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16 de marzo de 2013

Mecánica de Fluídos: Introducción

Hoy iniciamos el cuarto “bloque de conocimiento”, tras los dedicados a la electricidad, la termodinámica y la mecánica clásica. Como aquéllos, se trata de un bloque introductorio en el que no supondré conocimientos previos por parte del lector e intentaré mantener las matemáticas en el mínimo necesario: nuestro objetivo ahora no es alcanzar fórmulas tanto como establecer conceptos cualitativos. Esto no significa, por otro lado, que todo sea un camino de rosas: son necesarias cierta disciplina e inteligencia para asimilar cada bloque, y hace falta esfuerzo para sacar todo el partido posible a cada artículo.

Como siempre, cada capítulo del bloque incluirá cajas de texto con contenido adicional: advertencias, ampliaciones, desafíos y experimentos. Quienes hayáis leído alguno de los otros bloques notaréis una diferencia: en vez de cajas de colores, vamos a utilizar los iconos de los libros, pues creo que son más elegantes. En cualquier caso, mi recomendación es siempre leer el artículo una primera vez saltándote las cajas y centrándote en lo fundamental. Deja pasar un tiempo –por ejemplo, un día o dos– y vuelve a leerlo, pero esta vez con las cajas de texto incluidas. De este modo no debería resultar un exceso de información y seguramente lo entenderás mejor.

Dicho esto, empecemos nuestro camino para conocer la mecánica de fluidos. En este artículo pretendo explicar en qué consiste esta parte de la Física, cuál ha sido el camino que hemos seguido para desentrañar sus secretos a lo largo de la historia y cuáles son las características fundamentales de su objeto de estudio, los fluidos. ¡Vamos con ello!


¿Qué es la mecánica de fluidos?

Hombre, no hace falta una larga explicación sobre esto, pero quiero detenerme en ello porque hay un par de aspectos interesantes. La mecánica de fluidos, como indica su nombre, estudia los fluidos. Sin embargo, no trata de describir todo lo relacionado con ellos: se centra en aspectos mecánicos del comportamiento de los fluidos, como su movimiento, la presión que ejercen, cómo alteran el movimiento de objetos introducidos en ellos, etc. Otras facetas del comportamiento de los fluidos, como sus cambios de temperatura y cosas así, son estudiados por la termodinámica. De hecho, si has leído aquel bloque, verás que aquí repito algunos conceptos definidos allí, aunque en un contexto diferente y haciendo énfasis en cosas distintas; disculpa la repetición, pero al ser ambos bloques introductorios, he preferido mantener ambos independientes a costa de repetir alguna cosa que otra.

La mecánica de fluidos es, por tanto, una aplicación de la mecánica, que estudia el movimiento de partículas puntuales y establece principios generales sobre su comportamiento, a un tipo especial de cuerpos: los fluidos. En cierto sentido, esto hace de esta disciplina algo derivado y no fundamental. Con esto me refiero a que sería posible describir el comportamiento de los fluidos utilizando los principios de la mecánica clásica; en otras palabras, si nos sumergimos de verdad en la mecánica de fluidos y preguntamos “¿por qué?” una y otra vez ante cada afirmación que realiza, al final llegamos a los principios básicos de la mecánica.
Sin embargo, el hecho de que la mecánica de fluidos sea teóricamente derivable a partir de la mecánica clásica no quiere decir que, en la realidad, la hayamos derivado de ella. Esta parte de la Física fue desarrollada en paralelo a la mecánica newtoniana, y contiene muchos principios físicos obtenidos de manera empírica, en varios casos siglos antes de que su explicación teórica a partir de las leyes de la dinámica fuera posible, porque esas leyes no eran aún conocidas.

Incluso ahora que nuestra mecánica está bien madura, sigue teniendo sentido utilizar una mecánica específica para los fluidos. Al fin y al cabo, estudiar el movimiento de una partícula utilizando los principios de la mecánica es bastante simple; hacerlo con dos partículas es más complicado, y hacerlo con cien algo más difícil. Pero piensa lo siguiente: un litro de agua contiene unas 3,35·1025 moléculas, treinta y tres cuatrillones de moléculas en cada litro. ¿Tiene sentido determinar el movimiento de cada molécula con sus propias ecuaciones para describir el comportamiento de un litro de agua? Desde luego que no, sobre todo porque es posible hacerlo con principios que se aplican al conjunto de todas las moléculas — de ahí la existencia, incluso hoy, de la mecánica de fluidos.

Agua
 
Ondas formadas por gotas sobre el agua (Brocken Inaglory / CC Attribution-Sharealke 3.0 License).

En ella, en vez de tratar los fluidos como conjuntos de moléculas, se tratan como un continuo. Para comprender el concepto lo mejor, en mi opinión, es alcanzarlo llevando un proceso al límite. Imagina 1 kg de arena de playa, formada por un grano de arena de 1 kg de masa. Ahora imagina que lo partimos en dos, de modo que la arena está formada por dos granos de 0,5 kg cada uno. Si seguimos haciendo esto hasta tener granos de 1 gramo, la arena estará formada por mil granos de 1 g cada uno.

Ahora imagina que los volvemos a partir un millón de veces, y luego un millón de veces más. Tendríamos un número gigantesco de granos tan pequeños que serían invisibles, individualmente, al ojo humano. Bien, ahora imagina que repetimos el proceso hasta el infinito: la “granularidad” de la arena se haría infinitamente fina, como si triturásemos la masa con una trituradora infinitamente poderosa. El resultado es un continuo, en el que no tiene sentido hablar de las partes, sino del conjunto formado por ellas. Evidentemente la materia no es continua y los fluidos, por tanto, tampoco lo son, pero recuerda el número de moléculas de agua en un litro del líquido; la mecánica de fluidos parte de esta premisa para simplificar enormemente las cosas sin perder apenas rigor y precisión en el resultado.


¿Qué es un fluido?

Como sucede tantas otras veces, es muy fácil tener una idea intuitiva bastante razonable sobre qué es un fluido, pero dar una definición rigurosa no lo es tanto porque se trata de una “etiqueta” más o menos arbitraria que damos a ciertos medios. Dicho mal y pronto,

Un fluido es un medio capaz de fluir, es decir, de cambiar de forma y adaptarse al recipiente que lo contiene.
Esta propiedad la cumplen, en su definición ideal, los líquidos, los gases y los plasmas. Es lo que tienen en común, por mucho que se diferencien en otras cosas, y esta propiedad determina gran parte de su comportamiento en contraposición al de los sólidos. De las diferencias entre los distintos tipos de fluidos hablaremos en la próxima entrega pero, por ahora, centrémonos en lo que los une.



¡Ojo! Fluido ≠ líquido

Sí, ya sé que acabo de definir fluido, pero esta confusión está tan extendida que no puedo dejar de dedicarle su propia advertencia. Los líquidos son fluidos, pero no son los fluidos, sino simplemente un subconjunto de ellos. Tan fluidos como los líquidos son los plasmas, y tanto como ellos los gases.

Existen diferencias entre esos estados de agregación (no se comporta igual el agua que el plasma que forma el núcleo del Sol), pero todos tienen en común una propiedad fundamental, que es la que determina el hecho de que sean fluidos. De modo que un líquido siempre es un fluido, pero hay fluidos que no son líquidos. Sí, ya dejo de ser pedantón.

Así, un ladrillo es un sólido y no es capaz de fluir: tendrá siempre forma de ladrillo esté dentro de un barril, sobre tu mano o en el suelo. Sin embargo, el agua de una botella es un fluido, ya que tiene forma de botella mientras está en ella, pero si la viertes sobre tu mano se adapta a su forma; puesto que tu mano tiene huecos entre los dedos, de hecho, la gravedad terrestre hará que el fluido se escape entre ellos y caiga al suelo. Y, una vez en el suelo, se adaptará a su forma y creará un charco más o menos amplio dependiendo de la profundidad que pueda tener por la forma del terreno.

El aire dentro de un globo tiene la misma propiedad: puedes apretar la superficie del globo con un dedo creando una hendidura, y el gas del interior cambiará de forma para adaptarse a la nueva superficie del globo. Si metes el globo dentro de una caja cuadrada y lo fuerzas a tomar la forma de la caja, el aire tomará forma cuadrada como la caja, etc.



¿Y el puré de patatas?

Como he dicho muchas veces anteriormente en El Tamiz, los nombres que damos a las cosas, nuestras definiciones y nuestras ecuaciones están en nuestra cabeza y son herramientas que nos ayudan a predecir el comportamiento de las cosas, pero no forman parte de las propias cosas.

Siempre se nos enseña que hay sólidos, líquidos y gases, y que los primeros no son fluidos pero los segundos sí. Sin embargo, esos nombres idealizan comportamientos. Ningún líquido es realmente un fluido de acuerdo con la definición, y ningún sólido deja de serlo realmente. Se trata de una cuestión de grado. Por ejemplo, ¿qué es el puré de patatas? ¿Un sólido? Si así fuera daría igual la forma del recipiente en el que lo introduces, porque siempre tendría una forma propia, algo que no sucede. ¿Un fluido? No, porque sería imposible tomar puré de patatas con un tenedor, ya que fluiría entre los dientes y caería de nuevo al recipiente.

Ah, puedes pensar, depende de la consistencia del puré de patatas. Si tiene mucha leche o agua, entonces se irá aproximando a un fluido hasta que sea imposible cogerlo con un tenedor, y si tiene muy poca leche o agua, llegará un momento en el que tenga casi una forma propia, independiente del recipiente. Pero si piensas así habrás llegado, creo, a la conclusión que intento hacerte ver: es una cuestión de grado. No hay sólidos y fluidos, sino medios que se parecen más a unos o a otros. Cuando un medio se aproxima muchísimo a un comportamiento, las conclusiones teóricas derivadas de la definición serán casi idénticas a lo que sucede en la realidad y viceversa.

Esto significa, claro, que las sustancias que están “a medio camino”, como muchos plásticos, la plastilina, el puré de patatas, etc., no se definen bien mediante las definiciones de fluido o sólido. A lo largo del tiempo hemos ideado magnitudes y ecuaciones que tienen en cuenta estas desviaciones de los comportamientos ideales, como la viscosidad, y de ellas hablaremos tarde o temprano. Mi objetivo en esta ampliación es simplemente recordarte que no te dejes llevar por las etiquetas que damos a las cosas y pensar así que en la Naturaleza existe tal cosa como un “sólido”.


Hidráulica, hidrodinámica y mecánica de fluidos

La necesidad de comprender el comportamiento de los fluidos ha sido siempre imperiosa para nosotros: al fin y al cabo, nuestra vida depende de dos fluidos, el aire y el agua. Asegurar el suministro de ambos es un requisito indispensable para nuestra supervivencia, y esto significa que mucho antes de que Newton estableciera principio alguno ni supiéramos lo que es una fuerza con el menor rigor ya teníamos cierta idea sobre las características fundamentales de los fluidos y cómo manipularlos.

Esto significa que, en sus comienzos –mucho antes de recibir su nombre actual– la mecánica de fluidos era algo completamente empírico, y no tanto el campo de estudio de los científicos como de los ingenieros civiles: sin un conocimiento, aunque sea rudimentario, de la flotabilidad de los cuerpos, las variaciones de presión del agua y hasta dónde es posible elevarla y cosas parecidas, es muy difícil establecer una civilización tecnológica. Esta versión eminentemente práctica, no demasiado preocupada por principios fundamentales y sí por las aplicaciones técnicas del conocimiento, fue denominada hidráulica por su preocupación central, el agua.

Por poner un ejemplo, los romanos utilizaron sus conocimientos de hidráulica para construir canalizaciones que alimentaban de agua potable lugares alejadísimos de sus fuentes, y disponían de sistemas de tuberías y alcantarillado bastante sofisticados. Durante muchos siglos continuamos avanzando muy lentamente en nuestra comprensión del comportamiento de los fluidos de este modo empírico. El famoso principio de Arquímedes –que destriparemos a conciencia en este bloque– es un buen ejemplo de esto. Se trata de un fenómeno que puede explicarse a partir de leyes más fundamentales, pero durante siglos fue un principio natural sin necesidad de más explicación.

La ausencia de una verdadera teoría unificada sobre el comportamiento de los fluidos y, sobre todo, de las matemáticas y ecuaciones que describieran ese comportamiento, hizo que nuestro conocimiento fuera cualitativo. Por ejemplo, desde el principio fue algo evidente que la forma de la quilla de un barco influye sobre el flujo de agua sobre el casco cuando la nave se mueve por el agua, y es posible ir probando hasta obtener formas razonablemente hidrodinámicas sin utilizar ecuaciones. Por otro lado, es muy difícil alcanzar una perfección enorme en este aspecto sin un aparato teórico más avanzado, de modo que llegó un momento en el que, en casi todo lo relacionado con los fluidos, nos quedamos estancados.

Uno de los primeros en atacar el problema de una manera más científica fue Leonardo da Vinci. El divino italiano realizó multitud de experimentos bastante metódicos sobre el flujo de agua y aire alrededor de objetos, y documentó sus descubrimientos con diagramas maravillosos, como hacía casi siempre. Leonardo llegó a introducir pequeños objetos en el agua para observar su movimiento según fluía el líquido, observó los remolinos que aparecen cuando el agua fluye rápidamente sobre un cuerpo, es decir, la aparición de la turbulencia, y llegó a realizar diseños que minimizaban esa turbulencia.

Flujo de agua por Leonardo
 
Dibujo de flujo turbulento por Leonardo da Vinci.


Sin embargo, en la época de Leonardo la Física no se había casado aún con las Matemáticas –algo que empezaría a suceder con Galileo Galilei–, con lo que una auténtica teoría de fluidos no podía surgir. El propio Galileo, que yo sepa, no dedicó demasiado esfuerzo a esa tarea, pero dos de sus discípulos, Benedetto Castelli y Evangelista Torricelli, fueron de los primeros en establecer las bases de lo que se llamaría hidrodinámica, la contrapartida teórica de la hidráulica. Fíjate en que el nombre seguía estando derivado del fluido más estudiado de todos, el agua.

El problema era la complejidad del comportamiento de los fluidos: son muy difíciles de describir teóricamente, en parte por las sutiles diferencias entre fluidos y sólidos, en parte por la interacción de unas partes del fluido con otras y con las paredes que lo contienen. Por tanto, durante mucho tiempo la hidrodinámica sólo fue útil en casos muy particulares y para situaciones concretas; fuera de ellas era un desastre como predicción del comportamiento real. Una vez más, nuestras limitaciones matemáticas eran las culpables, ya que haría falta el desarrollo del cálculo infinitesimal para describir acertadamente el movimiento de los fluidos.

En el caso de fluidos en equilibrio, dado que no había movimiento del fluido, la cosa era bastante más sencilla. Su descripción, la hidrostática –un caso partícular de la hidrodinámica–, sí era posible matemáticamente con una precisión muy razonable. Torricelli estableció algunas de sus bases, pero el auténtico padre de la hidrostática y, por tanto, uno de los pioneros de la hidrodinámica, fue el francés Blaise Pascal, del que hablaremos con seguridad en este bloque.

Isaac Newton realizó algunos avances en hidrodinámica, como el estudio del flujo del agua a través de orificios y la descripción de la viscosidad, pero su principal aporte a esta ciencia fue el desarrollo del cálculo infinitesimal –probablemente de manera independiente y casi simultánea a Gottfried Leibniz–. Con esa “madurez” de las matemáticas fue posible atacar el problema de verdad, con una herramienta realmente preparada para el problema.

Otros científicos tras Newton, como Daniel Bernoulli y Jean le Rond d’Alembert, realizaron grandes avances en hidrodinámica. A estas alturas, a mediados del siglo XVIII, los científicos ya no estudiaban casos concretos del comportamiento de los fluidos, sino que trataban de establecer principios generales; por ejemplo, una de las mejores obras de d’Alembert se llama Traité des fluides. Las matemáticas nos proporcionaron, una vez más, las herramientas para dar un salto en nuestro conocimiento de los fluidos cuando el genial Leonhard Euler desarrolló las ecuaciones en derivadas parciales y las empleó para describir, por primera vez, el comportamiento general de un fluido de manera teórica.

El problema era que las ecuaciones de Euler y otras basadas en su trabajo eran desastrosas en la mayor parte de los casos, y sólo funcionaban bien de verdad en algunas situaciones. Por lo tanto, incluso en el siglo XVIII gran parte de la hidrodinámica era considerada una curiosidad teórica. Los ingenieros seguían obteniendo mejores resultados simplemente utilizando métodos puramente empíricos que recurriendo a las ecuaciones de Euler y similares.

Todo cambió en el siglo XIX. Primero, un par de físicos –un inglés, Sir George Stokes, y un francés, Claude-Louis Navier– establecieron en 1822 una ecuación que describía razonablemente bien el comportamiento de los fluidos. Posteriormente, el alemán Gustav Kirchhoff (cuyo nombre puede sonarte por la radiación de cuerpo negro). Kirchhoff refinó las ecuaciones para determinar un coeficiente relacionado con el movimiento turbulento de un fluido a través de un agujero –una de las circunstancias en las que anteriormente los resultados teóricos y los experimentales divergían enormemente–. El coeficiente no es importante ahora mismo, pero sí lo es el hecho de que Kirchhoff predijo un valor de 0,61 utilizando las ecuaciones diferenciales. El resultado experimental resultó ser 0,60. Todo cambiaría desde entonces: ya no estábamos frente a una curiosidad, sino a algo utilísimo en la práctica.

A partir de entonces se diluyó la diferencia entre hidráulica e hidrodinámica y nació una verdadera mecánica de fluidos. El nombre es, desde luego, infinitamente mejor que cualquiera de los otros dos, porque no sugiere nada acerca del agua. Hoy en día hablamos de ella cuando nos referimos al estudio de fluidos en general, pero seguimos usando los términos antiguos de hidrostática e hidrodinámica para el estudio de los líquidos –no cualquier fluido– en equilibrio o no. También utilizamos aerodinámica, por ejemplo, para referirnos al flujo de gases; como en el caso del agua, el aire forma parte del nombre por ser el gas al que más aplicamos esta teoría.

El caso es que desde la segunda mitad del XIX los ingenieros empezaron a utilizar más y más las ecuaciones diferenciales, perfeccionadas por muchos otros científicos. Ya en el siglo XX nos encontramos con un nuevo obstáculo: las matemáticas funcionaban, pero en muchos casos el comportamiento de los fluidos resultó ser caótico, es decir, endiabladamente difícil de calcular con exactitud más allá de cierto tiempo. Las matemáticas estaban preparadas, pero nuestra capacidad de cálculo no.

En este caso quien vino a nuestro rescate fue la informática. Hoy en día, para las aplicaciones prácticas que involucran conjuntos de ecuaciones no lineales son nuestros programas informáticos quienes resuelven las ecuaciones y predicen el comportamiento de los fluidos. Pero, por más complejas que se hayan hecho las matemáticas involucradas, la base teórica sigue siendo la misma: la aplicación de la mecánica newtoniana a medios continuos capaces de fluir.

Si todo esto de ecuaciones diferenciales te ha dejado un poco apabullado, no te preocupes: como Pascal, nosotros empezaremos a estudiar los fluidos en equilibrio –es decir, la estática de fluidos– para luego ir adentrándonos en asuntos más tortuosos. Lo bueno de la mecánica de fluidos es que unas bases sólidas no demasiado extensas permiten ya entender muchas cosas del mundo que nos rodea sin necesidad de meterse en camisas de once varas.

En la siguiente entrega hablaremos sobre las diferencias entre los tres tipos de fluidos y, ya que tiene que ver con el asunto, definiremos una de las propiedades más importantes de cualquier fluido: la densidad.


Ideas clave

Para empezar el bloque con ganas, espero que te hayan quedado clarísimas las siguientes ideas, ya que son solamente tres:

  • La mecánica de fluidos estudia los fluidos en cuanto a su comportamiento mecánico (movimientos, fuerzas, presiones, etc.).
  • Un fluido es un medio capaz de fluir, es decir, cambiar su forma libremente.
  • Existen tres tipos de fluidos: líquidos, gases y plasmas.

Tomado de:

El Tamiz

15 de enero de 2013

¿Por qué no se agota el oxígeno del planeta?



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El oxígeno es uno de los elementos químicos más importantes en todo lo relacionado a la vida humana y al ambiente en que vivimos, ya que es, por ejemplo, el principal componente de la corteza terrestre, el tercer elemento más abundante del universo, uno de los principales componentes químicos del cuerpo humano (al estar también presente en la masa del agua) y uno de los dos componentes más importantes de la atmósfera; básicamente, lo que respiramos.

Por lo tanto, siendo el oxígeno un elemento tan importante es fundamental también su presencia en el planeta y, aunque muchas veces esta presencia pareciera estar amenazada, se tiene la certeza científica de que el oxígeno no se está agotando y que, al igual que desde hace millones de años, sigue constituyendo alrededor del 21 % (más exactamente 20.94 %)de la atmósfera.
Ahora vamos a ver por qué no se agota el oxígeno del planeta.

El oxígeno y la energía

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¿Por qué la presencia del oxígeno parece estar amenazada? Para mantener las formas de vida que el hombre ha desarrollado a lo largo de la historia se necesita energía (para el transporte, la electricidad, el calor, etcétera) y la principal fuente de energía en el mundo son los combustibles fósiles: el petróleo, el carbón y el gas natural; todos ellos fuentes de energía no renovable

En la utilización de estos combustibles fósiles, el proceso de combustión mediante el cual se genera la energía consiste en la utilización del oxígeno molecular presente en el aire (O2) para romper los enlaces de carbono e hidrógeno, que es lo que libera la energía. Al mismo tiempo, los átomos de carbono cargados positivamente que quedan libres, se enlazan con dos átomos de oxígeno negativos, formando dióxido de carbono (CO2). Este proceso, entonces, es el que reduce la cantidad de oxígeno en el planeta, y aumenta la cantidad de dióxido de carbono.

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Producción de oxígeno

Pero si los combustibles fósiles son nuestra principal fuente de energía y se utilizan cada vez más, disminuyendo el oxígeno en la atmósfera, ¿por qué el oxígeno no se agota?

Aquí intervienen otros seres vivos, principalmente las plantas, en cuyo proceso de fotosíntesis realizan un procedimiento inverso al que realizamos nosotros para respirar: mientras nosotros respiramos el oxígeno presente en el aire (y también lo convertimos en energía para nuestro cuerpo), con la fotosíntesis las plantas utilizan CO2 para producir su energía y de esta manera liberan oxígeno al aire.

Estos procesos inversos y complementarios, respiración y fotosíntesis, son una clara muestra del equilibrio ecológico que se produce entre plantas y animales y, como vemos, es la explicación de por qué el oxígeno no se agota. 

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 Algunos científicos han dicho que si se utilizara 1 billón de toneladas de combustibles fósiles el nivel de oxígeno del planeta se reduciría solamente hasta 20.88 %, así que su presencia, esencial para nuestra vida y para el planeta, está asegurada.

De todas maneras, la utilización de combustibles fósiles como fuente de energía sí tiene otras consecuencias muy preocupantes y ya muy analizadas y discutidas en la comunidad científica, como los gases del efecto invernadero y el calentamiento global.


Fuente:

Ojo Científico

Países comprometidos con el cambio climático


Contaminación

Los esfuerzon nacionales para reducir las emisiones está dando resultados, según el estudio.

Un estudio reciente sugiere que muchos países están introduciendo leyes para combatir el cambio climático a pesar de las dificultades para negociar un acuerdo global sobre la reducción de gases de efecto invernadero.

18 de las 33 naciones encuestadas hicieron progresos significativos el año pasado al aprobar leyes sobre reducción del crecimiento de los gases de efecto invernadero o la eficiencia energética.

El estudio, realizado por la Escuela de Economía de Londres y Globe International, señala que países como Kenia y Pakistán realizaron un gran avance, mientras que México presentó una ley para reducir las emisiones en un30%.

Por su parte, la Unión Europea impuso una nueva directiva sobre la eficiencia energética y y Estados Unidos reguló el dióxido de carbono con la Ley de Aire Limpio.
Fuente:
BBC Ciencia 

14 de noviembre de 2012

La química de las trincheras

Queridos lectores, hoy vamos a hablar de uno de los capítulos oscuros de la historia de la ciencia, pues debemos conocer los errores del pasado para evitar volver a repetirlos. No es raro oír hablar sobre los daños producidos por la ciencia en el desarrollo de las armas nucleares, pero sin embargo, pocos parecen recordar el importante papel que ha jugado, y aún juega, la guerra química.

El primer obstáculo al que nos enfrentaremos será fechar el inicio del uso de la química en los conflictos armados. Desde tiempos inmemoriales se han empleado venenos en la guerra (untados en flechas, para emponzoñar el agua, etc…). También tenemos indicios de que se han empleado sustancias químicas, esparcidas en forma de polvo, en abordajes a barcos, o para asfixiar a enemigos ocultos en túneles. O, por poner un célebre ejemplo, el fuego griego. Por tanto, vamos a iniciar este artículo remontándonos a la Primera Guerra Mundial, primer conflicto en el que estas armas empezaron a ser usadas de forma considerable, y con la característica que se trataba de sustancias químicas sintetizadas artificialmente.


En agosto 1914, las tropas francesas lanzaron granadas rellenas de bromuro de xililo, un gas lacrimógeno, con la intención de incapacitar a los enemigos. Esta acción da comienzo al uso de las sustancias químicas en la guerra. Apenas unos meses más tarde, Alemania (pese a que anteriormente había firmado un tratado en el que se comprometía a no utilizar armas químicas) lanzó más de 18.000 obuses llenos de bromuro de xililo sobre el frente ruso… fallando estrepitosamente en cuanto este, por las temperaturas, se congeló.

NOTA: Para los no muy duchos en historia, os recuerdo que la Primera Guerra Mundial se libró entre la Triple Alianza (Alemania, Austrohungría e Italia) y la Triple Entente (Francia, Reino Unido y Rusia).

Sin embargo, este fallido ataque sólo llevaría a Alemania a desarrollar armas químicas más potentes y efectivas, proceso en el que destaca el químico Fritz Haber. Gracias al proceso Haber (por el que recibió el Premio Nobel), capaz de producir amoniaco a partir del  nitrógeno de la atmósfera, Alemania pudo obtener nitratos para sus explosivos. Pero su contribución a la guerra no acabaría ni mucho menos aquí, como pronto veremos.

El primer gas letal empleado en las trincheras fue el cloro. El 22 de abril de 1915 (primera batalla de Ypres), las tropas alemanas arrojaron 160 toneladas de cloro sobre el frente en Bélgica, logrando la retirada de los franceses. Sin embargo, debido al temor de los soldados alemanes por el gas, no fueron capaces de avanzar, siendo recuperado el terreno por los refuerzos de la Triple Entente.

El cloro producía daños al ser inhalado, ya que puede formar ácido clorhídrico en las mucosas de los pulmones. Sin embargo, es fácilmente detectable (desprende un fuerte olor y forma una nube amarillo-verdosa fácilmente visible):


Se cuenta que en la batalla de Ypres, un oficial médico se percató que el gas lanzado por las tropas alemanas era cloro, y para protegerse frente a este gas, ordenó a los soldados orinar sobre un pañuelo y colocárselo delante de la boca, debido a que los compuestos de la orina reaccionarían con el cloro, cristalizándolo, de modo que se previniese la inhalación.

Pese a los remilgos iniciales, el ejército británico adoptó rápidamente estas técnicas, siendo favorecidos por las condiciones atmosféricas (la dirección de los vientos del frente favorecía que los gases llegaran al frente aliado).

La siguiente arma química utilizada es el fósgeno, que además de producir quemaduras químicas, es enormemente tóxico. Presenta la ventaja frente al cloro de ser incoloro y de producir un olor menos llamativo; en ocasiones se mezclaba fósgeno con cloro, para aumentar la densidad y facilitar la difusión del primero. Esta mezcla era conocida como Estrella Blanca entre los soldados aliados.

Otra desventaja del fósgeno es que sólo producía efectos 24 horas después de la exposición, aunque esto también pudo ser beneficioso para los soldados aliados.

Con la aparición del fósgeno se desarrollaron los primeros cascos antigás, bastante simples. Constaban de una protección ocular, y el resto del casco no se diferenciaba mucho de una bolsa impregnada con sustancias químicas cuya función era neutralizar el gas.

Sin embargo, el más peligroso (y tristemente célebre) agente químico usado es el gas mostaza, que se llama así por su olor a mostaza. En contacto con la piel produce dolorosas ampollas, efecto parecido al que produce al ser inhalado, asfixiando a la víctima de una forma enormemente dolorosa. El creador de este gas es, como no, Fritz Haber.

Este gas era lanzado en las trincheras en forma líquida (debajo de 21ºC), en la que es inofensiva; sin embargo, al evaporarse dentro de las trincheras, causaba la muerte al que no pudiese escapar a tiempo. Este gas, cuya estructura química vemos a continuación, es responsable de miles de muertes sólo en la Gran Guerra:


Otro gran problema del gas mostaza era la dificultad de protegerse: durante la Gran Guerra, no se encontró un medio efectivo de guarecer a los soldados contra éste.

Según los datos que hemos consultado, se estima el número de muertos totales de la Primera Guerra Mundial en 9.906.000. De esos casi 10 millones, “sólo” 85.000 soldados perecieron debido a los gases usados en la Gran Guerra. Sin embargo, las armas desarrolladas serían responsables de muchas muertes en futuras guerras… pero eso, pertenece a otro capítulo (sí, siempre quise decir esto) de nuestra serie sobre la guerra química.

Tomado de:

¡Atrapen el dióxido de carbono!


Este gas, el CO2, tiene muy mala prensa... Aunque no es el más influyente, es uno de los gases de efecto invernadero (GEI) y del que más se suele hablar junto al metano. Ya explicamos en otra ocasión que el vapor de agua, aparentemente inocuo, es mucho más peligroso para dicho efecto, y encima la tasa de evaporación es algo que no podemos controlar. Quizá la mala fama de este gas venga de que, a pesar de que hay fuentes naturales que lo producen, los seres humanos somos responsables en buena medida del aumento exponencial desde la Revolución Industrial. Por eso, se han planteado medidas para disminuir las emisiones de GEI, pero también de capturar el dióxido de carbono que se produce en las industrias. 


Para ello, se buscan lugares que puedan servir para "secuestrar" este gas. Se pensó en recurrir a los océanos, porque el dióxido de carbono es soluble en el agua, y buena parte del que emitimos entra en contacto con la superficie marina... generando algunos problemas medioambientales. El agua, en contacto con el gas, forma HCO3 (ácido carbónico) que provoca una progresiva acidificación del agua de los océanos. Esto no solo influye en la flora y fauna marinas sino que disminuye la solubilidad de dióxido de carbono. Es decir, que el mar que hasta ahora se mostraba como un aliado en paliar los efectos del gas, en poco tiempo estará fuera de juego...

Otra posibilidad, es "secuestrarlo" en organismos vivos, en concreto en las plantas (que por la fotosíntesis toman dióxido de carbono del ambiente), sin embargo, se sabe que esto no tiene un efecto grande a nivel global, a no ser que se trate de un bosque joven en crecimiento. Por eso, algunas compañías petrolíferas (me suena que BP), evitan pagar las tasas por emisión de dióxido de carbono, plantando árboles. 

Se ha considerado la posibilidad de almacenarlo en las bolsas petrolíferas ya explotadas (vacías), pero esta medida también tiene sus inconvenientes. Por un lado, que el dióxido de carbono es un gas, por lo que habría que buscar una manera eficaz de transportarlo sin que "se escape" a la atmósfera, así que se condensa y se lleva en camiones... lo que supone un riesgo considerable teniendo en cuenta que si se produjera un accidente el dióxido de carbono se encuentra muy condensado como para resultar tóxico para el hombre y el ecosistema. Además, una vez "secuestrado" en la ex-bolsa de petróleo se impone que en ese terreno han de evitarse las excavaciones que pudieran llevar a liberar de golpe una enorme cantidad del gas... En Ràdio Barcelona, en la sección de Amazings del programa "Qué feu que no dormiu?" de la cadena SER anunciaban que podría tener consecuencias en las placas tectónicas que conforman nuestro querido planeta y provocar movimientos sísmicos. Decían que haciendo un uso adecuado de esta técnica, no tendría por qué ocurrir nada, pero es otro riesgo a tener en cuenta.

Desde mi punto de vista, lo mejor sería evitar las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera utilizando fuentes de energía renovables, y en el caso de emitir este gas usarlo como monómero en la fabricación de útiles y productos. No es tan sencillo pero con el tiempo seremos capaces (esperemos que no sea demasiado tarde). También se postula que si en vez de usar fuentes de energía fósiles (carbón y petróleo) empleásemos biomasa, es decir los residuos de explotación forestal y ganadera el balance emitido de dióxido de carbono sería nulo, puesto que estaríamos emitiendo lo que la biomasa "había tomado". En fin, que tenemos un largo camino por recorrer.

Fuente:

Esa es otra historia y debe ser contada en otra ocasión

29 de octubre de 2012

Atención revoltosos: Anonymous reveló la fórmula para recuperarse de las lacrimógenas

Si siempre haces huelga, te encantan los paros y no dejas de asistir a cualquier manifestación o protesta, sabrás que todo puede terminar en una pelea con la policía donde se meta harto palo y bastante gas lacrimógeno. Contra los golpes solo debes correr (o aguantar, nomás), pero Conocer Ciencia te brinda ahora, y por cortesía de Anonymous, la recta contra el gas lacrimógeno. 

Si te gustan las protestas lee, y si no te gustan... también (el conocimiento nuca está demás):

El grupo de hackers publicó un instructivo donde explica que haciendo una mezcla con agua y un antiácido líquido, se pueden contrarrestar los efectos del gas usado en las protestas . El médico de la Universidad de Chile Andrei Tchernitchin, dijo que efectivamente esta formula sirve y que incluso se puede hacer con bicarbonato, que es más barato. 





Lo que se necesita para hacer el remedio. 




El equipo que se necesita para hacerle frente al gas lacrimógeno.

No es raro ver que en las protestas algunos carabineros se recuperan del efecto de los gases lacrimógenos rociándose un producto en la cara. Esa fórmula dejó de ser desconocida, pues el colectivo de hackers Anonymous publicó en Europa cómo hacer ese antídoto de forma casera. La receta circula cada vez con más fuerza en la red, y por las dudas, un toxicólogo confirmó a soychile.cl, que la mezcla sí es efectiva.

En el instructivo explican que la mezcla de agua con el antiácido líquido Maalox o Almax, ayuda para contrarrestar las molestias que produce el gas lacrimógeno, como la irritación y el ardor en los ojos y la garganta.

El jarabe se vende en las farmacias chilenas y un frasco de 180 ml. cuesta un poco más de $ 4 mil.

Según Anonymous, la mezcla ha sido usada con éxito en las protestas griegas e incluso afirman que, según un estudio de la Universidad de San Francisco, el medicamento también es efectivo para contrarrestar los efectos del gas pimienta.

Según el médico toxicólogo y profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, Andrei Tchernitchin -quien el año pasado aseguró que las bombas lacrimógenas ocupadas por Carabineros eran abortivas- dijo que la fórmula sirve y que no provoca ningún daño para la salud.

"Yo sé que cualquier alcalino sirve para protegerse de los efectos de las bombas lacrimógenas (...) éstos ayudan a que se descomponga el gas", dijo Tchernitchin.

Incluso dio un dato: el bicarbonato, afirmó, tiene el mismo efecto y es más barato. "Los Carabineros usan bicarbonato (…) a mí me trajeron una muestra de lo que ocupan Carabineros. No puedo decir si es uno sólo o es una política de la institución, pero usan bicarbonato”.

En farmacias, los 100 gramos de bicarbonato cuestan cerca de $ 1.000.

La guía de autodefensa dice:

1. Busca una botella spray de tamaño adecuado y lávala bien.

2. Llena una mitad de la botella con antiácido líquido (Maalox o Almax).

3. Llena la otra mitad con agua.

4. Ante la exposición al gas, rocíate los ojos y la boca, y traga.

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28 de octubre de 2012

Los técnicos de la NASA que murieron sosegadamente



Trasladémonos a la sede central de la NASA en Cabo Cañaveral, concretamente al 19 de marzo de 1981. Cinco técnicos están desmontando un panel de una nave espacial de simulación para introducirse en una estrecha cámara trasera situada sobre los motores. Se estaban limitando a hacer un chequeo rutinario de los sistemas.


Y de repente, sin previo aviso, los cinco técnicos se desmayaron. Era la primera vez que la NASA podía perder una vida desde 1967, cuando tres astronautas habían muerto quemados durante un entrenamiento de Apolo I. ¿Cuál podía haber sido el desencadenante de tamaña catástrofe?

Precisamente era un efecto secundario de aquel desastre del Apolo I. La NASA, desde entonces, había decidido emplear gases inertes siempre que fuera necesario, a fin de evitar en lo posible otro incendio.
Lo explica así Sam Kean en su libro La cuchara menguante:
En 1981, durante la misión Columbia, llenaron cada uno de los compartimentos que pudieran producir chispas con nitrógeno inerte (N sub2). La electrónica y los motores funcionan igual en una atmósfera de nitrógeno, y si salta una chispa, la apaga el nitrógeno, que tiene una forma molecular más fuerte que el oxigeno. Los trabajadores que entran en un compartimento inerte simplemente tienen que llevar una máscara de gas o esperar que se extraiga el nitrógeno y sea reemplazado por aire respirable, una precaución que no se tomó el 19 de marzo.
Lo que hace el nitrógeno es impedir que las neuronas y las células cardíacas absorban nuevo oxígeno, además de que roba el poco oxígeno que las células guardan para los momentos de escasez. Afortunadamente, no murieron los cinco técnicos, sino dos: John Bjornstad y Forrest Cole. Los otros salvaron la vida por muy poco, gracias a que los socorristas actuaron con celeridad.
Para ser justos con la NASA, hay que decir que durante las últimas décadas el nitrógeno también ha asfixiado a mineros en túneles y a trabajadores que operaban bajo tierra en aceleradores de partículas, y siempre en las mismas circunstancias, que parecen salidas de una película de terror. La primera persona que entra se desploma en segundos sin razón aparente. Una segunda y, a veces, tercera persona corren a asistirlo y sucumben también. Lo más terrorífico es que nadie lucha antes de morir. Nunca se presenta el pánico, pese a la falta de oxígeno. Eso le parecerá increíble a cualquier que haya estado atrapado bajo el agua. El instinto por no asfixiarnos nos empuja a la superficie. Pero nuestro corazón, pulmones y cerebro carecen en realidad de una forma de detectar el oxígeno. Estos órganos sólo juzgan dos cosas: si estamos inhalando algún gas, cualquier gas, y si estamos exhalando dióxido de carbono.
El nitrógeno burla este sistema. Es inodoro, incoloro y no produce ninguna acumulación de ácido en nuestras venas. 

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12 de septiembre de 2012

Conozca la 'escoba' espacial

La nebulosa con su característica forma de escoba. | ESO
La nebulosa con su característica forma de escoba. | ESO
A pesar de la aparente tranquilidad que irradia el cielo en una noche estrellada, el Universo está lejos de ser un lugar estático. Las estrellas nacen y mueren constantemente expulsando materiales al espacio que forman extrañas estructuras en el cielo. Es el caso de la Nebulosa del Lápiz, captada por un telescopio del Observatorio Austral Europeo (ESO, por sus siglas en inglés).

Esta nube, también conocida como NGC 2736, es una pequeña parte de una remanente de supernova situada en la constelación austral de La Vela. Estos filamentos fueron generados por la violenta muerte de una estrella que tuvo lugar hace unos 11000 años. Las partes más brillantes tienen forma de lápiz, de ahí el nombre, pero la estructura completa se asemeja más a una típica escoba de bruja.

Esta masa de gas en expansión ha sido captada gracias al Observatorio de La Silla del ESO en Chile. Inicialmente se movía a millones de kilómetros por hora, pero a medida que se expandía fue horadando el gas entre las estrellas frenándola considerablemente y generando esas extrañas formas. La Nebulosa de Lápiz es la parte más brillante de esta enorme estructura.

Estudiando los diferentes colores de la nebulosa, los astrónomos han podido conocer la temperatura del gas. Algunas regiones aún están tan calientes que la emisión está dominada por átomos de oxígeno ionizado, que en esta imagen podemos ver brillando en tonos azules. Otras regiones más frías pueden verse en tonos rojizos, debido a la emisión del hidrógeno.

La Nebulosa del Lápiz mide unos 0,75 años luz y se mueve a través del medio interestelar a unos 650.000 kilómetros por hora. De manera sorprendente, pese a que se encuentra a una distancia de unos 800 años luz de la Tierra, esto significa que cambiará notablemente su posición relativa con respecto a las estrellas del fondo a lo largo del tiempo que dura una vida humana. Incluso después de 11.000 años la explosión de supernova sigue cambiando el aspecto del cielo nocturno.

La imagen muestra también inmensas estructuras filamentosas, nudos de gas más pequeños y grupos de gas difuso. La apariencia luminosa de la nebulosa proviene de densas regiones de gas impulsadas por las ondas de choque de la supernova.

Fuente:

El Mundo Ciencia

24 de agosto de 2012

Las nanopartículas, un temor grande para las cosechas


La soja es una de los cultivos más extendidos en todo el mundo.

Científicos alegan que un par de sustancias químicas ampliamente usadas, con forma de "nanopartículas", pueden extenderse en las cosechas y afectar su crecimiento y la fertilidad del suelo.

A pesar de que el uso de las nanopartículas se ha incrementado en los últimos años todavía queda mucho por entender en cuanto a su impacto medioambiental. 

Ahora, un reciente estudio publicado en la revista de la Academia Nacional de las Ciencias de Estados Unidos demuestra que las partículas presentes en algunos gases y ciertos fertilizantes afectan de forma negativa el crecimiento de la soja y a su suelo.

Las nanopartículas, concretamente, afectan a cierto tipo de bacterias de las cuales la planta depende para su crecimiento.

Miles en un milímetro

Una nanopartícula se define como una partícula que tiene al menos un diámetro menor a 100 nanómetros (nm). Un nanómetro es una medida de longitud usada a nivel microscópico. En un milímetro entran un millón de nanómetros.

Las nanopartículas o los nanomateriales tienen una amplia variedad de aplicaciones, desde cosméticos y materiales de revestimiento hasta aditivos para el combustible. Cada vez más se evalúa su posible uso en aplicaciones médicas como la administración de cierto tipo de drogas.

A pesar de que muchos de sus efectos han sido ampliamente documentados, algunos de sus mecanismos no han sido todavía comprendidos del todo. Las inquietudes giran en torno a sus efectos en el medioambiente, lo que podría afectar a la salud de las plantas, los animales o incluso los humanos.


En un milímetro caben miles de nanopartículas.

En el estudio recientemente publicado, un equipo dirigido por la profesora Patricia Holden, de la Universidad de California, examinó el efecto en el cultivo de la soja de dos nanopartículas ampliamente usadas.

Más crecimiento

La soja es un cultivo de una importancia económica enorme. Globalmente es el quinto producto agrícola en el mundo.

Los investigadores se centraron en los efectos que tienen nanopartículas de óxido de cinc y de cerio sobre este cultivo. El primero es un componente común en cosméticos y suele acabar en desechos que se usan como fertilizantes. El segundo se utiliza en algunos combustibles diesel para mejorar el proceso de combustión y reducir las partículas emitidas.

Las plantas cultivadas en presencia de nanopartículas de óxido de cinc crecieron más que aquellas a las que no se suministró este compuesto. Pero se detectó mayor presencia de cinc en partes comestibles de la planta como las hojas y granos.

Las nanopartículas de óxido de cinc son tóxicas para células de mamíferos producidas en el laboratorio, pero su efecto en humanos todavía no ha sido estudiado de manera integral.

El crecimiento de la soja se vio retrasado cuando las plantas fueron cultivadas en presencia de altos niveles de nanopartículas de óxido de cerio.

Bacterias que fijan nitrógeno


Las raíces de la soja tienen bacterias que fijan el nitrógeno, elemento esencial en el crecimiento de la planta.

El cerio penetró en la raíz de las plantas.

La soja forma parte de la familia de las legumbres, cuyas raíces alojan bacterias que transforman el nitrógeno atmosférico en una forma que las plantas pueden usar para su crecimiento. Este proceso es conocido como la fijación del nitrógeno.

Las partículas de cerio parecieron inhibir por completo la habilidad de las bacterias para fijar el nitrógeno.
Refiriéndose a la toxicidad de las nanopartículas, la profesora Vicki Stone, de la Universidad escocesa de Heriot-Watt, afirmó que "los nanomateriales no son o 'peligrosos por igual' o 'seguros por igual'".

"Los efectos suelen depender de sus características físicas y químicas. Esto es en lo que se están centrando los científicos, para así poder predecir los niveles de toxicidad con base en estas características".

Las autores concluyen que la acumulación de nanomateriales manufacturados en tierras de cultivo podría afectar a la calidad y producción de dichos cultivos y desembocar en la necesidad de un mayor uso de fertilizantes sintéticos.

Fuente:

BBC Ciencia

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9 de julio de 2012

¿Por qué crujen los nudillos al presionarlos?


Al presionar sobre los nudillos de un puño cerrado o al entralazar los dedos y estirar las palmas de la mano, las articulaciones crujen con un característico y algo desagradable sonido.

¿Pero qué es exactamente lo que suena?

Veamos primero algo acerca de las articulaciones. Las que más fácilmente crujen son las que consisten en dos huesos unidos entre sí por superficies cartilaginosas, envueltas por una cápsula de fluido sinovial.

Se trata de una sustancia lubricante, que también sirve como fuente de nutrientes para las células cartilaginosas, y que contiene gases (oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono) disueltos.

Al crujir los dedos de las manos, se estira la cápsula de unión, pero el fluido no puede dilatarse a menos que la presión en el interior de la cápssula descienda. Entonces los gases disueltos pueden escapar del fluido sinovial, incrementando el volumen y la movilidad de la articulación.

Cuando la articulación recupera su posición, las burbujas de gases estallan produciendo el crujido. Pero no es la única causa, los tendones y ligamentos también juegan su papel.

Los tendones deben extenderse sobre la articulación para permitir el movimiento, así que también suenan cuando el tendón recupera su posición original.

Nota sabionda: Una articulación que haya crujido, no volverá a hacerlo hasta que los gases se hayan disuelto de nuevo en el fluido sinovial: entre 15 y 30 minutos.

Fuente:

26 de junio de 2012

Nuestra dieta también influye en las emisiones de óxido nitroso provocando efecto invernadero

De nuestra huella de carbono a nuestra huella de nitrógeno...

Como ya comentamos anteriormente en este blog, el papel de los gases de efecto invernadero distintos del CO2 (que es el actual referente en estas cuestiones), es cada vez más importante, sobre todo en los modelos predictivos climáticos. Estos tienen un mayor potencial radiactivo que el CO2, y numerosos estudios cuantifican su origen antropogénico de forma satisfactoria. Entre estos gases destaca el óxido nitroso (N2O) y su relación con la agricultura, tal y como ya comentamos anteriormente.




Uno de los principales retos al que se enfrenta la comunidad científica es crear modelos que nos permitan conocer y estimar las fuentes de emisión con la intención de mitigar su posible efecto a corto y largo plazo. 

Una de las claves para reducir la emisión de N2O pasa por la mejora de la eficiencia del abonado nitrogenado, es decir, reducir la tasa de emisión de N2O por unidad de nitrógeno aplicado y a su vez por unidad de producto agrícola producido. Algunos datos lo confirman ya que de cada 100 unidades de nitrógeno usadas en agricultura, solo 17 son consumidas por los humanos en forma de productos obtenidos en cultivos o en productos cárnicos.

También pasa por tener en cuenta otros factores antrópicos como la población humana, su demanda alimentaria y la generación de residuos que esa producción puede conllevar. Y es que algunos estudios ya están afirmando que la demanda alimentaria puede ser un factor muy importante a tener en cuenta. Las predicciones de la demanda de proteínas de origen animal, sobre todo los relacionados con la carne de pollo, son bastante importantes y se incrementarán en el futuro.

Y es que para cuidar el clima de nuestro planeta, ya no solo es importante nuestra “huella de carbono”, si no también la “huella de nitrógeno”. Si quieres calcular tu huella, no dudes en pinchar aquí. Pero, ¿Es tan importante el nitrógeno en nuestro planeta?, ¿cómo puede afectar el nitrógeno al clima? Pues en este vídeo es bastante explicativo... 


ss


Uno de los datos a recordar es que la mitad de la población actual está viva gracias
al proceso de Haber-Bosch (el proceso industrial para transformar el nitrógeno atmosférico en amonio, que produce fertilizantes y por consiguiente, alimentos y ganado). Si te han quedado dudas, aquí puedes leer algunos resultados de la Evaluación Europea del Nitrógeno (ENA), que explia Alberto Sanz Cobeña. Efectivamente, este proceso ha traído muchas cosas buenas, pero también otras malas que tenemos que remediar (la contaminación). Como dice el vídeo, el conocimiento lo tenemos... ¿a qué estamos esperando para aplicarlo?

La Fuente:

ResearchBlogging.org
Dave S. Reay, Eric A. Davidson, Keith A. Smith, Pete Smith, Jerry M. Melillo, Frank Dentener & Paul J. Crutzen (2012). Global agriculture and nitrous oxide emissions NATURE CLIMATE CHANGE | REVIEW, 2, 410-416 DOI: 10.1038/nclimate1458



Tomado de:

Compostando Ciencia

13 de junio de 2012

El humo del diésel, declarado causante de cáncer en humanos

Los estudios han tenido en cuenta las secuelas en trabajadores de autopistas.| Mitxi
Los estudios han tenido en cuenta las secuelas en trabajadores de autopistas.| Mitxi
  • La OMS eleva estos combustibles al grupo más peligroso para la salud
  • Los iguala así a las lámparas de bronceado o el tabaco
  • Los expertos piden a las autoridades tecnologías menos contaminantes
Después de una semana de debate, los expertos reunidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) han concluido que los gases que emiten los tubos de escape de los vehículos diésel son carcinógenos para el ser humano. La Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) es el organismo de la OMS responsable de clasificar los diferentes compuestos y procesos (como el tabaco o las radiaciones solares) en función de sus probabilidades de causar cáncer en el ser humano.

Dentro de su clasificación, la IARC acaba de incluir los humos de la combustión de los motores en el grupo 1, el que incluye todos los elementos que han demostrado fehacientemente que son capaces de causar tumores en humanos. Entre otros, las lámparas de bronceado que subieron de categoría en 2009, el tabaco, el arsénico...

En este caso, según se desprende de la nota de prensa emitida por la propia IARC, los gases emitidos por los vehículos diésel están asociados con un incremento del riesgo de cáncer pulmonar. En el caso de la gasolina, el mismo panel de expertos señala que se puede hablar de los gases que emite como "posiblemente carcinógenos" (es decir, en un peldaño inferior de riesgo).

Desde 1988, estos fluidos se encontraban en una categoría de menos riesgo (el grupo 2A, que recoge sustancias 'probablemente carcinógenas' en personas). Sin embargo, ya en 1998, un panel de expertos recomendó una revisión prioritaria de esta clasificación ateniéndose a las nuevas evidencias que alertaban de sus riesgos.

Entre estos datos, se han tenido en cuenta decenas de investigaciones llevadas a cabo con trabajadores altamente expuestos al humo del tráfico en distintos entornos, como los controles de las autopistas o las gasolineras. Teniendo en cuentas todos estos datos, la IARC considera que existen "suficientes evidencias" sobre la carcinogeneicidad de la combustión de los motores. Concretamente apuntan que esta relación está más que clara en el caso de los tumores de pulmón, aunque algo menos en el caso de otros diagnósticos, como el cáncer de vejiga.

La agencia de la OMS recuerda que miles de personas en todo el mundo respiran todos los días el humo procedente de motores diésel, no sólo de coches particulares, sino también de otros medios de transporte (como trenes y barcos) y generadores eléctricos.

En este sentido, Kurt Straif, responsable del programa monográfico de la IARC, ha reconocido que los estudios en los que se ha basado su decisión se llevaron a cabo en poblaciones de trabajadores mucho más expuestas que la media. Sin embargo, añade, "hemos aprendido de otros carcinógenos, como el gas radón, que estos estudios siempre van seguidos de evidencias que demuestran el mismo riesgo en la población general". Por eso, concluye, gobiernos y autoridades deberían poner en marcha todas las medidas posibles para reducir la exposición de la población a estos humos contaminantes.

La IARC reconoce el trabajo que se está llevando a cabo desde el punto de vista técnico para fabricar diésel menos contaminante (con menos contenido en sulfuro) y motores capaces de una combustión más eficiente. Aún así, admiten, aún es pronto para saber cuántos de estos cambios (cualitativos y cuantitativos) serán necesarios a medio plazo para que empiecen a notarse repercusiones positivas en la salud de la población. "Los actuales motores tardarán muchos años en ser reemplazados, especialmente en países en desarrollo, que carecen de medidas legislativas estrictas para lograrlo", denuncian.

Fuente:

El Mundo Ciencia
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