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Los hidratos de metano, la sorpresa energetica

Los hidratos de metano son una fuente de energía sorpresiva, que  de tener éxito podría cambiar diametralmente el panorama de los recursos energéticos disponibles . El volumen de metano almacenado en hidratos se estima en el doble de las reservas globales de todo el gas convencional , el carbón y el petróleo juntos. Existe un esfuerzo gubernamental y académico conjunto para entender el papel de este combustible en el ciclo del carbono de la Tierra. Avances de exploración también están llamando la atención, por ejemplo, el gobierno de Japón realiza exploraciones de prueba en busca de depósitos de hidratos de metano que se cree están atrapados sólo unas decenas de metros de profundidad bajo el sedimento marino.

Los hidratos de este gas se producen en abundancia en la naturaleza, tanto en las regiones árticas como en los sedimentos marinos. El hidrato de gas es un sólido cristalino que consiste en moléculas de gas, por lo general metano, cada uno rodeado por una jaula de moléculas de agua . Se parece mucho a hielo de agua. El hidrato de metano es estable en el océano a profundidades de más de 300 metros.

El problema número uno con los hidratos de metano es el hecho de que el gas es altamente explosivo , sin embargo, la oferta de recursos son muy amplias y las necesidades energéticas mundiales son muy altas y aumentando. Los expertos de la empresa Exxon estiman que para 2040 la demanda mundial de energía aumentará en un 35 % , con una demanda creciente en los países en desarrollo en un 65 %. Esto pondrá una presión en la búsqueda de más recursos y que los países se adapten a las políticas de energía verde para utilizar los recursos con menor huella de carbono. Tal vez sea esta la nueva fuente que permite a la humanidad mantener su nivel de consumo energético.

Imágenes: cambioclimatico.org – /worldoceanreview.com

fuentes: netl.doe.gov

El Grafeno, el material que nos cambiará la vida

El material que podría cambiar nuestras vidas es, por segunda vez el carbono, desde sus usos en la revolución industrial como combustible que cambió el rumbo de la historia, el carbono tiene otra sorpresa nueva que darnos. Al menos esta es la idea que tienen los ganadores del premio nobel de física en el 2012, Geim Andrei y su discípulo Konstantin Novoselov, con nacionalidades holandesa y ruso-británica respectivamente.

El material que se usa en las puntas de los lápices, un compuesto del carbono se puede utilizar para crear uno de los materiales más novedosos del siglo, el grafeno. De hecho es tan sencillo de hacer que parece juego de niños, basta con rayar una hoja de lápiz y luego pasar una cinta adhesiva por encima, después hacer esto otra vez sobre la misma cinta hasta que quede lo mínimo de carbono en ella. Esta diminuta capa de carbonos idealmente tiene un sólo átomo de espesor y está acomodado en una configuración especial, se forma en patrones hexagonales regulares.

El grafeno, formalmente es un alótropo del carbono, con un teselado hexagonal, plano formado con enlaces covalentes. Pero esto explica poco de las cualidades que puede alcanzar este material, en primera, es muy flexible ya que como es únicamente bidimensional, se puede doblar sobre sí mismo para formar tubos, a estos se les conoce como nanotubos de carbono y se les han encontrado un sin fin de aplicaciones teóricas.

Como es tan delgado esto lo vuelve transparente, pero su principal característica es que es un excelente conductor del calor y la electricidad, más importante tiene un bajo efecto Joule, esto es que se calienta muy poco al conducir la electricidad y en algunos experimentos se le ha visto que tiene ciertas propiedades similares a las fotovoltaicas, esto es que puede utilizarse para producir electricidad a partir de la luz.

 

vía: mit.eduabc.es

imágenes vía: http://upload.wikimedia.org – img.mit.edu

Elementos: Carbono (C)

Centralia, Pennsylvania El condado de Centralia en Pennsylvania tiene una población de 10 habitantes de las 1000 personas que solían vivir allí treinta años antes. La causa es una mina subterránea de carbón que empezó a arder a mediados de los ochenta. Las calles están cuarteadas y el aire se llena de neblina y gases como el monóxido de carbono. Es en esta ciudad en la que está basado el popular juego de video “Silent Hill”.

El carbón es una roca sedimentaria con altos contenidos de carbono. Se forma por siglos de acumulacion de material orgánico. La veta de carbón debajo de Centralia se formó durante el periodo carbonífero hace más de 300 millones de años. Este es el tiempo que necesita  la generación de carbón. Cierto tipo de bacterias anaeróbicas empiezan el proceso de degradación de los residuos vegetales. Con la acumulacion de arcillas en la parte superior del yacimiento, se protegen del aire y la erosión por lo que suelen encontrarse depósitos del mineral entrelazados con arcillas y otros sedimentos.

Nanotubos de carbonoEl carbón es uno de los elementos más versátiles que existen en la química. Aunque su principal uso es el de combustible (25% del consumo mundial) o para procesos industriales como la fabricación de acero, también es la base de toda la vida como la conocemos en el planeta y tiene diversas aplicaciones dada su estructura molecular. Sus cuatro valencias lo hacen capaz de estructuras geométricamente simétricas, como en el caso de los diamantes o los tubos de carbono (nanotubos). Una de las tecnologías que ayudarán a modificar la forma en que opera la humanidad en los próximos años.

 

Imágenes vía: amazingstuff.co.ukecuadorciencia.org 

Vía: worldenergyoutlook.orgeuracoal.org