Archive for the ‘Bioenergy’ Category


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Help me para estar presente en The 17th Annual International Mars Society. South Shore Harbour Resort (SSHR), League City, Houston, TX, August 7-10, 2014


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convencion_mars_society_2014_USA (image in pdf)

CV Jorge Mírez:    CV_Jorge_Mirez_Super_Short_2014

memory help about i in Mars Desert Research Station (April/May 2013) ayuda_memoria_MDRS_2014


almacenamiento_hidrogeno

 

El hidrógeno es un elemento que es grandemente prometedor como fuente de energía alternativa. Sin embargo, el poder almacenarlo va por varios problemas a resolver. Numerosos materiales se han desarrollado y se están desarrollando para captar la mayor cantidad de hidrógeno entre sus espacios intermoleculares, por lo tanto, sean estos de aplicación comercial e industrial. Aún hay camino por recorrer en este caso, sin embargo, en la figura pueden visualizar los actuales desarrollos.


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El empleo de superficies de platino bien definidas y limpias por J. Clavilier [5], ha permitido profundizar en la comprensión de las propiedades electroquímicas y electrocatalíticas de superficies bien definidas, especialmente el Pt, aunque su método de fabricación y tratamiento de superficies puede ser extendido a otros metales (Au, Rh). Así, se ha podido comprender la influencia de la estructura superficial en los estados de adsorción del platino, modificando radicalmente el concepto que hasta entonces se tenía, y sentando las bases experimentales para el desarrollo de lo que podríamos llamar Electroquímica de Superficies, ciencia sobre que está basada la Electrocatálisis.

Un ejemplo claro de la influencia de la estructura superficial de un electrodo en su comportamiento electroquímico, es la reacción de electrooxidación de metanol para electrodos monocristalinos de Pt y para electrodos de Pt monocristalinos modificados con Ru. En ambos ejemplos, las actividades obtenidas para el proceso de oxidación electroquímica de metanol son diferentes en función de la estructura superficial del electrodo de Pt .

Desde un punto de vista más aplicado, la utilización de estos electrodos no es viable. No obstante, y aunque el efecto de la estructura superficial es más difícil de discernir en nanopartículas de tamaños comprendidos entre 2-5 nm, por motivos geométricos evidentes, queremos destacar en este punto que la obtención de nanopartículas con estructuras superficiales diferentes, y por lo tanto, con densidades de sitios diferentes, debería modificar la actividad del catalizador, siendo ésta una de las alternativas más interesantes en la búsqueda de catalizadores más activos. A este respecto se puede mencionar el trabajo de R. Van Hadeveld sobre el cálculo de los diferentes tipos de átomos superficiales en función del número de átomos totales y de la estructura. En la figura, aparecen reflejados algunos de los modelos geométricos utilizados para llevar a cabo dichos resultados.

quimica_superficies_1

Finalmente, otros de los aspectos que se debe de considerar en este tipo de catalizadores y que también está íntimamente relacionado con la estructura superficial de los mismos, es la influencia del tamaño de la partícula, cuya relación área/masa es una forma de expresar la relación átomos supeficiales/átomos en el seno del material y que, parece lógico, debe influir en las propiedades electrónicas superficiales y por ende en sus propiedades electrocatalíticas. En la figura 2, aparece reflejada la relación entre el área superficial y el tamaño de la partícula para nanopartículas de Pt, suponiendo una geometría esférica

quimica_superficies_2

Diferentes trabajos han revisado la influencia del tamaño de partícula en la reducción de oxígeno, electrooxidación de CO, metanol, etc.


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La química organometálica, es una rama de la química que estudia el comportamiento de las moléculas que forman un enlace entre un metal y un átomo de carbono. Este enlace químico tiene unas propiedades particulares que modifica enormemente la reactividad de las moléculas orgánicas enlazadas al metal, permitiendo así la construcción de nuevas moléculas difíciles de sintetizar por otros métodos más clásicos. Esta química se sitúa en la frontera entre la Química Orgánica (la química de los compuestos que forma el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno y el oxígeno fundamentalmente) y la Química Inorgánica (el resto de los elementos de la tabla periódica).

Son muchas y muy diversas e importantes las aplicaciones de la Química Organometálica, por ejemplo, la de los químicos Karl Ziegler y Giulio Natta que en año 1963 recibieron el Premio Nóbel por la síntesis de polímeros utilizando como catalizadores compuestos de titanio y aluminio. ¿Porqué fue tan importante este descubrimiento?. La respuesta es tan sencilla como que no nos podríamos imaginar el mundo actual sin plásticos, que no son más que polímeros sintetizados en su mayoría en forma artificial. Los polímeros se producen a partir de moléculas pequeñas (monómeros) que se van uniendo una a una hasta conseguir una cadena muy larga o polímero. Esta unión no es tan fácil de conseguir, pero Zielger y Natta diseñaron unos catalizadores que la facilitan. De manera sencilla, un catalizador de polimerización es una sustancia que se puede imaginar como una máqiuna microscópica que va tomando del entorno moléculas muy pequeñas y las van uniendo una a una hasta formar un polímero.

Un compuesto organometálico es un compuesto en el que los átomos de carbono forman enlaces covalentes (un enlace covalente entre dos átomos o grupos de átomos se produce cuando estos, para alcanzar el octeto estable, comparten electrones del último nivel, la diferencia de electronegatividades no es suficiente), es decir, comparten electrones con un átomo metálico. Los compuestos basados en cadenas y anillos de átomos de carbono se llaman orgánicos y éste es el fundamento del nombre organometálicos.

La electronegatividad es la medida de la capacidad de un átomo (o de manera menos frecuente un grupo funcional) para atraer hacia él los electrones, cuando forma un enlace químico en una molécula. La electronegatividad de un átomo determinado, está afectada fundamentalmente por dos magnitudes: su masa atómica y la distancia promedio de los electrones de valencia con respecto al núcleo atómico.

Un enlace químico es el proceso químico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. La explicación de tales fuerzas atractivas es descrita por las leyes de la química cuántica.

Formalmente, los compuestos organometálicos son aquellos que poseen, de forma directa, enlaces entre átomos de metal (o metaloides) y átomos de carbono, M–C, de mayor o menor polaridad. Es decir, un compuesto es considerado como organometálico si este contiene al menos un enlace carbono-metal. En este contexto el sufijo “metálico” es interpretado ampliamente para incluir tanto a algunos no metales (como el fósforo) y metaloides tales como B, Si y As así como a metales verdaderos. Esto es debido a que en muchos casos la química de los elementos B, Si, P y As se asemeja a la química de los metales homólogos respectivos. Por lo tanto, el término de compuestos organometálicos es también usado ocasionalmente para incluir dentro a los ya mencionados no metales y semimetales. En todos los casos se trata de elementos menos electronegativos que el carbono.

Además del enlace metal-carbono, el metal puede estar unido a otros ligandos formando unidades metal-ligando. El tipo de enlace fundamental entre el carbono y el metal es de tipo covalente, pero también existen compuestos con enlace de dos centros y dos electrones. Además, en los compuestos organometálicos con metales de transición es importante considerar la regla de los 18 electrones.


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Nanocatálisis se refiere a la aplicación de nanomateriales como catalizadores, este es un campo que ha experimentado un crecimiento vertiginoso, con aplicaciones tanto en catálisis homogénea como en cátalisis heterogénea. Si bien la catálisis representa una antigua práctica que el hombre a llevado a cabo hace siglos, hoy ha experimentado un renovado interés, principalmente por las interesantes propiedades que presentan estos materiales como son: su alta área superficial, alto potencial superficial, conductividad eléctrica y resistencia mecánica.

nanomateriales_como_catalisis

Uno de los objetivos claves de la investigación en nanocatálisis, es producir catalizadores con un 100% de selectividad, alta actividad, bajo consumo de energía y una vida útil larga, esto se puede lograr controlando con precisión el tamaño, forma, distribución espacial, composición de la superficie, estructura electrónica, estabilidad térmica y química de las nanopartículas individuales.

En catálisis homogénea, se utilizan como catalizadores, nanopartículas de metales de transición en soluciones coloidales, en este tipo de catálisis, las nanopartículas se dispersan finamente en una solución orgánica o acuosa, o en una mezcla de solventes.

Las nanopartículas metálicas coloidales, son catalizadores muy eficientes debido a que un gran número de átomos están presentes en la superficie de éstas. El método que se utiliza para su síntesis, es muy importante para aplicaciones catalíticas. El método de reducción empleado controla el tamaño y forma de las nanopartículas que se forman, lo cual es muy importante en aplicaciones catalíticas.

Los nanocatalizadores metálicos en catálisis heterogénea se preparan mediante la adsorción de nanopartículas en los soportes, que consiste en la funcionalización de los soportes para absorber las nanopartículas en ellos y la fabricación de nanoestructuras a través de técnicas litográficas.

La utilización de nanocatalizadoers en la industria química, proporciona una gran cantidad de utilidades, entre ellas:

  1. Aumento de la selectividad y actividad de los catalizadores, mediante el control del tamaño de poro y características de las partículas.
  2. Sustitución de catalizadores de metales preciosos por nanocatalizadores a la medida y el uso de los metales básicos, lo que mejora la reactividad química y reduce los costos del proceso.
  3. Catálisis en el diseño de membranas puede ser útil en la eliminación de moléculas no deseadas de gases o líquidos mediante el control del tamaño de los poros y las características de la membrana.

En vista de los numerosos beneficios potenciales que se pueden obtener a través de su uso, los catalizadores basados en nanotecnología, han sido objeto de una atención considerable en los últimos tiempos. Muchas aplicaciones y patentes han aplicado los catalizadores nanotecnológicos, ya que produce mejoras significativas en los procesos industriales.

nanocatalisis

 

La síntesis de nanopartículas metálicas se puede llevar a cabo usando diferentes métodos, lo que permite obtener nanopartículas monometálicas o multimetálicas. Estos métodos también permiten el control de la composición atómica y del tamaño de las nanopartículas. Además, es posible preparar nanofilamentos. Entre algunas técnicas de elaboración podemos mencionar:

  • Síntesis de nanopartículas en microemulsión: El tamaño de las nanopartículas puede ser controlado y variado entre 1-50 nm, pudiendo además obtener diferentes composiciones: Platino (Pt), paladio (Pd), iridio (Ir), rodio (Rh), oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), así como nanopartículas binarias (Pt/Pd, Pt/Ru, Pt/Ir, Pt/Rh) y otras SiO2, CdS, ZnS, ZrO2, CaCO3, BaCO3, CdSe, TiO2, etc.
  • Síntesis de nanopartículas en sistemas coloidales: El tamaño de las nanopartículas puede ser controlado y variado entre 5-50 nm. Este método tiene como principal ventaja que permite controlar la forma de las partículas (cúbicas, tetraédricas, esféricas, octaédricas truncadas) lo que dará lugar a diferentes propiedades.
  • Síntesis de nanofilamentos: Estos nanofilamentos se preparan mediante el crecimiento preferencial de nanopartículas que actúan como núcleos de crecimiento en presencia de agentes coloidales y agentes reductores muy débiles. Con esta metodología, es posible controlar la longitud de los nanofilamentos entre 20 nm y una micra, aproximadamente. Además, controlando el tamaño de los nanofilamentos, se puede obtener diferentes colores.
  • Síntesis de nanopartículas en fase acuosa: Mediante este método, el tamaño de la partícula es muy superior al obtenido con otros sistemas (situado en torno a los 50 – 500 nm en función del tipo de agente reductor utilizado).

Las aplicaciones potenciales de las nanopartículas son entre otras las siguientes:

  • Estudio de propiedades ópticas, magnéticas, catalíticas y electrocatalíticas.
  • Catalizadores (dispersados y soportados) para baterías, pilas de combustible, electrodos de difusión de gas, etc.
  • Materiales cerámicos.
  • Pigmentos.
  • Sensores.
  • Aplicaciones médicas y biológicas.

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Es la acumulación preferencial de una substancia en una fase líquida o gaseosa (lo que involucra la separación de una substancia en una fase fluida o gaseosa) sobre la superficie de un adsorbente sólido (IAS). Los procesos de adsorción son ampliamente usados en muchas aplicaciones industriales y en la purificación de agua potable o tratamiento de agua residual.

adsorcion

 Un adsorbente deberá tener una gran capacidad de adsorción y rápida velocidad de adsorción, es decir, una gran área superficial o volumen de microporos con una estructura porosa tal para que las moléculas del adsorbato se transporten a los sitios activos (microporos d< 2nm, mesoporos 2<d<50 nm, macroporos d>50 nm).  Ejemplos de adsorbentes comerciales: carbón activado (US$ 1 mil millones), zeolitas tamices moleculares (US$ 100 millones), gel de sílice (US$ 27 millones) y alúmina activada (US$ 26 millones).

La isoterma de adsorción es la relación matemática entre la masa del soluto adsorbido y la concentración del soluto en la solución una vez que se ha alcanzado el equilibrio.

temperatura_adsorcion

La capacidad de adsorción es muy dependiente del pH de la solución ya que afecta las características de la superficie, el tipo de especies del adsorbato que se encuentran en la solución y las interacciones entre la superficie y el adsorbato en solución.

La isoterma de adsorción representa el equilibrio termodinámico entre el soluto adsorbido y el soluto en solución y por esta razón, es dependiente de la temperatura. La temperatura afecta el equilibrio porque las interacciones entre la superficie y las moléculas en solución dependen de la temperatura. En la literatura sobre adsorción en fase líquida se ha reportado que la temperatura puede afectar el equilibrio de adsorción de las tres formas siguientes:

  • El equilibrio de adsorción se favorece disminuyendo la temperatura.
  • El equilibrio de adsorción se favorece aumentando la temperatura.
  • El equilibrio de adsorción es independiente de la temperatura.

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aleta_cilindrica

En esta parte complemento lo hecho en la entrada anterior. Resulta que a partir de la ecuación general de aletas los libros mencionan casos específicos de resolución de tal ecuación considerando la geometría. Así los casos de aleta triangular, cilíndrica y cónica son los más usuales. De su desarrollo analítico deducen ecuaciones para determinar su comportamiento. En el presente figura se da a saber los resultados de la utilización de ecuaciones para el modelo de aletas cilíndricas con dos coeficientes de transferencia de calor por convección. El límite de la aleta no se ha trabajado, debido a ello es que se tiene una parte de la curva ascendente, esto no indica que el modelo es falloso, sino que hay que tener en consideración que estos cálculos son aproximados y las matemáticas funcionan dentro de los límites del modelo. Acá en la figura tenemos margen fuera del modelo y lo dejo así para que vean que quien simula debe tener bastante criterio en la hora de evaluar los resultados (en el momento que se necesita comprender la gráfica).


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santa_rita_1

santa_rita_2

Este proyecto ha sido desarrollado en los Estados Unidos de América. En las figuras pueden apreciar la configuración y las potencias involucradas. Esta es una instalación penintenciaria (cárcel). Implementaron técnicas de control de voltaje y frecuencia. Así como también el tema de predicción de la energía consumida, almacenada, etc. La sincronización y la interconexión con la red externa también. Han desarrollado un protocolo que mencionan es una poderosa herramienta para simplificar la integración de los recursos de generación distibuidos, es decir, ya tienen avanzando algo que luego podría ser comercialmente impuesto.

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This type of implementation have software and hardware development and in advanced prototype. They are prepared to novel electric market in specific applications. It is good, but is need improve continually and research many topics in microgrid and smartgrid.


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microgrid_beneficts_by_criteria_recipient

La implementación de las microgrid traen tres principales beneficios: beneficios medio ambientales, beneficios técnicos y beneficios económicos. La identificación de los beneficiso de una microgrid (en cada caso específico) es una tarea de coordinación multi-objetivos y multi-grupo.

En los beneficios técnicos se puede mencionar la reducción de la carga pico (sea por mejora en la eficiencia, traslado del consumo a horas fuera de punta), la regulación del voltaje (debido a la presencia de fuentes de energía más cercanas a las cargas), la reducción de pérdidas de energía (pues reducción de tramos de generación y despacho de energía, mejora de la eficiencia) y un incremento de la fiabilidad (debido a la presencia de mayor cantidad de generación y almacenamiento, mejoras en el control, etc).

Los beneficios medio ambientales van principalmente por la reducción de los efectos de gas invernadero, ya que la idea es utilizar principalmente parte de las energías renovables a través de máquinas cada vez de mejor diseño.

Los beneficios económicos tiene que ver con la interacción con el mercado eléctrico bajo la modalidad de oferta y demanda. Esta forma de distribución de electricidad es una necesidad a corto y mediano plazo lo cual hace cada vez más rentable su implementación.

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The technical benefits is the improved in design, efficiencies and fiability in each machine, component and element in renewable energy convertors. In the near future, the energetic markect in the world take this tecnologies necessarily. I think that enviromental benefits not arrived late and a enviromental colapse have to suffer the humanity.


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azores_microgrid

Reportado en un congreso durante el año 2012, este proyecto ha sido realizado por ABB. Como pueden ver las figuras, cuenta con numerosos elementos tanto de generación, almacenamiento, control, consumidores, volantes de inercia, una conexión a la red regional de electricidad, cargas térmicas, motores o similares (consumidores rotantes)… El hecho es que todos se conectan a la microgrid y cada de uno de ellos está enlazada a un Centro de Control (Control Centre) que hace el monitoreo del sistema; recopila la información desde sensores, la procesa, ordena y almacena.

El lado izquierdo (mirando la pantalla) podría decirse que es un sistema en el cual todos se conectan, por lo tanto, no hay un control adecuado de cada uno de los elementos del sistema, según sea la necesidad, por ejemplo: si hay caída de tensión, escasa producción de energía eléctrica, baja calidad de la energía eléctrica entre otros problemas que se pueden presentar como armónicos, etc. A la derecha, se dispone de un control central, el cual toma las decisiones en virtud de la data recolectada y de una secuencia de decisiones previamente analizada y constantemente actualizada según los casos que se vayan presentando.

Estos experimentos y cosas demostrativas han dado un gran aporte a la compresión del tema, mejorando la performance, conociendo las limitaciones de cada tecnología, brindando mucha información en cuanto a los diferenets parámetros del sistema y de funcionamiento.

En la parte inferior, se menciona que se ha utilizado el DROOP CONTROL para la frecuencia, esta tecnica es muybuena, y el control permite la reducción de las reservas en cuanto al motor diesel. Permite de hecho una ahorro en el combustible dado que con un buen aprovechamiento de los recursos en este caso se ha logrado reducir las horas sin utilización del motor diesel hasta de 14 horas… El diagrama muestra el comportamiento estocástico de la producción y el consumo, a lo cual la microgrid se debe ajustar… por ningún motivo se debe decir al usuario que debe tener cuidado o limitación en el uso de la energía eléctrica… son los ingenieros y demás ramas los que DEBEN CREAR LAS SOLUCIONES para que el cliente o usuario las use y pague por ellas sin empeorar su calidad y estilo de vida, más bien incrementarlo. En Europa una casa promedio tiene una demanda de aprox. 10 kW considerado.


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microgrid_in_europe

En la traducción al español Drivers significa conductor. Digamos que aca lo que desea expresar con los items que conducen el desarrollo de las microgrids en Europa. Los hay cuatro: medio ambiente, economía, seguridad en el suministro y la tecnología.

Medio ambiente: Lo que buscan lograr es la reducción del impacto o huella de carbono en el medio ambiente mediante la integración de fuentes de energía renovable de salida variable. Es decir, que la potencia de salida o energía de salida sea posible controlarla o adecuarla según la condiciones del despacho, la calidad deseada de la energia eléctrica y el tipo de cargas que son usuarias del sistema.

Economía: Se desea lograr la reducción de los costos de instalación, puesta en marcha, arranque especialmente para los sistemas remotos basados en motores diesel. Dichos lugares en Europa están considerados como aquellos los más lejanos, pero no significa los más pobres, la pobreza no implica en este momento un impulso para las renovables en donde tanto los fabricantes como centros de investigación desean usuarios que consuman para evaluar el desempeño de sus diseños y equipos.

Seguridad del Suministro: Incrementar la fiabilidad y resilencia, además de la capacidad de sobrevivir a desastres naturales. Se tiene una idea de fiabilidad, vínculada principalmente a la calidad del diseño del equipo, materiales y sistemas de protección. La resilencia en ingenieria es la capacidad de almacenar energía por un material dentro de su límite elástico y luego entregar dicha energia almacenada, esto por ley de termodinámica (entropía) no es 100% pero es un cuasi-ideal que sucede esto. Y los desastres naturales, son condiciones extremas, que el diseñador debe considerar en virtud de costos, oferta, demanda, zona de ubicación, etc… para que se mantenga la operatividad del sistema duante o poco tiempo después que suceda un desastre natural.

Tecnología: Incrementar el uso y mejorar el diseño y prestaciones de las modernas tecnologías de la información, hardware controlable  (por ejemplo: dispositivos de electrónica de potencia) todos los cuales permiten protección y gestión avanzada.  Sean las comunicaciones mediante cable, inalámbrica, por internet, encriptado o no y nuevas formas de comunicaciones (óptica, cuántica) harán controlable cualquier sistema eléctrico con cada vez mayor performance. Y la electrónica de potencia, que permitirá altas prestaciones antes cambios aleatorios de variables como viento y radiación, así como: alta calidad de energía eléctrica, mejor eficiencia de conversión AC/DC o viceversa entre otras mejoras por parte de los dispositivos de electrónica de potencia.


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En recursos naturales como la pesca en que la bio se tiene que reproducir, se dice que el producción sustentable (sustainable yield) es eñ superavit de la producción que puede ser capturada en perpetuidad sin alterar el nivel del stock.

Se entiende el término stock es la cantidad de bio existente en un momento determinado. Tras un tiempo, es capturada cierta cantidad, la que logra escapar en un porcentaje dependiendo de la edad y otros factores, se reproducirá regenerando la especie, es decir, nacerán nuevos individuos, los cuales crecerán para luego recuperar el nivel del stock y crear un superavit que es el que se tiene que capturar para mantener el stock a perpetuidad.

Este criterio tiene que ver también con la parte económica que explotan el recurso, tras esto se tiene varias funciones dinámicas biológicas que ayudan en el cálculo, creando con ellas adicionalmente varios otros criterios, como la Máxima Cosecha Sustentable (MCS) que es el máximo superavit de producción que puede ser captura sin alterar el stock. Desarrollado a inicios de 1930’s y adoptado en los 1950’s por varias organizaciones internacionales y países. El MCS fue incorporado por la Convención de las Naciones Unidas en 1982 y por el World Summit on Sustainable Development (Johannesburg, 2002) para evitar el colapso de la pesca.

Esta parte que es una obligación en base al recurso, sirve para los cálculos de la parte económica, bajo modelos y criterios también ya desarrollados desde hace 15 años que se viene investigando y desde hace unos 10 años que forma parte de las políticas de gobierno y de empresas, el tener cuidado con la biodiversidad pero de manera bastante estudiada, obviamente este interés se resume en los importantes recursos en investigación que destinan determinados países y la cantidad de publicaciones por año (que superan las 100/year). No sólo interesa conocer el recurso y determinar la cantidad a capturar, sino también el ir desarrollando las tecnologías del caso para mejorar el stock y la producción sostenible, la adecuada selección de la captura (en peso, tamaño, edad) y el “limpiar” el medio ambiente en donde el recurso se desenvuelve (lagos, ríos, mar) de esta manera, el recurso (en este caso alimento dado que estoy hablando de peces) existirá, sino se extinguirá como ha sucedido en muchos ríos y lagunas por no tener autoridades capaces ni profesionales adecuados y por decir que hacen buenos estudios de impacto ambiental como para mal ejemplo se tiene el asfaltado de una carretera en la sierra norte de Perú en que las máquinas supultan con tierra los pozos (cochas) del río en donde habían peces nativos o la extraccón de arena de río…. y así dicen que hay estudio de impacto ambiental aprobado…


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El panorama de la energía mundial está en un completo cambio debido a pocos actores clave y estos son:

  • El medio ambiente.
  • El mercado.
  • La tecnología.

En el tema ambiental se procura que se den resultados del fuerte impulso que se tiene hacia sistemas de energía descarbonizados y una expansión cada vez mayor de las fuentes de energía renovables. De hecho eso tiene que ver con enfrentar intereses económicos y vencer paradigmas dado que al parecer no importa la salud del planeta si hay dinero de por medio. Bueno hay algo en contra, que la integración de las fuentes de energía renovable es un tema crítico, debido especialmente a lo impredecible y su naturaleza altamente variable. Numerosas técnicas se vienen estudiando ahora y algunas ya están lo bastante bien desarrolladas y medida del paso del tiempo, mejores técnicas se irán desarrollando.

Un mercado eléctrico con sistemas de energía eléctrica que cada vez se van a ir desmembrando por el hecho de entrar en cada parte generadores de fuentes renovables (concepto fundamental de la generación distribuida), pero en esto juego, hay aquí tambien muchos actores que tienen cada quien sus propios intereses y objetivos. No sólo ellos, también habrá y hay ya nuevos actores como son los de la industria de los vehículos eléctricos y las cuestiones de autonomía y eficiencia fijadas por autoridades locales y regionales (ya que ahora no se tendrá grandes centrales que abastecer a todo un país). Con el incremento de la población y mejora de su calidad de vida, la red eléctrica seguirá en una expansión horizontal no sólo en Europa sino en todo el mundo con más y más puntos de intercambio de energía, por lo tanto, se tiene a la vista un cambio en el paradigma de la gestión de centralizado a cada vez más decentralizado. Esto son las cosas del mercado.

Pues no quedado otra cosa que mejorar la tecnología, pues ahora perder o hacer mala gestión de la energía cuesta cada vez mas considerando que algunas cosas no la tenemos asegurada en reservas. Osea, que habrá un sistema eléctirco con más y más tecnología debido a las evoluciones en los campos de la computación y las telecomunicaciones, entre ellas: smart meters, sensores, controladores, dispositivos de comunicación, etc. Una gran cantidad de datos, cada vez mayor estará disponible para con ello lograr nuevas potenciales formas de gestión optimizada y por lo tanto, afianzar el concepto de smart grid con capacidades de computación no vistas hasta ahora y con niveles de perfomarce mucho mejores a lo visto hasta entrado este milenio.

Queda pues a los diversos actores de la sociedad, poner de su parte para que este mundo a pesar del crecmiento poblacional y su influencia en el medio ambiente, cuidar y preservar de la mejor manera la flora y fauna de la cual también somos parte. Y también a quienes buscan soluciones  o las financian a mejorar sus aportes.


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Hola lectores de mi blog, coloco en esta entrada dos archivos ppt (uno en español and the other in english) sobre la Evaluación de los Ecosistemas del Milenio. Resultado del estudio que hicieron muchos investigadores e instituciones sobre como vamos en el manejo de la biodiversidad y del cual como especie dominante sobre el planeta somos los responsables. Imagino un mundo apocalíptico en que los que tengan los medios harán granjas y sembios en sus territorios, casas o subterraneos para abastecerse de suficiente alimento; mientras que afuera la población pueda ser tan grande que simplemente no alcanzará o habrá una profunda diferencia entre sectores sociales, entre países y entre regiones de cada país. El agua puede llegar a ser tan preciada que no interesaría las guerras que se hagan con tal de dominar por no ahora el petróleo sino por el agua, ese mundo parece tan lejano pero puede estar tan cerca, porque aún muchas naciones del mundo no ha mejorado su cultura como para comprender la necesidad de que hagan un rol más humano en este nuestro única casa: el Planeta Tierra. Los que tengan dinero suficiente podrán irse a otra gran casa, quizpas la Luna o Marte, eso pronto se verá, los que acá nos quedemos o nuestra descendencia sino se culturiza seguiremos teniendo gobernantes incapaces y soluciones inadecuadas… el resultado final, será la extinción de la especie humana.

Van los archivos:

Version Spanish (Español): Evaluacion_de_los_ecosistemas_del_Milenio

Version English (Inglés): Millennium_Ecosystem_Assessment_Findings


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Los más importantes operadores (actores) de pérdida de la biodiversidad y cambios en los servicios de los ecosistemas son:

  • El cambio del hábitat.
    Tales como el cambio en el uso de la tierra, modificaciones físicas de ríos o extracción de agua desde ríos, pérdidas de arrecifes de coral y daños al mar debido a la pesca de arrastre.
    Se han hecho todos los cambios posibles en el uso de la tierra, de rios y del mar, pensando que recursos inagotables… numerosas especies se han extinguido y los climas locales han cambiando totalmente sin opción a retorno (tienen una entropía muy alta), por lo tanto, han fallado todos los criterios de evaluación de impacto ambiental, porque simplemente se desea fundamental de manera “blanca” una agresión al medio ambiente totalmente irreversible, ya que no serán las mismas condiciones de hábitat natural que se tenía.
  • Cambio climático.
    Es un hecho que el cambio ambiental se debe a una acción del ser humano por la emisión de gases de efecto invernadero, no hay ningún proceso natural que sustente o explique tal cambio. Es el crecimiento de la población a nivel mundial y sus hábitos de consumo, con unos países con mayor ingreso per-cápita que otros, el uso de las tierras para más y más cultivos pro alimentación y pro generación de energía más para la extracción de materiales primas que no son renovadas en la cantidad suficiente.
  • Especies alienígenas invasivas.
    Al cambiarse el medio ambiente de un zona determinada, esto permite el establecimiento de especies foraneas que depredan la flora y fauna local, cambiando todo el medio ambiente y llegando a repercutir en las comunidades o poblaciones aledañas. Esto llega a disminuir la existencia de materiales primas de especies que sirven para las actividades económicas o de alimento de la población.
  • Sobre explotación.Lo cual conlleva a un agotamiento de la capacidad de producción tanto del mar, lagos, rios como de la tierra. La producción en la tierra cada vez mas agresiva por medio de productos químicos que cambian toda la flora y fauna nativa que ha evolucionado por millares de años en tales medios locales. Esto por la necesidad de cultivos, tierras para el pastoreo o simplemente la extracción de madera. Lo mismo del mar, el agotamiento de las especies en unas zonas mas agotadas que en otras y que debido a ello y habiendo zonas con poca producción van hacia los mares ricos para depredar los recursos sin un consiguiente cuidado de mantener el stock necesario. Esto viene involucrado a una necesidad cada vez mas creciente de alimento para la población cada vez mayor. Esto del mar se ha tenido en algunos paises (pocos) la iniciativa d ehacer granjas de peces o otros seres de agua) pero involucra la introducción de especies alienigenas con el cambio en el entorno ambiental, algo que mas adelante será necesario porque tal parece que no se está llevando correctamente el manejo del medio ambiente mundial.
  • Polución.
    Cantidades grandes de contaminantes no pueden ser procesados naturalmente ni reabsorbidos por algun proceso artificial, por lo tanto, están en el medio ambiente, modificándolo. Cada vez hay menos vegetación y en paises en desarrollo cada vez se talan mas arboles, por lo tanto, climas extremos se viven ya en algunas ciudades con la consiguiente afección hacia la población y lo único que está haciendo es palear la situación con acciones mitigadores y no iendo al problema raíz del asunto, porque esto involucra grandes intereses de mercado y económicos y por lo tanto políticos, dado que la política es la forma más sutil de la economía.

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This is my presentation today (friday 11 January) in Course: Mathematics of Bioeconomy in Henri Poncaire Institute located in Paris – France.

Diapositiva1

Diapositiva3

Diapositiva2


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species_number_on_EarthSaber que tanto es lo que falta por conocer en la biodiversidad si que es cosa seria… la figura muestra el numero de especies conocidas y estimadas en el mundo. Es al menos una instantanea que representa mejor el estado de la biodiversidad. Esta instantanea es tambien afectada por la depredacion y extincion de especies producto de bla bla bla… muchos factores derivados de la actividad humana.

Por ejemplo en plantas, casi todas ya tienen un nombre cientifico. Pero no asi en los animales como insectos y mas pequenos.

Hago mencion de que son los seres vivos mas simples los que mas facilmente pueden adaptarse o mutar en un medio ambiente cambiante. Es mas dificil adaptarse o mutar a los seres vivos superiores, debido quizas a la complejidad biologica de sus organismos (muchas celulas o procesos que tienen que modificarse).

Quizas la tendencia no se ve en America Latina, pero por estos lares europeos, hay una tendencia a hacer que los proyectos (construcciones, etc( duren mucho tiempo y que sea poco el mantenimiento. En este sentido y mas aun en paises como el nuestro en constante crecimiento, se debe tener una mayor investigacion en determinar nuevas especies, saber como influyen o cual es su actividad en el naturaleza y no solo eso, sino ademas de estudiar sus procesos metabolicos, quimicos, hormonas y demas cosas que utilizan para saber con exactitud que aportan al medio ambiente de su entorno, que sustancias usan para protegerse, conseguir alimento, curarse o prevenir enfermedades. Es un gran reto y cuyos resultados serviran para elaborar mejores politicas.

Escrito en Paris.


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tendencia_biodiversityLa figura es una vision a futuro de lo que es la biodiversidad a nivel mundial.

Por ahora se ha comenzado a tener cuidado en preservarla, no solo para la conservacion del medio ambiente sino por los servicios que presta a la humanidad. Sin embargo, su depredacion continua y por ende, se ira reduciendo progresivamente hasta un cierto limite… mas ese limite a que debe responder.

Quizas el tope de la extincion de la biodiversidad actual sera en que solo habra especies que sirvan para el ser humano en sus diversos aspectos, como por ejemplo: sean estos para comida, recreacion, transporte, combustible, etc.

Pero como hemos visto en entradas anteriores, esto no asegura su preservacion ante los cambios en el medio ambiente producto del crecimiento humano… por lo tanto, hay mucha investigacion que se realiza desde aprox los 90s sobre el tema. Es necesario tambien que las universidades, instritutos y centros de investigacion de las zonas con mayor diversidad biologica como suele ser Centro America y Sud America puedan conocer mejor y cuantificar la biodiversidad existe en sus zonas. La Amazonia influye grandemente sobre el clima global, como vimos en un entrada anterior, la reduccion de las especies puede afectar grandemente a la biodiversidad, produciendo un efecto rapido cada vez mas notorio sobre la especie humana.

En cuanto a los que desarrollamos nuevas tecnologias o las implementamos, debemos tener en consideracion el entorno medioambiental (la biodiversidad) de nuestros proyectos, no solo en mantener la calidad del aire, agua y suelo, sino tambien de no influir en los procesos biologicos y ambientales, quizas la mejor forma es contribuir a acelerar tales procesos, de tal manera que la biodiversidad se recupere, algo que se deberia hacer en Africa o zonas similars, que se han creado zonas de proteccion en que la naturaleza sigue su curso, pero esto es de por hecho, no adecuado, ya que mas bien, se debe hacer algo para que la biodiversidad se incremente, esto significa recuperacion de bosuqes, plantas en proceso de extincion, lo mismo que en animales… el entorno medio ambiental tambien deberia tener una influencia humana para recuperar esos espacios antes depredados.


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diversity_enviromental_changesDe hecho que los monocultivos no sirven para enfrentar el cambio medioambiental en proceso actualmente (y del cual no hay marcha atras). Es logico ver en no solo la grandes plantaciones sino en los pequenas plantaciones hechas en las comunidades basadas principalmente en uno o pocos cultivos como lo suelen ser: maiz, papa, etc; en que en las epocas de no cultivo, la erosion es fuerte y poco a poco se va degenerando la calidad del suelo. Ante ello, es necesario y como se observa en la presente grafica que una mayor diversidad de especies, trae consigo una mayor capacidad de enfrentar los cambios medioambientales.

Esto debido a que entre ellas diversos mecanismos (algunos conocidos y otros no conocidos) operan de tal forma que una mayor adaptabilidad entre ellos se da como resultado. La biodiversidad tiene sus mecanismos de comunicacion quimicos y biologicos de adaptacion a cambios en el entorno ambiental. El trabajo en conjunto entre especies, por el principal fin de la vida, la sobrevivencia de las especies, es clara muestra de tal cooperacion; asi como tambien lo es, la adaptabilidad a las nuevas condiciones medioambientales, dado que hay especies que rapidamente se adaptan y otras que demoran, mas sin embargo, tienen una mejor perspectiva de adaptacion y sobreviviencia en un entorno de gran biodiversidad que sola.

Por lo tanto, es de cuidar las zonas aun vivas, o crear aquellas que contengan la mayor cantidad de biodiversidad posible. Y no solo ello, sino de cuantificarlo a fin de comprender como interactuan las diversas especies.

I wrote in Paris.


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