Energía nuclear y geotérmica
Energías alternativas
En esta sección se presentan documentos relacionados con la renaciente energía nuclear y con la novedosa energía geotérmica. La energía nuclear, que tanto generó polémicas hace ya varios años, aparece nuevamente como alternativa en épocas de crisis, con lo que el debate por las diferentes implicaciones de su tecnología queda nuevamente abierto. Por otra parte, aprovechando la energía del núcleo y corteza terrestres, aparece la energía geotérmica, una forma natural y limpia de sustentabilidad para muchas regiones, principalmente en Islandia, donde sus características volcánicas permiten el aprovechamiento de esta novedosa fuente.
La competitividad de la energía nuclear
The competitiveness of nuclear energy
En los años sesenta y setenta del siglo XX, el desarrollo de energía eléctrica de origen nuclear tomó impresionante fuerza en todo el mundo. Esta fuente energética siempre ha sido controversial por los diversos usos que tienen los recursos nucleares y por los trágicos accidentes ocurridos en el pasado. Esta alternativa es una de las más polémicas, y las diferentes posiciones que se pueden tomar permiten visualizar la realidad de la situación.
Los costos involucrados en la implementación de un sistema de generación eléctrica a partir de recursos nucleares se pueden dividir en tres componentes principales: costos de capital, costos de operación y mantenimiento, y costos de combustible. Los costos de capital son los más importantes para un sistema de generación eléctrica nuclear, abarcando entre el 50 y el 70% del coste total de inversión, suponiendo una vida útil de la planta de 25 a 30 años. Es de esperar estas cifras, teniendo en cuenta que los costos de capital incluyen los equipos, el montaje de la infraestructura total y demás costos ingenieriles. Los costos de operación y mantenimiento eran los mas bajos antes de los años ochenta; sin embargo, desde esta época estos costos se dispararon, incluso superando los costos del combustible.
Esto se debió a los accidentes ocurridos en diversas partes del mundo y en especial el de Three Mile Island. De esta manera, la norma tomó un carácter mucho más riguroso y obligó a la implementación de nuevos sistemas de control en los reactores, además de sistemas de refrigeración alternativos. Los costos de combustible son los menores comparados con los demás; además, en los últimos años el precio del uranio ha disminuido significativamente con la exploración de nuevos yacimientos.
Comparada con otras fuentes de energía, la energía nuclear ocupa una posición importante; las energías fósiles para generación eléctrica (gas y carbón) son competitivas, no demandan gran cantidad de capital inicial, pero sus limitaciones a futuro y las fluctuaciones de precio debido a situaciones políticas generan gran incertidumbre para estas fuentes en tiempos venideros. Las energías renovables son las más aceptadas por el público por su carácter limpio, aunque hasta ahora no son capacidades de generarse en gran capacidad para suplir toda la demanda a futuro.
La energía nuclear muestra grandes posibilidades y retos por superar para implantarla de manera efectiva en cualquier sociedad, que incluyen las regulaciones energéticas, los aspectos ambientales, los cambios básicos en las especificaciones de diseño y los costos de capital para nuevas centrales nucleares.
El presente documento fue elaborado por Adolfo González de Ubieta, quién se desempeña como director de energía nuclear de la Asociación Española de la Industria Eléctrica UNESA (Madrid, España) y se encuentra publicado en el sitio web de ALCION (Barcelona-Madrid, España). UNESA es una agremiación de distintos sectores concernientes a la generación, distribución, y comercialización de la energía eléctrica en España.
La ceniza de cascarilla de arroz y su efecto en adhesivos tipo mortero
Rice husk ash and its effect on adhesive mortars
En este estudio se presenta una caracterización de la ceniza de cascarilla de arroz a un tamaño de partícula adecuado para su desempeño como agregado fino en adhesivos tipo mortero para colocación de baldosas cerámicas, debido al alto porcentaje de sílice en su composición química. Se analizan las propiedades físicas y químicas de los agregados y el comportamiento mecánico de fluidez y resistencia a la tracción de los morteros obtenidos con reemplazo parcial de arena en porcentajes desde 5% hasta 25%, proponiendo así el empleo de los residuos de ceniza de cascarilla de arroz y presentando una alternativa de disminución a la explotación de arena, la cual genera impactos graves al medio ambiente. Los resultados muestran que un porcentaje de reemplazo de la arena por ceniza de cascarilla de arroz de 20% produce fuerzas de tracción comparables con las obtenidas para adhesivos comerciales.
1. Introducción
El sector de la construcción emplea adhesivos tipo mortero para colocación de baldosas cerámicas que según la Norma Técnica Colombiana (NTC) 4382 están compuestos por una mezcla homogénea de material cementante, agregado fino y un aditivo orgánico, eliminando la necesidad de remojar el revestimiento cerámico y solo debe ser mezclado con agua antes de su utilización. Como conglomerante se emplea cemento; el agregado es la arena, que no influye en el fraguado y endurecimiento pero si en las propiedades físicas y químicas del mortero endurecido por lo que debe cumplir con parámetros de calidad como son partículas durables, limpias, duras, resistentes, sin recubrimiento de arcillas y otros materiales finos que puedan afectar la hidratación y la adherencia de la pasta de cemento, adicionalmente, no deben contener minerales reactivos con los álcalis, ya que se generan reacciones expansivas que destruyen paulatinamente el mortero; el agua debe ser potable ya que el aditivo orgánico retiene agua, mejora la trabajabilidad y manejabilidad por inclusión de aire, actúa como regulador de espesor y resistencia temprana, mejora características de dispersión y suspensión, influye en las propiedades mecánicas de elasticidad y adhesión, mantiene la cantidad de agua necesaria para el fraguado, mejora propiedades de aplicación como tiempo abierto y de corrección [1].
La arena utilizada en este tipo de productos proviene de la explotación de canteras y genera impactos ambientales como la deforestación, la erosión del suelo, el desplazamiento de la fauna, la alteración geomorfológica, además de un efecto importante para la salud de los habitantes de las zonas aledañas, ocasionando daños potenciales por las emisiones de partículas que pueden ser aspiradas tanto por personas como por animales. En Cundinamarca, el desarrollo industrial obliga a extraer materiales para la construcción como gravas, arenas, arcillas, calizas, entre otros, produciendo la emisión de gases contaminantes y polución en el aire [2].
Según Correa [3] la extracción de materiales en Bogotá se concentra tanto en los cerros nororientales como en los suroccidentales y en los de Suba, esta actividad se realiza con métodos antitécnicos, lo que ha originado un deterioro del sistema orográfico aumentando los niveles de erosión y las zonas de alto riesgo, afectando las condiciones ambientales de los sectores aledaños. El autor enfatiza que cantera significa pérdida de agua, transporte de material particulado, inundaciones, bloqueo de vías, amenazas, invasiones, mal uso del suelo, derrumbes, deslizamientos, destrucción de bosques, afectación severa del paisaje, conflictos sociales y contaminación ambiental.
Este documento es un artículo elaborado por Martha Alix Novoa Galeano, Luisa Daniela Becerra León y María Paula Vásquez Piñeros (Universidad Libre) para Avances: Investigación en Ingeniería (Vol 11 núm 2 art. 10. págs ) Publicación de la Universidad Libre, Colombia. Contacto: [email protected]
