generación de energía eléctrica y su impacto ambiental
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Sistemas de mejoramiento ambiental
Grupo: 1
Tema: Generación de energía eléctrica y su impacto ambiental
Equipo: 8
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ÍNDICE
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Y SU IMPACTO AMBIEN TAL
• Justificación...………………………………………………………………4
• Marco teórico……………………………………………………………….4
• Plantas termoeléctricas
o Introducción………………………………………………………...6
o Ciclo Rankine……………………………………………………….6
o Ciclo Brayton………………………………………………………..7
o Combustión………………………………………………………….8
• Contaminación del aire
o Introducción…………………………………………………………10
o Contaminantes primarios y secundarios………………………10
o Energía eléctrica y la contaminación del aire……………… …11
o Lluvia ácida………………………………………………………….12
o Esmog fotoquímico……………………………………………….12
o Dióxido y monóxido de carbono………………………............. 13
o Partículas atmosféricas………………………………….............13
o ¿Cómo influye la Ing. Mecánica en la contaminación del
aire?.............................................. ..............................................14
o ¿Cómo prevenir la contaminación del aire?.......... .................14
• Contaminación del agua
o Introducción………………………………………………………...15
o Energía eléctrica y la contaminación del agua
� Contaminación Térmica…………………………………..15
� Contaminación por Radionúclidos……………………..16
o ¿Cómo influye la ingeniería mecánica en la contamin ación
del agua?.......................................... .........................................17
o ¿Cómo prevenir la contaminación del agua?.......... ..............17
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• Contaminación del suelo por residuos sólidos
o Introducción…………………………………………………………18
o Origen de la contaminación del suelo………………………….18
o Efectos de la erosión del suelo………………………………….20
o Energía eléctrica y la contaminación del suelo…………… …21
o ¿Cómo influye la ingeniería mecánica en la contamin ación
del suelo?......................................... .........................................21
o ¿Cómo prevenir la contaminación del suelo?......... ..............21
• Conclusiones……………………………………………………………….22
• Recomendaciones………………………………………………………....22
• Bibliografía………………………………………………………………….23
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Generación de energía eléctrica y su impacto ambien tal
*Justificación:
La presenta investigación tiene por objetivo determinar el impacto ambiental de
las distintas formas con las que se produce la energía eléctrica. Se analizará su
impacto en el aire, agua y suelo tomando siempre en cuenta su relación con la
actividad profesional de la Ingeniería Mecánica y las soluciones que esta puede
ofrecer.
La escasez de combustibles fósiles y la elevada contaminación del ambiente
exigen soluciones eficientes y baratas por lo que el conocimiento objetivo de
estos problemas y su relación con la línea de interés del estudiante representa
un ejercicio valioso ya que como futuro profesionista enfrentará estos y muchos
otros problemas en los que el descuido del ambiente es inaceptable.
*Marco teórico:
La producción de energía eléctrica es la base de la civilización actual debido a
que todos los aparatos de los que dependemos funcionan gracias a esta forma
de energía.
A través de los años se han desarrollado máquinas que tienen la capacidad de
transformar la energía química de los combustibles y la energía cinética de los
gases en trabajo mecánico aprovechable. A dichas máquinas se les ha
denominado máquinas térmicas.
Una máquina térmica es un dispositivo que transforma el calor en trabajo, entre
sus características se tienen:
• Reciben calor de una fuente a temperatura alta (energía solar, horno de
petróleo, reactor nuclear, etc.).
• Convierten parte de este calor en trabajo (por lo general en la forma de
una flecha rotatoria).
• Rechazan calor de desecho hacia un sumidero de calor de baja
temperatura (la atmósfera, los ríos, etc.).
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• Operan en un ciclo.
Las máquinas térmicas y otros dispositivos cíclicos por lo común requieren un
fluido hacia y desde el cual se transfiere calor mientras experimenta un ciclo. Al
fluido se le conoce como fluido de trabajo.
Los combustibles fósiles han sido la fuente de calor con la que operan las
máquinas térmicas, de estos se aprovecha la energía química para transferirla
en forma de calor al llamado fluido de trabajo para que este a su vez mueva un
pistón o los alabes de una turbina, a este proceso que se desarrolla
continuamente a través del tiempo se le llama ciclo.
En un ciclo se precisan de 4 partes esenciales:
• Compresor o bomba: eleva la presión del fluido de trabajo.
• Intercambiador de calor: Aumenta la temperatura del fluido.
• Máquina térmica: Transforma la energía del fluido comprimido y
calentado en energía mecánica.
• Sumidero (condensador): Se desecha la energía que no pudo ser
aprovechada en la máquina térmica.
Muchos desarrollos que se han hecho a través de la historia se enfocaron a
mejorar los dispositivos que componen el ciclo, tales como intercambiadores
de calor con áreas de contacto muy grandes en poco espacio y turbinas con
materiales sofisticados para resistir las altas temperaturas, sin embargo el
aspecto ambiental se dejó de lado debido (aparentemente) a la abundancia de
combustibles y bajo costo y a la ignorancia del efecto de los gases de
combustión en la biosfera.
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*Plantas termoeléctricas:
Introducción
Una central termoeléctrica o central térmica es una instalación empleada para
la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de
calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como
petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo
termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía
eléctrica. Este tipo de generación eléctrica es contaminante pues libera dióxido
de carbono.
Por otro lado, también existen centrales termoeléctricas que emplean fisión
nuclear del uranio para producir electricidad. Este tipo de instalación recibe el
nombre de central nuclear.
En las centrales termoeléctricas convencionales se emplean turbinas de gas,
vapor o ambas; a continuación se describe su funcionamiento:
Ciclo Rankine (turbina de vapor)
El ciclo de Rankine es usado para expresar el comportamiento ideal de una
máquina reciprocante de vapor o de una turbina, que operan en conjunto con
otro equipo y forman lo que se llama una planta de vapor.
Ciclo Rankine básico
Imagen Tomada de: Termodinámica, Yunus a Cengel
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El agua entra a la bomba en el estado 1 como líquido saturado y se condensa
hasta la presión de operación de la caldera. La temperatura del agua aumenta
un poco durante este proceso de compresión debido a una ligera disminución
en el volumen específico del agua.
El agua entra a la caldera como líquido y sale como vapor sobrecalentado en
el estado 3. La caldera es básicamente un intercambiador de calor donde el
calor que se origina producto en los gases de combustión, reactores nucleares
u otras fuentes, se transfiere al agua esencialmente a presión constante.
El vapor sobrecalentado en el estado 3 entra a la turbina donde se expande y
produce trabajo al hacer girar el eje conectado a un generador eléctrico. La
presión y la temperatura del vapor disminuyen durante este proceso hasta los
valores del estado 4, donde el vapor entra al condensador. En este estado el
vapor es por lo general un vapor húmedo con una alta calidad. El vapor se
condensa a presión constante en el condensador, el cual es básicamente un
gran intercambiador de calor, rechazado el calor hacia un medio de
enfriamiento como un lago, un río o la atmósfera. El vapor sale del
condensador y entra a la bomba, completando el ciclo.
Los combustibles comúnmente empleados son:
• Diesel.
• Carbón.
• Gas natural
Ciclo Brayton (turbina de gas)
Se introduce aire fresco en condiciones ambiente dentro del compresor, donde
su temperatura y presión se elevan. El aire de alta presión sigue hacia la
cámara de combustión, donde el combustible se quema a presión constante.
Los gases de alta temperatura que resultan entran a la turbina donde se
expanden hasta la presión atmosférica, produciendo potencia. Los gases de
escape que salen de la turbina se expulsan hacia el exterior, causando que el
ciclo se clasifique como ciclo abierto.
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Ciclo Brayton o de turbina de gas
Los combustibles empleados en las turbinas de gas suelen ser:
• Derivados del petróleo.
• Gas Natural.
Actualmente se desarrollan turbinas capaces de operar con combustibles
alternativos, tales como:
• Biocombustibles∗.
Combustión
La combustión es un proceso de oxidación mediante el cual una sustancia
combustible libera su energía latente en forma de calor y luz al entrar en
contacto con el elemento comburente; éste puede ser oxígeno puro o bien
oxígeno que se toma de un compuesto químico como el ácido nítrico o el
perclorato de amoníaco.
Los combustibles son sustancias que pueden proporcionar energía calorífica
apta para producir trabajo mecánico; según su estado se clasifican en:
• Sólidos
• Líquidos
∗ GE Gas turbine Fuel Flexibility
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• Gaseosos
Los combustibles sólidos generalmente están constituidos por carbono,
hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, humedad y cenizas. Algunos de los
combustibles sólidos son: la antracita, semiantracita, carbón bituminoso, lignito,
etc.
Los combustibles líquidos generalmente se derivan del petróleo, el cual es el
resultado final de la acción del tiempo, presión y temperatura sobre sustancias
de origen orgánico.
La mayoría de los combustibles conocidos se componen principalmente de
hidrógeno y carbono. Reciben el nombre de combustibles hidrocarburos y se
denotan por la fórmula general mnHC .
Debido a que la energía liberada por el combustible se obtiene básicamente
por la ruptura de dichas ligaduras, se puede apreciar que la contar con un
mayor número de ligaduras se tendrá un incremento en la energía liberada.
Los hidrocarburos se caracterizan por tener un enlace covalente el cual
consiste en compartir los electrones del último nivel energético a fin de alcanzar
un estructura electrónica estable.
Después de realizada la combustión se producen compuestos denominados
productos, los cuales son liberados en la atmósfera, algunos de ellos son:
2CO , CH4, NOx, 2SO , CO
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*Contaminación del aire:
Introducción
La contaminación del aire es un problema antiguo y extendido. El alcance de la
contaminación atmosférica varía enormemente. Puede ocurrir en una escala
muy pequeña en forma de contaminación de aire en interiores. Un ejemplo de
esta es la causada por las cocinas alimentadas con leña o madera y
pobremente ventiladas, en las viviendas sencillas que se encuentran en áreas
rurales de México o en amplias regiones de Asia o África. La contaminación del
aire puede ser local, como es el caso de una sola fábrica contaminante o
grupos de fábricas en una ciudad. La contaminación atmosférica regional,
ocurre en una escala de hasta varios cientos de kilómetros cuadrados, como el
neblumo o smog fotoquímico que aflige la gran área metropolitana de la Ciudad
de México. Los clorofluorocarbonos que merman la capa protectora de ozono
en la estratosfera o los gases como el dióxido de carbono y metano, causan el
calentamiento de todo el planeta, dando lugar a una contaminación atmosférica
global.
Los contaminantes atmosféricos que causan el deterioro de la atmósfera
consisten en una gran variedad de gases, vapores y partículas. Algunos de los
contaminantes más comunes del aire, consisten en gases inorgánicos,
especialmente óxidos de nitrógeno, azufre y carbono. Vapores orgánicos de
varios tipos, constituyen una clase importante de contaminantes atmosféricos,
como por ejemplo los responsables del smog.
Las partículas atmosféricas emitidas directamente a la atmósfera o formadas
por procesos químicos atmosféricos causan importantes problemas de
contaminación. Además de gases y vapores, los contaminantes atmosféricos
pueden consistir en partículas.
Contaminantes primarios y secundarios
Los contaminantes primarios en la atmósfera son aquellos que se emiten
directamente. Un ejemplo de contaminante primario es el dióxido de azufre
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2SO , que daña directamente la vegetación y es un irritante pulmonar. De
importancia mayor son los contaminantes secundarios, que se forman por
medio de procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes
primarios o incluso sobre especies no contaminantes en la atmósfera.
Generalmente, los contaminantes secundarios son producidos por la tendencia
natural de la atmósfera a oxidar los gases.
El ácido sulfúrico, 42SOH , que es un contaminante secundario se genera por la
oxidación del contaminante secundario 2SO , mientras que el contaminante
secundario 2NO se produce cuando se oxida el contaminante primario NO .
Energía eléctrica y la contaminación del aire
En el presente, la capacidad instalada que reporta la CFE es de 49,861
Megawatts, dividiéndose ésta en diferentes fuentes, las termoeléctricas
producen el 44.82%, mientras que 22.98% corresponde a los Productores
Independientes de Energía, las hidroeléctricas contribuyen con el 22.15% , las
carboeléctricas producen el 5.21%, y en menor grado las geotérmicas con
2.74% de la producción nacional, y 0.17% las eoeléctricas.*
Los datos anteriores demuestran el impacto de los combustibles en la
contaminación del aire, ya que cerca del 50 % de las plantas generadoras son
del tipo térmico, es decir, operan con algún ciclo de los ya descritos al principio
del presente trabajo. La combustión de los combustibles fósiles originan
algunos o todos los contaminantes que se describen a continuación:
* Comisión Federal de Electricidad
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Lluvia ácida
El dióxido de azufre 2SO y,
en menor grado, los óxidos
de nitrógeno de las
emisiones producidas por la
quema de combustibles
fósiles, son las responsables
de que el agua de lluvia sea
más ácida. Los óxidos
ácidos, como el 2SO ,
reaccionan con el agua y forman los ácidos correspondientes. La quema de
combustibles fósiles en la industria, las plantas generadoras de electricidad y
los hogares son la fuente más importante de 2SO .
Cada año se liberan a la atmósfera entre 50 7 60 millones de toneladas de
2SO . En la troposfera, el 2SO se oxida casi por completo hasta 42SOH en forma
de aerosol, el cual termina por ser arrastrado como lluvia ácida.
Esmog fotoquímico
El esmog fotoquímico es
una reacción entre los
gases que se emanan de
la combustión en
presencia de la luz solar.
Los gases que escapan
de los automóviles
contienen sobre todo
CONO, y varios
hidrocarburos crudos. Estos gases desencadenan una serie de reacciones
fotoquímicas que producen 32 OyNO , entre otros gases, y son los
responsables de la acumulación del esmog.
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Dióxido y monóxido de carbono
Tanto el dióxido de
carbono como el monóxido
de carbono ( COyCO2 )
son productos de la
combustión. El Dióxido de
carbono no es un gas
tóxico pero tiene un efecto
asfixiante. Las personas
expuestas a altas
concentraciones de 2CO tienden a fatigarse y tienen dificultad para
concentrase. El CO es un gas incoloro e inodoro y es muy venenoso. Su
toxicidad radica en su alta capacidad de unirse a la hemoglobina, la
transportadora de oxígeno en la sangre.
Partículas atmosféricas
Las partículas atmosféricas son
materia particulada generada por
reacciones químicas atmosféricas
que operan sobre los contaminantes
primarios gaseosos. Estas tienen
numerosos efectos, muchos de los
cuales constituyen una seria
contaminación atmosférica. El más
obvio de éstos es la reducción y
distorsión de la visibilidad. Estas partículas, proporcionan superficies activas
donde pueden ocurrir reacciones químicas atmosféricas y constituyen sitios de
nucleación (cambio de estado físico de la materia en una región pequeña pero
estable) para la condensación de vapor de agua atmosférico, ejerciendo por
ello una influencia significativa en el tiempo y los fenómenos de contaminación
del aire.
14
¿Cómo influye la ingeniería Mecánica en la contaminación del aire?
La ingeniería mecánica es la encargada de diseñar y calcular tanto las
máquinas como los procesos que ejecutarán por lo que el grado de
aprovechamiento de los recursos de estas dependerá de las capacidades en
diseño del ingeniero. En el caso que interesa, la contaminación del aire tiene su
origen en la quema de combustibles fósiles en las plantas de energía eléctrica.
La influencia de la Ingeniería mecánica es negativa , sin embargo crecientes
avances en el aprovechamiento de combustibles alternativos tales como los
biocombustibles o el biogás tienen el potencial de reducir las emisiones a la
atmósfera.*
¿Cómo prevenir la contaminación del aire?
Debido a la dependencia de los combustibles fósiles resulta actualmente
imposible detener las emisiones de gases de combustión, sin embargo los
esfuerzos enfocados a resolver este problema se concentran en reducir tales
emisiones a través de mejoras en las mezclas aire combustible además de la
mejora en las eficiencias de los motores.
Un enfoque nuevo resulta de la idea de usar biocombustibles, los cuales se
obtienen de materia orgánica más un proceso químico. Tales combustibles al
provenir de una fuente orgánica no producirían más carbono debido a que este
tendría un origen local, es decir, el carbono se mantendría recirculando una y
otra vez∗.
• GE Land fill gas as energy source • GE Some energy lasts for generations
∗ GE energy Adressing Gas Turbine Fuel Flexibility
15
*Contaminación del agua:
Introducción
A lo largo de la historia, la calidad del agua potable ha sido un factor
determinante del bienestar humano. Actualmente, el agua insalubre
contaminada por fuentes naturales o humanas sigue causando grandes
problemas a las personas que se ven obligadas a usarla, tanto para beber
como para la irrigación de hortalizas y otras plantas comestibles.
Generalmente la mayor preocupación sobre la seguridad del agua se centra en
la presencia potencial de contaminantes químicos. Éstos pueden incluir
productos químicos orgánicos e inorgánicos y metales pesados, procedentes
de fuentes industriales, agrícolas y urbanas.
Energía eléctrica y la contaminación del agua
Contaminación térmica
La solubilidad de los gases en el agua por lo general disminuye al aumentar la
temperatura. Cuando se calienta agua en un recipiente, se pueden ver las
burbujas de aire que se forman en las paredes del recipiente entes de que
hierva el agua. A medida que aumenta la temperatura, las moléculas de aire
disuelto “salen” de la disolución incluso antes de que el agua misma hierva.
La disminución de la solubilidad del oxígeno molecular en agua caliente tiene
una relación directa con la contaminación térmica, es decir, el aumento de la
temperatura del ambiente (acuífero) a temperaturas que resultan dañinas para
los seres que lo habitan. Se calcula que cada año se utilizan en EUA alrededor
de 1410*1 galones de agua para enfriamiento industrial, principalmente en la
producción de energía eléctrica y nuclear.
Este proceso calienta el agua que regresa a los ríos y lagos, de donde se tomó.
Los peces, igual que otros animales de sangre fría, tienen mucha mayor
dificultad que los humanos para adaptarse a las rápidas fluctuaciones de la
temperatura del medio ambiente. Un aumento de la temperatura del agua
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acelera la velocidad de su metabolismo, que por lo general se duplica cada
][10 C° . La aceleración del metabolismo aumenta la necesidad de oxígeno de
los peces al mismo tiempo que disminuye el suministro de oxígeno debido a
su menor solubilidad en agua caliente.
Planta termoeléctrica de energía nuclear
Contaminación del agua por Radionúclidos
La producción masiva de radionúclidos (isótopos radioactivos) por armas y
reactores nucleares desde la Segunda Guerra Mundial ha estado acompañada
por la creciente preocupación sobre los efectos de la radiactividad en la salud y
el medio ambiente. Los radio núclidos son productos de la fisión de elementos
pesados tales como el uranio o el plutonio. También se producen por la
reacción de neutrones con núcleos estables.
Algunos radionúclidos encontrados en el agua, principalmente radio y potasio-
40, originados por fuentes naturales, se lixivian (filtran) particularmente d elos
minerales. Otros proceden de fuentes contaminantes, principalmente de las
plantas de energía nuclear y de pruebas de armas nucleares.
El estudio de los efectos ecológicos y sobre la salud de los radionúclidos
involucra la consideración de muchos factores. Entre éstos están el tipo y la
energía del emisor de la radiación y el tiempo de vida medio de la fuente. La
radiación daña los organismos vivos iniciando reacciones químicas dañinas en
17
los tejidos. Por ejemplo, se rompen los enlaces en las macromoléculas que
llevan a cabo los procesos vitales. En los casos de envenenamiento agudo por
radiación, la médula ósea que produce los glóbulos rojos de la sangre se
destruye y disminuye su concentración. El daño genético inducido por la
radiación es de gran preocupación. Tal daño puede no ser evidente hasta
mucho después de la exposición.
¿Cómo influye la Ingeniería Mecánica en la contaminación del agua?
El diseño de los reactores nucleares influye en las formas de contaminación del
agua vistas (Contaminación térmica y por radionúclidos), a pesar de que es
difícil que el material fisionable se mezcle directamente con el agua de
enfriamiento la contaminación térmica persiste. La ingeniería mecánica influye
de manera negativa en la contaminación del agua debido a la falta de
soluciones en el manejo de los productos residuales de la generación de
energía eléctrica.
¿Cómo prevenir la contaminación del agua?
La contaminación del agua se puede prevenir diseñando ciclos de vapor en
donde se aproveche el calor residual para procesos locales, es decir,
utilizando cogeneración. Otra forma podría ser el diseño de depósitos de uso
exclusivo para la planta nuclear en donde la contaminación térmica no afectaría
a seres vivientes que habiten los lagos.
Cogeneración en una planta con turbina de gas, los gases calientes residuales son
aprovechados en una nueva turbina para producir electricidad
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*Contaminación del suelo por residuos sólidos:
Introducción
Las descargas de residuos sólidos plantean un grave problema desde el punto
de vista ambiental. Estos residuos pueden tener diferentes procedencias:
algunos provienen de zonas residenciales. Otros de empresas comerciales y
otros de fábricas y complejos industriales. Su cantidad, así como la forma en
que son tratados y evacuados, juegan un papel muy importante en lo que
respecta al medio ambiente.
El suelo recibe cantidades de productos de desecho. Gran parte del dióxido de
azufre emitido en la quema de combustibles que contienen azufre termina
como sulfato en el suelo. El suelo absorbe 2NOyNO y estos gases se oxidan
a nitrato en el suelo. El monóxido de carbono es convertido a 2CO y
posiblemente a biomasa por las bacterias y hongos del suelo. Las partículas de
plomo y otros componentes de los gases de escape de los automóviles se
encuentran a niveles elevados en el suelo a lo largo de las carreteras con
mucho tráfico.
El suelo es el receptor de muchos desechos peligrosos como los lixiviados de
vertederos, lagunas y otras fuentes. En algunos casos, se aplican desechos
orgánicos peligrosos degradables a terrenos de cultivo, como una vía de
evacuación y degradación. El material degradable se introduce en el suelo y los
procesos microbianos del suelo llevan a cabo su degradación.
Origen de la contaminación del suelo:
Respecto a la contaminación del suelo se debe indicar que esta tiene íntima
relación con el aire y el agua, pues en él se producirán la mayoría de los
procesos de contaminación que podrán ir a parar a los otros ecosistemas.
El deterioro del suelo puede proceder del sistema de utilización de la tierra, del
estado y situación de los suelos, de la falta de protección de espacios
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singulares y ecosistemas frágiles o de los conflictos sociales y económicos que
pueden producirse por las distintas alternativas de uso de un territorio.
En este terreno, los problemas fundamentales pueden sintetizarse en los
siguientes:
1. Continua expansión de las tierras de cultivo, incluso en territorios no muy
aptos para este fin, que viene impuesta por la mayor demanda
realimentos originada por el crecimiento demográfico.
2. Prácticas agrícolas intensivas.
3. Monocultivo y sobre pastoreo, que empobrecen los suelos.
4. Deforestación.
5. Incendios forestales.
6. Contaminación del suelo por toda clase de residuos sólidos, líquidos y
gaseosos.
7. Proceso de urbanización que viene ocupando las mejores tierras
agrícolas.
8. Empleo en grandes cantidades de biocida y fertilizantes y, en general, la
sustitución de especies autóctonas por otro tipo de vegetación que está
influyendo de forma muy importante al deterioro del suelo.
No cabe duda de que el suelo, como sucede con un organismo vivo, es
susceptible de degradarse y perder sus cualidades intrínsecas. En general
puede establecerse que las causas de la degradación de los suelos pueden ser
de orden físico, químico o biológico.
1. Causas físicas
a. Climáticas
i. Aridez y temperatura.
ii. Irregular distribución de las lluvias en cantidad y
temporalidad.
iii. Alternancia de periodos de sequía y lluvias torrenciales.
b. Geomorfológicos
i. Entorno geológico joven y contrastado.
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ii. Substrato litológico muy erosionado en extensas
superficies.
iii. Erosión generalizada del suelo (hídrica y eólica).
iv. Compactación y encostramiento del suelo.
v. Producción y transporte de sedimentos.
2. Causas químicas
i. Salinización de suelos y aguas.
ii. Reducción de fertilidad.
iii. Toxificación del suelo por productos fertilizantes y
metales pesados.
3. Causas biológicas
i. Disminución de biomasa.
ii. Reducción en el contenido de materia orgánica.
iii. Reducción de la población activa y diversidad de la flora y
fauna.
Efectos de la erosión en el suelo
La erosión ocasiona una
reducción de la fertilidad
puesto que la parte del
suelo que desaparece es
la superior, generalmente
la más fértil pues es en
aquella donde se
acumulan los principales
nutrientes de las plantas.
Al desaparecer los
horizontes superiores, los restantes son menos productivos e incluso pueden
ser no aptos para cultivos. El proceso de degradación se potencia al
desaparecer la vegetación superior, la materia orgánica, y en general los
elementos que significan una estabilidad del sistema.
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Energía eléctrica y la contaminación del suelo
Una aplicación de la fisión nuclear con fines pacíficos, aunque controvertida, es
la generación de electricidad aprovechando el calor de una reacción en cadena
controlada en un reactor nuclear.
Además del riesgo de accidentes, el problema de la disposición de los
desechos radiactivos aún no se resuelve de modo satisfactorio, ni siquiera
durante la operación segura de las plantas nucleares. Se han propuesto
diversas formas para almacenar o desechar los desperdicios radiactivos,
incluyendo la construcción de cementerios subterráneos, cementerios en el
subsuelo marino o enterrar los desechos en formaciones geológicas profundas;
pero ninguno de estos sitios demuestra ser absolutamente seguro a largo
plazo. La fuga de los desechos radiactivos hacia los mantos freáticos, podría
poner en peligro comunidades enteras.
El sitio ideal para almacenar estos desechos sería el Sol, donde un poco más
de radiación no haría mucha diferencia, pero una operación de este tipo
requiere una confiabilidad de 100% en la tecnología espacial.
¿Cómo influye la Ingeniería mecánica en la contaminación de los suelos?
La ingeniería mecánica tiene una influencia negativa debido a que las
máquinas que diseña en su mayoría utilizan combustibles fósiles que como se
explicó anteriormente la contaminación tanto del agua como del aire tienen
efecto sobre el estado del suelo.
¿Cómo prevenir la contaminación del suelo?
El desarrollo de productos de reciclaje permitiría evitar tener que arrojar o
depositar productos en el suelo, la correcta disposición de las aguas residuales
evitaría la acumulación de productos en los suelos, además del uso de
tecnologías con poca cantidad de emisiones también ayudaría a mantener los
suelos intactos.
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*Conclusiones:
El desarrollo de la tecnología ha resuelto innumerables problemas en todos los
ámbitos imaginables, sin embargo muy poco se ha hecho para solucionar los
problemas referentes al ambiente, que paradójicamente son ocasionados por
los desarrollos que nos ayudan a vivir mejor.
En la actualidad, la constante amenaza a la supervivencia humana debida a la
escasez de recursos ha hecho que los esfuerzos se concentren en continuar
cubriendo las necesidades básicas como alimentación y demanda de energía
eléctrica pero con baja afectación al entorno. Lo anterior requiere superar
desafíos técnicos pero tal vez los mayores problemas son los que surgen
cuando los intereses particulares se interponen a las necesidades ambientales.
Como futuro ingeniero mecánico será mi responsabilidad aplicar el
conocimiento adquirido en la vida académica en beneficio de los que me
rodean pero sin olvidar que el equilibrio con el ambiente es fundamental para el
éxito de cualquier proyecto además de que descuidar el medio ambiente
actualmente es inaceptable.
*Recomendaciones:
Se sabe que para reducir el daño en las turbinas de gas se disponen de filtros
viscosos lo que reduce las emisiones al final del ciclo, pero la emisión se
mantiene, actualmente se tienen turbinas con flexibilidad de combustibles
pudiendo aprovechar el biogás además de que las computadoras pueden
calcular la mezcla exacta en los difusores aprovechando de esta manera los
recursos. Como recomendación encuentro adecuado destacar que las
tecnologías que se desarrollen para producir potencia deben tener en cuenta
esta flexibilidad de combustible y colocar en segundo lugar la opción del
combustible fósil.
El caso de la aviación es un poco complicado en cuanto al uso de energías
renovables ya que las opciones son pocas, por el momento no tengo alguna
sugerencia para este problema debido a que la aplicación exige grandes
potencias.
23
*Bibliografía:
*Química
Raymond Chang
Ed, Mc Graw Hill
9 ed
*Principios de ecotoxicología
Migule Andrés Capó Martí
*Introducción a la Química Ambiental
Stanley E. Manahan
Ed. Reverté
*Temodinámica
Yunus A. Cengel
Ed. Mc Graw Hill
6 ed.