1 de abril de 2014

Energías Limpias by Manuel Cartagena


 FUSIÓN NUCLEAR
 la energía de las estrellas.



 1. ¿Cual es aproximadamente la población mundial actual? ¿Cual va a ser su evolución en un futuro? ¿Somos actualmente más consumidores de energía? ¿Es sostenible esta situación? Describe brevemente y contestando a estas cuestiones el problema energético al que nos enfrentamos actualmente.

Actualmente somos casi 7.000 millones de personas en la Tierra, pero calculan que a finales de este siglo seremos mas de 10.000 millones de personas.

En España actualmente consumimos un 30% más de energía por persona que a principios del siglo XX esto supone un gran problema debido a la crisis energética que se sufre actualmente. De la toda la energía consumida en nuestro país la mitad esta destinada a la industria, que al estar diseñada y construida con gran anterioridad a los comienzos de la crisis no hace un uso adecuado de esta, y tiene unos consumos excesivos de energía.

Mediante el siguiente grafico podemos observar como ha variado el consumo de energía en España. Durante los últimos años ha habido una tendencia a aumentar el consumo de gas natural, hasta un consumo actual del 16%, según el C.O.R.E.S (Corporación de Reservas Estratégicas de Productos Petrolíferos), mientras que el petróleo sigue representando un 51%. Esto supone un peligro para el planeta, porque cada vez consumimos más.

'Consumo de energía en España'

 2. En el vídeo se comenta que la obtención de energía en un futuro próximo será técnico y no de materias primas, ¿por qué crees que se realiza esta afirmación?

Se preve que en un futuro cercano, produciremos toda la energía por la fusión nuclear, la cuál es prácticamente ilimitada, no contamina el medio ambiente y no requiere de una gran cantidad de materias primas.



3. Explica por qué la fusión nuclear es una opción en la que se trabaja actualmente para abastecer la gran demanda de energía ¿Qué cantidad de energía puede llegar a producir? ¿Produce residuos? ¿Necesita combustible?

La energía producida es la mejor opción para abestecer el consumo energético de todas las personas de la tierra porque produce muchísima energía y es inagotable.
La fusión nuclear puede producir millones de veces más energía que cualquier combustible fosil, aproximádamente 1 kg de combustible de fusión genera la energía de 10.000.000.000 de kg de cualquier combustible fósil.
No produce absolutamente ningún tipo de residuo.
Actualmente los científicos trabajan haciendo energía de fusión nuclear fusionando los átomos de Deuterio y Tritio (ambos faciles de conseguir).


4.  Describe los plazos para que la fusión nuclear sea una realidad. ¿Existe algún prototipo de reactor de fusión ya construido? ¿Donde está localizado? ¿A qué problemas técnicos nos enfrentamos?

 Sin lugar a dudas la fusión nuclear será protagonista en materia energética de aquí al 2020. Para el 2018 se pondrá en marcha el reactor de fusión ITER, un proyecto financiado por múltiples países del mundo y que seguramente cambiará las reglas del juego. Actualmente el reactor de fusión está situado en Oxford, Londres.

http://www.arrakis.es/~lallave/nuclear/tokamak2.jpg



27 de marzo de 2014

Carta del jefe indio Sealth

Dos modelos de desarrollo:
Carta del Jefe indio Sealth


by Manuel Cartagena and Pascual Pertegal


Jefe Seattle fue el líder de las tribus amerindias "suquamish" y "duwamish" en lo que ahora se conoce como el estado de Washington, USA. Siendo una figura prominente entre su gente, se convirtió al catolicismo y buscó un camino de acomodación para los colonos blancos, teniendo una estrecha relación personal con David Swinson "Doc" Maynard.

El jefe Seattle dio un discurso en enero de 1854, el cual fue mencionado por el Dr. Henry A. Smith en el Seattle Sunday Star en 1887. Es comúnmente conocida como Respuesta del Jefe Seattle debido a que era un discurso que contestaba al gobernador territorial Isaac I. Stevens. Aunque no hay duda de que el jefe Seattle dio la charla, se pone en duda la exactitud del relato de Smith. Y aun más lo son los posteriores relatos que derivan del de Smith.

Pese a que se sabe que Smith acudió a escuchar la alocución, este no hablaba el idioma lushootseed del jefe Seattle, y hay cierta incertidumbre acerca de qué cantidad fue acaso traducido, incluso al Chinook, en ese momento. Según la National Archives and Records Administration (Administración Nacional de Archivos y Registros), «La ausencia de toda evidencia contemporánea...crea dudas acerca de la precisión de la capacidad de reproducción del Dr. Smith en 1887, unos treinta y dos años después del presunto episodio. Por ello es imposible...ni confirmar ni desmentir la validez de este...mensaje».

Ciertamente, la retórica que engalona la versión de Smith es suya y no del jefe Seattle. Muchos de los conceptos y las palabras presentes en la versión de Smith serían difíciles de expresar en Chinook, y parece claro que la interpretación de Smith posiblemente captura el estilo de Seattle, más que sus contenidos específicos. Aunque el contenido del discurso está en duda, testigos contemporáneos están de acuerdo en que tuvo aproximadamente media hora de duración, y que, durante todo el tiempo, el jefe Seattle, un hombre alto, tenía una mano en la pequeñísima cabeza del gobernador Stevens.

William Arrowsmith editó una segunda versión del discurso en lenguaje contemporáneo en los años 1960. Joseph Campbell y Bill Moyers citaron el discurso del jefe Seattle.

La versión más reciente guarda poco parecido a la antigua. Es fruto del trabajo de Ted Perry, guionista para la película "Home" de 1972 sobre ecología. Esta versión trata al jefe Seattle como un visionario ecologista anticipado a su tiempo, hablando sobre el conocimiento de su gente en el funcionamiento de la naturaleza.

Esto condujo a que se convirtiese en un modelo a seguir del movimiento ecologista (justificadamente o no). Una interpretación acortada de la tercera versión también está circulando.

21 de febrero de 2014

El origen de la vida by Manuel Cartagena




PRIMEROS INDICIOS DE VIDA

La Tierra se formó hace 4.600 millones de años. Cerca de 1000 millones de años más tarde ya albergaba seres vivos . Los restos fósiles más antiguos conocidos se remontan a hace 3.800 millones de años y demuestran la presencia de bacterias,organismos rudimentarios procariotas y unicelulares.

Muy recientemente se han descubierto pruebas de vida aún más antiguas en forma de indicios de actividad fotosintética con una antigüedad de 3.850 millones de años.

Las condiciones de vida en esa época eran muy diferentes de las actuales. La actividad volcánica era intensa y los gases liberados por las erupciones eran la fuente de la atmósfera primitiva, compuesta sobre todo de vapor de agua,dióxido de carbono, nitrógeno, amoníaco, sulfuro de hidrógeno y metano y carente de oxígeno. Ninguno de los organismos que actualmente vive en nuestra atmósfera hubiera podido sobrevivir en esas circunstancias. El enfriamiento paulatino determinó la condensación del vapor y la formación de un océano primitivo que recubría gran parte del planeta.

APARICION DE LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS

La primera teoría coherente que explicaba el origen de la vida la propuso en 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparín. Se basaba en el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace de 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (oxígeno,metano,amoníaco), dieron lugar a unas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparín, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diverdificándose.

Estas hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de la década de 1950 por el estadounidense Stanley Miller, quien recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años (es decir, una mezcla de metano, amoníaco, hidrógeno, sulfuro de hidrógeno y vapor de agua). Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas. Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparín.


PRIMERAS CÉLULAS

Todos los seres vivientes están formados por células cada una de ellas encerradas en una membrana rica en lípidos especiales que la aisla del medio externo. Estas células contienes los ácidos nucleicos ADN y ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de proteínas.

Pueden formarse membranas lipídicas en ausencia de vida. Esto ya lo demostró Oparin, quien, en efecto, obtuvo en el curso de sus experimentos medio ricos en moléculas biológicas separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. Estas "gotitas", a las que llamó coacervados, recuerdan a células rudimentarias. Otros investigadores han obtenido también estructuras similares. La teoría de Oparin se vio reforzada por los descubrimientos de un paleontólogo francés que identificó estructuras de este tipo con una antigüedad de 3.000 millones de años; se llaman cocoides, y se consideran antepasados de las bacterias.

Así, la primera forma de vida terrestre probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de reproducirse por división.


FUENTES HIDROTERMALES Y ORÍGEN DE LA VIDA

En el océano Pacífico a muchos miles de metros de profundidad, se han descubierto fuentes hidrotermales de agua que brota de una temperatura de 350 º C y está cargada de numerosas sustancias, entre ellas sulfuro de hidrógeno y otros compuestos de azufre. Al rededor de estas fuentes abunda la vida y proliferan unas bacterias quimiosintéticas que extraen su energía de los compuestos azufrados del agua y que, de este modo, reemplazan a los organismos fotosintéticos, que toman la energía de la luz solar (además, estas bacterias no pueden vivir en medios con oxígeno). Las condiciones de vida que reinan en la proximidad de estas fuentes recuerdan bastante a las comunes hace 3.500 millones de años. Por eso algunos investigadores defienden la idea de que la vida apareció en el fondo oceánico, cerca de estas fuentes hidrotermales, y no en la superficie, en las charcas litorales expuestas a luz solar intensa.

EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA Y DIVERSIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS

Fuese cual fuese el lugar en que surgió la vida, es seguro que los primeros seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en ausencia de oxígeno, pues este gas todavía no se encontraba en la atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años, cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmósfera.

Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la capacidad de filtrar los rayos ultravioletas nocivos para los seres vivos. A partir de este momento se asiste a una verdadera explosión de vida. Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.500 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones. Cuando la capa de ozono alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la tierra firme.

18 de febrero de 2014

AGUJEROS NEGROS by Manuel Cartagena


Un agujero negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Sin embargo, los agujeros negros pueden ser capaces de emitir radiación, lo cual fue conjeturado por Stephen Hawking en los años 1970. La radiación emitida por agujeros negros como Cygnus X-1 no procede del propio agujero negro sino de su disco de acreción.

La gravedad de un agujero negro, o «curvatura del espacio-tiempo», provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es previsto por las ecuaciones de campo de Einstein. El horizonte de sucesos separa la región del agujero negro del resto del universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo los fotones. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 70, Hawking, Ellis y Penrose demostraron varios teoremas importantes sobre la ocurrencia y geometría de los agujeros negros. Previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría cuasi-esférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.

Se conjetura que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hay agujeros negros supermasivos. La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.