¿Qué pasaría si el núcleo de la Tierra se enfriara?

El núcleo

 
Además del nombre de una película de ciencia ficción lanzada en 2003, el núcleo es la parte más interna de la Tierra. Según estudios sismológicos, se encuentra justo en el centro del planeta y tiene un radio de aproximadamente 3.500 km (representa el 60% de la masa de la Tierra). Consiste principalmente en una aleación de níquel-hierro conocida como NiFe ("Ni" para níquel y "Fe" para hierro). El núcleo también es bastante denso, lo que implica que contine una gran cantidad de otros elementos pesados una cantidad muy pequeña de metales más ligeros, junto con rastros de silicio. La gravedad del núcleo es casi tres veces más fuerte que la gravedad en la superficie del planeta.

También se debe tener en cuenta que, aunque es lo suficientemente caliente por sí solo, su temperatura se ve acentuada por el calor generado por la fricción gravitacional, causado por el movimiento de materiales pesados cerca de la región donde se separan el núcleo y el manto.

¿Qué pasaría si el núcleo se enfría?

Aunque parezca un planteamiento curioso, no querremos que ocurra. El núcleo de nuestro planeta realiza una serie de funciones que son esenciales para mantener la vida en la Tierra. Todas esas funciones vitales serían interrumpidas si el núcleo se enfriara. Si el núcleo se enfriara tendríamos un planeta básicamente muerto. Esto resume bastante bien las consecuencias finales, ¿verdad? pero veamos los efectos específicos que serían causados por un enfriamiento del núcleo de la Tierra.

El enfriamiento del núcleo no solo provocaría una ausencia de energía geotérmica, sino que la oscuridad también caería sobre la Tierra, ya que las empresas de energía de todo el mundo utilizan el calor de la corteza terrestre para calentar el agua, que produce vapor, el vapor acciona las turbinas que generan electricidad a través de un proceso complejo... En otras palabras, un núcleo frío significa una Tierra más oscura.

Aparte de eso, el planeta también sería atacado por una gran cantidad de radiación peligrosa del Sol, ya que el núcleo ayuda a formar la capa protectora atmosférica y magnética alrededor de la superficie del planeta. El hierro en constante cambio en el núcleo forma este poderoso escudo alrededor de la Tierra que nos protege de la dañina radiación cósmica y solar.

En ausencia de ese escudo, habría un ataque brutal de rayos de radiación que pueden causar cáncer y sobrecalentar el planeta. También hay vientos solares que soplan sobre nuestro planeta todo el tiempo, pero son desviados en gran medida por estas fuerzas invisibles; Algunas de estas "ráfagas" de viento solar serían lo suficientemente fuertes como para secar océanos y ríos completos, pero nuestro núcleo caliente ayuda a prevenir que eso pase.

La Tierra acabaría convirtiéndose en un nuevo Marte. 

  

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¿Qué sucede si metemos una bola de Níquel "al rojo" en agua?

Depositamos una bola de níquel al rojo vivo en una taza de agua; el resultado es una reacción inesperada.

Esto se debe al conocido como efecto Leidenfrost, en realidad la bola se rodea con una capa de vapor que mantiene al resto del agua a distancia. Hasta que ésta se enfría lo suficiente y luego ¡boom!, de repente una locura y una nube de vapor. Ya tienes el agua caliente para una infusión.

Este mismo efecto es el que te permite meter tu mano en plomo fundido durante un tiempo sin sufrir daños. Este pequeño vídeo nos permite ver cómo funciona realmente.

Tomado de:

Xakata Ciencia

La NASA propone tener un reactor nuclear en cada hogar

Los científicos del Centro de Investigación Langley de la NASA estiman que en el futuro sería posible instalar un reactor nuclear en casa en lugar del calentador de agua ya que será suficientemente pequeño y seguro. 

Este tipo de reactor no usa fisión, proceso en el que un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños liberando una enorme cantidad de energía, que se usa en las actuales plantas nucleares. Tampoco se basa en la fusión, proceso de la unión de varios núcleos atómicos de carga similar que forman un núcleo más pesado. Se trata de reactores de reacciones nucleares de baja energía (LENR, por sus siglas en inglés) también conocidos bajo el nombre de reactores de fusión fría. 

La fusión fría es un nombre genérico dado a cualquier reacción nuclear de fusión producida a temperaturas y presiones cercanas al ambiente, muy inferiores a las necesarias normalmente para la producción de reacciones termonucleares (millones de grados Celsius), utilizando equipamiento de relativamente bajo costo y un reducido consumo eléctrico para generarla. Los primeros intentos de conseguirla ascienden a finales de la década de los ochenta, pero a día de hoy no se ha probado definitivamente que la fusión fría sea un proceso físicamente posible. 

Sin embargo el jefe del grupo de investigación, Joseph Zawodny, asegura que su equipo tiene una solución innovadora para conseguir el resultado. Propone procesar el níquel para que pueda contener el hidrógeno de la misma forma que una esponja contiene agua. 

El hidrógeno se ioniza, es decir, cada átomo de hidrógeno se despoja de su electrón y se queda solo con el protón. Luego hacen que los electrones del metal oscilen todos juntos de tal manera que los miles de millones de electrones transfieren la energía electromagnética que tienen almacenada a unos cuantos de ellos. De este modo, el grupo 'privilegiado' de electrones recibe energía suficiente para fusionarse con los protones a su lado (con los iones de hidrógeno) y formar neutrones ultralentos. Los núcleos de los átomos del metal 'capturan' estos neutrones de inmediato (en otras palabras, los absorben) y, gracias a que esta absorción hace extremadamente inestable a los núcleos, se lanza una reacción en cadena que transforma el níquel en cobre y libra la energía útil. 

Los investigadores subrayan que este tipo de energía es más limpia que los combustibles tradicionales. Los reactores de LENR producen energía "sin los peligros de la ionización radioactiva y sin producir basura nuclear" y pueden usarse en los sistemas de transporte e infraestructura. El jefe científico del Centro de Investigación Langley de la NASA, Dennis Bushnell, estima que un 1% del níquel extraído cada año podría cumplir con los requisitos energéticos del mundo con tan solo una cuarta parte del costo del carbón.

Fuente:

Actualidad RT

Un paso adelante hacia la producción de hidrógeno barato

Almacenar y transportar hidrógeno es considerado vital para el futuro de la energía limpia.

Una enzima, proveniente de un microbio, puede producir hidrógeno de forma más rápida y barata, mostró un grupo de científicos.

El hidrógeno es considerado vital para los futuros sistemas de energía, pero un problema importante ha sido lograr la extracción de hidrógeno del agua de una forma lo suficientemente rápida y barata como para que sea viable.

La nueva investigación, publicada en la revista Science, da un paso más hacia esa meta, evitando el uso de químicos raros y costosos.

El hidrógeno puede ser producido a partir de agua donde quiera que haya electricidad, incluso en casa. Y con una pila de combustible este proceso puede ser invertido y generar electricidad, con el agua como el subproducto benigno.

Si la electricidad viene de una fuente local de energía renovable, como una granja eólica o una serie de celdas solares, esto significa que es posible almacenar y transportar energía limpia hasta que sea necesaria.

"Uno de los puntos positivos cuando hablamos de hidrógeno es que es un vector de energía versátil y puede ser generado a partir de varias fuentes de energía como el viento, el sol o la biomasa."

Gavin Walker, profesor de la Universidad de Nottingham

Convertir la energía eléctrica en energía química en forma de hidrógeno, y luego liberarlo otra vez según la demanda, es la clave de todo futuro que considere el hidrógeno como solución.

Se necesitan pilas de combustible como catalizador para acelerar las reacciones químicas que transforman el hidrógeno en agua y electricidad. El platino es muy bueno para esto, pero es muy raro y caro.

Algunos microbios, sin embargo, saben desde hace miles de millones de años cómo producir enzimas que puedan hacer el trabajo, usando elementos baratos y abundantes como el níquel y el hierro.

Estas enzimas naturales son difíciles de obtener y no sobreviven fuera de los microbios. Pero ahora, los investigadores consiguieron producir una versión sintética de estas enzimas.

Esta enzima sintética tiene un rendimiento sorprendente. Es 10 veces más rápida que una enzima natural y consigue producir 100.000 moléculas de gas de hidrógeno por segundo.

Viabilidad en el mundo real

"Un catalizador basado en níquel es realmente muy rápido", refiere el coautor del estudio Morris Bullock, del Pacific Northwest National Laboratory, en Washington.

Pese a que es rápido, actualmente el proceso consume demasiada electricidad como para que sea viable en aplicaciones de la vida real.

Pero los autores señalan que "estos resultados destacan la gran promesa que los catalizadores moleculares representan para la producción de hidrógeno".

"Uno de los puntos positivos cuando hablamos de hidrógeno es que es un vector de energía versátil y puede ser generado a partir de varias fuentes de energía como el viento, el sol o la biomasa", indica Gavin Walker, profesor de la Universidad de Nottingham, quien no estuvo involucrado en el estudio.

¿Pero, se podrá realizar este proceso de forma eficiente? ¿Y cuánto costará? Por eso este es un descubrimiento importante, visto desde el punto de vista de las alternativas baratas para catalizadores"

"Si nos podemos dirigirnos al uso de níquel y hierro, será mucho más económico. Esto llevará a la producción de hidrógeno barato".

Fuente:

BBC Ciencia