sábado, 20 de junio de 2015

Gestión de residuos.

Uno de los problemas más graves a los que nos enfrentamos es la gestión de residuos. Los residuos son los materiales que aparecen durante los procesos de producción y que no tienen ningún uso, o todos los objetos y materiales que desechamos pues han llegado al final de su vida útil. Muchos de estos residuos son enviados a vertederos de países tercermundistas, puesto que estos residuos en nuestra sociedad consumista no harían que se incentivara el consumismo; escondemos el problema. Estos residuos causan enfermedades a la gente que vive cerca de ellos; su quema produce cantidades indigentes de CO2 y devasta el medio ambiente, acabando con toda la flora y fauna.

Para solucionar estos problemas, muchos de los materiales que utilizamos, como algunos plásticos son biodegradables, es decir, que la naturaleza misma los elimina a través de los diferentes procesos biológicos, como las hojas de los árboles que se convierten en materiales orgánicos para el suelo.

Otra forma de eliminar los residuos en mediante una incineración controlada que no produzca C02 en la atmósfera o un tratamiento a través de agentes químicos que los desintegren. Así mismo, también se pueden enterrar en el subsuelo, aunque este método no respeta mucho el medio ambiente.


Como última acción que  podemos hacer para reducir la cantidad de residuos es la regla de las tres “R”: reducir, reciclar y reutilizar. Reducir la cantidad de materiales que puede llevar cada material, reciclarlos para poder dar lugar a nuevos objetos a partir de materiales ya utilizados tras un proceso de  transformación y reutilizar objetos para otras funciones.  


Emisiones de CO2.

Hemos estudiado los diferentes procesos por los que debe pasar una materia prima para ser transformado en un material apto para el consumo. Durante este proceso, existe un riego real de contaminación del planeta. Uno de los principales problemas son las emisiones de CO2. Este gas es un gas de efecto invernadero; su exceso en la atmósfera haría que las radiaciones solares que rebotan  en la superficie terrestre no pudieran salir, por lo que la temperatura terrestre aumentaría, contribuyendo a la subida de un nivel del mar, aumento de fenómenos extremos…
Durante el proceso de producción, este gas es expulsado por todas las máquinas que usan materiales fósiles como combustible. Además, el transporte de las materias primas también hace que se suelte C02  a la atmósfera.
Para ayudar a reducir las emisiones de CO2, podemos empezar a usar combustibles limpios y renovables que no produzcan CO2.



Agotamiento de los materiales.

El problema:
El número de materiales industriales de los que disponemos son casi infinitos; muchos de ellos, las materias primas, las obtenemos directamente de la naturaleza. Los materiales que obtenemos de la corteza terrestre suelen ser renovables, es decir, que la naturaleza misma los regenera a un ritmo mayor del que los consumimos. No obstante, la mayoría de los materiales que obtenemos del interior de la corteza terrestre, como el carbón, el petróleo, algunos minerales… tardan millones de años en formarse, por lo que si los consumimos aceleradamente, sin un consumo racional, las reservas de estos materiales se agotarán. 
Esto es uno de los graves problemas medioambientales a los que nos enfrentamos; el consumismo desenfrenado de la sociedad en la que vivimos ha creado una gran dependencia de estos materiales y su demanda es creciente.

Las consecuencias:
La dependencia de estos materiales hará que el día que se agoten o los precios se incrementen estratosféricamente, los consumidores se desesperen al no poder vivir la vida de consumismo que han llevado. Además, esto tendrá graves consecuencias en nuestro planeta, ya que estaremos destruyendo progresivamente el lugar donde habitamos y tendrán que habitar nuestra descendencia.

Soluciones:

Incentivar el desarrollo e investigación de nuevos materiales que puedan suplir con eficiencia la ausencia de los tradicionales y que sean una garantía de uso en un futuro, además de no dañar el medio ambiente. 




miércoles, 3 de junio de 2015

Cómo se fabrica un móvil.

En este vídeo podemos seguir todas las fases de producción que se siguen para la fabricación de un móvil de última generación. podemos ver los distintos componentes de este aparato y todos los materiales de los que están compuestos. 

Las videoconsolas.

Las videoconsolas se han convertido en un producto que no puede faltar en las manos de ningún niño. Este aparato electrónico, inicialmente tenía la función de entretener a los pequeños gracias a los diferentes juegos que se podían jugar con los botones de la misma y ver los movimientos a través de la pantalla. Hoy en día tenernos varias marcas que comercializan consolas como pueden ser Sony (que pone en el mercado todos los modelos de Play Station), Nintendo (que comercializa las Nintendos DS y la Wii) y Microsoft (con sus modelos de Xbox).
Las videoconsolas se pueden clasificar según la generación que pertenecen. Esta clasificación viene dada por el tiempo que el que salió al mercado la videoconsola y la tecnología que se usó (por lo que se exponen en orden cronológico):
1.                 Primera generación: la primera videoconsola que se fabricó solo tenía un procesador de 8 bits. Era la Magnavox Odyssey (en foto), diseñada en 1972 por Ralph Baer, en la que solo se podía jugar a un juego, el Pong. Sin embargo, la popularidad de esta consola obligó a lanzar un nuevo modelo con tres juegos y en el que podían participar hasta cuatro jugadores.



2.                 Segunda generación: esta generación estuvo marcada por el dominio comercial de Atari, que presentó una nueva consola con un procesador de 16 bits.
3.                 Tercera generación: marcada por una crisis en el sector y por el monopolio del mismo por parte de empresas japonesas.
4.                 Cuarta generación: una empresa destaca sobre las demás, Sega, que incorpora mejoras en los gráficos de las pantallas de los videojuegos.  La Super Nintendio es la consola más vendida con 49 millones de unidades, aunque la más vendida en Europa es Mega Drive (en foto)



5.                 Quinta generación: en esta generación todas las consolas tendrían entre 32 y 64 bits, e incluyen gráficos 3D. La Play Station irrumpió gratamente en el mercado con su modelo de los años 1994.
6.                 Sexta generación: las consolas comenzaron a parecerse a los ordenadores, ya que los juegos no venían incrustados y se comercializaban en formato DVD. Además se incluyeron las primeras memorias para guardar los progresos. Desde estas nuevas consolas se podía acceder a Internet, además de jugar, incluso incluían reproductor de CD´s.
7.                 Séptima generación: estas consolas incluyen controles inalámbricos que funcionan por sensores, además de los lectores Blu-ray.
8.                 Octava generación: los juegos pasas a un segundo plano, ya que Internet acapara todas las funciones. Por ejemplo, a través de Internet pueden jugar simultáneamente dos jugadores con diferentes consolas.

Hoy en día, podemos encontrar videoconsolas en tiendas de venta directa al cliente o por Internet, donde encontraremos todos los modelos que se comercializan y muchos juegos. Al mismo tiempo, el precio de las consolas variará según la generación a la que pertenezcan (a más nueva, más cara). Por ejemplo, la Play Station 4 ronda un precio de los 400 euros. Hoy en día, las consolas no solo van dirigidas a los más pequeños, ya que los adultos, al incluir conexión a Internet, puede incluir muchas funciones interesantes para ellos.




Podemos distinguir entre dos tipos de videoconsolas:
  • Videoconsolas de sobremesa: son aquellas que se conectan a una televisión para jugar. La parte básica de estas videoconsolas es el sistema operativo, que es donde conectamos los mandos, los USB, las tarjetas de los gráficos, el lector de juegos, el disco duro… Esta va conectada a una televisión donde se ven los progresos del videojuego. La imagen de arriba corresponde a una Play Station 4, que es una consola de sobremesa. 
  • Videoconsolas portátiles: son aquellas en las que los controles, la pantalla, los altavoces y la alimentación – pilas, baterías,.. - están todos integrados en la misma unidad y todo ello con un pequeño tamaño, para poder llevarla y jugar en cualquier lugar o momento.




Si pasamos a los materiales técnicos de los que están hechas las consolas, debemos destacar los polímeros que componen las carcasas de todos los componentes, cuya función es la de proteger. Las pantallas de las videoconsolas portátiles son de tipo LDC. Su funcionamiento se basa en un cristal que contiene un líquido que si se le aplica una corriente eléctrica deja pasar la luz de una lámpara que hay detrás. Los chips procesadores de las consolas están hechos de silicio, que es un material muy abundante que se forma de rocas y arena. Otros materiales abundantes en las videoconsolas son el coltán (una material que sirve para fabricar los condensadores que controlan el flujo eléctrico, material que se obtiene  de países subdesarrollados de África, como el Congo. Se obtiene de manera clandestina en muchos casos, con los obreros trabajando en condiciones infrahumanas, por lo que el uso de este material está siendo cuestionado), metales preciosos como oro, platino… que conducen bien la electricidad. Las placas de los chips (imagen) se fabrican de fibra de vidrio, que se obtiene de la solidificación del vidrio previamente fundido para ser tratado correctamente. Las baterías de las videoconsolas están  hechas de litio, como la de los móviles, material muy abundante en la corteza terrestre que se obtiene de minerales en yacimientos al aire libre.




lunes, 1 de junio de 2015

Las fundiciones.

Las fundiciones son aleaciones de hierro que son moldeadas y cuyo contenido en carbono es superior al 2,1% pero no superior al 6,5%, ya que si es superior recibe el nombre de grafito. Podemos encontrar dos tipos fundamentales de fundiciones:
·         Fundición blanca: es en la que el carbono y el hierro han combinado en carburo de hierro (cementina). Es de color blanco, es dura y frágil, con una alta temperatura de fusión. So colabilidad es baja y son difíciles de trabajar debidos a su dureza, por lo que tiene pocas aplicaciones.

·         Función gris: tiene parte del carbono en forma de grafito laminar. Tiene una alta temperatura de fusión, gran tenacidad, poco duro, soporta grandes presiones. Las aplicaciones de esta fundición son soportes para máquinas, carcasas, enlaces, parrillas de hornos, maquinaria agrícola… 

El acero.

El acero es una aleación de hierro y carbono, una cantidad de carbono que oscila entre el 0,025% y el 2%. En esta aleación, pueden aparecer otras sustancias que afecten negativamente a la composición del metal, disminuyendo sus propiedades. Para eliminarlas, se pasa el acero por un horno eléctrico como hemos visto. Además, a estas aleaciones se les aportan otros elementos deseados, que les proporciona a la aleación las propiedades deseadas. Algunos de estos elementos son el aluminio (proporciona mayor dureza), el cobalto (resistencia al calor y corrosión), el azufre (facilita el forjado y maquinabilidad)…
Los aceros se pueden clasificar según su composición química, distinguiendo entre aceros al carbono (solo carbono y hierro) y los especiales (carbono, hierro y algún elemento más).

Las formas más comerciales de los aceros son barras, alambres, perfiles para estructuras, agujereados, tubulares, láminas… para diferentes aplicaciones como herramientas, electrodomésticos, estructuras, maquinaria… 

Propiedades y aplicaciones del hierro.

Algunas propiedades del hierro son:
·         Tiene una dureza media.
·         Es maleable y dúctil.
·         Es resistente a la corrosión si se le somete a los tratamientos adecuados.
·         Tiene una baja resistividad.
·         Se suelda fácilmente.
·         Tiene propiedades magnéticas.

Algunas de las aplicaciones del hierro son:

·         La mayoría de los automóviles, máquinas, herramientas, los cascos de los buques de gran tamaño y la mayoría de las piezas de las máquinas están hechas de hierro.

Proceso de producción del hierro y derivados.

Los materiales ferrosos son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Los procedimientos para obtener el hierro y sus derivados son los siguientes:
1.       Obtención de las materias primas: serán necesarias diversas materias primas para obtener el hierro y sus derivados:
o   El hierro: es uno de los minerales más abundantes en la corteza terrestre. Al extraerlos de la mina, diferenciamos entre los materiales extraídos la mena, que es la parte útil que contiene los óxidos y carbonos de los que se partirá para producir el hierro, y la ganga, la parte que no se aprovecha.
o   Carbón de coque: utilizaremos esta materia prima para que se produzca la combustión del calor necesario para las reacciones de reducción durante el proceso, así como producir el gas reductor que transforme los óxidos en arrabios.
o   Fundentes: son el material que lleva a cabo la tarea de eliminar la ganga de los minerales y formar escoria. Las fundentes más utilizadas son el sílice, la caliza y la dolomía.
o   Chatarra: es la materia prima utilizada para la producción de aceros. La chatarra son las piezas, partes metálicas… de acero inservibles, que se guardan en los desguaces. La chatarra puede ser reciclada (los rechazos durante el proceso de producción), o de recuperación (proveniente de desguaces).




2.       Alto horno: aquí es donde se obtiene el arrabio y la escoria, es decir, es el lugar donde se separa la parte buena de la materia prima, la que contiene mayor proporción de hierro, la que seguirá el camino en el proceso, y la escoria, que es la que hay que eliminar.
3.       Procedimientos para obtener acero: existen varios procedimientos para la obtención de los aceros:
o   Sistema Martin-Siemens: el procedimiento se desarrolla en un gran horno de reverbero calentado con gas. El horno consta de una solera de revestimiento básico, las paredes con sus bocas de fuego y las bóvedas. En la parte  inferior, posee las cámaras regeneradoras de calor, con ladrillos refractarios que permiten la circulación del aire y los gases.
o   Sistema Bessemer: es un procedimiento que permite descarburar la fundición gracias a una corriente de aire comprimido que atraviesa la masa de fundición líquida contenida en un recipiente llamado convertidor.
o   Sistema convertidor L.D: es lo mismo que Bessemer, pero en vez de aire comprimido se usa oxígeno.
o   Horno eléctrico: su objetivo es una fusión de la chatarra por medio de una corriente eléctrica y el posterior afino del baño fundido. Hay dos tipos de horno: de arco y de inducción.

4.       Colada de acero: este es el último paso en el cual se transforma el acero liquido en duro mediante la solidificación del mismo que puede llevarse a cabo mediante moldeado, lingoteras o colada continua. 

He aquí un esquema que ejemplifica el proceso: 
















La madera.

La madera es una materia prima que obtenemos de la naturaleza. Esta se obtiene de los árboles; cada tipo de árbol nos proporciona un tipo de madera determinado con propiedades variadas y diferentes. Se usa mucho este tipo de material ya que es renovable, nunca se va a agotar. Las maderas se pueden clasificar según sus durezas (duras o blandas), según su grado de humedad (verdes, que tienen un grado de humedad alto, las desecadas, que tienen un nivel de humedad bajo, y las secas, que apenas tienen humedad) y según la forma de trabajarlas:
·         Sin labrar: la madera se usa tal y como ha salido del árbol.
·         De rollo: se quita la corteza a la madera.
·         Al hilo: se encuadran con una sierra.
·         Encuadradas en bruto: están cortadas y trabajadas al gusto del consumidor.

Algunas de las propiedades de la madera son:
·         Su densidad depende directamente de su contenido en agua.
·         Su dureza va relacionada con su densidad; a mayor densidad, más dureza.
·         La hendibilidad de la madera (la facilidad con que se abren las fibras de la madera en sentido longitudinal) es peor en maderas duras, secas, resinosas y con nudos.
·         La flexibilidad depende de si se puede doblarse sin romperse. Son más flexibles las maderas jóvenes, verdes y blandas.
·         La contracción (pérdida de agua) es mayor en maderas jóvenes y blandas.
·         La madera húmeda conduce la electricidad pero no es calor, y viceversa con las maderas secas.
·         La madera es un buen aislante térmico.
·         Son inflamables y arden con facilidad.
·         Posee una buena tenacidad y resistencia.
·         Son higroscópicos, es decir, pierden agua o la ganan fácilmente.

Los productos que se obtienen de la madera son variados y se adaptan a la necesidad del consumidor:
·         Aglomerado: está formado por virutas de madera unidas con cola.
·         Contrachapados: son láminas de madera unidas en capas, formando una chapa.
·         Tableros de fibra: están constituidos de fibras molidas unidas con adhesivos.
·         Chapado: láminas muy finas de maderas que se usan en la decoración.
·         Pastas de madera: se emplea en la fabricación de papel y carbón.  


Las aplicaciones de la madera son muy variadas; desde material de construcción en una casa hasta para construir muebles para la misma. 

domingo, 31 de mayo de 2015

Clasificación de los plásticos.

Podemos clasificar los materiales según su naturaleza:

Podemos clasificarlos según su estructura molecular:

Podemos clasificarlos según sus reacciones: 


Podemos clasificarlos según sus aplicaciones:


El vidrio.

El vidrio se obtiene de una disolución sólida de varios componentes (arena, en un 76%, cal, en un 10%, y sosa en un 18%) obtenida por fusión a altas temperaturas y que, una vez enfriada, se adquiere una masa dura y transparente.

Algunas de las propiedades del vidrio son:
·         La transparencia.
·         Buena resistencia a la compresión.
·         Un nivel medio de dureza.
·         Impermeable entre los líquidos y gases.
·         No es atacado por agentes químicos.
·         Son muy frágiles.
·         Son aislantes eléctricos, aunque no son aislantes térmicos.
·         Es flexible y elástico dependiendo del espesor.

Algunas de las aplicaciones del vidrio son:
·         Ventanas.
·         Espejos.
·          Vidrieras.
·          Cristalería (Botellas, vasos, botes…).
·         Parabrisas y lunas de coches.

·         Escaparates, vitrinas…

Cemento.

El cemento es una argamasa adhesiva que en construcción es empleado como aglomerante capaz de fraguar y endurecerse en presencia de agua, uniendo partes o piezas de un objeto o construcción. Es un tipo de aglomerante hidráulico, ya que adquiere su dureza y resistencia cuando la arcilla y las calizas se mezclan con agua. En contacto con el agua es cuando adquieres gran plasticidad, pero cuando se secan, se endurecen.

Vamos a ver la clasificación de los cementos con sus aplicaciones:
·         Portland: se aplica en morteros, hormigón, pavimentación, hormigón armado, firme de calles…
·         Siderúrgicos: son a los que se les añade metal, para darle consistencia. Se usa en obras marítimas, pavimentaciones y cimentaciones.
·         Puzolánicas: se añade al cemento puzolana.

·         Aluminosos: se les añade aluminio, y se utiliza en el cubrimiento de hornos, protección de tubos metálicos…

La arcilla.

La arcilla es un material sintético, ya que se obtiene de cocer tierra arcillosa. Esta tierra está formada por rocas sedimentarias de silicatos de aluminio hidratadas y constituidas por una combinación de arcilla común, feldespato y agua.

Algunas de las propiedades más características de la arcilla son:
·         Una buena permeabilidad.
·         Una buena resistencia a la intemperie y a todo tipo de condiciones meteorológicas.
·         Una buena resistencia a la compresión.
·         Resisten temperaturas extremas, así como las radiaciones solares.
·         Si se mezclan con agua se vuelven plásticos; si se secan vuelven a ser duros y frágiles.

Algunas de las aplicaciones de la arcilla son:
·         Ladrillos: pueden adquirir diferentes formas según su uso y suelen utilizarse en la construcción, pues resisten mucho a la intemperie.
·         Tejas: están destinadas a cubrir los tejados de los edificios, ya que son impermeables y duraderas.
·         Azulejos, gres y pavimentos: se suelen poner en los suelos puesto que son muy resistentes a los agentes químicos y tienen una mínima absorción de agua.
·         Loza y porcelana: se utiliza en vajillas y aplicaciones sanitarias, ya que tienen una capa protectora e impermeable, además de ser aislantes frente al calor y ser ornamentales.
                 Uso eléctrico: para las resistencia, ya que no conducen la electricidad   

Impacto ambiental de los plásticos.

El principal impacto de los plásticos para el medio ambiente son los residuos que este produce. Nuestra sociedad de consumo no ha parado de consumir especialmente este tipo de materiales, generando una gran cantidad de estos residuos una vez utilizados.  Debemos distinguir entre dos tipos de residuos; los residuos industriales (son aquellos que se producen durante el proceso de fabricación de los objetos acabados) y los residuos postconsumo (los objetos acabados que se han tirado al haber llegado al final de su vida útil). Para acabar con este problema, debemos seguir los pasos de la regla de las tres R, que ya explicaremos en una entrada más adelante. 

Sistemas de transformación de los plásticos.

Los sistemas de transformación de los plásticos que destacaremos serán:
·         Prensado: consisten es poner sobre un molde con la forma que queremos que sea nuestro plástico, calentar el plástico, y poner sobre él otro molde que lo comprima, haciendo que el plástico fundido se reparta por todas las cavidades. Después se enfría para que se solidifique. 
·         Inyección: en esta ocasión disponemos de un molde cerrado, con una cavidad por la cual se debe introducir a presión el plástico calentado. Esto se consigue gracias a la acción de un pistón que empuja el plástico (que está en un cilindro caliente).


·         Extrusión: consiste en un cilindro caliente, el cual tiene en su interior un tornillo sinfín que lleva el material hasta una salida más pequeña del cilindro, que tiene forma para dar lugar a tuberías y varillas.
·         Soplado: consiste en envolver una probeta de plástico alrededor de la extrusora, a cual es introducida en un molde. La función de la extrusora es la de inflar el plástico como si de un globo se tratase, adaptándose a las formas del molde.



·         Laminación-calandrado: esta técnica sirve para producir láminas. Para ello, se hace pasar el plástico caliente por rodillos que van en sentido inverso, por lo que se estira el plástico progresivamente formando láminas.

·         Termoconformado: se dispone de una lámina del plástico calentado sobre un molde, y posteriormente se plancha con un émbolo sobre el molde, para darle la forma deseada.