ndiceMateriales: uso y consumo.....................................................................................................................................21. Punto de partida: un entorno artificial.........................................................................................22. Qu materiales hay a nuestro alrededor?..................................................................................23. De dnde proceden los materiales?.............................................................................................34. El coste de los materiales....................................................................................................................45. Se agotan los recursos?......................................................................................................................56. Gestin responsable de los recursos naturales.........................................................................6

MATERIALES: USO Y CONSUMO

1. Punto de partida: un entorno artificial.La sociedad industrializada necesita extraer materias primas para satisfacer las necesidades actuales. La extraccin y manipulacin de estos materiales consumen grandes cantidades de energa, modifican el entorno y han sido causa numerosos conflictos. Debemos modificar y limitar nuestra forma de consumo?-Desarrollo y materias primas.El modelo econmico surgido tras la Revolucin Industrial en Europa se extendi y consolid por todo el planeta durante el siglo XX.El consumo es nuestro principal motor de desarrollo. Actualmente, las empresas ya no slo compiten para satisfacer las demandas de la poblacin sino para crear nuevas necesidades que les permitan superar a sus competidores.Este modelo econmico tiene efectos negativos sobre el medio ambiente, aunque por otra parte ha proporcionado una gran cantidad de conocimiento cientfico y tcnico que puede dar lugar a nuevos procesos productivos y a nuevas formas de organizacin econmica capaces de satisfacer las demandas de la poblacin y, al mismo tiempo, permitir una gestin sostenible de los recursos naturales.

2. Qu materiales hay a nuestro alrededor?La ciencia de materiales, junto con la qumica, la fsica y la ingeniera, estudia los enlaces qumicos ente los tomos de los materiales y las estructuras que originan para as saber cules son sus propiedades.-Metales.Conducen la electricidad y el calor, se pueden deformar bajo presin debido a su plasticidad y son resistentes al esfuerzo mecnico y al paso del tiempo si se tratan convenientemente. Sus propiedades se deben a que sus tomos forman redes cristalinas deformables cohesionadas gracias a la deslocalizacin de electrones.Se obtienen a partir de los minerales que los contienen en forma de xidos, carbonatos, sulfuros, y otros compuestos.Pueden mezclarse para formar aleaciones en las que se mejoran las propiedades de los componentes.-Cermicas y vidrios.Son duros, estables y aislantes elctricos y trmicos.Las cermicas tienen una estructura muy porosa, lo que las hace imprescindibles como filtros para depuracin de agua o como catalizadores para la produccin de gasolina. Se obtienen a partir de la coccin por encima de 800 C de la arcilla, que es una roca sedimentaria formada por minsculos cristales laminares de silicato.El vidrio ordinario se obtiene fundiendo por encima de 1500 C una mezcla de slice (SiO2), carbonatos de sodio y calcio. Su estructura interna, a pesar de estar formada por tomos de silicio y oxgeno como las cermicas, est muy desordenada. Al solidificarse la masa fundida se crea un material compacto, resistente pero frgil.-Polmeros sintticos.Se denominan as porque su estructura es la repeticin de una molcula ms pequea llamada monmero, obtenida generalmente a partir del petrleo.Sus propiedades varan segn su composicin. Entre los ms comunes destaca el polietileno, usado para fabricar bolsas, que puede moldearse en caliente para elaborar toda clase de objetos. Otros como el policarbonato, utilizado para fabricar CD, mantienen su rigidez a pesar de calentarlos.-Fibras.Poseen largas molculas que pueden flexionarse y entrelazarse libremente y se utilizan fundamentalmente para fabricar tejidos. Segn su procedencia se clasifican en: Fibras naturales: obtenidas de vegetales como el algodn, de pelo de animales como la lana u otros productos naturales como la seda. Fibras artificiales: se extraen y modifican mediante procesos qumicos de otros productos naturales, como el papel, obtenido de la celulosa. Fibras sintticas: se obtienen a partir de polmeros sintticos. Existen muchas fibras sintticas, como el nailon, las poliamidas, las fibras acrlicas o el polister.-Semiconductores.La industria de la tecnologa utiliza en los circuitos puertas lgicas, pequeos interruptores que permiten el paso de la corriente en ciertas condiciones. Para ello se utilizan transistores, los cuales estn fabricados con semiconductores. Estn en los ordenadores, los automviles, los telfonos o cualquier dispositivo electrnico, y su fabricacin se realiza con silicio o germanio.

3. De dnde proceden los materiales?Hoy en da, a las empresas les es rentable extraer o procesar las materias primas que necesitan lejos del lugar de montaje de sus productos. Frente a las ventajas que esta forma de producir tiene para los compradores y las empresas, se producen algunos efectos negativos, como la prdida de empleo en los pases importadores y presin sobre el medio ambiente, sobre todo por los pases productores en vas de desarrollo.-El ejemplo de la industria automovilstica:La externalizacin es una estrategia seguida por algunas empresas que consiste en fabricar las distintas partes del producto en distintos lugares.En la fabricacin de un coche se emplean aceros y otras aleaciones metlicas, plsticos, vidrio, caucho, etc. El acero. Se obtiene a partir de minerales como la hematina, la magnetita o la limonita. Tambin se necesita carbn para obtener el arrabio, o hierro en bruto, en los altos hornos. Otra materia prima es la chatarra frrica obtenida con el reciclado de objetos de hierro en desuso. El arrabio y la chatarra deben procesarse para fabricar el acero. El vidrio templado. Una vez que se han fabricado las piezas de vidrio, se someten a un proceso de coccin por encima de 650 C, se comprimen las dos caras y se enfran bruscamente. Dependiendo su destino, a veces se interpone entre dos capas de vidrio una de plstico trasparente. El resultado es vidrio laminado que estalla al romperse sin crear filos de corte, puesto que el plstico mantiene unidos los trozos para reducir los daos en los ocupantes del vehculo. El caucho. Los neumticos de un choche se fabrican con caucho, un polmero que puede ser natural o sinttico. Sus largas molculas se pliegan y entrecruzan, proporcionando elasticidad al material. El caucho natural se extrae de la savia del rbol de Hevea. Posteriormente sufre un proceso de vulcanizacin, para darle las propiedades exigibles en un neumtico. Para mejorar su resistencia se le aade negro de humo, que le da el caracterstico color negro a los neumticos.

4. El coste de los materiales.Toda actividad productiva, adems de los beneficios que produce, tambin da lugar a: Ocupacin y degradacin del territorio con instalaciones e infraestructuras. Emisin de sustancias contaminantes a la atmsfera. Generacin de residuos industriales. Agotamiento de recursos para las generaciones futuras.Algunos de estos costes repercuten en el precio que paga el consumidor porque las empresas estn obligadas por la legislacin ambiental a reparar o prevenir los posibles daos.-Anlisis de procesos y costes medioambientales. Cemento. Para que la produccin sea rentable, se instalan las fbricas lo ms cerca posible de las canteras, que debern estar activas durante muchos aos para recuperar la inversin. Esto genera la prdida del paisaje y ocasiona molestias en forma de polvo y ruido a los municipios cercanos. Las fbricas de cemento pueden resolver algunos problemas ambientales ya que queman residuos peligrosos, que les reportan un ahorro de energa. Acero. La produccin integral de acero utiliza grades cantidades de carbn como materia prima. Su combustin en los altos hornos emite a la atmsfera partculas en suspensin, dixido de carbono y otros gases responsables de la lluvia cida. Esta contaminacin crea problemas respiratorios y sobre los ecosistemas. Para reducir su impacto se instalan filtros de partculas y sistemas de absorcin de gases capaces de eliminar hasta el 90% de las emisiones. Papel. El papel contiene fibras de celulosa, la cual est mezclada con lignina, un polisacrido que acta de aglomerante de las fibras y que debe eliminarse para mejorar la calidad del papel. Este es un proceso complejo con un elevado coste ambiental.

5. Se agotan los recursos?

Los recursos naturales se clasifican en renovables y no renovables, dependiendo de la velocidad a la que se renuevan una vez consumidos.

La mayor parte de los materiales que utilizamos son el producto de procesos geolgicos muy lentos, por lo que la humanidad no puede esperar su renovacin. Es el caso del petrleo, el carbn o el uranio.

Otros recursos como la madera o el caucho, aunque sean renovables, vendrn afectados por factores climticos u otros, como la aparicin de plagas, no siempre controlables.

-Clculo de las reservas de recursos naturales.

Todo inventario ser siempre una estimacin que puede depender de:

Diferencia entre el precio de extraccin y de mercado. El precio de una materia prima es muy voltil y se regula en el mercado internacional. Nuevas tcnicas de prospeccin y nuevos conocimientos cientficos. La aparicin de un nuevo producto que necesite un material hasta entonces poco utilizado, aumenta el inters por su localizacin y hace aumentar tambin las reservas disponibles. Situacin geopoltica internacional. El descubrimiento de nuevas reservas o los conflictos internacionales origina oscilaciones de precios, que sirven de referencia para establecer si un yacimiento es o no rentable.

-Actualizando el inventario.Las tcnicas empleadas para la localizacin de los recursos naturales se basan en las propiedades especficas que posee cada material y que pueden detectarse mediante diferentes tcnicas: Estudios gravimtricos. La gravedad terrestre no es uniforme. Las diferencias en la densidad de los materiales provocan pequeas variaciones que se pueden detectar. Este tipo de estudios est teniendo un gran desarrollo gracias a la utilizacin de satlites que ofrecen una visin ms general de una determinada zona. Estudios sismolgicos. Consisten en crear un pequeo terremoto mediante una explosin con dinamita, aire comprimido o una vibracin mecnica. Las ondas elsticas se propagan y, al llegar a la superficie, son captadas e interpretadas como en una ecografa. La sismologa alcanza hasta 10 km de profundidad y es la principal tcnica empleada en la localizacin de gas y petrleo. Medidas del campo magntico terrestre. El magnetismo terrestre experimenta variaciones locales que dependen de la presencia de materiales con propiedades ferromagnticas. Tambin informa de las estructuras de la corteza originadas por la tectnica de placas. Anlisis espectral de la luz reflejada: tcnicas de imagen. La luz solar es una mezcla de frecuencias que son absorbidas diferencialmente por los materiales de la superficie terrestre dependiendo de su composicin y estructura. Geo-radar. Un dispositivo electrnico emite ondas electromagnticas de alta frecuencia hacia el suelo que, una vez reflejadas por los diversos estratos, se analizan y producen un radargrama que proporciona informacin de los primeros metros del subsuelo.

6. Gestin responsable de los recursos naturales.Desde hace dcadas se viene defendiendo la necesidad de ahorrar materias primas mediante el lema: reducir, reutilizar y reciclar. Para ello es necesaria la participacin de los ciudadanos, que se promueve desde las administraciones pblicas mediante: Campaas de informacin y sensibilizacin. Legislacin ambiental en los mbitos local, autonmico, estatal y europeo.Una gestin responsable de los recursos naturales significa: Reducir el consumo injustificado de las materias primas. Minimizar el consumo energtico necesario para la produccin de los productos. Limitar al mnimo los efectos perjudiciales sobre el medio ambiente, debidos a la extraccin de materias primas y a la acumulacin de residuos.

-Reducir el consumo injustificado de materias primas.Las fibras de celulosa que contiene el papel se pueden reutilizar tras sufrir un proceso de reciclado. Esta actividad disminuye la necesidad de talar rboles, ahorra energa y exige un menor volumen de agua para la fabricacin de papel.En el reciclado del papel se separa el papel usado, se mezcla con agua, se bate para separar las fibras, se lava para eliminar impurezas y se eliminan los restos de tinta si se considera necesario.En cada ciclo de reciclado la longitud de las fibras se acorta, por lo que es necesario aadir celulosa virgen procedente de la madera u otra fuente. Se estima que la fibra de la celulosa puede soportar cinco o seis ciclos de refinado. Dependiendo de la calidad que se desee obtener se blanquea aadiendo productos qumicos.-Minimizar el consumo energtico.En todos los procesos de extraccin y transformacin se consume energa. Reciclando los materiales se pueden ahorrar algunas de las etapas de fabricacin de modo que, en el balance global, se disminuya el consumo.Por ejemplo, la fabricacin de aluminio requiere un proceso complejo en el que se consume gran cantidad de energa, pero para reutilizarlo solo hay que fundirlo de nuevo, eliminando todos los pasos previos. Esto supone un ahorro del 90% de energa. -Aprovechar los residuos.Los materiales que contienen los aparatos en desuso constituyen una amenaza para el medio ambiente por su toxicidad y por la degradacin del paisaje. La recuperacin de estos materiales es la mejor alternativa.El recauchutado es una tcnica que permite reponer la banda de rodadura de los neumticos y prolongar su vida unos aos ms. Tambin sirven de fuente de energa en las fbricas de cemento o como materia prima para la fabricacin de asfaltos de altas prestaciones. Algunas fracciones del caucho se aprovechan para fabricar aislantes acsticos, pavimentos o csped artificial.

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