La celulosa y el problema de la deforestación

2.- La celulosa y el problema de la deforestación.

La celulosa es un polímero formado por moléculas de glucosa, muy abundante en el reino vegetal, ya que forma parte de la pared celular de las plantas. Sirve de materia prima para diversos tipos de sedes artificiales, pero la industria papelera es con diferencia la principal demandante de la célula.

La producción de celulosa plantea serios problemas medioambientales.

Se emplea en la fabricación de papeles de baja calidad como el de la prensa.

Conlleva un alto consumo energético y contribuye al efecto invernadero.

Los métodos utilizados son muy agresivos porque consumen una gran cantidad de agua, que se contamina con elevados niveles de sulfuros y compuestos orgánicos clorados. El uso de catalizadores y de nuevas técnicas de refinado de la celulosa ha reducido el riesgo de contaminación. Las empresas papeleras son incapaces de garantizar la ausencia total de sustancias tan peligrosas como las dioxinas. Por encima de la contaminación, el principal problema relacionado con la contaminación de la celulosa es la desforestación. Los bosques y las selvas son sumideros de CO2, impiden la desertización al contribuir a fijar los suelos para que las lluvias torrenciales arrastren la tierra fértil. Los bosques ayudan a mantener un adecuado nivel de humedad atmosférica y constituyen grandes ecosistemas.

Actividades como la industria de la madera y la celulosa; la tala indiscriminada; práctica agrícola y ganaderas convierten suelos fértiles en estériles la construcción de obras de ingeniería tales como carreteras, presas… tienen a la larga un efecto devastador sobre la masa vegetal de nuestro planeta.

Las consecuencias de la explotación forestal son aterradoras.

2.1.-Plantaciones forestales.

La industria de la celulosa es una autentica devoradora de madera. Estas empresas se defienden argumentando que han compensado las talas con reforestaciones y el impulso de las plantaciones forestales.

Como alternativa ecológica, las plantaciones forestales, en primer lugar, no llegan a convertirse en sumideros de CO2 comparables a los bosques naturales.

Las plantaciones a menudo desplazan a los habitantes de la región donde se establecen, viéndose estos obligados a talas otras zonas de bosque para practicar agricultura y ganadería subsistencia.

Al ser monocultivos reducen la biodiversidad.

El protocolo de Kioto (acuerdo para disminuir el CO2 en la atmosfera) incluye algunas clausulas con el objetivo de regular las plantaciones forestales.

Las empresas productoras de celulosa están abusando de plantaciones de géneros de rápido crecimiento como el eucalipto y el pino. El caso del eucalipto ofrece una madera de excelente calidad. Sin embargo, su introducción en un ecosistema ajeno provoca serias alteraciones: las raíces del eucalipto se propagan con rapidez, arrebatando a las demás especies vegetales toda la humedad y empobreciendo rápidamente el suelo; además, segregan sustancias químicas que inhiben el crecimiento de las demás especies e impiden la germinación de sus semillas.

Impacto económico y ambiental del uso de los nuevos materiales.

1.-Impacto Económico y Ambiental del uso de nuevos materiales.

Impacto económico: cambio brusco en una materia prima que repercute en todo el país.

La economía mundial se ha vuelto dependiente del petróleo.  

Las reservas mundiales de petróleo no tardarán en agotarse. Muchas de las necesidades que en la actualidad podrían ser satisfechas con productos como el biodiesel y el bioetanol. Sin embargo, el impacto medioambiental seria aun mayor que el provocado por la industria petrolífera.

Los países europeos hace tiempo que abandonaron sus políticas coloniales y permitieron que los países africanos se independizaran, pero estos siguen siendo víctimas de una nueva forma de explotación.

1.1.- Basura tecnológica

Los residuos tecnológicos se han convertido en un problema gravísimo por dos motivos:

1.-Los aparatos electrónicos son artefactos sumamente complejos cuyos componentes son muy difíciles de separar.

2.-Algunos de los materiales de los que están fabricados son enormemente nocivos para la salud. Se trata de metales pesados y toxinas que sino son adecuadamente tratados pueden difundir por tierra, mar y aire. Los componentes mas peligrosos de la chatarra electrónica:

·         Plomo: puede causar trastornos neuronales y dañar los riñones.

·         PVC: liberan a la atmosfera sustancias cloradas llamadas dioxinas.

·         Bromo: El plomo es un elemento químico de la tabla periódica.Afecta a la glándula tiroides

·         Bario: Una exposición a dosis elevada puede causar una amplia gama de alteraciones orgánicas.

·         Cromo: puede causar bronquitis crónica

·         Mercurio: está relacionado con  deficiencias cerebrales y hepáticas, especialmente en fetos y lactantes.

·         Berilio: cancerígeno.

·         Cadmio: puede degradar seriamente los riñones y los huesos.

Estos residuos no deben mezclarse con la basura normal, por ello se han puesto puntos limpios donde se deposita la basura tecnológica.

Instituciones andaluzas de investigación y Desarrollo. Los parques tecnológicos andaluces.

6.-Instituciones Andaluzas de investigación y desarrollo. Los parques tecnológicos andaluces.

El sector I+D cuenta con el respaldo de las instituciones andaluzas. El Instituto de Ciencia de Materiales, esta participando por la Junta de Andalucía, la Universidad de Sevilla y el Consejo superior de Investigaciones Científicas. Además de ejecutar proyectos de investigación y desarrollo, realiza una importante labor de divulgación
La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha promovido varias funciones con el objetivo de impulsar todo tipo de proyectos tecnológicos.
La principal es la Corporación Tecnológica de Andalucía.
Las Universidades andaluzas están creando un puente entre la pura investigación científica y el mundo empresarial. Un buen ejemplo de ello lo constituye el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales (GERM)
El sector tecnológico andaluz tiene a su disposición varios espacios para desarrollar su tarea. El principal es el Parque Tecnológico de Andalucía. Posteriormente se inauguró el Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93.
Los parques tecnológicos de Córdoba, Almería y Huelva acaban de iniciar su andadura y su futuro es prometedor.

La gran estrella del Sector tecnológico es Aerópolis, el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía, fruto de la apuesta de la multinacional aeronáutica europea EADS por nuestra región.
Hasta el modernísimo avión de transporte A400M y varios de los componentes del superjumbo europeo A380 se fabrican en Aerópolis.

El avance de la nanotecnología

5.-El avance de la nanotecnología

Desde que se desarrollaron los primeros circuitos integrados a finales de los años 50, la escala de integración ha llegado hasta límites inimaginables.
La nanotecnología esta ya en condiciones de dar el siguiente paso: los transmisores pronto serán sustituidos por moléculas llamadas rotaxanos.
Los nanotubos, que son buenos conductores de la electricidad, podrían actuar como cables increíblemente finos.
En un futuro podríamos contar con nanorrobots capaces de regular reacciones químicas, reparar defectos estructurales indetectables y, sobre todo, revolucionar el mundo de la biomedicina. Mediante los nanorrobots seria posible luchar contra enfermedades.

El desarrollo tecnológico.Sus aplicaciones.

4.-El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones

En nuestra sociedad se está estimulando la búsqueda de nuevos materiales llamados a revolucionar nuestras vidas en el futuro.

• Las cerámicas son materiales que han dado a los investigadores muchas mas decepciones que alegrías. Se trata de materiales fáciles de moldear que tras ser sometidos a cocción adquieren una gran dureza y resistencia al calor.

cerámica

• Las arcillas son materiales cerámicos por excelencia. Por su capacidad para soportar altas temperaturas son utilizados en circuitos electrónicos y en las cubiertas protectoras de aeronaves como los transbordadores espaciales.

 Ningún motor cerámico ha sido capaz de pasar a la fase de producción en masa.
La industria aeronáutica es una de las principales demandantes de nuevos materiales.
En la actualidad están cobrando una importancia cada vez mayor los materiales compuestos, llamados así porque resultan de la combinación de dos o más materiales que dan como resultado un material nuevo, cuyas propiedades son superiores a la simple suma de las de los materiales originales; esta peculiaridad es conocida como ingeniería con el nombre de sinergia.

• La fibra de carbono, es un material compuesto que se sintetiza a partir de un polímero tipo fibra llamado poliacrilonitrilo y un polímero adhesivo. El proceso de fabricación es bastante complejo y muy costoso, pero la ligereza y la extraordinaria resistencia de las fibras de carbono, que puede llegar a ser mayor que la del acero, justifica su coste.

4.1.-Moléculas a la carta: fullerenos y nanotubos.

El carbono es un de los elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la vida.
Existe una propiedad natural llamada alotropía, que consiste en que un mismo elemento o compuesto puede presentar propiedades diferentes según la disposición de sus átomos o moléculas.
El carbono presenta dos formas alotrópicas a la naturaleza: el grafito y el diamante.
En el año 1985 era descubierta por casualidad una molécula que fue llamada inicialmente futboleno, pues su forma recordaba a la de un balón de futbol; pronto fue conocida como buckminster fullereno. En poco tiempo surgió toda una familia de moléculas basadas en la combinación de pentágonos y hexágonos, denominados fullerenos.
Ponto quedaron en evidencia algunas de sus propiedades: se pueden polimerizar, se pueden inscribir uno dentro de otro y es posible sustituir alguno de sus átomos de carbono por lo de otros elementos, obteniendo los llamados heterofullerenos.
Si se eliminan los enlaces que establecen pentágonos y únicamente dejamos los que dan lugar a hexágonos, el carbono no forma fullerenos. Esto se debe a que la molécula no llega a cerrarse sobre si misma, sino que forma una lamina que puede enrollarse derivando el los llamados nanotubos.
Un delgado hilo formado por nanotubos seria capaz de resistir esfuerzos de tracción que ni cientos de cables de acero unidos soportarían.

Materiales artificiales

3.-materiales artificiales.
La moderna industria química ha hecho posible el desarrollo de nuevos materiales: materiales artificiales; aunque algunos de ellos provienen de tiempos remotos como el vidrio y el papel.

El vidrio, al estar compuesto fundamentalmente de silicio, es un material muy fácil de conseguir.El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza aunque también puede ser producido por el hombre.
 Solamente con arena de playa podríamos obtener vidrio.  Los principales componentes de este son sílice, carbonato sódico y carbonato cálcico.

El papel, es el material mas usado por el ser humano.
El primer material de esta clase del que se tiene constancia es el papiro. 
En los lugares en los que no existía el papiro se usaba el pergamino.
El principal componente de nuestro papel actual, es la celulosa. Como la demanda actual de papel es muy alta, esta provocando daños a nuestro ecosistema, aunque entre todos podemos reciclarlos y ayudar a nuestro planeta.





3.1.-materiales de construcción: cementos y hormigones.

Existen aglomerantes naturales que se emplean desde hace mucho tiempo. Los egipcios se valían
del yeso y diversas formas de mortero.
Los romanos con el opus caementicium, compuesto con cal y ceniza volcánica del Vesubio, conocida como puzolana.
Con el fin del Imperio, el mortero.
Hoy en día existe un tipo de cemento para cada necesidad de construcción, pero básicamente todos se elaboran a partir de arcilla y roca caliza finalmente pulverizadas y sometidas a un proceso de cocción, el producto obtenido se le llama Clinker.
Los componentes químicos del cemento son silicatos de calcio y eventualmente otros metales como el hierro, el aluminio o el manganeso.
El proceso, que según el tipo de cemento puede durar desde algunos minutos hasta varias horas, recibe el nombre de fraguado.
Con cemento como aglutinante y diversos componentes áridos se elabora el hormigón, el cual, es una piedra artificial capaz de soportar esfuerzos muy grandes.
Se le añaden gravillas de acero y se obtiene el hormigón armado, el cual, es un material muy resistente.




3.-2 los modernos materiales artificiales: los polímeros.

Los polímeros son sustancias constituidas por moléculas enormes, resultado de la concatenación de un gran numero de moléculas de tamaño normal llamadas monómeros.
Estos están presentes en multitud de objetos de nuestra vida cotidiana.
 En bioquímica son muy comunes los polímeros, un buen ejemplo de esta es el colágeno, fibra que hace posible la cohesión de tejidos como la piel y los músculos.
Dada la increíble variedad de polímeros que existe en la actualidad su clasificación es una tarea difícil.

• Según el criterio de la clasificación del comportamiento de los polímeros, podemos clasificarlos en:

1. polímeros termoplásticos, que se reblandecen por acción del calor sin que su estructura molecular sufra alteraciones.
2. Polímeros termoestables, que una vez enfriados no pueden volver a ser moldeados por efecto del calor.

• Según sus propiedades mecánicas:

1. Elastómero: polímeros capaces de soportar grandes deformaciones sin llegar a romperse y de volver a recuperar su forma.
2. Plastómeros : aquellos que al surgir una transformación no vuelve a recuperar su forma.
3. Fibras: presentan alta resistencia a las deformaciones.
4. Recubrimientos: sustancias liquidas que puede extenderse sobre superficies formando una fina película protectora.
5. Adhesivos: capaces de formar fuertes enlaces con las superficies con las que entran en contacto.

A continuación podemos ver una relación de los polímeros más usuales:

Materiales Naturales

2.-MATERIALES NATURALES
La naturaleza es la creadora de los materiales y por ello ¡¡tenemos que cuidarla mucho!!

2.1.-DERIVADOS DEL PETRÓLEO
El petróleo es un líquido viscoso, generalmente de tonalidades muy oscuras, y el cual tiene una apariencia aceitosa.
Este es el resultado de la descomposición de la flora y la fauna durante millones de años.
El petróleo se encuentra impregnando rocas porosas confinadas entre estratos de roca impermeable, en profundidades que varían desde la superficie hasta miles de metros de profundidad
El petróleo es una mezcla de hidrocarburos.
Los derivados del petróleo  son vitales para nuestra vida diaria. Podemos decir que casi todos los elementos de los que constamos llevan este combustible.
Aunque él tiene muchísimos usos, también podemos encontrar diversos problemas:

• Es un recurso limitado.                 
• Es contaminante.
• Provoca impacto ambiental.
• Y muchos problemas más.

El petróleo es una parte importante de todas nuestras vidas. Este es el caso si vives en los Estados Unidos, en  Kenia o en Brasil. En todos los lugares usas petróleo. Hasta usas el petróleo de maneras inimaginables.
Como el petróleo crudo tiene poca utilidad, pasa por refinerías, que son grandes plantas industriales en las que el petróleo es sometido a una serie de procesos físicos y químicos, cuyo resultado final es la obtención de los diferentes hidrocarburos de los que esta compuesto:
La destilación: el petróleo evaporado se hace ascender, se va enfriando poco a poco, permitiendo la separación de los diferentes hidrocarburos gracias a que cada uno de ellos se condesa a temperaturas diferentes.
El principal proceso es la descomposición térmica, consistente en el calentamiento del crudo a grandes presiones, que provocan la descomposición o la transformación de las moléculas de hidrocarburos.
La industria petroquímica es la responsable de una enorme cantidad de productos tales  como fertilizantes, detergentes%85

2.2.- LA PIEDRA NATURAL.
La piedra natural nos ha servido durante muchos siglos, ya no solo para la construcción, sino también para la escritura.

La piedra natural el principal problema que tiene es el transportarla.
Hoy en día la piedra natural ha sido sustituida en la construcción por modernos materiales y piedras artificiales.
Las piedras naturales se clasifican en cinco grandes grupos: areniscas, pizarras, calizas, granitos y mármoles.

• La arenisca es una roca sedimentaria formada por arena y un aglutinante natural. Su calidad depende de la composición química de ambos componentes.
• Las pizarras son rocas metamórficas. Se trata básicamente de arcillas compactadas, fáciles de fragmentar o dividir en finas hojas planas. Siguen siendo muy usadas en la construcción de tejados.
• Las rocas calizas son aquellas cuyo componente principal es carbonato cálcico.Su principal inconveniente es que son muy vulnerables al ataque de los ácidos.
• El granito es una roca intrusiva.Tiene aspecto granulado. Sus componentes son: cuarzo y diversos tipos de minerales denominados feldespatos y micas. El granito es extremadamente duro, pesado y resistente.El inconveniente que presenta es que es difícil de transportar y de trabajarlo.
• El mármol es el tipo de piedra ideal para la ornamentación. Es una roca metamórfica.   El mármol resulta de la transformación de la roca caliza. Según sus impurezas presenta   tonalidades que van desde el blanco nuclear hasta e negro azabache

2.3.- LA MADERA
La madera es otro de los materiales utilizados por el ser humano. Es una de las materias primas mas explotadas de la historia de la humanidad.
Los dos principales componentes de la madera son la celulosa y la lignina.
Ambos son polímeros naturales.

                                                 PROPIEDADES DE LA MADERA:

2.4.- LOS METALES.
Los metales son elementos que se distinguen por presentar algunas de las siguientes propiedades:
Apariencia brillante, son dúctiles, son maleables, son buenos conductores del calor y la electricidad y forman iones positivos en soluciones acuosas.
Los metales en la naturaleza se encuentren en forma de minerales.
Un efecto indeseado causado por la reactividad de los metales es la corrosión, causante de pérdidas valoradas en millones de euros anuales. La excepción a esta regla so los llamados metales nobles, que por su baja reactividad son ideales para la industria de la joyería.
Muchos metales mejoran sus propiedades al mezclarse con uno o más elementos. Estas mezclas reciben el nombre de aleaciones.

EN ESTA PAGINA WEB PUEDES INFORMARTE PERFECTAMENTE SOBRE LOS METALES: http://www.librosvivos.net/smtc/hometc.asp?temaclave=1122

LOCALIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA Y DE LOS PRINCIPALES PRODUCTOS.

Como todos sabemos, para la formación de materiales se necesita partir una materia prima.

Todo cuanto encontramos en la naturaleza es susceptible de ser utilizado como materia prima, por lo que su origen puede ser mineral, vegetal o animal.

La importancia de una materia prima se debe a la cantidad de productos que se puede elaborar con ella y al consumo de dichos productos.

·         El número de materias primas y de productos manufacturados han ido aumentando a lo largo de la historia, debido a que necesidades humanas también han ido aumentando.

Los primeros humanos, también tuvieron necesidades, que le llevaron a la utilización de materiales minerales como el sílex o el pedernal, con los que elaboraban herramientas cortantes.

Fueron las necesidades las que provocaron la creación de nuevos materiales, como el uso de las pieles, o como por ejemplo el de la madera.

·       En el mundo actual, encontramos materias primas fundamentales, como el petróleo, el hierro, el carbón , el cobre , el bronce y materiales semiconductores.

Todas estas materias primas son conocidas por el  gran público, aunque también existen materiales muy poco conocidos, pero los cuales son esenciales para nuestra vida cotidiana.