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miércoles, 29 de noviembre de 2017

Elastificacion de poliamidas. Acondicionamiento humedo de plasticos tecnicos.

Uno de los principales problemas de los fabricantes que tienen que ensamblar por presión piezas de plástico en sus sistemas, es el del quebrado por fragilidad. De ahí la importancia de conseguir que los elementos plásticos gocen de unas características de elasticidad adecuadas para evitar la rotura. Ello se logra con los procesos de elastificación por incremento del contenido en peso de agua.
Imagen: Acoplamientos dentados R.Reductores S.R.L.
Y es que, la reducción de la fragilidad está en relación directa al contenido de humedad de las piezas acabadas, de tal manera que si logramos que el índice de humedad contenido en la estructura intersticial de las mismas, se mantenga en torno al 2,5% de contenido en peso de agua, la elasticidad será tal, que se evitará su rotura durante los procesos de acoplamiento. Esto se logra con las cámaras de acondicionamiento en húmedo.
Las nuevas cámaras de acondicionamiento de poliamidas desarrolladas son fruto de una larga experiencia acumulada en el acondicionamiento de plásticos.
Efectivamente, después de escuchar a centenares de transformadores de plástico y fabricantes de piezas técnicas de elevadas prestaciones, se han desarrollado nuevos sistemas avanzados, con muy importantes sistemas innovadores capaces de lograr una extraordinaria eficacia, traducida en: economía, rapidez en los procesos de acondicionamiento, optimización de los procesos de carga y descarga, y lo que es muy importante, la obtención de unos productos limpios, secos, perfectamente humidificados, y disponibles para embalaje y expedición a los clientes finales.
Evidentemente, las respuestas son muy variables en función del peso, el formato y su inclusión o interacción con otro tipo de materiales presentes (incrustaciones metálicas, cauchos, etc., caso típico de juntas homocinéticas, u otros elementos empleados en automoción, por ejemplo.)
Para ello, el laboratorio CCILAB, ha puesto a disposición de sus clientes el servicio de investigación y estudios personalizados, para la obtención de la curva característica incremento humedad/tiempo de cada tipo de pieza y aplicación, con la cual podrán establecer sus ciclos productivos para adaptarlos a la demanda puntual de producción.
Las nuevas cámaras ofrecen las siguientes características:
- Construcción modular mediante paneles ensamblados estancos.
- Configuraciones diversas, sin límite de tamaño y forma.
- Portones de acceso y rampas para facilitar las operaciones de carga y     descarga.
- Diagrama de acondicionamiento IP/t, específico para cada tipo de pieza.
- Garantía de trabajo las 24 horas del día sin interrupción.
- Sistema de identificación de averías a distancia.
- Unidades autónomas de alimentación de agua con medidor de conductividad.
- Curva de proceso personalizada acompañada de certificación.

martes, 28 de noviembre de 2017

Oxidacion a altas temperaturas en hornos de acero refractario.

En los procesos de fabricación de hornos de ensayos cíclicos a alta temperatura, es muy importante determinar el grado de vulnerabilidad de los materiales constructivos tales como el acero refractario.
Imagen: Acerinox. Tren de laminación en caliente de aceros refractarios.
Según se desprende de los datos facilitados por los fabricantes de los aceros, las atmósferas oxidantes son menos perjudiciales que las inertes, especialmente a temperaturas elevadas. El valor térmico de seguridad comienza al rebasar los +1200ºC, momento en que se puede producir el fenómeno de la escoriación.
A este respecto un grupo de investigadores españoles han llevado a cabo un estudio experimental sobre la oxidación a altas temperaturas de un acero inoxidable refractario AISI 310, en dos ambientes diferentes: en una atmósfera convencional (21 % de O2), a +704, +800, +884 y +1000°C y en un ambiente simulado de una turbina de gas y del generador de vapor de una central eléctrica de ciclo combinado (10-11 % de O2), a +800 y +1000°C.
La cinética de la oxidación del material fue determinada a partir, tanto de la ganancia de peso por unidad de superficie experimentada por las probetas objeto de ensayo, como por la determinación de los espesores de las capas de óxido formados.
Los investigadores obtuvieron resultados comparables con ambas metodologías, poniéndose  de manifiesto el efecto del contenido de oxígeno y de las demás diferencias experimentales a partir de la comparación de las cinéticas de oxidación del acero en los dos medios oxidantes analizados. La oxidación del acero AISI 310 en situaciones térmicas cíclicas empieza ya a ser importante a partir de una temperatura de +1000 °C.
Fuente: Revista de metalurgia, ISSN 0034-8570, Vol. 41, Nº 3, 2005 , págs. 204-211. Autores: F. Javier Belzunce Varela, Julio Riba-López, Valentín Higuera Hidalgo

lunes, 27 de noviembre de 2017

Intemperismo y envejecimiento ambiental. Conceptos y consecuencias.

A efectos conceptuales, aunque en determinados sectores se entienda por intemperismo los efectos causados por la exposición a la intemperie de forma generalizada, existe una diferencia importante entre el concepto de erosionabilidad ambiental y el de envejecimiento climático.
Por definición, el intemperismo o meteorización, es la desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre o próxima a ella como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos, con la participación de agentes biológicos durante largos periodos de tiempo.
También puede definirse el intemperismo como la descomposición de los minerales, tanto en forma de rocas, como de fósiles, restos arqueológicos, restos de esqueletos animales de mayor o menor antigüedad, etc. Sería un proceso estático por el cual la materia se deteriora en pequeños fragmentos, se disuelve, se descompone, se forman nuevos minerales. Se posibilita así la remoción y el transporte de detritus en la etapa siguiente que vendría a ser la erosión. La meteorización entonces, al reducir la consistencia de las masas pétreas, abre el camino a la erosión.
Hay que decir que este es un campo de investigación multidisciplinar en los sectores como el de la paleontología, arqueología, medicina forense, etc., en el cual interesa datar fechas de antigüedad o estudios, no ya de características de materiales, sino de su historia, tanto intrínseca (su razón propia de ser o existir), como extrínseca (condiciones del entorno de exposición en que se han conservado, incluso en térmicos prehistóricos).
En contraposición con el concepto de intemperismo tenemos el de envejecimiento ambiental, contemplado a más corto plazo; es decir, como un efecto que las condiciones ambientales tienen sobre la calidad de los productos (generalmente materiales artificiales) a efectos de su durabilidad o caducidad.
Si bien en todos los casos intervienen factores climáticos, tales como los cambios térmicos, el viento, la lluvia, nieve, hielo, deshielo, granizo, polvo, salinidad, oleaje,, radiaciones solares, composición gaseosa de la atmósfera, etc., hay que decir que el intemperismo se centraría más en los materiales naturales y el envejecimiento en los artificiales (caso típico de los materiales de base macromolecular como los plásticos, pinturas, etc.).
Para investigar ambos procesos a escala de laboratorio se emplean las cámaras de simulación acelerada, capaces de reproducir efectos cíclicos climáticos de forma rápida.
Un equipo de investigación típico para estos propósitos es la cámara denominada METEOTRON capaz de simular las condiciones ambientales responsables de la erosión, y/o envejecimiento, tales como: Lluvia, viento, cambios térmicos, humedad, hielo y deshielo, radiación solar, concentraciones variables de gases tales como el CO2 (carbonatación), etc., en presencia de otros agentes biológicos involucrados en capa proyecto de investigación.

domingo, 26 de noviembre de 2017

Neumaticos sin aire, resistentes a condiciones climaticas extremas.

Una vez más, los equipos de investigación de la NASA, en su carrera por conquistar el cosmos, vuelven a desarrollar sistemas de una genialidad extraordinaria, que si bien en un principio perseguían fines extraterrestres, finalmente acaban transformándose en avances tecnológicos de una gran utilidad para su aprovechamiento en la Tierra.
En esta ocasión se trata del desarrollo de ruedas de automoción sin aire y con memoria, pensadas en principio para los robots teledirigidos marcianos.
La invención ha venido de la mano del Centro Glenn de la NASA, en colaboración con la compañía fabricante de neumáticos Goddyear.Denominada la rueda más elástica del mundo, está construida con titanio y níquel. Es capaz de desplazarse por cualquier clase de terreno, no es necesario inflarla, es muy ligera (está totalmente hueca), está exenta de desgaste, y resiste elevadísimas temperaturas sin deterioro ni pérdida de características.


Actualmente se encuentra en fase de investigación en vehículos todo terreno, pero no se espera que pueda pasar al campo comercial debido a que el proceso de fabricación aún es extremadamente costoso, por lo que es inviable en principio para el gran consumo.
Fuente: Centro Glenn NASA
https://www.nasa.gov/specials/wheels/

sábado, 25 de noviembre de 2017

Corrosion subacuatica por hidrobacterias.

Determinados microorganismos existentes en el agua son capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas. A este tipo de corrosión se la denomina corrosión microbiológica.

Armada española.

Los investigadores han identificado algunas especies de bacterias “hidrógeno dependientes” que usan el hidrógeno disuelto del agua en sus procesos metabólicos, provocando una diferencia de potencial electroquímico (DPE) en el medio circundante. Esta DPE es la responsable de provocar el picado conocido como "pitting".

Este tipo de microorganismos, asociados generalmente al proceso de corrosión, tienen la característica común de formar parte, o participar en el ciclo del azufre de la naturaleza, en el cual coexisten dos tipos de bacterias; las oxidantes (aerobias), y las reductoras (anaerobias).
En el grupo de las bacterias oxidantes, el género más importante es el "Thiobacillus" y las especies relacionadas con los procesos de corrosión son: "Th. thipoparus", "Th. concretivorus" y "Th. thio - axidans", mientras que en el de las reductoras, podemos distinguir dos géneros: "Desulfovibrio" y "Desulfotomaculum".
Todas estas bacterias tienen la particularidad de poder crecer en medios acuosos con altas concentraciones de sales, lo cual hace que se las encuentre frecuentemente en los mares y océanos, lagos salados y pozos de agua con alta salinidad.
Las bacterias oxidantes del hierro se denominan ferrobacterias, debido a que tienen la capacidad de transformar el Fe++ en Fe+++, generando precipitaciones de hidróxido férrico hidratado en su superficie.
En virtud de ello, y teniendo en cuenta la enorme cantidad de sales disueltas en el agua de nuestros mares, de las cuales el ClNa existe en una proporción media comprendida entre 32 y 37 g/l, podemos afirmar que la corrosión microbiológica en los aceros sumergidos representa un fenómeno realmente importante a tener en cuenta a la hora de estudiar el tipo de recubrimientos de protección empleados en infraestructuras tales como los puentes, las plataformas petrolíferas, los buques, etc.
El problema añadido es que, una vez producida la contaminación bacteriana, aunque los materiales férricos se extraigan del medio marino, en presencia de O2 y ambiente húmedo, el fenómeno corrosivo persiste, evidenciado por la aparición de materia orgánica (formación de mohos, por ejemplo). Es por ello que para interrumpir el proceso de deterioro, en el caso por ejemplo de materiales arqueológicos rescatados del fondo del mar, es necesario hacer uso de las cámaras biocidas climatizadas, capaces de destruir dichas bacterias, y en el caso de buques de la armada, lo preceptivo es utilizar recubrimientos adecuados.

jueves, 23 de noviembre de 2017

Corrosion: Identificacion y evaluacion. Actuaciones preventivas.

La corrosión es el deterioro que sufre un material como consecuencia de un ataque químico inducido por su entorno, lo cual puede generar problemas tan costosos que requieren una correcta identificación, evaluación y contundentes medida preventivas.
Imagen: Esacademic (Wikipedia).
Lo más importante es analizar los entornos de riesgo, de ahí que, siempre que la corrosión esté originada por una reacción química, la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura y de la concentración de los reactivos y de los productos. Otros factores, como el esfuerzo mecánico y la erosión también, pueden contribuir al deterioro.
La mayor parte de la corrosión de los materiales concierne al ataque químico de los metales, el cual ocurre principalmente por ataque electroquímico, ya que los metales tienen electrones libres que son capaces de establecer pilas electroquímicas dentro de los mismos. Las reacciones electroquímicas exigen un electrolito conductor, cuyo soporte es habitualmente el agua. De aquí que en ocasiones se le denomine "corrosión acuosa". Muchos metales sufren corrosión en mayor o menor grado por el agua y la atmósfera. Los metales también pueden ser corroídos por ataque químico directo procedente de ambientes adversos químicamente activos.
Otro tipo de degradación de los metales que sucede por reacción química con el medio, es lo que se conoce como "corrosión seca", que constituye en ocasiones una degradación importante de los metales especialmente cuando va acompañado de altas temperaturas.
Materiales no metálicos como las cerámicas y los polímeros no sufren el ataque electroquímico pero pueden ser deteriorados por ataques químicos directos. Por ejemplo, los materiales cerámicos refractarios pueden ser atacados químicamente a altas temperaturas por las sales fundidas. Los polímeros orgánicos pueden ser deteriorados por el ataque químico de disolventes orgánicos. El agua es absorbida por algunos polímeros orgánicos, provocando en ellos cambios dimensionales o en sus propiedades. La acción combinada de oxígeno y radiación ultravioleta es susceptible de destruir algunos polímeros, incluso a temperatura ambiente.
Un principio natural en todos los campos de las ingenierías es la degradación de las máquinas y piezas en servicio. Es obvio demostrar que la corrosión constituye una de las fuentes importantes de degradación de los ingenios diseñados por el técnico. Combatir la corrosión significa: prolongar el tiempo de servicio de un ingenio, disminuir su mantenimiento, diseñar con menor costo para un tiempo definido de servicio, o, cuando no, impedir accidentes que pueden provenir de fracturas súbitas, consecuencias del proceso corrosivo.
Cuando hablamos de daños por corrosión, lo importante es estudiar los diversos procedimientos y tecnologías disponibles para combatirlos, lo que constituye objetivo fundamental del ingeniero de materiales. Por su parte, el conocimiento tecnológico debe implementar los medios suficientes avalados por el control de calidad, tales que permitan desarrollar, con probabilidad alta de éxito, una eficaz protección para reducir los riesgos.

miércoles, 22 de noviembre de 2017

Criogenia magnetica: Enfriamiento proximo al cero absoluto.

Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas –CSIC- y la Universidad de Zaragoza) ha obtenido un nuevo refrigerante magnético combinando moléculas magnéticas con nanotubos de carbono. El material compuesto permite llegar eficazmente a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273,15°C) por medio de la refrigeración magnética. La investigación, publicada en la revista Material Horizons, abre nuevas posibilidades en el campo de la criogenia a temperaturas muy bajas.
La versatilidad de los materiales moleculares y, en concreto, la posibilidad de manipularlos en una solución química, ha permitido a los investigadores desarrollar un material compuesto en el cual las moléculas de acetato de gadolinio, un refrigerante magnético molecular, están ancladas a nanotubos de carbono.
“La clave está en desarrollar materiales compuestos basados en la funcionalización de nanotubos de carbono con moléculas magnéticas, de tal manera que la alta conductividad térmica de los primeros se una con el alto efecto magnetocalórico de estas últimas”, explica el investigador del CSIC Olivier Roubeau.
El efecto magnetocalórico es el cambio de temperatura que algunos materiales experimentan como reacción a una modificación en el campo magnético aplicado. Este efecto es la base de la refrigeración magnética, una tecnología alternativa a las convencionales, las cuales emplean el helio líquido para alcanzar temperaturas muy bajas.
“En nuestro trabajo hemos medido por primera vez la conductividad térmica de un refrigerante magnético molecular, el acetato de gadolinio tetrahidrato, y también mostramos el impacto de su baja conductividad térmica en su poder refrigerante. Cuando el material tiene un espesor muy reducido, no se experimenta una pérdida del poder refrigerante por unidad de masa, mientras que este decae fuertemente al emplear capas más gruesas, con lo que el material pierde interés tecnológico”, precisa el investigador del CSIC.
El estudio muestra cómo, al mejorar el intercambio térmico mediante el anclaje de las moléculas a un componente ligero y buen conductor, es posible alcanzar temperaturas más bajas. Asimismo, la investigación abre nuevas vías en el ámbito de los materiales híbridos multifuncionales.
Fuente: ICMA
O. Roubeau, E. Natividad, M. Evangelisti, G. Lorusso y E. Palacios. A magnetocaloric composite based on molecular coolers and carbon nanotubes with enhanced thermal conductivity. Materials Horizons. DOI: 10.1039/C6MH00533K
Fecha de publicación: 18/05/2017

martes, 21 de noviembre de 2017

Corrosion inducida por NH3OH en instalaciones fotovoltaicas.

Desde el punto de vista medioambiental son muy diversos los entornos químicamente activos con capacidad para desarrollar procesos de deterioro corrosivo de materiales de base metálica, uno de ellos son las granjas de animales, en las cuales se generan grandes cantidades de hidróxido amónico.
De hecho, cada vez son más las referencias relativas a la influencia del amoniaco en la corrosión de los metales empleados en la carpintería metálica, equipamientos, etc., y fundamentalmente en el caso de los paneles fotovoltaicos.
Imagen: Icma.unizar-csic.
La base de la preocupación es que el amoníaco producido en las granjas avícolas y porcinas, podría plantear un riesgo de corrosividad potencial para la resistencia de dichos equipamientos.
El deterioro de este tipo de instalaciones podría representar un problema para los agricultores que cuenten con paneles solares fotovoltaicos en los tejados de sus granjas con el fin de aprovechar los beneficios económicos obtenidos de la explotación de los mismos.
La causa es que el amoniaco gaseoso liberado por los purines, en presencia de agua, posee propiedades corrosivas y por lo tanto, podría representar una amenaza para la solidez de los módulos solares fotovoltaicos.
En principio, cabría pensar que no parece probable que cantidades significativas de amoníaco puedan penetrar a través de un techo y se difundan en cualquier concentración significativa en torno a los módulos montados en el techo solar. No obstante, en las granjas avícolas y porcinas, se expulsa el aire viciado a través de ventiladores de extracción o aberturas laterales, por lo que el amoníaco producido se dispersa en la atmósfera.
Si los módulos fotovoltaicos están situados demasiado cerca de los respiraderos o integrados en el propio techo, la exposición al amoníaco puede alcanzar altos niveles. Si esto ocurre en conjunción con la alta humedad, esta exposición potencialmente puede ser un problema ya que conduce a la formación de condensación altamente corrosiva que reduce el rendimiento y acelera el envejecimiento del módulo.
Como consecuencia de este problema, la industria de la energía solar viene llevando a cabo investigaciones y pruebas diversas de resistencia, las cuales han conllevado a la realización de un proyecto de normativa internacional específica. Nos referimos a la norma IEC 62716, denominada "prueba de resistencia a la corrosión por amoníaco de los sistemas fotovoltaicos”.
Para desarrollar este ensayo de evaluación de resistencia se emplean las cámaras de corrosión de laboratorio.

lunes, 20 de noviembre de 2017

Deshumidificacion climatica. El rotor desecante por adsorcion continua.

La humedad elevada, no solo es un problema a niveles industriales y de calidad de materiales, conservación de obras de arte, etc., sino también a efectos de confort y de salud humana; de ahí los esfuerzos por encontrar sistemas eficaces, sencillos y de bajo mantenimiento, tal como el nuevo método de adsorción continua por rotor desecante.

Según  la American  Society  of  Heating  Refrigeration  and  Air  Conditioning Engineers , también conocida como ASHRAE, la humedad relativa  óptima para el  confort  humano  estaría  alrededor  del  50 %  y  la  temperatura  sobre  los  22ºC.
Imagen: Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.
Sin  embargo,  según  la  experiencia,  es  común  que  los  ocupantes  de  los  edificios coloquen  los  termostatos  de  sus  sistemas  de  acondicionamiento  a  temperaturas inferiores en verano y superiores en invierno, lo que conlleva a un mayor consumo y a una menor eficiencia energética, y esto a un mayor gasto económico. Así, los ingenieros y personal encargado de diseñar estos sistemas se suelen encontrar con dos difíciles tareas: La de aumentar el estado de confort en los edificios, así como aumentar  también  la  calidad  del  aire.  Y  por  otro  lado,  la  de  alcanzar  el  mayor nivel de eficiencia energética y as ́ı conseguir reducir el gasto económico.
Por  ello  se  convierte  en  algo  fundamental  la  búsqueda  de  la  tecnología  más barata y eficiente. Como alternativa a los sistemas de refrigeración convencionales aparece la tecnología por deshumidificación.
Esta se basa en principios conocidos desde  hace  mucho  tiempo,  pero  no  fue  hasta  1930  que  no  se  aplicó  a  la industria  y  hasta  1980  que  no  se  extendió  su  comercialización.  La  aplicación de la deshumidificación mediante el uso de materiales desecantes en sistemas de refrigeración fue propuesta por Pennington. Desde ese momento se han realizado muchas investigaciones y se han llevado a cabo multitud de experimentos basados en los sistemas desecantes; como el descrito por Dunkle, que diseñó un sistema de  adsorción que utilizaba un rotor giratorio adiabático. Y muchos  otros  a quienes debemos el desarrollo de esta tecnología.
En la actualidad podemos encontrar en el mercado diversos deshumidificadores de rotor desecante por adsorción, basados en la utilización de un tambor giratorio con un elemento higroscópico tal como el gel de sílice, el cual se auto-regenera sin mantenimiento por calentamiento en continuo. Baste decir que un pequeño aparato de no más de 500 vatios de consumo es capaz de eliminar 24 litros de agua diarios en un recinto de cincuenta metros cúbicos a temperaturas bajas de hasta 5ºC.
Todo ello es extensivo a las aplicaciones en la industria y, especialmente, a efectos de control de calidad y durabilidad de materiales.

domingo, 19 de noviembre de 2017

Envejecimiento inducido por la radiacion UV del Sol sobre la Tierra.

La exposición a la luz solar que incide en mayor o menor medida sobre la Tierra conduce a la degradación de los materiales de origen macromolecular, tales como los plásticos, pinturas, textiles, etc.
Imagen: AEMET.
La radiación ultravioleta es la causante del deterioro fotoquímico, un proceso resultante de la escisión de las estructuras orgánicas de los polímeros, responsable de la degradación de sus propiedades físicas, traducidas en cambios de color y brillo, harinamiento de las superficies, aumento de la fragilidad, disminución de la flexibilidad, etc.
Para luchar contra dicho deterioro, los fabricantes de plásticos para usos al exterior, emplean diversos tipos de estabilizantes UV los cuales suelen ser incorporados como cargas añadidas a los monómeros, durante el proceso de polimerización, con el fin de aumentar su estabilidad frente a las radiaciones UV.
Los absorbentes UV más comunes son las benzofenonas y la dispersión de micropartículas tales como el negro de humo, o negro de carbono, pigmentos inorgánicos, etc.
Las benzofenonas son muy utilizadas como filtros solares en multitud de aplicaciones, tales como en la industria cosmética, aunque recientemente están siendo empleados como aditivos para los plásticos expuestos a la intemperie con el fin de incrementar su vida útil.
Otros tipos de estabilizantes muy efectivos son los HALS y los quenchers UV.
• Aditivos UV (Hals):
Están formados por aminas impedidas estéricamente y son altamente efectivos para una amplia gama de polímeros.
No absorben la luz ultravioleta, si no que actúan como captadores de radicales libres, inhibiendo la degradación del polímero. Los Hals también contribuyen a mejorar la estabilidad térmica de los polímeros a largo plazo.
• Aditivos UV (Quenchers):
Funcionan como agentes de transferencia de energía bajo estados de excitación del polímero.
Tienen la propiedad de transformar la energía ultravioleta perjudicial en energía calórica inofensiva , actuando como un filtro que evita que ocurra la absorción de energía por el polímero y su consecuente degradación.
En general, los absorbentes UV pueden ser transparentes como las hidroxibenzofenonas, u opacos, como es el caso del negro de humo, considerado uno de los absorbentes de luz más eficientes y ampliamente utilizados.
La eficiencia del negro de humo como absorbente UV depende principalmente de su granulometría y forma, de manera que las partículas de menor tamaño presentan una mayor superficie frente a la luz incidente y por lo tanto, una mayor capacidad de absorción de la luz ultravioleta.
Desde el punto de vista únicamente lumínico, las radiaciones emitidas por el Sol se distribuyen conforme al siguiente porcentaje estimativo:
Radiación infrarroja (IR): 50%.
Radiación visible: 45,5%.
Radiación ultravioleta: 4.5%.
Aunque la radiación UV representa solo un 4,5 % del espectro solar, esta es la que causa la mayor parte del deterioro fotoquímico en los materiales poliméricos.
La radiación ultravioleta, con una longitud de onda comprendida entre los 280 y los 400 nanómetros, se divide en tres zonas: UVC, UVB y UVA. Aunque la parte más perniciosa corresponde a la longitud de onda más corta, que se encuentra por debajo de los 315 nm (UVC y UVB), debido a que llega en muy pequeña proporción a la Tierra, frenada por la capa de ozono, la que habremos de considerar como de mayor relevancia es la UVA (340 nm), excepto en lo referente a las exposiciones aeroespaciales.
Definimos como irradiancia a la energía radiante acumulada que incide sobre un área específica durante un periodo de tiempo dado. Puede ser expresada tanto en W /m2.s, como en Julios/m2, ó en Langleys (Ly); (1 Ly = 1 cal/cm2 = 4.184 E4 Julios/m2), esta última solo empleada en el caso de contemplar grandes dosis acumuladas, por razones de simplificación.
La irradiancia solar media anual por países, en kLy (kcal/cm2/año), ordenada de menor a mayor es, de forma estimativa y como ejemplo, la siguiente:
60 kLy:
Alaska, Finlandia, Suecia, Dinamarca, Noruega, Reino Unido 70, Rusia (Norte).
90 kLy:
Austria, Luxemburgo, Alemania, Suiza, Bélgica, Holanda, Polonia, Hungría, Japón.
110 kLy:
Canadá, Bulgaria, Columbia, Rumania, Corea.
130 kLy:
Angola, Ecuador, Francia, Grecia, Birmania, Surinam, Italia, Nueva Zelanda, Cerdeña, Brasil.
140 kLy:
España, Sicilia, El Salvador, Singapur, Etiopía, Madagascar, Filipinas, Malasia, Taiwán, Bahamas, Tailandia, Guatemala, Turquía, Bolivia, Nicaragua, Hong Kong, Honduras, Florida, Uganda, Chile, Indonesia, Vietnam, China, Panamá, Costa Rica, Cuba, Chipre, Perú, Portugal, Kenia, Rusia (Sur).
150kLy:
Argentina, Sudáfrica, Argelia, Marruecos, Mozambique, Túnez, Nepal, Haití, Uruguay, Venezuela, Paraguay, Jamaica, Omán, Malta, México.
160 kLy:
Líbano, Senegal, Afganistán, Libia, Australia, Francia, Mauritania, Arizona, India, Pakistán, Irak, Irán, Israel, Zambia, Jordania, Kuwait.
180 kLy:
Egipto, Malí, Arabia Saudí, Bahrein, Níger, Chad.
200 kLy:
Sudán.
Evidentemente, dentro de cada país pueden existir importantes variaciones, según las regiones, como por ejemplo las existentes en España entre Galicia y Almería, de ahí que resulte muy común encontrar publicaciones concernientes a la insolación media anual por aéreas geográficas puntuales.
Esta información resulta de enorme utilidad para poder extrapolar los datos obtenidos en el laboratorio, con el fin de poderlos comparar con una predicción de envejecimiento tras la exposición a la intemperie en campo, en función de las coordenadas geográficas del planeta.
Para determinar la estabilidad a la luz de un determinado material o las prestaciones de un estabilizante UV, existen dos procedimientos: bien someter las probetas a la exposición a la intemperie, a modo de laboratorio natural (cuestión que requiere largos tiempos de exposición), o bien utilizar las cámaras de ensayos acelerados de laboratorio dotadas de fuentes de luz solar artificial, tales como las lámparas de Xenón, tubos fluorescentes UV, lámparas de mercurio/cuarzo, halogenuros metálicos, etc., bajo condiciones de temperatura y humedad controladas.
A tal efecto existen multitud de normativas de ensayo publicadas por los diversos países.
Con todo ello, y como ejemplo, si un fabricante de componentes plásticos que exporta al norte de Rusia, desea determinar el grado de deterioro de sus materiales en tal lugar, durante un tiempo estimado de cuatro años de esperanza de vida del producto, habría de calcular la dosis acumulada en dicho periodo en base a las publicaciones publicadas por el centro de observación meteorológico de dicho país.
En este caso, el  cálculo sería: 60 kLY estimados por año, por 4 años de exposición, igual a 120 kLy; de tal manera que, sometiendo sus probetas a los efectos de una cámara de ensayos acelerados de laboratorio, durante el tiempo necesario para acumular dicha dosis de 120 kLy, podrá apreciar anticipadamente el grado de deterioro que sufrirá su material y calcular su periodo de vida sin tener que esperar cuatro años para conocer los resultados.
Por estabilidad se entiende la inalterabilidad de composición, aspecto, textura, color, etc., y en especial la permanencia de sus cualidades iniciales tras determinados periodos de exposición solar en condiciones térmicas, energéticas y lumínicas controladas.
Para evaluar el grado de estabilidad de los materiales frente a los efectos del Sol,  se utilizan las cámaras de ensayos acelerados de laboratorio.

sábado, 18 de noviembre de 2017

Accion oxidativa del ozono. Corrosion inducida por la electricidad.

Aunque la mayor peligrosidad del ozono para los materiales expuestos a la intemperie se encuentra en el envejecimiento prematuro de los derivados del caucho, existe una segunda acción degradadora de los metales, especialmente para las aleaciones de base hierro, inducida por esta variedad alotrópica del oxigeno creciente en nuestro entorno.
Imagen: Marca España.
El carácter hiperoxidante del ozono hace que, por ejemplo en las proximidades de las estaciones eléctricas transformadoras, en las cuales las cargas electrostáticas llevan el oxígeno a su valencia tres, los aceros puedan ser afectados por fenómenos oxidativos desencadenantes de la corrosión. Y es que el ozono puede ser un estimulante corrosivo en lugar de un inhibidor, y esto puede ser un factor desencadenante en determinadas circunstancias, especialmente en presencia de humedad o ambiente marino.
A escala de laboratorio, la evaluación de la resistencia al ozono se determina con las cámaras de ensayos de laboratorio, entre las que cabe citar las cámaras de niebla salina.
Definición:
Se define como cámara de ensayos de ozono a un sistema capaz de reproducir en su interior concentraciones precisas de ozono, en condiciones estables controladas de temperatura y humedad.
Aplicaciones:
Envejecimiento ambiental acelerado de cauchos, elastómeros y derivados.
Ensayos de corrosión de metales y sus recubrimientos.
Conservación y tratamiento de productos en condiciones atmosféricas modificadas.
Evaluación en laboratorio de la resistencia de los materiales frente a las atmósferas agresivas sensibles al gas ozono.
Realización de ensayos simultáneos, combinando esfuerzos mecánicos con concentraciones variables de ozono, temperatura y humedad.
Características técnicas:
Autocalibración mediante espectrofotometría Lamber-Beer de longitud de onda en el espectro ultravioleta.
Programación automática y precisa de cualquier concentración exigible por la normativa internacional.
Registro gráfico y almacenamiento de datos transferibles a PC con software para la evaluación de los protocolos documentales de ensayo vía informática.
Fiabilidad de programación, lectura y apreciación, mediante sistemas monitorizados.
Dotación de sistema de seguridad intrínseco y extrínseco mediante cromatografía de columna.
El control de calidad es básico para el mantenimiento de la seguridad de las infraestructuras.

viernes, 17 de noviembre de 2017

Electrodeposicion metalica contra la corrosion.

Los recubrimientos anticorrosivos mediante electrodeposición metálica representan una técnica de control de calidad muy eficaz para aumentar la resistencia contra la corrosión de las aleaciones metálicas expuestas a ambientes químicamente activos. Entre ellos, podemos destacar el cromado.
El cromado es un recubrimiento electrolítico anticorrosivo, en virtud del cual se deposita una fina capa de cromo metálico sobre los objetos que se desean proteger.
El proceso electrolítico se lleva a cabo en un baño galvánico en el cual contiene ácido crómico disuelto en agua, en una proporción de 300 gramos por litro, junto con 2 gramos por litro de ácido sulfúrico como acidulante para favorecer el proceso químico de ionización electrolítica.
Para generar el par galvánico necesario para la electrodeposición, se emplea como ánodo un electrodo de plomo o grafito y como cátodo la propia pieza sobre la que se deposita el ion cromo, formando una capa de metal adherida al sustrato.
El cromo se utiliza principalmente en metalurgia para aportar resistencia a la corrosión, además de un acabado brillante.
El cromo también juega un papel anticorrosivo importante en el caso de aleaciones tales como el acero inoxidable, el cual contiene un porcentaje de cromo comprendido entre un 5% y un 12 %.
Para evaluar el potencial de resistencia a la corrosión de los recubrimientos metálicos se emplean las cámaras de ensayos acelerados de laboratorio, en las cuales se pueden recrear todas las condiciones ambientales posibles.

jueves, 16 de noviembre de 2017

El Sol artificial con mayor irradiancia creado cientificamente.

El Sol artificial más grande, jamás creado por el hombre, denominado Synlight, es el fruto de largos y exhaustivos esfuerzos de investigación científica. Este Sol artificial ha sido construido con lámparas con espectro de longitud de onda de emisión semejante a la de la energía solar.
Este gigantesco simulador solar ha sido instalado en el interior de un edificio de cuatro plantas en la ciudad de Jülich (Alemania).
Imagen: Panel radiante Synlight desarrollado por DLR (Institute Solar Research).


Karsten Lemmer  el científico del centro de investigación DLR (Institute of Solar Research), responsable del  proyecto cuyo objetivo es producir energía solar para los países del norte de Europa, dónde las horas de sol son escasas así lo asegura. Y es que, de todas las posibles alternativas, la energía solar, no solo ofrece un inmenso potencial de almacenamiento  a largo plazo, sino que además permite reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera; premisa esencial para luchar contra el cambio climático.
Para estos países de latitudes norteñas, la iniciativa podría servir para liderar la producción mundial de toda la energía renovable necesaria para las necesidades de la población autóctona, sin tener que depender de los productos derivados del petróleo.
Generar la misma energía solar a escala de laboratorio que la de nuestro astro, es algo que se consigue con lámparas diversas tales como los simuladores de xenón, de forma habitual, pero nunca a un nivel energético tan elevado. Este Sol artificial está formado por 149 lámparas capaces de alcanzar 3.000 ºC de temperatura; lo que supone una energía 10.000 veces mayor que la del Sol sobre la superficie de la Tierra.
Las inversiones necesarias para la consecución del proyecto han ascendido a 3,5 millones de euros, siendo financiadas totalmente por fondos públicos del estado de Renania del Norte y el Ministerio de Energía alemán, con aportaciones de empresas privadas.
Fuente: DLR Institute of Solar Research.
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-21807/#/gallery/26638

miércoles, 15 de noviembre de 2017

Materiales inteligentes con memoria climatica.

Definimos como materiales inteligentes o multifuncionales, a aquellos materiales cuya composición estructural es capaz de reaccionar activamente y de manera preestablecida, ante las diversas condiciones del entorno ambiental al que están sometidos. 
Dada la característica de reactividad frente al entorno, estos materiales pueden ser utilizados para el diseño y desarrollo de sensores, actuadores y sistemas inteligentes para aplicaciones múltiples, domésticas, industriales, trajes de astronautas, tecnología aeroespacial, etc.

Se trata de materiales polivalentes que permiten aportar cualidades secundarias diversas en función de la composición estructural. Su singularidad permite simplificar muchos procesos y sistemas. Además, mediante la combinación de estos materiales, se pueden generar estructuras y procesos capaces de autodiagnosticarse, modificarse, etc. Así, su comportamiento puede ser muy diverso, pudiendo reaccionar ante una amplia variedad de fenómenos físicos y químicos, tales como la temperatura, humedad, radiaciones solares, presión, etc.

Clasificación y aplicaciones:
Materiales electro y magnetoactivos: 
Son materiales que actúan o reaccionan ante cambios eléctricos o magnéticos ampliamente empleados en el desarrollo de sensores. También, los nuevos productos, en base a materiales poliméricos conductores, han dado paso a los EAP (Electro Active Polymers), cuyo desarrollo abre paso a los sistemas biónicos; músculos artificiales y mecanismos orgánicos artificiales.
Materiales piezoeléctricos: 
Son materiales con la capacidad para convertir la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa, se aplican en sensores y actuadores, vibradores, zumbadores, micrófonos, etc. En la actualidad además de los cerámicos, existen polímeros piezoeléctricos como el PVDF, que en forma de films son fácilmente incorporados a plásticos y composites.
Materiales electro y magnetorreológicos: 
Son materiales capaces de alterar sus propiedades reológicas ante variaciones del campo. Se trata de suspensiones de partículas micrométricas magnetizables en fluidos de distintas naturalezas (aceites hidrocarburos, silicona o agua), que de forma rápida y reversible aumentan su viscosidad bajo la aplicación de campos magnéticos. Existen aplicaciones por ejemplo en los amortiguadores variables en base a fluidos magnetorreológicos MRF.
Materiales fotoactivos:
Caracterizados por ser electroluminiscentes, fluorescentes, fosforescente o luminiscentes, que actúan emitiendo luz. Se aplican a sistemas de señalización y seguridad. En el caso de los electroluminiscentes, emiten luz fría y su disposición en forma de film (lámparas planas) se está combinando en piezas plásticas mediante técnicas como IMD (In Mold Decoration) para realizar piezas 3D que emiten luz propia.
Materiales cromoactivos: 
Termocrómicos, fotocrómicos, piezocrómicos, electrocrómicos, etc. Son materiales que modifican su color ante cambios de temperatura, luz, presión o una diferencia de potencial eléctrico. Los termocrómicos se aplican a etiquetas de control de temperatura (cadena de frío), artículos de hogar (envases microondas, sartenes, mangos), juguetes (cromos que al frotar muestran una imagen), etc.
Materiales con memoria de forma: 
Se definen como aquellos materiales capaces de “recordar” su forma y volver a la misma incluso después de haber sido deformados. Este efecto de memoria de forma se puede producir por un cambio térmico o magnético.
La estructura de este tipo de materiales puede ser de origen metálico u orgánico.
Las aleaciones metálicas (SMA), más conocidas son las aleaciones de níquel-titanio, cuyo nombre comercial es Nitinol, y que responden ante campos térmicos. Si a través de un conductor SMA, se hace pasar una corriente eléctrica hasta calentarlo a una temperatura determinada, se encogerá hasta un 6% de su longitud, y si se enfría por debajo de la temperatura de transición recupera su longitud inicial. Se emplean en medicina para cánulas intravenosas, sistemas de unión y separadores, alambres dentales en ortodoncia, músculos artificiales, resortes, tiradores, válvulas de control de temperatura para duchas, cafeteras, sistemas de unión y separación controlados, etc.
Para evaluar la respuesta activa de los materiales inteligentes frente a las variaciones ambientales, se utilizan las cámaras climáticas de simulación, capaces de reproducir diversas condiciones de frio, calor, humedad, radiaciones solares, variaciones de presión, lluvia, atmósferas controladas, etc.

martes, 14 de noviembre de 2017

Cultivo de transgenicos in vitro con camaras fitoclimaticas.

En el campo de la biotecnología, el cultivo in vitro representa uno de los procesos más importantes en la producción de plantas genéticamente modificadas, o plantas transgénicas.

La obtención de una planta transgénica mediante técnicas de Ingeniería Genética se fundamenta en la introducción del ADN de una especie en el genoma de otra, obteniendo como resultado otra planta con unas nuevas cualidades mejoradas.
El avance de la Ingeniería Genética vegetal se fundamenta esencialmente en el desarrollo de dos sencillas técnicas:
1)  La regeneración de plantas a partir de cultivos de células o tejidos in vitro.
2)  La inyección de ADN foráneo en la planta, seguida de su inserción genómica.
Mediante estas técnicas se han podido regenerar casi todas las plantas de interés agrícola, tales como: cereales, leguminosas, gramíneas, caña de azúcar, frutas diversas, etc.; de aquí la importancia del cultivo in vitro como paso fundamental para la obtención de vegetales genéticamente modificados o transgénicos.
Hoy en día la mayoría de los cultivos vegetales que consumimos  son el resultado del cruce de dos variedades genéticamente diferentes, cada uno con sus propios genes beneficiosos. Sin embargo, esta combinación de genes que hace que el híbrido sea tan robusto desaparece en la siguiente generación debido a que estos se mezclan formando nuevos híbridos durante la formación de los gametos y la reproducción sexual. Para paliar este problema, se recurre a la clonación.
A escala de laboratorio es posible clonar múltiples especies vegetales mediante el cultivo de tejidos vegetales in vitro, usando medios de cultivo específicos capaces de transformar cualquier célula en el embrión capaz de una nueva planta, con un sello  genético idéntico al de la planta original, pero con propiedades mejoradas, tales como mayor resistencia frente a las plagas, mayor durabilidad, características organolépticas más deseables, tales como colores y sabores más interesantes, etc. Este proceso, denominado embriogénesis somática, se realiza bajo condiciones ambientales controladas mediante el uso de cámaras fitoclimáticas.

domingo, 12 de noviembre de 2017

Corrosion: Un serio problema de seguridad.

La corrosión no se reduce a un simple problema de costes de mantenimiento: revisiones, saneamiento de instalaciones, aplicación de revestimientos, reposición de piezas desgastadas, etc., sino que todas estas operaciones, cuando no se puede alcanzar al 100% de seguridad, pueden ser las causas de graves problemas, tales como, electrocución, cortocircuitos, destrucción de maquinaria sofisticada, averías de mecanismos y equipos electrónicos, interrupción de suministros, desprendimientos, desplome de estructuras, incendios, etc., como es el caso del incendio desencadenado en la refinería Chevron de Richmond (USA).
Imagen: Consecuencias de la corrosión en Crevron.

Según publicó el diario San Francisco Chronicle (http://bit.ly/OzFQcu), el incendio propagado en la refinería ha sido vinculado a un antiguo problema de corrosión existente y que ya había dado problemas semejantes en octubre de 2011.
De acuerdo con documentos de revisión estatal obtenidos por The Chronicle, una inspectora de la división de Seguridad y Salud de California (Cal/OSHA), que investigó el incendio de 2011 y que fue más pequeño, documentó denuncias de dos trabajadores sobre el problema de corrosión en la refinería. 
El incendio de 2011 ocurrió durante una suspensión programada de labores por mantenimiento y se pudo extinguir a tiempo, afortunadamente.
"Teníamos miedo de que algo se filtrara por entre las grietas abiertas", dijo un trabajador a la inspectora de seguridad de Cal/OSHA, Carla Fritz, quien acudió a la planta para investigar el incendio en noviembre pasado.
"Estamos preocupados por el aumento de la corrosión. Aumentamos las temperaturas y aumentamos las tasas, y eso tiene una carga sobre el equipo", dijo el trabajador, quien fue identificado en las notas de Fritz como operador jefe de la planta de aceite lubricante, el empleado de más antigüedad de un equipo de 20 miembros.
El gobierno de California se abstuvo de demandar a la petrolera "porque el problema alegado y su peligro potencial ya habían sido identificados y corregidos".
El no haber considerado suficientemente la advertencia, ha tenido finalmente consecuencias desastrosas. A veces es necesario conocer estas noticias para evitar otras desgracias mayores.

jueves, 9 de noviembre de 2017

El Escudo Termico resistente a 2760ºC llego al Centro Espacial Kennedy.

El escudo térmico que protegerá al módulo de la tripulación de Orión durante la reentrada después del primer vuelo sin tripulación de la nave espacial en lo alto del cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial, SLS, de la NASA en 2018 llegó al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida el pasado 25 de Agosto. El escudo térmico llegó a bordo del carguero Super Guppy de la NASA y fue descargado y transportado al Edificio de Operaciones Neil Armstrong.
El escudo térmico de Orión llegó al Centro Espacial Kennedy a bordo del carguero Super Guppy de la NASA. Image Credit: NASA/Dimitri Gerondidakis.
El escudo térmico fue diseñado y fabricado por Lockheed Martin en las instalaciones de la empresa cerca de Denver. El escudo térmico de Orión ayudará a soportar los aproximadamente 2760ºC que experimentará la nave durante la reentrada en la atmósfera terrestre. El escudo térmico mide 16,5 centímetros de diámetro.
Orión es la nave espacial que llevará a los astronautas a distintos destinos en el espacio profundo, incluyendo el viaje a Marte. Orión estará equipada con sistemas de energía, comunicaciones y sistemas de soporte vital para mantener a los viajeros espaciales durante su viaje, y traerlos de manera segura de vuelta a la Tierra.

Fuente: NASA.

Aleacion corten: El acero resistente a la corrosion urbana.

Cada vez es más común encontrar en los parques y vías públicas, esculturas y obras arquitectónicas de un aspecto aparentemente desprotegido, debido a su color rojizo. Se trata de un tipo de acero resistente a la corrosión urbana que no requiere recubrimientos especiales.
Imagen: Peine del viento, Chillida.
En realidad, más que hablar de la corrosión de los aceros corten, deberíamos considerar la oxidación de este tipo de aleaciones  férricas de intemperie.
Decimos aleaciones férricas de intemperie porque, en los últimos tiempos se emplean de forma masiva en infraestructuras artísticas, construcción y urbanismo moderno, incluso en las propias orillas del litoral marítimo. Es fácil recordar la imagen de las esculturas de Chillida incrustadas en el paisaje costero expuesto a las inclemencias del mar,  especialmente en la época invernal, donde las olas pueden llegar a barrer las mismas.
Y es que los aceros corten tienen la particularidad de su alta resistencia a la corrosión marina sin necesidad de emplear recubrimientos de protección, habida cuenta de que la propia película de óxido superficial que se forma sirve de propia capa de protección, evitando que se forme una corrosión más profunda.
El acero corten es una aleación formada por níquel, cromo, cobre y fósforo, cuya característica fundamental es su aspecto rojizo propio del hierro trivalente que lo hace atractivo desde un punto de vista decorativo. Su único problema es más de tipo estético, dado que las lluvias arrastran el óxido férrico tiñendo de rojo toda la base de los pavimentos colindantes, cuestión bastante contradictoria con las características estéticas esperadas por los urbanistas y constructores.
Quizás los metalurgistas tengan que retocar la formulación química de la aleación para evitar esta cuestión y efectuar controles de calidad a escala de laboratorio con las cámaras de niebla salina para simular el clima marino, que es el más químicamente activo frente a la oxidación de los aceros. Estos ensayos se realizan con las cámaras climáticas de simulación de la corrosión ambiental.

miércoles, 8 de noviembre de 2017

Influencia climatica en la actividad volcanica mediterranea.

El aislamiento del Mediterráneo y su evaporación causaron un descenso kilométrico de su nivel hace entre 5 y 6 millones de años. La reducción de la presión del agua sobre la litosfera explicaría el aumento de la actividad volcánica en la zona.
Recreación del descenso del nivel del Mediterráneo hace 5-6 millones de años. /Pibernat, García-Castellanos-CSIC
Hace entre 5 y 6 millones de años se produjo el aislamiento del Mar Mediterráneo y su desecación parcial por evaporación, que supuso la acumulación de más de un kilómetro de sal y el descenso del nivel del mar de alrededor de un kilómetro en vertical. Este descenso redujo la presión del agua sobre la litosfera y causó un aumento de la actividad volcánica en el Mediterráneo. Estas son las conclusiones de un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y liderado por Pietro Sternai, de la Universidad de Ginebra (Suiza), que se publica en la revista Nature Geoscience.
El período en el que ocurrió el descenso del mar Mediterráneo se conoce como la Crisis de Salinidad del Messiniense, hace entre 5 y 6 millones de años, durante la cual el Mare Nostrum quedó aislado del Atlántico debido al levantamiento tectónico de las cordilleras bética (sur de la península Ibérica) y rifeña (norte de Marruecos). Este proceso conllevó la desecación y transformación de este mar en una gran salina.
El testimonio de ese período se halla en los sedimentos profundos del Mediterráneo, donde se ha hallado una capa de sal de hasta 2 kilómetros de grosor, consecuencia de esos ciclos de evaporación del agua, concentración y precipitación masiva de sal. Muchos de los importantes yacimientos de hidrocarburos descubiertos en el Mediterráneo en las últimas décadas deben su formación a esa capa de sal. El estudio se originó cuando los autores observaron un incremento de la actividad volcánica en la cuenca Mediterránea durante el período Messiniense, cuyas causas nadie ha podido explicar hasta ahora.
“Según nuestros cálculos”, apunta Daniel García-Castellanos, geofísico del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera y co-autor del trabajo, “un descenso del nivel del mar de alrededor de un kilómetro podría explicar ese pico de actividad volcánica como resultado de la descompresión inducida en la litosfera terrestre por la reducción extrema del peso del mar”.
Tal como explica el científico, la reducción por evaporación del volumen de agua causa una menor presión en la litosfera. Estudios anteriores en zonas donde se han fundido masas importantes de hielo debido a su desglaciación sugieren que esa descompresión conlleva un aumento de la actividad volcánica, dado que el magma acumulado en la corteza y el manto superior terrestre se hace más fluido y se abre paso más fácilmente hacia la superficie.
“Nuestra interpretación es que ese pico de la actividad volcánica está relacionado con la desecación parcial, geológicamente rápida, del Mediterráneo hace 5 millones y medio de años, con un descenso del nivel del mar de alrededor de un kilómetro”.
Para validar la hipótesis, los científicos han utilizado un modelo numérico que permite simular el incremento de la producción y actividad magmática en función de la reducción de la presión sobre el manto terrestre. Paralelamente, han comparado las dataciones de rocas volcánicas de la cuenca mediterránea con la edad de las sales del Mediterráneo generados durante la crisis del Messiniense. La coincidencia temporal entre ambos fenómenos, junto con los modelos que simulan los procesos magmáticos, apuntan a una relación causal.
Fuente: CSIC 25/09/2017
Pietro Sternai, Luca Caricchi, Daniel Garcia-Castellanos, Laurent Jolivet, Tom E. Sheldrake and Sébastien Castelltort. Magmatic pulse driven by sea-level changes associated with the Messinian salinity crisis. Nature Geoscience. DOI: 10.1038/NGEO3032

martes, 7 de noviembre de 2017

Influencia humana en el deterioro irreversible del clima.

Las consecuencias de la responsabilidad humana en el cambio climático, se hacen cada vez más dramáticamente patentes. La Environmental Science Published for Everyobody Round the Earth estudia en profundidad las bases relacionadas con el cambio climático y la responsabilidad del hombre en el mismo.
Por primera vez en la historia del hombre, las personas están cambiando el clima de la Tierra emitiendo los llamados gases de efecto invernadero a la atmósfera. La principal causa es el espectacular incremento en el empleo de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) desde la Revolución Industrial.

Cambio climático en el pasado
El clima de la Tierra siempre ha sufrido cambios. Hace sólo 20.000 años, gran parte del Norte de Europa estaba cubierto por un enorme glaciar que tenía un espesor de tres kilómetros. Las montañas de los Alpes y los Pirineos estaban cubiertas por una capa más fina. Los cambios de clima repentinos eran bastante frecuentes durante la Era Glacial, y hacían que el hielo se expandiera o contrajera. En el sur de las zonas heladas del clima frío, pequeños grupos de personas, vivían de la caza de renos, caballos salvajes y bisontes.
La gente que vivía en la Era Glacial dejó atrás herramientas de piedra y fantásticas pinturas rupestres. Pero su estilo de vida acabó por desaparecer. A lo largo de miles de años, la órbita de la Tierra alrededor del sol cambió de forma que el verano se hizo más cálido y el hielo empezó a derretirse. La Era Glacial desapareció hace unos 10.000 años. Desde entonces, el clima en el Hemisferio Norte ha sido más cálido y mucho más estable. En los últimos 10.000 años de clima templado, el hombre ha desarrollado la agricultura, las ciudades y la civilización, lo cual habría tenido muchas más dificultades durante la Era Glacial.
PINTURAS RUPESTRES: Pintura de un caballo salvaje en la cueva Lascaux en Francia, pintada hace unos 12.000-17.000 años. Cuando finalizó la Era Glacial, cambió el estilo de vida del hombre y dejaron  de pintar en las cuevas.


Siempre estaremos ante el riesgo de un inesperado cambio climático por causas naturales. Por ejemplo, hace unos 400 años Europa experimentó un periodo relativamente frío llamado La Pequeña Era Glacial (no fue tan fría como una verdadera era glacial). La diferencia con la situación actual es que existe el riesgo de rápidos cambios en el clima causado por el hombre. Debido a nuestras emisiones crecientes de CO2 y otros gases de efecto invernadero, en los próximos cien años veremos el mayor calentamiento de la Tierra desde el final de la Era Glacial.
De problemas locales a problemas globales
Desde que los hombres existimos en la Tierra, hemos ido cambiando el ambiente que nos rodea. Pero en el pasado, los efectos de nuestra caza o de las actividades agrícolas eran básicamente locales. Esto cambió con la Revolución Industrial, que comenzó alrededor de 1750 y se aceleró en los siglos XIX y XX. Una revolución implica un cambio social espectacular.
COMBUSTIBLES FÓSILES: Antes de la revolución industrial, los barcos funcionaban con máquinas de vapor, en las que se quemaba carbón. Foto: The NOAA Photo Library.


La Revolución Industrial tuvo lugar cuando la gente empezó a producir bienes en masa en grandes fábricas utilizando máquinas que necesitaban la energía del carbón, y más tarde, del petróleo, gas natural y electricidad. Todo esto hace que sea mucho más fácil para el hombre producir de bienes, y facilita el desarrollo de tecnologías modernas. En tiempos preindustriales - es decir, antes de la Revolución Industrial - no había trenes, coches, luz eléctrica, fábricas, teléfonos o televisiones.
Cuanto más producimos y consumimos, más influimos en el ambiente que nos rodea. Durante los últimos 50 años, por primera vez en la historia, hemos visto claros signos de la influencia humana en el medio ambiente del plantea; estamos creando problemas medioambientales que no sólo son locales, sino también globales. Uno de estos problemas medioambientales globales es el riesgo de un cambio climático producido por el hombre, conocido también como calentamiento global.
Cambio climático global
El cambio climático producido por el hombre tiene lugar debido a que emitimos gases de efecto invernadero a la atmósfera. Estas emisiones proceden de numerosas fuentes, incluidas las fábricas y la agricultura, que nos proporcionan los alimentos y otros bienes materiales, centrales eléctricas que producen la electricidad, y coches y aviones que nos llevan allí donde necesitemos ir.
Los gases de efecto invernadero afectan al clima de la Tierra incrementando el efecto invernadero, fenómeno natural mediante el cual el vapor de agua, el CO2 y otros gases de la atmósfera permiten que la luz solar la atraviese, y se absorba parte del calor de la tierra que, por el contrario, habría escapado al espacio exterior. Sin el efecto invernadero natural, la temperatura media sería cerca de 18ºC bajo cero, y la Tierra sería inhabitable (busca el tema de Baja atmósfera si quieres leer más sobre el efecto invernadero).
La emisión de gases de efecto invernadero en grandes cantidades hace que aumente su concentración en la atmósfera, lo que incrementa el efecto invernadero, de forma que la atmósfera retiene más calor. Esto aumenta la temperatura atmosférica y cambia el clima de la Tierra.
EL EFECTO INVERNADERO: La luz del sol (luz visible) entra libremente en la atmósfera (radiación amarilla en la parte izquierda de la imagen). Parte de ella se refleja inmediatamente por las nubes, el polvo en la atmósfera y superficies brillantes (radiación amarilla en el centro de la imagen). El resto llega a la Tierra. Los gases de invernadero de la atmósfera frenan la salida del calor al espacio exterior (radiación roja en la figura). CICERO/Petter Haugneland.
Fuente: Camilla Schreiner - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Noruega. Supervisores científicos: Andreas Tjernshaugen - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Noruega - 2004-01-20 and Knut Alfsen - Statistics Norway - Noruega - 2003-09-12. Revisión pedagógica: Nina Arnesen - Marienlyst school in Oslo - Noruega - 2004-03-10. Última actualización: 2004-03-27.
http://klimat.czn.uj.edu.pl/enid/Bases/1___Cambio_clim_tico_producido_por_el_hombre__3zo.html