Contaminación por Cobre: Efectos en el Suelo y Alternativas

Faragauss System
Investigación.
3 de Febrero 2021
Efectos del cobre en contacto prolongado con el suelo (Tierra).
El siguiente documento pretende dar a conocer la grave contaminación que se provoca al suelo y al
ecosistema por la práctica de ahogar cobre en tierra, esto asociado a compuestos electro-químicos
que originan elementos como el arsénico además de otras letales sustancias mismas que afectan a
la salud humana, a la fauna y a la naturaleza en general.
Faragauss emprende una campaña mundial para cambiar estos hábitos y así coadyuvar a la mejora
de la calidad de vida.
Desarrollo:
Definición. Cobre: Elemento químico, de símbolo Cu, con número atómico 29; uno de los metales
de transición e importante metal no ferroso. Su utilidad se debe a la combinación de sus
propiedades químicas, físicas y mecánicas, así como a sus propiedades eléctricas y su abundancia.
El cobre fue uno de los primeros metales usados por los humanos. Es el primer elemento del
subgrupo Ib de la tabla periódica y también incluye los otros metales de acuñación, plata y oro. Su
átomo tiene la estructura electrónica 1s22s22p63s23p63d104s1. El bajo potencial de ionización del
electrón 4s1 da por resultado una remoción fácil del mismo para obtener cobre(I), o ion cuproso,
Cu+, y el cobre(II), o ion cúprico, Cu2+, se forma sin dificultad por remoción de un electrón de la
capa 3d. El peso atómico del cobre es 63.546. tiene dos isótopos naturales estables 63Cu y 65Cu.
También se conocen nueve isótopos inestables Se combina químicamente en alguno de sus
posibles estados de valencia. La valencia más común es la de 2+ (cúprico), pero 1+ (cuproso) es
también frecuente; la valencia 3+ ocurre sólo en unos cuantos compuestos inestables. El cobre se
presenta en la naturaleza como metal nativo, y también en forma de minerales sulfurados como
calcopirita (CuFeS2), calcosita (Cu2S) y óxido cuproso (Cu2O). Se purifica mediante procesos de
refinado electrolíticos. (Copper Development Association, 1998)
Presencia del cobre en la tierra.
La presencia en los suelos de concentraciones nocivas de algunos elementos químicos y
compuestos (contaminantes) es un tipo especial de degradación que se denomina contaminación.
El contaminante está siempre en concentraciones mayores de las habituales (anomalías) y en
general tiene un efecto adverso sobre algunos organismos. Por su origen puede ser geogénico o
antropogénico. Los primeros pueden proceder de la propia roca madre en la que se formó el suelo,
de la actividad volcánica o del lixiviado de mineralizaciones. Por el contrario, los antropogénicos se
producen por los residuos peligrosos (hazardous wastes) derivados de actividades industriales,
agrícolas, mineras, etc. y de los residuos sólidos urbanos.
Desde un punto de vista legal, los contaminantes antropogénicos son los verdaderos
contaminantes. (Aguilar, Dorronosoro, Galán, & Goméz Ariza, 1999).
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Los niveles de cobre accesible en el ambiente aumentan en áreas con actividades humanas que
elevan su abundancia. Estas actividades antrópicas por las que el cobre entra en el suelo incluyen
fundición, minería, actividades industriales y residuos domésticos, y la aplicación de fertilizantes,
alguicidas, y sistemas de puesta a tierra.
Efectos del cobre sobre la salud.
En concentraciones altas el cobre es tóxico para los organismos, y su efecto es fuerte en plantas y
peces. En plantas produce lesiones en las raíces, inhibe el crecimiento radicular y promueve la
formación de raicillas secundarias cortas y de color pardo. También produce clorosis. En algas y
hongos previene la germinación de esporas. En peces, los iones de cobre interrumpen la regulación
del sodio. En mamíferos puede producir daño en el hígado. (Kamunde & Woods, 2004).
La mayoría de los compuestos del cobre se depositarán y se enlazarán tanto a los sedimentos del
agua como a las partículas del suelo. Compuestos solubles del cobre forman la mayor amenaza para
la salud humana. Usualmente compuestos del cobre solubles en agua ocurren en el ambiente
después de liberarse a través de aplicaciones en la agricultura.
La exposición profesional al cobre puede ocurrir. En el Ambiente de trabajo el contacto con cobre
puede llevar a coger gripe conocida como la fiebre del metal. Esta fiebre pasará después de dos días
y es causada por una sobre sensibilidad. Exposiciones de largo periodo al cobre pueden irritar la
nariz, la boca y los ojos y causar dolor de cabeza, de estómago, mareos, vómitos y diarreas. Una
toma grande de cobre puede causar daño al hígado y los riñones e incluso la muerte. (Weser,
Schubotz, & Younes, 1979).
Efectos ambientales del cobre
El cobre es a menudo encontrado cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y lugares
de residuos. Cuando el cobre termina en el suelo este es fuertemente atado a la materia orgánica y
minerales. Como resultado este no viaja muy lejos antes de ser liberado y es difícil que entre en el
agua subterránea. En el agua superficial el cobre puede viajar largas distancias, tanto suspendido
sobre las partículas de lodos como iones libres. El cobre no se rompe en el ambiente y por eso se
puede acumular en plantas y animales cuando este es encontrado en suelos. En suelos ricos en
cobre sólo un número pequeño de plantas pueden vivir. Por esta razón no hay diversidad de plantas
cerca de las fábricas de cobres, debido al efecto del cobre sobre las plantas, es una seria amenaza
para la producción en las granjas. El cobre puede seriamente influir en el proceso de ciertas tierras
agrícolas, dependiendo de la acidez del suelo y la presencia de materia orgánica. A pesar de esto el
estiércol que contiene cobre es todavía usado. (Flemming & Trevors, 1989)
Conclusiones
El uso de cobre en instalaciones eléctricas conlleva a terribles peligros para la salud humana,
animales útiles y ecosistema.
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¿Porqué seguir utilizando ingeniería y sistemas de
seguridad y calidad eléctrica de los siglos pasados ante
el dinámico desarrollo tecnológico de hoy?
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Tierras Físicas o Tierras Eléctricas
Hablar de "Tierras Físicas" o "Tierras Eléctricas" suena muy abstracto para quien no está
relacionado con el tema. La TIERRA FISICA es una conexión de seguridad humana y patrimonial
que se diseña en los equipos eléctricos y electrónicos para protegerlos de disturbios o transitorios
imponderables, por lo cual pudieran resultar dañados. Dichas descargas surgen de eventos
imprevistos tales como los fenómenos artificiales o naturales como descargas electrostáticas,
interferencia electromagnética, descargas atmosféricas y errores humanos.
Cuando se propone hacer la instalación de "Tierra Física", de inmediato pensamos en una varilla o
una malla de metal conductora (red de tierra), ahogada en el terreno inmediato de nuestras
instalaciones con el fin de que las descargas fortuitas ya mencionadas, sean confinadas en forma de
ondas para que se dispersen en el terreno subyacente y de esa forma sean "disipadas", en donde se
supone que tenemos una carga de cero volts y que además nos olvidamos de que estos elementos
se degraden rápidamente y requieren mantenimiento.
La aseveración de los cero volts entre cargas atmosféricas (Neutro-Tierra-Masas) no
necesariamente es cierta, pues según mediciones llevadas a cabo con equipo de mediana y alta
tecnología, existen zonas de disipación de descargas que tienen voltajes muy superiores a cero,
donde lo que se supone que debe ser de protección humana o a equipo eléctrico o electrónico, se
convierte en punto de alto riesgo con consecuencias impredecibles.
Hay lugares en que dicha diferencia de potencial llega a ser tan alto que se han logrado mediciones
entre neutro y tierra física (desde cinco o más voltios C.A.), lo cual significa que entre el cable que se
supone que TIENE VOLTAJE CERO y la tierra que TAMBIEN lo debe tener, existe un potencial de
tal magnitud que bien se podría comparar con la necesaria para que trabajen los aparatos
domésticos como refrigeradores, televisores, licuadoras, hornos de microondas, computadoras, etc.
Este fenómeno detectado se presenta por la cantidad de descargas eléctricas, magnéticas y de
ondas hertzianas que se obtienen por una incorrecta disipación a tierra y que "saturan" a los
conductores de puesta a tierra. Esto no es lo más grave, pues en el caso de la industria se han
realizado mediciones que hacen incrementar un factor denominado de pérdidas, que afecta
directamente a la pérdida de capital, por las constantes "fallas de energía" y el constante deterioro
del equipo eléctrico y electrónico originado por esa corriente de falla que no llega a disiparse
eficientemente y que da una diferencia de potencial en el suelo donde se tiene la supuesta descarga
de "tierra física".
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Principales desventajas de las varillas o sistemas convencionales
1. No disipan completamente las corrientes destructivas
2. Carecen de disipador electromagnético para acoplar equipotencialmente masas metálicas y
sincronizar las admitancias.
3. No cuentan con electrodo magnetoactivo.
4. No incluyen Bobina LCR.
5. Son sistemas bidireccionales y no Unidireccionales, ocasionas peligrosos retornos de potencial.
6. Su vida útil es muy corta, se corroen con facilidad.
7. No acoplan el Cero Lógico de los equipos electrónicos sensitivos.
8. No se obtiene la menor impedancia requerida para satisfacer el óptimo funcionamiento de
equipos y aparatos.
9. No garantizan su eficiencia y seguridad eléctrica.
10. Pueden llegar a contaminar el medio ambiente.
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Al comprobar que la carga en el suelo era muy superior a lo esperado y que llega de forma
impredecible de todas partes, los científicos se pusieron a investigar lo que sucedería en el caso de
que una descarga eléctrica fortuita llegara a impactar en la instalación convencional de "tierra
física". Se determinó que la descarga encontraría una alta resistencia al llegar directamente al suelo
y, por lo tanto, "correría" por todas las instalaciones eléctricas y lo que estuviera conectado a ellas.
Desde este punto se comenzó a trabajar en un método para anular la impedancia total (ZR, ZL, ZC)
y en un amplio espectro de frecuencias con respecto al suelo y reducirla a su mínima expresión con
el fin de que las descargas que pudieran llegar a formarse en estos lugares se disipa en forma de
ondas, sin el riesgo de un incremento del voltaje de paso, de toque o en los circuitos e instalaciones
conectadas a "tierra física".
Encontrar corriente o impedancia en la tierra en donde tenemos nuestras instalaciones, no es raro
ni caso excepcional debido a que la tierra está siendo "saturada" por diferentes medios como ondas
electromagnéticas provocadas por campos eléctricos, campos magnéticos, corriente de falla o
descargas de cualquier tipo, incluyendo las descargas meteorológicas las cuales navegan en la
corteza terrestre y ocasionan una carga que puede ser conducida a los equipos por medio de las
propias instalaciones de tierra física convencionales.
Así pues, confirmado el hecho de que existe una carga eléctrica en donde se suponía que debería
ser cero de voltaje, el equipo de ingeniería de FARAGAUSS se ha dado a la tarea de establecer la
forma de evitar que dicho potencial afecte instalaciones o bien que éstas quedaran como la teoría y
el propio diseño lo exige.
Por todo lo anterior, FARAGAUSS es la tecnología que desplaza, en forma contundente, el
funcionamiento de la práctica convencional a base de varillas, picas, electrodos químicos y mallas,
atendiendo además las normativas vigentes.
FARAGAUSS es el sistema de protección de alta eficiencia electromecánica y electrónica que
verdaderamente realiza la disipación de la carga que fluye hacia la tierra física de nuestros aparatos
y equipos que requieren de ella. Esta tecnología aplicada permite reducir a un MINIMO REAL el
riesgo por aquellas corrientes indeseables no confinadas por los sistemas tradicionales. Con la
finalidad de que sean realmente eliminadas, de forma tal que la posibilidad de falla de equipos e
instalaciones sea reducida a su mínima expresión.
Se busca el óptimo aprovechamiento de nuestra potencia de entrada a los aparatos y equipos, al no
encontrar el problema que representa esa corriente de falla en los circuitos e instalaciones, así
como la compatibilidad y acoplamiento efectivo entre las fuentes de energía y las cargas eléctricas.
Al instalar FARAGAUSS se crea una plataforma equipotencial interactiva del inmueble, uniendo
estructuras metálicas, tuberías metálicas, acero de construcción, neutros de aparatos, equipo
eléctrico y electrónico, GND o tierra electrónica, pararrayos, etc. Esta plataforma logra la
equipotencialidad poniendo en armonía todo lo que pueda captar contaminación electromagnética
en conjunto con el polo norte geomagnético terrestre y la fuerza de la gravedad.
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Beneficios exclusivos que ofrece el sistema FARAGAUSS
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Disminución de un 30 % a un 50 % de la distorsión armónica total, amortigua las variaciones de
frecuencia entre 60 Hz y 3.5 MHz y minimiza los ruidos e interferencias de radiofrecuencia.
Disminución de un 5 % a un 7 % del consumo de energía eléctrica en el área instalada.
Cancelación de corrientes circulantes en masas no energizadas, incrementando la seguridad
del personal que labora en la planta.
Una baja y permanente impedancia a tierra menor a (2).
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Disminución de un 15 % a un 20 % en las temperaturas de motores y transformadores.
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Protección contra impulsos electromagnéticos por falla del transformador del área instalada.
Disminución de interferencia de alta frecuencia en un 30 % a un 50 % (RF).
Cancelación de cargas estáticas en los equipos de trabajo de la Planta.
El Sistema FARAGAUSS tiene las características de un electrodo magnetoactivo integral de
mayor transmisión de corriente.
Menores costos de equipos e instalación; menores tiempos de instalación, al requerir menor
cantidad de electrodos, fosas, cables, soldaduras, mano de obra, etc.
Retorna a tierra cualquier tipo de corriente del subsuelo tales como: rayos, interferencias de
radiofrecuencia y electromagnéticas, corrientes parásitas, etc. que trate de inducirse a
los equipos de voz, datos, tarjetas, UPS, etc.
Incrementa la disponibilidad en sitios celulares, al evitar inducciones de corriente que dañan los
equipos o alteran las señales, lo cual se ve reflejado en la facturación.
Ofrece una diferencia de voltaje entre neutro y tierra menor a 0.5 V; logrando el "Cero lógico"
de referencia, al evitar gradientes de potencial entre neutro y tierra permitiendo el adecuado
funcionamiento de los equipos sensibles a cambios de voltaje.
Provee equipotencialidad entre el sistema FARAGAUSS y las estructuras aterrizadas en un
diámetro de 160 m, evitando el tiempo y costo de obra civil (conductores, conectores, tuberías,
canalizaciones, etc.) al no requerir la interconexión con otros sistemas.
Minimiza las tensiones de toque y paso, protegiendo la integridad física de las personas de
manera permanente.
Reduce el consumo ineficiente de energía en los transformadores.
Reduce vandalismo al emplear menos cables.
Funciona aún en sitios parcialmente vandalizados.
No requiere ningún tipo de mantenimiento.
Los sistemas de puesta a tierra electromagnéticos FARAGAUSS tienen garantía por varios
años de vida útil.
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Bibliografía
Aguilar, J., Dorronosoro, C., Galán, E., & Goméz Ariza, J. (1999). Los cirterios y estandares para
declarar un suelo como contaminado en Andalucía y la metodología y técnica de toma de muestras y
análisis para su investigación. Sevilla.
Copper Development Association. (1998). Copper and Copper Alloys.
Flemming, C. A., & Trevors, J. T. (1989). Water, Air, and Soil Pollution: Copper toxicity and chemistry
in the environment: a review. Kluwer Academic Publishers.
Kamunde, C., & Woods, C. (2004). Environmental chemistry, physiological homeostasis, toxicology,
and environmental regulation of copper, and essential element in freshwater fish.
Weser, U., Schubotz, L. M., & Younes, M. (1979). Copper in the Environment. Part. II: Health effects.
Toronto.
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