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Contaminación y energias alternativas

La contaminación es el gran problema que enfrenta la humanidad, es un gran desafío revertir esta realidad cambio climático, aumento de la temperatura media global; todos estos fenómenos provocan grandes desastres naturales con grandes pérdidas humanas y económicas.

Para alcanzar niveles de vida más altos, el hombre siempre ha estado interesado en buscar nuevas fuentes de energia alternativas. La energía natural del sol, el viento y el agua ha sido superada por recursos más sofisticados como el carbón, el vapor, la hidroelectricidad, el gas natural, el petróleo y, al menos, la energía nuclear. Sin embargo, todos estos recursos presentan efectos no deseados, a saber, diversos peligros para el hombre y el medio ambiente.

A este respecto, la sociedad está buscando el equilibrio riesgo-beneficio de algunas opciones energéticas y se están buscando y desarrollando un rendimiento óptimo con nuevos medios de seguridad para limitar la peligrosidad.

Es necesario evaluar cuidadosamente todos los aspectos de la seguridad sin subestimar o sobrestimar los problemas. Para cada fuente de energía se debe emparejar un «precio real», incluso más en el futuro, ya que se requerirá más energía para garantizar los avances tecnológicos necesarios ligados a una mejor calidad de vida.

Vamos a analizar la contaminación del aire y contaminación térmica. Cómo las energias renovables pueden revertir estos procesos garantizando el normal desarrollo de las generaciones futuras.

Cómo la tecnología y las energías renovables están frenando la contaminación del aire

En los últimos años, la calidad del aire se ha convertido en un tema candente de discusión. Uno de los problemas subyacentes que afectan la calidad del aire es la contaminación.

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¿Cómo se contamina nuestro aire?

Como ha descubierto el alcalde de Londres , la calidad del aire en el Reino Unido es mala, y muchas ciudades superan regularmente los límites legales europeos de contaminantes en el aire.

En ciudades como Londres, son las grandes cantidades de tráfico las que contribuyen a la mala calidad del aire, y existen medidas como la tasa de congestión y la nueva tasa T que tienen como objetivo reducir el impacto del tráfico motorizado en la calidad del aire.

El tráfico es uno de los varios factores que contribuyen al aire, pero otro factor es la generación de electricidad «marrón».

La quema de combustibles fósiles para generar electricidad libera dióxidos de carbono y azufre: gases que contribuyen al cambio climático a nivel mundial, pero que también contribuyen a la mala calidad del aire a nivel local.

¿Cómo puede la generación de energía reducir la contaminación del aire?

Afortunadamente, en la actualidad se utilizan cada vez menos combustibles fósiles en la generación de electricidad en el Reino Unido ; predominantemente, las fuentes renovables, la biomasa, la energía nuclear y el gas constituyen la combinación de generación del Reino Unido (el gas, aunque todavía se considera un combustible fósil, es significativamente menos contaminante que el carbón, liberando alrededor de la mitad de dióxido de carbono).

El carbón se está alejando gradualmente del sistema energético del Reino Unido: a principios de 2017, la red del Reino Unido alcanzó su nivel más bajo de intensidad de carbono gracias al cambio del carbón al gas , y la creciente popularidad de las energías renovables está dando lugar a una red eléctrica descentralizada. Esto también podría tener posibles beneficios positivos para la calidad del aire al reemplazar los combustibles con alto contenido de carbono por generación local limpia y libre de emisiones.

contaminacion aerea

A medida que las sociedades se orientan cada vez más hacia la generación de energía renovable, también están empezando a buscar formas de reducir la intensidad del carbono de toda la economía. Otro factor que contribuye a la mala calidad del aire es el transporte motorizado.

Los automóviles, motocicletas y autobuses funcionan (predominantemente) con gasolina o diésel, que son combustibles con alto contenido de carbono. Estos se derivan de combustibles fósiles y, por lo tanto, tienen impactos problemáticos en el medio ambiente, tanto global como local.

Ciudades tan geográficamente dispares como Londres, Santiago, París, Copenhague, Bogotá, Hamburgo y Oslo están lidiando con el transporte motorizado y la contaminación del aire que causa.

¿Podemos limpiar con el viaje al trabajo?

Cada ciudad ha introducido soluciones únicas para hacer frente a la contaminación del aire, pero lo más importante es que una de las tecnologías más revolucionarias que ayudan a frenar la contaminación del aire no es tan moderna; de hecho, en su primera iteración se introdujo en Europa a principios del siglo XIX. .

contaminacion del aire

La bicicleta ha sido considerada una de las formas en que las ciudades pueden mejorar de forma inmediata y medible la calidad del aire mediante la reducción de la contaminación. Ámsterdam y Copenhague son ciudades orientadas a las bicicletas, con niveles correspondientemente bajos de contaminación del aire.

De manera similar, la introducción de domingos sin automóviles en Santiago ha ayudado a que más personas vayan en bicicleta (al menos un día de la semana). En Oxford y París, los coches se están eliminando lentamente de los centros de las ciudades en un intento por mejorar la calidad del aire, y el área de Oxford Circus en el oeste de Londres también reducirá el tráfico en los próximos años.

Las nuevas innovaciones diseñadas para abordar la calidad del aire

En áreas donde no se están considerando medidas de reducción del tráfico, se han sugerido otras soluciones. Una idea innovadora une la naturaleza y la tecnología: los bosques urbanos habilitados para IoT pueden contribuir significativamente a un aire más limpio y menos contaminado.

Esta estructura vertical compacta con musgos, conocida como “CityTree”, puede purificar tanto aire como casi 300 árboles , gracias a la fotosíntesis. Esta solución ofrece una alternativa genuina en ciudades que sufren de mala calidad del aire, pero donde el espacio también es un bien escaso y los proyectos de ecologización urbana a gran escala no son viables.

Por supuesto, la fotosíntesis es una forma natural de captura de carbono: las plantas y los árboles fotosintetizan la luz solar y el dióxido de carbono para crecer, almacenando ese carbono mientras liberan oxígeno. El proceso es efectivamente una forma de purificación del aire, por lo que puede ofrecer un beneficio doble en el lugar correcto.

Reducir nuestro impacto en la calidad del aire es un compromiso serio y necesita un enfoque integral para asegurar un impacto mínimo. Con las intervenciones adecuadas, se puede lograr.

Causas y efectos de la contaminación térmica

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En pocas palabras, la contaminación térmica proviene del agua caliente o fría que se vierte en un cuerpo de agua. Los cuerpos de agua tienden naturalmente a disipar el calor ganado por las corrientes cálidas, las aguas termales submarinas y el sol. La contaminación termica se llama así porque abruma los mecanismos naturales de control de la temperatura que funcionan en el agua. El cambio repentino de temperatura representa un riesgo para la salud de una amplia gama de criaturas acuáticas y anfibias.

A continuación hacemos una descripción general del problema, en lo que respecta a los suministros de agua. La contaminación térmica suele ser producto de verter agua caliente en agua más fría, pero el agua fría en una masa de agua tibia también puede causar problemas. Este artículo se centra en las fuentes de agua caliente y las consecuencias de introducirla en cuerpos de agua.

La principal causa de la contaminación térmica

La principal causa de la contaminación térmica

Muchos factores humanos y naturales contribuyen al problema de la contaminación térmica . La principal causa de contaminación térmica es probablemente el enfriamiento de maquinaria industrial y plantas de energía. El agua es un agente refrescante excelente y gratuito. Esta es la razón por la que muchas operaciones industriales extraen agua relativamente fría para enfriar su maquinaria y dejan que el agua relativamente caliente fluya de regreso al río, lago o mar.

La contaminación térmica también tiene algunas causas naturales. Los respiraderos geotérmicos y las aguas termales introducen un exceso de calor en los cuerpos de agua. La erosión del suelo, la deforestación y la escorrentía de áreas pavimentadas son otras fuentes artificiales de agua caliente. La deforestación elimina la sombra, que expone el agua a la luz solar.

El agua de las superficies pavimentadas calientes se calienta y luego se escurre hacia los cuerpos de agua cercanos, lo que eleva la temperatura del agua. Los estanques de retención también pueden ser una fuente de choque térmico porque los cuerpos de agua relativamente pequeños y poco profundos pueden absorber bastante energía térmica del sol. Bombear esa agua directamente a un río, lago o bahía provoca un aumento significativo de la temperatura, al igual que verter una jarra de agua caliente en una bañera llena de agua hace que el agua salte unos pocos grados Fahrenheit.

Los efectos de la contaminación térmica:

Los efectos de la contaminación térmica son diversos, pero en definitiva, la contaminación térmica daña los ecosistemas acuáticos y reduce las poblaciones de animales. Las especies de plantas, algas, bacterias y animales multicelulares responden de manera diferente a los cambios de temperatura significativos. Los organismos que no pueden adaptarse pueden morir por diversas causas o ser expulsados ​​del área. Los problemas reproductivos pueden reducir aún más la diversidad de vida en el área contaminada.

Sin embargo, la contaminación térmica puede ser beneficiosa para algunas especies. Las bacterias y las algas tienden a beneficiarse del exceso de calor. Algunos animales más grandes también se benefician del agua más caliente. En Florida, los manatíes pasan el invierno cerca de las centrales eléctricas, donde el agua de enfriamiento que utilizan calienta el agua salada poco profunda. En general, la contaminación térmica es una fuerza negativa por muchas razones.

Disminución de oxígeno disuelto:

El agua tibia contiene menos oxígeno que el agua fría. Si el nivel de oxígeno desciende, los animales que no pueden moverse a otra área pueden comenzar a morir. En cuerpos de agua más profundos, la inyección de agua tibia puede evitar que el oxígeno se disperse en aguas profundas, lo que es potencialmente bueno para las bacterias pero peligroso para los animales acuáticos. La disminución de oxígeno puede causar la proliferación de algas que representan una amenaza para las plantas y los animales acuáticos. Este problema de floración de algas es probablemente el efecto secundario más común y conocido de la contaminación térmica.

Migración:

Los peces y los anfibios pueden alejarse del agua tibia a un lugar más adecuado, alterando el ecosistema de los animales que quedan. Las aves también pueden verse obligadas a salir en busca de áreas con más comida. Las plantas y ciertos animales quedarán atrapados en el área, lo que puede provocar grandes pérdidas. La migración lejos del área contaminada contribuye a una pérdida dramática de biodiversidad en los sitios donde ocurre la contaminación térmica.

Aumento de toxinas:

Las toxinas en el agua son más un efecto secundario del vertido de aguas residuales que un efecto directo de la contaminación térmica. La contaminación química es un efecto secundario casi inevitable del uso de agua para enfriar. Los solventes, el fueloil y los metales pesados ​​disueltos terminan en el lago o río donde se vierte el agua de enfriamiento. Las plantas de energía nuclear también pueden liberar agua de enfriamiento ligeramente radiactiva. Los productos químicos pueden tener una variedad de efectos tóxicos en plantas y animales, desde intoxicaciones fatales hasta mutaciones y esterilización.

Pérdida de biodiversidad:

El calentamiento repentino puede matar organismos vulnerables o ahuyentarlos. Este es uno de los muchos problemas graves para las especies animales amenazadas y en peligro de extinción. Esta pérdida puede provenir de organismos que mueren a causa del agua caliente, que no pueden reproducirse tan eficazmente como antes o simplemente abandonan el área. Por lo general, pensamos en los animales como víctimas de la contaminación del agua, pero las plantas acuáticas multicelulares también están en riesgo cuando la contaminación térmica cambia el ecosistema acuático local.

Impactos ecológicos:

El ecosistema acuático local puede resultar dañado por la contaminación térmica, especialmente si es dramática, como cuando se vierten grandes cantidades de agua caliente en un estanque, una bahía o un río fríos. El «choque térmico» puede matar insectos, peces y anfibios. Esta repentina pérdida de vidas causa más problemas con el ecosistema. Las fuentes de alimentos clave ya no son adecuadas. Una población local amenazada o en peligro de extinción puede ser aniquilada o sometida a una presión aún mayor. También se ha observado el blanqueamiento de los arrecifes de coral cuando una planta de energía o una fábrica se vierte en aguas costeras. El blanqueamiento de los corales ocurre cuando los organismos coralinos mueren.

Efectos reproductivos:

Un aumento significativo de la temperatura del agua puede causar problemas reproductivos. El agua más caliente puede reducir la fertilidad de algunos organismos. Otras especies pueden sufrir defectos de nacimiento o poner huevos deformados debido a cambios químicos en el cuerpo causados ​​por el agua más caliente. Los huevos defectuosos y los defectos de nacimiento perjudican la capacidad reproductiva general de la población animal y pueden reducir la población. La contaminación térmica puede cambiar la biología de los organismos acuáticos de diversas formas.

Aumento de la tasa metabólica:

El agua más caliente puede ser buena para los peces de sangre fría y los anfibios, pero solo por un tiempo limitado. Uno de los muchos problemas reales que puede causar el agua tibia es un metabolismo más rápido, lo que significa que los animales necesitan más comida. Es posible que el ecosistema local no pueda soportar un aumento significativo en el consumo de alimentos. Peor aún, el agua más cálida da una ventaja a ciertos organismos mientras que ejerce presión sobre otros. Los organismos más adaptables pueden desequilibrar el ecosistema simplemente compitiendo con otros organismos y comiéndolos o llevándolos a la inanición.