CAMARAS DE ENSAYOS CLIMATICOS Y DE ENVEJECIMIENTO AMBIENTAL ACELERADO
PARA REPRODUCCION Y SIMULACION EN LABORATORIO DE CLIMAS NATURALES O ARTIFICIALES
DISEÑO, INVESTIGACION Y DESARROLLO DESDE 1967

sábado, 27 de agosto de 2016

Prediccion de la corrosion metalica provocada por hidrogeno.

El hallazgo, fruto de una investigación encabezada por la Universidad de Oviedo, permite determinar el inicio y la propagación del daño en componentes estructurales, y podría tener un alto impacto en la industria energética.

Una investigación internacional liderada por la Universidad de Oviedo ha resultado en un innovador modelo capaz de predecir el agrietamiento asistido por el medio ambiente en componentes metálicos. El modelo desarrollado constituye un importante avance, al permitir identificar el preciso instante del inicio del fallo estructural en función de las fuerzas aplicadas, el material empleado y las condiciones externas. El modelo se sustenta en técnicas electroquímicas avanzadas y en un enfoque multi-escala computacional.
El estudio podría tener importantes implicaciones en el diseño de una gran variedad de componentes estructurales del sector energético como gaseoductos, oleoductos, recipientes a presión o estructuras off-shore, donde la fragilización por hidrógeno y la corrosión continúan causando fallos catastróficos y limitando el uso de aceros de alta resistencia. El trabajo aspira a desarrollar una nueva generación de modelos predictivos basados en mecanismos que podrían ser empleados en un futuro próximo en el sector energético para establecer nuevos criterios de diseño y monitorización del daño. El hallazgo contribuye de forma significativa a establecer a Asturias como un referente en la investigación del acero.
El trabajo ha sido publicado en Acta Materialia, una de las revistas científicas más prestigiosas en el campo de los materiales (la segunda en términos de impacto en el área de metalurgia). En el estudio, liderado por el investigador de la Universidad de Oviedo Emilio Martínez Pañeda, han participado investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca y la Universidad de Virginia (EEUU).
Emilio Martínez Pañeda es investigador del área de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras (Departamento de Construcción e Ingeniería de Fabricación de la Escuela Politécnica de Ingeniería de Gijón), integrado en el grupo de investigación SIUMECAMAT que lidera el catedrático Javier Belzunce Varela. El trabajo investigador desarrollado ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad español, la Universidad de Oviedo, el Consejo de Investigación de Dinamarca y el centro técnico de Alcoa en la Universidad de Virginia. 
Referencia
Universidad de Oviedo.
Emilio Martínez-Pañeda, Christian F. Niordson, Richard P. Gangloff (2016). "Strain gradient plasticity-based modeling of hydrogen environment assisted cracking". Acta Materialia, 117, pp. 321-332.

jueves, 25 de agosto de 2016

Actitud de la CEE ante el cambio climatico.

La prevención de los daños y amenazas que supone el cambio climático es una estrategia prioritaria para la Unión Europea. Europa está esforzándose mucho para reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero substancialmente, a la vez que anima a otras regiones a seguir su ejemplo. 

El clima está fuertemente influido por cambios en la concentración atmosférica de ciertos gases que retienen la radiación infrarroja procedente de la superficie de la tierra (el efecto invernadero, visto anteriormente). El vapor de agua y el CO2 en la atmósfera dan lugar a un efecto invernadero natural, sin el que la superficie de la Tierra estaría a una temperatura 33° inferior a la actual. Existen otros gases importantes responsables del efecto invernadero como el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), y los compuestos halogenados, como los clorofluorocarburos (CFC) y los perfluorocarburos (PFC).
Imagen: AEMET.
A lo largo de este siglo, pero sobre todo, durante las últimas décadas, se ha producido un incremento de CO2 y otros agentes contaminantes en la atmósfera debido a las alteraciones que las actividades humanas producen en el ciclo biogeoquímico del carbono. También en el mismo periodo se ha registrado un aumento importante de la temperatura media mundial (unos 0,5°C), que parece estar relacionado con el aumento de gases de efecto invernadero.
Por una parte, la utilización de combustibles fósiles y los incendios forestales producen grandes cantidades de CO2 y, por otra parte, estos mismos incendios y la tala progresiva de bosques produce una disminución de las masas forestales mundiales que conlleva una reducción de la tasa de absorción total del CO2 presente en la atmósfera por la vegetación. Otras actividades como la agricultura intensiva, cambios de uso del suelo y algunos procesos industriales como la producción de cemento, de arrabio, de vidrio, de cal, de productos cerámicos, etc., así como los vertederos de residuos orgánicos, los sistemas de refrigeración, la producción de agentes espumantes y el uso de disolventes, también contribuyen a la intensificación del efecto invernadero.
Se ha estimado en algunos estudios que de duplicarse la concentración actual de CO2 en la atmósfera, podría aumentar en dos o tres grados la temperatura de la misma. Este aumento puede provocar aumento del nivel del mar e inundación de las zonas más bajas, deshielo de glaciares, cambios en las pautas de lluvia causando inundaciones y sequías y cambios en temperaturas extremas, sobre todo las más altas. El cambio climático puede tener efectos notables en la salud humana, sobre los ecosistemas, sobre algunos sectores económicos clave como la agricultura y sobre los recursos hídricos.
Fuente: Comunidad de Madrid.

lunes, 22 de agosto de 2016

Corrosion: Oxidacion del acero inoxidable en vapor de agua.

Un grupo de investigadores universitarios han realizado un  estudio titulado:  

Oxidación en vapor de agua del acero inoxidable AISI 316 recubierto con Al-Si por deposición química de vapor en lecho fluidizado.

El resultado de la investigación concluye esencialmente, que el incremento de la temperatura influye en el incremento de la velocidad de oxidación para un resultado cuantitativo semejante al obtenido a temperaturas más bajas.
El resumen del trabajo es el siguiente:
El acero inoxidable AISI 316 fue recubierto con aluminio-silicio mediante deposición química de vapor en lecho fluidizado (CVD-FBR) a 540ºC y posteriormente fue tratado térmicamente, para mejorar sus propiedades mecánicas y su comportamiento frente a la oxidación, por la interdifusión de los elementos de aleación.
Después se realizó la oxidación del acero inoxidable recubierto con aluminio-silicio, a temperaturas de 700 y 750ºC, en un ambiente con 100% vapor de agua, para evaluar su comportamiento.
Se realizaron curvas de ganancia de masa y las películas de óxidos se analizaron por medio de SEM y difracción de rayos X, para observar la morfología de los óxidos.
Se realizó la simulación termodinámica del proceso de oxidación en vapor de agua de los substratos para conocer las posibles fases sólidas que se podrían formar.
La forma de ataque a 750ºC es similar a 700ºC, aunque la velocidad de oxidación es mayor, ya que la difusión de los elementos de aleación y las reacciones de oxidación son más rápidas.
Estos recubrimientos tienen una buena resistencia a la oxidación en vapor de agua, ya que forman una capa superficial de alúmina que protege al substrato del ataque corrosivo.
Fuente: Universidad Industrial de Santander.
jlmarulanda@utp.edu.co

viernes, 19 de agosto de 2016

Corrosion climatica INKA: Test acelerado de barro y niebla salina.

Una de las pruebas más importantes en el sector de automoción, tanto de las piezas y componentes sueltos, como de las unidades ya acabadas, es el test de resistencia a las condiciones climáticas extremas, tales como la condición en barro, en ambiente salino marino, e incluso bajo salpicaduras de agua de mar o inmersión parcial por oleaje.
 
En este empeño, la empresa automovilística alemana Audi ha realizado la prueba número cien de corrosión y envejecimiento (test INKA) de sus vehículos en su planta de Ingolsdadt (Alemania).
Según ha explicado el fabricante en un comunicado, con este test INKA, que lleva a cabo Audi Quality Assurance, se simulan en diecinueve semanas los desafíos a los que se enfrenta un coche con doce años de vida y se verifica la efectividad de la protección anti-corrosión y la durabilidad del vehículo.
Audi Quality Assurance ha completado, desde 2002 hasta la fecha, 322.500 horas de pruebas, ha recorrido más de un millón de kilómetros y ha pasado por 2.800 ensayos en barro y 1.900 en medio salino.
El ensayo de resistencia comprende cinco fases: en la primera, el vehículo recibe una "niebla" de agua salina en una cámara climática a 35 grados; después se expone a un clima tropical de hasta 50 grados y una humedad del 100 % y, tras ello, 80 lámparas de alta potencia, con una intensidad de 1.200 vatios, calientan la carrocería hasta un máximo de 90 grados.
En la cuarta fase se simulan condiciones invernales en el círculo polar. A 35 grados centígrados bajo cero, una máquina con cuatro postes hidráulicos mueve el coche para simular la torsión y tensión de la carrocería y los apoyos del motor que los vehículos soportan al circular en carreteras muy bacheadas.
Por último, los probadores conducen repetidamente los coches sobre pistas especiales en las instalaciones de ensayo al aire libre.
En total, se recorren 12.000 kilómetros con cada unidad y, al final del ensayo, los inspectores de calidad diseccionan el coche en unos 600 componentes individuales, revisándolos en busca de puntos débiles.
La jefa de Ingeniería de Materiales de Audi, Sylvia Droll, ha señalado que el test INKA es "un instrumento esencial" para valorar la calidad de los modelos y para optimizar aún más los métodos de producción de la marca.
Fuente: Audi Living

martes, 16 de agosto de 2016

Corrosion naftenica de los aceros alonizados.

La corrosión en la industria petroquímica genera anualmente cuantiosísimas pérdidas que obligan a los centros de investigación metalúrgica a emplear grandes esfuerzos en investigar medios  eficaces de prevención.

Imagen: Focus
Y es que, durante los procesos químicos desarrollados en las refinerías de petróleo el deterioro por corrosión de las instalaciones metálicas es debido a la presencia de ácido sulfhídrico mezclado con gas nafténico, siendo más crítico el daño provocado por el hidrógeno. Si a esto se añaden residuos salinos, la afectación puede ser agravada.
Una forma de protección contra estos medios corrosivos es la utilización de revestimientos de aluminio, los cuales ofrecen una protección pasiva y activa. Los resultados han sido avalados por diversos trabajos de investigación. 
Según estos estudios, la presencia de una región ínter metálica de Fe/Al en la zona de ligación entre el aluminio y el acero, obtenida por tratamiento térmico, representa otra barrera protectora muy importante contra la difusión del hidrógeno en el acero y una reducción del riesgo de deterioro por corrosión nafténica.
A escala industrial el revestimiento se logra a través del proceso de alonización, mediante un tratamiento térmico a 1050 o C para permitir la difusión del aluminio en el metal base y formar los ínter metálicos Fe/Al, consiguiendo finalmente obtener una superficie de contacto con una excelente  resistencia frente a los medios corrosivos sulfurosos existentes en los derivados petrolíferos.

domingo, 14 de agosto de 2016

Estrés climatico solar, cloroplastos y desarrollo vegetal.

Descubren una nueva función de los cloroplastos como reguladores del desarrollo de plantas. 
 
Investigadores del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) y de la Universidad de California en Berkeley descubren que, en condiciones de estrés, el cloroplasto envía señales al núcleo de la célula para modificar el desarrollo de la planta.
El trabajo, que se publica en la revista Nature Communications, contribuye a entender cómo los orgánulos endosimbióticos (mitocondrias y cloroplastos) pueden cambiar el desarrollo global del organismo.
El artículo describe por primera vez el mecanismo molecular por el que la planta altera su desarrollo ante una luz excesiva.
Imagen microscópica de células del tallo de la plántula Arabidopsis thaliana. En verde se observan los cloroplastos y en azul los núcleos de las células.
En 1967, la bióloga estadounidense Lynn Margulis formuló su famosa teoría endosimbiótica, que explica la presencia de orgánulos con material genético propio dentro de las células eucariotas como resultado de una simbiosis primitiva de una bacteria dentro de otra célula. En este proceso de simbiosis, estos orgánulos, las mitocondrias y los cloroplastos, fueron transfiriendo gran parte de su material genético al núcleo de la célula. De esta manera, el núcleo, poseyendo la mayor parte del ADN de la célula, se convirtió en "director" y proveedor de la mayoría de proteínas de la célula. Gracias a su función de "director celular", el núcleo envía constantemente señales al resto de orgánulos celulares para ejecutar funciones importantes, como por ejemplo, la división o la diferenciación celular.
La función principal de las mitocondrias y los cloroplastos en la producción de energía celular es bien conocida. También lo es el hecho de que estos orgánulos pueden enviar señales al núcleo para informarle de su estado, lo que se conoce como señalización retrógrada. Mitocondrias y cloroplastos utilizan la señalización retrógrada para solicitar al núcleo las proteínas necesarias para ejercer su función de productores de energía correctamente. Además, en el caso de las células animales, se ha descrito que la señalización retrógrada es importante para una variedad de funciones celulares diferentes de la producción de energía. Por ejemplo, en células animales la señalización de la mitocondria al núcleo modula procesos tan importantes como la división celular e influye en la progresión de los tumores.
En el estudio que se publica ahora en la revista Nature Communications, el equipo liderado por la investigadora del CSIC en el CRAG, Elena Monte, describe por primera vez, que los efectos de la señalización retrógrada en plantas van mucho más allá de lo que se había descrito hasta ahora, siendo capaz de modular el desarrollo global de la planta. "Nos sorprendió descubrir que las señales provenientes del cloroplasto tienen la capacidad de modificar el desarrollo de la planta, incluso imponiéndose jerárquicamente al núcleo", explica Guiomar Martín, estudiante de doctorado del CRAG y primera autora del artículo. "Ahora sabemos que, al igual que la señalización de la mitocondria al núcleo regula procesos clave en los animales, el cloroplasto también regula el desarrollo de la planta por un mecanismo que hemos podido describir a nivel molecular", añade la investigadora principal del estudio, Elena Monte.
El cloroplasto: un sensor de estrés
El grupo de investigación del CRAG utilizó pequeñas plántulas de Arabidopsis thaliana en proceso de desarrollo guiado por la luz (fotomorfogénesis) y las trató con un fármaco que daña los cloroplastos. Sorprendentemente, las plantas tratadas con el fármaco adquirían un aspecto similar a las plantas crecidas en ausencia de luz, indicando que la señalización retrógrada estaba, en este caso, reprimiendo la fotomorfogénesis normal a pesar de la presencia de luz. En vista de este resultado, los investigadores buscaron cuál era el mecanismo molecular que causaba este efecto.
Experimentos posteriores indicaron que el gen nuclear GLK1 es clave en la regulación de la fotomorfogénesis, siendo un gen que está regulado por la señalización retrógrada y por las proteínas PIF, que son sensibles a la luz. En oscuridad las proteínas PIF son abundantes y evitan la acción de GLK1, pero cuando la plántula sale de bajo tierra y le llega la luz, las proteínas PIF se degradan, permitiendo que GLK1 promueva el desarrollo fotomorfogénico de la plántula, que incluye por ejemplo, la expansión de las hojas y la adquisición de la clorofila y por lo tanto, del color verde. Sin embargo, cuando el cloroplasto se daña (p. ej. al aplicar el fármaco) o detecta que las condiciones ambientales son estresantes (p. ej. al someter la planta a iluminación excesiva) la expresión de GLK1 baja en respuesta a las señales retrógradas enviadas por el cloroplasto, por un mecanismo independiente de PIF. Gracias a este mecanismo molecular, que permite frenar el desarrollo, la planta se protege del daño foto-oxidativo y queda a la espera de que las condiciones sean favorables para el crecimiento.
Así pues, en el artículo publicado ahora en Nature Communications, se describe por primera vez que el cloroplasto funciona como una antena sensora de estrés capaz de tomar temporalmente la dirección de la célula al núcleo para modificar el desarrollo de la planta y protegerla.
Para Elena Monte, "este trabajo contribuye a entender cómo los orgánulos endosimbióticos en eucariotas pueden cambiar el desarrollo global del organismo". "En plantas, este avance puede ayudar a encontrar soluciones para hacer frente al aumento de la radiación, y por tanto, al estrés lumínico, como consecuencia del cambio climático", añade la experta.
En este trabajo también han participado los investigadores del CRAG Pablo Leivar y Dolores Ludevid, y los investigadores de la Universidad de California en Berkeley James M. Tepperman y Peter H. Quail.
Sobre el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG)
El Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) es un centro que forma parte del sistema CERCA de la Generalidad de Cataluña, y establecido como consorcio de cuatro instituciones: el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA), la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y la Universidad de Barcelona (UB). La investigación del CRAG se extiende desde la investigación básica en biología molecular de plantas y animales de granja, a las aplicaciones de técnicas moleculares para la cría de especies importantes para la agricultura y la producción de alimentos en estrecha colaboración con la industria. El CRAG ha sido reconocido como "Centro de Excelencia Severo Ochoa 2016-2019" por el Ministerio de Economía y Competitividad.
Fuente: Centre de Recerca en Agrigenómica (CRAG):
Guiomar Martín, Pablo Leivar, Dolores Ludevid, James M. Tepperman, Peter H. Quail & Elena Monte “Phytochrome and retrograde signalling pathways converge to antagonistically regulate a light-induced transcriptional network ” Nature Communications. May, 2016

sábado, 13 de agosto de 2016

Proyecciones climaticas para el siglo XXI.

El clima está cambiando como consecuencia de las actividades humanas, singularmente por las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a la utilización de combustibles fósiles y a la deforestación. En este apartado se incluye información tanto numérica como gráfica relativa a las proyecciones de cambio climático para el siglo XXI regionalizadas sobre España y correspondientes a diferentes escenarios de emisión de utilidad para ser empleada, en el marco del Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático (PNACC), en trabajos de evaluación de impactos y vulnerabilidad.
 
Los modelos climáticos constituyen la mejor herramienta actualmente disponible para estimar como afectarán los cambios de las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) en los cambios en el clima. A medida que mejora el conocimiento de los procesos que tienen lugar en el sistema climático, mejora igualmente la habilidad para predecir los cambios climáticos que probablemente tendrán lugar.

Sin embargo, existen todavía incertidumbres asociadas a la evolución futura de las emisiones de GEI, a la concentración de dichos gases en la atmósfera, a la simulación de los procesos en el seno del sistema climático, a las técnicas de regionalización, etc. Los resultados que aquí se presentan están referidos a diferentes escenarios de emisión, diferentes modelos climáticos globales y diferentes modelos regionales y constituyen la más reciente fuente de proyecciones regionalizadas de cambio climático disponible en el contexto europeo.
La utilización de conjuntos de evoluciones (ensemble multimodelo) permite estimar las incertidumbres asociadas tanto con la evolución proporcionada por los modelos globales como por la regionalización calculada con los modelos regionales anidados. En los resultados gráficos que se presentan los cambios esperados de las variables se refieren a un periodo de referencia.

Graficos evolutivos para la región de Barcelona
Fuente: AEMET

viernes, 12 de agosto de 2016

La pasada vida climatica de Venus.

Un nuevo estudio sugiere que Venus pudo haber sido habitable.
 
Venus podría haber tenido un océano de agua líquida poco profundo y temperaturas en la superficie habitables hace millones de años en su historia temprana, de acuerdo con modelos realizados por ordenador del antiguo clima del planeta por científicos del Instituto de Estudios Espaciales Goddard (GISS) de la NASA en Nueva York.
Los resultados, publicados esta semana en la revista Geophysical Research Letters, se obtuvieron con un modelo similar al tipo utilizado para predecir el futuro cambio climático en la Tierra.
"Muchas de las mismas herramientas que utilizamos para modelar el cambio climático en la Tierra se pueden adaptar para estudiar los climas en otros planetas, del pasado y del presente," dijo Michael Way, un investigador en el GISS y autor principal del artículo. "Estos resultados muestran que el antiguo Venus podría haber sido un lugar muy diferente de lo que es hoy en día."
Venus hoy es un mundo infernal. Tiene una atmósfera de dióxido de carbono 90 veces más gruesa que la de la Tierra. Casi no hay vapor de agua. Las temperaturas alcanzan 462 ºC en su superficie.
Los científicos siempre han teorizado que Venus se formó a partir de ingredientes similares a los de la Tierra, pero siguió un camino evolutivo diferente. Las mediciones realizadas por la misión de la NASA Pioneer a Venus en la década de los 80 sugirieron por primera vez que Venus originalmente pudo haber tenido un océano. Sin embargo, Venus está más cerca del Sol que la Tierra y recibe mucha más la luz del sol. Como resultado, las moléculas de vapor de agua fueron descompuestas por la radiación ultravioleta, y el hidrógeno se escapó al espacio. Sin agua que quede en la superficie, el dióxido de carbono se acumula en la atmósfera, lo que lleva a un efecto invernadero que creó las condiciones actuales.
Venus podría haber tenido un océano de agua líquida poco profundo y temperaturas en la superficie habitables para un máximo de 2 mil millones de años en su historia temprana, de acuerdo con modelos realizados por ordenador del antiguo clima del planeta por científicos del Instituto de Estudios Espaciales Goddard (GISS) de la NASA en Nueva York. Image Credit: NASA
Estudios previos han demostrado que la rapidez en que un planeta gira sobre su eje afecta si se tiene un clima habitable. Un día en Venus es de 117 días terrestres. Hasta hace poco, se suponía que era necesaria una atmósfera gruesa como la del Venus actual para que el planeta tuviese una velocidad de rotación lenta como la de hoy en día. Sin embargo, la investigación más reciente ha demostrado que una delgada atmósfera como la de la Tierra moderna podría haber producido el mismo resultado. Eso significa que un antiguo Venus con una atmósfera similar a la de la Tierra podría haber tenido la misma velocidad de rotación que tiene hoy.
Otro factor que afecta al clima de un planeta es la topografía. El equipo GISS propuso que el antiguo Venus tenía el terreno más seco en general que el de la Tierra, especialmente en los trópicos. Esto limita la cantidad de agua evaporada de los océanos y, como resultado, el efecto invernadero por vapor de agua. Este tipo de superficie parece ideal para hacer un planeta habitable; parece tener suficiente agua para albergar vida, con terreno suficiente para reducir la sensibilidad del planeta a los cambios de la luz solar.
Way y sus colegas del GISS simularon las condiciones de un hipotético Venus en sus comienzos con una atmósfera similar a la de la Tierra, un día tan largo como el día actual de Venus, y un océano poco profundo en consonancia con los primeros datos de la nave espacial Pioneer. Los investigadores añadieron información sobre la topografía de Venus a partir de mediciones de radar tomadas por la misión Magallanes de la NASA en la década de los 90, y llenaron las tierras bajas con agua dejando las tierras altas expuestas como continentes venusianos. El estudio también tuvo en cuenta un antiguo sol que era hasta un 30 por ciento más débil. Aun así, el antiguo Venus todavía recibía un 40 por ciento más de luz solar que la Tierra hoy en día.
"En la simulación del modelo de GISS, el lento giro de Venus expone su lado diurno al sol durante casi dos meses a la vez," dijo el co-autor y científico de GISS Anthony Del Genio. "Esto calienta la superficie y produce lluvia que crea una gruesa capa de nubes, que actúa como un paraguas para proteger a la superficie de la mayor parte del calentamiento solar. El resultado es temperaturas climáticas medias que son en realidad unos pocos grados más frías que hoy en día en la Tierra ".
Fuente: NASA

miércoles, 10 de agosto de 2016

Gel de Aloe Vera como inhibidor de la corrosion del acero.

Un grupo de investigadores de la Universidad Autónoma del Estado de Mexico (UAEM) ha realizado un trabajo de investigación en virtud del cual la planta de Aloe Vera podría representar un potencial inhibidor natural de la corrosión del acero. 

En el presente trabajo se estudia electroquímicamente el gel extraído de las hojas de ALOE VERA como un posible inhibidor de la corrosión del acero de refuerzo estructural del hormigón armado.
Los estudios de corrosión se llevaron a cabo en un medio de ácido clorhídrico utilizando la técnica de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), evaluándose la resistencia a la corrosión en presencia y ausencia de dicho gel. 

Los diagramas de impedancia mostraron que la adición en diferentes proporciones del gel inhibe notablemente el proceso de la corrosión del acero inmerso en la solución ácida. También se determinó que las moléculas del Aloe Vera obedecen a un mecanismo físico, predeterminado académicamente, de adherencia sobre la superficie del metal. El GEL se clasificó como un inhibidor orgánico del tipo mixto.
Fuente: UAEM 
Héctor Herrera-Hernández; Mara I. Franco-Tronco; José G. Miranda-Hernández; Enrique Hernández-Sánchez; Araceli Espinoza-Vázquez; Gerardo Fajardo

martes, 9 de agosto de 2016

Dendroclimatologia: Los arboles y la informacion climatica.

Ahora mismo podemos saber sin mucha dificultad la temperatura que hizo ayer o cuánto llovió hace dos días en cualquier rincón del mundo. Es tan fácil como buscar un poco en internet. Incluso podemos saber qué tiempo hizo tal día como hoy hace diez años, y esto se debe a que existen registros instrumentales, es decir, que se miden variables meteorológicas de forma sistemática (cada día a la misma hora, por ejemplo) y se almacenan. Sin embargo, esto no siempre ha sido así, hace 200 años, por ejemplo, eran muy pocos los lugares en los que se anotaban los valores de temperatura y precipitación cada día. No existía una red meteorológica mundial.

El hecho de que no tengamos medidas directas de la temperatura o precipitación del pasado es relevante, puesto que conocer estas variables nos ayudaría a entender mejor el presente. ¿Podemos saber entonces si ha habido siglos en los que la temperatura ha sido similar o mayor a la actual? A resolver esta y otras preguntas parecidas se dedica la ciencia del paleoclima. El estudio del clima pasado se puede realizar a partir de dos fuentes diferentes: las reconstrucciones a través de medidas indirectas (también llamadas proxy) y las simulaciones con modelos climáticos. En este caso nos basaremos en las primeras, que reconstruyen alguna variable meteorológica (tal como  temperatura y precipitación) a partir de medidas de otras variables no climáticas. En particular los proxy que aquí vamos a explicar son los árboles, aunque existen muchos más como los testigos de hielo, los corales, los sedimentos marinos, los diarios de navegación,... ¡de todos ellos se puede obtener información climática! 

Los árboles, como se ve en la Figura, crecen ensanchando su tronco creando un anillo cada año, y esto nos permite calcular fácilmente la edad que tienen. El anillo que está más cerca de la corteza es el último, y el del centro el primero del árbol. El árbol de la Figura 1 nació en 1946 (1er año de crecimiento) y el último año en el que creció fue 1996 (viviendo en total 50 años). De este modo, sabiendo en qué año se toma la muestra del árbol, podemos contar hacia atrás los anillos y asignar a cada uno de ellos un año del calendario.
La anchura de los anillos depende de varios factores, por ejemplo, de la edad del árbol, ya que, por lo general, como pasa con el ser humano, el árbol crece más cuando es joven, y los anillos son más delgados cuando el árbol es más viejo. Pero hay algo que nos interesa más, que es el hecho de que el crecimiento de los anillos va a ser mayor cuando las condiciones climáticas sean más favorables. Lo contrario va a ocurrir cuando las condiciones sean adversas. Así, por ejemplo, si la temperatura es demasiado baja o el árbol recibe muy poca agua un año, el árbol crecerá muy poco y el anillo que se formará será más delgado de lo que le correspondería según la edad que tiene. Podemos decir que ese año el anillo es anómalamente pequeño.
Si medimos la anchura de cada anillo del árbol podemos generar una serie con valores anuales de su crecimiento. A cada año de esta serie le podemos restar lo que se esperaría que el árbol creciera ese año según su edad, es decir, que para cada año tendremos una medida de si ese árbol tuvo un crecimiento mayor o menor de lo esperado. Si esto lo hacemos para muchos árboles distintos (pero del mismo emplazamiento y la misma especie), podemos obtener una serie de valores medios de crecimiento (o mejor dicho, de anomalías de crecimiento) en esa zona. A eso se le llama cronología y es lo que intentaremos relacionar con el clima, como veremos después.
Pero, ¿cómo podemos contar los anillos sin cortar los árboles? Normalmente lo que se hace es perforar los árboles con una barrena, que nos permite sacar un pequeño testigo de madera. Taladrando paralelamente al suelo y apuntando hacia el centro, el testigo extraído recogerá, con un poco de suerte, todos los anillos de crecimiento desde que el árbol nació.
¿Y todos los árboles van a ser sensibles a la variabilidad del clima? Todos no. Es necesario encontrar un área en la que los árboles sufran condiciones climáticas un tanto extremas. Por ejemplo, nunca perforaremos en una ciudad, puesto que esos árboles siempre están regados, a pesar de que no llueva. Sin embargo aquellos emplazamientos considerados límite: a una altitud elevada o donde los árboles sólo reciben el agua procedente de la precipitación, serán nuestro objetivo.
Cuando tengamos nuestra serie la compararemos con los valores medidos de la variable climática que pueda ser más importante en esa zona para limitar el crecimiento de los árboles (e.g. temperatura y precipitación). Estos valores medidos, en el mejor de los casos, no suelen ir más allá del siglo XX. Si al comparar ambas series la de la anchura de los anillos guarda una buena semejanza con la de los valores observados, podremos decir que ambas series están correlacionadas (es decir, que existe una relación observable entre ambas durante ese periodo). Y ahora llega lo importante. Nuestra serie del crecimiento promedio de los anillos puede llegar a cubrir los últimos 500, 700 o incluso 1000 años (dependiendo de la edad de los árboles encontrados). Si asumimos la hipótesis de que los árboles estudiados han sido siempre sensibles a la misma variable que hemos visto antes, y que además lo han hecho siempre de la misma manera, vamos a poder utilizar nuestra serie completa de crecimiento para reconstruir los cambios pasados de la variable climática cuando no había medidas directas.
Autoria:
GRUPO PALMA-UCM
Dep. Geofís y Meteorol. UCM
Dep. Astr. y F. Atmósfera.
TROPA UCM
GRUPO PALMA-UCM
Dep. Geofís y Meteorol. UCM
Dep. Astr. y F. Atmósfera.
Créditos:
Laura Fernández Donado
Pablo Ortega Montilla
J. Fidel González Rouco
Más información:
28040 Ciudad universitaria, Madrid
Teléfono: 91 394 4513 (Belén Rodríguez de Fonseca y Marisa Montoya Redondo)

lunes, 8 de agosto de 2016

CRA: Aleaciones resistentes a la corrosion inducida.

Las aleaciones resistentes a la corrosión, también conocidas como CRA, (por sus siglas en inglés), proporcionan resistencia esencial y duradera a la corrosión para diversos componentes que están expuestos a ambientes asociados con la producción de petróleo y gas. 

Ejemplos de esos componentes son las tuberías y otros elementos críticos para la seguridad dentro de los pozos, conductos, intercambiadores de calor, tanques, válvulas, componentes y válvulas del cabezal del pozo, y muchos otros equipos de la instalación.
Existen muchas aleaciones resistentes a la corrosión, normalmente, se las categoriza en función de sus niveles de resistencia cuando se las expone a diferentes ambientes.
Algunos de los parámetros ambientales clave que influyen en las propiedades de las aleaciones resistentes a la corrosión son:
• Temperatura
• Presión parcial de CO2
• Presencia o ausencia de azufre
• pH del ambiente
• Concentración de iones cloruro
• Presión parcial de H2S
Los parámetros anteriores pueden influir en:
• La estabilidad de la película pasiva (inicio de la corrosión general o picaduras)
• Facilidad de repasivación de las picaduras ya iniciadas
• Tasa de disolución del metal en las picaduras
• El riesgo, inicio y propagación del agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC, por su sigla en inglés)
Métodos de selección de aleaciones resistentes a la corrosión:
La selección de aleaciones resistentes a la corrosión (CRA) destinadas a producir y transportar petróleo y gases corrosivos puede resultar una tarea difícil y compleja que, si se ejecuta de forma incorrecta, puede dar lugar a errores de aplicación y resultados poco fiables en el desempeño de las CRA en un ambiente de servicio concreto.
Las aleaciones resistentes a la corrosión se seleccionan según distintos criterios, para hacer frente a las condiciones que las empresas o los particulares anticipan encontrar en sus líneas de flujo y sus pozos. Donde se tiene acceso a grandes instalaciones de investigación, el procedimiento común es desarrollar y utilizar un programa de pruebas para simular las condiciones de un entorno específico (por ejemplo, comparar lo ocurrido en líneas de flujo y en el fondo de los pozos). Según los resultados obtenidos, se selecciona un grupo de aleaciones como gama de alternativas posibles. En lugar de poner a prueba todas las aleaciones a la vez, es más sencillo y más rentable probar grupos pequeños de las aleaciones que tengan mayores probabilidades de funcionar en el entorno.
Con ese método de selección, se puede tardar fácilmente entre uno y tres años para conseguir resultados satisfactorios, y se puede incurrir en costes considerables. Otra forma de seleccionar aleaciones resistentes es estudiar los datos de corrosión correspondientes a las condiciones de campo esperadas, lo cual permite eliminar fácilmente las opciones inadecuadas. Entonces podrán llevarse a cabo pruebas para refinar aun más la selección.
A continuación, se presentan varios ejemplos de aleaciones resistentes a la corrosión, y las condiciones a las que mejor se aplican:
316L (acero inoxidable austenítico)
La aleación 316L se utiliza generalmente en aplicaciones marinas y para el revestimiento de tanques de petróleo, sus tuberías de superficie y tuberías con revestimiento interno.
Aleación 22
La aleación 22 muestra una excepcional resistencia en un amplio rango de ambientes corrosivos. Tiene excelente resistencia al cloro húmedo y a mezclas que contienen ácido nítrico o ácidos oxidantes con iones cloro. También presenta resistencia a los ácidos reductores tales como el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico. Otras sustancias químicas corrosivas a las que la aleación tiene resistencia son los cloruros ácidos oxidantes, el cloro húmedo, los ácidos acético y fórmico, los cloruros cúprico y férrico, el agua del mar, la salmuera y muchas otras soluciones químicas contaminadas o mezcladas, tanto orgánicas como inorgánicas.
ZERON® 100
La aleación ZERON® 100 tiene gran resistencia a la corrosión por rendija y por picaduras en aguas marinas templadas, y tiene una excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.

Asimilacion del co2 climatico: Su deposicion en sustratos rocosos.

Con el aumento de la contaminación atmosférica, y la consecuente concentración de dióxido de carbono en la atmósfera fruto del cambio climático por calentamiento global, los investigadores están cada vez más interesados en estudiar lo que se conoce como soluciones para la "captura y almacenamiento de carbono" (CCS, por sus siglas en inglés).
 
Imagen: Lamont-Doherty. Earth Observatory Image caption. 
En este compromiso, los científicos lograron por primera vez una solidificación rápida del dióxido de carbono (CO2) inyectado en suelos basálticos, ofreciendo así una solución para almacenar este gas vinculado al calentamiento global. Los resultados podrían resolver cómo almacenar el CO2 en depósitos rocosos.
El descubrimiento, publicado recientemente en una revista científica estadounidense, tuvo lugar en el marco de un plan piloto llamado Carbfix, lazado en 2012 en la central geotérmica más grande del mundo, ubicada en Hellisheidi (Islandia). 

En estas instalaciones, un equipo de científicos e ingenieros mezcló CO2 con otros gases en agua bombeada en el suelo para reinyectar la solución en el basalto volcánico.
La central de Hellisheidi, que alimenta a Reykjavik, la capital de Islandia, bombea agua hirviendo que es calentada por la energía geotérmica subterránea para hacer funcionar sus turbinas, pero este proceso no es del todo limpio ya que depende también de otros gases volcánicos, como el CO2 y el sulfuro de hidrógeno.
Cuando el basalto está en contacto con agua mezclada con CO2, se produce una reacción química y el carbono se transforma en un mineral gredoso, pero nadie sabía hasta este jueves cuánto tiempo tomaba esta reacción. Los estudios anteriores estimaban que una solidificación del CO2 tomaba varios siglos o incluso milenios. Pero en caso del basalto bajo la central de Hellisheidi, el 95% del CO2 inyectado se solidificó en menos de dos años.
“Esto indica que es posible bombear grandes cantidades de CO2 en el suelo y guardarlo de forma segura en poco tiempo“, expresó el coautor del estudio Martin Stute, hidrólogo del Observatorio de la Tierra de la Universidad de Columbia.
Los científicos trabajaban desde hace años para poder capturar carbono y almacenarlo en el suelo, pero según un informe publicado en 2014 por el Grupo de Expertos Intergubernamental sobre la evolución del clima (GIEC), sin tal tecnología no sería posible limitar suficientemente el calentamiento climático.

Fuente: CIEC.

Control climatico. Monitorizacion de la calidad del aire.

En nuestro análisis final, nuestro vínculo más básico es que todos habitamos este pequeño planeta. Todos respiramos el mismo aire… (John F. Kennedy).
 
La calidad del aire es un tema global. Las corrientes de aire arrastran sustancias contaminantes gaseosas y en forma de partículas de una región a otra, de un país a otro, e incluso de un continente a otro. Las emisiones que se producen a causa de las actividades de los seres humanos, la luz solar, el estado del tiempo, la contaminación que viene de lejos, los incendios forestales y el polvo que esparce el viento pueden afectar la calidad del aire. Y puede variar de un día a otro e incluso de una hora a otra. 
Imagen: NASA
Abordar este tema global requiere un esfuerzo global. Y ese esfuerzo está en marcha.
Estados Unidos, Corea del Sur y la Unión Europea lanzarán misiones con satélites geoestacionarios, desde el año 2018 hasta 2022, las cuales formarán parte de un sistema de monitorización global de la calidad del aire. Este sistema incluye otros satélites, redes en tierra, modelos de la calidad del aire y muestreos aéreos. Los satélites geoestacionarios permanecen ubicados en un solo lugar sobre la Tierra, lo que permite que los instrumentos colocados a bordo reúnan datos continuamente durante el día para monitorizar el cambiante estado del aire en esa parte del globo.
En mayo de 2016, la NASA y el Instituto Nacional Coreano para la Investigación Ambiental (Korean National Institute for Environmental Research, en idioma inglés) comenzaron una misión precursora con el fin de prepararse para este sistema global de monitorización de la calidad del aire, el cual no tiene precedentes. El estudio denominado “Estudio Coreano – Estadounidense sobre la Calidad del Aire” (KORUS-AQ, por su acrónimo en idioma inglés) está evaluando la calidad del aire en Corea del Sur utilizando observaciones proporcionadas por aviones, estaciones en tierra, barcos y satélites. KORUS-AQ es uno de varios experimentos de campo que se están llevando a cabo este año y que monitorizarán la “salud” de nuestro planeta.
James Crawford, del Centro de Investigaciones Langley (Langley Research Center, en idioma inglés), de la NASA, afirma: “KORUS-AQ está ayudando a los científicos a comprender cuáles son los factores que afectan la calidad del aire, cómo interaccionan las emisiones superficiales, el transporte atmosférico y las transformaciones químicas y cómo cambian con el paso del tiempo. KORUS-AQ nos prepara para sacar ventaja del sistema global que está por llegar ejercitando todas las perspectivas de observación, integrando los datos y usándolos para poner a prueba nuestros modelos de la calidad del aire”.
La península coreana es un sitio excelente para estudiar la calidad del aire. La ciudad de Seúl es una de las cinco áreas metropolitanas más pobladas del mundo y las emisiones locales que provienen de su dinámico sistema de transporte y de la industria presentan desafíos para la calidad del aire que son similares a los que se enfrentan las megaciudades del mundo. La posición de Corea, que recibe el viento desde China, también deja a la luz el tema de la contaminación transportada versus la local; además de la contaminación que le llega desde las megaciudades de China, los penachos de polvo del desierto de Gobi pueden también encaminarse hacia la península de Corea. Esta complejidad relacionada con la contaminación local y la que llega de otros sitios demuestra la dificultad para idear estrategias destinadas a mejorar la calidad del aire.
En estos estudios, hay tres aviones involucrados. El laboratorio aéreo DC-8 de la NASA, que transporta instrumentos de la NASA y de Corea del Sur, está midiendo directamente la composición de la atmósfera sobre la península de Corea a altitudes de entre aproximadamente 1.000 y 25.000 pies sobre el suelo. Un avión King Air, de la NASA, vuela más alto, con instrumentos a control remoto que simulan las observaciones satelitales. Corea del Sur está haciendo volar su propio King Air, que transporta sensores surcoreanos y de la NASA para que puedan medir directamente la atmósfera en áreas donde el DC-8, más grande y menos ágil, no puede acceder. Además, los científicos coreanos están recolectando datos mediante su red terrestre de monitorización de la calidad del aire, la cual está formada por más de 300 estaciones. Asimismo, alojan instrumentos de la NASA en algunas de las estaciones terrestres.
Juntos, los investigadores de Corea del Sur y de Estados Unidos, están planeando y coordinando los vuelos. En conjunto, están dando pronósticos sobre la calidad del aire utilizando un grupo de simulaciones modelo. Los datos proporcionados por el KORUS-AQ brindarán una prueba importante de estos modelos y de su capacidad para predecir con precisión las condiciones de la calidad del aire.
“Es extremadamente importante mejorar los modelos”, explica Crawford. “La confianza en nuestra capacidad para simular la calidad del aire actual nos permite dar el próximo paso y predecir cómo respondería la calidad del aire ante futuros escenarios de emisiones de gases. Asimismo, poner a prueba cómo mejorarían la calidad del aire las diversas políticas destinadas a regular las emisiones contaminantes permitiría tomar decisiones responsables”.
Las personas de todo el mundo se beneficiarán de este esfuerzo en equipo. Los científicos atmosféricos que utilicen los datos del KORUS-AQ y las futuras constelaciones de satélites geoestacionarios con el fin de medir la calidad del aire trabajarán juntos para ayudar a lograr que esos beneficios se hagan realidad.
Fuente: NASA

Cianobacterias y biodiversidad global del fitoplancton marino.

Un estudio internacional en el que participa el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha definido los patrones de distribución de Prochlorococcus y Synechococcus. Los dos géneros más abundantes de fitoplancton marino desempeñan un papel fundamental en el ciclo del carbono, absorbiendo el CO2 atmosférico, y son responsables de cerca del 25% de la producción primaria de materia orgánica en los océanos. El trabajo se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 
 
Imagen microscópica de fitoplancton. / Christian Sardet (Tara Oceans)

Los resultados obtenidos a partir de las muestras recogidas durante la expedición Tara Oceans se basan en el uso del marcador genético de alta resolución petB, que comparten las especies que conforman el fitoplancton, en lugar del gen 16S rRNA ribosómico, marcador universal empleado para describir la diversidad bacteriana. Para su análisis se ha usado una técnica innovadora basada en la captura de fragmentos de ADN ambiental que ha permitido obtener una nueva visión de la biodiversidad y la distribución de las cianobacterias en el océano global.
“La reconstrucción de genes a partir de metagenomas ambientales nos abre una puerta hacia la biodiversidad que, hasta hace muy poco, era casi imposible descubrir”, explica el investigador del CSIC Francisco M. Cornejo, del Instituto de Ciencias del Mar. Esta nueva forma de abordar la biodiversidad ha permitido definir nuevas poblaciones de fitoplancton que habitan en regiones oceánicas concretas y descubrir una microdiversidad de cianobacterias antes oculta. “Antes -añade Francisco Cornejo- considerábamos como una población lo que ahora sabemos son poblaciones diferentes de cianobacterias”.
Bases de datos de referencia
Según señala Silvia G. Acinas, también investigadora del CSIC del Instituto de Ciencias del Mar y coordinadora del consorcio de procariotas de Tara Oceans, “la metagenómica se ha convertido en una herramienta indispensable para cualquier estudio de biodiversidad, sobre todo de comunidades complejas como las poblaciones de cianobacterias marinas”. Los estudios de ecología molecular se enfrentan a menudo a la ausencia de bases de datos de referencia para la correcta biodiversidad y por ello, como puntualiza Acinas, “son fundamentales campañas oceanográficas globales como Tara Oceans o la expedición Malaspina para descubrir y, sobre todo, dar un sentido ecológico a la biodiversidad de procariotas marinos”.
El trabajo intenta vislumbrar también las causas o factores ambientales que hacen que las poblaciones de estas cianobacterias no estén distribuidas de una manera homogénea en los océanos del planeta. Los científicos apuntan a que su presencia puede estar condicionada por la combinación de factores como la disponibilidad de nutrientes, elementos como el hierro, la cantidad de luz que penetra en la columna de agua o la temperatura oceánica.
En esta investigación han colaborado el Centre National de la Recherche Scientifique (Francia), la Macquarie University (Australia), la University of Warwick (Reino Unido), el Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (Francia) y la Stazione Zoologica Anton Dohrn (Italia).

Fuente: CSIC  31/05/2016
G. K. Farrant, H. Doré, F. M. Cornejo-Castillo, F. Partensky, M. Ratin, M. Ostrowski, F. D. Pitt, P. Wincker, D. J. Scanlan, D. Iudicone, Silvia G. Acinas y L. Garczarek. Delineating ecologically significant taxonomic units from global patterns of marine picocyanobacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1524865113