Ecologia

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Combustibles fsiles.Caractersticas, origen, aplicaciones y efectos de los combustibles fsilesLos humanos necesitamosenergapara cualquier funcin que desarrollamos. Las casas se deben calentar, se necesita energa para el desarrollo de la industria y la agricultura e incluso en nuestro cuerpo existe un flujo constante de energa. Todos los procesos que nos proporcionan con los lujos y comodidades en nuestra vida diaria requieren de un gasto energtico. Esto es un proceso industrial que puede desarrollarse mediante el uso de diferentes fuentes. Estas fuentes pueden ser renovables y no renovables. Las fuentes de energa renovable se reemplazan con el tiempo y por lo tanto no desaparecen fcilmente. Sin embargo las fuentes de energa no renovable estn amenazadas y pueden desaparecer si el uso es alto.Hoy en da, se usan muchas fuentes de energa renovables, por ejemplo energa solar, elica e hidrulica. Irnicamente, hoy en da todava utilizamos como mayores recursos energticos aquellos provenientes de fuentes de energa no renovable, o combustibles fsiles (figura 1). Al no ser renovable estas fuentes tendrn una tendencia a subir de precio hasta niveles en los que no ser econmicamente satisfactorio su utilizacin.Los combustibles fsiles consisten en depsitos de organismos fsiles que en una ocasin estuvieron vivos. La materia orgnica se forma durante siglos. Los combustibles fsiles consisten principalmente en uniones de carbn e hidrogeno. Existen tres tipos de combustibles fsiles que pueden usarse para la provisin energtica: carbn, petrleo y gas natural.Carbnes un combustible fsil que se ha formado durante millones de aos por el depsito y cada a la tierra de material vegetal. Cuando estas capas se compactan y se calientan con el tiempo, los depsitos se transforman en carbn. El carbn es muy abundante en comparacin con otros combustibles fsiles. Los analistas predicen en ocasiones que a nivel mundial el uso del carbn aumentara cuando haya escasez de petrleo. Los suministros actuales de carbn pueden durar del orden de 200 aos o ms. El carbn generalmente se extrae de las minas. Desde mediados del Siglo 20, el uso del carbn se ha doblado. Desde 1996 su aplicacin empieza a disminuir. Muchos pases dependen del carbn como fuente energtica porque no pueden permitirse la utilizacin de petrleo o gas natural al ser ms costoso. La China e India son los mayores usuarios de carbn como fuente energtica.

El petrleoes un lquido combustible fsil que se forma por los restos de microorganismos marinos depositados en el fondo del mar. Despus de millones de aos los depsitos acaban en rocas y sedimentos donde el petrleo es atrapado en ciertos espacios. Se extrae mediante plataformas de explotacin. El petrleo es el combustible ms usado. El petrleo crudo consiste en muchos compuestos orgnicos diferentes que se transforman en productos en un proceso de refinamiento. Se desarrolla en los coches, jets, carreteras, tejados y muchos otros usos. El petrleo no puede encontrarse de manera constante en cualquier parte de la tierra y consecuentemente es un recurso limitado a ciertas reas geogrficas provocando guerras entre los suministradores de petrleo. Por ejemplo, el caso de la guerra del Golfo en 1991.El gas naturales un recurso fsil gaseado que es muy verstil, abundante y relativamente limpio si se compara con el carbn o petrleo. Al igual que el petrleo su origen procede de los microorganismos marinos depositados. Es una fuente de energa relativamente poco explotada y nueva. En 1999, se utilizaba ms carbn que gas natural. Sin embargo en la actualidad el gas natural empieza a ganar terreno en pases desarrollados. De cualquier manera, la gente teme que al igual que el petrleo tambin el gas natural desaparecer. Algunos cientficos han previsto que esto ocurrir a mediados o finales del siglo 21. El gas natural consiste fundamentalmente en metano (CH4). Se comprime en volmenes pequeos en grandes profundidades en la tierra. Al igual que el petrleo, se extrae mediante perforacin. Las reservas de gas natural estn ms distribuidas a nivel mundial que el petrleo.

a energa que proviene de la quema de combustibles fsiles se convierte en electricidad y calor en plantas elctricas. Cuando se queman los fsiles el carbn e hidrogeno reaccionan con el oxgeno produciendo dixido de carbono (CO2) y agua (H2O). Durante esta reaccin se produce calor. La electricidad se genera mediante la transformacin de energa mecnica (calor) con energa elctrica por medio de una turbina o generador. Las plantas elctricas son muy caras de construir y por lo tanto la inversin inicial es muy grande, pero cuando existen la eficiencia de transformar los combustibles en energa es muy alta. En la mayora de las ocasiones se crema mayor electricidad que la que se necesita, porque la electricidad no se puede almacenar. La demandas elctricas varan durante el ao y por lo tanto la provisin debe de estimar cual ser la carga mxima prevista, que significa la mayor demanda energtica durante el ao. Si las demandas exceden significativamente la capacidad de la planta elctrica de generar energa puede provocar apagones temporales.Histricamente, los combustibles fsiles estn disponibles en grandes cantidades fcil de obtener y transportar. Sin embargo existen claros signos en la actualidad que l las fuentes de suministro de combustible fsiles son limitas y se agotan y que su reposicin podra tardar del orden de siglos. Tanto las fuentes como los sumideros de combustibles fsiles son limitados. Las fuentes existen en capas profundas de la tierra y los sumideros, por ejemplo, el aire y el agua, que absorbe los productos residuales de estos combustibles fsiles.Los combustibles que se queman son responsables de grandes problemas medioambientales que son de gran relevancia en la agenda poltica actualmente. Ejemplos de la acumulacin de gases invernadero, acidificacin, contaminacin del aire, contaminacin del agua, dao de las capas superficiales y ozono troposfrico. Estas son seales de problemas medioambientales causados por la liberacin de contaminantes que normalmente estn de forma natural presente en la estructura de los combustibles, como el Sulfuro y el Nitrgeno. Actualmente, la quema del petrleo es responsable de 30% de las emisiones de dixido de carbono en aire. El gas natural no libera dixido de carbono debido a su estructura de metano. Las emisiones ms largas son causadas por la combustin del carbn. El carbn puede dar como resultado fuegos en las capas subterrneas de la tierra que son virtualmente imposibles de extinguir. El polvo de carbn puede incluso explotar. Por eso se considera la minera del carbn una profesin muy peligrosa. El petrleo puede acabar en el suelo o en el agua en forma cruda, por ejemplo en periodo de guerras o debido a fugas de petrleo. Esto ha causado grandes desastres naturales en el planeta.Por que usamos extensamente los combustibles fsiles todava? La pregunta es simple: porque es ms barato que otras alternativas que existen en la actualidad. Algunos cientficos medioambientalistas vaticinan que los precios de los combustibles fsiles aumentaran en el tiempo debido a su escasez en el mercado. Esto puede provocar un cambio a fuentes de tecnologa alternativa que, de hecho, ya se est empezando a notar. El IPCC no est seguro si desaparecern totalmente los combustibles fsiles en un futuro.Madera encinoDeterminacin de celulosa: La determinacin de celulosa se llev a cabo de acuerdo con la norma TAPPI T 203 os- 74. Cinco gramos de madera anhidra libre de extractos se transfirieron a un matraz, agregando NaOH al 17.5% a 25 0.2 oC. Despus de 30 min se aadieron 100 ml de agua destilada a 25 oC, agitndose con una varilla de vidrio y dejndose en bao mara a 25 0.2 oC por otros 30 min para que el tiempo total de contacto con el NaOH fuera de 60 min. Posteriormente se filtr a travs de un crisol de porosidad media, desechando los primeros 10-20 ml y colectando 100 ml. Se tomaron 25 ml de la solucin y 10 ml de dicromo de potasio 0.5 N y se transfirieron a un matraz de 250 ml. Se agregaron 50 ml de cido sulfrico concentrado, se dej calentar por 15 min, para despus agregar 50 ml de agua y dejar enfriarse a temperatura ambiente. Se le agregaron de 3 a 4 gotas de indicador de ferron y se titul con una solucin de sulfato de amonio ferroso 0.1 N hasta que adquiri un color prpura. Una titulacin en blanco se llev a cabo con 12.5 ml de NaOH 17.5% y 12.5 ml de agua. El porcentaje de "-celulosa se calcul como:Porcentaje de pentosas se calcul por medio de la siguiente expresin: Pentosas (%) = lectura del espectrofotmetro / (10 x peso anhidro de la muestra)Arboles maderables Desde 1990-1998, la produccin maderera ha tenido un crecimiento lento, y en especial este sector resiente los altibajos de la economa, ya que como vemos en la grfica de1990-1992 tuvo un crecimiento discreto pero las cosas cambian para 1993-95 donde se tuvo una cada en la produccin y se mantuvo as hasta 1996 donde vemos la recuperacin de esta rea.La produccin nacional maderable de enero a junio de 1997 fue de 3.9 millones de metros cbicos rollo; produccin 7.3 por ciento mayor a la del mismo periodo de 1996.Las exportaciones de productos forestales de enero a julio de 1997 fue de 190.2 millones de dlares.Las entidades federativas que ms participan con produccin maderable son: Durango, Chihuahua, Michoacn, Jalisco, Oaxaca y Puebla.

Explotacin de los recursos maderables legales e ilegales Bosques(casi 18% del territorio nacional).Los ms grandes se encuentran en Durango, Chihuahua, Michoacn, Oaxaca y Jalisco. Estn constituidos principalmente por pinos, aunque tambin hay encinos, cedros blancos y oyameles. Aportan ms de 80% de la produccin del pas para la fabricacin de papel, madera y muebles.

Selvas(un poco ms de 16 % del territorio nacional).Las principales selvas, se encuentran en Campeche, Quintana Roo, Tabasco y Chiapas. Ah hay rboles como el cedro rojo y la caoba, tambin llamados de maderas preciosas, que se utilizan en la fabricacin de muebles finos.Matorrales(un poco ms de 30 % del territorio nacional).Proporcionan recursos no maderables como fibras, extractos y frutos, entre ellos: lechuguilla (con la que se fabrican estropajos y lazos) que se encuentra en San Luis Potos; candelilla (de donde se obtiene cera) que crece en el desierto de Chihuahua, y la jojoba (utilizada en productos de belleza), que se extrae principalmente en Sonora y Baja California.

Cuadro 1. Valor energtico de la madera y del carbn vegetalValor calorficoEnergaEnergaDif.

MaderaMadera Rend. trm. 8%Carbn vegetal Rend. trm. 28%

3500280420140

450036042060

477038142039

Discusin de los resultados Pros y contras de usar madera y carbn Cuando se usan combustibles como lea, carbn vegetal y petrleo, slo se utiliza efectivamente una parte de la energa total del combustible. Esa parte til de la energa se denomina rendimiento termoenergtico, y se expresa como porcentaje de la energa total disponible en un kilogramo de materia prima. Por ejemplo, si para cocinar se usa un hornillo poco eficiente formado por tres piedras, se aprovecha slo el 8 por ciento de la energa contenida en un kg de lea, y el rendimiento termoenergtico de ese particular uso de la lea es del 8 por ciento. El uso de un hornillo ms eficiente aumentara el rendimiento termoenergtico del mismo kg de lea, ya que aplicara un porcentaje mayor de la energa total al proceso.El peso de un estreo (metro cbico) de lea vara considerablemente; de 200 kg en el caso de ramas retorcidas de arbustos sahelianos, hasta 600 kg en el caso de troncos bien conformados obtenidos en operaciones de desmonte. Por ltimo el rendimiento medio de la carbonizacin (produccin de carbn vegetal) varia del 16 al 30 por ciento del peso de la materia prima, es decir un kg de lea produce de 0,16 a 0,30 kg de carbn vegetal. Cuanto ms seca est la lea usada, mayor ser el rendimiento.Aunque en la carbonizacin se pierde energa, el carbn vegetal producido tiene un rendimiento mayor que la lea. As, el rendimiento termoenergtico de la lea es, por trmino medio, del 8 por ciento y puede incluso bajar al 5 por ciento con el hornillo popular de tres piedras usado en Africa. Un hornillo tpico de carbn vegetal tiene un rendimiento termoenergtico del 23 al 28 por ciento.Puede decirse, en general, que con el carbn vegetal se pierde menos energa que con la lea, si la energa til derivada de un kg de lea usado directamente es menor que la energa til obtenido del mismo kg de lea convertido en carbn. De hecho, un kg de lea produce 3500 kcal/kg x 0,08 (rendimiento termoenergtico) = 280 kcal; un kg de lea transformado en carbn (con un rendimiento de carbonizacin del 20 por ciento) produce 1 x 0,20 x 0,28 (rendimiento termoenergtico) x 7500 kcal/kg = 420 kcal. Hay una prdida neta de 140 kcal de energa si, en vez de transformar la lea en carbn (incluso con un rendimiento bajo de carbonizacin del 20 por ciento), se la usa directamente en un hornillo con un aprovechamiento del 8 por ciento o menos. Naturalmente, este es slo un ejemplo para ilustrar uno de los problemas del usar lea o carbn.Puede realizarse una serie de simulaciones modificando el valor calorfico de la lea, el rendimiento trmico de la utilizacin y el rendimiento de la carbonizacin (Cuadro 1). Segn las hiptesis en que se basan los datos de ese cuadro, para que la lea tenga, desde el punto de vista energtico, las mismas ventajas cuando se quema directamente que cuando se transforma en carbn, es preciso lograr unos rendimientos termoenergticos de 12, 9,3 y 8,8 por ciento, respectivamente, para unos valores calorficos de la lea de 3500, 4500 y 4770 kcal, lo cual demuestra que guisar con lea seca es ms eficiente y cmodo que hacerlo con lea hmeda.Si, por una parte, se logra obtener un rendimiento de carbonizacin del 30 por ciento y un rendimiento termoenergtico del carbn vegetal del 40 por ciento, sera preciso usar la lea con un rendimiento del 25,7 por ciento, para que ese uso tenga las mismas ventajas que el del carbn, suponiendo que la lea tenga un valor calorfico de 3500 kcal. Con lea de 4500 y 4700 kcal de valor calorfico, esos lmites de rendimiento seran del 20 y del 18,8 por ciento, respectivamente. Cuando se quema lea para fines domsticos es muy raro obtener una eficiencia tan elevada, si es que se obtiene alguna vez.Hornillos mejoradosEn los ltimos aos ha habido en frica varios proyectos para reducir el consumo de lea. La campaa para mejorar los hornillos tuvo su origen en programas de lucha contra la desertificacin, ya que el ahorrar lea contribuye indudablemente a esa lucha. Por lo tanto, los programas para la difusin de hornillos mejorados son un aspecto importante de la poltica forestal, sobre todo en zonas ridas.Los hornillos mejorados han despertado muchas esperanzas, pero tambin han suscitado bastantes controversias. Ello es lgico, pues en la utilizacin de los hornillos por las amas de casa hay muchos elementos distintos, aparte de que el ama de casa tampoco es una unidad homognea de medida.Aqu interesan dos cuestiones principales: en primer lugar, cul es la verdadera eficacia del fuego tradicional de tres piedras?, y qu ventajas ofrecen realmente los hornillos mejorados?Sylvain Strasfogel (1984), refirindose a los resultados de la labor realizada por las organizaciones de ayuda que actan en Ouagadougou, Burkina Faso, ha sealado los tres puntos siguientes:Los modelos de hornillo de piedras grandes con chimenea tienen un rendimiento escaso, sobre todo porque las amas de casa no pueden usarlos de manera eficiente debido a su falta de flexibilidad;Slo hornillos mejorados mviles, de metal o de cermica, permiten una cierta eficiencia;Por lo que se refiere a esos hornillos mviles, en el Cuadro 2 se indican los resultados de los ensayos de laboratorio para la ebullicin de agua.Estos resultados no ponen en duda la mayor eficiencia del carbn. De hecho, el rendimiento de los hornillos de 3 piedras en los ensayos de laboratorio, que es del 12,76 por ciento, puede reducirse razonablemente al 8 por ciento en el uso prctico; es decir, un 40 por ciento aproximadamente de prdida en comparacin con las condiciones ideales de laboratorio. Parece evidente que los hornillos de lea ms eficientes (como el de cermica mejorado) rara vez alcanzan un rendimiento del 20 por ciento.Costos de fabricacinEl suministro de lea o de carbn vegetal a los usuarios rurales no requiere el transporte a largas distancias. Ello no sucede siempre cuando el suministro se hace a las zonas urbanas. El transporte de combustible del productor al consumidor entraa un gasto considerable de energa, a menudo obtenida del petrleo. En los presupuestos energticos es preciso tambin tener en cuenta ese gasto. La expresin general de la ecuacin es sencilla: la energa usada para transportar la lea o el carbn debe ser inferior a la energa transportada.El transporte de lea o de carbn a las ciudades de Africa se realiza con frecuencia mediante camiones viejos, aunque tambin una cierta cantidad se transporta sobre la cabeza, en bicicleta o en carros. Es difcil determinar las condiciones medias de uso de tales vehculos. Se puede tomar como ejemplo el transporte organizado de ambos combustibles con una flota de camiones. Los camiones de la Operacin de Ordenacin y Produccin Forestal, del Servicio de Agua y Bosques de Bamako, Mal, consumen por trmino medio 37 litros de combustible por 100 km y transportan un promedio de 16 estreos de lea por viaje. En esas condiciones, la energa transportada es de 3500 kcal/kg x 325 (kg por estreo) x 16 estreos = 18,6 x 106kilocaloras. Aplicando el coeficiente del 8; por ciento de rendimiento trmico, el total es de 1,48 x 106kcal de energa til para cocinar.La energa usada para el transporte es de 37 l/100 km x 10000 kcal = 3700 kcal/km. Las dos cantidades de energa son iguales para un recorrido de 400 km. pero como los vehculos vuelven siempre vacos, la distancia mxima de transporte se reduce a la mitad, es decir, 200 km. Por consiguiente, cuando se excede esa distancia se gasta ms energa de la que produce la lea transportada. Adems, tal distancia es muy optimista porque los camiones registran a veces consumos medios de 75 litros de combustible por 100 km. lo que reduce la distancia de los suministros a 100 km. As pues, al mejorar el rendimiento trmico de la utilizacin, la distancia de suministro puede aumentar. En el caso del carbn vegetal, si se usa con un rendimiento del 28 por ciento, la energa consumida para el transporte y la energa transportada son iguales con un recorrido de unos 2000 km. es decir, una distancia de suministro de 1000 km. Al mejorar el rendimiento de ese carbn al 40 por ciento, el recorrido ser de 3000 km. o sea, una posible distancia de suministro de 1500 km. Los resultados no necesitan comentarios: el carbn vegetal permite transportar a distancias mucho mayores la energa que necesitan las ciudades africanas.Costos de fabricacin obtenidos en la prctica:Un tercio de lea costo: 25 pesos el tercio de lea Cerillos costo: 4 pesos

En la prctica realizada nos percatamos de que la combustin en lea es mucho ms rpido, ya que solo tomo 20 min en hacerla prender y despus combustionar, este mtodo es ms econmico, como resultados en la carne le proporciono un mejor sabor a mi punto de vista, y el cocimiento de los alimentos fue ms rpido.Mientras que con el carbono tuvo ms complicaciones para prenderlo el gasto fue mayor econmicamente debido a que una bolsa de carbn tuvo un costo de 45 pesos que fue lo requerido para el cocimiento de la misma cantidad de alimentos, para este mtodo se necesita una parrilla diseada para uso exclusivo del carbono mientras que en el mtodo de la lea no lo fue, adems el sabor que proporciono a los alimentos no fue de mi preferencia, considero que la lea es mejor alternativa para este proyecto.

Bibliografa:

Read more:http://www.lenntech.es/efecto-invernadero/combustibles-fosiles.htm#ixzz3YkZP8TgoPDF]Determinacin de componentes qumicos de la madera de ...www1.inecol.edu.mx/.../4.../Honorato%20y%20Hernandez%201998.PD...

Lea o carbn vegetal: Qu solucin es la mejor?www.fao.org/docrep/s4550s/s4550s09.ht