Category Archives: Tecnología aplicada

La era de los metales, Edad de Bronce

El cobre, además del oro, también es atractivo a la vista y es muy maleable. Se realizaron con este mineral las primeras armas y fue uno de los metales que más se utilizó durante el neolítico ya que es tan maleable que se puede modelar con martillos. Sólo se utilizó inicialmente en su estado natural, pero debido a su fragilidad no es útil para herramientas de trabajo, más bien se utilizaba para piezas ornamentales y algunas armas. Se han encontrado instrumentos de cobre puro en diferentes partes del globo demostrando que fue un material muy usado y conocido. Más tarde se descubrió accidentalmente que por medio del calor el cobre podía pasar de estado sólido al líquido.

Con el control del calor en el horno se fundieron el cobre y otros metales, así también se descubrieron otros procesos donde se generaban aleaciones como el bronce, que es una aleación de cobre y estaño. Este proceso abrió las puertas a un nuevo mundo donde los materiales se podían crear y diseñar para su uso futuro.

El bronce ofrecía tantas ventajas sobre el cobre puro que generó su propia división en la historia humana según los historiadores, la edad de bronce, material más resistente y con mayores aplicaciones. Además se podían hacer armas más afiladas y más fuertes. Es aquí donde surge uno de los inventos que hoy en día nos parecen más sencillos, pero que revolucionaron la edad de bronce, el clavo. Con este artilugio revolucionario les permitió unir vigas y madera de forma más simple y rígida, permitiendo la creación de estructuras más estables y duraderas. Parece difícil de imaginar, pero una invención tan sencilla como el clavo logró revolucionar la forma en la que se vivía y se hacían las cosas en la época.

Imágenes:

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Nasa abre concurso de tecnología minera para la luna

Para algunos puede sonar como un cuento futurista, pero para la Agencia de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA ), el objetivo de la minería de la Luna parece más cerca que nunca. Ya antes habíamos abordado este tema cuando explicamos la crisis que sufrirá el helio en los próximos años; pero el año pasado, la NASA inauguró la primera competición de la minería lunar con la esperanza de que una futura operación minera robótica en la Luna podría generar la energía necesaria para las principales ciudades de la tierra además de dar a la agencia espacial un impulso en la búsqueda de una mayor exploración humana del espacio.

El Concurso Mining Lunabotics pretende generar “ideas innovadoras y soluciones, que podrían aplicarse a la excavación lunar real para la NASA”, que a su vez, sólo puede producir la energía que podría alimentar las ciudades en la exploración de la tierra y el espacio en el futuro. El concurso está abierto a estudiantes en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Un grupo de universidades también pueden trabajar en colaboración en un proyecto de excavadora.

En un artículo de 2004 de Popular Mechanics, el geólogo y último astronauta en haber explorado la Luna, Harrison Schmitt, sugiere que “el aprendizaje de cómo extraer de la luna el helio-3 creará la infraestructura tecnológica para nuestros viajes inevitables a Marte y más allá.” Schmitt ahora es el principal defensor de la comercialización de la luna. “Tal vez el reto más difícil para la minería de la luna es el diseño de la nave espacial para llevar el hardware y la tripulación a la superficie lunar”, Schmitt aconseja. No obstante, añade que una empresa minera como pionera “pagaría dividendos más valiosos.”

fuentes: theverge.com

imágenes: .rackcdn.com – redicecreations.com

El salar de Atacama. (P1)

La gasolina hizo del petróleo uno de los recursos más importantes del mundo. El carro eléctrico podría hacer lo mismo para las reservas mundiales de Litio, el tercer elemento de la tabla periódica.

A mil kilómetros al norte de Santiago Chile, se encuentra uno de los terrenos más extremos de todo el planeta, el Salar de Atacama. En este antiguo lecho de un lago que se secó hace milenios, se encuentra una de las condiciones más extremas de la tierra, la sequedad. Este es el punto más seco de toda la tierra, por lo que nada crece ahí, ya que en promedio cae menos de 30 milímetros de agua al año. La cordillera de los andes detiene cualquier humedad que provenga del mar, y su gran altitud se combinan para producir un lugar donde la exposición al sol por unos minutos es capaz de quemar la piel.

Los asentamientos humanos tienden a alejarse del Salar de Atacama, y nadie lo habitaría si no fuera por la preciosa salmuera que brota 40 metros por debajo de su superficie. La primera vez que se bombea fuera de la tierra, la salmuera se parece al lodo o a la nieve manchada de tierra, del tipo que se acumula en las aceras de cualquier ciudad después de una nevada seguida de una lluvia. Pero cuando se deja secar bajo el sol del desierto, el agua de la salmuera se evapora lentamente, dejando atrás una capa mineral amarillenta que podría ser fácilmente confundido con aceite de oliva.

Esta solución de grasa produce la sustancia que hace posible la vida moderna: el litio.

Vía: forbes.com

Imagenes: http://www.doctor-risco.com – 2.bp.blogspot.com

Centrales de Carbon ecologicas

Los investigadores de la Universidad de Ohio State han desarrollado un método para convertir el carbón en calor mientras se captura el 99% de las emisiones de dióxido de carbono.

Liang-Shih Fan, un profesor de Ingeniería química y biomolecular, llama a la nueva tecnología “bucle químico directo de carbón”. Su equipo probó recientemente el proceso de conversión en una nueva versión a escala reducida de una central de combustión.

“Hemos encontrado una manera de liberar el calor sin quemar, controlando cuidadosamente la reacción química de modo que nunca se quema el carbón. Se consume químicamente, y el dióxido de carbono está totalmente contenida dentro del reactor”, dice Fan, quien ha liderado la iniciativa durante más de una década.

Según la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU., las centrales eléctricas que funcionan a base de carbón produjeron alrededor de un tercio del total de dióxido de carbono de los estados unidos en 2010, o alrededor de 2,3 millones de toneladas métricas.

Los investigadores de la universidad de Ohio State creen que la tecnología promoverá un filtro de aire, la independencia americana de energía extranjera, petróleo, aprovechar los recursos naturales del país y estimulara la economía a través de la creación de empleo.

Para la siguiente fase, una planta piloto está en construcción en Centro de Captura de Carbono en El Departamento Nacional de Energía en Alabama y se prevé que comenzará a operar a finales de este año, que producirá 250 kilovatios térmicos. Este es el inicio de una revolución en la forma como usamos los combustibles fósiles que puede llevar a un cambio radical en el medio ambiente.

Vía: mining.com
Imágenes Vía: mining.com/ – images.smh.com.au/

El futuro de la minería espacial. p4

El pasado 15 de febrero le dio la vuelta al mundo la noticia de un gran meteorito que causó grandes daños y heridos en la región de los monte urales en Rusia. El gran asteroide se despedazó al entrar a la atmósfera y todos los fragmentos se desintegraron en la atmósfera salvo por uno que impactó a unos 30 kilómetros por segundo dejando un cráter de 8 metros de diámetro sobre la superficie de un lago congelado. Este meteoro no tiene nada que ver con el famoso DA14, una roca del tamaño de un campo de fútbol, que pasó junto a la tierra el mismo día a tan sólo 27 500 kilómetros de distancia viajando a 13 kilómetros por segundo.

Tal vez parezca demasiado 27 mil kilómetros, pero algunos satélites de comunicaciones y de televisión orbitan a alturas mayores. El siguiente paso sobre su órbita será en 23 años, y aunque no está en curso de colisión con la tierra pasará a unos 620 mil kilómetros de distancia.

Según los expertos de DSI, este asteroide puede generar una ganancia de 195 billones de dólares. Contiene 5% de agua recuperable, esto siendo utilizado como combustible de cohetes, puede venderse como 65 billones de dólares dado que ya se encuentra en el espacio. Además si el 10% de su masa se puede recuperar fácilmente como hierro níquel y otros metales para la construcción de piezas en el espacio se pueden recuperar otros 130 billones de dólares.

Considerando que los costos de los materiales y el combustible espacial bajara un 20% este asteroide seguiría costando 39 billones y el costo de lanzar el equipo necesario para su proceso y recuperación sería mucho menor.

Vía: mining.com/
Imágenes Vía:
i.i.com.com/
mx.tuhistory.com/

El futuro de la minería espacial. p2

Deep Space Industries tiene entre sus proyectos varias etapas para la colonización minera del espacio. La primera consiste en lanzar sondas, llamadas Firefly, o luciérnagas, de muy bajo costo que irán como equipaje dentro de otras misiones más grandes, estas sondas viajarán a ciertos asteroides prometedores y estudiarán  sus aspectos y estructuras, además de su composición para su futura explotación.

El siguiente paso se llamará Dragonfly, o libélulas, estas naves serán fireflies  de mayor escala que incluyen herramientas para la captura de asteroides así como el envío de muestras de metales de vuelta a una órbita alrededor de la tierra donde podrán ser estudiadas a mayor detalle. Estas serán las primeras naves espaciales en traer materiales de vuelta a la tierra que es donde se empieza a ver las ganancias de la compañía. Basta con ver que la NASA actualmente esta pagando un billón de dólares por la expedición Osiris-Rex que traerá 2 kilogramos de material de asteroide para 2021, o que en una subasta, los coleccionistas pueden llegar hasta pagar 1 millón de dólares por un kilogramo de meteorito.

Una vez establecida firmemente la empresa de exploración pasarán a modelos de mayor tamaño y de alto coste que necesitarán de toda la capacidad de vehículos actuales de exploración espacial. El Harvestor, será una nave que recolectará miles de toneladas de productos al año, produciendo agua, combustible, metales y materiales de construcción así como de protección en el espacio por décadas. Los principales mercados serán otras empresas de exploración espacial reduciendo el coste de los materiales ya que no tendran que ser sacados de la tierra lo que ahorra el combustible y permitirá un nuevo esquema de negocios. Conforme las tecnologías mejoren, la tierra podría importar estos materiales también, reduciendo la necesidad de empresas mineras terrestres y ayudando con todos los beneficios que significa esto.

Vía: Deep Space Industries
Fotos vía:
timeslive.co.za/Feeds
borneobulletin.com.bn

Elementos, Cerio (Ce). Parte 1

El Cerio es un elemento químico de la tabla periódica, y es el más común de las tierras raras, perteneciente al grupo de los Lantánidos. Fue descubierto en Suecia por los químicos Jons Berzelius y Wilhelm Hisinger, e independientemente en alemania por Martin heinrich Klaproth en 1803. Fue nombrado en honor al planeta enano Ceres que había sido descubierto dos años antes.
Para obtener el cerio sus minerales que son la alanita, la monacita, la bastnasita y la hydroxyl bastnasita entre otros, se tiene que procesar de manera especial. Primero se muele y luego se le aplica una solución caliente de ácido sulfúrico para producir sulfatos solubles en agua y tierras raras. Se filtra y sus residuos ácidos son neutralizados con hidróxido de sodio. Se retiran los sedimentos de Torio que normalmente aparecen en estas muestras, de ahí se le da un tratamiento con oxalato de amonio para convertir las tierras raras en oxalatos no solubles. Los oxalatos  se convierten en óxidos por proceso de recocido químico, un proceso cuya finalidad es el ablandamiento y la recuperación o eliminación de estructuras internas. Estos óxidos se disuelven en ácido nítrico para excluir los otros componentes y así obtener sales de cerio. El metal de cerio se obtiene por técnicas de reducción metalo-térmicas.
En estado puro el cerio es un metal plateado que asemeja al hierro en color y brillo, pero que es suave, maleable y dúctil.
El factor más interesante del Cerio es su estructura electrónica variable lo que le da varios usos en las industrias tecnologicas.
Su principal aplicación es en los convertidores catalíticos que reducen las emisiones de gases de invernadero a la atmósfera por los motores de combustión interna. En particular el óxido de cerio se añade a los combustibles de tipo diesel. Otro uso es como agente de precisión en el pulido de componentes ópticos pues se cree que es el más eficiente agente encontrado hasta la fecha.

Vía:lenntech.es
redescolar.ilce.edu.mx

Imágenes vía:
periodictable.com
rincondelvago.com
rareearthelements.us
elementos.org.es
1.bp.blogspot.com

Elementos. Cesio (Cs)

Con un número atómico de 55, el cesio es metal alcalino que reacciona muy fácilmente y es bastante caro. Es uno de los más pesados de los alcalinos del grupo 1. Tiene uno de los usos más sorprendentes, se usa para medir el tiempo. Tal vez no lo hayas pensado, pero el segundo se podría definir como una fracción de un día, pero dado que los días varían con respecto a la época está medida no sería muy exacta. Medidas anteriores se referían a él como la mitad de un periodo de un péndulo de un metro de largo. Por eso la forma en la que los físicos definen el segundo es a través de las frecuencias de una onda de luz, pero hace falta una onda de luz muy estándar que se pueda estandarizar en todo el mundo. Es aquí donde entra el cesio. El cesio absorbe radiación como todos los elementos y así como todos la emite. Es por eso que todos los cuerpos se enfrían, porque emiten luz en forma de infrarrojos. La ventaja del cesio frente a los demás elementos radica en la estabilidad de la frecuencia de luz que emite de manera muy acertada.

El Cesio no es tan abundante y como reacciona con agua nunca se encuentra en estado sólido, o mejor dicho líquido, pues a temperatura ambiente es un metal líquido de color dorado. Constituye tres partes por millón en la corteza terrestre lo que lo hace el elemento número 43 en abundancia en el mundo. Por esto su elevado coste. La principal productora es Bernic Lake en Canadá, con algunos depósitos en Zimbabwe en la zona del sureste africano. En total se producen poco más de 20 toneladas de este volátil mineral en estado puro.

Fuentes: ehow.comfacts-about.org.uk

Imágenes: images.iop.orgperiodictable.com

China detiene su producción de tierras raras

 El mayor productor de tierras raras, China, ha suspendido la producción en un esfuerzo por apuntalar los precios antes del desplome de los materiales utilizados por los fabricantes de teléfonos móviles y otros productos de alta tecnología.

La estatal “Baotou Steel Rare Earth (Group) Hi-tech Co.”, dijo en un comunicado difundido a través de la Bolsa de Valores de Shanghai que se suspendió la producción el martes para promover el “desarrollo saludable” de los precios de tierras raras.

No se dio ninguna indicación de que la producción se reanudaría y llamadas telefónicas a la empresa el jueves no fueron contestadas. Beijing está reforzando el control sobre la minería de tierras raras y las exportaciones para capturar más de los beneficios que se derivan para los fabricantes occidentales de baterías ligeras y otros productos hechos de tierras raras.

China tiene aproximadamente 30 por ciento de los depósitos de tierras raras, pero es responsable de más del 90 por ciento de la producción. Beijing ha alarmado a los fabricantes mundiales mediante la imposición de cuotas de exportación en 2009. También está tratando de forzar a los mineros chinos de tierras raras y a los procesadores de consolidarse en un puñado de grupos controlados por el gobierno. Baotou Steel Rare Earth anunció un cese similar mensual de la producción en octubre pasado, en un intento de elevar los precios mediante la reducción de los suministros. Los Estados Unidos, la Unión Europea y Japón han desafiado las cuotas de China en la Organización Mundial del Comercio como una violación de sus compromisos de libre comercio. Beijing ha defendido sus controles como medios necesarios para salvaguardar un bien escaso y minimizar el daño ambiental causado por su minería.

Las tierras raras son 17 minerales utilizados en productos como los automóviles híbridos, las armas, TV de pantalla plana, teléfonos móviles, luces de vapor de mercurio y las lentes de las cámaras. Los Estados Unidos, Canadá, Australia y otros países también tienen tierras raras, pero la mayoría la minería se detuvo en la década de 1990 cuando minerales chinos de menor coste llegaron en el mercado.

La desaceleración económica mundial ha afectado a la demanda, bajando los precios de las tierras raras. Algunos fabricantes han sido impulsados por los controles chinos para cambiar a materiales alternativos. Socios comerciales de Beijing se quejan de sus controles de exportación elevan los precios de las tierras raras en el extranjero y dan a los compradores en China una ventaja injusta.

El precio de una tierra rara, el óxido de lantano, ha caído un 65 por ciento en los mercados mundiales desde el inicio de este año a $ 15 por kilogramo esta semana, de acuerdo con Lynas Corp., un minero australiano. Pero eso es casi el doble de precio de 9 dólares por kilogramo pagado por los compradores en China. Otras tierras raras han mostrado descensos similares de precios y un amplio margen entre los precios en China y en el extranjero. Sí la situación no se resuelve y se permite un monopolio sobre la minería de las tierras raras se propagará la extracción en Estados Unidos, Canadá y otros países con yacimientos, provocando el daño correspondiente al ambiente. También se puede esperar un aumento en los productos tecnológicos.

 

Fuentes: elblogsalmon.comchron.com

Imagenes: asiapacifico.utadeo.edu.co,  img.elblogsalmon.com

Procesos. Métodos de Extracción para Roca Dura. Parte 2

Los métodos de minería de roca dura
La minería de hundimiento de bloque, tal como se utiliza en la mina Northparkes en NSW, Australia, se utiliza para poder llegar a minar grandes yacimientos que se componen típicamente de mineral de bajo grado. El método funciona mejor con yacimientos cilíndricos verticales. El desarrollo antes de empezar a excavar consiste en crear accesos debajo del yacimiento. Esto incluye la formación de campanas de extracción, al hacer cortes por debajo y explotarlos. Inicialmente, el mineral estallado se elimina a través del nivel de extracción por debajo de las campanas hasta un área suficiente de mineral no soportado que se forma en el cuerpo del mineral empieza a fracturarse y la cueva se derrumba por su cuenta. El objetivo final del método de hundimiento por bloques es que el mineral no necesita limpieza y continúa fracturandose y rompiéndose por su cuenta, fluyendo por las campanas hacía el nivel de extracción, donde se elimina de las bocas el mineral con cargadoras y luego es expulsado para su procesamiento.

Eventualmente la fractura se propaga hacia la superficie, dando como resultado el hundimiento. Uno de los riesgos principales asociados con éste tipo de proceso de extracción es que la fractura potencialmente puede detenerse antes de llegar a la superficie sin el conocimiento de la gente en el control de la mina. Si se deja de fracturar hacia arriba y continúa la extracción, un gran vacío puede llegar a formarse, resultando en la posibilidad de un colapso súbito y masivo con catastróficas consecuencias a lo largo de la mina.

Fuentes: greatmining.com – fatuve.com – reformaminera.wordpress.com

imagenes: resolutioncopper.com – mining-technology.com