento es la de los parques eólicos para producción eléctrica.
Un parque eólico es la instalación integrada de un conjunto de aerogeneradores interconectados eléctricamente. Los aerogeneradores son los elementos claves de la instalación de los parques eólicos que, básicamente, son la evolución de los tradicionales molinos de viento. Como tales son máquinas rotativas que están formadas por tres aspas, de unos 20-25 metros, unidas a un eje común. El elemento de captación o rotor que está unido a este eje, capta la energía del viento. Mediante el movimiento de las aspas o paletas, accionadas por el viento, activa un generador eléctrico que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.
Estos aerogeneradores suelen medir unos 40-50 metros dependiendo de la orografía del lugar, pero pueden ser incluso más altos. Este es uno de los grandes problemas que afecta a las poblaciones desde el punto de vista estético.
Los aerogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra formando las granjas eólicas, sobre la costa del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a cierta distancia de la costa en lo que se llama granja eólica marina, la cual está generando grandes conflictos en todas aquellas costas en las que se pretende construir parques eólicos. El gran beneficio medioambiental que reporta el aprovechamiento del viento para la generación de energía eléctrica viene dado, en primer lugar, por los niveles de emisiones gaseosas evitados, en comparación con los producidos en centrales térmicas. En definitiva, contribuye a la estabilidad climática del planeta.
Un desarrollo importante de la energía eléctrica de origen eólico puede ser, por tanto, una de las medidas más eficaces para evitar el efecto invernadero ya que, a nivel mundial, se considera que el sector eléctrico es responsable del 29% de las emisiones de CO2 del planeta.
Como energía renovable que es contribuye minimizar el calentamiento global. Si nos centramos en las ventajas sociales y económicas que nos incumben de una manera mucho más directa son mayores que los beneficios que nos aportan las energías convencionales. El desarrollo de este tipo de energía puede reforzar la competitividad general de la industria y tener efectos positivos y tangibles en el desarrollo regional, la cohesión económica y social, y el empleo.
La industria eólica es un sector con indudable futuro. Las repercusiones que en materia de empleo está teniendo y va a tener esta dinámica inversión son sin duda importantes. Este despliegue de la energía eólica puede ser una característica clave del desarrollo regional con el objetivo de dar lugar a una mayor cohesión social y económica.
Los fondos invertidos a escala regional en el desarrollo de las fuentes de energía renovables pueden contribuir a elevar los niveles de vida y de renta de las regiones menos favorecidas o en declive mediante la utilización de recursos locales, generando empleos permanentes a nivel local y creando nuevas oportunidades para la agricultura. Las energías renovables contribuyen de esta forma al desarrollo de las regiones menos favorecidas, cuyos recursos naturales encuentran así una oportunidad.
La energía eólica supone una evidente contribución al autoabastecimiento energético. A pesar de que las ventajas medioambientales de la energía eólica son incuestionables, y de que existe un amplio consenso en nuestra sociedad sobre el alto grado de compatibilidad entre las instalaciones eólicas y el respeto por el medio ambiente, son muchos los que consideran que la instalación concreta de un parque eólico puede producir impactos ambientales negativos, que dependerán del emplazamiento elegido. Aunque muchas de ellas se encuentran en emplazamientos reservados.
Hay quienes consideran que la eólica no supone una alternativa a las fuentes de energía actuales, ya que no genera energía constantemente pro falta o exceso de viento. Es la intermitencia uno de sus principales inconvenientes. El impacto en detrimento de la calidad del paisaje, los efectos sobre la avifauna y el ruido, suelen ser los efectos negativos que generalmente se citan como inconvenientes medioambientales de los parques eólicos.
Con respecto a los efectos sobre la avifauna el impacto de los aerogeneradores no es tan importante como pudiera parecer en un principio. Otro de los mayores inconvenientes es el efecto pantalla que limita de manera notable la visibilidad y posibilidades de control que constituye la razón de ser de sus respectivos emplazamientos, consecuencia de la alienación de los aerogeneradores. A las limitaciones visuales se añaden las previsibles interferencias electromagnéticas en los sistemas de comunicación.
Energía geotérmica:
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
Parte del calor interno de la Tierra (5.000 °C) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.
El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico. Geotérmico viene del griego geo, "Tierra"; y de thermos, "calor"; literalmente "calor de la Tierra".
Energía mareomotriz:
La energía mareomotriz se debe a las fuerzas gravitatorias entre la Luna, la Tierra y el Sol, que originan las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa entre estos tres astros. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse en lugares estratégicos como golfos, bahías o estuarios utilizando turbinas hidráulicas que se interponen en el movimiento natural de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable.
La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes durante la fase de explotación. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y el impacto ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía.
Otras formas de extraer energía del mar son la energía undimotriz, que es la energía producida por el movimiento de las olas; y la energía debida al gradiente térmico oceánico, que marca una diferencia de temperaturas entre la superficie y las aguas profundas del océano.
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
Parte del calor interno de la Tierra (5.000 °C) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.
El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico. Geotérmico viene del griego geo, "Tierra"; y de thermos, "calor"; literalmente "calor de la Tierra".
Energía mareomotriz:
La energía mareomotriz se debe a las fuerzas gravitatorias entre la Luna, la Tierra y el Sol, que originan las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa entre estos tres astros. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse en lugares estratégicos como golfos, bahías o estuarios utilizando turbinas hidráulicas que se interponen en el movimiento natural de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable.
La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes durante la fase de explotación. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y el impacto ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía.
Otras formas de extraer energía del mar son la energía undimotriz, que es la energía producida por el movimiento de las olas; y la energía debida al gradiente térmico oceánico, que marca una diferencia de temperaturas entre la superficie y las aguas profundas del océano.
¿Cómo
se obtienen analgésicos, antibióticos, antihistamínicos, anticonceptivos y los
anestésicos?
Analgésicos
Se obtienen de la amapola. Interactúan con los receptores
específicos del cerebro y tienen capacidad de modular el dolor, las emociones y
otras funciones. Este tipo de sustancias son sintetizadas también por el propio
organismo y son conocidas como opioides endógenos (ß-endorfinas, las
encefalinas y las dinorfinas, que actúan como ligandos endógenos en los
receptores opioides y que participan en numerosos fenómenos de comportamiento,
además de intervenir en el refuerzo de distintas funciones como el apetito, el
dolor, la respuesta al estrés y el consumo de drogas, entre las que se incluye
el alcohol). Dadas sus fuertes propiedades de causar dependencia.
Los analgésicos narcóticos son los fármacos más potentes
para aliviar el dolor y su espectro de acción es el más amplio de los
analgésicos.
Actúan estimulando receptores específicos de la membrana
celular (tipos de receptores mu(u)1 y 2, kappa y delta) los cuales se
encuentran distribuidos en el Sistema Nervioso Central, y sistema Nervioso
Perisférico en las zonas relacionadas con la transmisión del dolor. Además hay
un tracto gastrointestinal, sistema cardiovascular y glándulas suprarrenales.
Antibióticos
Son sustancias que se usan para matar o inhibir el crecimiento de las
bacterias. El antibiótico pionero fue la penicilina, que revolucionó el
tratamiento de las infecciones, como la neumonía y la tuberculosis, y su
producción, a partir de hongos, constituyó la primera aplicación de la
biotecnología a la industria farmacéutica. Su descubrimiento se debe a
Alexander Fleming, que en 1928 encontró que el hongo Penicillum notatum
producía "algo" capaz de matar a las bacterias que estaba estudiando.
En 1938 Howard Florey y Ernst Chain aislaron la penicilina a partir del hongo y
realizaron los experimentos claves en ratones. La producción comercial comenzó
en 1943. Actualmente, la mayoría de los antibióticos, denominados
"naturales", se obtienen a partir de los microorganismos que los
producen. Así, mientras algunas especies de Penicillum producen penicilina,
otras fabrican antibióticos tan importantes como las cefalosporinas. Otros
antibióticos naturales muy conocidos, como la tetraciclina, la estreptomicina y
la eritromicina, son elaborados por bacterias del género Streptomyces. Los
antibióticos denominados "semi-sintéticos" son extraídos de microbios
y luego mejorados en el laboratorio. Tal es el caso de la ampicilina, que surge
de la modificación química de la penicilina. Finalmente, algunos antibióticos,
como las sulfamidas, son fabricados enteramente en el laboratorio y por eso son
llamados "antibióticos sintéticos".
Anestésicos
La palabra anestesia significa 'ausencia de sensibilidad ante el
estímulo doloroso', pero cuando se refiere a su aplicación clínica incluye
también la vigilancia y compensación del estado del organismo durante el
procedimiento para el que se administra la anestesia.
La anestesia se obtiene mediante diferentes fármacos que bloquean
la transmisión y percepción del dolor por vía intravenosa o respiratoria
(anestesia general), o mediante la aplicación de anestésicos locales en grandes
troncos nerviosos (anestesia locorregional).
El anestesiólogo valora y prepara el estado del paciente antes de
la anestesia, decide la anestesia más segura para cada caso y la explica al
paciente, indica la administración de sedantes la noche antes, y la mañana de
la operación, en quirófano, realiza la anestesia y mantiene las funciones del
organismo adaptándolas a las fases de la operación mediante vigilancia clínica,
ayudado con aparatos monitores.
Al finalizar la operación, el paciente pasa a la unidad de
Recuperación Posanestésica vigilado por enfermeras especializadas y por el
médico de anestesiología. Es trasladado a planta cuando ha recuperado todas las
funciones y mantiene controlado el dolor.
La anestesia no está desprovista de riesgos -muy relacionados con
el estado del paciente y la operación que se realiza-, pero actualmente es muy
segura y por ello, además de para las operaciones quirúrgicas, se aplica cada
vez más en exploraciones dolorosas o molestas. Las complicaciones de la
anestesia, como dolor de garganta, náuseas y vómitos, o dolor de cabeza duran
poco tiempo y se controlan bien con tratamiento.
La analgesia epidural para el parto es una modalidad de anestesia
locorregional que, además de ser la más eficaz para controlar el dolor, es
beneficiosa para la evolución del parto y para el bienestar materno y fetal.
¿Cómo
se obtuvo la aspirina?
El sauce blanco es un árbol caducifolio de la familia de las salicacias,
puede llegar a alcanzar aproximadamente 25 metros de altura y suele habitar en
zonas templadas y húmedas, es común verlos crecer en las orillas de los ríos y
cursos de agua. Es muy frecuente en Asia y Norte de África, encontrándose
también extendido por todas las zonas templadas de Europa.
Su principal particularidad es que su corteza contiene salicina, el principio activo del ácido acetilsalicílico. Antiguamente, para tratar los estados febriles y reducir el dolor, se extraía extracto de salicina directamente de la corteza, que, al ser molida, desprende unos polvos blancos que contienen este principio activo. Actualmente el ácido acetilsalicílico se fabrica por síntesis química sin necesidad de recolectar la salicina a partir del sauce blanco y se comercializa con el nombre de “aspirina” (acuñado por los laboratorios Bayer).
Su principal particularidad es que su corteza contiene salicina, el principio activo del ácido acetilsalicílico. Antiguamente, para tratar los estados febriles y reducir el dolor, se extraía extracto de salicina directamente de la corteza, que, al ser molida, desprende unos polvos blancos que contienen este principio activo. Actualmente el ácido acetilsalicílico se fabrica por síntesis química sin necesidad de recolectar la salicina a partir del sauce blanco y se comercializa con el nombre de “aspirina” (acuñado por los laboratorios Bayer).
Su
principal particularidad es que su corteza contiene salicina, el principio
activo del ácido acetilsalicílico
La salicina también se obtiene de otras especies de
Sauces (géneroSalix), así como también de los
Álamos o Chopos (género Pópulus).
El ácido acetilsalicílico (AAS) es un derivado con las mismas propiedades
curativas que la salicina, pero con efectos secundarios menos agresivos.
Sus hojas del sauce blanco son de color verde
plateado, tienen el margen aserrado, miden entre 5 y 12 cm, su forma es
lanceolada y su envés sedoso. Sus flores se agrupan en influorescencias
cilíndricas llamadas amentos y crecen en primavera.
Esta especie es dioica, por lo que los amentos masculinos y femeninos se encuentran en diferentes individuos. La corteza es de color grisáceo.
El sauce blanco crece muy rápido, pero también está expuesto a más enfermedades, acortando su vida. Su madera es flexible y pesa muy poco, y se utiliza para hacer cerillas, entre otros utensilios.
Esta especie es dioica, por lo que los amentos masculinos y femeninos se encuentran en diferentes individuos. La corteza es de color grisáceo.
El sauce blanco crece muy rápido, pero también está expuesto a más enfermedades, acortando su vida. Su madera es flexible y pesa muy poco, y se utiliza para hacer cerillas, entre otros utensilios.
En los árboles, la salicina, revitaliza el sistema
inmunitario, ayuda soportar las sequías, plagas de insectos o en la
recuperación de alguna lesión. Esta sustancia es segregada por la corteza y
expulsada al exterior, en forma de gas.
En humanos, reduce la sensación de dolor y, además de propiedades analgésicas, posee propiedades antiinflamatorias, anticoagulantes y antipiréticas (rebaja la fiebre).
En humanos, reduce la sensación de dolor y, además de propiedades analgésicas, posee propiedades antiinflamatorias, anticoagulantes y antipiréticas (rebaja la fiebre).
La
salicina reduce los efectos característicos de una inflamación
La salicina actúa inhibiendo la síntesis de
prostaglandinas, familia de sustancias de naturaleza hormonal que intervienen
en multitud de procesos fisiológicos: Regulan diversas funciones como la
presión sanguínea, la coagulación de la sangre, la respuesta inflamatoria
alérgica y la actividad del aparato digestivo. Estos mediadores de carácter
lipídico, se liberan de las células de forma muy rápida cuando éstas sufren
algún daño, y son muy activas en el entorno de estas mismas células, causando a
nivel local efectos característicos de la inflamación como la coloración
rosada, el edema y el dolor inflamatorio.
La síntesis de prostaglandinas por parte de las
células, depende de la actividad de la enzima ciclooxigenasa o COX, que
convierte, mediante oxidación, el ácido araquídonico en prostaglandinas. Por lo
tanto, el bloqueo de la actividad de la enzima conllevará a una disminución de
la síntesis de prostaglandinas y de los efectos característicos de la
inflamación. Esto, es precisamente lo que hace el ácido acetilsalicílico: Al
inhibir a la ciclooxigenasa y la subsecuente síntesis de prostaglandinas, se
reduce la liberación de sustancias y mediadores inflamatorios, previniéndose
los efectos típicos de la como el dolor inflamatorio, la fiebre…
Es interesante saber que desde las etapas iniciales
del desarrollo de la aspirina hasta su patente se llegó a conocer el principio
activo y algunos de sus efectos (beneficiosos y adversos) pero se desconocía
cómo inducía esos efectos en el organismo, lo que en farmacología se llama el
sitio y el mecanismo de acción del fármaco. Para investigar y descubrir el
sitio y el mecanismo de acción de la aspirina fueron necesarios más de 70 años
desde su nacimiento y un gran desarrollo de la Química Biológica, la Biología
Celular y Molecular, la Fisiología, entre otras disciplinas.
Conclusión:
Buscar
diferentes materiales para sustituir los derivados del petróleo es muy
importante porque nos ayuda a proteger más el ambiente y como ya vimos es una
fuente de energía agotable, es cierto que últimamente estamos dependiendo mucho
del petróleo y eso se debe a lo industrializados que estamos hoy en día, nunca
está de más pensar en cuidar un poco nuestro entorno ya que al protegerlo al
mismo tiempo nos protegemos a nosotros.
Bibliografías:
Libro
3ro de química (pág. 263-264)
No hay comentarios:
Publicar un comentario