Geotermia

es la energía termal acumulada bajo la superficie de la tierra en zonas de agua de alta presión, sistemas de vapor o de agua caliente, así que en rocas calientes. La energía termal usada consiste en parte de la corriente permanente de calor desde el núcleo de la tierra, a través del manto y hasta la superficie, dónde la energía está desprendido a la atmósfera. La otra parte forman procesos de desintegración radiactiva que suceden naturalmente en el manto y liberan energía.

se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia que estudia los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales que intentan explotar ese calor para producir energía eléctrica y/o calor útil para el ser humano

La explotación de energía geotérmica se puede separar en geotermia cerca de la superficie y geotermia de alta profundidad. Mientras la geotermia cerca de la superficie está explotado con colectores y sondas instalados en la tierra (profundidad aproximadamente 100 -150 m) para suministrar edificios individuales (o complejos de edificios), la explotación de alta profundidad ofrece la posibilidad de proyectos de suministro de energía más largos, incluyendo la generación de energía eléctrica.

La geotermia en México

 Hay cinco campos geotérmicos identificados en México, cuatro de las cuales se encuentran bajo explotación con una capacidad total instalada de 958 MW, lo que representa el 2.1% de la capacidad eléctrica total del país operada por la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Tales campos son los siguientes:

 §  Cerro Prieto, B.C., con 720 MW de capacidad.

§  Los Azufres, Mich., con 188 MW de capacidad.

§  Los Humeros, Pue., con 40 MW de capacidad.

§  Las Tres Vírgenes, B.C.S., con 10 MW de capacidad.

§  Cerritos Colorados, Jal., con un potencial estimado por la CFE en 75 MW.

Geotermia para generar energía eléctrica

Como los sistemas geotérmicos se forman preferentemente en los bordes entre placas tectónicas, donde también suelen ocurrir fenómenos de vulcanismo y sismicidad, los países ubicados en o cerca de esos sitios son los que poseen más recursos geotérmicos.

Una gran cantidad de países utiliza la geotermia de manera directa para diversas aplicaciones (calefacción, balnearios, deshidratación de vegetales, invernaderos, secado de madera, bombas de calor, etc.), pero sólo 24 países, hasta la fecha, la emplean de manera indirecta para generar energía eléctrica.

Esos países tienen una capacidad geotermoeléctrica instalada total de más de 10 mil megawatts, estando ahora México en cuarto lugar, como se observa en la tabla siguiente que incluye datos a diciembre de 2009. Los datos serán actualizados después de la celebración del Congreso Geotérmico Mundial en abril de 2010.

Biocombustibles

Se entiende por biocombustible a aquellos combustibles que se obtienen de biomasa, es decir, de organismos recientemente vivos (como plantas) o sus desechos metabólicos (como estiércol).

Los biocombustibles pueden reemplazar parcialmente a los combustibles fósiles. En comparación con otras energías alternativas, como la proporcionada por el hidrógeno, el reemplazo de los combustibles fósiles por biocombustibles en el sector de transporte carretero puede ser realizado con menores costos, debido a que no requieren grandes cambios en la tecnología actualmente utilizada, ni tampoco en el sistema de distribución. Utilizar otro tipo de energía, como la obtenida a través del hidrógeno, que se basa en una tecnología totalmente distinta, requeriría grandes cambios en el stock de capital. Esto no implica que se deban descartar nuevas fuentes de energía, sino que los biocombustibles serán los que tendrán más crecimiento en el corto plazo.

- La biomasa tradicional es utilizada en países subdesarrollados, principalmente en zonas rurales. Esta energía es neutra en emisiones de CO2 (utiliza fotosíntesis reciente), pero tiene elevados costos ambientales, sanitarios y económicos.

 - Con respecto a la biomasa para generar electricidad, este sistema es utilizado en países industrializados con elevados recursos forestales, que utilizan madera para generar electricidad.

 - Los biocombustibles líquidos proporcionan actualmente aproximadamente la energía equivalente a 20 millones de toneladas de petróleo (lo que equivale al 1% del combustible utilizado mundialmente para transporte por carretera) [Comité de Seguridad Alimentaria Mundial 2007].

 Los biocombustibles que mas se utilizan son el etanol y el biodiesel. El etanol puede ser utilizado en motores que utilizan nafta, mientras que el biodiesel puede ser utilizado en motores que utilizan gasoil.

El etanol es un biocombustible a base de alcohol, el cual se obtiene directamente del azúcar. Ciertos cultivos permiten la extracción directa de azúcar, como la caña azucarera (Brasil), la remolacha (Chile) o el maíz (Estados Unidos). Sin embargo, prácticamente cualquier residuo vegetal puede ser transformado en azúcar, lo que implica que otros cultivos también pueden ser utilizados para obtener alcohol. Aunque con la tecnología disponible actualmente este último proceso es muy costoso, se pronostica que ocurran avances en este sentido (las llamadas tecnologías de segunda generación).

La Unión Europea proyecta cortar todo su gasoil con un 5.7% de biodiésel en el año 2010. Estados Unidos planea reemplazar el 20% de su consumo de petróleo en diez años, utilizando etanol. Brasil fue un pionero en la utilización de biocombustible, hace treinta años implementó un plan para reducir la dependencia del petróleo. Ahora tiene excedentes de etanol, producido a partir de la caña de azúcar. Argentina emitió una ley de biocombustibles, que prevee el corte obligatorio del 5% en naftas y gasoil para el 2010. Colombia indicó el uso obligatorio de etanol al 10% en cortes con naftas.

 Las razones detrás de estas metas de sustitución pueden ser varias, incluyendo cuestiones de seguridad energética y consideraciones técnicas, y no siempre motivos ecológicos. En el caso de la Unión Europea, la legislación ha llevado los límites de contenido de azufre a niveles muy bajos, 50 ppm, lo que provocó que los combustibles pierdan capacidad de lubricante. La incorporación del 5% de biodiesel en el gasoil elevará la capacidad de lubricación de los combustibles. En el caso del etanol, su incorporación reduce la contaminación por la menor emisión de anhídrido carbónico perjudicial para la salud. [Martínez 2007]

La producción de biocombustibles aún cuesta considerablemente más que la de combustibles fósiles, incluso teniendo en cuenta el fuerte incremento en los precios del petróleo. Los países que desarrollaron una producción sustancial de biocombustibles (Estados Unidos, Brasil, Alemania), se han apoyado en una combinación de medidas fiscales (desgravaciones fiscales, subvenciones), medidas de sostenimiento de precios y objetivos de uso obligatorio. (FAO 2007). En estos casos, la mayor parte del biocombustible producido es consumido internamente.

Hidrogeno

Usos: El empleo más importante del hidrógeno es en la síntesis del amoniaco. La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno (hydrocracking), y en el tratamiento con higrógeno para eliminar azufre. Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas. La hidrogenación se utiliza en la manufactura de productos químicos orgánicos. Grandes cantidades de hidrógeno se emplean como combustible de cohetes, en combinación con oxígeno o flúor, y como un propulsor de cohetes impulsados por energía nuclear. 

Propiedades: El hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594. El gas tiene una densidad de 0.071 g/l a 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695. El hidrógeno es la sustancia más inflamable de todas las que se conocen. El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes orgánicos que en el agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La adsorción del hidrógeno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos químicos.

A temperaturas ordinarias el hidrógeno es una sustancia poco reactiva a menos que haya sido activado de alguna manera; por ejemplo, por un catalizador adecuado. A temperaturas elevadas es muy reactivo.

Aunque por lo general es diatómico, el hidrógeno molecular se disocia a temperaturas elevadas en átomos libres. El hidrógeno atómico es un agente reductor poderoso, aun a la temperatura ambiente. Reacciona con los óxidos y los cloruros de muchos metales, entre ellos la plata, el cobre, el plomo, el bismuto y el mercurio, para producir los metales libres. Reduce a su estado metálico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio. Reacciona con cierto número de elementos, tanto metales como no metales, para producir hidruros, como el NaH, KH, H₂S y PH₃. El hidrógeno atómico produce peróxido de hidrógeno, H₂O₂, con oxígeno. Con compuestos orgánicos, el hidrógeno atómico reacciona para generar una mezcla compleja de productos; con etileno, C₂H₄, por ejemplo, los productos son etano, C₂H₆, y butano, C₄H₁₀. 

Materiales para construccion

La llegada de nuevos materiales Arquitectura posmoderna. Es fue una de las principales características de la ingeniería moderna que según algunos expertos se extendió hasta la década del 60. Acero, hormigón y vidrio. Se conoce como Arquitectura Moderna a una corriente arquitectónica que se originó en Europa en las primeras décadas del Siglo XX, y cuyos representantes más relevantes fueron los arquitectos Charles-Edouard Jeanneret (también conocido como Le Corbusier), Ludwig Mies van der Rohe, Adolf Loos y, más tardíamente, el finlandés Alvar Aalto. Aunque muchos de sus preceptos continúan siendo empleados, los teóricos de la arquitectura consideran que el Movimiento Moderno vio su final alrededor de la década de los 60, sin que surja una tendencia o corriente unánime que haya podido sucederla.

Características formales. Usualmente, la Arquitectura Moderna se caracterizó por: - El rechazo de los estilos históricos o tradicionales como fuente de inspiración de la forma arquitectónica o como un recurso estilístico (historicismo). Sin embargo, la Arquitectura de la antigüedad, especialmente la clásica, se encuentra a menudo reflejada tanto en los esquemas funcionales como en las composiciones volumétricas resultantes;

•                La adopción del principio de que los materiales y requerimientos funcionales determinan el resultado: la forma sigue a la función; - La adopción de la estética de la máquina, como consecuencia de lo anterior;

•                El rechazo al ornamento como accesorio; la estética resulta de la propia expresión del fin del edificio, de los materiales empleados y sus características propias;

•                Simplificación de la forma y eliminación del detalle innecesario, llegando al extremo en las obras de Mies van der Rohe. En esta etapa los edificios ya no debían su forma a los modelos heredados del pasado.

El Teatro Nacional de Cataluña, encarnado en la forma de un templo griego, es todo un ejemplo de la época: en él se ve la mezcla de formatos antiguos y técnicas constructivas de vanguardia. El postmodernismo se refleja en arquitectura generalmente en varios aspectos, que bien se pueden definir en:

•                Los edificios adoptan a menudo tipologías heredadas del pasado; - Se recupera el ornamento: columnas, pilastras y molduras. - Se huye de las formas puras o limpias que dominaban en la arquitectura racionalista, buscando la yuxtaposición y el abigarramiento.

•                Se busca en ocasiones la monumentalidad de formas combinada con la más alta tecnología en la construcción;

•                Se recurre a una especie de neo-eclecticismo, dado que se toman prestadas formas de todos los períodos de la historia; Desde el punto de vista urbano, se busca recuperar la calle, la edificación de pequeña escala, la riqueza visual de formas...  Ejemplos de arquitectura postmoderna son el edificio de Portland en Portland (Oregon), o el edificio de Sony en Nueva York (originalmente edificio de AT&T). En Europa se destacan la ampliación de la National Gallery de Londres, o las obras de Ricardo Bofill. El Strip de Las Vegas fue convertido en un ícono del postmodernismo a raíz de un libro de Robert Venturi, por su eclecticismo, exuberancia formal y riqueza visual.

Materiales inteligentes

a) Materiales Electro y Magnetoactivos

Son aquellos que actúan, responden o reaccionan ante cambios eléctricos o magnéticos. Normalmente se utilizan en sensores.

 b) Materiales Fotoluminiscentes o fotoactivos

Los materiales fotoactivos o fotoluminiscentes son aquellos capaces de responder de una manera diferenciada a ser expuestos a la luz (solar o artificial).

Los materiales fotoluminiscentes, los podemos desglosar en: Fluorescentes, fosforescentes y electroluminiscentes.

Fluorescentes: son aquellos materiales que poseen la propiedad de emitir luz cuando son expuestos a radiaciones del tipo ultravioleta, rayos catódicos o rayos X. Las radiaciones absorbidas (invisibles al ojo humano), son transformadas en luz visible, o sea, de una longitud de onda mayor a la incidente. Su efecto cesa tan pronto como desaparece la fuente de excitación.

Fosforescentes: son aquellos materiales capaces de emitir luz después de haber sido excitados mediante luz (natural o artificial). Su emisión de luz continúa después de que la fuentes de excitación ha sido cesada. Esto último es lo que los diferencia de los fluorescentes.

Electroluminiscentes: son los materiales que al ser estimulados mediante electricidad responden produciendo luces de diferentes colores. Su emisión de luz no conlleva producción de calor.

 c) Materiales cromoactivos

Los materiales capaces de responder con un cambio de color ante un estímulo externo (presión, radiación UV, rayos X, temperatura,..etc) se denominan Cromoactivos.

 Se pueden clasificar en: fotocrómicos, termocrómicos y electrocrómicos

Fotocrómicos:  son aquellos materiales que cuando incide sobre ellos la luz solar, o luz con elevado componente UV, cambian de forma reversible su color. El color desaparece cuando cesa la excitación. Estos materiales no se ven en la oscuridad. Sus aplicaciones fundamentales es en temas de seguridad (tinta invisible, detección de documentos), en temas publicitarios (carteles, camisetas, zapatos, cordones, bolsos, folletos...etc) y en óptica (lentes).

Termocrómicos: son materiales que cambian reversiblemente de color con la temperatura. Permiten seleccionar el color y el rango de temperaturas, con lo que permiten un rango muy amplio de aplicaciones. Normalmente son de naturaleza semiconductora. Su aplicaciones fundamentales es señalización (etiquetado/control temperatura-cadena frío-), seguridad (tuberías y conducciones, elementos peligrosos, etc...), artículos del hogar (envases microondas, sartenes, placas calefactoras, vasos-jarras, ..etc) y juguetería.

Electrocrómicos: son los materiales que al aplicarles una diferencia de potencial, cambia su espectro de absorción y, generalmente, su color.

 d)  Materiales con Memoria de Forma

Son materiales que una vez han sido deformados son capaces de volver a sus forma primaria.

Se pueden clasificar según el tipo de fuerza aplicada al material: campos térmicos o magnéticos

Las aleaciones de NITINOL (níquel-titanio), son las más conocidas, y responden ante campos térmicos. Se utilizan en ortodoncia (alambres dentales), medicina, robótica, válvulas, …etc.

El embalaje es un recipiente o envoltura que contiene productos de manera temporal principalmente para agrupar unidades de un producto pensando en su manipulación, transporte yalmacenaje.

Otras funciones del embalaje son: proteger el contenido, facilitar la manipulación, informar sobre sus condiciones de manejo, requisitos legales, composición, ingredientes, etc. Dentro del establecimiento comercial, el embalaje puede ayudar a vender la mercancía mediante sudiseño gráfico y estructural.

Se establece la diferencia entre:

• Envase: es el lugar donde se conserva la mercancía; está en contacto directo con el producto.
• Embalaje secundario: suelen ser cajas de diversos materiales envasadcajas de cartón ondulado de diversos modelos y muy resistentes.
• Embalaje terciario es el que está destinado a soportar grandes cantidades de embalajes secundarios, a fin de que estos no se dañen o deterioren en el proceso de transporte y almacenamiento entre la fabrica y el consumidor final.
• 1.1.1. Embalaje de forma manual
• En los almacenes pequeños la forma de envasado o embalaje es de forma manual. La clasificación se hace también de forma manual, a través de unos medidores llamados calibradores, así como el embalaje también de forma manual. Se van llenando las bandejas o cajas o cualquier tipo de contenedores que sean enviados para el mercado.
• 1.1.2. Embalaje mecanizado
  Los grandes almacenes de embalaje utilizan sistemas mecanizados para sus embalajes debido a las grandes cantidades de productos presentes en sus instalaciones.
  a) Embalaje a una sola capa.
  Destinado a productos que tienen en el mercado un precio elevado y una buena calidad comercial por ello, cada pieza de producto suele ir envuelta en papel de seda o bien insertada en un solo compartimento de separación. Se vende el producto por cajas.
  b) Embalaje de capa múltiple.
  Este tipo de embalaje se utiliza para aquellos mecanizados que clasifican los productos por tamaños realizando una separación por capas.
  

  

  Caja de medicamento (embalaje secundario) que contiene envases de tipoblíster.