jueves, 22 de marzo de 2012

Fuentes no renovables de energía

Petróleo
Ventajas:
  • La tecnología para su procesado está muy desarrollada y se logran productos de alta calidad.
  • Las infraestructuras para su transporte y distribución están muy desarrolladas.
  • Tiene un alto poder calorífico, lo que brinda mucha autonomía a los sistemas que lo usan, ya que con un pequeño depósito de combustible se obtienen muchas horas de trabajo.
  • Hay una gran cantidad de máquinas, calderas, etc., adaptadas a su uso.
Inconvenientes:
  • Es un recurso que se consume a gran velocidad. Algunas previsiones estiman que puede agotarse en menos de 40 años.
  • Su combustión produce mucho CO2. El uso de este combustible es actualmente una de las principales fuentes de este gas.
  • Para los países no productores de petróleo, su uso supone la dependencia de un producto importado cuyo precio tiende a subir.
  • El transporte de crudo en barcos petrolíferos hasta las refinerías, representa un riesgo para el medio ambiente por la posibilidad de vertidos al mar, ya sea por accidentes, que originan mareas negras o por actividades ilegales, como el lavado de los tanques en alta mar.
  • Los aditivos antidetonantes como el plomo son muy contaminantes.


Carbón
Ventajas:
  • Su manipulación y transporte son fáciles y no existe prácticamente riesgo de accidentes que produzcan algún tipo de contaminación.
  • Es barato y las reservas actuales son muy grandes.
  • Algunas variedades, como las antracitas, tienen un altísimo poder calorífico. Esto las hace muy aptas para los procesos industriales que requieren altas temperaturas, como la siderurgia y la fabricación de cementos, cerámicas y vidrios.
  • Admite diversos tratamientos, como la destilación seca, para obtener subproductos como el coque y el gas ciudad, de muy alto poder calorífico.
Inconvenientes:
  • Su extracción requiere trabajos de minería que producen impactos ambientales.
  • Las variedades más baratas y abundantes tienen una calidad baja y su combustión es muy contaminante debido a su contenido en azufre.
  • Su combustión es muy sucia, y es una importante fuente de CO2 y de hollín.
  • La minería acarrea un importante riesgo de accidentes.

Gas natural
Ventajas:
  • Su combustión es relativamente limpia, ya que contiene niveles muy bajos de azufre y otras impurezas.
  • Su transporte es sencillo por medio de gasoductos, camiones o buques cisterna, ya que el gas es licuable si se comprime y enfría por debajo de -160 oC.
Inconvenientes:
  • Su combustión produce mucho CO2, ya que este componente se encuentra en su composición inicial. Su consumo creciente lo convierte en uno de los principales causantes del aumento de la concentración de este gas de efecto invernadero en la atmósfera.
  • La explotación de los clatratos oceánicos produciría probablemente fuertes impactos ambientales negativos.

Fisión nuclear
Ventajas:
  • Existen grandes reservas de mineral de uranio, y actualmente la tecnología para la obtención de material fisionable está muy desarrollada.
  • No genera CO2, ya que no se produce ninguna combustión.
  • El rendimiento de estas centrales es muy alto.
  • Las centrales que se construyen son cada  vez más seguras.
Inconvenientes:
  • La posibilidad de un accidente es muy preocupante, ya que un escape radiactivo produciría graves daños a las personas y al resto de seres vivos expuestos a la radiación.
  • Es una fuente no renovable de energía, y debe plantearse su sustitución paulatina por fuentes renovables de energía.
  • Los residuos radiactivos son de alta actividad y necesitan un tratamiento y un almacenamiento cuidadoso y costoso.

martes, 6 de marzo de 2012

Un mejor modo de acondicionar los suelos forestales después de un incendio

Los incendios forestales, aún cuando no provoquen la muerte de seres humanos, causan graves daños en los recursos forestales, y pueden devastar explotaciones agrícolas o madereras, así como viviendas, bienes e infraestructuras.

Pero las desgracias portadas por un incendio no terminan cuando el fuego ha sido sofocado. Devolver el terreno a su estado anterior no es sólo replantar vegetación. Después de un incendio forestal, el suelo no está en las mejores condiciones. Y, en lo que es un círculo vicioso a veces muy difícil de romper, los suelos quemados, al estar desnudos por la ausencia de vegetación, son más vulnerables a la erosión, lo que dificulta aún más la regeneración del bosque.

Ahora, Marcos Lado, de la Universidad de La Coruña en España, y Assaf Inbar, Marcelo Sternberg y Meni Ben-Hur de la Universidad de Tel Aviv, Israel, han estudiado un nuevo procedimiento para la protección de los suelos que podría reducir significativamente la erosión en zonas devastadas por incendios forestales.

Trabajando con un polímero orgánico, originalmente utilizado en la agricultura, el equipo de investigación ha probado su método en el laboratorio, y también en el bosque de Birya en Israel. Dicho bosque, por desgracia, es un lugar idóneo para poner a prueba la nueva técnica, ya que buena parte de él ha sido pasto de las llamas.

La protección del suelo contra la erosión es vital para lograr un rápido restablecimiento de la vegetación. Y el nuevo método puede ser más barato que las soluciones convencionales a las que hoy se recurre, tales como crear barreras de troncos o cubrir el terreno con paja, virutas de madera y otros materiales.

Después de un incendio forestal, a menudo el suelo sufre una erosión considerable, pues al quemarse la vegetación, éste queda desnudo. Privado de la protección contra los elementos meteorológicos que proporciona la vegetación, el suelo no puede absorber las lluvias intensas. Si el agua no puede penetrar en el suelo, fluye por la parte superior, y arrastra tierra consigo. El peligro es especialmente grande en los bosques con pendientes pronunciadas, o en aquellos en los que hay poca cantidad de tierra sobre un lecho rocoso. Tras la desaparición de grandes cantidades de tierra, en muchos casos es difícil reforestar la zona.

Marcos Lado y sus colegas recurrieron a la poliacrilamida, un polímero ampliamente utilizado en la agricultura para evitar la erosión del suelo. Probaron el polímero en porciones de suelos quemados, tanto en el laboratorio utilizando un simulador de lluvia, como en un terreno real bajo la lluvia natural.

Tanto con las lluvias simuladas como con las naturales, los suelos quemados permanecieron mucho más estables con la incorporación de la poliacrilamida que sin ella. Con la adición del polímero, aplicado en forma de gránulos, sumando cerca de 50 kilogramos cada 2,5 hectáreas, la erosión del suelo se redujo en un 50 por ciento.

Con un precio en torno a los 3 dólares por kilo, los gránulos de poliacrilamida pueden ser una alternativa asequible en comparación con otros métodos más costosos. Además, la poliacrilamida, al no ser tóxica, no perjudica a la vegetación existente.

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Excepto cuando se indique lo contrario, la traducción, la adaptación y la elaboración de texto adicional de este artículo han sido realizadas por el equipo de NCYT. 

¿Un atajo para mitigar el calentamiento global?

En un estudio realizado por un equipo internacional que aunó los esfuerzos de muchos científicos se ha llegado a la conclusión de que existen dos medidas posibles, relativamente simples y baratas, de reducir las emisiones a la atmósfera de dos sustancias contaminantes muy comunes.

Aplicándolas, se podría reducir de manera notable el calentamiento global y mejorar la salud humana y la agricultura en las próximas décadas.

En lugar de concentrarse en las emisiones de dióxido de carbono (CO2), que es el principal culpable del cambio climático, la estrategia propuesta por estos científicos sería concentrarse en aplicar procedimientos para reducir las emisiones de metano y hollín de los procesos industriales y agrícolas, usando tecnologías existentes que ya han sido probadas. Ellos estiman que esto recortaría medio grado centígrado el nivel de calentamiento pronosticado para mediados de este siglo. Las proyecciones sobre el futuro calentamiento varían, pero como promedio apuntan para el año 2050 a un incremento de aproximadamente 1,34 grados centígrados con respecto a las temperaturas actuales.

Los recortes reducirían además las muertes prematuras ocasionadas como consecuencia de la contaminación atmosférica, y acabarían también potenciando el rendimiento de los cultivos, según el equipo de Drew Shindell, investigador del Instituto Goddard de la NASA para los Estudios del Espacio (GISS, por sus siglas en inglés) y el Instituto de la Tierra (dependiente de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York).

Por supuesto, si a esta estrategia se le sumase la de recortar las emisiones de dióxido de carbono, el resultado podría ser mucho mejor.

El dióxido de carbono, un producto emitido en grandes cantidades por actividades humanas como la quema de combustibles fósiles y biomasa, es el principal causante del calentamiento global. Sin embargo, no se está haciendo mucho para recortar sus emisiones, dado que los retos políticos, económicos y tecnológicos para conseguirlo son enormes.

El principal problema con el CO2 es que, una vez en la atmósfera, puede permanecer en ella durante siglos.
El metano y el hollín también contribuyen, pero son eliminados de manera natural más rápidamente, y además, argumentan los autores del nuevo estudio, ya hay estrategias disponibles para ocuparse de ellos con carácter inmediato.

El metano es un componente inflamable del gas natural, un subproducto natural de procesos de digestión y de descomposición, y un gas de efecto invernadero. Aunque menos presente en la atmósfera que el CO2, comparado con éste a igual peso es mucho más potente en su efecto invernadero. También reacciona con otros gases para formar el ozono superficial, una sustancia que a ras de suelo constituye un contaminante importante pues daña cosechas y perjudica a la salud humana.

El hollín proviene de la combustión incompleta de la madera, el carbón y otros combustibles. Absorbe la radiación del Sol, y también puede alterar los patrones de las precipitaciones. Por otra parte, agrava diversas enfermedades respiratorias y cardiovasculares.

Tal como señalan los autores del nuevo estudio, tarde o temprano habrá que hacer frente a las emisiones del CO2, pero comenzar ya a ocuparse de esas otras sustancias contaminantes, aprovechando que es ahora más fácil, puede ser una especie de atajo para refrenar el calentamiento global y evitar que alcance niveles aún más peligrosos que el actual.

Estos recortes en las emisiones de metano y hollín evitarían entre 700.000 y 4,7 millones de muertes prematuras por año debidas a la contaminación atmosférica al aire libre, y un aumento del rendimiento de los cultivos de entre 30 y 135 millones de toneladas anuales, a causa de las reducciones del dañino ozono superficial en la década del 2030 y más adelante. Expresado en términos de economía, los científicos calculan que los beneficios globales de la reducción del metano serían de entre 700 y 5.000 dólares estadounidenses por tonelada, mientras que el costo típico de la reducción de esas emisiones estaría por debajo de los 250 dólares por tonelada.

Además de Shindell, en esta investigación han trabajado 23 especialistas de América del Norte, Europa, África, Oriente Medio y Asia.

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La acidificación de los océanos se acelera a un ritmo récord

Un equipo internacional, con participación española, advierte sobre la velocidad sin precedentes de los cambios que se avecinan en la química marina. El trabajo, publicado en 'Science', demuestra las consecuencias de las emisiones de dióxido de carbono (CO2), que los humanos emiten a la atmósfera, en la aceleración de la acidificación de las aguas de los mares y los océanos.
Además de provocar el calentamiento global, las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono (CO2) alteran la química de las aguas de los mares y océanos, conduciéndolas hacia una progresiva acidificación. Una investigación internacional, con participación de científicos españoles, advierte sobre las características sin precedentes de las alteraciones que se avecinan en la química marina. Esta modificación, tal y como se publica en Science, conlleva importantes repercusiones para los organismos y ecosistemas marinos.
El trabajo, en el que han participado investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), de la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA) y de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), pone de manifiesto la magnitud y gravedad del cambio antropogénico en la química marina. Según los autores, aunque a lo largo de los últimos 300 millones de la historia de la Tierra la química oceánica ha sufrido profundos cambios, ninguno de ellos parece haber sido a la vez tan rápido, de tanta magnitud y tan global como el que está ocurriendo en la actualidad.
La acidificación marina ocurre a medida que el CO2 emitido por las actividades humanas, derivado fundamentalmente de la quema de combustibles fósiles, se disuelve en los océanos. Más del 30% de las emisiones antropogénicas de CO2 pasa directamente a los océanos, que se vuelven progresivamente más ácidos. La acidificación perjudica a muchas formas de vida marina e interfiere, por ejemplo, en el desarrollo de especies que construyen caparazones o esqueletos de carbonato cálcico, como los corales o los moluscos. Puede afectar también a especies del fitoplancton, que constituye un eslabón esencial de las redes tróficas marinas, de las que dependen los peces, crustáceos y otras especies. 
Gran parte de la investigación sobre esta problemática se basa en experimentación en acuarios que simulan escenarios futuros de acidificación y evalúan la respuesta de los organismos. Por el contrario, para este estudio se ha analizado el registro geológico mediante análisis paleontológicos y geoquímicos, y se ha buscado eventos pasados de acidificación marina para detectar posibles efectos en la biota marina.
El estudio ha detectado momentos concretos de la historia de la Tierra asociados con una profunda acidificación, como el máximo térmico del Paleoceno‐Eoceno, hace 56 millones de años. “Debido a emisiones volcánicas y a la desestabilización de hidratos de metano congelado en los fondos marinos, se liberaron a la atmósfera grandes cantidades de carbono, de una magnitud parecida a la que los seres humanos podrían llegar a emitir en el futuro", detalla Carles Pelejero, investigador del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC y de ICREA.
El científico añade: "Durante este evento tuvieron lugar grandes extinciones, sobre todo de faunas bentónicas. No obstante, la inyección de CO2 fue, como mínimo, 10 veces más lenta que la actual, lo que augura consecuencias más catastróficas al cambio antropogénico actual”.
El registro geológico proporciona detalles sobre los cambios biológicos asociados a otras grandes perturbaciones globales, como la gran extinción acaecida tras el impacto del asteroide que marcó el final del Cretácico, hace 65 millones de años, evento en el que se cree que también se acidificaron los océanos.
Otras extinciones, como la del final del Triásico, hace 200 millones de años, y la del final del Pérmico, hace 252 millones de años, también pudieron implicar un importante proceso de acidificación. No obstante, todas estas extinciones también fueron asociadas a disminuciones en el contenido de oxígeno de los océanos y a grandes calentamientos. De hecho, estas tres presiones medioambientales son las que están afectando de manera más global a los océanos actuales: el calentamiento, la acidificación y la desoxigenación.
La investigadora Patrizia Ziveri, de la Universidad Autónoma de Barcelona, afirma: “A la vista de los impactos que detectamos a través del registro fósil, no queda ninguna duda de que deberíamos atacar cuanto antes el problema desde su raíz, adoptando medidas para reducir inmediatamente nuestras emisiones de CO2 en la atmósfera”. (Fuente: CSIC/SINC)