Revolución Agrícola I

Usos de los Recursos Naturales y el Cuidado del Ambiente Historia

 Historia del Usos de los Recursos Naturales y el Cuidado del Ambiente

Las sociedades aprovechan los elementos naturales, como agua, minerales, animales y plantas, para satisfacer sus necesidades, por ejemplo para producir bienes de uso personal como calzados, muebles, automóviles, cerámicos, utensillos, etc. Así, los seres humanos van modificando y transformando la naturaleza para obtener alimentos, vivienda, vestimenta, etc.

En el campo, con la cría de ganado y el cultivo de plantas, y en las ciudades, con la construcción de edificios, caminos, etc. El ambiente es el resultado de la relación entre los elementos de la naturaleza y las transformaciones realizadas por las personas. Por ejemplo, una montaña es un elemento natural, pero si las sociedades construyen allí casas, caminos y puentes, se la considera un ambiente de montaña.

USO Y CONSERVACIÓN DE LOS RECURSOS NATURALES: La especie humana, aparecida hace aproximadamente 40.000 años atrás, ha sobrevivido principalmente como cazadora-recolectora nómada durante la mayor parte de ese tiempo.

Dos cambios culturales de gran importancia, la Revolución Agrícola (10.000 a 12.000 años atrás) y la Revolución Industrial (a fines del siglo XVIII) trajeron beneficios como el aumento de la tecnología, el suministro de alimentos, la obtención de mucha mayor energía, el aumento de la esperanza de vida, etc. Pero también tuvieron consecuencias negativas: se produjo un brusco aumento de la población y un crecimiento exponencial del uso de los recursos, de la contaminación y de la degradación del ambiente.

Nuestros primeros antecesores cazadores-recolectores (sociedades paleolíticas) lograron sobrevivir porque tenían un adecuado conocimiento del ambiente donde vivían, y entendían su íntima dependencia respecto ele la naturaleza.

Ellos aprendieron eficazmente a encontrar agua, a saber cuándo maduran los frutos y a conocer los movimientos de sus presas. Al mismo tiempo descubrieron una gran variedad de animales y plantas que les proveían alimento y a las que usaban como medicamentos. Estos hombres sólo empleaban, por un lado, la energía solar, y por el otro, su propia fuerza muscular.

En consecuencia, era escaso el impacto que causaban en el medio natural. Eran grupos humanos pequeños que poseían un comportamiento nómada y dependían de su propia fuerza física.

La Revolución Agrícola se produjo por un cambio gradual de los pequeños grupos nómadas cuando se establecieron en comunidades agrícolas, donde aprendieron a criar animales salvajes y a cultivar plantas silvestres para sobrevivir. Para preparar esos cultivos desmontaban pequeños sectores de bosque, derribando árboles y malezas, para luego quemar esa vegetación talada y utilizar las cenizas como abono.

Dichos cultivos eran de subsistencia, esto es, producían sólo lo necesario para comer ellos y sus familias. El trabajo era manual y usaban precarias herramientas de labranza, por lo cual hubo escaso impacto sobre el medio natural.

Más adelante, con la aparición del arado de metal tirado por animales domesticados, junto con el aumento de las parcelas cultivadas donde se abrían los suelos fértiles, la degradación se incrementó.

urbanizacion primitiva

La Revolución Urbana introdujo fuertes cambios culturales que aparejaron problemas ambientales, cuyas consecuencias se mantienen vigentes en la actualidad. La urbanización se originó en un grupo de agricultores con capacidad de producir alimento suficiente para mantener a sus familias, más un excedente que podía comercializar con otras personas. Estos grupos crecieron hasta convertirse en pueblos y ciudades, donde se centralizaron el comercio, los gobiernos y la religión, y el agua se transformó en un recurso económicamente valioso.

primeros asentamiento humanos

Empezó en esta etapa una verdadera contienda contra la naturaleza, donde la supervivencia de animales y plantas silvestres dejó de ser importante pues competían con el ganado y los cultivos; fueron eliminados o desalojados, ya no eran considerados recursos vitales para el hombre. Como consecuencia sobrevinieron guerras, sobrepoblación, contaminación y degradación ambiental.

La Revolución Industrial comenzó en Inglaterra a mediados del siglo XVIII y se extendió a los Estados Unidos en el siglo siguiente; la leña fue reemplazada por el carbón como combustible sustituto. El consumo promedio de energía por persona aumentó considerablemente y, por lo tanto, el poder de alterar y utilizar la Tierra para satisfacer las necesidades del crecimiento económico. El uso del carbón llevó a la invención de la máquina de vapor.

carbon y la maquina a vapor

Más adelante, el carbón fue reemplazado por el petróleo y el gas. Con el avance de la Revolución Industrial surgió la sociedad industrial avanzada, que se caracterizó por la intensa producción y el gran consumo de bienes motivados por la publicidad masiva para crear falsas necesidades o necesidades artificiales, alentando de esta manera lo que llamamos la «sociedad de consumo».

maquina a vapor

Se produjo también un cambio en la utilización de materiales sintéticos en lugar de los naturales, con el correspondiente perjuicio al ambiente ya que los primeros se degradan muy lentamente y muchos son tóxicos para el hombre, los animales y las plantas. Conjuntamente con los beneficios que acompañaron a estas sociedades se intensificaron muchos problemas ambientales y aparecieron otros nuevos.

torre de petroleo

El uso desmesurado de combustibles fósiles fue el que generó un crecimiento económico vertiginoso, con la consecuente aparición de problemas ambientales graves. La industria de exploración y explotación de la «energía fósil» es la responsable de gran parte de la contaminación del aire y el agua del mundo.

Conquistar la naturaleza puede aparecer como una idea asociada al progreso, pero exacerbada por el proceso de industrialización. Es imprescindible revertir el uso irracional y abusivo de los recursos.

SINTESIS: Volviendo al inicio, decíamos que  las sociedades utilizan los recursos naturales para producir alimentos, ropa, calzados muebles, etc. La mayoría de las veces, las industrias no tienen: en cuenta los daños que generan en los ambientes al obtener los recursos naturales para fabricar sus productos.

El desarrollo sustentable consiste en una serie de acciones que tienen como objetivo lograr un equilibrio entre el desarro llo económico y el cuidado del ambiente. La idea principal en satisfacer las necesidades de las sociedades sin afectar los re cursos naturales y preservarlos para las generaciones futuras Para ello, es necesario que la sociedad y las industrias respeten los tiempos de la naturaleza.

Esto significa que al utilizar los recursos naturales se les debe conceder el tiempo necesario que se reproduzcan y se formen nuevamente. Si ese tiempo no se respeta, es posible que se agoten. Por ejemplo, realizar acti vidades de pesca solo en los períodos determinados para que los peces puedan reproducirse y no estén en peligro de extición. Lo mismo sucede con las plantas y otros animales.

Al mismo tiempo, las sociedades deben prac ticar un consumo responsable, que significa elegir productos teniendo en cuenta como has sido elaborados y cómo afectan al ambiente. Consiste en consumir y elegir lo indispensable y no comprar productos innecesarios, que tengan componentes contaminantes.

Realizar un consumo responsable requiere de un cambio en los hábitos, no muy diferente de los que ya se tienen. Por ejemplo, las bolsas de plástico se pueden reemplazar por una úni ca bolsa de tela y siempre llevar la misma para hacer las compras. De esta manera, se disminuye no solo la producción de plásticos, también los residuos de este material.

Ver: Basura Electrónica

Fuente Consultada: Espacio y Sociedades del Mundo Política, Economía, y Ambiente – Daguerre y Sassone – Edit. Kapeluz Biblioteca Polimodal

Historia del Transporte de Cargas Hasta el Ferrocarril

HISTORIA DEL TRANSPORTE DE CARGAS HASTA EL PRMER TREN A VAPOR

Al dominar la energía, al explotar las materias primas, al construir cosas o alimentar gente, el progreso ha estado siempre estrechamente relacionado con los adelantos del transporte. Por ejemplo, ninguna cantidad de energía muscular sería capaz de llevar centenares de toneladas de material de Buenos Aires a Córdoba en diez horas, pero una locomotora moderna lo hace con facilidad.

El hombre puede usar madera como materia prima para construir carros que van a ser arrastrados por caballos, pero debe aprender a usar el hierro antes de construir locomotoras. Al edificar una choza de barro, un hombre puede acarrear los materiales por sí mismo, pero un rascacielos exige enormes vigas que se pueden transportar sólo por medios mecánicos. En el problema de la alimentación, la falta de transporte hacía depender antes a cada localidad de sus propias cosechas, mientras que hoy las facilidades de transporte les dan a los habitantes de cada lugar la posibilidad de comer alimentos producidos en cualquier parte de la tierra.

transporte miscular de cargas

Las ilustracion superior representan algunos de los métodos principales que los hombres han usado en distintas épocas para simplificar el problema de mover cosas. Los de la primera ilustración están valiéndose, como lo harían los de la Edad de Piedra, tan sólo de la fuerza de sus músculos. Pero también denotan cierto ingenio. Uno de ellos, al colocar un bulto sobre su cabeza, no sólo se ha asegurado de que el peso está parejamente distribuido sobre todo su cuerpo, sino que se ha dejado también ambas manos libres para poder abrirse camino a través de la jungla.

Los otros dos han atado cuerdas a sus cargas, de modo que pueden inclinarse hacia atrás y usar su propio peso para transportarlas, en vez de agacharse incómodamente para arrastrarlas.Los tres hombres de la primer ilustración  están transportando unas 50 toneladas; los mismos no llegarían a arrastrar 500 kilos por tierra.

historia del transporte

En las ilustracion siguiente nadie está sosteniendo peso alguno. En ambos casos, el agua soporta el peso del bote y de su carga, y el único problema es que éste siga la dirección requerida. En un caso esto se consigue utilizando remos; en el otro, sogas. No es extraño que a través de la historia los hombres hayan preferido el transporte por agua al transporte por tierra siempre que tuvieron que mover pesos realmente considerables.

historia del transporte de carga por el agua

Cuando el hombre tuvo que mover grandes cargas por tierra, se valió de los animales. Hoy todavía usamos caballos para atravesar caminos difíciles, fuertes perros para arrastrar trineos por el hielo, elefantes para que separen la maleza con sus colmillos y transporten pesados troncos con sus trompas, y hasta no hace mucho se hacía arrastrar trineos cargados a los caballos en zonas sin caminos. En estos casos, también, el hombre ha usado su ingenio.

Siempre que le fue posible ideó arneses para facilitar a los animales su labor, evitándoles fatigas innecesarias, y unció varios animales juntos a fin de hacerles compartir el esfuerzo de tirar de una carga pesada. Puso a los trineos lisos patines capaces de reducir al mínimo la fricción que se debía vencer.

Las ilustracion de abajo muestran medios de transporte que aprovechan las fuerzas naturales en vez de los músculos. La balsa no está solamente sostenida por el agua sino también empujada por la corriente. El barco de vela está sostenido por el agua y movido por el viento que hincha las velas. El trineo alpino, con su pesada carga, es impulsado pendiente abajo enteramente por la fuerza de la gravedad; su conductor sólo debe guiarlo.

Las láminas de abajo representan cuatro etapas en el desarrollo de la rueda, gran invento que hizo el transporte por tierra más fácil al reducir los efectos de la fricción y al permitir mover cargas por toda clase de superficies duras.

tipos de ruedas historia

Debajo de cada rueda se ve la figura de los vehículos que la usaron: un carro alema´n, un carro romano, una diligencia del siglo XVIII y de primeros autos del siglo XX.

Disminuir los efectos de la fricción ha sido siempre uno de los grandes problemas para el transporte por tierra. Las ruedas lo solucionaron, en parte, especialmente cuando los carreteros aprendieron a hacerles llantas con aros de hierro. Pero se necesitaba algo más: una superficie lisa para que las ruedas pudieran deslizarse.

Hasta hace poco más de un siglo, ni los mejores caminos mantenían su superficie dura y lisa durante mucho tiempo. Muy pronto se ponían barrosos, anegados y llenos de surcos. Pero por lo menos en una industria, en la cual grandes pesos debían moverse continuamente, los ingenieros encontraron la manera de resolver el problema. Desde el siglo XV muchas minas de carbón fueron equipadas con largos rieles paralelos, a lo largo de los cuales los hombres o caballos podían arrastrar fácilmente pesados vagones provistos de ruedas con pestaña.

Ciertos motores de vapor se hicieron por vez primera a fines del siglo XVII y comienzos del XVIII, y entre los inventores estaban: Dionisio Papin, francés; Fernando Berbiest, flamenco, y dos ingleses, Savery y Newcomen. Pero casi todos los primitivos motores de vapor estaban destinados a hacer funcionar bombas y eran en cambio inapropiados para las locomotoras. Todos funcionaban por el principio de bombear vapor primero dentro de un cilindro, para expulsar el aire, y luego enfriarlo, de tal modo que se condensara en agua y dejara un vacío.

La presión de la atmósfera exterior luego movía el extremo de una palanca, colocada dentro del cilindro, hacia abajo, y de este modo elevaba el otro extremo que, provisto de un recipiente, levantaba agua de un pozo o una mina anegada.

James Watt mejoró el diseño del motor de vapor de Newcomen, conectándole un condensador. En lugar de tener que enfriar todo el cilindro, era necesario enfriar sólo el pequeño condensador. El motor de Watt no sólo ahorraba combustible, sino que funcionaba más velozmente que el de Newcomen —lo suficiente como para mantener una rueda girando. Pero todavía no era el más apropiado para impulsar una locomotora, porque un condensador requiere una constante provisión de agua fría.

Watt mismo y hombres como Guillermo Murdock, que trabajaba con él en la fábrica Boulton, y Watt, en Birmingham, pronto advirtieron que la manera de mejorar sus motores era abandonar el uso de vapor condensado y utilizar directamente la presión del vapor. Bastante antes de fines del siglo XVIII, pudieron construir motores en los cuales el vapor empujaba un extremo de un pistón y, cuando éste se movía, cerraba una válvula y abría otra, de manera que el vapor presionara contra su otro extremo, impulsándolo de vuelta otra vez.

progreso del ferrocarril

Hacia 1802, Murdock y Ricardo Trevithick, un hombre con amplios conocimientos de los motores de vapor usados para bombear en minas de estaño en Inglaterra, habían hecho locomotoras realmente satisfactorias. (Una locomotora de vapor había sido construida 40 años antes por el francés Cugnot, pero ésta podía funcionar sólo durante un cuarto de hora y viajando a menos de 4,5 kilómetros por hora.) Un poco más tarde del triunfo de Murdock y Trevithick, muchos inventores crearon nuevas locomotoras, pero ninguna logró tanta fama como la «Rocket» de Jorge Stephenson, que en 1829 transportó carga a casi 45 kilómetros por hora.

Veinte años después, una red de ferrocarriles se extendió por toda Inglaterra, y mucho antes de terminar el siglo XIX la mayor parte de los grandes sistemas ferroviarios eran ya realidad.

Con el tiempo nacieron los proyectos de grandes ferrocarriles transcontinentales que unen las costas este y oeste de América del Norte, y que aceleraron la colonización del lejano oeste estadounidense. Famosa obra, hasta nuestros días,  fue la ruta del Transiberiano, que une a Vladivostok con Moscú, recorriendo más de 8.000 kilómetros. Otros ferrocarriles conectan a Moscú con Varsovia, Berlín, París y otras capitales.

Fuente Consultada:
El Triunfo de la Ciencia La Máquina a Vapor Globerama Edit. CODEX

Anticongelantes: Uso de Etilenglicol Baja Punto de Congelamiento

ETILENGLICOL: PARA BAJAR EL PUNTO DE CONGELAMIENTO DEL AGUA

En los climas intensamente fríos, los automóviles pueden sufrir averías si no se toman medidas para protegerlos. El radiador y el bloque de los cilindros (bloque del motor) son las partes afectadas en primer lugar. Si el agua que contiene el bloque de los cilindros llega a congelarse, éste se parte, del mismo modo que los conductores de agua cuando el líquido que contiene se hiela. El hielo es menos denso que el agua y, por tanto, cuando éste se congela, convirtiéndose en hielo, ocupa un volumen mayor.

En el radiador de un automóvil, el agua está encerrada en un espacio limitado. El metal no puede dilatarse; de hecho, se contrae cuando disminuye la temperatura. Así, cuando el agua se congela, el sistema refrigerante está sometido a una presión interior, puesto que aquélla se expande, haciendo lugar para el hielo; el bloque de los cilindros o el radiador no pueden soportar esta tensión y se rompen.

Estas roturas son costosas, pues la dificultad de la reparación obliga a sustituir las piezas. Una vez que se ha roto el bloque, el sistema de refrigeración del motor deja de funcionar y, si se usa el coche en estas condiciones, el motor se sobrecalienta, expulsando chorros de vapor de agua.

Por esto, resulta muy importante que el agua del sistema de refrigeración no se congele, aunque la temperatura externa descienda por debajo de O° C. Hay que añadir alguna sustancia que rebaje el punto de congelación. En otras palabras, al agua de refrigeración debe añadírsele un anticongelante.

Cuando se añade al agua un poco de sal, el punto crioscópico (punto de congelación) baja ligeramente. Si añadimos más sal, dicho punto sigue descendiendo.

La adición de una impureza tiene, pues, el efecto de hacer descender el punto de congelación. Aunque con sal se puede conseguir este efecto perfectamente, no se usa nunca como anticongelante por su fuerte poder corrosivo, que atacaría rápidamente el metal del radiador. Normalmente, se usa el compuesto orgánico etilénglicol.

Éste es muy eficaz para disminuir el punto de congelación del agua de refrigeración. Al contrario que la sal, no es nada corrosivo y, por tanto, puede usarse sin peligro de dañar el radiador. Los anticongelantes que compran los automovilistas contienen, fundamentalmente, etilénglicol, junto con un pequeño porcentaje de otros compuestos químicos, que actúan como inhibidores (antioxidantes), protegiendo de la corrosión el interior del radiador.

Los antioxidantes son muy necesarios, porque la misma agua es un agente corrosivo que puede atacar la superficie metálica, si no lo evitamos. Aunque se podría usar el mismo glicol indefinidamente, los antioxidantes tienden a perder su eficacia.

Por tanto, es aconsejable usar anticongelante nuevo cada invierno, para impedir la corrosión del radiador.El anticongelante se mezcla con agua y, una vez diluido, se vierte en el radiador. Una solución con un 25 % de glicol en volumen tiene un punto crioscópico de — 12,8° C, y es la adecuada porque no resulta fácil que la temperatura descienda por debajo de este punto. Este tipo de mezcla, naturalmente, no se puede usar dentro del Círculo Polar Ártico, donde la temperatura desciende, con frecuencia, por debajo de —12,8° C.

Se necesita, por tanto, un líquido cuyo punto de congelación sea mucho más bajo. A medida que se va aumentando la proporción de glicol, el punto crioscópico desciende hasta un cierto límite, desde el que empieza a subir nuevamente. El punto de congelación más bajo que puede obtenerse con una mezcla de etilénglicol y agua es — 44° C. Se trata del punto crioscópico de una mezcla al 50 % de glicol y agua.

Para las condiciones extremas del Ártico se añade una pequeña cantidad de éter de glicol. Así se consigue que el punto descienda hasta — 68° C. Casi todos los sistemas de refrigeración de los automóviles que -circulan actualmente pueden ser vaciados o llenados por sus dueños, pero la tendencia moderna es que estén precintados y que su contenido sea renovado solamente cada dos años.

El radiador se llenará y precintará en la fábrica, usando una mezcla más concentrada que las habituales. Se utiliza una mezcla al 50 % de glicol y agua, que hace descender el punto crioscópico hasta — 44° C. De este modo, los autos pueden funcionar en cualquier país. Los antioxidantes plantean problemas, pero se están llevando a cabo investigaciones para prolongar su período de actividad. Con mejores antioxidantes, no sería necesario cambiar el anticongelante tan frecuentemente.

En el gráfico se observa: A medida que se va añadiendo más etilénglieol al agua, el punto crióscopico desciende gradualmente. El refrigerante del radiador puede elaborarse de tal forma que siga estando liquido por debajo de O°C. Esto no se puede conseguir indefinidamente. Cuando se añade mucho glicol, el punto crioscópico se eleva de  nuevo, como se vé en la línea roja de la derecha.
grafico etilenglicol

Fuente Consultada
Revista TECNIRAMA N°113 Enciclopedia de la Ciencia y la Tecnología

Subproductos Derivados del Petroleo Etileno Destilación y Refinación

Subproductos Derivados del Petróleo
Etileno Destilación y Refinación

Aunque el petróleo es importante como fuente de lubricantes y carburantes para los motores de combustión interna, los subproductos de las refinerías se utilizan como el punto de partida para la obtención de nuevas sustancias. Rápidamente, estos subproductos se han convertido en las principales materias primas para la obtención de una amplia gama de compuestos orgánicos complejos y, en particular, de los polímeros.

Hasta hace quince años, las principales fuentes de compuestos orgánicos eran el alquitrán de hulla y el alcohol etílico, obtenido por la fermentación de melazas. Cuando las compañías de petróleo más importantes comenzaron a trasportarlo crudo para su refinación posterior cerca de los centros, consumidores, en vez de refinarlo en los campos petrolíferos, se pudo disponer de los subproductos del petróleo en gran cantidad.

Desde un punto de vista económico, esta fue una situación ideal. Por un lado, las refinerías producían hidrocarburos gaseosos (con moléculas que contienen uno, dos, tres o cuatro átomos de carbono), de los cuales había una demanda limitada en aquella época.

Por otra parte, varios productos nuevos estaban en etapa de desarrollo y necesitaban materias primas económicas. Así, pues, los subproductos del petróleo se convirtieron en materiales de partida para muchos otros procesos.

Debido a la interdependencia entre las refinerías y las plantas químicas que utilizan sus productos, gran parte de los procesos iniciales se realiza en fábricas que dependen de las compañías de petróleos y de las empresas de productos químicos.

MATERIAS PRIMAS
Los elementos básicos con los que se obtiene gran número de compuestos son los hidrocarburos gaseosos, que son separados de los componentes sólidos y líquidos del petróleo crudo cuando éste se destila.

También se producen en gran cantidad durante la operación del craqueo catalítico. En este proceso, el gasóleo (fracción de petróleo con un punto de ebullición más alto que la gasolina) se vaporiza, se mezcla con vapor de agua y se hace circular por un catalizador caliente.

Las moléculas más grandes del gasóleo se rompen, para formar moléculas más pequeñas. Entre los compuestos más importantes que se obtienen por este procedimiento figuran el etileno, el propileno, el butileno y el butadieno. Sus moléculas no están saturadas (es decir, tienen dobles enlaces débiles), y algunos se utilizan para obtener hidrocarburos de cadena ramificada de peso molecular mayor, que se añaden a la gasolina para mejorarla (le dan un mayor índice de octano). Como hay una superproducción de gasóleo, no es difícil producir cantidades suficientes de estos compuestos no saturados para atender cualquier demanda.

Antes de que los gases se puedan utilizar en las plantas químicas, deben separarse. Esto se hace por destilación fraccionada, que se efectúa a presiones altas y baja temperatura, con lo cual los hidrocarburos se licúan.

Casi todos los gases que provienen de la planta de destilación son hidrocarburos saturados (es decir, los átomos de la molécula están unidos por enlaces sencillos fuertes). El propano y el butano se utilizan, principalmente, como gases trasportables. Éstos se licúan fácilmente a presiones moderadas y se envasan. Las garrafas o bidones de propano y butano se utilizan mucho, sobre todo en los lugares donde no hay gas de alumbrado.

Sin embargo, el metano (gas natural) es importante como materia prima. Este hidrocarburo (CH4), en sí, es poco reactivo, pero se puede convertir en alcohol metílico (CH3-OH), que tiene muchas aplicaciones. Esta conversión tiene lugar en dos etapas. Primero, el metano, mezclado con vapor de agua y anhídrido carbónico, se pasa sobre un catalizador caliente de níquel. Se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno en las proporciones adecuadas. Cuando se comprime la mezcla, se obtiene alcohol metílico.

El alcohol metílico es un disolvente importante como tal, pero grandes cantidades de él se convierten en formaldehído (CHaO) por una reacción de oxidación. El formaldehído se usa en la preparación de varios fármacos, pero la mayor parte del producto se utiliza en la fabricación de plásticos de fenol-formaldehído (por ejemplo, la bakelita),

REFINACIÓN  DEL PETRÓLEO: En la refinería, la primera operación a la que se somete el petróleo crudo es la «destilación». Ésta separa el petróleo en seis «fracciones», la mayoría de las cuales sufre un tratamiento posterior. La gasolina destilada contiene gran proporción de parafinas de cadena lineal, que producen el picado o detonación cuando se quema aquélla en el motor del coche.

Este efecto se puede disminuir añadiendo a la gasolina parafinas de cadena ramificada e hidrocarburos cíclicos. Para producir estos compuestos cíclicos y ramificados se realizan tres procesos, que son: el craqueo, la polimerización y el «reforming». Calentando a temperaturas elevadas los compuestos orgánicos, cuyas moléculas constan de muchos átomos, éstos se descomponen, dando compuestos de moléculas más pequeñas.

torre de destilación de petroleo

En el proceso de destilación primario se suministra petróleo crudo y se separan las distintas fracciones.

Este proceso, llamado «craqueo», tiene lugar en las refinerías de petróleo, donde se rompen los aceites de alto punto de ebullición y se obtienen compuestos más volátiles, que se pueden añadir a la gasolina. Para facilitar estos cambios químicos se utilizan catalizadores, por lo cual el proceso se llama «craqueo catalítico».

Además de dar compuestos adecuados para la destilación de gasolina, también se producen hidrocarburos gaseosos. Estos últimos (que contienen uno, dos, tres o cuatro átomos de carbono por molécula) se obtienen tanto en la etapa de destilación como en las del craqueo Catalítico.

Algunos de estos compuestos, especialmente los hidrocarburos no saturados propileno y butileno, se utilizan en reacciones de «polimerización», para obtener hidrocarburos ramificados mayores, que, cuando se añaden a la gasolina, le confieren propiedades antidetonantes y elevan su índole de octano. Estos gases son también la materia prima para la industria petroquímica.

ETILENO
El etileno y los hidrocarburos superiores no saturados (propileno, butileno y butadieno) son mucho más reactivos que los hidrocarburos saturados, y por eso tienen muchas más aplicaciones como materias primas. Se obtienen, principalmente, en la planta de craqueo catalítico, donde, controlando con cuidado las condiciones de reacción (temperatura y presión) y la proporción de vapor añadido, se puede obtener un gran rendimiento en compuestos no saturados.

Como el etileno es un compuesto no saturado, resulta bastante reactivo. Toma parte en reacciones de adición (es decir, se le pueden añadir otras moléculas), y con facilidad forma polímeros, como el polietileno.

La mayor parte del etileno se usa en la fabricación de plásticos: polietileno, poliestireno, policloruro de vinilo (P.V.C.) y acrilonitrilo. El etileno también puede convertirse en alcohol etílico, que se emplea como disolvente.

El alcohol se oxida para dar acetaldehído y ácido acético, que, a su vez, se usan como materiales de partida para la fabricación de otros productos

También se utiliza el etileno en la fabricación de óxido de etileno, del cual se puede obtener etilénglicol, que se emplea como anticongelante en los sistemas de refrigeración de los automóviles. El etilénglicol es una materia prima utilizada en la fabricación de la fibra artificial llamada terilene.

La obtención de alcohol etílico a partir de etileno y agua es también un proceso catalítico en el que se usa ácido fosfórico como catalizador. En este proceso se obtiene, al mismo tiempo, éter dietílico en pequeña cantidad. Sólo un 5% del etileno que’entra en el reactor se convierte en alcohol etílico; por eso, el etileno se separa para reciclarlo, y el alcohol y el éter se separan por destilación fraccionada. El éter que se produce se utiliza como disolvente y anestésico.

La producción de plásticos y fibras artificiales que se derivan del etileno constituyen un tema demasiado extenso para describirlo aquí.

En casi todos los casos, la polimerización se realiza abriendo los dobles enlaces y utilizando las valencias libres para unir muchas moléculas entre sí. El polietileno se obtiene directamente del etileno, mientras que el cloruro de vinilo se produce a partir de etileno y cloro, antes de polimerizarlo.

El estireno, del cual se obtiene el poliestireno, también se consigue del etileno. Cada uno de esos plásticos tiene gran variedad de aplicaciones; algunos son buenos aislantes eléctricos, otros resisten el ataque químico. Unos son trasparentes, mientras que otros resultan traslúcidos u opacos.

En la actualidad, el propileno se utiliza principalmente para la obtención de otros compuestos orgánicos intermedios, como alcohol isopropílico, acetona y fenol, entre los más importantes; pero parece probable que en el futuro se utilicen cantidades mayores en la producción de un nuevo plástico: el polipropileno. Actualmente, la acetona se fabrica del propileno por medio de dos procedimientos diferentes. El primero consiste en obtener alcohol isopropílicoy luego oxidarlo a acetona.

En el proceso más reciente, el propileno reacciona con benceno para dar eumeno, que se oxida después y se descompone en fenol y acetona. La acetona es un disolvente muy importante y se utiliza en la producción de explosivos y adhesivos. El fenol es uno de los principales materiales de partida para la fabricación de gran número de plásticos y resinas; por ejemplo, el plástico fenol-formaldehído (bakelita)  y las epoxiresinas.

Cuando se unen cuatro moléculas de propileno, se obtiene una sustancia llamada isododeceno (CH2HE,), que se utiliza en la fabricación de varios detergentes de uso doméstico e industrial. Grandes cantidades de butadieno (CH2=CH—CH=CH2) y butileno (C4H8) se utilizan actualmente en la producción de varios tipos de caucho sintético y de plásticos.

Estos cauchos sintéticos se emplean en la fabricación de suelas de calzado y de neumáticos de automóvil. Durante el proceso de refinación del petróleo, también se obtiene gran número de compuestos inorgánicos. En el petróleo hay varios compuestos de azufre que deben eliminarse y que pueden ser una fuente de azufre para la producción de ácido sulfúrico.

El exceso de gas hidrógeno procedente de las refinerías se puede utilizar en la elaboración de amoníaco, que es un material esencial en la fabricación de varios fertilizantes.

tabla uso del petroleo

ALGO MAS SOBRE LOS USOS DEL PETROLEO:

El petróleo es una sustancia que las personas conocen y usan desde hace miles de años. Con el nombre de aceite de roca se empleaba, por ejemplo, para impermeabilizar todo tipo de embarcaciones, y en el antiguo Imperio babilónico (el actual Irak) ya se asfaltaban con él las calles principales. Sin embargo, sus utilidades eran escasas.

El primer pozo petrolero se perforó a mediados del siglo XIX, obteniendo como primer subproducto el queroseno, que sustituyó al aceite de ballena como combustible. A finales de ese mismo siglo aparecieron los primeros automóviles impulsados por gasolina, y la creciente demanda de coches con motor de combustión convirtió al petróleo en la principal fuente de energía en unas pocas décadas.

La industria petroquímica comprende la elaboración de todos aquellos productos que se derivan de los hidrocarburos, tanto del petróleo como del gas natural. Produce cientos de productos diferentes, con aplicaciones en casi todos los ámbitos de nuestra actividad:

•  Las fibras textiles artificiales, como el nailon. Presentan, sobre las fibras naturales, grandes ventajas, como resistencia ante el ataque de bacterias, hongos e insectos, se arrugan menos, se secan más rápidamente, etc.
•   Fertilizantes, herbicidas e insecticidas de todo tipo para la agricultura.
•   Colorantes, conservantes, antioxidantes y otros productos aditivos para la industria alimentaria.
•   Detergentes.
•   Envases y embalajes variados.

Todos los tipos de plástico son polímeros, es decir, materiales derivados del petróleo. Sus utilidades son incontables: carcasas para aparatos electrónicos (teléfonos, computadoras, televisores, etc.); film transparente para envolver alimentos; fibra óptica para comunicaciones; encapsulados y coberturas para material eléctrico; neumáticos, etc. Las aplicaciones del petróleo y sus derivados en nuestra vida diaria son muy numerosas.

CUADRO SOBRE EL USO DEL DERIVADO ETILENO:

cuadro uso del etileno

Fuente Consultadas:
Revista TECNIRAMA N°124 El Petróleo Como Materia Prima
La Enciclopedia del Estudiante Tomo 04 Tecnología e Informática Santillana

Concepto de Energía Geotermica Ejemplos y Formas de Producción

Concepto de Energía Geotermica Ejemplos y Formas de Producción

CONCEPTO: Hasta las mayores centrales de producción de energía creadas por el hombre quedan empequeñecidas por la principal fuente de energía de la Tierra, el Sol.

Directa o indirectamente, el Sol proporciona casi toda la energía que necesitamos, porque él es quien calienta el planeta, y en último extremo, quien impulsa el viento y las olas.

Incluso la energía química de las reservas mundiales de carbón, petróleo y gas, procede originariamente de plantas y algas, que obtuvieron a su vez su energía del Sol.

Cada  vez   se   necesita   más   energía   para mover toda la maquinaria del mundo, y el hombre busca continuamente nuevas fuentes de ella.

Además de quemar carbón y petróleo, rompe los átomos de los elementos radiactivos (energía atómica), construye presas en los ríos (energía hidráulica) y convierte directamente el calor del sol (energía solar).

Incluso, las fuerzas de los vientos y los grandes movimientos de las mareas han sido aprovechados. Una nueva fuente de energía, llamada a tener gran importancia en el futuro, es el calor producido por la misma Tierra: la energía geotérmica.

Energía geotérmica. Es energía que el hombre obtiene mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griegogeo, Tierra, y thermos, calor; literalmente calor de la Tierra.

No se conocen con absoluta certeza las causas de este calor terrestre; pero no puede dudarse de su existencia.

En muchas partes del mundo hay volcanes que expulsan grandes cantidades de lava fundida; el vapor se escapa a través de grietas; hay conos volcánicos donde hierve la lava, y agua hirviente que sale a la superficie en forma de manantiales calientes o geiseres.

Se calcula que la energía que disipa la Tierra excede la contenida en los combustibles convencionales.

Lo único que hace falta es descubrir el procedimiento para utilizar la potencia geotérmica.

No es una novedad la utilización del calor terrestre. Los islandeses tienen una larga conducción de agua, procedente de manantiales termales, que terminan en sus casas y huertos.

Las casas de 46.000 personas (la cuarta parte de la población de Islandia) están calentadas geotérmicamente.

En Larderello, cerca de Pisa, en el norte de Italia, los gases calientes que  salen del suelo se han utilizado, desde comienzos de siglo, para producir electricidad.

Pero, hasta muy recientemente, la potencia geotérmica no se consideraba como una fuente de energía importante, sino, simplemente, como un suplemento de las otras grandes fuentes naturales.

Los «geiseres» son manantiales calientes, que expulsan agua y vapor sólo a intervalos. Junto a la superficie, hay un sistema de cámaras intercomunicadas, que están llenas de agua caliente. En la base, el agua llega a sobrecalentarse y su temperatura sube a más dé 100°C; pero, debido al peso de las capas superiores del líquido, no puede hervir. Lentamente, se eleva la temperatura del agua próxima a la superficie. Por fin, parte de ella hierve, convirtiéndose en vapor. Con ello, la presión desciende y el agua sobrecalentada hierve también; como consecuencia, se produce un violento surtidor de vapor, que puede alcanzar alturas considerables.

La Tierra intercepta cientos de miles de millones de megavatios de energía del Sol.

Aunque la mayor parte de ellos es devuelta por irradiación al espacio y no resulta utilizable, la cantidad de energía solar absorbida por la Tierra en un solo año es todavía mucho mayor que la energía que se podría obtener de toda la reserva aprovechable de combustibles fósiles del mundo.

Bastaría con utilizar al máximo una fracción minúscula de esta energía solar para satisfacer nuestras necesidades actuales.

El Sol seguirá brillando durante miles de millones de años; por ello, las formas de energía obtenidas diariamente de él reciben el nombre de energías renovables.

Tarde o temprano se agotarán las reservas mundiales de carbón y petróleo, pero abajo de nosotros hay otra fuente de energía virtualmente ilimitada.

Se trata de la energía geotérmica, el calor del núcleo de la Tierra. La parte externa del núcleo, justo debajo de la corteza terrestre, se compone de magma, esa roca al rojo vivo que expelen los volcanes en erupción.

En muchas zonas volcánicas, la energía geotérmica brota a la superficie en forma de agua caliente o vapor, que puede usarse para accionar generadores de electricidad.

En 1904 se inauguró en Larderello, Italia, una planta activada por energía geotérmica, pero la electricidad que produce satisface apenas las necesidades locales. Hoy, en Cornwall, Inglaterra, y en Los Alamos, Nuevo México, se investiga la forma de extraer la energía que se halla escondida en el centro del planeta.

tecnica para geotermia

Gambusinos del calor cerca de Los Alamos (desierto de Nuevo México) se han hecho perforaciones por pares. La más profunda de ellas llega a 4.400 m, donde la temperatura de la roca es de 327°C. Se inyecta agua, bombeándola a alta presión, para romper la roca y formar fracturas que unan los pozos. Así, el agua impelida por uno de los barrenos se vuelve vapor, que se fuga por las fracturas hacia el otro barreno, de donde se devuelve a la superficie por bombeo. Si se perfecciona esta tecnología de «ardientes rocas secas», el agua calentada servirá para generar electricidad a gran escala, sin dañar el ambiente.

Energía geotérmica: A unos 30 km por debajo de nuestros pies, la roca alcanza una temperatura de aproximadamente 900°C. Este calor proviene principalmente de la descomposición radiactiva gradual de los elementos en el interior de la Tierra.

En sentido estricto esta fuente de energía no es renovable, pero es inmensa.

En los 10 km superiores de la corteza terrestre, a profundidades accesibles con las técnicas actuales de perforación, hay energía suficiente para cubrir todas nuestras necesidades energéticas durante cientos de años.

En algunas partes del mundo, como Islandia, por ejemplo, la cantidad de calor geotérmico que llega a la superficie es notablemente superior a la de otros lugares y puede utilizarse directamente como método de calefacción doméstica.

En otros países, se calientan bloques de pisos con agua caliente procedente de pozos de unos 2 o 3 km de profundidad.

Sin embargo, las mayores reservas de calor geotérmico se encuentran a una profundidad muy superior, a unos 6 km. Como a esa profundidad las rocas están secas, resulta más difícil y costoso extraer su calor, porque es necesario bombear agua hacia abajo para transportar posteriormente el calor hacia arriba.

esquema planta geotermica

Los geologos han encontrado a varios kilometros de profundidad unas especies de cámaras de magma entre las rocas a centenares de ºC de temperatura. Las plantas geotérmicas intentan aprovechar ese calor interior generado por la tierra.

 Además en algunos lugares se dan otras condiciones especiales como son capas rocosas porosas y capas rocosas impermeables que atrapan agua y vapor de agua a altas temperaturas y presión y que impiden que estos salgan a la superficie. Si se combinan estas condiciones se produce un yacimiento geotérmico.

En un proyecto experimental llevado a cabo en Cornualles, Inglaterra, tres perforaciones de 2 km de profundidad han sido interconectadas mediante un sistema de grietas, que permite bombear el agua desde una perforación a otra.

Existen proyectos para taladrar agujeros de hasta tres veces esa profundidad, pero incluso a las profundidades actuales el agua vuelve a la superficie lo suficientemente caliente como para producir el vapor que hace funcionar las turbinas.

Algunas estimaciones sugieren que en Cornualles y otros lugares donde las rocas están más calientes a menores profundidades, proyectos de este tipo podrían llegar a generar una energía equivalente a diez mil millones de toneladas de carbón.

Soltando vapor:En Islandia,Italia y Japón, la energía geotérmica es liberada, por medios naturales, de su asiento bajo la corteza. Desde la superficie se filtra el agua de lluvia  y se acumula en capas de roca porosa, donde el magma subyacente la calienta. El agua caliente  sube de nuevo a la superficie por entre las fisuras de la roca y brota en forma de fuentes termales, charcos de lodo, chorros de vapor o geiseres. La humanidad puede abastecerse de energía natural con ayuda de una tecnología sencilla. Más del 80% de las casas islandesas cuentan con sistemas de calefacción alimentados con agua caliente geotérmica entubada.

Fuente Consultada:
Guinnes Publishing Limited Fasciculo N°20
Actualizador Básico de Conocimientos Universales Océano Tomo I

Historia del Transistor Sus Inventores y Aplicaciones

Historia del Transistor ,Inventores y Aplicaciones

DEFINICION: El TRANSISTOR  es un dispositivo electrónico constituido por un pequeño bloque de materia semiconductora que cuenta con tres electrodos emisor, colector y base. En su fabricación se usa germanio o silicio como elemento fundamental. Se utiliza para rectificar y amplificar los impulsos eléctricos y sustituye ventajosamente a la antigua válvula eléctronica.

esquema de un transistor

Todos los fenómenos en que intervienen electrones quedan englobados dentro de la denominación Electrónica, si bien, a menudo, ésta queda reducida al estudio de los tubos de vacío. Con las válvulas electrónicas, tal como apuntábamos al hablar de las primeras computadoras , la vida actual ha cambiado. Disponemos de radio, televisión, calculadoras, celualres, robots, etc., y cada día se nos ofrece nuevas sorpresas.

Para tener una conducción apreciable de electricidad en un vacío elevado es necesario disponer de iones. El procedimiento más generalizado para la producción de estos iones es la emisión termoiónica.

En todo conductor metálico, además de las propias moléculas, existen electrones libres. Si se aumenta la temperatura del conductor, estos electrones adquieren velocidades suficientes para escapar del metal, fenómeno que depende de la naturaleza de éste y del estado de su superficie.

Alrededor del conductor se forma una «nube» de electrones que rechaza los nuevos electrones emitidos por el metal, que a su vez son atraídos por éste, provocando el cese de la emisión.

Los extraordinarios progresos experimentados en el campo científico repercutieron en el terreno de la tecnología con inventos que, en algunos aspectos, han ido transformando la vida del ser humano. Una diminuta lámina de cristal de germanio, con dos electrodos puntiformes, que integran un transistor, se constituyó en un verdadero corazón de múltiples aparatos, desde pequeñísimas prótesis para sordos, hasta los que rigen la vida de los satélites.

Imágenes de los primeros transistores

imagenes de los primeros transistores

publicidad antigua valvula electronica

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TRANSISTORES. La corriente de electrones que fluye en el interior de un tubo o válvula se ha visto que también se produce a través de ciertos sólidos como el metal llamado germanio. Con la particularidad de que no requieren placa, rejilla, calefacción del cátodo ni vacío alguno.

Amplían muchísimo la corriente y pueden funcionar con baterías de una cienmilésima de vatio. Su vida es larga y su tamaño es muy pequeño. Se conocen con el nombre de transistores. Su defecto más acusado consiste en que no trabajan bien con altas frecuencias.

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HISTORIA E INVENTORES: Tres eminentes investigadores: John Bordeen -premio Nobel-, Walter Brattain y William Shackley, dieron nacimiento al transistor, que por su reducido tamaño, su bajo precio y su economía, ha resultado insustituible en los sistemas de telecomunicaciones, tele-mediciones, etc.

Durante los años de la posguerra, la tecnología cambió progresivamente los diferentes aspectos de la vida cotidiana pero, sin duda alguna, hubo un tema que trascendió a todos los demás: la encarnizada y costosa rivalidad militar entre Estados Unidos y la URSS, en la que acabaron inevitablemente envueltos los países del este europeo y las democracias de Europa Occidental.

Fue una rivalidad cuyas batallas se libraron sobre todo en el terreno tecnológico.

Por un lado, se produjo una proliferación de armas nucleares de creciente potencia y, por otro, fueron apareciendo los medios para transportarlas hasta puntos cada vez más remotos.

 

inventores del transistor

Bardeen, Shockley y Brattain, inventores del transistor

Excepto en los aspectos no cuantificables de seguridad nacional e impulso de la actividad industrial, el enorme gasto resultó improductivo y, a través de sus repercusiones económicas, llegó a afectar las condiciones sociales.

Inevitablemente, los primeros años de la posguerra se dedicaron más a la reconstrucción que a la innovación. Muchas de las actividades anteriores a la guerra prácticamente se habían detenido y sus responsables se limitaron a retomarlas en el punto en que las habían dejado.

En Estados Unidos, por ejemplo, la fabricación de transmisores y receptores de televisión había estado prohibida durante la guerra y la medida no fue revocada hasta 1946.

Entre todos los avances e inventos de la postguerra podría mencionarse en el campo de la electrónica,  uno de los descubrimientos que revolucionó al mundo, constituido, en un principio, por una diminuta lámina de cristal de germanio, con dos electrodos metálicos puntiformes, uno de ellos polarizado en sentido directo, emisor, y otro en sentido inverso, colector.

Este diminuto artefacto, si así se lo puede llamar, no es nada menos que un transistor primitivo, que ha sido reemplazado por otro perfeccionado llamado transistor, adoptado universalmente.

Hace algo más que un cuarto de siglo, el 23 de diciembre de 1947, tres eminentes investigadores crearon el transistor. John Bardeen, dos veces premio Nobel por sus contribuciones sobre física teórica; Walter Brattain, especialista en superficies sólidas, y William Shockley, que ya se había destacado por sus trabajos en electrónica, dieron nacimiento al transistor.

Y uno de los primeros empleos, que asombró a todos sin excepción, fue el de las radios, que desde ese momento pudieron funcionar en diminutos aparatos sin necesidad de la corriente eléctrica. Como amplificador de señales de amplitud variable, el transistor sustituyó bien pronto, con extraordinarias ventajas, a la válvulas electrónicas.

En muy poco tiempo, el transistor fue invadiendo todas las actividades en que, por su uso, podía sustituir a los tubos electrónicos, por su tamaño reducido, su bajo costo, su fácil manejo. Además, su fabricación en serie ha puesto a disposición del mercado mundial transistores en una’ abundancia asombrosa.

Basta decir que, en un solo año; Estados Unidos logró vender a Europa y al Japón más de nueve mil millones de transistores. Desde la guitarra eléctrica hasta las pequeñísimas prótesis que los sordos introducen en sus oídos para escuchar los sonidos, hasta los marcapasos y las extraordinarias telecámaras de las cápsulas espaciales, computadores y satélites funcionan ya a transistores.

Representa el verdadero corazón de todos estos artefactos, desde el más pequeño hasta el más grande.

Para poder dimensionar el valor en toda su magnitud de este descubrimiento, es necesario aclarar que es fundamental la diferencia entre la electricidad y la electrónica; Mientras la primera se vale de electrones —esas partículas infinitesimales que gravitan alrededor del núcleo del átomo de una manera masiva— la electrónica entra en el detalle.

Es decir, de electrones por grupos pequeños, a veces de a uno. Antes de la guerra, para gobernar estos flujos electrónicos tan ínfimos existía un solo dispositivo, la lámpara de radio inventada por Lee De Forest, en 1906.

Los cristales de silicio y germanio, cuyas estructuras son similares a la del diamante, permitieron la creación del transistor. En estos materiales, cada electrón está como prisionero en una determinada posición, y no puede moverse. Sin embargo, una vez liberado, se halla en condiciones de atravesar el sólido y convertirse en transportador.

Además, los cristales de silicio y germanio ofrecen la posibilidad de que el electrón liberado deja un «agujero» en la posición que antes ocupaba. Este vacío se comporta exactamente igual que una carga positiva, y está en condiciones de trasladarse de un átomo al otro.

De esta manera, los electrones funcionan como cargas negativas y los «agujeros» como positivas.

transistorEl secreto del transistor consiste en que, una vez obtenido el materia] muy puro, se lo convierte en conductor, introduciendo la necesaria cantidad de impurezas en los lugares precisos.

Los transistores fueron reemplazando progresivamente a las válvulas, y en todos aquellos aparatos, dispositivos e instrumentos en que se empleaban éstas, se sustituyen por aquéllos.

Así, con las notables ventajas que reportaron se introdujeron en todos los sistemas de telecomunicaciones, telemediciones, telecomandos y teleseñalizacíones.

Transistor Western Electric 2N110 de la década de 1960

Las radios, la televisión, las calculadoras electrónicas, los oscilógrafos, los voltímetros, los distintos instrumentos que se utilizan en el amplio campo de medicina para controlar las intervenciones quirúrgicas, etc.

No se considera que un aparato es moderno, si no ha sido transistorizado, porque representa extraordinarias ventajas en su uso, sus resultados, su manipuleo y en su economía.

El ingenio humano, que no se detiene ni siquiera ante obstáculos que a veces parecen insalvables, ha tratado siempre de ahorrar tiempo, lo que representa dinero, y simplificar las tareas, hacerlas más rápidas y accesibles.

Eso y mucho más representan las computadoras, una de las maravillas más detonantes del siglo XX.

Estas máquinas que realizan las operaciones matemáticas que la mente humana tardaría horas en concretar, y no siempre con exactitud, están prestando un imponderable beneficio a la humanidad, porque han permitido resolver no sólo operaciones de este tipo, lo que ya es mucho, sino también encontraron solución a numerosos problemas de trabajo; se han introducido en el campo de la medicina, en la vida diaria del hogar, y el hombre no habría podido enviar satélites, y menos haber descendido en la Luna, si no hubiera contado con esta prodigiosa conquista.

Los primeros recuerdos sobre la evolución de las máquinas computadoras indican cómo la lógica fue introducida en el cálculo.

Las primigenias máquinas, como la de Pascal, no efectuaban nada más que operaciones aritméticas aisladas; el encadenamiento de las distintas operaciones que daban como resultado el cálculo completo, quedaban enteramente en manos del usuario de la máquina.

El proceso se efectuaba tal como se hace en la actualidad con las máquinas de teclado.

Durante la Segunda Guerra Mundial aparecieron las calculadoras electromecánicas y, posteriormente, las electrónicas, capaces de encadenar las operaciones.

De esta manera, se logró que la máquina ejecutara una serie de operaciones cuya secuencia es conocida de antemano y, además, cierta selección de operaciones, en función de los resultados parciales obtenidos en el curso.

Los transistores son pequeños aparatos de material semiconductor que amplifican o controlan la corriente eléctrica. Son simples de fabricar, aunque requieren un cuidadoso trabajo manual durante el montaje; suplantaron a los tubos de vacío casi por completo en la década de los años setenta. La necesidad de colocarlos en su sitio por medio de alambres se superó gracias al desarrollo del circuito integrado.

LOS ENLACES QUÍMICOS EN LA ELECTRÓNICA: Gracias a las propiedades que les confieren, entre otros, los enlaces que son capaces de establecer, algunos elementos químicos tienen múltiples usos en la vida cotidiana.

El silicio, por ejemplo, es un metaloide brillante, gris azulado. Forma el 26% de la corteza terrestre como sílice (SiO2 ) y silicatos. No existe en estado libre en la naturaleza y se prepara por reducción del sílice de la arena a elevadas temperaturas. El silicio forma parte de las arcillas, vidrios, cementos, siliconas.

En los últimos años, la demanda de este metaloide, así como de germanio y de selenio, se incrementó debido a que se utilizan para fabricar transistores y circuitos integrados. En el caso de los transistores se aprovecha la capacidad de semiconductor del silicio.

El cristal de silicio prácticamente no conduce la corriente eléctrica, porque muy pocos electrones tienen la energía suficiente como para escapar de sus átomos. Sin embargo, el agregado cuidadoso de impurezas lo convierte en conductor. Para comprenderlo, es preciso analizar la teoría de las bandas.

Según esta teoría, en una cristal, tal como ocurre en los átomos aislados, los electrones se ubican en niveles o «bandas» respecto de los átomos, pero, a diferencia de los átomos en los cuales estos niveles están bien diferenciados unos de otros, en los sólidos las bandas son continuas unas de otras.

Cuando los electrones se encuentran en la banda más cercana al átomo, llamada banda de valencia, el cristal no conduce la electricidad; en cambio, si se encuentran alejados del á-tomo, en la banda de conducción, el cristal conduce la eletricidad.

En los metales, ambas bandas están pegadas una con otra, y el pasaje de electrones es sencillo. En los no metales y en los semiconductores existe una gran diferencia de energía entre ambas.

Cuando el silicio se contamina con un elemento que tiene un electrón más en su nivel más externo, el electrón sobrante no se une a los electrones del silicio y queda libre para moverse dentro del cristal, alcanzando la banda de conducción.

Se forma así un material llamado semiconductor tipo n. Por el contrario, si el contaminante que se agrega es boro (que tiene un electrón menos), la banda de conducción baja su nivel energético y «se acerca» a la banda de valencia, permitiendo la conducción a través de los «huecos» vacantes. El material formado es un semiconductor tipo p.

Con los materiales semiconductores se fabrican transistores, que son componentes electrónicos que permiten o no el paso de la corriente eléctrica. En 1960 se creó un sistema capaz de tallar, mediante técnicas fotográficas, cientos de transistores en un pequeño bloquecito plano de silicio: se inventó así el primer circuito integrado o chip.

En la actualidad, se construyen chips mucho más complejos llamados microprocesadores, capaces de leer y actuar de distinto modo según las necesidades del usuario. Estos componentes electrónicos pueden manejar la información de dos maneras diferentes:

Los componentes analógicos traducen magnitudes que varían constantemente en señales amplificadas que se modifican de la misma manera. Se usan, por ejemplo, en amplificadores de audio y sintetizadores.

Los componentes digitales reciben, comparan y procesan información en forma de pulsos eléctricos. Las señales de entrada y de salida sólo pueden tomar determinados valores, que se combinan para formar códigos.

Estos componentes forman el sistema binario y se emplean en todos los sistemas computerizados. (Fuente: Química I Alegría-Bosack-Dal Fávero-Franco-Jaul-Ross)

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ALGO MAS DE HISTORIA DEL TRANSISTOR:

Cuando la radio estaba en su infancia, se utilizaban cristales como rectificadores, permitiendo a la corriente alterna fluir en una sola dirección. Estos receptores de galena eran muy rudimentarios, por lo que fueron reemplazados por aparatos provistos de lámparas. Éstas habían venido usándose también en varios instrumentos electrónicos, incluidos los nuevos ordenadores, durante más de cuarenta años.

antigua radio a galena

Pero las lámparas de radio tienen que ser lo bastante grandes como para encerrar un vacío. Son frágiles, tienen fugas y deben ser reemplazadas a menudo. También gastan mucha energía, y hay que esperar a que el filamento se caliente antes de que el aparato empiece a funcionar.

En 1948, los físicos William Bradford Shockley (1910-1989), Walter Houser Brattain (1902-1987) y John Bardeen (1908-1991) —todos ellos norteamericanos, aunque Shockley era de origen británico— descubrieron un nuevo tipo de cristal.

Consistía mayormente en germanio, peor conductor de la electricidad que los metales, pero mejor que los aislantes, como el vidrio y el caucho. El germanio y el silicio, que pocos años después reemplazó al anterior, por ser más barato y mejor, se consideraron ejemplos de semiconductores.

Si se añadían cantidades mínimas de impurezas al semiconductor, el cristal podía actuar como rectificador o como amplificador. En definitiva, podía realizar cualquier función propia de las lámparas.

Esos semiconductores eran sólidos (de ahí que se hable de dispositivos de estado sólido) y no requerían vacío, de manera que podían ser muy pequeños. No necesitaban ser sustituidos nunca.

Gastaban muy poca energía y no precisaban de calentamiento previo, con lo que su funcionamiento era inmediato. Un compañero de trabajo, el ingeniero norteamericano John Robinson Pierce (1910-2002), sugirió el nombre de transistor, porque transmitía la corriente a través de un «resistidor».

Con el tiempo, los transistores reemplazaron por completo las lámparas. Los transistores y los perfeccionamientos que siguieron podrían muy bien considerarse como el avance tecnológico más significativo del siglo XX.

La Vida de los Obreros en la Revolucion Industrial Trabajo Esclavo

La Vida de los Obreros en la Revolución Industrial

LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL
LAS CONDICIONES DE VIDA DE LOS OBREROS EN GRAN BRETAÑA
:
El desarrollo de la urbanización, y también de la industrialización, en Europa, en la primera mitad del siglo XIX, tuvo consecuencias sobre las condiciones de vida de los trabajadores. La gran mayoría de éstos apenas lograban subsistir, acosados por el hambre y las epidemias. Muchos de estos trabajadores pobres eran artesanos que ejercían su oficio de manera independiente, trabajadores domiciliarios o empleados en pequeños talleres.

Pero a medida que avanzó la industrialización creció el número de obreros empleados en las fábricas mecanizadas. Este proletariado industrial se fue transformando en el sector más numeroso entre los trabajadores urbanos. La vida miserable que llevaba la mayoría de ellos se agravaba ante la amenaza permanente de la desocupación.

Los trabajadores empobrecidos, que no lograban satisfacer sus necesidades básicas, comenzaron a buscar formas para mejorar su vida cotidiana. Sobre todo en los primeros tiempos, buscaron soluciones en forma individual. Pero, al poco tiempo, empezaron a organizarse tras una solución colectiva.

Una salida de tipo individual consistió en tratar de ascender socialmente, tomando como ideal el modo de vida de la burguesía. Algunos trabajadores pensaron que una vida austera y el esfuerzo personal era la forma de mejorar su posición social.

Sin embargo, el camino del progreso económico era muy difícil de transitar para quien no contaba con un mínimo de capital para invertir. Fuera de Inglaterra las posibilidades de progreso económico eran aun menores.

Aunque ENGELS en su obra Situación de la clase trabajadora en Inglaterra (1848) denunció el empobrecimiento de los obreros y la acumulación de beneficios de los empresarios, los aspectos sociales de la Revolución Industrial no fueron debidamente estudiados ni debatidos hasta nuestro siglo. ¿Mejoró el nivel de vida de los obreros o la industrialización produjo problemas nuevos y más graves?

A esta cuestión han dedicado atención los más grandes historiadores británicos. Los debates han resultado fecundos y polémicos, así que a los efectos de dilucidar si efectivamente mejoró o empeoró con la industrialización el nivel de vida obrero ha de prestarse atención a una serie de indicadores básicos. Elegimos cuatro: alimentación, vivienda, salud y trabajo de los niños.

a) Alimentación. Más de la mitad de los gastos de la familia obrera se invertían en comida, y de este capítulo la mayor parte se destinaba a pan. Con la industrialización disminuyó el consumo de pan y apareció como artículo sustitutorio otro más barato, la patata. Hoy consideramos positiva esta diversificación de los alimentos, pero en aquel momento se consideró un empobrecimiento.

El consumo de carne aumentó lentamente, pero todos los estudios indican que mientras abundaba en las mesas pudientes no comparecía casi nunca en las pitanzas humildes. El azúcar pasó de una media de 19,12 libras entre 1800-1809 a 17,83 entre 1820-1829. A partir de 1800 aumentó el consumo de cerveza, pero se trata de una forma de compensar el sudor en trabajos pesados -minería, descarga, etc.-y se convirtió en hábito que degeneró en alcoholismo.

b) Vivienda. Sobre la vivienda se realizaron excelentes estudios en plena industrialización. Inicial-mente las humildes viviendas de ladrillo supusieron una mejora con respecto a las que ocuparon los inmigrantes del período pre-industrial. Pero se produjeron dos fenómenos negativos: hacinamiento (varias famillas en una sola vivienda) y envejecimiento (en pocos años se deterioraron de forma irreversible). El problema atañe sobre todo al urbanismo. Se formaron barrios insalubres, los slums, donde no sólo la vivienda era pobre sino que carecían de servicios y en los que hablar de áreas de esparcimiento era como mentar un paraíso coránico. En réplica a Ashton, Thompson ha destacado que las condiciones infrahumanas se dieron sobre todo en barrios de inmigración irlandesa de aglomeraciones industriales: Liverpool, Manchester, Leeds, Bradford.

c) Salud. Con respecto a la salud, los datos del Primer Informe del Registro General (1839) muestran que la tisis, enfermedad relacionada con condiciones de pobreza y hacinamiento, alcanzaba el veinte por ciento de la mortalidad total. Otro fenómeno terrible era la mortalidad infantil. En Manchester la mitad de los niños de familia humilde morían antes de cumplir los cinco años. Tanto la mortalidad infantil como la general eran más altas en las familias trabajadoras. Con punzante juicio escribe Thompson: «No hay razón para suponer que los niños moribundos o las enfermedades se repartieron más equitativamente que la carne o la ropa de abrigo».

d) Trabajo de los niños. Sobre el trabajo de los niños y sobre los efectos nocivos para su salud y desarrollo se ha escrito mucho. CLARK NARDINELLI (Child Labor and the Industrial Revolution. Indiana University press, 1990) ha intentado una revisión, arguyendo que no todos los problemas de la infancia pueden ser atribuidos a la industrialización.

Pero los argumentos de Thompson no parece que hayan sido desmontados. Porque los niños no sólo realizaron trabajos inapropiados sino que la misma naturaleza del trabajo industrial, monótono, siempre igual, alteraba su psiquismo. Incluso de los datos que proporciona Nardinelli, un salario infantil mucho más elevado
en las minas, se puede deducir que las familias más necesitadas tenían que enviar a sus hijos precisamente al sector que les resultaba más perjudicial.

Habría que considerar otros indicadores: vestido, nivel de empleo, educación. No harían otra cosa que reforzar la tesis, no aceptada por los historiadores, de que para los sectores inferiores de la pirámide social la Revolución Industrial, al menos en su primera fase, hasta 1830, no supuso mejoras en sus condiciones de vida sino que generó nuevos y graves problemas.

SITUACIÓN DE LOS OBREROS EN EL SIGLO XIX

» A las  2, a las 3, a las 4 de la mañana, se sacan a la fuerza de sus sucias camas a niños de 9 a 10 años, y se les obliga a trabajar para ganarse un mísero sustento hasta las 10, las 11 y las 12 de la noche, mientras su musculatura desaparece, su figura se va haciendo más y más raquítica […]. El sistema, tal como lo ha descrito el reverendo Montagu Valpy, es un sistema de esclavitud desenfrenada en todos los sentidos, en el social, en el físico, en el moral y en el intelectual […]. ¿Qué pensar de una ciudad en la que se celebra una asamblea pública para pedir que la jornada de trabajo de los hombres se reduzca a ¡18 horas al día! […]?»


Extracto del «Daily Telegraph de Londres», del 17 de enero de 1860, citado por Marx en El capital.

«Las ruidosas y vistosas calles de las grandes urbes se hallan muy cerca de los tugurios en que vive la clase obrera. Estos tugurios se parecen mucho en todas las ciudades de Inglaterra. Son los edificios más repugnantes, en los peores lugares de la ciudad. Por lo general, en ellos, las calles están sin pavimentar, sucias, llenas de hoyos y cubiertas de basura. La construcción irregular y desordenada impide la ventilación y, como allí vive mucha gente en un espacio reducido, el aire se mantiene viciado incluso en el mejor tiempo.»


M. I. Mijailov. La Revolución Industrial.

«Hoy, el esfuerzo está divorciado de la recompensa; no es el mismo el hombre que trabaja y luego descansa; por el contrario, tienen que trabajar unos precisamente para que descansen otros […] Por eso, la inacabable multiplicación de las fuerzas productivas del trabajo no puede conducir a otro resultado que a acrecentar el lujo y los placeres de los ricos ociosos.»


Sismondi, Nouveaux Príncipes.

Fuente Consultada:
HISTORIA DEL MUNDO CONTEMPORÁNEO
A. Fernández
Vicens Vives

Consecuencias de la Revolucion Agricola en el Siglo XIX Nuevas Tecnicas

La Segunda Revolución Agrícola:
la formación de un mercado mundial

La mecanización de las labores agrícolas vino a favorecer el crecimiento de la economía agraria en las grandes planicies de América, de Australia y del sur de Rusia. Al disminuir la necesidad de trabajo humano y reducir los costes, las máquinas permitieron desarrollar una agricultura de nuevo tipo, el dry farming, en que una forma extensiva de cultivo, con rendimientos por hectárea inferiores a los que se obtenían en Europa, permitía, sin embargo, producir trigo a precio mucho más bajo. Pero el factor decisivo de esta revolución fue, como ya hemos apuntado, el extraordinario progreso de los transportes.

Cuando el ferrocarril llevó el trigo de las llanuras centrales norteamericanas a los puertos del Atlántico, los barcos de vapor lo condujeron a Europa, y la disminución progresiva del coste del transporte hizo que este trigo americano llegase a los mercados europeos a precios inferiores a los del producido allí.

El crecimiento de la producción agrícola transatlántica fue extraordinaria. De 1870 a 1895, las exportaciones norteamericanas de trigo se triplicaron. Hacia 1885, los cuatro mayores exportadores transatlánticos (Argentina, Australia, Canadá y Estados Unidos) producían ya el 25 % del trigo mundial, proporción que hacia 1920 ascendía a más de un 40 %.

Esta extraordinaria expansión fue posible gracias a la amplia disponibilidad de tierras libres, que se daban a bajo precio a quienes deseaban colonizarlas, y a un crecimiento prodigioso de la mecanización. Para hacerse cargo de ello, baste decir que entre 1870 y 1920 el capital invertido en utillaje agrícola se multiplicó por diez en los Estados Unidos. Nada semejante podía producirse en Europa (salvo en el caso especial de las llanuras del sur de Rusia), donde la estructura de la propiedad, la dimensión de las explotaciones e incluso la misma parcelación no podían alterarse fácilmente para adaptarlas a unas condiciones de producción cambiantes.

El resultado del choque de dos economías agrarias que respondían a sistemas muy distintos fue una crisis agraria sin precedentes, especialmente aguda, en lo que se refiere a los cereales. Entre 1880 y 1900 el tema de la «crisis agrícola y pecuaria» suscitó una inmensa literatura en toda Europa, que revela el grado de desconcierto de los contemporáneos.

Suele considerarse que la crisis agraria de fines del siglo XIX es el signo inequívoco de la aparición de la segunda revolución agrícola, determinada por la constitución de un mercado a escala mundial, en donde las oscilaciones de la producción pueden repercutir de un extremo a otro del planeta.

Este hecho suscitó una cierta división social del trabajo a nivel internacional: frente a los «países industriales» surgieron unos «países agrícolas», que englobaban la totalidad de las colonias y la mayor parte de las naciones subdesarrolladas, entre ellas las de Iberoamérica.

La agricultura iberoamericana, que había permanecido poco menos que estacionaria desde la independencia, experimentó un salto expansivo formidable a fines del siglo XIX, al integrarse en las corrientes exportadoras mundiales. En el caso concreto de la Argentina, por ejemplo, el área cultivada, que había crecido a un ritmo de 30.000’Ha anuales de 1810 a 1888, lo hizo a razón de 800.000 Ha por año entre 1888 y 1910: hacia 1925 la Argentina producía el 6 % del trigo mundial, y sus exportaciones representaban el 18 % del tráfico triguero total.

Fenómenos semejantes se habían registrado en otros países iberoamericanos, de modo que en los años iniciales del siglo XX podía señalarse una serie de áreas regionales, caracterizadas por la especialización en unos cultivos determinados: área del trigo que abarcaba Argentina, Chile y Uruguay (doblada en. Argentina y Uruguay por la producción de carne), área del caucho en la zona amazónica, área del café extendida desde Brasil a América central, o el caso concreto de Cuba dedicaba casi exclusivamente a la producción de caña azucarera.

A este panorama habría que añadir el imperio de la banana, erigido en la América central por la United Fruit Co. (fundada en 1899), que llegó a convertirse en una gran potencia económica y política, pero la historia de su crecimiento cae fuera del marco cronológico de nuestra exposición.

La rápida expansión de sus exportaciones agrícolas pudo hacer creer a los países iberoamericanos que se hallaban en la senda correcta hacia el desarrollo económico. En realidad no era así, ya que comprometían gravemente su futuro, al hacerlo depender de las oscilaciones de unos mercados extranjeros muy determinados, y al orientar sus fuerzas productivas hacia una especialización exagerada, que haría muy difícil su reconversión en caso de que sobre viniera una crisis.

De hecho, las grandes potencias estaban practicando en Iberoamérica los métodos de dominación indirecta que habían aprendido en su experiencia colonial; en muchos caso la connivencia entre los intereses financieros extranjeros y los d’ los grandes señores de la tierra locales ayudó a estos últimos a adueñarse del poder político, del que se sirvieron para orientar las economías nacionales de acuerdo con sus propias conveniencias, que solían ser coincidentes con las de sus clientes extranjeros.

El sistema pudo marchar viento en popa mientras duró la oleada de prosperidad iniciada a finales del siglo XIX y sostenida por el estallido de la primera guerra mundial. Nadie se preocupaba, entre tanto, de averiguar si las bases en que se apoyaba eran estables, aunque el caso concreto del caucho (desplazado por las plantaciones que las potencias coloniales europeas habían efectuado en Indochina, Malaca, Birmania e Indonesia) debía haber obligado a la reflexión.

Sobrevino la crisis de 1929 y 30, la expansión quedó frenada y el equilibrio roto. Entonces los agricultores de Iberoamérica cobraron conciencia de que habían enajenado su independencia económica a unos mercados exteriores sobre cuyas decisiones no podían ejercer ningún tipo de control. Pero el análisis de esta situación nos llevaría a abordar la problemática agraria de nuestro tiempo, y esta exposición histórica debe detenerse justamente aquí.

Fuente Consultada:
Enciclopedias Consultora Tomo 7
Enciclopedia del Estudiante Tomo 2 Historia Universal
Enciclopedia Encarta
La Aventura del Hombre en la Historia Tomo I «El Ateneo»
Historia Universal Gomez Navarro y Otros 5° Edición
Atlas de la Historia del Mundo Parragon

Revolucion Agricola en Europa Siglo XVIII Avances Tecnologicos Tull

La primera revolución agrícola: la expansión del siglo XVIII

Lo que solemos denominar «revolución agrícola» es en realidad un largo proceso, de unos 250 años de duración, dentro del cual es posible señalar varias fases netamente diferenciadas. La primera de ellas (la más trascendental, aunque sea externamente menos espectacular) abarca el conjunto de cambios técnicos y económicos que hicieron posible que la producción agrícola europea aumentara considerablemente en el transcurso del siglo XVII.

Este aumento fue condición indispensable para que pudiera tena lugar el inicio de la revolución industrial, ya que permitió disponer de alimentos suficientes para mantener al proletariado urbano y puso a disposición de la industria un mercado en expansión donde vender sus artículos, y unos capitales que se invirtieron en las nuevas ramas productivas (textiles, siderurgia, ferrocarriles).

Para comprender cuál fue la trascendencia de esta expansión agraria del siglo XVIII (iniciada ya en algunos puntos de Europa fines del siglo XVII) habrá que recordar que hasta entonces la demografía europea había visto frenadas sus posibilidades de crecimiento por la aparición recurrente de unas catástrofes que tenían su origen en la insuficiente disponibilidad de alimentos.

En el siglo XVIII, en cambio, un aumento considerable de la población vino acompañado por un incremento paralelo de la producción de alimentos; así, este crecimiento demográfico quedó incorporado establemente, y sirvió de estímulo a la reactivación de la economía europea, tras el paréntesis de la crisis del siglo XVII

Un ejemplo concreto ilustrará esta afirmación: entre 1751 y 1821 la población de Inglaterra y Gales aumentó más del doble, pero la agricultura británica fue capaz de incrementar su producción en la medida necesaria, hasta el punto de que ni siquiera fue preciso recurrir a la importación de cereales extranjeros. De no haber sido capaz la agricultura de reaccionar así, no hubiera podido iniciarse una revolución industrial en Gran Bretaña, ya que, para mencionar un solo argumento, la exportación de artículos manufacturados hubiera tenido que compensarse con importaciones de alimentos, y no se hubiera dado la acumulación de capital necesaria para financiar los progresos tecnológicos de fines del siglo XVIII y comienzos del XIX.

Inicialmente, el aumento cíe población suscitó una tendencia a extender el cultivo a tierras nuevas o a roturar los pastos. Fue preciso que, paralelamente a la extensión del cultivo, se operara una conquista en profundidad: un aumento de la producción por unidad de superficie cultivada. Este aumento de los rendimientos por superficie cultivada se inició con la supresión gradual del barbecho: del período en que se dejaba la tierra sin cultivar (un año cada dos, cada tres o cada cuatro) para que con este reposo restaurara naturalmente su fertilidad.

Estos sistemas se perfeccionaron en Inglaterra durante el siglo XVII, hasta culminar en la llamada rotación cuatrienal de Norfolk, en la que se sucedían cosechas de trigo, nabos, cebada y plantas forrajeras. El hecho de que estas rotaciones incluyeran una o varias fases destinadas a producir alimentos para el ganado resultó de gran trascendencia, ya que permitió aumentar el número de cabezas de ganado (aun reduciendo la extensión destinada a pastos), lo que revirtió en una mayor disponibilidad de abono animal, que a su vez facilitó la intensificación de cultivo. Este sistema de cultivo alterno vino a representar una perfecta y equilibrada asociación de agricultura y ganadería, que rompería en lo futuro la disyuntiva entre dedicar la tierra a una u otra actividad. Los pastos comunes de los pueblos resultaban innecesarios, y se pudo proceder a roturarlos, a la vez que los propietarios cercaban sus tierras para evitar que el ganado ajeno entrase en ellas.

La intensificación de las «enclosures» en la Inglaterra del siglo XVIII contribuyó así al progreso de la agricultura británica, pero no se hizo sin grave quebranto para los pequeños campesinos, a los que, por una parte, se privó de los pastos con que hasta entonces habían contado para alimentar su ganado, mientras que, por otra, se encontraron imposibilitados de cercar sus propias tierras, debido a que ello significaba realizar unos gastos considerables.

Estos cambios en los sistemas de cultivo vinieron acompañados por la introducción de nuevas especies vegetales, principalmente raíces y tubérculos, como el nabo y la patata. La difusión de la patata tropezó con la hostilidad de los campesinos europeos, que creían que era venenosa y que producía enfermedades tales como la tuberculosis y la lepra. Pero el encarecimiento de los cereales a partir de mediados del siglo XVIII les obligó a sobreponerse a esta repugnancia y a consumirla en grandes cantidades. Esto ocurrió sobre todo en las concentraciones industriales de Inglaterra e Irlanda, y en aquellas zonas del continente que experimentaban la amenaza del hambre. En contrapartida, la dependencia del solo cultivo de la patata desencadenó, en el siglo XIX, la tremenda sucesión de hambres que asolaron y despoblaron Irlanda.

La intensificación de las labores y la mayor disponibilidad de ganado de trabajo estimuló el perfeccionamiento del utillaje agrícola. Es tradicional señalar como la primera de estas innovaciones la invención, en 1701, de la máquina de sembrar de Jethro Tull (imagen) , que haría posible sembrar cereales y raíces en hileras rectas y esparcidas, susceptibles de permitir el trabajo de una yunta entre ellas.

Pero las posibilidades de la máquina de sembrar no pudieron experimentarse plenamente hasta que, a partir de 1730, se divulgó el arado de Roterham: un tipo de arado ligero, inspirado en modelos holandeses, que permitía el trabajo con una sola pareja de animales y un hombre, en lugar de requerir, como los viejos tipos, mucho más pesados, un tiro de seis u ocho bueyes, que precisaba dos hombres para su trabajo, y que giraba con dificultad al llegar al final del surco (una de las causas de la forma alargada de las parcelas).

El siglo XVIII no llegó a producir las grandes innovaciones que permitirían la mecanización de la siega y la trilla, en parte porque las condiciones económicas aún no lo exigían, y en parte porque la construcción de estas máquinas necesitaban del desarrollo previo de la siderurgia. Pero los conocimientos tecnológicos para llevarlas a la práctica existían ya, como lo prueba que en 1732 se patentase una máquina de trillar movida por agua.

Estos fenómenos a que nos hemos venido refiriendo (la extensión del cultivo y el aumento de los precios agrícolas, provocados por una fuerte expansión de la demanda) ocurrieron prácticamente en toda Europa: en las islas Británicas, en España, Suecia, Francia, Holanda, Alemania, etc.

Un corolario lógico de esta manera de pensar había de ser la convicción de que estos progresos debían extenderse a todas las tierras disponibles y susceptibles de una adecuada explotación, sin que quedaran al margen de este avance las grandes extensiones poseídas por las clases privilegiadas del antiguo régimen (la aristocracia latifundista y el clero), que en su inmensa mayoría seguían cultivándose con los mismos métodos extensivos que se venían empleando desde la Edad Media.

De lo que tal vez no eran plenamente conscientes muchos de estos hombres era de que el desarrollo lógico y coherente de su manera de pensar conduciría a exigir una reestructuración de la propiedad de la tierra, que no podía lograrse más que con una transformación radical y revolucionaria de la sociedad y del mismo Estado, órgano de dominio de la aristocracia latifundista. Sólo en algunos lugares pudieron realizarse las reformas necesarias sin recurrir a alteraciones revolucionarias, como fue el caso de Dinamarca.

Fuente Consultada: Los Fundamentos del Siglo XX Tomo Nro. 94 Biblioteca Básica.

Carbon y Hierro Combustible en la Revolucion Industrial Coque

Carbón:El Combustible de la Revolución Industrial

La primera gran innovación en la industria textil fue la lanzadera volante de Kay (1733) , permitía tejer más rápidamente piezas más anchas. El resultado fue la falta de hilo y, por tanto, el inicio de mejoras en los métodos de hilar. En 1767 la «Jenny» de Hargreaves, con un sistema sencillo de husos múltiples, permitió hilar en gran cantidad.

Carbon naturalEl siguiente paso sería el telar mecánico de Cartwright (1785), que volvió a equilibrar los dos procesos, pero con un brutal aumento de la producción. Fue en Lancashire, una región tradicionalmente textil, donde se concentró gran parte de esta industria y Manchester se convirtió en la gran «ciudad del algodón», y donde nació el primer industrial millonario de este rubro: Robert Pell

Carbón y hierro; La industria textil era, no obstante, una industria de bienes de consumo, que no proporcionaba ni energía ni instrumentos para otras industrias. El segundo escalón de la industrialización en Gran Bretaña se situó en el sector del carbón y la siderurgia. El carbón fue el combustible, el »pan de la industria», del siglo XIX.

Con él se alimentaban las máquinas de vapor y era igualmente necesario para la siderurgia, que se estaba desarrollando con fuerza para proporcionar hierro para las nuevas máquinas.

Durante la primera mitad del siglo XVII la demanda creciente de hierro para fabricar barcos, municiones y herramientas, proporcionó el estímulo necesario para intentar encontrar un combustible menos costoso y mas efectivo  para la fundición del hierro en los altos hornos que el tradicional carbón vegetal.

La sustitución del carbón vegetal por el carbón de coque, con mucho más poder energético y su utilización en un alto horno, permitieron, por un lado un extraordinario crecimiento del sector minero del carbón y por otro, la producción de hierro en grandes cantidades

El descubrimiento de Darby en 1732, que utilizó carbón de coque (hulla destilada de sus elementos sulfurosos un alto horno, dio el primer impulso a la industria siderúrgica y unió indisolublemente el carbón y el hierro.

En 1783. la nueva técnica del pudelaje y laminado (fundir y golpear el hierro para eliminar las escorias), y en 1829, el horno de aire caliente de Neilson, que convertía el hierro en acero, permitieron emplear este material en múltiples instrumentos: utillaje agrícola, máquinas, vías férreas, locomotoras.

ALGO MAS SOBRE EL HIERRO…

El hierro es el metal dominante en la civilización industrial actual, y su consumo en el mundo crece de un modo exponencial con el transcurso de los años. En efecto: el hierro constituye el 95 por 100 de los minerales que se extraen en la Tierra, y gran parte de otros minerales se extraen para ser aleados con el hierro, como en el caso del cromo y el níquel. El desarrollo y perfeccionamiento de las técnicas siderúrgicas hizo posible la revolución industrial del siglo pasado. El perfeccionamiento en la obtención de aleaciones ha permitido el avance en la técnica espacial.

El hierro posee cuatro propiedades importantes que le hacen el metal fundamental de la civilización industrial. Transformado en acero posee una gran elasticidad, de modo que, sometido a grandes esfuerzos, no se rompe y, una vez eliminada la tensión, vuelve a su forma primitiva. El hierro puro no es elástico, pero sí maleable, y una vez trabajado tampoco se rompe.

En caliente, el hierro posee además una gran ductilidad y maleabilidad, que lo transforma en un material fácilmente trabajable e ideal para ser manufacturado en múltiple diversidad de productos, comparable al cobre. Forma, además, una extraordinaria gama de aleaciones con propiedades muy variables y perfectamente definidas que hacen posible, prácticamente, todo tipo de aplicaciones.

Finalmente, el hierro es el más barato de los metales, lo cual es condición indispensable para una amplia utilización industrial.

Se desconoce quién fue el descubridor del proceso de reducción del hierro para la obtención de metal tan útil y apreciado. Los egipcios conocían el hierro, pero parece que se limitaron a aprovechar los raros casos de hallazgo de hierro meteórico. Lo cierto es que hacia el año 800 antes de J.C. casi todos los países habían llegado a ser diestros en su trabajo y manejo. La obtención del hierro a partir de sus minerales es un proceso sencillo en el cual al óxido de hierro se le añade carbono en forma de coque. Cuando es necesario purificar el hierro se agrega caliza como fundente para que elimine las impurezas en forma de escoria.

Hasta principios del siglo XiVtodo el hierro se producía en fraguas primitivas, quemando carbón de leña junto al mineral de hierro y a una determinada cantidad de caliza dentro de una corriente de aire. Estas fraguas obtenían el hierro metálico, pero eran incapaces de fundir el hierro obtenido, que era purificado y consolidado mediante el forjado. Las fraguas evolucionaron hacia un-tipo de hornos donde se obtenía el hierro líquido y que fueron los precursores de los altos hornos actuales.

Muchas de las técnicas más evolucionadas aparecieron durante el siglo XIX, estableciendo las bases de la tecnología actual, mediante la cual pueden usarse con éxito casi todos los tipos de minerales de hierro, asegurando de esta manera a la humanidad los recursos de reservas realmente enormes de este mineral.

La localización mundial de las grandes industrias siderúrgicas viene impuesta por la geología. En efecto: si tenemos en cuenta que, en los altos hornos, para obtener una tonelada de hierro precisan de 1,3 a 1,9 toneladas de carbón, es evidente que existirá una fuerte interdependencia entre las zonas hulleras y los yacimientos de hierro.

Esta necesidad es la que ha dado lugar, espontáneamente podríamos decir, a la industria siderúrgica de Pensilvania y Ohio, en los Estados Unidos, gracias a la existencia de las cuencas carboníferas y a la proximidad de los grandes yacimientos de hierro del Lago Superior, cuyos productos pueden ser transportados por vía acuática, que es la más barata que existe, a través del canal sobre el río St. Mary, en Sault Ste. Marie, construido en 1855.

Si atendemos a las planificaciones industriales, vemos asimismo cómo la geología ha impuesto la localización de las grandes siderúrgicas: por ejemplo, el gran «kombinat» Ural-Kuznetsk, en Rusia. Pero la situación de los criaderos de hierro y de las cuencas hulleras no ha producido únicamente desarrollos armónicos, sino que ha sido fuente de largos conflictos: así, el problema planteado por los yacimientos de hierro de Lorena, en Francia, y la cuenca hullera del Rhur, en Alemania.

Historia de la Siderurgia

Fuente Consultada: HOBSBAWM, E. J.: Industria e imperio

El Carbon Formacion u Origen, Tipos y Extraccion Hulla, Turba, Lignito

EL CARBÓN, Origen, Formación, Tipos y Extracción
Hulla, Turba y Lignito

EL CLÁSICO COMBUSTIBLE PADRE DE LA ACTUAL SOCIEDAD INDUSTRIAL
ENERGÍA NO RENOVABLE

Todos hemos visto un diamante, una mina de lápiz, un trozo de carbón. ¡Qué diferencia hay entre ellos! El diamante es el más duro de los cuerpos; el grafito de la mina es negro o gris como el plomo, y blando a tal punto que deja trazos sobré una hoja de papel; el trozo de carbón es totalmente negro, friable y de forma irregular.

Sin embargo, y pese a ser tan disímiles por su aspecto, valor y usos a que se los destina, el diamante, el grafito y el carbón no son sustancias diferentes, sino tan sólo tres estados de una misma materia, así como el agua, el hielo y el vapor de agua son un mismo cuerpo en estado líquido, sólido y gaseoso.

En nuestro caso, se trata del carbono, sustancia muy común en la naturaleza, elemento fundamental de todas las materias orgánicas, que se encuentra asimismo en la base de la formación de todos los minerales. El carbono puro y cristalizado constituye el diamante y el grafito que acabamos. de describir. Mina de carbón, interior

En estado amorfo e impuro, constituye los carbonos fósiles: son las sustancias compuestas principalmente de carbono, y que aparecen como residuos de la descomposición  de materias orgánicas, sometidos a un largo proceso natural de transformación. Para comprender con claridad este proceso, es necesario volver hacia atrás, a una época de la que nos separan millones de años. Mucho antes de que el hombre hiciera su aparición sobre la tierra, existían inmensos bosques de helechos y asperillas, entre árboles de enormes troncos. Estas plantas envejecieron, murieron y fueron enterrándose paulatinamente; grandes cataclismos, hundimientos que ni la imaginación más fecunda puede concebir, obligaron a los océanos a invadir las vastas extensiones otrora recubiertas de bosques.

Al cabo de otros muchos años, después de retirarse los mares, una lujuriosa vegetación volvió a crecer sobre lo que había sido el suelo submarino, hasta que nuevos plegamientos telúricos motivaron una nueva invasión de las aguas. Esta sucesión de hundimientos y plegamientos, varias veces repetidos, está en el origen del proceso de carbonización de los vegetales; éstos siguen internándose progresivamente en las entrañas de la tierra, lejos del aire y de la luz.

Ocurrió pues lo siguiente: las sustancias vegetales, constituidas principalmente por compuestos de carbono, de hidrógeno y de oxígeno, al no hallarse ya en contacto con el aire, fueron perdiendo el oxígeno y el hidrógeno, y aumentaron su tenor en carbono; pasaron por los estados sucesivos de turba, carbón de tierra y antracita.

El examen químico de los carbones y rocas que rodean estos yacimientos nos ha permitido descubrir algunos secretos; podemos saber en la actualidad la edad de los carbones guiándonos por el índice de carbono que contienen, y fijamos, con bastante precisión, los límites que separan los distintos tipos. Se han clasificado en cuatro categorías: el carbón, la hulla, el lignito y la turba. La antracita es el más antiguo de los carbones fósiles.

Su formación remonta a la época primaria o paleozoica, más exactamente a aquel período que, debido justamente a los grandes yacimientos de carbón que en él se formaron, es llamado período carbonífero. La antracita presenta un brillo casi metálico; es pesada y compacta, y ya su estructura no revela la de la madera en que tuvo su origen. Con una buena circulación de aire, arde totalmente y constituye, por lo tanto, un excelente combustible. En América del Norte, Francia, Gran Bretaña, Alemania y Rusia existen importantes yacimientos de antracita; otros países también poseen hulla seca, pero en menor cantidad.

La hulla, cuya formación remonta a la época paleozoica y mesozoica, contiene aproximadamente 80 a 85 % de carbón. Es negra y opaca y, según la calidad, se parece al lignito o a la antracita. Este carbón, graso y rico en sustancias bituminosas, sirve para la fabricación del gas de alumbrado. El carbón “magro” es el más usado en metalurgia. Se hallan grandes yacimientos de hulla en Estados Unidos, Gran Bretaña, Alemania, Rusia y China.

Las regiones mineras de estos países presentan un aspecto sombrío; las aglomeraciones que allí se forman sugieren campamentos estables, y pareciera que una lluvia de cenizas hubiera caído sobre el paisaje. La vida toda parece surgir de las entrañas de la tierra.

El carbón, en todo otro lugar es esclavo; aquí es dueño, y causa de tanta riqueza y miseria. El lignito se formó con la edad terciaria; es pues el tipo de carbón más reciente entre los que hemos enumerado; el porcentaje de carbono es también inferior y oscila entre el 70 y el 80 %. El lignito conserva a veces estructura de la madera de que proviene. Se encuentran minas importantes de lignito en Alemania, Rusia, Checoslovaquia, Italia (especialmente Venecia, Toscana, Umbría) y en Cerdeña.

La turba es de la época cuaternaria y, contrariamente a los demás carbones, no está formada por la carbonización de materias leñosas, sino por la acumulación de musgos gigantes y plantas de los, pantanos, cuyo procese de carbonización no está concluido. – Contiene una cantidad mucho menor de carbono (apenas 55 %) – Tiene un color amarillo parduzco  en el momento de la extracción contiene aún mucha agua. Por esta causa debe ser secada y comprimida antes de utilizársela como combustible. Al arder despide mucho humo y deja un abundante residuo de cenizas. Se la emplea también para lecho de los animales.

formacion del carbon, corte del terreno

La sucesión de rocas en los yacimientos carboníferos son el resultado de hundimientos rítmicos de los pantanos costeros. La inundación del pantano produjo pizarras y depósitos marinos. La acumulación de éstos elevó el fondo del mar, formándose de nuevo el pantano.

De ella se extrae por destilación distintos gases combustibles, como el amoníaco y el ácido acético. Existen grandes turberas en Alemania, Dinamarca, Holanda, Rusia, Francia, Argentina, etcétera. Hemos visto hasta qué punto el tiempo es un factor importante en la formación del carbón. No es, sin embargo, el único; otros factores decisivos han sido la presión y la temperatura, pues éstos pueden favorecer o detener el proceso de carbonización.

Efectivamente, en aquellas regiones en que faltaron estos elementos, la carbonización de los vegetales leñosos se ha visto entorpecida y apreciablemente frenada. Este es el caso de los yacimientos de Moscú, en que encontramos carbón del período carbonífero con todas las características del lignito.

En Pensilvania existe un yacimiento de carbón que presenta una característica muy curiosa: en las partes que han soportado fuertes plegamientos. (esto es, que estuvieron durante más tiempo sometidas. a la presión y al calor) se extrae antracita; en las que sufrieron menos el rigor de estos elementos sólo se encuentra carbón de tierra. Según las eras geológicas, varía el tipo de plantas que suministraron la materia prima para la formación del carbón: la antracita y la hulla derivan, por lo general, de los helechos y asperillas, y, en menor proporción, de las cicadeas y de las coníferas.


(Imagen de: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Producci%C3%B3n_carb%C3%B3n_2007.png)

El lignito deriva de las coníferas, de las palmeras  de los plátanos. La turba, que está aún en formación, proviene , de las gramíneas y, en general, de las hierbas de los pantanos. En tanto la antracita y la hulla se presentan en forma de capas superpuestas y alternadas con otras de consistencia pedregosa que miden a veces más de 1.000 metros de profundidad, el lignito se presenta en pocas capas y la turba en una sola. Se atribuye este hecho a la existencia de inmensos bosques, que se extendían sobre las superficies pantanosas, a lo largo de las costas marítimas y a orillas de los lagos, que las aguas cubrían con cierta frecuencia. El material arcilloso y la arena fueron llevados a la depresión, donde se formó la capa litoidea.

OXIGENO EN EL CARBON

Se indica como varían los % de hidrogeno, oxigeno y carbono durante la formación del carbón.

El ciclo de la vegetación vuelve a empezar, y sigue un nuevo hundimiento y rellenamiento, y así sucesiv5mente durante extensos períodos. Los usos del carbón son innumerables; gran parte de él se utiliza para la producción de vapor y de fuerza motriz, tanto en las industrias como en el transporte. Desde hace siglos, el carbón fósil es el combustible más usado para la calefacción y para la alimentación de los hornos y fundiciones. Además, permite obtener por destilación gas de alumbrado y toda una gama de subproductos como el asfalto y el amoníaco.

Se calcula que para abastecer todos los mercados se extraen anualmente de las entrañas de la tierra, aproximadamente 1.500 millones de toneladas de carbón fósil. Los países más ricos en carbón son los Estados Unidos, Gran Bretaña, Alemania y Rusia. Los yacimientos europeos más importantes se encuentran en el País de Gales, en Polonia y en el Sarre, que fuera causa de largas discusiones entre Francia y Alemania, territorio independiente desde 1947, unido a Alemania en 1955. Los carbones que acabamos de mencionar son naturales, pero existen carbones artificiales. Los más usuales son: el carbón de madera, el coque, el negro de humo y el carbón animal.

El carbón de madera se obtiene de la siguiente manera: se dispone un montón de madera, recubriéndola luego con hojas y tierra. Se toma la precaución de practicar un orificio que comunica con otras aberturas dé la base y que permite encender el fuego, a la vez que sirve de conducto para el aire y el humo. Durante la carbonización es necesario evitar todo contacto entre la madera y el exterior, Con este procedimiento, mediante la descomposición de la celulosa y otras sustancias, se obtiene el carbón de madera, que arde con mayor facilidad que los otros y produce gran cantidad de calorías.

El coque se obtiene como residuo de la destilación de la hulla; es muy usado también como combustible. El carbón de retorta se forma sobre las paredes de las retortas y otros recipientes que se utilizan para la destilación de la hulla; no sirve como combustible, pero entra en gran parte en la preparación de carbones para lámparas y pilas. El negro dé humo es un polvo ligero, que se emplea en la preparación de barnices, tintas de imprenta y colorantes.

El carbón animal es un polvo pesado, de color negro, y se lo obtiene por calcinación de los huesos; se le da gran importancia en los procesos de decoloración de sustancias orgánicas. Es interesante seguir paso a paso el desarrollo bajo tierra de las numerosas galerías que van bordeando los filones más ricos de este valioso mineral negro: una mina, en su aspecto más esquemático, está formada por uno o varios pozos que penetran en la tierra a cientos de metros de profundidad. De estos pozos salen como ramificaciones numerosas galerías, orientadas hacia los filones localizados de antemano.

Las grandes minas están provistas de varios pozos como el que acabamos de describir: cada uno de ellos tiene un ascensor especial, que permite bajar y subir con rapidez, y se utiliza tanto para los mineros como para el carbón y las herramientas. El trabajo de las minas es de los más duros que pueda imaginarse.

En épocas lejanas se empleaban para estos trabajos los esclavos más robustos, y estaban destinados a no volver a ver la luz del día. A la fatiga propia del trabajo, el calor excesivo, la humedad y falta de aire, se suma el grave peligro que constituye la formación de grisú (mezcla explosiva del gas de extracción, compuesta principalmente de hidrógeno carburado que se desprende en las minas de hulla y hace explosión al encontrar un cuerpo inflamado), que suele provocar catastróficos hundimientos. Lamentablemente, aún en nuestros días, las tragedias en las minas son inevitables.

Cada mañana el minero deja su familia para bajar a grandes profundidades, ignorando si ha de volver. Pese a ello, los obreros de las minas prosiguen valientemente su trabajo; perforan la tierra en corredores a menudo muy angostos y bajos, que les obligan a arrastrarse, manejando pesados martillos neumáticos, con el fin de proporcionar a las usinas, a los hogares y a la industria, el combustible necesario para el funcionamiento de las máquinas y el mantenimiento del confort moderno.

LA HULLA: Debido a su importancia, este tipo de carbón ha sido estudiado con más detalle que cualquier otro. Contiene de un 70 a un 90 % de carbono; de un 8 a un 15 % de oxígeno, y un 4 % de hidrógeno, encontrándose también pequeñas cantidades de azufre y nitrógeno —elementos presentes en la materia de las plantas vivas—. Todos los carbones contienen cierta cantidad de materia mineral, derivada, en parte, de las plantas de origen, pero, principalmente, del agua filtrada a través de los depósitos durante su período de formación y con posterioridad a él. Esta materia mineral origina las cenizas cuando el carbón se quema.

Los carbones bituminosos tienen una estructura en capas, y su examen al microscopio indica que se hallan formadas por materiales diferentes. El vitrain, que constituye las capas más brillantes, es limpio y lustroso, y se rompe fácilmente en trozos de forma regular. No da lugar a capas extensas, sino a inclusiones relativamente pequeñas, y su examen al microscopio muestra que procede de la madera y la corteza alteradas. Es probable que cada inclusión represente la caída de un solo árbol.

El clarain forma otras bandas brillantes entrelazadas. Existen también capas finas de vitrain, separadas por un material opaco llamado durain. El clarain es, en realidad, una combinación de vitrain y durain. Este último forma también capas por sí solo, y es más duro y opaco que el vitrain, estando constituido por esporas (polen) y fragmentos diminutos, demasiado pequeños para ser identificados.

La suciedad del carbón se debe a un cuarto componente, el fusain, una sustancia escamosa análoga al carbón vegetal, que se presenta en capas finas en los filones carboníferos. El carbón se exfolia con facilidad a lo largo de estas capas y el fusain, que no se sabe aun como se ha formado, se desprende con roce.

YACIMIENTOS DE CARBÓN:
Los primeros depósitos conteniendo carbón de algún valor pertenecen al período carbonífero. Es posible que las plantas leñosas no hubieran alcanzado gran desarrollo antes de esta época, o que las condiciones para su conservación no se dieran en muchas zonas. Las principales cuencas carboníferas del mundo se encuentran al noroeste de Europa (incluyendo Gran Bretaña) y en la parte oriental de América del Norte.

El estudio de los yacimientos del carbonífero indica que se depositaron en inmensos pantanos costeros y que cada filón representa la vegetación de un solo pantano, es decir, la vegetación acumulada durante el tiempo en que el pantano existió. El carbón no forma, en realidad, más que una pequeña parte del yacimiento (menor del 5 %), estando constituida la mayor parte de las rocas por pizarras, areniscas y restos de fangos.

En los yacimientos se aprecia una sucesión clara de los distintos tipos de rocas, que se repite muchas veces. Debajo de cada capa de carbón se halla un lecho de arenisca fina, en la que aparecen, con frecuencia, huellas de las raíces de las plantas, lo que constituye una prueba más de que los yacimientos carboníferos se formaron «in situ», en el emplazamiento del pantano primitivo.

El clarain y el vitrain representan la acumulación de los constituyentes normales de las plantas, mientras que el durain contiene sólo fragmentos variados, siendo probable que represente la acumulación de residuos, durante períodos transitorios de inundación. Las vetas de arena accidentales pueden representar corrientes de aluviones que atravesaron el pantano. Los restos vegetales encontrados en el carbón indican que los principales habitantes de los bosques pantanosos fueron gigantescos licopodios, tales como el Lepidodendron y la Sigillaria, y enormes equisetos arborescentes (Calamites). Debajo de ellos, vivieron pequeñas plantas del tipo de los helechos.

También eran corrientes insectos como las libélulas, pero no se han encontrado restos de pájaros o plantas con flores. Se supone que cada metro de un filón carbonífero precisó, para su formación, 20 metros de restos vegetales. El espesor de los filones carboníferos varía desde unos pocos milímetros a más de 15 metros. Los más grandes representan vastas acumulaciones de restos vegetales. Encima de los filones carboníferos se encuentran, generalmente, pizarras, procedentes de depósitos arcillosos y arenosos.

Contienen muchos caparazones de moluscos de agua dulce y restos de plantas del tipo de los helechos, tales como el Neuropteris. Estos depósitos de agua dulce indican una inundación de los pantanos, y la acumulación de aguas estancadas o que se renovaban con lentitud. Muchas veces, a las pizarras siguen depósitos marinos, piedras calizas y areniscas, que indican un hundimiento total de los pantanos costeros. También llegaron a producirse elevaciones del terreno, ya que la gran cantidad de sedimentos depositados alrededor de las costas alzaron lentamente el fondo submarino, hasta alcanzar de nuevo a la superficie. Con ello predominaron otra vez las condiciones pantanosas, y se inició la formación del filón carbonífero siguiente.

Para explicar el gran espesor de los yacimientos carboníferos es preciso admitir que ocurrieron un gran número de hundimientos de este tipo, lo que es compatible con otros movimientos de tierra que se sucedieron por aquella época y que culminaron con los plegamientos herciniano y armoricano, en las postrimerías del período carbonífero.

EXTRACCIÓN DESDE UNA MINA: Lo primero que se hace cuando se descubre un yacimiento de carbón Antes de abrir un pozo minero se hacen taladros de sondeo en los sitios sugeridos por una exploración geológica previa. El determinar el sitio donde haya de abrirse el pozo es importantísimo, porque ha de cumplir, si es posible, por lo menos, tres condiciones; a saber: el que se pueda trabajar la veta de carbón desde su punto más bajo, de modo que las pendientes en las vías principales de la mina puedan descender hacia el fondo del pozo, y favorecer el drenaje y el acarreo; el efectuar la extracción del carbón desde el centro del yacimiento, para impedir una longitud innecesaria en los caminos subterráneos, y que pueda ser fácil el acarreo del producto.

Los pozos son, generalmente, circulares, porque esta forma es la que mejor resiste la presión; pero, sin embargo, se construyen muchos rectangulares. No es muy corriente el practicar primero el pozo principal, sino considerar el pozo ventilador como una prueba. El coste de la perforación depende de la dureza y cruzamiento del estrato y de la cantidad de agua, pues la presencia de arena con mucha agua es más difícil de trabajar que las capas más duras.

El pozo se reviste ordinariamente con capas internas de hormigón, de ladrillo o de hojas de acero. Al llegar a la veta principal se practican túneles dentro del carbón y, por lo menos, se inician dos en seguida, en comunicación uno con otro, así que se va avanzando para facilitar la ventilación. Cerca del fondo del pozo se excava espacio suficiente para las cuadras de los caballos, pues allí la ventilación es más fácil. El pozo mismo se continúa bajo el nivel de la zona de trabajo, y esta porción terminal, recubierta, se utiliza para recibir el drenaje.

El apuntalado de la tierra con acero en las vías subterráneas
Una porción considerable de los gastos de explotación en las minas de carbón es debida a la necesidad de apuntalar con maderas las vías y sitios donde se trabaja, que se hallan siempre expuestos a derrumbamientos y cuyo acceso se mantiene abierto artificialmente. El acero se va usando ahora cada vez más, en lugar de la madera, para el sostenimiento de los techos, especialmente en los sitios donde las presiones son grandes y el cambio es económico, pues aunque el acero cuesta el doble que la madera, su duración, bajo la presión de la mina, es seis veces mayor que la de dicha madera. Las torres o armaduras, dispuestas a la boca del pozo a flor de tierra y que primitivamente eran también de madera, ahora se hacen frecuentemente de acero.

La boca del pozo se refuerza fuertemente, la cuerda de ascensión es invariablemente de alambre de acero, plano o cilíndrico, y calculado de manera que pueda levantar, sin romperse, diez veces más carga de la que ordinariamente levanta. Algunas veces, esta carga es de cuatro toneladas de carbón, además del peso de la jaula y del cable. Operaciones de gran extensión, como las que ahora se practican, demandan amplios pozos de construcción más complicada que la usual hasta aquí.

Un pozo en Pensilvania suele medir 16 metros por 4 de boca, con una profundidad de más de 300, y se halla dividido en departamentos separados para los ascensores, funcionamiento de las bombas y ventilación. Algunas minas de carbón en el extranjero tienen más de 900 metros de profundidad. Además, en muchas minas puede entrarse por medio de túneles. Estos corren ligeramente hacia arriba dentro de la mina, y la pendiente resultante favorece la carga de los carros conforme éstos salen a la superficie, y permite además que el agua acumulada en la mina salga afuera por la acción de la gravedad.

El acarreo en el interior de las minas se efectúa actualmente por medios mecánicos a lo largo de las vías principales, y por caballos y muías entre los sitios donde se opera y dichas grandes vías. La electricidad se emplea comúnmente como medio de iluminación cerca del fondo del pozo, pero no en los lugares donde se trabaja, pues éstos se hallan constantemente cambiando a medida que se extrae carbón.

Los varios métodos por los cuales el carbón es extraído de su sólido lecho: Los sistemas seguidos para extraer el carbón de piedra de sus sólidos depósitos difieren de unas localidades a otras y según los países. Cerca del fondo del pozo se deja gran espacio para impedir los efectos de desplomes o hundimientos. Los dos medios más generales de extracción del carbón consisten en ir abriendo huecos y dejando pilares intermedios de carbón, y extrayendo éste en bloques rectangulares, o bien trabajando a lo largo del muro de carbón, de modo que todo el frente de la veta es atacado y extraído. Según se va acarreando el carbón, el techo se apuntala.

Los desechos o desperdicios se apartan o se apilan, según su carácter, detrás de los obreros, en el gran espacio abierto delante de la veta de carbón, y el espacio remanente se va cerrando gradualmente, a causa de las presiones circundantes, después que los apuntalados de madera se retiran y los tajos de explotación a lo largo del frente de la veta han ido avanzando.

El corte del carbón se efectúa actualmente de varios modos, pero lo general es emplear máquinas cortadoras, que practican muescas o ranuras en el fondo de la veta de carbón o en la roca que yace inmediatamente debajo. Estas ranuras o muescas se hacían antes a mano, y el minero, mientras efectuaba este trabajo, se hallaba tendido en el suelo, de costado, manejando el pico, hasta que toda la extensión del frente que se había acotado para él quedaba cortada por la parte inferior hasta donde podía alcanzar con el pico.

Después se practican agujeros en el frente del lecho carbonoso, sobre la porción cortada, y esos agujeros se cargan con un explosivo, de modo que por la explosión de estos barrenos se viene abajo una porción de pared de carbón, que alcanza hasta donde ha llegado el fondo del barreno. El mineral, entonces, se rompe en fragmentos, hasta que sea posible manejarlos a mano y cargar en pequeñas vagonetas, llevadas hasta aquel sitio a lo largo de vías o carriles, que se van prolongando a medida que la capa o veta de carbón se va extrayendo.

Muchos de los usos del carbón tan penosamente conquistado de las profundidades donde se halla oculto desde tantos siglos, son completamente conocidos hasta de los más profanos. Todos ven el consumo diario que de él se hace para el caldeo de las viviendas, para fines culinarios, para producir fuerza motriz cuando, transformado en calor, pone en movimiento toda clase de maquinaria, desde las rápidas y poderosas máquinas de los trenes expresos y de los grandes «leviatanes» de la marina, hasta miles y miles de máquinas de los talleres y factorías.

Sabemos también que de él procede el gas para nuestro alumbrado, y que el mismo carbón ha fundido los metales que han suministrado material para las nueve décimas partes de los utensilios, herramientas, aparatos y mecanismos usados por la Humanidad.

Reconocemos que el carbón de piedra, en alianza con el hierro y sus compuestos han hecho posible el industrialismo moderno. Pero hay, además, otros usos a los cuales se ha destinado el carbón en estos años recientes, y que no son tan conocidos, pero igualmente interesantes. si no tan esenciales. los productos químicos del carbón de piedra son una de las maravillas de nuestra generación.

Una tonelada de hulla grasa puede producir 930 metros cúbicos de gas, 60 kilogramos de brea o alquitrán, unos 700 kilogramos de cok y de 75 a 100 litros de productos líquidos. El uso del gas y del cok es bien conocido; el del alquitrán y del líquido acuoso ha dado ocasión a la mágica moderna del químico creador.

mina de carbon rampa

Estas rampas movibles transportan el carbón a los cangilones de unas grúas que los recogen, elevan y depositan en el interior de los barcos. Estos barcos están cargando en los muelles de Baltimore y Ohio, en Baltimore.

descarga de carbon

Los docks del carbón de la Compañía de Ferrocarriles del Valle de Hocking, en Toledo (Ohio). El camión es arrastrado eléctricamente por un cable hasta la plataforma donde es descargado.

 

Una mina de carbón

He aquí un diagrama de una mina de carbón en el que se muestra los pozos y galerías como realmente existen. Las bandas negras marcan las venas de carbón y se vé cómo las galerías, partiendo de los pozos verticales conducen hacia las vetas carboníferas. Una circulación constante de aire puro se mantiene bajo tierra, ya por medio de un horno situado en el fondo del pozo y que hace que el aire caliente se eleve, o bien por medio de una bomba aspirante situada en lo alto del mismo pozo que absorbe el aire viciado por medio de un pozo ventilador especial. Cerca de cien mil metros cúbicos, de aire pasan a través de los pozos de algunas minas cada minuto. Un solo par de pozos sirve para miles de hectáreas de extensión minera. Algunas veces las galerías subterráneas llegan a 8o kilómetros de longitud, es decir 80 kilómetros de paseos a través de lo que fué bosques verdes en remotísimos tiempos.

 

Corte de una mina de carbon

Dato Curioso:
El carbón es rico en energía solar almacenada. El carbón está compuesto por restos fósiles de plantas que crecieron hace decenas, o incluso centenares de millones de años. Cuando los árboles del período carbonífero murieron y se descompusieron, hace unos 300 millones de años, muchos quedaron enterrados en el barro. Con el paso del tiempo se transformaron químicamente y luego de varios miles de años se formó la turba.

Hace cerca de 250 millones de años la roca superpuesta había compactado la turba hasta formar lignito, o carbón marrón. Éste contiene entre 65 y 70 por ciento de carbón. Unos millones de años atrás gran parte de este lignito se había transformado en carbón bituminoso. Con un poco mas de tiempo se formó la antracita, compuesta de un 95 por ciento de carbón y considerada el mejor tipo de carbón para incinerar. Para producir una tonelada de carbón se requieren entre 25 y 75 toneladas de vegetación creciente.

El carbón se extrae a veces de minas con una profundidad superior al kilómetro. Sin embargo, con las nuevas técnicas desarrolladas para utilizar carbón de menor calidad, las vetas de poca profundidad y los depósitos superficiales, que alguna vez fueron antieconómicos, han empezado a explotarse.

Historia de la Siderurgia

Petróleo Carbón Gas natural

Fuente Consultada:
Colección Moderna de Conocimientos Universales La Fuerza Motriz W.M. Jackson , Inc