4.Concienciémonos con las 3 R: Reducción, reutilización y reciclaje

El esfuerzo científico y tecnológico ha permitido mejorar nuestro nivel de vida. Ha quedado recogida en el informe Brundtland y en el Protocolo de Kioto este esfuerzo debe intentar extenderlo a toda la población del planeta sin comprometer a toda la población del planeta sin comprometer a las generaciones venideras. Pero este es un objetivo que depende en nuestra voluntad para alcanzarlo. En las manos de todos vosotros esta el poder para cambiar nuestro futuro.

La ley de las 3R, es un termino creado por organizaciones ecologistas, designa tres acciones fundamentales para promover un desarrollo sostenible: Reducción, Reutilización y Reciclaje.

A continuación ofrecemos una lista de acciones que podemos tomar en cuenta para adaptarnos a las 3R.

Reducción del consumo:

• Utilizar medios de transporte publico.

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  Reciclado de agua

  Racionalizar el uso del agua. Mantener el grifo cerrado mientras nos lavamos las manos y los dientes. No usar la lavadora o el lavavajillas a menos que esten cargados al completo.
• Acudir con una lista de la compra que recoja los productos que realmente necesitamos.
• Evitar el consumo irracional basado únicamente en el hecho de que los precios sean mas reducidos.
• No dejarse esclavizar por las modas y la ropa de marca.
• Evitar comprar productos con un exceso de material de embalaje y empaquetado.
• Acudir al mercado con un carro de la compra o reutilizar bolsas.

Reutilización 

Reutilización de objetos que han perdido su función original:

• No tirar las bolsas de plástico sino guardarlas para diversos usos.
• Utilizar los folios impresos por una cara.
• No tirar nuestra ropa y calzado usado a la basura.
• No tirar los electrodomésticos en el primer momento en el que tengan una avería.
• Comprar pilas recargables.

Reciclaje:

Reciclado

• Separar nuestros residuos:( uno para residuos orgánicos, otro para papel y cartón, otro para vidrio, y otro para plásticos y metales).
• Comprar artículos envasados con materiales fácilmente reciclables.
• Consumir artículos elaborados con materiales reciclados .

3.La sociedad de consumo

Homo Sapiens

El Homo Sapiens esta presente desde hace mas de 50.000 años. Durante la mayor parte las generaciones se sucedieron sin que tuviesen otro medio de subsistencia que la caza y la recolección. Tras la revolución del Neolítico se invento la agricultura y ganadería ,experimentando algunos progresos científicos y técnicos. Todos estos cambios se han producido en una facción de tiempo si lo comparamos con los años que habitamos en este planeta. Los europeos estamos sometidos a condiciones geoclimáticas muy semejantes o muchos otros sitios.

Consumismo

El ser humano agudiza su ingenio solo cuando la necesidad le obliga a ello. Durante miles de años no sentía mas necesidad que la de sobrevivir. En Europa Occidental, conseguir muchas riquezas se convirtió en una necesidad tan fuerte como alimentarse.

Fue esta la espiral que facilito la revolución industrial y el advenimiento de la sociedad de consumo.

En el presente,asuntos como el cambio climático, la extinción de especies o la superpoblación preocupa tanto a políticos como a ciudadanos. Muchas son las personas que alarman sobre el destino de nuestro futuro y la necesidad de tomar medidas con respecto a los modelos de desarrollo que dirigen nuestra sociedad. Lo que no cabe duda es que empezamos a tomar conciencia de estos problemas a los que nos ha conducido la moderna economía de mercado, la globalización y el consumismo.

Toda propuesta de desarrollo sostenible pasa por renunciar a buena parte de nuestras comodidades, esto plantea dificultades:

C. climático

¿Como conseguir que todos acepten ese sacrificio sin que algunos se aprovechen de él?, ¿Como hacerlo sin que nuestra economía de mercado basada en el consumo se hunda?. Este es el reto al que nos enfrentamos.

2.La celulosa y el problema de la deforestación

La celulosa es un polímero formado por moléculas de glucosa, forman parte de la pared celular de las plantas, arboles ,arbustos y constituye el 90% de la composición del algodón. La industria papelera es la principal demandante de esta materia.

Su utilización plantea serios problemas medioambientales. La mayor parte de las aplicaciones del papel exigen una alta calidad.

Esto implica un tratamiento químico para eliminar la lignina presente en la pasta de madera, esto causa una excesiva consumición de agua que a su vez se contamina.

La empresas papeleras son incapaces de garantizar la ausencia total de sustancias tan peligrosas como las dioxinas entre los residuos finales derivado del procesamiento de la celulosa.

Las consecuencias de la explotación forestal son aterradoras, en menos de un siglo a superficie mundial de selva tropical se ha reducido a menos de la mitad. Si el ritmo de destrucción se mantiene, en pocas décadas el cinturón verde ecuatorial que rodea al mundo, habrá desaparecido.

Como alternativa ecológica, las plantaciones forestales no llegan a convertirse en sumideros de CO2 naturales, porque los ejemplares cultivados son talados igualmente para la utilización de la industria.En el Tercer Mundo las plantaciones desplazan a los habitantes de la región donde se encuentran viéndose obligados a talar en otras zonas para la agricultura y ganadería de subsistencia.

El impacto medioambiental de las plantaciones resulta ser importante debido a que al ser monocultivos reduce la biodiversidad en el ecosistema. El protocolo de Kioto incluye algunas clausulas con el objetivo de regular las plantaciones forestales.

Las empresas productoras de celulosa están abusando de plantaciones de géneros de rápido crecimiento como el eucalipto y el pino.

El eucalipto es un árbol típico de Oceanía que ofrece una madera de excelente calidad y en tres años puede alcanzar los diez metros de altura, sin embargo, su introducción en un ecosistema provoca serias alteraciones como la destrucción de los demás arboles y deteriorando el suelo ya que segrega sustancias que inhiben el crecimiento de las demás especies .

1.Impacto económico y ambiental del uso de los nuevos materiales

El petróleo

El ser humano es la única especie que ha sabido transformar la naturaleza para su beneficio. El avance de la ciencia ha hecho posible la revolución industria. La sociedad occidental cree que domina la naturaleza y que por eso puede tomar de ella cuanto necesite. Ahora nos damos cuenta de una realidad muy dura :el ser humano jamás ha dependido tanto de la naturaleza como ahora.

Un ejemplo significativo es el caso del petróleo, es una materia prima indispensable para nuestra economía mundial. Las reservas mundiales de esta materia no tardaran en agotarse debido a la falta de nuevos yacimientos. Cuando el petróleo se acabe surgirán graves problemas como el déficit energético y el colapso de la economía mundial.

Dominación de África

Para evitar este desastre podríamos usar productos agropecuarios como el biodiesel y el bioetanol. El uso de estos nuevos materiales acarrearía consecuencias económicas, ecológicas, políticas y sociales. El tercer mundo es el escenario de multitud de conflictos debido a que África es el país mas recursos minerales como, el oro, el uranio, el cromo, el aluminio, el níquel y sobretodo el Petróleo.

Petróleo en  África

Los países africanos sufren una forma de explotación llamada neocolonialismo, las multinacionales europeas y norteamericanas llevan a cabo políticas de dominación económica.

Los efectos sobre el medio ambiente de nuevos materiales no tardaran en notarse. La duración de un aparato electrónico es corta por lo que el volumen de desechos electrónicos seguirá aumentando.

Este es un problema muy grave porque:

• Los componentes de los aparatos electrónicos son muy difíciles de separar.

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  Chatarra electrónica

  Algunos materiales para la fabricación de estos aparatos son contaminante y nocivos para nuestra salud.

Los componentes mas peligros de estos aparatos son:

• Plomo:Su ingesta puede causar trastornos neuronales y dañar riñones y al aparato reproductor.
• PVC:Si se quema, se liberan a la atmósfera sustancias doradas llamadas dioxina que son tóxicas.

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  Bromo:Los materiales ignífugos compuesto de bromo afectan a la glándula tiroides provocando malformaciones fetales y el crecimiento.
• Bario:Una exposición prolongada a dosis elevadas puede causar alteraciones orgánicas.
• Cromo:Su inhalación causa bronquitis, puede dañar el hígado y riñones.
• Mercurio:Su ingesta puede provocar deficiencias cerebrales y hepáticas, en fetos y lactantes.
• Berilio:Altamente cancerígeno.
• Cadmio:Una exposición prolongada puede degradar los riñones y huesos.

Estos residuos no deberían mezclarse con la basura normal. Los ayuntamientos de las ciudades han dispuesto emplazamientos de recogida de basura selectiva: los puntos limpios. En ellos se colocan desperdicios como basura tecnológica.

5.El avance de la nanotecnología

Nanorobots

Desde que se desarrollaron los circuitos integrados la escala de integración ha llegado hasta limites inimaginables. Los circuitos electrónicos basados en el silicio están llegando a sus limites físicos. La nanotecnología está ya en condiciones de dar el siguiente paso : los transistores son componentes de los chips , estos serán sustituidos por moléculas llamadas rotaxanos. Los nanotubos son buenos conductores de la electricidad actuando como cables ultrafinos. Los ordenadores moleculares pronto podrán ser una realidad.

La tecnología que sirve para fabricar los chips de silicio puede encontrar una aplicación revolucionaria: la construcción de artefactos mecánicos de tamaño microscópico. En un futuro no muy lejano podríamos contar con nanorrobots capaces de regular reacciones químicas, reparar defectos estructurales indetectables y revolucionar el mundo de la biomedicina. Mediante los nanorrobots seria posible eliminar obstrucciones de arterias y curar lesiones cardíacas, destruir tumores o coágulos de sangre en el cerebro e incluso penetrar en las células para instalar prótesis microscópicas y reparar genes defectuosos.

4.El desarrollo tecnológico. Sus aplicaciones

La exigencia de la sociedad industrial del siglo XXI están estimulando la búsqueda de nuevos materiales llamados a revolucionar nuestra vida en el futuro.

La cerámica se trata de una materia fácil de moldear que tras ser sometido a cocción adquiere una gran dureza y resistencia al calor. Las arcillas son los materiales cerámicos utilizados para fabricar artículos de alfarería, ladrillos y azulejos. Por su capacidad para soportar altas temperaturas son utilizados en circuitos electrónicos.

La industria automovilística ha diseñado motores cerámicos, mas ligeros que los convencionales y capaces de ofrecer alta potencia y rendimiento a menor coste.

Pero el problema esta en la fragilidad de cerámica, ningún motor cerámico ha sido de capaz de pasar a la fase de producción en masa.

titanio

La industria aeronáutica es una de las demandantes de nuevos materiales. Metales como el titanio fueron esenciales para fabricar aviones supersónicos. En la actualidad los materiales compuestos (composites), llamados así, porque resultan de la combinación de dos o más materiales que dan como resultado un material nuevo cuyas propiedades son superiores a la suma de las de los materiales originales: esta peculiaridad es conocida con el nombre de sinergia.

El esfuerzo de investigación en nuevos materiales esta siendo orientado al desarrollo de composites a partir de diferentes tipos de polímeros. La famosa fibra de carbono, es un material compuesto que se sintetiza a partir de un polímero tipo fibra llamado poliacrilonitrilo y un polímero adhesivo. El nombre se debe a que el producto final es carbono en más de un 90%. El proceso de fabricación es complejo y muy costoso, pero la ligereza y la extraordinaria resistencia de la fibra de carbono puede llegar a ser mayor que la del acero.

El carbono es uno de los elementos más abundantes del planeta y componente básico de la química de la vida. Existe una propiedad natural llamada alotropía, que consiste en que un mismo elemento puede presentar propiedades diferentes según la disposición de los átomos.

El carbono presenta dos formas alotrópicas en la naturaleza: la más común es el grafito (minas de lapices), la mas rara es el diamante, se caracteriza por que los átomos de carbono forman una estructura en forma cristalina que le confiere una dureza impresionante.

En 1985 fue descubierto una molécula llamado inicialmente futboleno, (por la forma del balón de fútbol), luego fue conocida como Buckminster fullereno, su estructura molecular tenia forma de cúpula geodésica creada por Richard Buckminster Fuller. En poco tiempo surgió toda una familia de moléculas basadas en la combinación de esta molécula, fueron llamados fullerenos. Poco después se descubrieron algunas de sus propiedades: 

• Se pueden polimerizar.
• Se pueden inscribir uno dentro de otro.
• Es posible sustituir alguno de sus átomos de carbono por los de otros elementos, obteniendo los llamados heterofullerenos.

Los pseudofullerenos, moléculas con estructuras semejantes a las de los fullerenos pero obtenidas a partir de otras sustancias químicas.

Debido a que no se ha dado con un método para producirlos a escala industrial, los fullerenos no tiene aplicaciones practicas en la actualidad.

Si se eliminan los enlaces que establecen pentágonos dejamos los que dan lugar a hexágonos, el carbono no forma fullerenos. Esto se debe a que la molécula forma una lamina parecida a un panal de abeja, que puede enrollarse derivando en los llamados nanotubos.

El resultado podría ser un material miles de veces mas fuerte que el acero, pero más ligero: un delgado hilo formado por nanotubos seria capaz de resistir esfuerzos de tracción que ni cientos de cabes de acero unidos soportarían.

3.Materiales Artificiales

Industria Química

Gracias a la industria química ha sido posible crear y desarrollar nuevos materiales. A pesar de que una gran mayoría de materiales artificiales hayan sido cread en estos tiempos existen dos tipos que son los más antiguos ,estos son el vidrio y el papel.


VIDRIO

El vidrio es un material compuesto fundamentalmente de silicio. Los romanos empleaban vidrio para elaborar objectos de bisutería. En la actualidad, los principales componentes del vidrio son el silicio, el carbonato sódico y el carbonato cálcico.

Botellas de vidrio

Un error común es llamar cristal al vidrio, ya que el cristal esta formado por átomos perfectamente ordenados en estructura cristalino, mientras que el vidrio es un material amorfo desde el punto de vista molecular la confusión se debe a que muchos cristales son transparentes. El vidrio ha conocido nuevas aplicaciones gracias a las ultimas tecnologías. La famosa fibra óptica esta compuesta de hilos de vidrio finísimos con una composición mayor de silicio.
PAPEL

Folios de papel

El papel es el material mas utilizado para la difusión del conocimiento humano. La necesidad de un soporte flexible y ligero para escribir están antigua como la escritura.
El primer material utilizado fue el papiro, es una planta herbácea con un fallo fibroso abundante en la zona del Nilo . En los lugares donde no existía el pergamino, fabricado a partir de pieles de animales de corral.
El principal componente del moderno papel industrial es la celulosa, significa que la materia prima que necesita la industria papelera es la madera. Su elaboración comienza con el triturado de la madera. La demanda actual de papel es alta, esta contribuye la deforestan de nuestro planeta, pero el papel es un material de fácil reciclado.
El papel reciclado no es tan blanco como el original y resulta algo mas costoso, pero son inconvenientes mucho menores que la muerte de nuestros bosques. Separando nuestros desechos de papel de resto de basura para depositarlo en los contenedores de reciclado.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

El acero es el material de construcción que ha hecho posible la realización de proyectos como rascacielos y puentes colgantes. Pero obras así no serian posible sin otro material más moderno denominado: cemento.
Existen aglomerantes naturales que se emplean desde hace muchos años. Los egipcios usaban el yeso y formas de mortero , estos eran era mezclas de arena y cal.
Los romanos dieron un paso con el opus caementicium, era un compuesto con cal y puzolana         (ceniza volcánica del Vesubio). El mortero se convirtió en el principal aglutinante durante la Edad Media.
Hoy en día existe un tipo de cemento para cada necesidad constructiva, pero todos se elaboran con arcilla y roca caliza. Al producto obtenido se le llama Clinker .
Los componentes químicos del cemento son silicatos de calcio y otros metales.
En 1824, el ingles Joseph Aspdin patentó el cemento mas utilizado hoy en día, el cemento Portland, llamado así porque al endurecerse el aspecto de las rocas calizas de la península inglesa. Este cemento es mezclado con agua ,debido a eso suceden procesos químicos que dan resultado al endurecimiento de la mezcla.
El proceso según el tipo de cemento puede durar minutos u horas, recibe el nombre de fraguado. Este cemento es el mas utilizado en la construcción. Pero las grandes obras de ingeniería requieren de otros cementos especiales. 
Con cemento como aglutinante y diversos componentes áridos (arena, grava y cantos rodados) se elabora el hormigón, una piedra artificial capaz de soportar esfuerzos grandísimos. Si se añade gavillas de acero se obtiene un material muy resistente a todo tipo de tensiones; el hormigón armado. 

LOS MODERNOS MATERIALES ARTIFICIALES: LOS POLÍMEROS

Los polímeros son sustancias compuestas por moléculas enorme, resultado de un gran número de moléculas de tamaño normal llamado monómeros. En bioquímica son comunes los polímeros: la celulosa, el almidón y otras moléculas tan conocidos como las proteínas y el ADN. La naturaleza ha sido capaz de producir polímeros que aun superan en prestación a sus equivalentes artificiales. Un buen ejemplo es el colágeno, fibra que hace posible la cohesión de tejidos como la piel y los músculos. Los tendones, constituidos en un alto porcentaje por colágeno, capaces de soportar tensiones de varios cientos de kilogramos antes de romperse.

La industria moderna se sirve de polimeros naturales como la celulosa pero el progreso de la química iniciado en el siglo XIX por ilustres químicos como John Dalton, Dimitri Mendeleiev o Friedrich A. Kekulé ha inundado el mercado con una variedad de polímeros.La mayor parte de ellos se sintetizan a partir de derivados del petroleo como los fenoles, el propieno, los esteres o los vinilos.
Su clasificación es una tarea difícil. Un primer criterio de clasificación es el comportamiento de los polímeros ante el calor.

Polímeros termoplásticos

• Polímeros termoplásticos: Son los que su estructura molecular no sufre alteraciones por accion del calor.

Polímeros termoestables

• Polímeros termoestables: Son los que una vez enfriado no pueden volver a ser moldeados por efecto del calor.

Resulta interesante conocer los diferentes tipos de polímeros según sus propiedades mecánicas:

• Elastomeros: Son polímeros capaces de soportar grandes deformaciones sin llegar a romperse y de recuperar su forma original cuando el esfuerzo desaparece.
• Plastomeros: Son aquellos que al sufrir una deformación no recuperan su forma original cuando el esfuerzo desaparece. Son más conocidos como plásticos.
• Fibras: Estas presentan alta resistencia a las deformaciones ante esfuerzos de tracción .
• Recubrimientos: Son sustancias liquidas que pueden extenderse sobre superficies formando una fina película protectora.
• Adhesivos: Son capaces de formar fuertes enlaces con la superficie con la que entran en contacto.