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miércoles, 14 de febrero de 2018

Microalgas para potabilizacion de aguas residuales con fotobiorreactores.

Investigadores de los grupos Composición, arquitectura y medio ambiente y Aguas residuales y agricultura de la Universidad de Sevilla han desarrollado un nuevo método eficaz y económico para obtener agua apta para uso humano y riego. El sistema se basa en contenedores herméticos y transparentes que, a partir de aguas residuales pretratadas, consiguen que las microalgas realicen su labor purificadora de una manera más eficiente y rápida.


Los resultados obtenidos tras los ensayos realizados tanto en laboratorio como en la estación de depuración de aguas residuales (EDAR) La Ranilla de Sevilla confirman que el sistema mejora cualitativa y cuantitativamente otros métodos similares. Concretamente, han logrado suprimir en un 99,97% las bacterias coliformes fecales, presentes en las heces de seres humanos y animales, causantes de multitud de enfermedades. Además, han ampliado entre un 50 y un 70% la eliminación de sólidos en suspensión con respecto a los medios utilizados en la actualidad.
De esta manera, los expertos han conseguido rendimientos de depuración superior al 50%, lo que supone la obtención de aguas conforme a la normativa vigente para el vertido a los cauces de ríos y mares.
Tanto el material como las estructuras de las piscinas son económicas y fáciles de instalar lo que fomenta su implantación de manera inmediata en zonas en las que el acceso al agua está restringido por cualquier causa dotando a la población y a los regantes de la posibilidad de ampliar su capacidad hídrica.
Diferentes aplicaciones
La carga contaminante de las aguas obtenidas es muy baja lo que promueve su uso en diferentes sectores. “Por un lado, el agua puede ser utilizada para regadío en zonas donde es difícil el acceso a este recurso. Aunque el resultado aún contiene sales minerales en una alta concentración es apta especialmente para el riego por goteo de productos hortícolas, como las judías, o arbóreos, como el olivo, influyendo de manera directa en una mayor producción de las cosechas”, afirma el investigador de la Universidad de Sevilla Emilio Ramírez Juidías, uno de los inventores.
También se propicia para su uso no potable tanto en zonas urbanas como rurales consiguiendo un ahorro considerable al poder reutilizar el agua tratada. Al mismo tiempo, su implantación en zonas desfavorecidas o que hayan sufrido catástrofes naturales posibilita el acceso a un agua con calidad aceptable, evitando la proliferación de enfermedades.
Además, se logra un sistema que proporciona a las industrias un sistema de depuración de sus residuos más económico, respetuoso con el medio ambiente y asegura el cumplimiento de la legislación actual con respecto a los niveles de contaminación permitidos para el reciclado del agua o su vertido al cauce público.
El sistema ideado por los investigadores sevillanos consiste en piscinas de agua pretratada procedente de los EDAR que contienen microalgas que se alimentan de la materia orgánica residual. Son totalmente transparentes, herméticamente cerradas y cuentan con reactores que mantienen un flujo continuo. De esta manera, se aumenta la actividad fotosintética de las algas, ya que se someten a mayor luminosidad, lo que favorece la producción de oxígeno de forma masiva. Al estar sellados, el pH y la temperatura se controlan mejor que en espacios abiertos y el oxígeno no pasa a la atmósfera, contribuyendo así a la purificación del agua de una manera más rápida. Tan sólo son necesarios dos días de tratamiento para obtener mejores resultados que con otros métodos utilizados.
Ejemplo de fotobiorreactor de investigación a escala piloto.
Las investigaciones se han desarrollado dentro del plan propio de cooperación al desarrollo de la Universidad de Sevilla.
Referencia bibliográfica: ‘Procedimiento para depuración y desinfección de aguas residuales mediante fotobiorreactores’. Emilio Ramírez Juidías y Antonio Javier Gutiérrez Cotro.
Fuente: Vicerrectorado de la Universidad de Sevilla. Autor de la noticia: Fundación Descubre.

domingo, 11 de febrero de 2018

La corrosion en la Industria naval e infraestructuras marinas.

En el mar y en las zonas costeras, la batalla contra la humedad no deseada y el salitre es interminable.

En el mar y en las zonas costeras, la batalla contra la humedad no deseada es interminable. Las condiciones ambientales pueden ser muy perjudiciales para las mercancías e instalaciones navales. La humedad y la sal provocan corrosión y condensación y los cambios de temperatura, de un área a otra, pueden causar problemas de humedad en las mercancías causando, también, problemas de condensación.
La protección de las mercancías ha sido y es una aplicación muy importante, desde antes de la 2ª Guerra Mundial.
El secado de tanques después de la fase de limpieza es muy efectivo para acelerar la descargas de la nuevas mercancías.
Los equipos de protección, también, se utilizan en los barcos de tipo FPSO para reducir los costes de mantenimiento de las plataformas.
En la construcción de buques, los equipos se utilizan para prevenir los problemas de corrosión y condensación durante las fases de abrasión por arena y pintura.
Los sistemas de ventilación para las plataformas offshore, las entradas de ventilación en las salas de máquinas y las entradas para turbinas de gas necesitan protección contra cualquier adversidad climatológica que pueda venir por tierra y mar. Lluvia, granizo, bruma, nieve y otras partículas en el aire entran en el sistema de ventilación causando corrosión y humedeciendo los filtros húmedos. Las entradas en las salas de máquinas requieren una atención especial, tanto para la protección a largo plazo contra la corrosión, como para mantener los motores funcionando en situaciones críticas.
Además, existen otros tipos de agentes sólidos y dañinos en el aire que contienen polvo de cemento, polvo de perforación, restos procedentes del carbón, fango quemado, humo y otros productos derivados de actividades de mantenimiento.  
• Filtros secos y una mayor vida útil
• Prevención de la condensación
• Sistemas de ventilación despejados
• Incremento del tiempo productivo
• Reducción de la formación moho, crecimiento de bacterias, olores y corrosión
• Costes de mantenimiento más bajos
• Clima más confortable para los pasajeros y la tripulación, además de, protección de las áreas de almacenamiento y de la instrumentación sensible.
Fuente: Munters.
“ Your Perfect Climate”.

sábado, 10 de febrero de 2018

Falcon Heavy: La nave mas potente de la historia espacial.

El lanzamiento del cohete Falcon Heavy de SpaceX en su vuelo de demostración es otra señal de que el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida continúa creciendo como el principal puerto espacial multiusuario de la nación. El nuevo vehículo despegó desde el histórico Complejo de Lanzamiento Espacial 39A de la NASA en Kennedy el martes 6 de Febrero a las 20:45 GMT.
El administrador en funciones de la NASA, Robert Lightfoot, felicitó a todo el equipo de SpaceX por el exitoso lanzamiento del Falcon Heavy.


"Todos nosotros en este negocio sabemos el esfuerzo que se requiere para llegar a un primer vuelo de cualquier vehículo nuevo y reconocemos el tremendo logro que presenciamos hoy", dijo. "Estoy realmente orgulloso del arduo trabajo de nuestro equipo de la NASA, en particular en Kennedy, por la transformación en un puerto espacial multiusuario. Mirar el Falcon Heavy alzarse por encima de la histórica plataforma que ha sido el punto de lanzamiento para tantas misiones críticas es un verdadero testimonio del arduo trabajo de transición de la infraestructura de lanzamiento de nuestra nación en apoyo de la industria del lanzamiento comercial".
Lanzamiento del cohete Falcon Heavy de SpaceX desde el histórico Complejo de Lanzamiento Espacial 39A de la NASA. Image Credit: NASA/SpaceX


El Director del Centro Espacial Kennedy, Bob Cabana, también expresó sus felicitaciones a Space X por el lanzamiento del Falcon Heavy.
"El lanzamiento exitoso de un nuevo vehículo en su primer vuelo es un logro significativo del que pueden estar muy orgullosos", dijo. "Como puerto espacial multiusuario, espero ansiosamente la continua expansión de los vuelos espaciales comerciales de Kennedy y la integración de una nueva clase de vehículos de lanzamiento en el programa espacial de nuestra nación".En 2014, la NASA firmó un acuerdo de propiedad de 20 años con SpaceX para el uso y operaciones de la plataforma de lanzamiento.
A partir de 2011, Kennedy buscó alianzas con la industria aeroespacial de los EE.UU. para utilizar las antiguas instalaciones del transbordador espacial. En la actualidad, la NASA tiene alianzas con más de 90 compañías que permiten la fabricación de espacios comerciales, el procesamiento y las operaciones de lanzamiento a lo largo de la Costa Espacial de Florida.
La primera asociación significativa de Kennedy con la industria le permitió a Boeing usar las instalaciones Orbiter Processing Facility 3, ahora conocidas como Instalaciones de Procesamiento de Carga y Tripulación Comercial, o C3PF. Aquí, Boeing fabrica y procesa su nave espacial CST-100 Starliner, que está programada para transportar astronautas a la Estación Espacial Internacional para el Programa de Tripulación Comercial de la NASA. De manera similar, SpaceX lanzará astronautas desde el Complejo de Lanzamiento 39A para la NASA.
Un puñado de empleados de la NASA actúan como defensores de los clientes y apoyan a los socios comerciales del centro espacial. A través de los Acuerdos de la Ley del Espacio reembolsables, la NASA proporciona los servicios que se necesitan en un puerto espacial.
"Apoyamos las actividades de campaña de lanzamiento, como propelentes y servicios de soporte vital, que incluyen el suministro de productos como helio y nitrógeno para respaldar el lanzamiento, el transporte de hardware de vuelo y el respaldo de seguridad de las barricadas cerca de la plataforma de lanzamiento", dijo Robyn Mitchell, defensor del cliente de la NASA que apoya a SpaceX.
En su papel de defensor del cliente, Mitchell monitorea el procesamiento del socio y los horarios de las instalaciones para ayudar a garantizar que se cumplan sus operaciones y los objetivos de la misión. Esto incluye la integración de planes de soporte en respuesta a las solicitudes de servicios del socio.
"Cuando los socios, como SpaceX, se preparan para un lanzamiento, tenemos revisiones de preparación de soporte", dijo Mitchell. "Mientras que SpaceX es responsable del vehículo de lanzamiento y de la carga útil, las organizaciones de la NASA verifican que las solicitudes de soporte estén completas y confirman la disposición de las instalaciones, el equipamiento y la infraestructura de Kennedy para su lanzamiento".
Mitchell señaló que las responsabilidades actuales de su oficina son clave para establecer y mantener una capacidad de puerto espacial multiusuario en Kennedy, específicamente trabajando con socios comerciales para ayudarlos a identificar requisitos técnicos, anticipar impactos operacionales y desarrollar soluciones aprovechando la infraestructura de lanzamiento única del centro y capacidades.
La prueba es evidencia de la transformación del Centro Espacial Kennedy de la NASA como un puerto espacial multiusuario. La NASA y sus socios comerciales e internacionales buscan volver a llevar a los humanos a la Luna y más allá, y habrá oportunidades para una amplia gama de cohetes y capacidades.
El cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA y la nave espacial Orión están programadas para despegar el próximo año desde el cercano Complejo de Lanzamiento 39B. Se espera que el cohete SLS inicial tenga un empuje de despegue de 8.8 millones de libras, y está diseñado para ser un vehículo de lanzamiento evolutivo capaz de cumplir con las necesidades más desafiantes de la tripulación y la carga en el espacio profundo.
"A medida que SpaceX continúe perfeccionando las operaciones de su cohete Falcon Heavy, agradecemos que esta capacidad se agregue a las disponibles pronto en el SLS de la NASA", dijo Tom Engler, director de planificación y desarrollo de Centros de Kennedy.
Fuentes: NASA, SpaceX

El estado del arte en corrosion atmosferica.

La editorial MDPI acaba de publicar el libro “Fundamental and Research Frontier of Atmospheric  Corrosion”, editado por el Prof. Dr. Manuel Morcillo del CENIM, un número especial de la revista Materials.
El libro reúne el estado del arte en corrosión atmosférica, destacando los avances realizados en los últimos quince años e identificando las áreas donde en un futuro la deberá concentrarse la investigación. El libro contiene 11 trabajos de investigación (dos de ellos de investigadores del CENIM) y un prólogo del propio Editor.

Acceso al documento: Fundamental and Research Frontier of Atmospheric Corrosion. Manuel Morcillo (Ed.).ISBN 978-3-03842-643-1 (Pbk), ISBN 978-3-03842-642-4 (PDF) Open Access.  
Special Issue Editor
Manuel Morcillo
National Centre for Metallur
gical Research (CENIM-CSIC)
Spain
Editorial Office
MDPI AG
St. Alban-Anlage 66
Basel, Switzerland

Luz para control de sistemas inteligentes sin contacto.


Un estudio demuestra la viabilidad de deformar controladamente la estructura cristalina de un material ferroeléctrico mediante la aplicación de luz. El avance establece las bases de una nueva generación de dispositivos tecnológicos para su incorporación en computación cuántica, dispositivos ultrarrápidos y energía.
Imagen: UPC
La posibilidad de controlar dispositivos electrónicos sólo mediante luz ya está más cerca. Un equipo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) e investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ha logrado un avance que podría servir para controlar sistemas inteligentes mediante luz y sin contacto. Su investigación ha demostrado la posibilidad de deformar controladamente la estructura cristalina de un material ferroeléctrico (fundamental cuando se precisa transformar la energía; por ejemplo, a partir de energía mecánica generar energía eléctrica o viceversa) mediante la aplicación de una luz visible de baja potencia. El estudio, que se publica en la revista Nature Photonics, muestra por primera vez la posibilidad de controlar estos dispositivos mediante el uso de luz (un campo combinado electromagnético).
“El avance en el control óptico de la polarización macroscópica establece las bases de una nueva generación de dispositivos tecnológicos para su incorporación en computación cuántica, dispositivos ultrarrápidos y energía que hasta ahora no eran posibles. En este sentido, será posible diseñar conmutadores 1.000 veces más rápidos o transmitir energía eléctrica a distancia sin emplear cables”, señala el profesor José Francisco Fernández, del Instituto de Cerámica y Vidrio, del CSIC.
“Las sistemas inteligentes combinan capacidad computacional y cognitiva (cerebro) que requiere interacción con su entorno (sentidos y músculos). Los materiales inteligentes se basan en materiales que pueden conmutar de forma reversible entre dos estados. Estos materiales, denominados ferroicos, son los elementos fundamentales empleados como sensores y actuadores; por ejemplo en el almacenamiento de información”, explica el profesor.
 “Los materiales ferroicos más empleados presentan respuesta ferromagnética (responden a campos magnéticos) y ferroeléctrica (responden a campos eléctricos). Ambos se caracterizan por la presencia de regiones generalmente nanométricas denominadas dominios que a su vez están separadas por finísimas capas denominadas paredes de dominios. El control dinámico de las paredes de dominio se realiza mediante la aplicación de campos magnéticos o eléctricos. Estos campos requieren situarse próximos al material, en el caso de campos magnéticos, o incluso en contacto físico en el caso de campos eléctricos”, añade.
“Hemos demostrado la posibilidad de sintonizar la polarización macroscópica y sus propiedades relacionadas por medio de luz polarizada y de forma reversible, lo que supone un control externo sin contacto”, detalla el profesor José Eduardo García de la UPC. Este sorprendente efecto ha podido ser observado in-situ mediante la utilización de difracción de rayos X de alta resolución de radiación sincrotrón.
El siguiente paso es considerar las implicaciones de los resultados para futuras aplicaciones nanotecnológicas. “Esperamos que la conmutación de la polarización eléctrica impulsada mediante luz podrá competir con la conmutación convencional de polarización eléctrica por un campo eléctrico.” según explica Fernando Rubio-Marcos, investigador contratado del CSIC en el Instituto de Cerámica y Vidrio.
Fuente: CSIC 18/12/2017
Fernando Rubio-Marcos, Diego A. Ochoa, Adolfo Del Campo, Miguel A. García, Germán R. Castro, José F. Fernández, and José E. García. “Reversible optical control of macroscopic polarization in ferroelectrics”. Nature Photonics. DOI: 10.1038/s41566-017-0068-1.

viernes, 9 de febrero de 2018

Cultivos vegetales. Mejora con genes beneficiosos perdidos.

Un estudio abre la vía a reincorporar genes beneficiosos perdidos durante la mejora vegetal.

Un equipo con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) profundiza en las bases moleculares que podrían llegar a salvar la barrera biológica que se genera al cruzar variedades vegetales durante la mejora de los cultivos. Los resultados del estudio, que se han obtenido empleando la planta modelo Arabidopsis thaliana y que aparecen publicados en la revista Nature Genetics, abren la vía a reincorporar genes beneficiosos perdidos durante la mejora vegetal.
Imagen:  Anteras teñidas con un marcador fluorescente (GERMÁN MARTÍNEZ ARIAS).

Durante el proceso de mejora de la mayoría de los cultivos modernos, se produce una pérdida de determinados genes, como los que participan en la resistencia a los patógenos o al estrés abiótico. Además, la mayoría de las variedades que son seleccionadas son poliploides, es decir, tienen más de dos series de cromosomas.
“Los mejoradores pueden introducir dichos genes en las variedades actuales cruzando con las variedades ancestrales, pero al no ser éstas poliploides, se encuentran con una barrera de hibridación complicada de superar, pues las semillas resultantes de cruces de variedades con diferente ploidía –número de juegos completos de cromosomas- resultan en aborto”, explica Jordi Moreno, que trabaja en el Centro de Investigación en Agrigenómica (un consorcio público formado por el CSIC, el IRTA, la Universidad Autónoma de Barcelona y la Universidad de Barcelona).
Semillas viables
En el trabajo, liderado por la Swedish University of Agricultural Sciences, en Uppsala (Suecia), los investigadores muestran que plantas mutantes que no son capaces de sintetizar un tipo de ARN denominado de silenciamiento (siRNA por sus siglas en inglés) pueden superar la barrera de la hibridación. Por tanto, los cruces entre plantas de diferente ploidía dan como resultado semillas viables.
“Los datos sugieren que un exceso de siRNA en el polen derivado de plantas poliploides provoca un fallo en el desarrollo de la semilla y, finalmente, su muerte. Este mecanismo es un claro ejemplo de que los siRNA de polen tienen un efecto posterior a la fertilización. Con ello se demuestra la importancia de los mecanismos de regulación epigenética entre generaciones, cruciales para la estabilidad del genoma y la viabilidad de la semilla”, concluye Moreno.
Durante los experimentos, los científicos observaron que plantas de Arabidopsis mutantes que eran deficientes en la biogénesis de ciertos siRNA, compensaban el desequilibrio de ploidía que ocurre al cruzar plantas diploides con polen de plantas tetraploides (donde el polen tiene un exceso de cromosomas paternos). Utilizando métodos de secuenciación masiva de siRNA, de ARN mensajero y metilación de ADN, han podido analizar los mecanismos moleculares de este proceso. 
Fuente: CSIC 16/01/2018
German Martinez, Philip Wolff, Zhenxing Wang, Jordi Moreno-Romero, Juan Santos-González, Lei Liu Conze, Christopher DeFraia, R. Keith Slotkin, Claudia Köhler. Paternal easiRNAs regulate parental genome dosage in Arabidopsis. Nature Genetics. DOI: 10.1038/s41588-017-0033-4

Polimeros conductores contra la corrosion de aceros austeniticos.

Los recubrimientos con polímeros conductores para mejorar la resistencia a la corrosión en aceros inoxidables austeníticos son una novedosa fuente de prevención.
El presente artículo es un extracto resumido del  trabajo de fin de grado en la Universidad de Valladolid sobre revestimientos anticorrosivos con polímeros conductores.
El estudio pretende   mejorar   el comportamiento  frente  a  la  corrosión en  medio  ácido  de  cloruros del  acero 316L  pulvimetalúrgico, sinterizado  en  vacío  o  en   nitrógeno-hidrógeno, y deformado  plásticamente, mediante revestimientos  de  distintos  polímeros conductores utilizando  diferentes  dopantes.
Imagen: Conacyt.

Se  conocen  como  aceros  inoxidables  aquellos  que  contienen  un mínimo de 10,5% de cromo. Esta cantidad de cromo en presencia de oxígeno forma una película de óxido pasiva que le aporta una razonable resistencia a la corrosión, ya que impide que pasen los posibles agentes corrosivos y, en caso de  romperse  por  causas  mecánicas,  vuelve  a  regenerarse  automáticamente.
Los  aceros  inoxidables  tienen,  además,  un  bajo  contenido  en  carbono, que disminuye su resistencia a la corrosión al combinarse con el cromo formando carburos y, por tanto, reduciendo su capacidad anticorrosiva. Asimismo, estos carburos  introducen  una  segunda  fase  que  origina  la  corrosión  galvánica. Además   de   carbono   y   cromo   cuentan   con   elementos   como   el   níquel, manganeso, molibdeno, etc.
Aceros inoxidables austeníticos.
Los aceros inoxidables austeníticos suelen estar compuestos de cromo (entre 16% y 25%), níquel y manganeso.
Son  aleaciones  que  presentan  una  elevada  resistencia  a  la  corrosión, alta  resistencia  mecánica,  excelente  soldabilidad  y  ductilidad, con  bajo  coste de  mantenimiento,  amagnéticos,  reciclables  y  se  endurecen  por  conformado en frío y no por tratamiento térmico. Su estructura  austenítica  es estable  independientemente   de   la temperatura. Tienen una proporción de cromo del 16% al 26%, del 6% al 22% de níquel y porcentajes de carbono en torno al 0,1%, aumentable hasta 0,25% en caso de contenidos máximos de cromo y níquel.
Pueden añadirse elementos de  aleación  como  el  tungsteno,  silicio  o  cobre  para  mejorar  determinadas propiedades
Aceros inoxidables pulvimetalúrgicos.
La pulvimetalurgía es el proceso de conformación metálica que consiste en prensar los polvos de origen metálico hasta darles una forma determinada.
Técnicas de protección mediante polímeros conductores
Los  polímeros  son  macromoléculas  construidas por  la  repetición  de pequeñas  unidades  químicas  simples.  En  ocasiones  la  repetición  es  lineal, formando algo semejante a una cadena de eslabones. Otras veces la cadena está ramificada o interconectadas.
Una   forma   de   minimizar   el   efecto   corrosivo   sobre   los   aceros inoxidables pulvimetalúrgicos son los recubrimientos de polímeros conductores generados mediante técnicas electroquímicas.
El estudio consta de 146 páginas.
Ver trabajo completo en:
Publicado por: Universidad de Valladolid. Escuela de Ingenierías Industriales.
Trabajo de Fin de Grado de Ingeniería Mecánica.
Autor: Teresa Gonzalez Agudo
Tutor: Cristina García Cabezón
Departamento CMeIM/EGI/ICGF/IM/IPF