Los materiales resultantes se someten a rigurosos exámenes técnicos que aseguran su salubridad. por Clarisa Guerra Guerrero

La humanidad está generando cantidades ingentes de residuos industriales que ponen en riesgo la vida del plantea. Los más destacados por su peligrosidad son los residuos radiactivos que se originan en las centrales nucleares, ya que sus átomos seguirán siendo contaminantes durante miles de años, más incluso de los que se prevé dure la especie humana.

Autoridades y científicos de todo el mundo intentan buscar alojamientos seguros para retener los iones radiactivos, sin embargo todavía ningún país ha detectado un mecanismo 100% fiable. La comunidad internacional apuesta en estos momentos por un almacenamiento denominado de ‘múltiple barrera’, es decir, meter la basura en un lugar geológicamente estable donde no se prevean inundaciones o terremotos, para luego encorsetarla en un sistema de múltiples barreras: la química, formada por una masa vítrea, la física, es decir los bidones donde se introduce esta masa, y la llamada ‘barrera de ingeniería’, de la que depende en última instancia la seguridad del sistema, ya que la vida media de los contenedores es mucho menor que la vida de la actividad radiactiva de esta basura, llegando a liberar algún día con su deterioro los iones contaminantes.

Diferentes países proponen que la barrera de ingeniería se componga de materiales laminares como las arcillas, sin embargo los mecanismos de interacción entre los iones radiactivos y los átomos de los materiales laminares conocidos hasta ahora tan sólo retardaban el paso del material contaminante, sin conseguir frenar totalmente su avance. De hecho, en las investigaciones realizadas en la última década respecto a la eficacia de la barrera de ingeniería se trataba de ver simplemente lo lento que se dispersaban estos iones.

El grupo ‘Química del Estado Sólido’ de la Universidad Hispalense lleva años investigando los mecanismos de interacción de estos iones entre ellos y con la lámina de la arcilla constituyente de la barrera de ingeniería cuando son sometidos a tratamientos térmicos e hidrotérmicos. El equipo ha llegado a un resultado muy prometedor: sometiendo la mezcla a temperaturas suaves (300 Grados Centígrados), surge un nuevo material extraordinariamente inerte e insoluble.

La reacción observada entre la arcilla y estos iones en estas condiciones tan suaves, supuso un hallazgo sorprendente y no esperado, que conlleva una repercusión ecológica muy importante, ya que es extrapolable a otros residuos industriales tóxicos que se generan en grandes cantidades.

Reciclado y valorización de los residuos

Hasta ahora los residuos industriales se han ido almacenando cubriéndolos con tierra, pero lo cierto es que no se dispone de suficiente terreno en el planeta, por no hablar de la legislación, que cada vez se hace más dura respecto a estos temas. En consecuencia, las empresas que gestionan los residuos pretenden incorporar procedimientos donde no se trate de almacenar la basura, sino de procesar su reciclado.

BEFESA, la empresa medioambiental del grupo Abengoa que gestiona residuos industriales, colabora directamente con el grupo de investigación de la Hispalense proporcionándoles diversos residuos industriales, tales como ferrosita, polvos de humo o escorias salinas. En los estudios desarrollados hasta ahora, se analizan las reacciones que sufren los metales pesados presentes en los residuos y su transformación en otros materiales no contaminantes reutilizables como materiales de construcción.

Así pues, esas basuras que no son radiactivas pero también son muy contaminantes, podrán ser incorporadas en materiales de construcción cerámicos como ladrillos, singularizados con un lustre particular gracias a la parte metálica que contienen. Estos materiales avanzados, sometidos a rigurosos exámenes técnicos para asegurar su salubridad, cumplirán todos los requisitos técnicos.

Más información:

Miguel Angel Castro Arroyo
Grupo de investigación Quimica del Estado Solido
Universidad de Sevilla

Email: macastro@us.es

Fuente: Andalucía Investiga

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Un trabajo científico dirigido desde el Centro de Física de Materiales, unidad mixta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad del País Vasco, en San Sebastián, ha permitido descubrir un nuevo fenómeno físico que afecta a las superficies metálicas iluminadas. Las conclusiones del trabajo aparecen publicadas ayer, jueves, en la revista Nature.

El hallazgo, denominado plasmón acústico, podría tener aplicaciones en el diseño de dispositivos electrónicos de ultra-alta velocidad, para el almacenamiento de datos, con utilidad en nanoóptica o biomateriales, así como en la creación de nuevos materiales con aplicaciones médicas.

Comparación de las medidas experimentales de plasmón acústico y predicción teórica./ CSIC

Un plasmón es una onda de carga que se crea por la excitación colectiva de los electrones. El plasmón acústico es un tipo de plasmón de superficie que se produce por la interacción entre la luz y las superficies metálicas.

La principal diferencia entre los plasmones de superficie habituales, conocidos desde hace 50 años, y el nuevo plasmón acústico es que cada uno se crea a partir de una cantidad de energía diferente. El plasmón acústico multiplica sus posibles aplicaciones al emplear menos energía.

En concreto, mientras los plasmones de superficie comunes necesitan 10 electrón-voltios de energía para excitarse, un valor relativamente alto para muchas aplicaciones tecnológicas, el plasmón acústico puede excitarse con energías muy bajas, de menos de 1 electrón-voltio.
Uno de los autores del estudio, Eugene Chulkov, que trabaja en el Centro de Física de Materiales, explica el descubrimiento: “Cuando la luz incide sobre una superficie metálica, los electrones del metal interactúan con el campo electromagnético de la luz y se crean unas ondas, llamadas plasmones”.

Chulkov aporta un ejemplo para entender el fenómeno de forma gráfica: “Las ondas de carga que crea la luz se propagan sobre la superficie metálica de la misma manera en que lo hacen las ondas que se crean en un estanque de agua al arrojar una piedra”.

Admite Chulkov que puede resultar extraño el empleo de estructuras metálicas para transmitir luz, ya que es sabido que la luz se atenúa rápidamente al atravesar un metal. “Sin embargo”, aclara, “la situación es diferente si se piensa en plasmones superficiales, ya que las ondas pueden viajar por una superficie varios centímetros antes de extinguirse, una característica que podría ser útil en biomedicina y nanotecnología”.

APLICACIONES NANOMÉTRICAS

El estudio de este fenómeno podría servir para diseñar, a escala nanométrica, superficies metálicas con estructuras en las que se pudieran manipular las propiedades de los plasmones que se propagan por las mismas. Esto facilitaría a su vez el control de la luz remitida por la superficie.

Este trabajo de investigación ha sido dirigido por el físico Pedro Echenique, presidente del Donostia Internacional Physics Center, en colaboración con científicos del CSIC, la Universidad del País Vasco, el CIC Nanogune y la Universidad Autónoma de Madrid.

El equipo investigador ha propuesto bautizar a este nuevo fenómeno como Plasmón de Silkin, en reconocimiento al exhaustivo trabajo previo realizado por el científico Slava Silkin, que trabaja en el Donostia International Physics Center.

Fuente: CSIC

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La primera solución activa contra el problema de la contaminación.

El compromiso con el Desarrollo Sostenible que caracteriza las operaciones de FyM, no se agota con las políticas de gestión industrial, sino que, junto con su Plan de Innovación, les lleva a descubrir nuevos horizontes. Al lado de la producción de cemento, que ofrece un rendimiento cada vez mayor, están penetrando en un nuevo sector: el de los productos de cemento especializados, orientados a ofrecer una solución industrializada única al problema de la polución y la contaminación en las ciudades.

El 28 de febrero de 2006 Carlo Pesenti, Presidente Ejecutivo del Grupo Italcementi, presentó en rueda de prensa el lanzamiento de la comercialización a escala industrial de los productos fotocatalíticos fabricados con el principio TX Active®, fruto de la investigación del Centro Técnico del Grupo Italcementi. Se trata de una importante solución industrial proactiva que tendrá un impacto significativo en la lucha contra la polución y la contaminación en las ciudades.

TX Active® es un principio autolimpiante y descontaminante para cementos y derivados de éste, que se basa en la fotocatálisis que, en presencia de aire y luz, crea un proceso de oxidación natural que tiene como resultado la descomposición de las sustancias orgánicas e inorgánicas presentes en la ciudad. Su probada eficacia ha sido certificada por importantes centros de investigación independientes. Las empresas del grupo Italcementi pondrán este material a disposición del sector de la construcción que podrá ofrecer productos con altos estándares de calidad bajo la marca TX Active®.

La reacción fotocatalítica que tiene lugar en la superficie del material tratado con TX Active®, gracias a su base de cemento, transforma las sustancias, que ensucian los edificios o contaminan el aire, en productos que no tienen impacto alguno en el medio ambiente y en la salud de las personas. Los ensayos de laboratorio han demostrado que una exposición de tan sólo 3 minutos es suficiente para lograr una reducción de hasta el 75% de los productos que ensucian los edificios o contaminan las áreas urbanas.

El uso más eficaz de los productos TX Active® es evidente en obras a gran escala, donde la mayor superficie expuesta a la luz ofrece un mejor rendimiento autolimpiante y descontaminante. En este sentido, los pavimentos o las fachadas de edificios en zonas urbanas sujetas a un tráfico intenso, son los principales ejemplos de uso.

Fuente: Financiera y Minera

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La investigación, desarrollada por científicos de la Universidad Rice y el Centro para la Nanotecnología Biológica y Medioambiental (CBEN), ha producido un nuevo método químico para fabricar puntos cuánticos de cuatro patas de seleniuro de cadmio, que anteriores investigaciones habían demostrado como muy eficientes para convertir la luz del Sol en energía eléctrica.

Este nuevo trabajo derriba una gran barrera en el desarrollo de dispositivos fotovoltaicos basados en puntos cuánticos, una alternativa prometedora a las células solares convencionales basadas en el silicio, más caras.

Los puntos cuánticos son “megamoléculas” de materiales semiconductores más pequeñas que las células vivas. Interactúan con la luz en formas únicas, emitiendo luz de diferentes colores o creando electrones y huecos debido en parte a su diminuto tamaño, en parte a su forma y en parte al material con que están hechas. Los científicos han estudiado los puntos cuánticos durante más de una década con la perspectiva de utilizarlos en exámenes médicos, sensores químicos y en otros dispositivos.

Un camino hacia el logro de células solares más baratas es crearlas a partir de los puntos cuánticos. Otros investigadores demostraron anteriormente que los puntos cuánticos de cuatro patas son muchas veces más eficientes en la conversión de la luz solar en electricidad que los puntos cuánticos ordinarios. Pero el problema es que todavía no existía un buen método para producirlos. Los métodos actuales producían muchas partículas con las patas de desigual longitud, torcidas e incluso ausentes. Hasta en las mejores “fórmulas”, el 30 por ciento de las partículas preparadas no eran puntos cuánticos de cuatro patas.

La fórmula del CBEN produce partículas del mismo tamaño, en las que más del 90 por ciento son puntos cuánticos de cuatro patas. Además, están hechas de seleniuro de cadmio, lo que había sido muy difícil de lograr hasta ahora.

Uno de los mayores obstáculos en el desarrollo de dispositivos para células solares basados en los puntos cuánticos de cuatro patas, ha sido por tanto eliminado.

Fuente: La Flecha

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Los edificios con fachadas acristaladas podrán ahorrar en gasto energético y mejorar su eficiencia con una tecnología desarrollada en la Universidad Politécnica de Madrid. Inteliglass, spin-off de esta Universidad, diseña ventanas para estabilizar la temperatura en el interior de los edificios.

La belleza de las fachadas acristaladas así como la sensación de amplitud e iluminación que proporcionan, hace que su uso sea cada vez más frecuente en la arquitectura moderna.

No obstante, su utilización presenta serios inconvenientes especialmente en países como el nuestro y en épocas como el verano, cuando la ausencia de muros hace que el interior de los edificios se caliente en exceso, lo que obliga a utilizar grandes instalaciones de aire acondicionado para su refrigeración.

Para resolver estos problemas, un grupo de profesores investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos de la Universidad Politécnica de Madrid ha desarrollado una tecnología consistente en un acristalamiento con una cámara de agua en circulación. En el caso de que el cerramiento sea opaco al infrarrojo y al espectro visible, la capa de agua transporta toda la energía que viene del sol. “Así se evita el excesivo gasto en aire acondicionado en verano y se mejora la sensación de confort en invierno”, asegura uno de sus promotores, el investigador Juan Antonio Hernández.

Una piel activa e inteligente para los edificios

“Queremos que los edificios no se conciban como contenedores estáticos de usos o personas, sino como elementos activos desde el punto de vista energético”, y a través de “una piel activa e inteligente –explica Hernández – el edificio se adapta y reacciona ante el medio externo en el que se ubica”.

Para explotar la patente desarrollada por ellos mismos, los investigadores con la ayuda del área de Creación de Empresas de la Universidad, han creado la empresa Intelliglass, spin-off de la UPM.

La empresa nace con la pretensión de avanzar en la implantación de nuevos elementos constructivos relacionados con la envolvente interior y exterior de los edificios, y también con el desarrollo de nuevos sistemas capaces de regular la entrada de luz natural, según las necesidades de cada momento y lugar.

“El objetivo de Intelliglass es relacionar el ámbito de la investigación y la tecnología con el de los productos domésticos y cotidianos”, indica Juan Antonio Hernández. Confían en que, en el futuro, las líneas de investigación en el ámbito del comportamiento de los fluidos “permitirán a la empresa cubrir todo tipo de cerramientos, desde fachadas acristaladas y ventanas, hasta tabiques interiores y falsos techos”.

Intelliglass acaba de nacer pero ya ha sido premiada como una de las mejores ideas presentadas en la IV Competición de Creación de Empresas UPM.

Más información

creacion.empresas@upm.es
Tlf.: 91 336 59 71

Fuente: Universidad Politécnica de Madrid

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4.500 megapascales (MPa). Esa es la resistencia mecánica que soporta este “supermaterial” nacido de las manos de investigadores de la UPM y del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (Universidad de Zaragoza-CSIC). Este dato, supone multiplicar por diez la cifra que aguanta el mismísimo acero de construcción, 400 MPa.

Aunque aún no se ha experimentado a altas temperaturas, sus creadores prevén que no habrá ningún problema, pues tras diez años de trabajo se han creado bocetos anteriores muy similares que no mostraban ninguna alteración. “Una de las posibilidades para generar energía a menor coste es que los motores pudieran trabajar a mayor temperatura. Los materiales que hoy están funcionando en el interior de los coches o aviones resisten entre 1000 ºC y 1200 ºC. Estaríamos hablando de un aumento a 1600 ºC. Hemos creado un material que rompe todos los esquemas anteriores, un récord mundial en resistencia”, asegura Pastor, responsable del desarrollo de técnicas experimentales y caracterización microestructural y mecánica de los materiales en la Universidad Politécnica de Madrid.

Sin restar importancia a este descubrimiento, el profesor afirma que “éste es solo un material. Hay gente trabajando en saber cómo y por qué se deterioran mecánicamente las arterias y así dar pautas a los médicos o cómo crear hilo de araña, material tan resistente como el acero. Igual que un día el nylon fue la revolución mañana podría ser el hilo de araña para muchas aplicaciones”

Esta resistencia del nuevo compuesto será dado a conocer en la revista científica Advanced Materials.

Fuente: Madrid + D

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