Tecnologías Limpias y Gestión Ambiental: Conceptos Clave y Aplicaciones

1. Diferencias entre Tecnologías Limpias y de Limpieza

Tecnologías de Limpieza (clean up technologies): Reducen el impacto o carga ambiental mediante la modificación o adición de procesos al final de la línea (end of pipe), siempre en un proceso o instalación ya establecido.

Tecnologías Limpias (clean technologies): Modificación conceptual o procesal de la fabricación de productos y de las actividades humanas, encaminada a la prevención del daño ambiental, teniendo en cuenta todas las fases del ciclo de vida del producto o actividad. Son tecnologías intrínsecamente más limpias.

Gráfico en Tecnologías de Limpieza: Cuando tenemos poca contaminación, reducirla cuesta más y viceversa.

• A: Países más desarrollados (+ coste y - carga ambiental)
• B: Países en desarrollo (- coste y + carga ambiental)

Gráfico Tecnologías Limpias:

• D: Se reduce el daño ambiental y se mantiene el coste.
• F: Se reduce coste y daño.
• E: Se reduce el coste y se mantiene la carga ambiental.

Si no se disminuye la carga ambiental, no podemos hablar de tecnologías limpias.

2. Excesivo Control de la Contaminación

Se trata de la economía de la contaminación. Dos curvas:

• CMR (decreciente, es el Coste Marginal de Reducción de contaminación): Cuanto menos se emita, mayor será el gasto económico.
• DC (creciente, es el Daño Causado por la liberación de los residuos, lo que estamos dispuestos a pagar): Cuanto más contaminante hay, mayor es el daño.
• CC (en la curva creciente, la parte de abajo es cuando el medio asimila el daño. Es la Carga Crítica, por encima hay daño ambiental).

El cruce de las dos curvas forma el óptimo, que es lo que estamos dispuestos a pagar y hay reducción de contaminación, usando las mejores tecnologías disponibles y que todo esté en un nivel óptimo. Ese punto lo dicta la legislación y las BAT (Mejores Tecnologías Disponibles) y BATNEEC (Mejores Tecnologías Disponibles que no Entrañen Excesivo Coste).

El excesivo control de la contaminación es lo que nos cuesta reducir la contaminación en ese nivel, que es mucho más de lo que estamos dispuestos a pagar.

3. Diferencias entre Unidad Funcional y Física. ¿Para qué se usan? (ACV)

• Física: Se trata de un producto.
• Funcional: Se trata de una función (más habitual). Se usan para comparar, por ejemplo, envasar leche. Son semejantes a la base de cálculo en los balances de materia.

4. Normalización de Indicadores Ambientales de las Categorías de Impacto

Se trata de escoger el indicador ambiental en cuestión y dividirlo por una magnitud real o predicha de la categoría de impacto correspondiente a un área geográfica y/o un tiempo de referencia. Con todas las categorías se realiza y se obtiene un perfil ambiental, en el que se pueden comparar todas las categorías de impacto. Muchos ACV se quedan aquí porque no hay consenso sobre qué y cuánto es peor.

5. Fertilizantes de Liberación Lenta (Acción Gradual o Controlada)

• A) Abonos Recubiertos: Son convencionales pero recubiertos con una membrana semipermeable (de baja solubilidad). Son más caros y de uso restringido. Por ejemplo: urea-azufre o cubiertos por material polimérico.
• B) Abonos de Baja Solubilidad: Requieren gran cantidad de agua para su completa disolución. Ej: urea-formaldehído. Inorgánicos como fosfatos de metal amonio.

6. Molécula Cabecera (Pesticidas)

Dentro de la química combinatorial (actual), se usan herbicidas de tipo sulfonilureas. La mejora de este tipo es el uso de CH en vez de un grupo aldehído. En la actualidad hay 20 herbicidas basados en sulfonilureas con dosificaciones de menos de 100 g/ha.

7. Ventajas del PET

• Aguanta muy bien el paso de agentes exteriores al interior del mismo. Protege de gases nocivos, por ello, se usa en alimentación.
• Alta transparencia con el material original, sin usar muchos colorantes.
• Envases con consistencia.
• Resiste productos químicos y temperaturas de forma excelente.
• Proporciona calidad sanitaria.
• Facilidad para ser reciclado.

8. Gasificación: Proceso y Productos

Conversión en gas, mediante una oxidación parcial a alta temperatura (1000-1500º). Es una técnica clásica, aplicada al carbón para obtener gas de síntesis CO+H₂. Para los plásticos, el gas se usa como combustible. El poder calorífico del gas obtenido varía en función de las condiciones de operación (T, Presión), del agente gasificante (O₂, H₂O) y de la humedad del residuo. Los reactores suelen ser de lecho móvil (en contracorriente) o lecho fluidizados.

Reacciones:

• C + O₂ → 2CO
• C + H₂O → CO + H₂
• C + 2H₂ → CH₄
• CO + H₂O → H₂ + CO₂
• CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O

9. Tasa de Recuperación, Reciclaje y Tasa de Utilización

• Recuperación: El papel usado se recupera para su reciclaje a través de diversas vías. Puede ser por recogida industrial (empresas, imprentas… tasa 90%) o selectiva (municipal a través de los contenedores azules y la recogida puerta a puerta de los pequeños comercios, tasa 40%).
• Reciclaje: Consumo de papel recuperado expresado como porcentaje de papel consumido. Por ello, el reciclaje es el uso de papel recuperado como materia prima en la fabricación de papel nuevo.
• Utilización: Es el papel que utilizamos nuevo dividido entre el papel que se produce del reciclaje.

10. Cuales Sirven para TCF (Libre de Cloro Total)

• DPDP → No
• QDPZP → No
• QPZP → Sí

Los primeros son ECF (Libre de Cloro Elemental, pero no Total de Cl₂).

11. ¿Se Puede Hablar de una Instalación de Producción de Energía de Ciclo Combinado y Cogeneración?

• Ciclo Combinado: Utilización conjunta de una turbina de gas y una de vapor. Se alcanza un 50% de eficacia. Necesidad de combustible en estado de gas (gas natural).
• Cogeneración: Aprovechamiento de energía térmica, normalmente para calefacción de viviendas. Rendimientos de hasta 90%. En principio se aplicó a otro tipo de industrias. Para esto conviene que la instalación sea pequeña y que esté próxima al lugar de aprovechamiento.

12. ¿En una Central Térmica Influye Significativamente en el Rendimiento que el Circuito de Refrigeración Sea Abierto o Cerrado?

Si el circuito de refrigeración es

abierto se toma agua del mar, río, etc. Esta pasa por el condensador y se devuelve aguas abajo. Si el circuito es cerrado el agua caliente se vuelve a usar, para ello tiene que pasar por una torre de refrigeración. Se deja caer el agua caliente desde la parte superior por la parte inferior hay aperturas para que entre el aire por convección y ascienda enfriando así el agua que cae. El agua recoge de la parte inferior. Parte del agua se evapora por eso se enfría.
Tiene problemas de baja eficacia, ya que hay perdidas en el condensador. Por ello, se están haciendo centrales de tamaño menor y así son más eficaces.

13.Esquema de aprovechamiento energético de la biomasa:
a)Biomasa:
Residuo forestal, agrícolas, industria agrícolas, industria forestal, cultivos energéticos (procesos de refino, pirolisis, gasificación, densificación, sin tratamiento) Para producir energía.
b)Biogas:
Residuos ganaderos, residuos industriales biodegradables, lodos de depuradora, desgasificación de vertederos, fracción orgánica (RSU) (metabolización anerobia) Producir electricidad.
c)Biocarburantes:
Cultivos energéticos, excedentes agrícolas, (biodiesel y bioetanol), con fermentación alcoholica y extracción y esterificación. En transportes.

14.Bioetanol como biocarburante. Opciones de utilización.
Se debe acondicionar la cebada , en el metabolismo se crea alcohol (etanol). Despues se lleva a tranques de fermentación por levaduras. Es un caldo de cultivo con muchas sustancias. Se produce CO2 el cual se cede a otras industrias. Ademas de realizar una deshidratación. El residuo se seca con aire caliente (para pastillas).
Uso:
Transformación: junto con butenos y en refinería, se convierte en etil-tercbutil éter (ETBE), que es un componente habitual en gasolinas. Substituyó al MTBE que detonante. Cambios en grupo CH3 a CH3-CH2.
Mezcla directa con gasolina: En un porcentaje del 10%. Hay problemas en la distribución porque el etanol es miscible con el agua. Por ello se hace la mezcla en centro de suministro de gasolina.

15.TWC con relación 12.2 ¿Qué pasaría?
El catalizador de tres vías, pretende eliminar HC, CO, NOx. Para HC y CO con la oxidación con O2. Para NOx reducción con un catalizador. Para que el catalizador funcione bien el contenido en O2 debe ser pequeño y se debe tener un sensor que controle ese O2. Habría mucho oxígeno y por ello, el motor no funcionaría y podría incluso hasta arder (avería del coche).

16.Describir los tipos de colectores solares conocidos así como sus aplicaciones:
Los colectores determinan las posibles temperaturas a alcanzar.
Planos

à temperaturas de hasta 90º (bajas), Se puede aplicar para agua caliente sanitaria en hoteles. Se ponen inclinados en los tejados y la superficie captadores es negra. También se usan para aire acondicionado, climatización piscinas, etc.
Concentradoresà concentran la energía y producen altas temperaturas. La forma ideal son las parábolas, ya que todas las radiaciones inciden y se pueden proyectar en una más pequeña. Aunque se usan más las de tipo cilíndrico-parabólico. No hace falta usar agua y se puede usar aire en este tipo. Pueden estar recubiertas de materiales poco reflectantes. Y torres de central, se trata de una torre central que refleja la radiación en placas más pequeñas. Sirven para producir energía eléctrica en una turbina de vapor, ayudado de la energía térmica del Sol.