El Medio Ambiente: La contaminación
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EL MEDIO AMBIENTE INDICE PROLOGO 2 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA 3 TIPOS DE CONTAMINACIÓN 7 • Contaminación del agua 7 • Contaminación marina 9 • Contaminación producida por el tráfico 10 • Contaminación atmosférica 11 • Contaminación por tóxicos 13 • Contaminación industrial 14 ENERGÍAS NO CONTAMINANTES 15 • Introducción 15 • Energía Eólica 16 • Energía Solar 17 • Energía Geotérmica 21 • Energía Hidráulica 21 • Biomasa 23 CONCLUSIÓN 24 BIBLIOGRAFÍA 26 PROLOGO Con los problemas a los que nos enfrentamos actualmente, problemas de tipo político, económico, social y hasta deportivos, dejamos de lado uno con el que tenemos contacto más cercano, el problema de la contaminación, un problema que nosotros creamos e incrementamos de forma gradual todos los días. El interés actual en el medio humano ha surgido en un momento en que las energías de los países en desarrollo se dedican cada vez más a alcanzar la meta del desarrollo. El interés en las cuestiones relacionadas con el ambiente ha tenido su origen en los problemas experimentados por los países industrialmente adelantados. Estos problemas son el resultado de un nivel elevado de desarrollo económico. La creación de una gran capacidad de producción en la industria y en la agricultura, el crecimiento de sistemas complejos de transporte y comunicaciones, la rápida evolución de los conglomerados humanos, han causado daños y perturbaciones en el medio humano. Estas perturbaciones han llegado a alcanzar tales proporciones que en muchos sitios constituyen ya un grave peligro para la salud y el bienestar humano La contaminación en términos científicos es la Impregnación del aire, el agua o el suelo con productos que afectan a la salud del hombre, la calidad de vida o el funcionamiento natural de los ecosistemas. Sobre la contaminación de la atmósfera por emisiones industriales, incineradoras, motores de combustión interna y 1 otras fuentes. Sobre la contaminación del agua, los ríos, los lagos y los mares por residuos domésticos, urbanos, nucleares e industriales En muchos lugares del país, es tal la contaminación del medio ambiente en general (aire, agua, tierra, etc.), que se está minando la salud de muchas personas. Esto se debe, entre otros factores, a los cambios anteriores y actuales en las modalidades de consumo y producción, a los estilos de vida, la producción y utilización de energía, la industria, el transporte, etc.,que no tienen en cuenta la protección del medio ambiente. Además, en el análisis reciente de la OMS se establece claramente la interdependencia entre la salud, el medio ambiente y el desarrollo y se revela que en la mayoría de los países no se produce la integración de esos aspectos, por lo que se carece de un mecanismo eficaz de lucha contra la contaminación. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA Las condiciones climáticas generales que se han presentado durante 1998 se pueden calificar como anómalas, manifestándose principalmente en alteraciones de los regímenes de lluvias y en las temperaturas extremas alcanzadas, ocasionando una de las sequías más severas en el siglo pasado. Las severas heladas que se produjeron a principios del año, la ocurrencia de fuertes vientos y la ausencia de lluvias, son factores que han favorecido el surgimiento de incendios en diversas zonas del país. Por otra parte, la escasez de lluvias provocó que en las zonas ganaderas se realizara la quema de hierba para el renuevo de pastizales. Al existir una gran cantidad de material vegetal combustible y una carencia de control de las quemas, se incrementaron los incendios forestales particularmente en el sur y sureste del país. Como resultado de estas quemas e incendios, las concentraciones de partículas suspendidas en el aire se incrementaron, afectando extensas áreas del territorio nacional, incluyendo el centro del país y sur de los Estados Unidos. Durante los últimos años el desarrollo industrial ha ocasionado que un gran número de sustancias se incorporen al ambiente, siendo indudable que esta transformación del ambiente afecta la salud de la población. Varios estudios han demostrado el efecto tóxico de algunas de estas sustancias; por lo que de acuerdo a estos resultados se ha logrado cambiar la percepción que la sociedad tiene de la contaminación ambiental. En la mayoría de los estudios se asocia la presencia de la contaminación con el incremento de las enfermedades. Es difícil precisar la magnitud del problema, pero gracias a los sistemas actuales de información se está estudiando adecuadamente los efectos del fenómeno. La contaminación atmosférica se encuentra estrechamente relacionada con el desarrollo económico, pero si éste no está regulado, puede comprometer el bienestar presente y futuro de la humanidad. Cada año, los países industriales generan miles de millones de toneladas de contaminantes. Los contaminantes atmosféricos más frecuentes y más ampliamente dispersos se describen en la tabla adjunta. El nivel suele expresarse en términos de concentración atmosférica (microgramos de contaminantes por metro cúbico de aire) o, en el caso de los gases, en partes por millón, es decir, el número de moléculas de contaminantes por millón de moléculas de aire. Muchos contaminantes proceden de fuentes fácilmente identificables; el dióxido de azufre, por ejemplo, procede de las centrales energéticas que queman carbón o petróleo. Otros se forman por la acción de la luz solar sobre materiales reactivos previamente emitidos a la atmósfera (los llamados precursores. 2 Por ejemplo, el ozono, un peligroso contaminante que forma parte del smog, se produce por la interacción de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno bajo la influencia de la luz solar. El ozono ha producido también graves daños en las cosechas. Por otra parte, el descubrimiento en la década de 1980 de que algunos contaminantes atmosféricos, como los clorofluorocarbonos (CFC), están produciendo una disminución de la capa de ozono protectora del planeta ha conducido a una supresión paulatina de estos productos. Entre los diferentes tipos de contaminación, existe el de la contaminación atmosférica, un tipo de contaminación al cual no se le toma el interés que requiere, siempre el país (el gobierno o nosotros mismos) no toman en cuenta las consecuencias que puede traer hasta que se llegan a niveles altos de IMECAS (Índice Metropolitano de Calidad del Aire); es entonces cuando se toman medidas, y son medidas no para prevenir a la misma, sino para combatirla por unas horas hasta esperar a que se repita la situación Se han realizado múltiples estudios para conocer los daños ocasionados por la contaminación aunque la mayor parte de ellos se refiere a trabajos con exposiciones cortas y efectos agudos, mientras que el principal reto será realizar observaciones a largo plazo. Los pacientes asmáticos son uno de los grupos más afectados, por lo que hemos estado realizando estudios para conocer el papel que juega la contaminación ambiental en su desarrollo, encontrando una relación importante entre síntomas y disminución de la capacidad respiratoria cuando se exceden los límites considerados como normales de contaminantes y en la actualidad se está trabajando en buscar el efecto protector de antioxidantes. Los últimos datos disponibles confirman las peores previsiones, con disminuciones de la capa de ozono sobre la Antártida que permiten hablar apropiadamente de agujero por cuanto, en fechas concretas, prácticamente se ha llegado a niveles de ozono indetectables; además, en Septiembre y Octubre de 1996 el agujero llegó a un tamaño del orden unos 22 a 26 millones de km2. No obstante, en 1996 no se registraron valores por debajo de 100 U.D. La influencia de las variables físicas metereológicas y de la dinámica atmosférica permiten explicar las variaciones de unos años respecto a otros. Se han detectado agujeros sobre el polo Norte, que ya alcanzan niveles de destrucción del ozono en torno al 40−50% de los niveles considerados normales. Igualmente, se han medido niveles de ozono decrecientes en latitudes más altas, sobre el continente europeo, sobre el norte del americano, calculándose, por ejemplo, sobre España descensos del 4% entre 1979 y 1996, implicando el aumento de un 14% en la irradiación UV−b en ese mismo plazo de tiempo. No cabe duda de que la disminución de la capa de ozono ésta ocasionando un incremento de la energía que alcanza la superficie de la tierra y, por supuesto, de la radiación UV, con las consecuencias nocivas tanto para la especie humana como para los animales, pudiendo llegar, sin duda, a modificar la flora y la fauna que hoy en día conocemos. Si se cumplen las previsiones y prohibiciones contenidas en el protocolo de Montreal y sus sucesivas revisiones y si hacemos caso de los modelos que han propuesto distintos grupos de investigación, los niveles de cloro tenderán a disminuir y, con ellos, se producirá un aumento de los niveles de ozono hasta llegar a valores considerados normales a mediados de siglo XXI. Cada año, los países industriales generan miles de millones de toneladas de contaminantes. El nivel suele expresarse en términos de concentración atmosférica (microgramos de contaminantes por metro cúbico de aire) o, en el caso de los gases por millón de moléculas de aire. Muchos contaminantes proceden de fuentes fácilmente identificables; el dióxido de azufre, por ejemplo, procede de las centrales energéticas que queman carbón o petróleo. Otros se forman por la acción de la luz solar sobre materiales reactivos previamente emitidos a la atmósfera. Por otra parte, el descubrimiento en la década de 1980 de que algunos contaminantes 3 atmosféricos, como los clorofluorocarbonos (CFC), están produciendo una disminución de la capa de ozono protectora del planeta ha conducido a una supresión lenta de estos productos. DESARROLLO DEL TEMA Contaminación del agua. Incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos. Principales contaminantes Los principales contaminantes del agua son los siguientes: Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua). Agentes infecciosos. Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables. Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, las sustancias tensioactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos. Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales. Minerales inorgánicos y compuestos químicos. Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos. El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen. Efectos de la contaminación del agua Los efectos de la contaminación del agua incluyen los que afectan a la salud humana. La presencia de nitratos (sales del ácido nítrico) en el agua potable puede producir una enfermedad infantil que en ocasiones es mortal. El cadmio presente en los fertilizantes derivados del cieno o lodo puede ser absorbido por las cosechas; de ser ingerido en cantidad suficiente, el metal puede producir un trastorno diarreico agudo, así como lesiones en el hígado y los riñones. Hace tiempo que se conoce o se sospecha de la peligrosidad de sustancias inorgánicas, como el mercurio, el arsénico y el plomo. Los lagos son especialmente vulnerables a la contaminación. Hay un problema, la eutrofización, que se produce cuando el agua se enriquece de modo artificial con nutrientes, lo que produce un crecimiento anormal 4 de las plantas. Los fertilizantes químicos arrastrados por el agua desde los campos de cultivo pueden ser los responsables. El proceso de eutrofización puede ocasionar problemas estéticos, como mal sabor y olor, y un acúmulo de algas o verdín desagradable a la vista, así como un crecimiento denso de las plantas con raíces, el agotamiento del oxígeno en las aguas más profundas y la acumulación de sedimentos en el fondo de los lagos, así como otros cambios químicos, tales como la precipitación del carbonato de calcio en las aguas duras. Otro problema cada vez más preocupante es la lluvia ácida, que ha dejado muchos lagos del norte y el este de Europa y del noreste de Norteamérica totalmente desprovistos de vida. El agua sigue un ciclo muy bien conocido. En el mar se localiza el 97.2% del agua de la Tierra. El calor provoca una vaporización que en forma de nubes es arrastrada. en parte. hacia el continente. Con la lluvia. el agua vuelve a su estado líquido y desde el punto donde cae se dirige hacia el mar. En este recorrido transporta sales y todo tipo de substancias que encuentra a su paso. El hombre utiliza el agua para cumplir dos finalidades: satisfacer sus necesidades domésticas, agrícolas e industriales y como medio de transporte y destino de sus residuos. Si la cantidad de residuos no es demasiado grande. son descompuestos por los microorganismos y por los procesos del río. Si sobrepasa una cantidad determinada y constantemente se le echan nuevas substancias. el río se degrada progresivamente. En la sociedad industrial el consumo por habitante crece continuamente. La cantidad de agua disponible se aprovecha al máximo. Si nos fijamos en el USO del agua de alguno de nuestros nos. observamos que se embalsa para producir electricidad y para regar. es utilizada para abastecer las necesidades de industrias y poblaciones. Una parte del agua vuelve al río en peores condiciones que cuando se saco. Si no hay una buena gestión y planificación de los recursos acuáticos. los conflictos entre los diferentes usuarios surgen inevitablemente. Procedencia de las aguas contaminadas Según su procedencia. las aguas residuales se dividen en agrícolas. domésticas. de escorrentía e industriales. −Aguas agrícolas: Son resultantes de la irrigación y otros usos agrícolas como la limpieza de establos que llega a arrastrar grandes cantidades de heno y de orina. Estas aguas contienen sales, fertilizantes. abonos, pesticidas y restos de las diversas substancias químicas que se utilizan. −Aguas domésticas: Son las que provienen de las viviendas. Contienen excrementos humanos. restos de cocina. papel, productos de limpieza, jabones y detergentes. Las características de las aguas domésticas varían de una comunidad a otra y de un momento a otro en la misma comunidad. Físicamente tienen un color gris y materias flotantes. Químicamente contienen los complejos compuestos del nitrógeno de los excrementos humanos y los del fósforo de los detergentes. Biológicamente arrastran gran cantidad de microorganismos. −Las aguas de escorrentía: Cuando llueve, el agua arrastra toda clase de suciedad. Este agua es en términos generales más sucia que la que proviene del consumo doméstico. Algunos Ayuntamientos las agrupan para tratarlas conjuntamente. En otros. las aguas de lluvia disponen de una red de cloacas diferente y son vertidas directamente sin ser tratadas. −Las aguas industriales: Su contenido depende del tipo de industria y del proceso empleado. Los productos químicos pueden ser muy diversos, algunos son tóxicos y otros inhiben los microorganismos del agua. Los contaminantes del agua • Los microorganismos son los causantes de las grandes epidemias que se han producido en la historia de la humanidad. Como ejemplos se puede citar el tifus, el cólera. la disentería y muchas enfermedades 5 parasitarias. A pesar de todo. no todos los microorganismos son beneficiosos porque ayudan a depurar el agua del río. Cada hombre evacua diariamente de loo 000 a 400 000 microorganismos. • La contaminación orgánica. Químicamente se llama contaminación orgánica aquella que posee uno o varios átomos de catbono (a excepción de los óxidos, ácidos y bases de este elemento). Históricamente se les llamó substancias orgánicas porque son los que constituyen la materia viva. En la actualidad el hombre ha sintetizado millares que no existían en estado natural (por ejemplo, el plástico). La contaminación orgánica es en magnitud la más importante. Los contaminantes orgánicos Son descompuestos por microorganismos que viven en el agua, los cuales los utilizan como alimento. • Los nutrientes. Son unos elementos escasos en la naturaleza y necesarios para el crecimiento de las plantas. Se denominan también substancias limitantes porque de ellos depende la cantidad de materia vegetal que puede crecer en una cierta localidad. Los productos limitantes más importantes son los compuestos de fósforo y del nitrógeno. Cuando hay un incremento de estas materias en el agua se produce un crecimiento mayor que el ordinario de algas. que al morir y descomponerse provocan grandes problemas. Las fuentes humanas más importantes de nutrientes son los fertilizantes utilizados en agricultura y los detergentes que contienen una gran cantidad de compuestos del fósforo. Contaminación marina Los vertidos que llegan directamente al mar contienen sustancias tóxicas que los organismos marinos absorben de forma inmediata. Además forman importantes depósitos en los ríos que suponen a su vez un desarrollo enorme de nuevos elementos contaminantes y un crecimiento excesivo de organismos indeseables. Estos depósitos proceden de las estaciones depuradoras, de los residuos de dragados (especialmente en los puertos y estuarios), de las graveras, de los áridos, así como de una gran variedad de sustancias tóxicas orgánicas y químicas. Contaminación producida por el tráfico. Contaminación debida al exceso de circulación rodada y provocada sobre todo por la quema de combustibles fósiles, en especial gasolina y gasoil. Los contaminantes más usuales que emite el tráfico son el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, los compuestos orgánicos volátiles y las macropartículas. Por lo que se refiere a estas emisiones, los transportes en los países desarrollados representan entre el 30 y el 90% del total. También hay compuestos de plomo y una cantidad menor de dióxido de azufre y de sulfuro de hidrógeno. El amianto se libera a la atmósfera al frenar. El tráfico es también una fuente importante de dióxido de carbono. El monóxido de carbono es venenoso. A dosis reducidas produce dolores de cabeza, mareos, disminución de la concentración y del rendimiento. Los óxidos de nitrógeno y azufre tienen graves efectos sobre las personas que padecen asma bronquial, cuyos ataques empeoran cuanto mayor es la contaminación, pues además estas sustancias irritan las vías respiratorias, si bien aún no hay una explicación médica precisa. Entre los compuestos orgánicos volátiles está el benceno, que puede provocar cáncer, al igual que el amianto, aunque su efecto sólo está claramente establecido a dosis más altas que las debidas al tráfico. Las macropartículas son partículas sólidas y líquidas muy pequeñas que incluyen el humo negro producido sobre todo por los motores diesel y se asocian a una amplia gama de patologías, entre ellas las enfermedades cardíacas y pulmonares. El plomo dificulta el desarrollo intelectual de los niños. El dióxido de carbono no siempre se clasifica como contaminante, pero sí guarda relación con el calentamiento global. La mayor preocupación por la contaminación que produce el tráfico rodado se refiere a las zonas urbanas, en donde un gran volumen de vehículos y elevadas cifras de peatones comparten las mismas calles. Ciertos países controlan ya los niveles de contaminación de estas zonas para comprobar que no se sobrepasan las cifras establecidas internacionalmente. Los peores problemas se producen cuando se presenta una 6 combinación de tráfico intenso y de calor sin viento; en los hospitales aumenta el número de urgencias por asma bronquial, sobre todo entre los niños. Las concentraciones son más elevadas en las calzadas por donde circulan los coches, o cerca de éstas (es probable que el máximo se alcance de hecho dentro de los vehículos, donde las entradas de aire están contaminadas por los vehículos que van adelante) y se reducen con rapidez incluso a poca distancia de la calzada sobre todo si sopla el viento. Sin embargo, aparte de los efectos directos sobre la salud de las personas que respiran los humos del tráfico, los productos químicos interactúan y producen ozono de bajo nivel, que también contribuye al calentamiento global, así como lluvia ácida, la cual tiene efectos destructores sobre la vida vegetal, aun en países alejados de las fuentes de emisión. Los catalizadores limpian parte de las emisiones, pero no así el plomo, el dióxido de carbono ni las macropartículas. Hay plomo porque se añade a la gasolina para mejorar el rendimiento del motor. Es posible reducir su empleo aplicando diferenciales de precios. El dióxido de carbono es inevitable en los combustibles fósiles; su reducción depende de la utilización de otros combustibles, de mejorar la eficacia del combustible o de reducir el volumen de tráfico. En muchos países, reducir la contaminación que provoca el tráfico es una de las grandes prioridades y, en la mayoría de los casos (aunque no siempre), se reconoce que ello puede pasar por restringir en cierta medida el aumento del volumen total de tráfico, ya sea con medidas de urgencia durante algunos días, cuando la contaminación es demasiado alta, o mediante políticas más completas a largo plazo. La calidad del aire es uno de los motivos de políticas como la implantación de zonas peatonales en el centro de las ciudades, la limitación del tráfico y la creación de autopistas de peaje Contaminación atmosférica contaminación de la atmósfera por residuos o productos secundarios gaseosos, sólidos o líquidos, que pueden poner en peligro la salud del hombre y la salud y bienestar de las plantas y animales, atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. Entre los contaminantes atmosféricos emitidos por fuentes naturales, sólo el radón, un gas radiactivo, es considerado un riesgo importante para la salud. Subproducto de la desintegración radiactiva de minerales de uranio contenidos en ciertos tipos de roca, el radón se filtra en los sótanos de las casas construidas sobre ella. Se da el caso, y según recientes estimaciones del gobierno de Estados Unidos, de que un 20% de los hogares del país contienen concentraciones de radón suficientemente elevadas como para representar un riesgo de cáncer de pulmón. Fuentes y control La combustión de carbón, petróleo y gasolina es el origen de buena parte de los contaminantes atmosféricos. Más de un 80% del dióxido de azufre, un 50% de los óxidos de nitrógeno, y de un 30 a un 40% de las partículas en suspensión emitidos a la atmósfera en Estados Unidos proceden de las centrales eléctricas que queman combustibles fósiles, las calderas industriales y las calefacciones. Un 80% del monóxido de carbono y un 40% de los óxidos de nitrógeno e hidrocarburos emitidos proceden de la combustión de la gasolina y el gasóleo en los motores de los coches y camiones. Otras importantes fuentes de contaminación son la siderurgia y las acerías, las fundiciones de cinc, plomo y cobre, las incineradoras municipales, las refinerías de petróleo, las fábricas de cemento y las fábricas de ácido nítrico y sulfúrico. Entre los materiales que participan en un proceso químico o de combustión puede haber ya contaminantes (como el plomo de la gasolina), o éstos pueden aparecer como resultado del propio proceso. El monóxido de carbono, por ejemplo, es un producto típico de los motores de explosión. Los métodos de control de la contaminación atmosférica incluyen la eliminación del producto peligroso antes de su uso, la eliminación del contaminante una vez formado, o la alteración del proceso para que no produzca el contaminante o lo haga en cantidades inapreciables. Los contaminantes producidos por los automóviles pueden controlarse consiguiendo una combustión lo más completa posible de la gasolina, haciendo circular de nuevo los gases del depósito, el carburador y el cárter, y convirtiendo los gases de escape en productos inocuos por medio de las partículas 7 emitidas por las industrias pueden eliminarse por medio de ciclones, precipitadores electrostáticos y filtros. Los gases contaminantes pueden almacenarse en líquidos o sólidos, o incinerarse para producir sustancias inocuas. Efectos a gran escala Las altas chimeneas de las industrias no reducen la cantidad de contaminantes, simplemente los emiten a mayor altura, reduciendo así su concentración in situ. Estos contaminantes pueden ser transportados a gran distancia y producir sus efectos adversos en áreas muy alejadas del lugar donde tuvo lugar la emisión. El pH o acidez relativa de muchos lagos de agua dulce se ha visto alterado hasta tal punto que han quedado destruidas poblaciones enteras de peces. En Europa se han observado estos efectos, y así, por ejemplo, Suecia ha visto afectada la capacidad de sustentar peces de muchos de sus lagos. Las emisiones de dióxido de azufre y la subsiguiente formación de ácido sulfúrico pueden ser también responsables del ataque sufrido por las calizas y el mármol a grandes distancias. El creciente consumo de carbón y petróleo desde finales de la década de 1940 ha llevado a concentraciones cada vez mayores de dióxido de carbono. El efecto invernadero resultante, que permite la entrada de la energía solar, pero reduce la reemisión de rayos infrarrojos al espacio exterior, genera una tendencia al calentamiento que podría afectar al clima global y llevar al deshielo parcial de los casquetes polares. Es concebible que un aumento de la cubierta nubosa o la absorción del dióxido de carbono por los océanos pudieran poner freno al efecto invernadero antes de que se llegara a la fase del deshielo polar. No obstante, los informes publicados en la década de 1980 indican que el efecto invernadero es un hecho y que las naciones del mundo deberían tomar medidas inmediatamente para ponerle solución. Tal ves uno de los peores contaminantes atmosféricos es el smog Smog, mezcla de niebla con partículas de humo, formada cuando el grado de humedad en la atmósfera es alto y el aire está tan quieto que el humo se acumula cerca de su fuente. El smog reduce la visibilidad natural y, a menudo, irrita los ojos y el aparato respiratorio. En zonas urbanas muy pobladas, la tasa de mortalidad suele aumentar de forma considerable durante periodos prolongados de smog, en particular cuando un proceso de inversión térmica crea una cubierta sobre la ciudad que no permite su disipación. El smog se produce con más frecuencia en ciudades con costa o cercanas a ella, por ejemplo en Los Ángeles o Tokyo, donde constituye un problema muy grave, pero también en grandes urbes situadas en amplios valles, como la ciudad de México. La prevención del smog requiere el control de las emisiones de humo de las calderas y hornos, la reducción de los humos de las industrias metálicas o de otro tipo y el control de las emisiones nocivas de los vehículos y las incineradoras. Los motores de combustión interna son considerados los mayores contribuyentes al problema del smog, ya que emiten grandes cantidades de contaminantes, en especial hidrocarburos no quemados y óxidos de nitrógeno. El número de componentes indeseables del smog es considerable, y sus proporciones son muy variables. Incluyen ozono, dióxido de azufre, cianuro de hidrógeno, hidrocarburos y los productos derivados de estos últimos por oxidación parcial. El combustible obtenido por fraccionado de carbón y petróleo produce dióxido de azufre, que se oxida con el oxígeno atmosférico formando trióxido de azufre (SO3). Éste se hidrata, a su vez, con el vapor de agua de la atmósfera para formar ácido sulfúrico (H2SO4). El llamado smog fotoquímico, que irrita las membranas sensibles y que daña las plantas, se forma cuando los óxidos de nitrógeno de la atmósfera experimentan reacciones con los hidrocarburos excitados por radiaciones ultravioletas y otras que provienen del Sol. Contaminación por tóxicos Los residuos tóxicos son los materiales sólidos, líquidos o gaseosos que contienen sustancias dañinas para el 8 medio ambiente, para el ser humano y para los recursos naturales. Los principales componentes que dan a los residuos su carácter peligroso son: metales pesados, cianuros, dibenzo−p−dioxinas, biocidas y productos fitosanitarios, éteres, amianto, hidrocarburos aromáticos policíclicos, fósforo y sus derivados, y compuestos inorgánicos del flúor. Pueden estar contenidos en recipientes que son destinados al abandono o se utiliza la eliminación mediante vertido controlado que es el método más utilizado. El resto de los residuos se incinera y una pequeña parte se utiliza como fertilizante orgánico. En cuanto al reciclado, se prevee que para el año 2000 se reciclará la mitad de los residuos domésticos. Los residuos peligrosos no se elimina, se almacena dentro de contenedores en lugares protegidos. Se han estado almacenando en fosas marinas, pero este método no permite recuperar lo depositado ni controlar el estado de los contenedores. Otros métodos más adecuados son su almacenamiento en silos de hormigón o en formaciones geológicas profundas, aunque ninguno es del todo fiable a largo plazo. Los residuos más peligrosos son las sustancias biológicas, los compuestos químicos tóxicos e inflamables y los residuos radiactivos. Las sustancias radiactivas son peligrosas porque una exposición prolongada a su radiación daña a los organismos vivos, y porque las sustancias retienen la radiactividad durante mucho tiempo. Algunos de los peores tóxicos de nuestros tiempos: POP el tóxico peor de nuestro ambiente se conocen hoy como POP, o agentes contaminadores orgánicos persistentes. Estas sustancias son generalmente extremadamente tóxicas en cantidades pequeñas, y porque viajan las largas distancias vía corrientes de aire, ponen en peligro la gente y la fauna todo concluído el mundo. Ahora también sabemos que POP son llevados por la atmósfera hacia los ambientes polares donde, en las condiciones frías, condensan y se depositan. Este mecanismo ahora se cree para explicar las concentraciones asombrosamente altas de POP presente en ambientes árticos, y en la gente indígena que vive allí. El otro definir, y extremadamente la preocupación, característica de POP es que no pueden ser analizados fácilmente por procesos naturales − en otras palabras son persistentes. En algunos casos, cuando ocurre la ruptura, crea los productos químicos que son aún más peligrosos que las sustancias originales. Dioxin, un subproducto de la combustión procesa la participación de la clorina, es uno del POP más venenoso sabido a la ciencia El PVC (suave y duro) es uno de los tipos lo más extensamente posible usados de plásticos. **time−out** él ser utilizar para empaquetar adentro aferrar película y botella, para consumo producto tal como crédito tarjeta y audio registrar, para construcción en marco y cable, para imitación piel, y alrededor del hogar en tubo, suelo, papel y en persiana. Es utilizado por los fabricantes para los interiores del coche, en los hospitales para los materiales desechables médicos... y muchas más cosas. Durante la producción del PVC, se crean los dioxina, algunos de los productos químicos más tóxicos sabidos. Concluído su curso de la vida, los productos del PVC pueden escaparse los añadidos dañosos. Además, en el final de su curso de la vida, los productos del PVC deben ser quemados o ser enterrados. El quemarse crea y más dioxina y otros compuestos con clorina que contaminen nuestra pista y los canales. Las tentativas de reciclar el PVC han probado difícil, tanto de él terminan para arriba en terraplenes. Los productos químicos, tales como phthalates, se agregan al PVC para hacerlo suave y flexible. Los estudios del laboratorio en animales muestran que algunos de estos productos químicos están conectados al daño del cáncer y del riñón y pueden interferir con el sistema y el desarrollo reproductivos. Además, la prueba reciente por varios gobiernos concluye que los niños pueden injerir productos químicos peligrosos de los juguetes del PVC durante uso normal. 9 Los gobiernos y la industria están tomando la acción para eliminar la amenaza del PVC. Los gobiernos daneses y suecos están restringiendo uso del PVC. Los centenares de comunidades alrededor del mundo están eliminando el PVC en edificios. Y muchas compañías tales como NIKE, IKEA y el departamento de cuerpo han confiado a eliminar el PVC de todos sus productos. COMERCIO TÓXICO: Greenpeace ha documentado centenares de los casos donde los países industrializados han negociado o transferido problemas de la basura tóxica nuevamente a industrializar países. Más bien que la recepción de las tecnologías limpias, industrializando demasiado a menudo nuevamente países recibe la basura tóxica, productos tóxicos y tecnologías tóxicas. **time−out** no solamente ser este tipo comercial inmoral y ambiental destructivo país y su gente, pero él también prevenir desarrollar país invertir en verdadero solución contaminación, y desarrollar futuro mercado en más apropiado tecnología o producto. Greenpeace ha buscado una interdicción en este tipo de comercio tóxico y la ha alcanzado con un tratado internacional llamado la convención de Basilea. La prioridad siguiente es promover la producción limpia y parar la producción y el comercio de productos tóxicos tales como la lista de UNEP de los agentes contaminadores orgánicos persistentes docena sucia y parar tóxicas tecnologías Contaminación Industrial Entendemos por contaminación industrial a la emisión de sustancias nocivas, tóxicas o peligrosas, directa o indirectamente de las instalaciones o procesos industriales al medio natural. Estas emisiones pueden ser: • Emisiones a la atmósfera • Vertidos a las redes públicas de saneamiento • Vertidos directos al suelo o a cauces de aguas superficiales • Almacenamientos o disposición de residuos industriales • Ruidos en el entorno En estas emisiones quedan incluidas las que se derivan de los productos o subproductos que las industrias ponen en el mercado. Por ejemplo, la contaminación de dioxinas que pueden producir la combustión de productos de PVC en vertederos y por incineración o la destrucción de la capa de ozono estratosférico por gases clorofluocarbonados (familia CFC). En estos casos, la mejor política preventiva es la prohibición pura y simple de la utilización del compuesto dañino, como ha sido el caso de los CFC en el Protocolo de Montreal y el Acuerdo de Londres. En el caso del PVC hay una gran polémica, con argumentos a favor, por parte de los fabricantes, y campañas en contra de los grupos ecologistas que han conseguido la prohibición en países como Dinamarca (para los juguetes), pero no en otros ya que, efectivamente, el PVC es un producto que tiene grandes ventajas para determinadas aplicaciones (construcción...). Por regla general, hasta ahora, la principal política seguida contra la contaminación industrial ha sido la de los métodos correctivos o de final de tubería con la aplicación de tecnologías como el filtrado de humos y gases, la depuración de vertidos o el confinamiento en depósitos de seguridad de los residuos tóxicos. Este tipo de métodos no eliminan la contaminación, sino que la trasladan de un medio a otro: los lodos y residuos de la depuración o filtrados han de depositarse en algún lugar. ENERGÍAS NO CONTAMINANTES Introducción La energía renovable, también llamada energía alternativa o blanda, este término engloba una serie de fuentes 10 energéticas que en teoría no se agotarían con el paso del tiempo. Estas fuentes serían una alternativa a otras tradicionales y producirían un impacto ambiental mínimo, pero que en sentido estricto ni son renovables, como es el caso de la geotermia, ni se utilizan de forma blanda. Las energías renovables comprenden: la energía solar, la hidroeléctrica (se genera haciendo pasar una corriente de agua a través de una turbina), la eólica (derivada de la solar, ya que se produce por un calentamiento diferencial del aire y de las irregularidades del relieve terrestre), la geotérmica (producida por el gradiente térmico entre la temperatura del centro de la Tierra y la de la superficie), la hidráulica (derivada de la evaporación del agua) y la procedente de la biomasa (se genera a partir del tratamiento de la materia orgánica). El extensivo desarrollo de fuentes de energía alternativas como la energía solar, termal y eólica, ha sido un positivo resultado de la escasez de fuentes de energía convencionales en el país. Israel es un líder en el campo de la energía solar a todo nivel, y es el país con el mayor uso per cápita de calentadores de agua solares en el hogar. Recientemente ha sido desarrollado un nuevo receptor de alta eficiencia para recolectar la luz del sol concentrada, lo que hará que aumente el uso de la energía solar en la industria. Un desarrollo en el campo de la energía eólica ha sido la producción de una turbina de viento con un rotor flexible, inflable. Se ha desarrollado también una tecnología que utiliza estanques de agua con un cierto grado de salinidad y composición mineral para absorber y almacenar energía solar. Actualmente están siendo probadas estaciones de energía geotermales, capaces de extraer calor del suelo y convertirlo en vapor para activar turbinas. Un proyecto recientemente aprobado, elaborado por un equipo de científicos del Tejnión, emplea aire seco y agua (incluso agua de mar o aguas salobres) para producir energía por medio de chimeneas de 1.000 metros de alto. Energia eolica Energía producida por el viento. La primera utilización de la capacidad energética del viento la constituye la navegación a vela. En ella, la fuerza del viento se utiliza para impulsar un barco. Barcos con velas aparecían ya en los grabados egipcios más antiguos (3000 a.c). Los egipcios, los fenicios y más tarde los romanos tenían que utilizar también los remos para contrarrestar una característica esencial de la energía eólica, su discontinuidad. Efectivamente, el viento cambia de intensidad y de dirección de manera impredecible, por lo que había que utilizar los remos en los periodos de calma o cuando no soplaba en la dirección deseada. Hoy, cuando se utilizan molinos para generar electricidad, se usan los acumuladores para producir electricidad durante un tiempo cuando el viento no sopla. Otra característica de la energía producida por el viento es su infinita disponibilidad en función lineal a la superficie expuesta a su incidencia. En los barcos, a mayor superficie vélica mayor velocidad. En los parques eólicos, cuantos más molinos haya, más potencia en bornes de la central. En los veleros, el aumento de superficie vélica tiene limitaciones mecánicas (se rompe el mástil o vuelca el barco). En los parques eólicos las únicas limitaciones al aumento del número de molinos son las urbanísticas. La energía del viento se deriva del calentamiento diferencial de la atmósfera por el sol, y las irregularidades de la superficie terrestre. Aunque sólo una pequeña parte de la energía solar que llega a la tierra se convierte en energía cinética del viento, la cantidad total es enorme. La potencia de los sistemas conversores de energía eólica es proporcional al cubo de la velocidad del viento, por lo que la velocidad promedio del viento y su distribución en un sitio dado son factores muy importantes en la economía de los sistemas. El recurso energético eólico es muy variable tanto en el tiempo como en su localización. La variación con el tiempo ocurre en intervalos de segundos y minutos (rachas), horas (ciclos diarios), y meses (variaciones estacionales). Esta variación implica que los sistemas de aprovechamiento de la energía eólica se pueden operar mejor en tres situaciones. − Interconectados con otras plantas de generación, desde una pequeña planta diesel hasta la red de 11 distribución eléctrica. En este caso, la potencia generada por el aeromotor de hecho permite ahorrar combustibles convencionales. − Utilizados en conjunto con sistemas de almacenamiento de energía tales como baterías o sistemas de rebombeo. − Utilizados en aplicaciones donde el uso de la energía sea relativamente independiente del tiempo, tenga una constante de tiempo que absorba las variaciones del viento, o donde se pueda almacenar el producto final, como en algunos tipos de irrigación, bombeo y desalinización de agua. Energía solar Energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad de la radiación solar en el borde exterior de la atmósfera, si se considera que la Tierra está a su distancia promedio del Sol, se llama constante solar, y su valor medio es 1,37 × 106 erg/s/cm2, o unas 2 cal/min/cm2. Sin embargo, esta cantidad no es constante, ya que parece ser que varía un 0,2% en un periodo de 30 años. La intensidad de energía real disponible en la superficie terrestre es menor que la constante solar debido a la absorción y a la dispersión de la radiación que origina la interacción de los fotones con la atmósfera. La intensidad de energía solar disponible en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía solar que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor. ¿Cómo opera? Una fuente fotovoltaica (generalmente llamada Celda Solar), consiste en obleas de materiales semiconductores con diferentes propiedades electrónicas. En una celda policristalina, el volumen principal de material es silicón alterado (dopado) con una pequeña cantidad de boro, que le da una característica positiva o tipo−p. Una delgada oblea en el frente de la celda es alterada con fósforo para darle una característica negativa o tipo−n. La interfase entre estas dos óbleas contienen un campo eléctrico y es llamada Unión. La luz esta formada de partículas llamadas fotones, cuando la luz choca sobre la celda solar, cada uno de los fotones es absorbido en la región de unión liberando electrones de cristal de silicio. Si el fotón tiene suficiente energía, los electrones serán capaces de vencer el campo eléctrico de la unión y moverse a través del silicio y hasta un circuito externo. Cuando fluyen a través de un circuito externo, pueden proporcionar energía para hacer un trabajo (cargar baterías, mover motores, encender lámparas, etc.). El proceso fotovoltáico es completamente de estado sólido contenido en sí mismo. No tiene partes móviles ni materiales consumibles o emisores. Transformación natural de la energía solar La recogida natural de energía solar se produce en la atmósfera, los océanos y las plantas de la Tierra. Las interacciones de la energía del Sol, los océanos y la atmósfera, por ejemplo, producen vientos, utilizados durante siglos para hacer girar los molinos. Los sistemas modernos de energía eólica utilizan hélices fuertes, ligeras, resistentes a la intemperie y con diseño aerodinámico que, cuando se unen a generadores, producen electricidad para usos locales y especializados o para alimentar la red eléctrica de una región o comunidad. Casi el 30% de la energía solar que alcanza el borde exterior de la atmósfera se consume en el ciclo del agua, que produce la lluvia y la energía potencial de las corrientes de montaña y de los ríos. La energía que generan 12 estas aguas en movimiento al pasar por las turbinas modernas se llama energía hidroeléctrica. Gracias al proceso de fotosíntesis, la energía solar contribuye al crecimiento de la vida vegetal (biomasa) que, junto con la madera y los combustibles fósiles que desde el punto de vista geológico derivan de plantas antiguas, puede ser utilizada como combustible. Otros combustibles como el alcohol y el metano también pueden extraerse de la biomasa. Asimismo, los océanos representan un tipo natural de recogida de energía solar. Como resultado de su absorción por los océanos y por las corrientes oceánicas, se producen gradientes de temperatura. En algunos lugares, estas variaciones verticales alcanzan 20 °C en distancias de algunos cientos de metros. Cuando hay grandes masas a distintas temperaturas, los principios termodinámicos predicen que se puede crear un ciclo generador de energía que extrae energía de la masa con mayor temperatura y transferir una cantidad a la masa con temperatura menor. La diferencia entre estas energías se manifiesta como energía mecánica (para mover una turbina, por ejemplo), que puede conectarse a un generador, para producir electricidad. Estos sistemas, llamados sistemas de conversión de energía térmica oceánica (CETO), requieren enormes intercambiadores de energía y otros aparatos en el océano para producir potencias del orden de megavatios. Recogida directa de energía solar La recogida directa de energía solar requiere dispositivos artificiales llamados colectores solares, diseñados para recoger energía, a veces después de concentrar los rayos del Sol. La energía, una vez recogida, se emplea en procesos térmicos o fotoeléctricos, o fotovoltaicos. En los procesos térmicos, la energía solar se utiliza para calentar un gas o un líquido que luego se almacena o se distribuye. En los procesos fotovoltaicos, la energía solar se convierte en energía eléctrica sin ningún dispositivo mecánico intermedio. Los colectores solares pueden ser de dos tipos principales: los de placa plana y los de concentración. Hornos solares Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores de alta temperatura. El mayor, situado en Odeillo, en la parte francesa de los Pirineos, tiene 9.600 reflectores con una superficie total de unos 1.900 m2 para producir temperaturas de hasta 4.000 °C. Estos hornos son ideales para investigaciones, por ejemplo, en la investigación de materiales, que requieren temperaturas altas en entornos libres de contaminantes. Receptores centrales La generación centralizada de electricidad a partir de energía solar está en desarrollo. En el concepto de receptor central, o de torre de potencia, una matriz de reflectores montados sobre heliostatos controlados por computadora reflejan y concentran los rayos del Sol sobre una caldera de agua situada sobre la torre. El vapor generado puede usarse en los ciclos convencionales de las plantas de energía y generar electricidad. Enfriamiento solar Se puede producir frío con el uso de energía solar como fuente de calor en un ciclo de enfriamiento por absorción. Uno de los componentes de los sistemas estándar de enfriamiento por absorción, llamado generador, necesita una fuente de calor. Puesto que, en general, se requieren temperaturas superiores a 150 °C para que los dispositivos de absorción trabajen con eficacia, los colectores de concentración son más apropiados que los de placa plana. Electricidad fotovoltaica Las células solares hechas con obleas finas de silicio, arseniuro de galio u otro material semiconductor en estado cristalino, convierten la radiación en electricidad de forma directa. Ahora se dispone de células con eficiencias de conversión superiores al 30%. Por medio de la conexión de muchas de estas células en 13 módulos, el coste de la electricidad fotovoltaica se ha reducido mucho. El uso actual de las células solares se limita a dispositivos de baja potencia, remotos y sin mantenimiento, como boyas y equipamiento de naves espaciales. Energía solar en el espacio Un proyecto futurista propuesto para producir energía a gran escala propone situar módulos solares en órbita alrededor de la Tierra. En ellos la energía concentrada de la luz solar se convertiría en microondas que se emitirían hacia antenas terrestres para su conversión en energía eléctrica. Para producir tanta potencia como cinco plantas grandes de energía nuclear (de mil millones de vatios cada una), tendrían que ser ensamblados en órbita varios kilómetros cuadrados de colectores, con un peso de más de 4000 t; se necesitaría una antena en tierra de 8 m de diámetro. Se podrían construir sistemas más pequeños para islas remotas, pero la economía de escala supone ventajas para un único sistema de gran capacidad. Dispositivos de almacenamiento de energía solar Debido a la naturaleza intermitente de la radiación solar como fuente energética durante los periodos de baja demanda debe almacenarse el sobrante de energía solar para cubrir las necesidades cuando la disponibilidad sea insuficiente. Además de los sistemas sencillos de almacenamiento como el agua y la roca, se pueden usar, en particular en las aplicaciones de refrigeración, dispositivos más compactos que se basan en los cambios de fase característicos de las sales eutécticas (sales que se funden a bajas temperaturas). Los acumuladores pueden servir para almacenar el excedente de energía eléctrica producida por dispositivos eólicos o fotovoltaicos. Un concepto más global es la entrega del excedente de energía eléctrica a las redes existentes y el uso de éstas como fuentes suplementarias si la disponibilidad solar es insuficiente. Sin embargo, la economía y la fiabilidad de este proyecto plantea límites a esta alternativa. Energía geotérmica Geotermia: ciencia relacionada con el calor interior de la Tierra. Su aplicación práctica principal es la localización de yacimientos naturales de agua caliente, fuente de la energía geotérmica, para su uso en generación de energía eléctrica, en calefacción o en procesos de secado industrial. El calor se produce entre la corteza y el manto superior de la Tierra, sobre todo por desintegración de elementos radiactivos. Esta energía geotérmica se transfiere a la superficie por difusión, por movimientos de convección en el magma (roca fundida) y por circulación de agua en las profundidades. Sus manifestaciones hidrotérmicas superficiales son, entre otras, los manantiales calientes, los géiseres y las fumarolas. Los primeros han sido usados desde la antigüedad con propósitos terapéuticos y recreativos. Los colonos escandinavos en Islandia llevaban agua desde las fuentes calientes cercanas hasta sus viviendas a través de conductos de madera. El vapor producido por líquidos calientes naturales en sistemas geotérmicos es una alternativa al que se obtiene en plantas de energía por quemado de materia fósil, por fisión nuclear o por otros medios. Las perforaciones modernas en los sistemas geotérmicos alcanzan reservas de agua y de vapor, calentados por magma mucho más profundo, que se encuentran hasta los 3.000 m bajo el nivel del mar. El vapor se purifica en la boca del pozo antes de ser transportado en tubos grandes y aislados hasta las turbinas. La energía térmica puede obtenerse también a partir de géiseres y de grietas. La energía geotérmica se desarrolló para su aprovechamiento como energía eléctrica en 1904, en Toscana (Italia), donde la producción continúa en la actualidad. Los fluidos geotérmicos se usan también como calefacción en Budapest (Hungría), en algunas zonas de París, en la ciudad de Reykjavík, en otras ciudades islandesas y en varias zonas de Estados Unidos. En la actualidad, se está probando una técnica nueva consistente en perforar rocas secas y calientes situadas bajo sistemas volcánicos en reposo para luego introducir agua superficial que regresa como vapor muy 14 enfriado. La energía geotérmica tiene un gran potencial: se calcula, basándose en todos los sistemas hidrotérmicos conocidos con temperaturas superiores a los 150 °C, que Estados Unidos podría producir 23.000 MW en 30 años. En otros 18 países, la capacidad geotérmica total fue de 5.800 MW en 1990. Energía hidraúlica Es la energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos, aunque el coste de mantenimiento de una central térmica, debido al combustible, sea más caro que el de una central hidroeléctrica. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales centra la atención en estas fuentes de energía renovables. Los antiguos romanos y griegos aprovechaban ya la energía del agua; utilizaban ruedas hidráulicas para moler trigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga retrasó su aplicación generalizada hasta el siglo XII. Durante la edad media, las grandes ruedas hidráulicas de madera desarrollaban una potencia máxima de cincuenta caballos. La energía hidroeléctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil británico John Smeaton, que construyó por vez primera grandes ruedas hidráulicas de hierro colado. La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante la Revolución Industrial. Impulsó la industria textil y del cuero y los talleres de construcción de máquinas a principios del siglo XIX. Aunque las máquinas de vapor ya estaban perfeccionadas, el carbón era escaso y la madera poco satisfactoria como combustible. La energía hidráulica ayudó al crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y América hasta la construcción de canales a mediados del siglo XIX, que proporcionaron carbón a bajo precio. Las presas y los canales eran necesarios para la instalación de ruedas hidráulicas sucesivas cuando el desnivel era mayor de cinco metros. La construcción de grandes presas de contención todavía no era posible; el bajo caudal de agua durante el verano y el otoño, unido a las heladas en invierno, obligaron a sustituir las ruedas hidráulicas por máquinas de vapor en cuanto se pudo disponer de carbón. Desarrollo de la energía hidroeléctrica La primera central hidroeléctrica se construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña. El renacimiento de la energía hidráulica se produjo por el desarrollo del generador eléctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidráulica y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX. En 1920 las centrales hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la producción total de electricidad. La tecnología de las principales instalaciones se ha mantenido igual durante el siglo XX. Las centrales dependen de un gran embalse de agua contenido por una presa. El caudal de agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías forzadas, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la turbina sale por los canales de descarga. Los generadores están situados justo encima de las turbinas y conectados con árboles verticales. El diseño de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turninas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales. Además de las centrales situadas en presas de contención, que dependen del embalse de grandes cantidades de agua, existen algunas centrales que se basan en la caída natural del agua, cuando el caudal es uniforme. Estas instalaciones se llaman de agua fluente. Una de ellas es la de las cataratas del Niágara, situada en la frontera entre Estados Unidos y Canadá. 15 A principios de la década de los noventa, las primeras potencias productoras de hidroelectricidad eran Canadá y Estados Unidos. Canadá obtiene un 60% de su electricidad de centrales hidráulicas. En todo el mundo, la hidroelectricidad representa aproximadamente la cuarta parte de la producción total de electricidad, y su importancia sigue en aumento. Los países en los que constituye fuente de electricidad más importante son Noruega (99%), República Democrática del Congo (97%) y Brasil (96%). La central de Itaipú, en el río Paraná, está situada entre Brasil y Paraguay; se inauguró en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo. Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos, genera unos 6.500 MW y es una de las más grandes. En algunos países se han instalado centrales pequeñas, con capacidad para generar entre un kilovatio y un megavatio. En muchas regiones de China, por ejemplo, estas pequeñas presas son la principal fuente de electricidad. Otras naciones en vías de desarrollo están utilizando este sistema con buenos resultados. Biomasa Abreviatura de masa biológica, cantidad de materia viva producida en un área determinada de la superficie terrestre, o por organismos de un tipo específico. El término es utilizado con mayor frecuencia en las discusiones relativas a la energía de biomasa, es decir, al combustible energético que se obtiene directa o indirectamente de recursos biológicos. La energía de biomasa que procede de la madera, residuos agrícolas y estiércol, continúa siendo la fuente principal de energía de las zonas en desarrollo. En algunos casos también es el recurso económico más importante, como en Brasil, donde la caña de azúcar se transforma en etanol, y en la provincia de Sichuan, en China, donde se obtiene gas a partir de estiércol. Existen varios proyectos de investigación que pretenden conseguir un desarrollo mayor de la energía de biomasa, sin embargo, la rivalidad económica que plantea con el petróleo es responsable de que dichos esfuerzos se hallen aún en una fase temprana de desarrollo. Los combustibles derivados de la biomasa abarcan varias formas diferentes, entre ellas los combustibles de alcohol (mencionados antes en este artículo), el estiércol y la leña. La leña y el estiércol siguen siendo combustibles importantes en algunos países en vías de desarrollo, y los elevados precios del petróleo han hecho que los países industrializados vuelvan a interesarse por la leña. Por ejemplo, se calcula que casi la mitad de las viviendas de Vermont (Estados Unidos) se calientan parcialmente con leña. Los científicos están dedicando cada vez más atención a la explotación de plantas energéticas, aunque existe cierta preocupación de que si se recurre a gran escala a la agricultura para obtener energía podrían subir los precios de los alimentos. CONCLUSIÓN La falta de información NO es el motivo por el cual no se tomen medidas para el control y la eliminación de la contaminación atmosférica. Se tienen aparatos sofisticados que miden hora tras hora los niveles de contaminación en diferentes puntos de la ciudad; se conocen los tipos de contaminantes, sus fuentes y sus cantidades; se sabe de los planes de contingencia que se tienen que llevar a cabo cuando hay muchos contaminantes; pero todo esto es independiente de lo que nosotros podemos realizar para combatir la contaminación. Actualmente el gobierno realiza un plan piloto de recolección de basura, en donde se divide por días la recolección de los diferentes tipos de basura, unos días cartón, papel y aluminio, otros días desechos inorgánicos y el resto de los días desechos orgánicos. ¿ Nosotros contaminamos? Claro, con nuestros automóviles, al fumar, con la combustión innecesaria de basura... Pero nosotros tenemos la solución en nuestras manos, debemos organizarnos y ser responsables y evitar aquellas actividades que producen contaminación. La situación es crítica pero aún reversible. Si todos nosotros (y todos significa en este caso realmente todos, 16 desde los jefes de gobierno hasta el más humilde de los ciudadanos, desde el más rico hasta el más pobre), tenemos presente que en la defensa de la vida somos socios, socios con los otros seres humanos y sobre todo, con la Naturaleza, a la cual le debemos un respiro para que pueda regenerar los bosques, las aguas y la atmósfera..., inclusive la capa de ozono sobre los casquetes polares. Si todos tenemos presente que hasta el tener y disfrutar tiene que ser moderado, que el consumo como tal no es una meta y en cambio el desarrollo no se puede hacer a costa del Medio Ambiente, es posible que el bienestar pueda mejorar para todos en todo el mundo. Si se acepta de una vez que producir y consumir en un proceso en el que se incluye la reducción de los correspondientes residuos domésticos y desechos industriales, si tenemos presente que la Salud es un bien como cualquier otro y que hay que cuidarlo y protegerlo, la sociedad invertirá más dinero, educación e información en la protección del Medio Ambiente, con la consecuente elevación del nivel y esperanza de vida de los hombres de toda la Tierra. De esa Tierra que el progreso técnico y la densidad humana ha hecho tan pequeña que nada de lo que le sucede a uno deja de afectarles a los demás. Pero esencial, decisivo, sigue siendo el comportamiento individual, el que cada uno de nosotros esté consciente de que la basura que tiramos es un problema que nos creamos a nosotros mismos y que debemos reducir la contaminación del aire que respiramos y del agua que bebemos. La conciencia de que el derroche que hacemos lo tendremos que pagar a la larga tanto con nuestra salud o con la de nuestra descendencia como la de nuestros vecinos. El conocimiento de que ni el agua, ni el aire, ni la madera, ni los peces, ni el petróleo son infinitos, nos llevará a adoptar un comportamiento comedido, respetando el equilibrio ecológico de la Tierra, ese gran marco cósmico en el que nos ha tocado vivir y en el que sólo podremos seguir haciéndolo si no lo destrozamos con un egoísta y miope concepto de la lucha por la vida,...exclusivamente nuestra vida. Si no acabamos pronto con la contaminación esta acabara con nosotros muy pronto, debemos tomar conciencia de lo que estamos haciendo, dejar de pensar que si nosotros tiramos una basura alguien lo levantara, aunque tal ves alguien lo haga nosotros no deberíamos de hacerlo, deberíamos de ayudar a levantar la basura no a tirar mas. BIBLIOGRAFIA ENCICLOPEDIA MICROSOFT ENCARTA 98 CONTAMINACIÓN http://www.greenpeace.org ENCICLOPEDIA SALVAT Salvat Editores TOMO 3 Contaminación pag. 861 http://www.ecoweb.com http://www.pollution.com http://www.ecology.com 17 ENCICLOPEDIA TEMÁTICA ILUSTRADA Nauta Editores 1983 TOMO : El mundo de la ciencia Contaminación pag. 150 − 156 MARCO REFERENCIAL ENCICLOPEDIA MICROSOFT ENCARTA 98 CONTAMINACION Contaminación de la atmósfera por residuos o productos secundarios gaseosos, sólidos o líquidos, que pueden poner en peligro la salud del hombre y la salud y bienestar de las plantas y animales, atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. Entre los contaminantes atmosféricos emitidos por fuentes naturales, sólo el radón, un gas radiactivo, es considerado un riesgo importante para la salud. http://www.greenpace.org año 99 TOXICOS POP el tóxico peor de nuestro ambiente se conocen hoy como POP, o agentes contaminadores orgánicos persistentes. Estas sustancias son generalmente extremadamente tóxicas en cantidades pequeñas, y porque viajan las largas distancias vía corrientes de aire, ponen en peligro la gente y la fauna todo concluído el mundo. Ahora también sabemos que POP son llevados por la atmósfera hacia los ambientes polares donde, en las condiciones frías, condensan y se depositan. ENCICLOPEDIA SALVAT año 83 TOMO 3 pag 861 Salvat Editores CONTAMINACIÓN Incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos. http://www.ecoweb.com año 99 ECOLOGÍA La prevención del smog requiere el control de las emisiones de humo de las calderas y hornos, la reducción de los humos de las industrias metálicas o de otro tipo y el control de las emisiones nocivas de los vehículos y las incineradoras. http://www.pollution.com año 98 18 CONTAMINACIÓN Entendemos por contaminación industrial a la emisión de sustancias nocivas, tóxicas o peligrosas, directa o indirectamente de las instalaciones o procesos industriales al medio natural. http://www.ecology.com año 99 ECOLOGIA Las condiciones climáticas generales que se han presentado durante 1998 se pueden calificar como anómalas, manifestándose principalmente en alteraciones de los regímenes de lluvias y en las temperaturas extremas alcanzadas, ocasionando una de las sequías más severas en el siglo pasado. ENCICLOPEDIA TEMÁTICA ILUSTRADA año 83 TOMO: El mundo de la ciencia pag 150 − 156 CONTAMINACIÓN Los contaminantes producidos por los automóviles pueden controlarse consiguiendo una combustión lo más completa posible de la gasolina, haciendo circular de nuevo los gases del depósito, el carburador y el cárter, y convirtiendo los gases de escape en productos inocuos por medio de las partículas emitidas por las industrias pueden eliminarse por medio de ciclones, precipitadores electrostáticos y filtros. 30 19