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La verdadera gravedad del calentamiento global y la crisis ecológica

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Los peligros asociados a un calentamiento global superior a los dos grados centígrados no son los únicos a los cuales podríamos enfrentarnos en el futuro cercano. Un peligro más serio es el que representa, tal como plantean los científicos Natalia Shakhova e Igor Semiletov (Universidad de Alaska Fairbanks), el riesgo de liberaciones supermasivas inminentes de metano desde el Ártico. Esto último como producto del derretimiento acelerado del permafrost (o turbas congeladas) de las estepas y lechos marinos siberianos, y la consecuente desestabilización y potencial liberación de las enormes reservas naturales de metano existentes en dicha área.

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Durante días recientes se ha conocido que un 86% de la población chilena considera al cambio climático como la mayor amenaza a la seguridad que enfrenta nuestro país. A nivel mundial, una serie de países colocan también este problema dentro de sus preocupaciones fundamentales. Y existen muy buenas razones para esta preocupación. De hecho, si se estableciera una analogía entre la crisis ecológica actual con algún tipo de enfermedad terminal, podríamos decir que aquella estaría a punto de alcanzar un carácter irreversible. Lo anterior por varios motivos basados en datos científicos irrefutables.

Uno de dichos datos es el reciente rebasamiento de las 400 partículas por millón (ppm) en los niveles de dióxido de carbono (CO2) atmosférico, pudiendo alcanzarse durante las próximas décadas cifras superiores a los 500 ppm. Para hacernos una idea de lo que significan estos números, basta con mencionar que jamás en la historia de nuestra especie hemos vivido en un planeta con niveles de CO2 semejantes. De hecho, de acuerdo a algunos científicos tales como James Hansen (ex director del Goddard Institute de la NASA), el límite de sustentabilidad de la civilización moderna se encontraría en cifras cercanas a los 350 ppm.

Lo anterior posee una importancia clavem debido a los efectos que tiene el dióxido de carbono en la atmósfera terrestre, constituyendo uno de los principales gases de efecto invernadero causantes del calentamiento global. Esto queda en evidencia si tomamos en cuenta las estimaciones de la ONU que, basándose en los niveles actuales de CO2 en el planeta y en la proyección de las emisiones industriales durante las próximas décadas, predicen un aumento probable de la temperatura global de hasta cinco grados centígrados para fines de este siglo. Es decir, una cifra ampliamente superior a la barrera de los dos grados centígrados, límite establecido a partir del cual el calentamiento global se transformaría en un fenómeno de enormes dimensiones.

Han sido justamente algunas de las principales agencias climáticas y potencias alrededor del mundo las que vienen reconociendo, progresivamente, esta dramática situación. Un ejemplo de aquello puede encontrarse en las afirmaciones de la ONU y algunos investigadores tales como Peter Cox (Hadley Center) en torno a las consecuencias que podría tener un aumento de tres o cuatro grados centígrados de la temperatura global durante este siglo, pudiendo producir este último la desaparición de una gran parte de los ecosistemas terrestres y marinos: por ejemplo, el Amazonas o los arrecifes coralinos.

De acuerdo al climatólogo Peter Wadhams, de la Universidad de Cambridge, en efecto, un aumento de cuatro grados centígrados se asociaría, inevitablemente, al quiebre de los sistemas agrícolas y la imposibilidad de la mantención de los sistemas urbanos y los niveles actuales de población mundial.

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Si tomamos ahora el peor escenario de calentamiento global considerado por la ONU: es decir, un aumento de aproximadamente cinco o seis grados centígrados para fines de siglo, estaríamos refiriéndonos en este caso, nada menos, que a la posible extinción de una gran parte de las especies naturales.

Y aquí no existe exageración alguna, esto si tenemos en cuenta que un aumento de cinco o seis grados centígrados en pocas décadas constituiría un fenómeno de tal gravedad que tendría pocos parangones en la historia geológica. Es más, algunos de los cambios ambientales más drásticos que ha presenciado la humanidad en el pasado, entre otros el ocurrido al fin de la época glacial (o Pleistoceno), cuando la temperatura mundial experimentó un incremento de aproximadamente 5 grados centígrados, se produjo en un periodo de varios miles de años y no en décadas, tal como podría suceder hoy.

Cabe destacar, asimismo, que ejemplos de un aumento fulminante de cinco o seis grados centígrados de la temperatura global solo pueden encontrarse en algunos de los eventos climáticos más destructivos del pasado terrestre. Uno de aquellos es el llamado “Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno” (PETM), el cual habría dado paso a un violento fenómeno de extinción masiva que marcó la aparición de los linajes de mamíferos actuales.

Ahora bien, los peligros asociados a un calentamiento global superior a los dos grados centígrados no son los únicos a los cuales podríamos enfrentarnos en el futuro cercano. Un peligro todavía más grave es el que representa, tal como plantean los científicos Natalia Shakhova e Igor Semiletov (Universidad de Alaska Fairbanks), el riesgo de liberaciones supermasivas inminentes de metano desde el Ártico. Esto último como producto del derretimiento acelerado del permafrost (o turbas congeladas) de las estepas y lechos marinos siberianos, y la consecuente desestabilización y potencial liberación de las enormes reservas naturales de metano existentes en dicha área.

En este caso, nos estaríamos refiriendo a reservas de carbón cuyo impacto superaría ampliamente al de la totalidad de los gases de efecto invernadero liberados por el hombre desde el comienzo de la Revolución Industrial. Esto, si tenemos en cuenta, por ejemplo, que solamente el 1% de los depósitos estudiados en Siberia oriental por Shakova y Semiletov (aquello sin considerar el conjunto de las reservas de metano existentes en otras zonas de Siberia, Alaska u otros puntos del Ártico), serviría para doblar la cantidad de metano existente actualmente en la atmósfera.

La gravedad de lo anterior radica en que dichas liberaciones supermasivas implicarían, entre otras cosas, una aceleración del calentamiento global, rebasándose con ello la ya mencionada barrera de los dos grados en fechas tan cercanas como la década de 2020. En el peor de los casos, de producirse estas liberaciones (las cuales, de acuerdo a algunos estudios, podrían ya encontrarse en fase inicial), estaríamos hablando de un aumento de la temperatura mundial que podría llegar a los diez grados centígrados (o más) hacia el 2100. Esto último, si tomamos en cuenta además –tal como plantea el ya citado climatólogo Peter Cox– el efecto catalizador que tendría la disminución de los aerosoles en la atmósfera terrestre.

Y en este punto ya no existe mucha discusión o conjetura posible. Un calentamiento global que supere los cuatro o cinco grados en pocas décadas durante este siglo, nos pondría ante un escenario nunca antes registrado en el mundo actual. Tal vez el único parangón posible con un escenario de este tipo sería el desarrollado durante la extinción Pérmica-Triásica que acabó, hace 250 millones de años, con más del 95% de la vida sobre la Tierra.

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Fuente/elmostrador/www.chiledesarrollosustentable.cl
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Conversación

De que están hechos los rayos: PUEDEN AYUDARNOS A DEPURAR EL AGUA Y A AFRONTAR LA SEQUÍA

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El agua dulce es un bien escaso que tan sólo representa el 2,5 % del agua total presente en nuestro planeta y que no está distribuido de manera uniforme. En regiones donde los recursos hídricos son poco abundantes o escasos, el acceso al agua se complica en situaciones sobrevenidas como tiempos de sequía o cuando se detectan contaminantes nocivos para la salud que los métodos de tratamiento tradicionales no son capaces de eliminar.


Surgen entonces problemas de desabastecimiento que reavivan la competencia que ya existe entre las necesidades de agua de los seres humanos y las de determinadas actividades económicas, particularmente la agroganadera y la industrial.

Cómo obtener agua apta para su reutilización

Asegurar el acceso al agua se plantea como un gran reto que requerirá del uso combinado de muchas y creativas soluciones. Una de ellas es la reutilización. Se basa en la idea de no desechar las aguas residuales, sino aplicarles métodos de tratamiento avanzados que permitan reducir los contaminantes hasta un nivel en el que sean potables, estén lo suficientemente tratadas como para recargar acuíferos o puedan ser reutilizadas de manera segura para riego, lavado o en procesos industriales.

Los métodos convencionales de tratamiento de agua (basados principalmente en la filtración y en la desinfección) se remontan a casi 100 años y no consiguen eliminar contaminantes de creciente preocupación, como compuestos orgánicos que no se degradan durante los tratamientos biológicos aeróbicos, basados en la degradación con bacterias en reactores.

Para conseguir la calidad del agua necesaria para su reutilización, se investigan hoy en día métodos como los procesos de oxidación avanzada. Se trata de procesos químicos que generan grandes cantidades del radical hidroxilo (muy reactivo) con el fin de descomponer compuestos orgánicos (incluyendo los compuestos orgánicos volátiles, pesticidas, compuestos perfluorados, productos de cuidado personal y farmacéuticos, entre otros), microorganismos y viru

El radical hidroxilo tiene un potencial de oxidación sólo superado por el flúor (que es tóxico) y doble que el del cloro. Tiene, además, la capacidad de descomponer los compuestos orgánicos en agua y dióxido de carbono junto con ácidos minerales y sales. De esta forma, los productos finales son esencialmente inofensivos.

En cuanto a su efecto sobre los microorganismos (como bacterias y hongos) y virus, los radicales hidroxilo los inactivan eficazmente gracias a su capacidad para modificar las propiedades de la membrana celular y llegar al interior de la célula, donde alteran el equilibrio de oxidación-reducción y dañan sus componentes.

Esta tecnología de oxidación avanzada convencional requiere la adición de reactivos químicos al agua para generar los radicales hidroxilo. Entre ellos, peróxido de hidrógeno y ozono.

La purificación de agua con plasma

Un plasma es un gas ionizado que contiene electrones, iones, átomos, moléculas, radicales y fotones. Hay plasmas naturales como los rayos o las auroras, pero también los podemos generar artificialmente comunicando suficiente energía a una sustancia (generalmente en estado gaseoso). Es el caso de los que se encuentran en el interior de los tubos fluorescentes, en algunos sopletes que se emplean para cortar metales y en bisturís médicos, por mencionar algún ejemplo.

La cuestión es ¿cómo podría esa mezcla gaseosa purificar agua? Se ha comprobado que, cuando un plasma se pone en contacto con el agua, genera grandes cantidades de radicales hidroxilo además de otras especies como peróxido de hidrógeno, ozono y aniones superóxido, entre otros.

El plasma también emite radiación ultravioleta y es fuente de ultrasonidos, por lo que su acción desencadena varios procesos de oxidación avanzada de manera simultánea, generándose una sinergia que potencia la eficiencia de la descontaminación. Frente a las técnicas de oxidación avanzada convencionales, la basada en el uso de plasmas tiene la ventaja de no precisar la adición de productos químicos al agua, además de que con ella se alcanzan velocidades de degradación y desinfección superiores.

Las investigaciones existentes hasta el momento son muy prometedoras ya que han demostrado la eficacia del plasma en la degradación de diversos compuestos orgánicos como pesticidas y medicamentos (incluyendo antibióticos), así como en la eliminación de bacterias y virus. Se investiga asimismo la eliminación de microplásticos y algas.

Mejorando el proceso
En nuestro laboratorio de la Universidad de Córdoba utilizamos plasmas generados por microondas (muy estables, reproducibles y controlables) para la decoloración de aguas cargadas de tinte, un problema asociado con las aguas residuales procedentes de la industria textil.

En un estudio reciente publicado en la revista Chemosphere hemos demostrado cómo mejorar el diseño del reactor (introduciendo una placa muy delgada de silicio que intensifica el campo eléctrico y la densidad de electrones) para que sea más eficiente y genere mayor cantidad de especies oxidantes en el agua. Esta nueva configuración ha sido empleada para remediar agua con altas concentraciones de tinte y permite reducir los tiempos de tratamiento, incrementando así el rendimiento energético del proceso.

La implantación de esta tecnología en plantas potabilizadoras requerirá resolver algunos aspectos como elucidar los mecanismos implicados en la degradación, controlar la potencial generación de compuestos indeseados y escalar esta tecnología para que se puedan tratar cantidades de agua que permitan satisfacer las necesidades de consumo.


Fuente/The Conversation
Chile Desarrollo Sustentable / www.chiledesarrollossustentable.cl
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Cambio Climático

Contaminantes Medioambientales: 10 CONTAMINANTES MUY PELIGROSOS, PUEDEN ESTAR EN CUALQUIER SITIO

Imagen-de-Felix-Wolf-en-Pixabay.

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Por acción del ser humano hay contaminantes medioambientales muy peligrosos en muchos sitios del mundo. El agua, los suelos y el aire del planeta están siendo bombardeados diariamente, con miles de productos tóxicos, que pueden persistir por siglos y envenenar a quienes viven en los ecosistemas afectados (desde una bacteria a un humano). Estos materiales causan millones de muertes de seres vivos, cada año.


10 contaminantes medioambientales muy peligrosos

Baterías de plomo-ácido

Estas baterías están compuestas de ácido sulfúrico y placas de plomo. Además de la toxicidad propia de los componentes, estos se oxidan cuando quedan expuestos, generando más contaminantes medioambientales muy peligrosos.

Productos de la minería

La mayoría de los desechos de la minería y del procesamiento de los minerales son tóxicos y afectan a más de 2 millones de personas en todo el mundo. Los químicos más peligrosos que son contaminantes medioambientales muy peligrosos, que se encuentran cerca de estos sitios son: arsénico, plomo, cromo, mercurio y cadmio.

Desechos del carbón

Los altos niveles de mercurio presentes en el aire son una grave amenaza para la salud de todos los seres vivos. Originados por las centrales eléctricas alimentadas con carbón, son capaces de viajar miles de kilómetros por el aire. Una vez que ingresa en el organismo es bioacumulable y altamente tóxico.

El dióxido de azufre (SO2) tiene el mismo origen (la quema de combustibles fósiles) y forma de expansión que el mercurio y es causante de graves afecciones como la bronquitis crónica, enfisemas, asma y cáncer de pulmón. Por eso es uno de los principales contaminantes medioambientales muy peligrosos

Mercurio del oro

El proceso de extracción de oro (que generalmente se realiza al aire libre) libera más mercurio, que cualquier otro sector industrial a nivel mundial. El mercurio vaporizado es un potente neurotóxico que causa trastornos en el desarrollo y afecta el sistema nervioso central. Las aguas contaminadas por mercurio son muy difíciles de recuperar.

Fundición de plomo

Cada vez que se funde el plomo para producir diversos productos secundarios, se liberan varios elementos tóxicos (como el hierro o el zinc), puesto que la eliminación de las impurezas se hace por calor extremo y agregado de químicos y los gases y partículas contaminantes residuales, afectan a la salud de 2.5 millones de personas.

Plaguicidas

Tanto la producción, como el almacenamiento y la aplicación de este tipo de agentes químicos, resultan de alta peligrosidad para la salud. De hecho, es un elemento letal para los parásitos (hongos, insectos, etc.) pero puede acabar en las aguas, suelos, aire y hasta en un plato de ensalada. Sus efectos para la salud van desde una irritación, hasta el cáncer.

Arsénico

El arsénico que se ha filtrado hacia las aguas subterráneas, tras varias décadas de empleo para varios usos que hoy están prohibidos, es un grave problema. En muchos sitios del sur de Asia hay personas que aún beben estas aguas con contaminantes medioambientales muy peligrosos y tiene problemas de salud tales como disfunciones circulatorias y cáncer.

Aguas residuales industriales

Se llama agua residual, a aquella que ha sido objeto de procesos industriales y se drena hacia otras corrientes. Si no existe un proceso de recuperación de las mismas, previo al volcado, estas pueden contener todo tipo de contaminantes medioambientales muy peligrosos, que pueden ser letales (agentes patógenos, metales pesados, toxinas, etc.).

Cromo

Si bien el cromo es un elemento imprescindible para el cuerpo humano, el que emplea la industria del tinte (agregar color a los materiales) y las curtiembres (tratamiento de los cueros), el cromo IV es altamente contaminante y tan tóxico, que puede resultar mortal para los seres vivos y para la naturaleza.

Herbicidas

Si los pesticidas se emplean para eliminar plagas de origen generalmente animal, esos productos se aplican para matar las “malas hierbas”. El tristemente célebre Glifosato es el más vendido del mundo. Aun habiendo sido declarado “probable cancerígeno”, la UE sigue planteándose la posibilidad de permitir su uso. Por estas razones es tan importante controlar estos contaminantes medioambientales muy peligrosos.


Fuente/Ecoticias 
Chile Desarrollo Sustentable.cl / www.chiledesarrollosustentable.cl
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Hidrógeno Verde un Motor de Sostenibilidad para el Medio Ambiente y la Energía Limpia

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En la era de la transición energética hacia fuentes más sostenibles y limpias, el hidrógeno verde se destaca como una solución innovadora con el potencial de revolucionar nuestro enfoque hacia la protección del medio ambiente y la mitigación del cambio climático.


Analicemos más detenidamente cómo el hidrógeno verde impacta en estos ámbitos clave y promueve la adopción de energías limpias.

Protección del Medio Ambiente:

El proceso de producción de hidrógeno verde, mediante la electrólisis del agua utilizando energía renovable, evita la emisión de gases de efecto invernadero y otros contaminantes asociados con los métodos tradicionales de producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles. Esta característica lo convierte en una opción ambientalmente amigable que contribuye a la reducción de la contaminación atmosférica y la preservación de la calidad del aire, beneficiando tanto a la salud humana como a los ecosistemas terrestres y acuáticos.

Lucha contra el Cambio Climático:

El hidrógeno verde desempeña un papel crucial en la lucha contra el cambio climático al reducir las emisiones de carbono y otros gases de efecto invernadero. Al integrarse en sectores clave como el transporte, la industria y la generación de energía, el hidrógeno verde permite una transición hacia sistemas energéticos más bajos en carbono, contribuyendo así a los esfuerzos globales para limitar el calentamiento global a menos de 2 grados Celsius por encima de los niveles preindustriales. Además, al fomentar el uso de fuentes de energía renovable para su producción, el hidrógeno verde impulsa la descarbonización de la economía y acelera la transición hacia un futuro más sostenible y resiliente.

Promoción de Energías Limpias:

El hidrógeno verde impulsa la adopción y expansión de energías limpias al servir como una forma versátil de almacenamiento y transporte de energía renovable. Su capacidad para almacenar energía en forma de hidrógeno permite superar los desafíos de la intermitencia de fuentes como la solar y la eólica, facilitando una integración más efectiva de energías renovables en la red eléctrica. Además, el hidrógeno verde puede utilizarse en una variedad de aplicaciones, desde el transporte de larga distancia hasta la calefacción residencial, ofreciendo una alternativa sostenible y versátil a los combustibles fósiles.

El hidrógeno verde destaca como una solución innovadora y sostenible que aborda los desafíos del medio ambiente, el cambio climático y la energía limpia. Con su potencial para reducir las emisiones de carbono, impulsar la adopción de energías renovables y promover la innovación tecnológica, el hidrógeno verde representa un paso crucial hacia un futuro más limpio, seguro y sostenible para todos. Como experto en energía, veo en el hidrógeno verde una herramienta poderosa para transformar nuestro sistema energético y proteger el planeta que llamamos hogar.

Un Impulso hacia la Sostenibilidad Energética

El hidrógeno verde emerge como una solución prometedora en la búsqueda de una transición hacia un futuro energético más sostenible y limpio. Como experto en energía, exploraremos las características, beneficios, inicios y su impacto en la lucha contra el cambio climático y la preservación del planeta.

Características del Hidrógeno Verde:

El hidrógeno verde se produce mediante la electrólisis del agua utilizando energía renovable, como la solar o eólica. Este proceso no emite dióxido de carbono, lo que lo convierte en una fuente de energía limpia y libre de carbono. Además, el hidrógeno verde puede almacenarse y transportarse fácilmente, lo que lo hace versátil y adecuado para una variedad de aplicaciones, desde el transporte hasta la generación de electricidad y la industria.

Beneficios del Hidrógeno Verde:

Los beneficios del hidrógeno verde son diversos y significativos. En primer lugar, su producción y uso contribuyen a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, ayudando a mitigar el cambio climático y mejorar la calidad del aire. Además, el hidrógeno verde puede servir como una forma de almacenamiento de energía, complementando la intermitencia de las fuentes de energía renovable y contribuyendo a la estabilidad de la red eléctrica.

En resumen, el hidrógeno verde representa un motor de sostenibilidad que impulsa la protección del medio ambiente, la mitigación del cambio climático y la promoción de energías limpias. Con su capacidad para reducir las emisiones de carbono, promover la adopción de energías renovables y fomentar la innovación tecnológica, el hidrógeno verde se posiciona como una pieza clave en la transición hacia un futuro más limpio, seguro y sostenible para todos. Como experto en energía y medio ambiente, veo en el hidrógeno verde una herramienta poderosa para transformar nuestro sistema energético y preservar el planeta que llamamos hogar para las generaciones venideras.


Chile Desarrollo Sustentable / www.chiledesarrollosustentable.cl
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