En muchos aspectos de la cotidianidad, el petróleo (específicamente sus derivados), son muy requeridos en casi la gran mayoría de las actividades, esto trae consigo una serie de problemas de los cuales se pueden destacar dos: la primera y quizá la más preocupante es que la combustión, uso, extracción e incluso síntesis de sus derivados conlleva la liberación de diversos contaminantes que alteran la estructura y composición del contexto general de forma considerable.
La segunda es que las reservas de petróleo formadas hacen miles de años a partir de diversos microrganismos están a punto de ser agotadas, por ello, todas las actividades (algunas de ellas indispensables) que hoy en día dependen de este tan cotizado y valorado material perderían en gran medida su eficiencia o serian nulas. Por ello la búsqueda para sustituir el petróleo por otros materiales, es una de las mayores prioridades en la actualidad.
Por lo anterior se elaboró el presente proyecto de nombre "Alternativas al uso de derivados del petróleo" en el que llevó a cabo una documentación a fondo del tema con la finalidad de comunicar lo aprendido como una forma de darle fin al problema.
¿Puedo dejar de utilizar los derivados del petróleo y sustituirlos por otros compuestos?
Este cuestionamiento es uno de los más planteados debido a la cantidad inmensa de problemas que el uso del petróleo conlleva. Para dar solución al planteamiento anterior, se tienen que tomar en cuenta dos aspectos:
1.- Que el sustituto posea las mismas utilidades y beneficios o de ser posible más aún que el petróleo (recalcando su disponibilidad y utilidades).
2.- Que su impacto en el contexto tanto social como natural sea casi nulo o inexistente (esto incluye desde su obtención hasta el fin de su vida útil).
A grandes rasgos, los requisitos del material en cuestión son estos, sin embargo, el empleo del material seleccionado, conlleva una serie de consecuencias que afectaran de diversas maneras su contexto ya sea de forma positiva o negativa, por tanto, seleccionarlas es una tarea en extremo complicada, en la que se deben tomar en cuenta aspectos de todo tipo por la regularidad en la que será utilizado, en el hipotético caso de que se opte por ese reemplazo.
El petróleo posee una cantidad de utilidades tan inmensa que enumerarlas es una tarea tediosa, por tanto, se pueden clasificar en tres grupos:
Como combustible y fuente de energía eléctrica
Para la obtención de materias primas plásticas
Para la obtención de ciertos elementos.
El siguiente cuadro sinóptico, muestra la información y su distribución esquematizada1
1 Ver anexo 1 (mapa conceptual)
–Como combustible y fuente de energía eléctrica:
La obtención de energía es el aspecto más requerido del petróleo ya que este al contener hidrocarburos, puede pasarse por el proceso de combustión, de la reacción resultante se puede usar la energía liberada para hacer funcionar diversos dispositivos. No obstante, la combustión de estos hidrocarburos libera compuestos que por lo general conforman el aire (CO2 y CO), aunque, las cantidades tan grandes que se emiten por la combustión de estos hidrocarburos y/o sus derivados que en su mayoría son empleados en gasolinas (etimológicamente gas– oil ósea gas y aceite por lo general inflamable) causan que las proporciones de la composición de aire se alteren y con ello todo el entorno. Es por esto que se busca encontrar un combustible libre de emisiones y relativamente común. Por tanto, las fuentes de obtención de energía que funcionen de la misma forma que el petróleo no son alternativas tan factibles como aquellas que no dejan residuos materiales.
Este sustituto en caso de emplearse de la misma forma que el petróleo (mediante la combustión), deberá de tener como bases el carbono y el hidrogeno (ser un hidrocarburo) para poder llevarse a cabo este proceso, por ejemplo, gases emitidos por los seres vivos (energía biomasa) como el metano, el etanol y el butano contienen carbono, ambos compuestos inflamables que, aunque emiten contaminantes (como se mencionó en el párrafo anterior) son útiles para la obtención de energía eléctrica y son más sencillos de obtener (Además de los gases emitidos por seres vivos, también hay gasolinas hechas a base de compuestos orgánicos surgidos a partir de estos), ligeramente peligrosos por su volatilidad pero opciones muy útiles.
Pero si, por otro lado, se pretende dejar a un lado la combustión como fuente de energía, existen diversas formas de obtenerla, la mayoría de ellos ocupan la energía mecánica consecuencia algunos fenómenos naturales como fuentes libres de emisión alguna (entre los más remarcables encontramos energías como la eólica
y la hidráulica) el único inconveniente que trae consigo esto, es que altera directamente al entorno, no en su composición, pero si en su estructura a nivel local.
También se pueden recalcar energías tales como la solar y la geotérmica que convierten energía lumínica y térmica respectivamente en energía eléctrica, en la naturaleza existen organismos que son capaces de transformarlas a su conveniencia, por ello estas posen la garantía de que son eficientes y seguras. No obstante, una de las formas de obtención de energía con mayor potencial en la actualidad es la energía nuclear que consiste en la liberación de la energía cinética de un isotopo (átomo con un número de neutrones irregular, creado por el ser humano) en forma de radiación para transformarla en energía eléctrica sin necesidad de agotar los recursos de una región, el único punto en contra es que una planta de energía nuclear es una bomba de tiempo, si acaso, es posible retrasar lo inevitable pues una vez puesta en funcionamiento, no hay nada que impida que en algún momento esta provoque un cataclismo nuclear, además, las constantes emisiones de radiación que escapan de las plantas nucleares provoca severos daños en los seres vivos.
A continuación, cuadro comparativo acerca de las características de cada una de las alternativas 2
-Para la obtención de materias primas plásticas
Al estar compuesto el petróleo en su mayoría de carbono, posee grandes y extensas cadenas de enlaces covalentes de carbono como los hidrocarburos y sus derivados (anteriormente englobados dentro de la función de generación de energía y combustibles). Esos mismos enlaces, además de formar hidrocarburos, también forman polímeros variados que son empleados igualmente por el ser humano.
2 Ver anexo 2 (cuadro)
De los polímeros ocupados para la elaboración de plásticos, se pueden destacar tres grupos, los derivados del oxígeno (acrílicos), los derivados del silicio (siliconas), y los derivados del nitrógeno (amidas); estos son empleados y fabricados por el hombre a base de petróleo pues este es resultado de la descomposición de miles organismos hace millones de años, y debido a que todos los seres vivos están basados en el carbono, los productos resultantes de la reacción son polímeros (enlaces covalentes extensos que tienen como base el carbono), Resulta útil emplear el petróleo porque al destilarlo se pueden obtener, acrílicos, siliconas, amidas y aceites diversos como residuos de la separación de los hidrocarburos, todos ellos empleados en la industria.
Al igual que con los combustibles, los derivados plásticos del petróleo no serán opciones viables después del agotamiento de las reservas de petróleo, aunque a diferencia de estos, su combustión no es tan frecuente por lo que las emisiones de CO2 y CO son casi nulas, sin embargo, al ser materiales tan complejos en su estructura, tardan años en asimilarse al medio por ello se busca encontrar materias primas con las que no suceda esto.
Una alternativa muy llamativa para sustituir los acrílicos es usar fibras que existen en la naturaleza, por ejemplo la celulosa (fibra encontrada en las plantas con la que se hace el papel, el algodón y la madera comprimida) porque es muy común en el contexto natural y no es un nutriente funcional para los seres humanos pues no podemos digerirla; no obstante, la celulosa se asimila con facilidad al medio siendo esta una desventaja a la vez porque su vida útil es muy corta. Otras alternativas que merecen la pena mencionar son: el vidrio (silicio en su mayoría), aunque este ya es utilizado en la actualidad (inclusive mucho antes de que se emplearan los polímeros como materia prima), su uso es poco frecuente y la otra alternativa son las espumas producidas por ciertos tipos de hongos que se asemejan a materiales como el unicel y el hule espuma.
En caso de que se requiera de un material que posea elasticidad y plasticidad y una vida útil más prolongada al igual que las siliconas, hay materiales con esas
propiedades como el hule y las resinas naturales, provenientes de los arboles sin tener que erradicarlos del plano, además posen durabilidad y resistencia, son más escasos que las breas, pero más ecológicas. El único inconveniente es que en el caso de que este sustituya a los polímeros, su costo sería mucho más elevado que estos.
En la antigüedad antes de que el hombre empleara el petróleo como fuente de materias primas, recurrían al uso de materiales directamente salidos del contexto, un claro ejemplo es la seda, una fibra producida por plantas e insectos resistente y maleable que era comúnmente empleada para fabricar telas, en la actualidad, se utiliza el nilón, el cual es una amida con las mismas características físicas que la seda pero con costos de producción menores y con más cantidad de este en el entorno, pero claramente su impacto ambiental es mucho mayor.
Cuando se lleva a cabo la refinería del petróleo para sustraer los octanos, dependiendo de cómo era el petróleo de forma cruda, dejara tres tipos de aceites vaselina, parafina, y asfalto como residuos (además claro de los polímeros mencionados anteriormente). Encontrar un sustituto para estos materiales es sencillo pues en la naturaleza abundan las fuentes de lípidos y materiales aceitosos, en su mayoría extractos de semillas como el girasol, el ajonjolí y de calabaza que incluso son menos dañinos y más seguros que los derivados del petróleo.
A continuación, cuadro comparativo acerca de las características de cada una de las alternativas3
-Para la obtención de ciertos elementos.
En cuanto a este punto, los problemas se dirigen en su mayoría a que si las reservas de petróleo dejasen de explotarse sería más difícil obtener ciertos minerales como:
3 Ver anexo 3 (cuadro)
-carbono
-azufre
-oxigeno
-nitrógeno
Aunque claro, existen reservas naturales de estos minerales además de las de petróleo por lo que el principal problema se limitaría únicamente a que los costos en el mercado de estos materiales se verían alterados, pero más allá de eso, el problema es relativamente pequeño comparado con los otros dos.
Es válido remarcar en este punto que la fuente de energía, materias primas y sustancias variadas seleccionada afectara de forma casi inmediata la forma de vida de no solo los seres humanos, sino también de todos los seres vivos que habiten la tierra, por ello el asertividad en la selección de la opción es muy importante.
El listado presentado a continuación muestra las cualidades que debe presentar (la mayor cantidad posible) la opción más adecuada tomando en cuenta todo lo anteriormente planteado:
-Afecta de forma negativa el contexto social
Afecta de forma negativa el contexto natural
Afecta de forma negativa el contexto económico/político
Representa una amenaza general
-Su uso puede traer como consecuencia otro problema
-Es posible usarlo
Analizado más a profundidad se puede seleccionar la alternativa de esta manera, por ello estos son los criterios con los que se evalúa a cada una en los cuadros comparativos4
4 Revisar anexos
La solución de la mejor alternativa no se limita únicamente a ello, hay otros factores que pueden verse afectados por ello, cosa que se busca evitar. Existen miles de factores que pueden ser alterados por la selección de la opción. Por ejemplo, si se emplean las presas hidroeléctricas como fuente de obtención de energía eléctrica, la gente que obtendría energía eléctrica saldría beneficiada, pero, por su parte la gente que habitase en la región cercana a la planta generadora, estaría constantemente expuesta a inundaciones y su fuente principal de agua seria restringida, el entorno se vería alterado pues la instalación de la planta, modificaría el lugar y las formas de vida que ahí habitan.
El petróleo pose una gran cantidad de utilidades, y para cada una de ellas existen otras opciones, por lo tanto, es posible sustituirlo como fuente de recursos energéticos y materias primas diversas, existen muchas y diversas alternativas, pero el principal problema es, que la gente no las conoce o ignora el problema, lo cual representa la raíz principal del problema.
Para dar a conocer el contenido del proyecto, existen varias alternativas, cada una de ellas tendrá diferentes tipos de interacción con los usuarios. En el caso de el presente proyecto, se optó por incorporarlo a la red para que se pueda divulgar adecuadamente sin omitir ninguna parte de la investigación y a su vez esta pueda contribuir con la solución de otros problemas relacionados con el tema.
En caso de que guste visualizar el proyecto en la red, visitar:
Efectivamente, se pueden emplear otros compuestos como sustitutos de los derivados del petróleo, existen alternativas variadas y funcionales, pero la gente ignora su existencia o no le presta la atención debida y por ello, principalmente, estas no pueden llevarse a cabo aunque sean necesarias. El problema tiene solución, está, ya fue presentada, ahora se necesita solucionar problemas con los que se requiera conocerlas, lo cual representa el mayor bache en el progreso del tema y temas similares.
Las alternativas existen y son funcionales, el nuevo problema es ¿Cómo ponerlas en marcha?
Linkografía:
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Víctor Daniel Rendón, Miranda Regina Meneses, Longares Natalia Cecilia, Vicario Solís Mónica, Yezlin Irra Cañedo. (2010). ¿Puedo dejar de usar derivados del petroleo y sustituirlos por otros compuestos?. 20/06/2017, de grupo de estudiantes del colegio lasalle Sitio web: http://www.monografias.com/trabajos58/sustitutos-petroleo/sustitutos- petroleo
Israel Pérez. (2016). Materiales biodegradables para sustituir plasticos. 20/06/2017, de Agenci Informativa Conacyt Sitio web: http://conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/materiales/6526-materiales- biodegradables-para-sustituir-plasticos
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Alfredo Guzmán. (2014). ¡Ahorra! Cinco combustibles que sustituirían a la gasolina. 20/06/2017, de Atracción 360 Sitio web: http://www.atraccion360.com/combustibles-sustitutos-de-gasolina
LÓPEZ, Tercero Jose Antonio Caamaño; En Ciencias quimica; Ed. Santillana 2014; pp. 263 – 264.
Jose Manuel Servin Gonzales. (2016). Quimica organica. En Guia de estudio para ingreso al bachillerato(340-347). CDMX: Pearson.
Variados. (2016). Introduccion. En Ciencias Biologia(8 y 9). Editorial SM.
Anexo 1:
ANEXOS
Anexo 2:
1-Afecta de forma negativa el contexto social 2-Afecta de forma negativa el contexto natural
3-Afecta de forma negativa el contexto económico/político 4-Representa una amenaza general
5-Su uso puede traer como consecuencia otro problema 6-Es posible usarlo
(Estas se encontraran en el recuadro con sus respectivas numeraciones)
Anexo 3:
1-Afecta de forma negativa el contexto social 2-Afecta de forma negativa el contexto natural
3-Afecta de forma negativa el contexto económico/político 4-Representa una amenaza general
5-Su uso puede traer como consecuencia otro problema 6-Es posible usarlo
(Estas se encontraran en el recuadro con sus respectivas numeraciones)
Escuela Secundaria Técnica no.79 "José Vasconcelos"
03 DE JULIO DE 2017
Docente: Norma Angélica Liberato Muñoz
Autor:
Uriel David Zapién Vázquez.
Grado: 3º Grupo: E