jueves, 28 de mayo de 2015

LA COMBUSTIÓN COMO PROCESO DE TRANSFORMACIÓN ENERGÉTICA.

Por combustión se entiende el proceso mediante el cual se produce la quema de cualquier sustancia, ya sea gaseosa, líquido o sólida. En este proceso, el combustible se oxida y desprende calor, y, con frecuencia, luz. El oxidante no es oxígeno necesariamente, ya que puede ser parte de un compuesto químico, como ácido nítrico, HNO3, o per clorato de amonio, NH4ClO4, y puede quemarse nuevamente durante una serie de pasos químicos complejos. Este oxidante puede también ser un material que no contenga oxígeno, como el flúor. Éste se combina con el hidrógeno combustible, que libera luz y calor.
El carbono y el hidrógeno, hidrocarburos, son elementos que entran en combustión más fácilmente. El hetano, propano y el metano, entre otros, son sustancias que se utilizan como combustibles, es decir, como fuentes de calor proporcionados por la combustión. En síntesis, la combustión se produce cuando convergen los siguientes factores:
  • El combustible, es decir, el material que arde, carbón, madera, plástico.
  • La temperatura de inflamación, la temperatura más baja a la cual el material inicia la combustión para seguir ardiendo.
Cuando el proceso de combustión se acelera, por ejemplo, aumentando la temperatura se produce una explosión. Existen ciertas situaciones en las que se produce combustión sin necesidad de un calentamiento exterior, como es el caso de los cuerpos fácilmente oxidables, en su mayoría malos conductores del calor.

IMPACTO AMBIENTAL DEL SECTOR ENERGÉTICO.

La producción de energía lleva asociada una problemática muy diversa en cuanto a sus efectos en el medio ambiente.
Ya en el año 2000 a.C. ,los chinos utilizaban masiva mente el carbón, los babilonios el asfalto y el petróleo crudo y los pueblos del Oriente Medio el gas natural, como combustibles. Estas aplicaciones primarias iniciaron su industrialización en el siglo XVII, y desde entonces, los esfuerzos de estimación han ido acompañados de la reducción de los niveles de contaminación, la seguridad y la eficacia.
Las enormes áreas necesarias para la extracción de los combustibles, los grandes centros de almacenamiento y puntos de distribución, los tendidos eléctricos, las centrales de producción de energía, las infraestructuras de transporte y muchos otros temas, influyen de forma compleja y creciente sobre la ordenación territorial y sobre la población.
Por lo general, las energías renovables son más respetuosas con el medio, y los niveles de emisión gaseosa, residuos, cenizas, etc., son muy inferiores a los que se producen utilizando combustibles fósiles.

DESEQUILIBRIO DE RECURSOS ENERGÉTICOS EN EL MUNDO.

Más pronto que tarde, se acabará con los recursos energéticos fósiles, como son el petróleo, el carbón o el gas, y los nucleares. En la actualidad, estos recursos no satisfacen la demanda energética en España, y la dependencia exterior de estos combustibles supera el 90%.
La Unión Europea es un gran importador de energía. En 1998, año en que los 15 países de la UE consumieron el 16% de la energía mundial, tan sólo produjeron el 8%. La dependencia de las importaciones varía entre países, aunque la tendencia general es a importar el 50% de la energía consumida. En 1998, la Unión importaba el 7% de la producción mundial de carbón, el 10% de la producción mundial de gas natural, y el 5% de la producción mundial de petróleo. Alemania, Italia y Francia son los principales importadores de energía de la UE, mientras que Gran Bretaña es el único exportador significativo.
Sin embargo, recursos naturales susceptibles de ser utilizados como recursos energéticos, como el viento, el sol, el agua o la bio masa, abundan en muchas zonas de la Unión Europea y, especialmente en España. Así lo demuestran las estadísticas de la situación actual de las energías renovables en España, así como las previsiones hasta el 2010.
Es innegable el interés por conocer los recursos energéticos de que puede disponerse, pero la tarea es bastante difícil puesto que depende tanto de la certeza con que este dato pueda evaluarse como del coste de su aprovechamiento. Este coste depende a su vez tanto de la situación del recurso como de la tecnología para utilizarlo.
Habitualmente, se denomina reserva a las fuentes energéticas conocidas y cuya explotación es rentable con la técnica presente. Dentro de las reservas pueden considerarse las probadas o conocidas, y las probables o posibles bajo hipótesis razonables.

CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA.

Para tomar medidas para controlar el nivel del sonido, se debe considerar siempre que se puede propagar a partir de la fuente tanto por vía aérea como por vía sólida, es decir en forma de vibraciones del medio. Para atacar el problema por orden de preferencia se debe actuar sobre varios puntos:
  • Si podemos escoger la fuente, debemos escoger la máquina, el proceso, etc., que sea más silencioso, procurando que no se degraden sus características de funcionamiento por haber hecho un mantenimiento inadecuado. Por ejemplo, solo escogeremos un motor de combustión cuando un motor eléctrico no sea aplicable y en todo caso el mantenimiento deberá garantizar el funcionamiento correcto dentro de las especificaciones iniciales tanto de potencia suministrada como de los niveles de vibraciones, ruido y otros contaminantes emitidos. En todas las organizaciones de trabajos de obras públicas, tanto por lo que respecta al territorio como a los ciudadanos, se debería optimizar el horario y los equipos que se utilizan.
  • Usualmente, el aislamiento de la fuente es más sencillo para las vibraciones que para el ruido ya que a menudo con una base y unos elementos elásticos adecuados se puede conseguir un buen aislamiento de vibraciones, más aún cuando un aislamiento de ruido puede comportar un cierre de la fuente con un aumento de volumen y de precio y una disminución la accesibilidad notables. Es mejor aislar las vibraciones del motor de un aparato frigorífico que no actuar sobre los paneles de su superficie para evitar que irradien un sonido excesivo. Si la fuente de vibración es un compresor que puede transmitir vibraciones por el cañonazo puede ser adecuado unirlo elástica mente al compresor. En los edificios residenciales, sanitarios, etc., es del todo necesario aislar la maquinaria de los aparatos elevadores, de condicionamiento y de otros servicios.

CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA.

El principio básico de la política de protección del medio ambiente es el de prevención. Este principio rector de la actuación medioambiental se traduce, respecto a la salvaguarda de la calidad del aire, en minimizar las emisiones a la atmósfera de sustancias contaminantes. También se conoce como la estrategia de reducción en origen. Se trata de abandonar la actitud tradicional de reaccionar ante los problemas de la contaminación después de que hayan salido y sustituirla por la de prevenir estos problemas y evitar que se produzcan. Las ventajas de este enfoque son bastante evidentes y comportan además de un ahorro de recursos, evitar los daños que, en algunos supuestos, pueden tener incluso carácter irreversible. La adopción de medidas preventivas y la racionalización del uso de los recursos puede hacer compatibles estas dos aspiraciones de la sociedad humana.
Las medidas de prevención de la contaminación atmosférica se basan fundamentalmente en:
  • Un conocimiento científico y técnico correcto y exhaustivo de la problemática de la contaminación atmosférica desde todos los puntos de vista: sustancias contaminantes, focos emisores, procesos y técnicas industriales y efectos de los contaminantes.
  • Un análisis correcto de las variables económicas que permita un desarrollo adecuado de los factores implicados en los procesos de contaminación atmosférica: industrias , zonas urbanas, parque automovilístico, etc,.
  • Un conocimiento meteorológico exhaustivo, en especial de la capa fronteriza, entre 0 y 100 metros aproximadamente
  • Una tarea de sensibilizarnos ciudadana y educación ambiental dirigida a todos los estamentos sociales: escolares, adultos, técnicos, administradores, empresarios, etc.,mediante todos los medios de comunicación al abasto.
  • Una legislación adecuada que regule la problemática ambiental.

EL ECOSISTEMA NATURAL.

Un ecosistema es el sistema formado por todas las comunidades naturales o conjuntos de organismos que viven juntos e interaccionan entre sí relacionados íntimamente con su respectivo ambiente. El ecosistema natural abarca los ecosistemas de los continentes, islas del mundo, y comprende una serie de sistemas de interacción abierta que incluye formas vivas como animales, plantas, mares y microorganismos, así como su ambiente abiótico: suelos, formaciones geológicas y constituyentes atmosféricos, lo mismo que sus actividades, interrelaciones, reacciones químicas, cambios físicos y demás fenómenos de cada uno.
El organismo es la unidad más fundamental de la ecología, el sistema ecológico elemental. Ninguna unidad más pequeña en biología, como órgano, célula o molécula, tiene una vida separada en el ambiente.
En el curso de sus vidas, los organismos transforman la energía y procesan los materiales a medida que metalizan, crecen y se reproducen. Al hacerlo, modifican las condiciones del ambiente y la cantidad de recursos disponibles para otros organismos y contribuyen a los flujos de energía y al reciclado de elementos en el mundo natural. Grupos de organismos con sus ambientes físicos y químicos constituyen un ecosistema.
Los ecosistemas son sistemas ecológicos inmensamente grandes y complejos, que incluyen hasta muchos miles de diferentes tipos de organismos que viven en gran variedad de entornos individuales. Podemos hablar de un ecosistema forestal, un ecosistema de pradera y un ecosistema estuárico como unidades definidas porque ocurre relativamente poco intercambio de energía o sustancias entre estas unidades en comparación con las innumerables transformaciones que transcurren dentro de cada una de ellas. No obstante, finalmente todos los ecosistemas se encuentran relacionados en una sola biosfera que incluye todos los ambientes y los organismos en la superficie de la tierra. Las partes más alejadas de la biosfera están relacionadas entre sí por la energía y los nutrientes transportados por las corrientes de viento y agua y los movimientos de los organismos.
El agua que corre desde la naciente de un río hasta un estuario conecta los ecosistemas terrestres y acuáticos de la cuenca a los del ámbito marino. Las migraciones de ballenas grises conectan los ecosistemas del mar de Bering y el golfo de California. La importancia del movimiento de materiales entre ecosistemas de la biosfera está acentuada por las consecuencias globales de las actividades humanas.

COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA.

La vida depende de las características concretas de nuestra atmósfera, de su composición, su temperatura y su capacidad de protegerla de sus radiaciones que la perjudican.
Por otra parte, la atmósfera tiene un importante papel en el calentamiento de la tierra. La atmósfera es como la manta de la tierra; si no hubiera atmósfera, la temperatura del planeta seria de 22 º C bajo cero. En este sentido debemos recordar que la atmósfera no se comporta como un receptor pasivo de las sustancias contaminantes sino que las distribuye, las dispersa o las concentra según una serie de factores como son el viento, la lluvia, las inversiones o la turbulencia.

Por lo que respecta a las especies vivientes, lo que más nos interesa de la atmósfera es justamente la franja que está en contacto con la corteza terrestre, aquella que se solapa parcialmente con la biosfera. Pero se ha de tener en cuenta que esta franja en contacto con la tierra no es independiente de las capas superiores, alguna de las cuales tienen una importancia fundamental en el desarrollo de la vida
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