Materiales Compuestos, Gestión de Residuos, Energías Renovables, Biodiversidad y Tecnologías de la Información: Temas Clave de Ciencia y Tecnología

Materiales compuestos

Los materiales compuestos son materiales mixtos de metales, cerámicos y polímeros. Se obtienen a la carta buscando bajo peso, tenacidad y funcionamiento a altas temperaturas. Se usan en chasis de coches, motos o aviones. Son resistentes a 100 ºC, pero no se conoce su durabilidad. Pueden sustituir solo al hormigón y al acero, que se usan en edificios.

Nanotecnología

La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala y la exploración de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cinco átomos en fila ocupan 1 nanómetro (10^-9 m). La materia presenta propiedades distintas, que se estudian con la física cuántica. Los movimientos de las partículas subatómicas y de los átomos marcan las propiedades de las sustancias.

Residuos industriales

Son residuos de procesos de fabricación de la industria, en ocasiones porque es caro acrlos útiles. Se clasifican en tres grupos:

• Inertes: escombros y similares, no peligrosos para el entorno, aunque los de la minería pueden tener elementos tóxicos.
• Similares a residuos sólidos urbanos: restos de comedores, basura de oficina. Pueden gestionarse junto con los RSU.
• Peligrosos: para la salud o el medio ambiente. Muchos no se degradan y se acumulan; otros, al degradarse, producen sustancias más peligrosas que las originales.

Principios de gestión

• De prevención: deben evitarse o reducirse en lo posible la producción de residuos en origen.
• De quien contamina, paga: el productor es responsable de los costes del tratamiento.
• De precaución: los posibles problemas deben anticiparse.
• De proximidad: deben eliminarse lo más cerca posible de su origen.

La gestión de residuos (recogida y transporte) representa entre el 60 % y el 80 % de los costes totales. Debe seguirse el principio de proximidad, que ahorra recursos y reduce el riesgo de accidentes.

Tratamiento

Eliminan o reciclan los residuos. Incluyen procesos de transformación (mecánica, química, biológica o de recuperación energética) y el vertido final de restos no recuperables o de los obtenidos en procesos anteriores.

Energías renovables

Energía de la biomasa

Se obtiene de la masa de los organismos. Se usa por combustión para sistemas de calefacción, para producir vapor de agua o biocombustibles.

Energía eólica

Es la energía cinética del viento. Los aerogeneradores la convierten en eléctrica. Pueden ser sistemas autónomos o parques eólicos.

Efecto invernadero y cambio climático

El efecto invernadero es la acción del CO₂ y otros gases de la atmósfera que impiden la salida de parte de la radiación solar reflejada por la Tierra en forma de calor. El efecto es beneficioso: si no existiera, la temperatura media de la Tierra sería de –18 ºC.

Existe un aumento grande y rápido de los gases de efecto invernadero (CO₂, CH₄, N₂O y CFC) debido al aumento de la población: economía ×20, consumo de combustibles ×30 y expansión industrial ×50. Esto implica un aumento de la temperatura media más rápido que ningún cambio climático de la Tierra en el pasado.

Medidas

• Disminuir el uso de combustibles que emitan CO₂ y potenciar su depósito (gestión forestal).
• Investigar, planificar y aplicar medidas para mejorar las causas e impactos del cambio climático.
• Realizar investigaciones en tecnología para reducir las emisiones y desarrollar fuentes de energías de origen no fósil.
• Fomentar la educación y formación para conseguir un desarrollo sostenible y pautas de consumo que lo reduzcan.

Biodiversidad

La biodiversidad es el conjunto de las formas de vida sobre la Tierra, en todas sus manifestaciones y relaciones. Existen 1,4 millones de especies descritas; se estiman unos 4 millones. Hay mayor diversidad en arrecifes de coral y en bosques tropicales (más de la mitad de las especies de la Tierra).

Componentes de la diversidad biológica

• Diversidad genética intraespecífica: la gran variedad de genes hace posible la adaptación al entorno y la evolución bajo la selección natural.
• Diversidad de especies: sin ella, las biocenosis se empobrecerían, serían más vulnerables y se alterarían los flujos de materia y energía.
• Diversidad de ecosistemas: su reducción repercutiría en la diversidad global de especies.

Causas de pérdida de biodiversidad

• Destrucción del hábitat.
• Introducción de especies exóticas.
• Explotación de especies y recursos.
• Contaminación.
• Cambio climático por el efecto invernadero.
• Industrialización agrícola y forestal (monocultivos intensivos).

Tecnologías de la información

Internet y ADSL

El hipertexto cruza la información de forma que puede abrirse un documento sobre la marca de una palabra, que normalmente aparece subrayada y en otro color.

El ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line, línea de abonado digital asimétrica) es un método de transmisión de datos a través de la línea telefónica de cobre. En el hilo se establecen tres canales de comunicación: uno para la voz, uno para los datos de bajada y uno para los datos de subida. La distancia entre usuario y central no puede exceder los 5 km. Se llama de banda ancha porque permite una gran capacidad de envío y recepción de datos. Es asimétrico porque la velocidad de subida y bajada es distinta: el ADSL 2+ baja entre 8 y 12 Mbps y sube a 2 Mbps. Permite la transmisión de televisión y vídeo.

Componentes de la sociedad de la información

• Usuarios: personas, empresas y administraciones.
• Contenidos: la información, los productos y los servicios a los que puede accederse sin necesidad de desplazarse.
• Entorno: los factores sociales y económicos que repercuten en la implantación de la sociedad de la información: entorno político, universidades y centros de investigación, medios de comunicación.
• Infraestructuras de la comunicación: medios técnicos que hacen posible el acceso a distancia a los contenidos.

World Wide Web

Internet, o la World Wide Web, es una biblioteca universal a la que se accede desde cualquier lugar y en la que se encuentra información generada en cualquier parte del mundo.

Teledetección

La teledetección es cualquier técnica o medio de análisis basado en la observación remota.

Tipos de sensores

• Activos: registran radiaciones electromagnéticas artificiales que las zonas de estudio reciben y reflejan. Ejemplo: radares.
• Pasivos: registran radiaciones electromagnéticas naturales (luz del Sol), trabajan de día. Ejemplo: cámaras fotográficas.