Huella de carbono

La huella de carbono es la cantidad de emisiones, de gases de efecto invernadero, que produce el ser humano al fabricar un producto o realizar sus actividades diarias, es la huella que deja nuestro paso en el planeta. Se expresa en toneladas de CO2 emitidas.

Tomado de:

 https://triplenlace.com/wp-content/uploads/
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Cada uno de nosotros deja una huella de carbono con lo que hacemos y con lo que consumimos. La probabilidad de que el cambio climático sea debido al hombre es de hasta un 95%.

Se puede decir que el calentamiento se ha provocado, en su mayoría, por la quema de combustibles fósiles, estos provocan gases de efecto invernadero (CO2) y se acumulan en la atmósfera.

Para conocer qué huella de carbono deja un producto, se analizan todas las actividades de su ciclo de vida: conseguir las materias primas, fabricación, transporte, uso, y su gestión ya como residuo. Las “calculadoras” de huella de carbono se encargan de valorar nuestros hábitos en cuanto a consumo de energía: en el hogar (electrodomésticos, etc.), en el transporte (cuánto consume el coche, cuántos km realizamos, etc.) y en los hábitos de consumo o residuos (si consumimos alimentos ecológicos o de producción cercana, envasados, si reciclamos, etc.).

Reducir la adquisición y el uso de productos, reutilizar y reciclar, es la mejor vía para ello. Las famosas 3 erres de la sostenibilidad, son la guía para reducir la huella de carbono.

Si quieres calcular tu huella de carbono, puedes consultar la siguiente página:

https://calculator.carbonfootprint.com/calculator.aspx?lang=es&tab=2 

Relación de la producción de CO2 y su estilo de vida

Una persona durante toda su vida en promedio comerá 50 toneladas de comida, comprará 8 autos, generará 40 toneladas de basura y para los 2.450 periódicos que leerá, aproximadamente, será necesario, usar como insumo 24 árboles.

Tomado de:
http://img.ecologiahoy.com/2015/08/emisiones-de-co2.jpg

El incremento exponencial de gases de efecto invernadero en nuestro planeta, esencialmente el dióxido de carbono (CO2), ha generado un aumento en la temperatura promedio, un efecto que ha sido denominado Calentamiento Global.

Desde la revolución industrial, los niveles de CO2 en nuestro medioambiente se han ido multiplicando como nunca antes, al punto de convertirse en una amenaza para el desarrollo sostenible de nuestras generaciones presentes y futuras. 

Tomado de :
http://www.ambientologa.net/2015/05/se-pueden-clasificar-los-contaminantes.html

Según las Naciones Unidas, nuestro país emite alrededor de 36 millones de toneladas de CO2 al año, apenas un 0.003% de la emisión mundial de 39 mil millones. No obstante, somos el tercer país con mayor nivel de emisiones del Caribe, promediando una huella de 3.6 toneladas de CO2 por persona por año.

Las actividades que más han repercutido en el crecimiento de la huella ecológica mundial, son la quema de combustibles fósiles, la agricultura y la ganadería.

La calidad del aire que respiramos

La contaminación en el aire es un problema serio de la salud de forma global, aumentando las tasas de mortalidad de las sociedades. La mala calidad del aire es una de las principales causas de aparición de enfermedades relacionadas con el sistema respiratorio, así como enfermedades cardiovasculares. El incremento de personas que padecen cáncer de pulmón es el resultado de las condiciones en la que el aire se encuentra.

Tomado de:
https://megalopolismx.com/noticia/19426/ecatepec-amanece-con-mala-calidad-del-aire

Una evaluación, realizada en el 2013, por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer de la OMS, determina que la contaminación del aire exterior es cancerígena, y establece la relación entre la relación que hay entre las partículas contaminantes y la aparición de cáncer en las personas, sobre todo de pulmón, pero también lo hace en cáncer de vías urinarias y vejiga.

a) Fuentes de contaminación naturales y antropogénicas

Contaminación natural: Cuando proviene de fuentes naturales.

El aire es un fluido que forma la atmósfera de la tierra. Es una mezcla de gases formada principalmente por Nitrógeno en un 78%, Oxígeno en un 21%, Argón en un 0.99% y Dióxido de Carbono en un 0.003%.

Contaminación: Es la presencia de uno o más contaminantes en concentraciones o niveles tales que afecten la vida, salud, calidad del aire, etc.

Contaminante: Es toda sustancia química, física o biológica que al agregarse al aire en cantidades suficientes puede causar efectos que se pueden medir sobre los animales, plantas o materiales.

Algunos contaminantes naturales son:

Polvo, humo, pulverización de agua marina, gases sulfurosos, polen, incendios forestales.

Tomado de:
http://pacontadeaire.blogspot.mx/

Por ejemplo: Los procesos naturales que afectan la calidad del aire incluyen actividad volcánica, que produce partículas de sulfuro, clorina y ceniza; y los fuegos forestales que producen humo y monóxido de carbono, fenómenos climáticos (vientos, huracanes, etc) y acción bacteriana.

Contaminación Antropogénica: Ocurre cuando los contaminantes son originados por la actividad humana y son las más importantes en las zonas urbanas.

b) Contaminantes primarios y secundarios, óxidos no metálicos (enlace covalente polar y no polar)

Los contaminantes primarios son los que proceden directamente de las fuentes de emisión, como chimeneas, tubos de escape de los automóviles. Sustancias como el NO, hidrocarburos  y COV, que se emiten principalmente en el aire.

Tomado de:
https://lacontaminacionproducidaporelhombre.wordpress.com/

Los contaminantes secundarios son aquellos que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera. Son los que se producen a partir de los COV, como el O3 y HNO3

Otros ejemplos son:

Óxidos de azufre (SOx): Se forman por la combustión de cualquier sustancia que contenga azufre, como el carbón o el petróleo, generando dióxido de azufre (SO2) como contaminante primario. El trióxido de azufre (SO3) se forma en la atmósfera, como contaminante secundario, por la acción fotoquímica sobre el anhídrido sulfuroso, así como el ácido sulfúrico (H2SO4) que se produce por la oxidación catalítica de los óxidos de azufre en las gotas de agua de lluvia. Se estima que en el hemisferio norte más del 90% de la producción de óxidos de azufre es de origen antropogénico.

Monóxido de carbono (CO): El monóxido de carbono (CO) es el contaminante más abundante en la capa inferior de la atmósfera, y su origen antropogénico es debido a la combustión incompleta de materias orgánicas (gas, carbón, madera, etc.), en especial los carburantes de los automóviles. Al oxidarse en la atmósfera genera dióxido de carbono (CO2).

Teoría cinético-molecular

Propiedades del estado gaseoso

Comprensibilidad: El volumen de un gas se puede reducir fácilmente mediante la acción de una fuerza externa. Esta propiedad de los gases se explica debido a la existencia de grandes espacios intermoleculares.

Expansión: Un gas ocupa todo el volumen del recipiente que lo contiene debido a la alta energía cinética traslacional de las moléculas

Difusión: Consiste en que las moléculas de un gas se trasladan a través de otro cuerpo material (sólido, líquido o gas), debido a su alta energía cinética y alta entropía. Cuando uno siente el olor y aroma de una flor o una fruta es debido a la difusión de ciertas sustancias (ésteres) que se difunden en forma de vapor a través del aire y llega al olfato.

Efusión: Consiste en la salida de moléculas gaseosas a través de pequeñas aberturas u orificios practicados en la pared del recipiente que contiene el gas.

Presión: Se define como la fuerza por unidad de área, en un gas es el resultado de la fuerza ejercida por las partículas del gas al chocar contra las paredes del recipiente que lo contienen.

Teoría cinético-molecular


- Toda la materia está constituida por pequeñas partículas llamadas moléculas.

- Las moléculas se encuentran en continuo movimiento al azar. Su energía de movimiento determina la temperatura del cuerpo.

- Las moléculas pueden interactuar entre sí con fuerzas de mayor o de menor intensidad.

Tomado de:
 http://blogdeclaserut.blogspot.mx/2011/02/teoria-cinetico-molecular.html

 

Para los gases: 

- La distancia entre las moléculas es muy grande comparada con las dimensiones. Debido a ello, las fuerzas intermoleculares son despreciables.
- Las colisiones entre moleculares y con las paredes del recipiente son elásticas.

Para los líquidos:

- La distancia entre moléculas es pequeña, pero, pero estas no ocupan posiciones definitivas. Existen fuerzas intermoleculares de atracción que son responsables de la estructura de los líquidos.

Para los sólidos:

- Las moléculas también se encuentran también cercanas entre si. Las fuerzas de atracción frecuentemente originan arreglos ordenados. Los movimientos moleculares están sumamente restringidos, y consisten primordialmente en vibraciones alrededor de puntos finos.

Tomado de: http://p7fisica2015.blogspot.mx/2016/01/estados-de-la-materia-la-materia-se.html 

Consecuencias inmediatas del modelo:

A partir de los postulados del modelo pueden explicarse las notables diferencias en tres parámetros para cada uno de los estados de agregación:

- Densidad

- Compresibilidad

- Velocidad de difusión

Aquí pueden observar una explicación más detallada, respecto a este tema:

https://www.youtube.com/watch?v=yo4R0AIe_zs

https://www.youtube.com/watch?v=G300mQ59FE4&feature=youtu.be

Enlace covalente polar y no polar

Enlace covalente polar

Si los átomos son no metales, pero distintos (como en el óxido nítrico, NO), los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama covalente polar (polar porque la molécula tiene un polo eléctrico positivo y otro negativo, y covalente porque los átomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual).

En un enlace covalente polar uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre los electrones de enlace que otro. Esto depende de la electronegatividad de los átomos que se enlazan. Cuando la diferencia de electronegatividad entre los átomos de enlace está entre 0.5 y 2.0, la desigualdad con que se comparten los electrones no es tan grande como para que se produzca una transferencia completa de electrones; el átomo menos electronegativo aún tiene cierta atracción por los electrones compartidos.  

Enlace covalente no polar

Cuando el enlace lo forman dos átomos del mismo elemento, la diferencia de electronegatividad es cero, entonces se forma un enlace covalente no polar. El enlace covalente no polar se presenta entre átomos del mismo elemento o entre átomos con muy poca diferencia de electronegatividad.

Un ejemplo es la molécula de hidrógeno, la cual está formada por dos átomos del mismo elemento, por lo que su diferencia es cero.

Muchas sustancias mantienen unidas sus moléculas entre sí en el seno líquido o sólido. Esto es debido, además de las condiciones de presión y temperatura, por las fuerzas de Van der Waals. Estas se producen aún en moléculas no polares por el movimiento de los electrones a través de las moléculas; en lapsos sumamente pequeños de tiempo, los electrones de las mismas se "cargan" hacia un extremo de la molécula, produciendo pequeños dipolos y manteniendo las moléculas muy cercanas entre sí.

Tomado de:
http://www.liceoagb.es/quimiorg/moleculas.html

Tomado de:
http://www.aulatecnologica.cl/rdi/quimica/clase(1)/clase1/enlace_covalente_polar.html

Normatividad del aire

NORMATIVIDAD NACIONAL E INTERNACIONAL SOBRE LA CALIDAD DEL AIRE

En nuestro país se miden y se norman los siguientes contaminantes atmosféricos: bióxido de azufre (SO2), monóxido de carbono (CO), bióxido de nitrógeno (NO2), ozono (O3), partículas suspendidas totales (PST), partículas menores a 10 micrómetros de diámetro (PM10) y plomo (Pb). Para cada uno de estos contaminantes se cuenta con un estándar o norma de calidad del aire.

 Los niveles o concentraciones de los contaminantes en el aire se expresan en unidades como: partes por millón (ppm), partes por billón (ppb), o microgramos por metro cúbico (µg/m3). Dado que estos términos son poco familiares para la mayoría de la población, en México al igual que en otros países, se han desarrollado índices de contaminación que son entendidos más fácilmente.

En nuestro país se usa el Índice Metropolitano de la Calidad del Aire (IMECA), según el cual la concentración que señala la Norma de Calidad del Aire para cada contaminante le corresponde a 100 puntos IMECA. Por tanto, la gente sabe que cuando el ozono o las partículas o algún otro contaminante rebasa los 100 puntos IMECA, es que se ha rebasado la norma correspondiente, y la calidad del aire se considera como no satisfactoria. Por arriba de los 200 puntos es mala.

Índice Metropolitano de la Calidad de Aire en México
Calidad del aire	IMECA
Buena o Satisfactoria	0-100
Regular o No satisfactoria	101-150
Mala	151-200
Muy mala	201 en adelante

Directrices de la OMS sobre la Calidad del Aire

Las Directrices se aplican en todo el mundo y se basan en la evaluación, realizada por expertos, de las pruebas científicas actuales concernientes a:

• partículas (PM)
• ozono (O3)
• dióxido de nitrógeno (NO2) y
• dióxido de azufre (SO2), en todas las regiones de la OMS.

Las partículas más perjudiciales para la salud son las de 10 micrones de diámetro, o menos (≤ PM10), que pueden penetrar y alojarse en el interior profundo de los pulmones. La exposición crónica a las partículas agrava el riesgo de desarrollar cardiopatías y neumopatías, así como cáncer de pulmón.

Generalmente, las mediciones de la calidad del aire se notifican como concentraciones medias diarias o anuales de partículas PM10 por metro cúbico (m3) de aire. Las mediciones sistemáticas de la calidad del aire describen esas concentraciones de PM expresadas en microgramos (μ)/m3. Cuando se dispone de instrumentos de medición suficientemente sensibles, se notifican también las concentraciones de partículas finas (PM2,5 o más pequeñas).

Tablas y gráficos.

               Análisis e interpretación de resultados de la huella de carbono.

Huella ecológica.

Se estima que alrededor de una cuarta parte de la superficie del planeta es biológicamente productiva, lo que es equivalente 13 mil 400 millones de hectáreas, tomando en cuenta tanto superficie terrestre como superficie marina. Del total de esta superficie, un 90% está destinada al consumo humano, dejando en 10% restante a los seres vivos restantes.

Para satisfacer las necesidades de la población mundial es necesario utilizar 1.8 hectáreas por persona, sin embargo, en la actualidad estamos utilizando 2.7 hectáreas por persona, rebasando así la capacidad que tiene el planeta para remplazar lo que consumimos y desechamos.

A mediados de la década pasada se estimaba que, en los primeros meses de un año, consumíamos y desechábamos lo que el planeta podía generar en un año. Ahora consumimos el equivalente a 1.5 planeta. Esto significa que para que la Tierra genere lo que consumimos en un año deben pasar aproximadamente 18 meses. Estas cifras se ven modificadas por el acelerado aumento de la población mundial y de su esperanza de vida.

De 1968 a 2008, la población en el mundo alcanzó la cifra de 7 mil millones, y en nueve años la cifra aumentó mil millones. Este aumento en la población se puede traducir en una mayor demanda y consumo de los recursos naturales.

La siguiente gráfica muestra a los países con mayor huella ecológica, basándose en la cantidad de hectáreas que se necesita consumir por persona.

Tomado de:
https://amponsem.wordpress.com/2016/07/28/ecological-footprint/

Si bien, la cantidad de personas que habitan un país es un factor importante para el aumento de la huella ecológica, no necesariamente los países más poblados son quienes tienen una huella ecológica alta. China, por ejemplo, en el año 2008 tenía una población de 358 millones de habitantes y una huella de 2.1.

Así, la variación de la huella ecológica no solamente depende del número de habitantes en un determinado país, sino que también es un factor determinante la superficie que cada nación tiene disponible para absorber sus desechos y sus niveles de consumo.

México es uno de los países con mayor huella ecológica; del año 1961 al año 2005 ésta aumento cinco veces, pasando de 1.9 a 3.4 hectáreas. Este crecimiento también se ha podido apreciar en años recientes; sólo en siete años se pasó de 2.5 a 3.3 hectáreas. Son la quema de combustibles fósiles, la ganadería y la agricultura las actividades con mayor influencia en este fenómeno. 

El aumento de la producción y el consumo, así como sus consecuencias han ido aumentando con el paso de los años, y en la actualidad es considerado una de las mayores problemáticas en el mundo; pero, aunque es necesario tomar conciencia de manera individual, no es posible progresar de forma correcta con empresas y gobiernos que no ven la importancia de reducir nuestro impacto en el mundo.

Daños a la salud ocasionados por la contaminación atmosférica.

Limpiar el aire que respiramos impide el desarrollo de enfermedades no transmisibles y reduce los riesgos de enfermedad en mujeres y en los grupos más vulnerables, donde se pueden incluir a los niños. Las familias con menos recursos económicos son las que más sufren por este tipo de enfermedades, sobre todo los niños y sus madres, ya que son ellos y ellas quienes pasan un mayor periodo de tiempo inhalando el humo que surge por cocinar con leña y carbón.

Los siguientes cuadros muestran porcentajes de muertes ocasionadas por enfermedades específicas, vinculadas a la contaminación atmosférica.

Estas estimaciones se basan en los últimos datos de la OMS sobre la mortalidad en el 2012 y las pruebas de que la exposición a la contaminación supone un gran riesgo a la salud de las personas. Estos riesgos son mayores de lo que se tenía entendido, sobre todo en cardiopatías y accidentes cerebrovasculares. En la actualidad hay pocos riegos que afecten tanto como la contaminación atmosférica, he aquí la importancia de actuar ante tal problemática

Representación simbólica y nanoscópica de las principales sustancias contaminantes del aire empleando el modelo de partículas.

Monóxido de carbono: Es una sustancia tóxica, resultado de la oxidación del carbono en un proceso de combustión, formado por los elementos carbono(C) y oxígeno(O). Este contaminante es muy utilizado en la industria manufacturera, siendo utilizado en la fabricación de automóviles, principales generadores de éste, emitiendo un aproximado del 66% del total. Por tal razón, son las ciudades urbanizadas las que más sufren por la presencia de esta sustancia.

Las enfermedades que se pueden generar pos su inhalación están relacionadas con el corazón y el cerebro, debido a que estos son sensibles a la isquemia y la hipoxia, que surge al remplazar el oxígeno de la hemoglobina de la sangre por carboxihemoglobina.

Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbono

     


   *Fórmula molecular: CO    

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Dióxido de carbono: Es un compuesto formado por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Este gas es fundamental para el desarrollo de la vida en la Tierra, pues es de efecto invernadero, capaz de absorber la radiación emitida por el sol, calentando de esta manera la superficie terrestre. De forma natural, puede ser producido por volcanes, geiseres, aguas termales y por nuestra misma respiración.

En la actualidad, las actividades humanas como la deforestación y la quema de combustibles fósiles, han provocado el aumento desmedido de este gas, siendo esta la razón principal del aumento de la temperatura global. Aunque a este fenómeno también contribuyen gases como el metano, el óxido nitroso y el ozono, el dióxido de carbono es el más importante porque ejerce mayor influencia que los demás y porque tiene una larga vida atmosférica.

Tomado de:
https://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono

              *Fórmula molecular: CO2

      Monóxido de nitrógeno: U oxido de nitrógeno es un gas toxico, presente en pequeñas cantidades en mamíferos, formado por un átomo de nitrógeno y uno de oxigeno. Es una molécula que se oxida en presencia del oxigeno, lo que la hace altamente inestable.
   Su incremento en la atmósfera ha sido ocasionado por las actividades humanas, en la fabricación de automóviles o en la creación de plantas de energía.

Este gas en el aire puede llegar a formar el ácido nítrico, que más tarde se transformaría en lluvia ácida, además de ser uno de los principales causantes del agujeramiento de la capa de ozono.

Tomado de:
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_nitr%C3%B3geno_(II)

          *Fórmula molecular: NO 

Dióxido de azufre: Es un compuesto por dos átomos de oxígeno y uno de azufre, que con el paso del tiempo y la humedad que se llega a presentar en el ambiente, forma trióxido de azufre. Este gas es un productor importante de ácido sulfúrico e importante en la industria del papel y la pulpa de madera como agente blanqueador.

Se emite en la atmósfera con la quema de combustibles y el procesamiento de minerales, aunque existen fuentes naturales generadores de este gas como los volcanes.

Los efectos que este gas puede llegar a producir varían según la cantidad en la que se encuentre y la duración. Principalmente daña las mucosidades y los pulmones, cusa irritación en el tracto respiratorio, bronquitis y congestión de los conductos branquiales, sobre todo en personas asmáticas.

Tomado de:
https://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_azufre

            *Fórmula molecular: SO2   

 Ozono: Es un gas formado a partir de tres átomos de oxígeno. Forma una capa frágil que protege al planeta Tierra de los efectos nocivos que los rayos solares, contribuyendo a la preservación de la vida.

La mayoría del ozono reside en la capa superior de la atmósfera. Esta región es la estratósfera y contiene en 90% del todo el ozono de la atmósfera. A diferencia del ozono en la estratósfera, en la tropósfera este gas resulta tóxico, afectando a la vida en la superficie. Dependiendo de la concentración y el tiempo de exposición, los daños serán menos o más perjudiciales. Puede producir tos, irritación en la faringe, irritación de la garganta y los ojos; dificultades respiratorias, empeoramiento del funcionamiento pulmonar o síntoma de malestar general.

Los vehículos son de los principales generadores de este gas en la tropósfera, y reduciendo su uso también es posible reducir las emisiones.

*Fórmula molecular: O3

Tomado de:
https://es.wikipedia.org/wiki/Ozono