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economía circular

  • ¿Qué hacer con el CO2?

    3 minutos

    El dióxido de carbono (CO₂) no es un gas perverso. Es incoloro e inodoro y se encuentra de forma natural en nuestra atmósfera. No es tóxico ni nocivo en las concentraciones actuales.

    El problema es que su acumulación está provocando el calentamiento global de nuestro planeta. Por eso, este gas, protagoniza muchos debates sobre cambio climático y sostenibilidad.

    Estamos inmersos en una transición energética en la que las renovables tendrán cada vez más protagonismo, pero las energías fósiles seguirán siendo necesarias durante décadas para producir multitud de bienes de uso cotidiano en sectores como la construcción, el sanitario y el agrícola, entre otros. ¿Qué haremos entonces con el indeseable CO₂ derivado de su combustión?

    El efecto invernadero

    La causa del calentamiento ocasionado por el dióxido de carbono no es otra que el efecto invernadero, un fenómeno natural sin el cual no existiría vida en la Tierra.

    El efecto invernadero es la capacidad de algunos gases de nuestra atmósfera, como el dióxido de carbono, el vapor de agua, el metano y los óxidos de nitrógeno, entre otros, de atrapar y mantener el calor del sol. Sin estos gases, la radiación térmica se reflejaría en la superficie terrestre y escaparía, haciendo que la temperatura de la Tierra descendiera hasta unos -18 ℃ .

    El problema surge cuando la proporción de estos gases no es la adecuada. Su acumulación provoca que la atmósfera retenga más calor, lo que aumenta progresivamente la temperatura terrestre y produce cambios en el clima. No se trata por tanto de hacer desaparecer el CO₂, sino más bien de controlar su emisión, ajustando la proporción de este gas en la atmósfera a los niveles preindustriales.

    Una nueva vida para el CO₂

    La captura y el almacenamiento de dióxido de carbono son quizá las alternativas que primero aparecen en la lista para dejar de emitir a la atmósfera ese CO₂ que, por ahora, resulta inevitable.

    La mayor parte del CO2 se utiliza en la fabricación de fertilizantes, en la industria del petróleo, inyectados en los invernaderos (ya que el 40% de la materia seca de una planta es carbono y durante el día, debido a la fotosíntesis, se reduce a la mitad la que contiene el aire del invernadero respecto al aire exterior), también se usa en bebidas carbonatadas, en extintores, en fabricación de hormigones y metales. Pero es necesario buscar nuevos usos del CO2 para que quede fijado en productos.

    Entre estos nuevos usos destacan por su escala sobre otras opciones la transformación del CO₂ en combustibles sintéticos, seguido de la producción de materiales para la construcción y sustancias químicas como el metanol y otros.

    Combustibles sintéticos

    Los combustibles sintéticos son moléculas indistinguibles de aquellas que provienen del petróleo, pero que se fabrican a partir de hidrógeno renovable y CO₂. Se utilizande la misma maneraque utilizamos hoy el gas natural, la gasolina, el gasóleo, el queroseno de aviación o el combustible para barcos, con la diferencia que su uso no incrementa la proporción de CO₂ en la atmósfera. En su combustión se emite la misma cantidad utilizada en su fabricación,con lo que el balance de emisiones es neutro.

    Productos químicos y materiales de construcción

    El carbono y el oxígeno del CO₂ también se pueden utilizar en productos químicos como, por ejemplo, plásticos y caucho sintético.

    En cuando a los materiales de construcción, el CO₂ se utiliza para sustituir al agua en hormigones. Se trata de hacer reaccionar el CO₂ con el calcio y el magnesio para formar los carbonatos del hormigón.

    El uso de residuos de otras industrias y CO2 implica una doble circularidad, como las escorias de acero y las cenizas que quedan tras la combustión del carbón.

    Flujos y proceso de carbonatación. Carbon Dioxide Capture and Storage. IPCC Special Report, 2005.

    También será necesario desarrollar tecnologías de uso de CO₂ y una sólida metodología de análisis del ciclo de vida basado en directrices claras y conjuntos de datos transparentes, así como marcos regulatorios e incentivos para los productos con menos emisiones de carbono.

    Enlace al artículo completo

    Fuente:  Mariano Marzo Carpio,Catedrático emérito de Estratigrafía y Geología Histórica, Universitat de Barcelona

  • Interacciones entre corrientes lentas y rápidas en la atmósfera solar, dando lugar a la formación de CIR (Regiones de Interacción Co-rotante)

     

     

     

    Ilustración esquemática de una corriente rápida que interactúa con una corriente lenta [Hundhausen, 1972].

     

    Una Región de Interacción Co-rotante (CIR) podría afectar al campo magnético de la Tierra durante las últimas horas del 6 de agosto. Los CIR son zonas de transición entre corrientes de viento solar, rápidas frente a lentas. Contienen gradientes de densidad y campos magnéticos comprimidos que pueden dar lugar a distintos fenómenos entre ellos la formación de auroras en latitudes altas. 

     

    Fuente: https://www.spaceweather.com/

     

     

     

     

  • Los jóvenes, el motor del cambio hacia una economía circular

    Los desafíos de sostenibilidad a los que nos enfrentamos actualmente comparten con la COVID-19 características clave. Son crisis globales, que no respetan fronteras y que requieren de la acción conjunta de países e individuos para hacerles frente con éxito.

  • Subproductos agroindustriales y residuos de cosecha para reducir la dependencia de los cereales en los piensos

    6 - 7 minutos

    Clint Austin / Shutterstock

    España es líder europeo y uno de los diez principales productores mundiales de piensos para animales. En 2020 se produjeron 37,69 millones de toneladas de piensos, 48 % destinadas al porcino, 27 % a rumiantes y el 25 % restante a otras especies animales.

    Los piensos de los animales están basados en el uso de grandes cantidades de cereales, principalmente maíz y cebada. En la actualidad, se plantea el problema de la escasez de cereales, debida entre otras razones al cese de las importaciones procedentes de Ucrania, segundo país suministrador de maíz a España (por detrás de Brasil), con un volumen medio de 2,7 millones de toneladas anuales importadas.

    Alternativas para paliar la crisis

    La reducción del suministro de cereales ha provocado un incremento de su precio, que se ha unido al aumento del coste de las materias primas ya registrado en los últimos meses.

    Medidas como el aumento de tierras dedicadas al cultivo de cereales y la autorización de su importación de países distintos pueden contribuir a la resolución de esta crisis, pero otras medidas como la utilización de materias primas no convencionales también pueden ser útiles.

    La sustitución de materias primas convencionales por subproductos agroindustriales o residuos de cosechas puede reducir los costes de producción, la contaminación medioambiental, la huella de carbono de los productos animales y la competencia entre la alimentación animal y la humana, contribuye a la sostenibilidad de las explotaciones ganaderas, potencia la economía circular en los sectores productores y puede mejorar la imagen verde de la ganadería.

    Además, puede tener efectos beneficiosos en la salud animal y la calidad de los productos animales. En consecuencia, beneficia a la salud del consumidor.

    Sin embargo, la utilización práctica de estos recursos requiere conocer su valor nutritivo y las condiciones idóneas para su inclusión en la dieta de los animales.

    En España se han llevado a cabo numerosas investigaciones que avalan el potencial de diferentes subproductos agroindustriales y desechos vegetales para alimentar a los animales.

    Subproductos del olivar y el viñedo

    España es el primer productor mundial de aceite de oliva. En su fabricación se generan diferentes tipos de orujo de aceituna, formados por pulpa, pieles y huesos de las aceitunas y agua.

    El orujo de aceituna es un material fibroso pobre en proteína que se ha utilizado fundamentalmente en la alimentación de los rumiantes en épocas de escasez de alimento y para alimentar a animales en mantenimiento o bajo nivel productivo.

    Sin embargo, este subproducto también se ha incluido en el pienso de ovejas gestantes y lactantes y de terneros sustituyendo a los cereales sin que se reduzca el rendimiento productivo. El uso de orujo de aceituna en piensos para cerdos puede modificar el contenido en ácidos grasos de la carne hacia un perfil más insaturado y más saludable para el consumo humano.

    La viticultura y la producción de vino tienen una gran importancia social y económica en España, uno de los principales productores mundiales. Esta industria genera una gran cantidad de subproductos, entre los que el orujo de uva es el mayoritario.

    El orujo de uva es un material fibroso y de bajo valor nutritivo, pero su inclusión en el pienso de corderos puede mejorar la vida útil de la carne sin reducir la producción de los animales. Esta mejora en la estabilidad oxidativa de la carne se ha observado también al incluir pequeñas cantidades de orujo de uva en el pienso de pollos.

    Subproductos de cultivos hortofrutícolas

    España es el primer país europeo y segundo mundial en superficie dedicada a cultivos de invernadero. En ellos se generan grandes cantidades de restos vegetales, como hojas, ramas y destríos de frutos que están disponibles durante todo el año. Estos materiales vegetales tienen un alto contenido en agua y se pueden mezclar con otras materias primas para formar bloques multinutrientes.

    La administración de bloques multinutrientes con destríos de tomate y pepino a cabras lecheras modificó la grasa de la leche hacia un perfil más saludable y redujo las emisiones de metano, un gas con potente efecto invernadero.

    El potencial del tomate para reducir las emisiones de metano se ha observado también en otros estudios. El procesado del tomate para producir zumos y pasta genera pulpa de tomate, un subproducto muy abundante en España. La pulpa de tomate, ensilada o desecada, puede mejorar la calidad de la carne y la leche de los rumiantes.

    También se ha utilizado pulpa de tomate en dietas para cerdos, aves y conejos, mejorando el perfil de ácidos grasos de la carne, y en piensos para acuicultura y mascotas.

    Otro subproducto muy abundante en España es la pulpa de cítricos, que se genera en la producción industrial de zumos y puede utilizarse fresca, ensilada o deshidratada.

    La pulpa deshidratada tiene un alto contenido energético y puede sustituir a los cereales, tal y como se ha demostrado en vacuno, ovino, caprino y porcino. En cerdos, la pulpa de naranja también puede reducir las emisiones contaminantes de los purines.

    Otro subproducto del cultivo de cítricos es la hoja de los árboles. Se ha observado que las hojas de limonero y de naranjo pueden reducir las emisiones de metano de cabras lecheras y mejorar el perfil de ácidos grasos de la leche.

    En cabras lecheras se han usado ensilados con subproductos de alcachofa y brócoli y subproductos del aguacate y mango. Los subproductos del aguacate también pueden mejorar la calidad de la carne de cerdos al reducir su contenido en grasa, disminuir su oxidación y aumentar el contenido en ácidos grasos poliinsaturados.

    Subproductos de la cerveza

    La cerveza es una de las bebidas más consumidas en España, el tercer productor en la UE. La producción de cerveza genera varios subproductos, pero el principal es el bagazo, un material rico en proteína y fibra altamente degradable, pero también tiene un alto contenido en agua y se pudre fácilmente.

    El bagazo fresco se utiliza en explotaciones de rumiantes lecheros (vacas principalmente) cercanas a las industrias cerveceras y tiene efectos beneficiosos sobre la producción y calidad de la leche al mejorar el perfil lipídico, aunque también puede ensilarse. El bagazo también puede deshidratarse y ser utilizado en las dietas de aves y cerdos, aunque su valor nutritivo para estos animales es menos conocido.

    ¿Y si se mezclan varios subproductos en el pienso?

    La composición nutricional de los subproductos suele ser desequilibrada, por lo que mezclar varios en los piensos puede ser una buena opción práctica. La inclusión de un 44 % de una mezcla de subproductos (pulpa de cítricos, granos de destilería y orujo de aceituna) en el pienso de corderos de engorde mejoró la calidad de la carne al aumentar su proporción en ácidos grasos poliinsaturados y disminuir la oxidación lipídica.

    Cuando el mismo concentrado se administró a cabras lecheras también mejoró la grasa de la leche hacia un perfil más saludable sin alterar la producción.

    En terneras de engorde, la inclusión de un 73,5 % de una mezcla de granos de destilería, raicillas de malta y granilla de uva en el pienso mantuvo los mismos niveles productivos y la misma calidad de la carne que al administrar un pienso rico en cereales.

    La inclusión de una mezcla de tomates, pulpa de cítricos y bagazo y levadura de cerveza en el pienso de cabras redujo las emisiones de metano y aumentó la proporción de ácidos grasos poliinsaturados en la leche.

    Estos estudios demuestran que la combinación de subproductos y restos vegetales en el pienso puede reemplazar materias primas convencionales. Gracias a los numerosos trabajos realizados por diferentes grupos de investigación españoles se conoce el valor nutritivo de muchos subproductos y restos vegetales locales. Algunos han sido ya incluidos en tablas de valor nutritivo.

    Sin embargo, es fundamental seguir caracterizando los subproductos que se generan en diferentes industrias, analizar su variabilidad y desarrollar sistemas eficaces y de bajo coste para su conservación, como pueden ser el ensilado, el secado solar o la producción de bloques multinutrientes.

    En este sentido, son muchas las empresas que generan subproductos y que están haciendo un gran esfuerzo por desarrollar procedimientos sostenibles que permitan su almacenamiento.

    Aunque los subproductos solo se incluyan en bajas proporciones en las raciones de los animales, pueden tener un papel especialmente relevante en la actual crisis de materias primas y reducir la dependencia del sector ganadero de las importaciones y su exposición a la volatilidad de los mercados.

    Fuente:  Eduarda Molina Alcaide, Profesora de investigación. Área de especialización: Nutrición Animal, Estación Experimental del Zaidín (EEZ - CSIC) y María Dolores Carro Travieso, Catedrática de Producción Animal, Universidad Politécnica de Madrid (UPM). 

  • Vaqueros reciclados para el aislamiento acústico y térmico de edificios

    Shutterstock/nnattalli

     

    La eficiencia energética implica la reducción del consumo de energía sin disminuir el confort ni la calidad de vida, protegiendo el medio ambiente y asegurando el abastecimiento de las generaciones futuras. Esto supone satisfacer las necesidades del presente sin comprometer las futuras.

    Por otro lado, la contaminación acústica es un problema medioambiental muy presente en la sociedad moderna debido, entre otras cosas, al desarrollo de actividades industriales y al transporte. Para la Organización Mundial de la Salud, el ruido es uno de los factores que provoca más enfermedades y ha de ser considerado un problema de salud.

    Todos estos aspectos se deben tener en cuenta en el proceso de diseño y funcionamiento de los edificios. Para protegerlos en lo posible de las agresiones debidas al ruido y como primer paso para lograr su eficiencia energética, es clave dotarlos de un buen aislamiento acústico y térmico.

    Fibras naturales usadas como aislantes

    Un material poroso entre dos tabiques mejora el aislamiento acústico y térmico. Los materiales sintéticos porosos, tales como la lana de roca o lana de vidrio, son soluciones habituales.

    Una alternativa prometedora y ecológica pueden ser los materiales porosos no tejidos elaborados a partir de fibras naturales o recicladas. Estas fibras no son perjudiciales para la salud y están disponibles en grandes cantidades, muchas veces como productos de desecho de otros ciclos de producción.

    En algunos países, el uso de las fibras naturales como el fique o el coco representa un gran interés económico para el sector agrícola. Al fomentar el uso de las fibras naturales se favorece el crecimiento de la demanda y, por tanto, el aumento de los ingresos de los productores y de los países que producen estas fibras. Además, la sociedad está cada vez más concienciada de la necesidad de reutilizar los residuos y de usar aquello que la naturaleza proporciona evitando el consumo creciente de materias primas escasas.

    Una segunda vida para los residuos textiles

    Otro ejemplo de estos materiales naturales porosos es el fabricado a partir de las fibras que se obtienen del deshilachado de las prendas recicladas de algodón, que sirve para dar salida a los residuos textiles que acaban en los vertederos. Algunas compañías y organizaciones utilizan está técnica del deshilachado de textiles para convertir las fibras obtenidas en productos como mantas y trapos para la industria de la automoción.

     

    De arriba a abajo, materiales aislantes hechos de fique, coco y fibra de algodón. Author provided

     

    En un reciente estudio, un grupo de investigadores hemos utilizado material formado por fibras de algodón obtenidas por el deshilachado de vaqueros reciclados utilizando un molino de cuchillas.

    Las fibras se entrelazan para producir un tejido utilizando la técnica del punzonado. En la máquina punzonadora, las fibras pasan por un tablero de agujas provistas de unos salientes que se mueven subiendo y bajando a altas velocidades, entrelazándolas. Se consigue así una red de fibras unidas de manera mecánica sin utilizar ningún tipo de ligante.

    Características aislantes

    Las prestaciones del material resultante varían en función de su densidad. Para una densidad de 80 kg/m³ y un espesor de 2,5 cm, el material presenta una conductividad térmica de 0,038 W/mK. Esta cifra es inferior a 0,05 W/mK, valor por debajo del cual un material se clasifica como aislante térmico, y es comparable a los materiales tradicionales.

    Para describir el comportamiento acústico del material se usa el coeficiente de absorción acústica, cuyo valor oscila entre 0 y 1. Para cada frecuencia, un valor próximo a cero indica que el material refleja casi toda la energía sonora incidente y un valor próximo a uno, que en el material se disipa la mayor parte de la energía sonora incidente. Entonces se dice que el material es absorbente. La estructura porosa del material fabricado favorece este comportamiento absorbente.

    El índice NRC (de Noise Reduction Coefficient) calculado como la media aritmética de los valores del coeficiente de absorción para las bandas de frecuencia comprendidas entre 250 y 2.000 Hz es 0,51 para el material basado en las fibras textiles. Una cifra comparable al 0,53 que resulta para una lana mineral.

    También es posible comprobar la mejora del aislamiento acústico que supondría utilizar el material diseñado fijándonos en los cambios en el índice global de reducción acústica a ruido aéreo. Esta variable representa la diferencia entre el aislamiento del elemento estructural básico con la capa adicional del material y sin esa capa. De nuevo, la mejora que introduce el material diseñado con fibras textiles es comparable a la que se obtiene con una lana mineral.

    Menos emisiones

    Si comparamos el proceso de fabricación del producto a partir de los desechos textiles con el de otros aislantes usados en construcción, las emisiones de CO₂ que se generan están por debajo.

    No obstante, hay que analizar de forma objetiva y científica el impacto ambiental originado por un proceso o producto incluyendo todas sus etapas: adquisición de materias primas, fabricación del producto, distribución y transporte, uso y mantenimiento y gestión de residuos. En muchas ocasiones, las emisiones generadas durante la gestión de los residuos textiles dependen de cómo se realice y son menores en aquellos procesos que necesitan menos transporte.

    La situación idónea sería disponer juntos el centro que proporciona los residuos textiles y el que genera el material, es decir, para hacer productos sostenibles la producción y el consumo deberían ser locales y evitar el transporte a larga distancia.

    Los residuos urbanos preocupan cada vez más debido a su aumento exponencial en los últimos años. La normativa establece que a partir de 2025 será obligatoria la recogida selectiva de residuos textiles, lo que facilitará el desarrollo de soluciones de este tipo. Desde 2030, no podrá tirarse al vertedero ningún residuo que se pueda reutilizar o reciclar. El panorama que se abre ante nosotros es impresionante y la investigación sobre nuevos materiales es una opción clave para contribuir al cumplimiento de estos objetivos.

     

    Publicado en  el 17 de noviembre de 2021. Enlace al original: https://bit.ly/3FyvEh

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    María Ángeles Navacerrada Saturio no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

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