La máquina de dios CF 153

CIENCIA FÁCIL N º 153

Autora :María Cristina Chaler.
La máquina de Dios

El 30 de marzo del 2007 comenzó a funcionar este experimento cambiará el paradigma científico y REVOLUCIONARÁ EL MUNDO estamos viviendo unos de los momentos históricos más importantes de la ciencia.
Se Trata del Experimento Científico Universal en donde intervinieron 500 universidades y 6000 físicos e ingenieros, además de técnicos e investigadores, de todo el mundo.
La argentina se encuentra oficialmente presente ya que son 8 (ocho) los argentinos que trabajan en este laboratorio, de los cuales 4 (cuatro) son de la Universidad de Buenos Aires (UBA) y los otros 4(cuatro) de la Universidad nacional de la Plata (UNLP).
Es un orgullo para el país participar de este monumental proyecto ya que marca un hito histórico como experimento científico.

Recordemos de notas anteriores ( Ciencia Fácil Nº 83) que Los aceleradores de partículas trabajan con principios comunes

Ø El vacío: Para permitir la máxima aceleración de las partículas evitando el roce o la colisión con el aire.Ø El conducto de transporte: que puede ser lineal o circular.Ø Componentes que generan fuerzas magnéticas o eléctricas.Ø Zona de colisión de partículasØ Sistemas de refrigeraciónØ Sistemas detectores

Estas máquinas utilizan campos magnéticos y eléctricos y aceleran partículas cargadas como protones o electrones.Del análisis de los rayos cósmicos surgió que están formados por partículas que provienen del espacio y que poseen gran energía porque su velocidad es enorme y casi cercana a la de la luz.

El nuevo modelo atómico nace junto con los aceleradores de partículas ya que en ellos se produjeron colisiones violentas que desintegraron a los átomos en muchísimas partes generando un mundo de interrogantes para cada una de ellas. A partir de ese momento se supo que el átomo estaba constituido por una enorme cantidad de partículas subatómicas y nació un nuevo modelo, que a su vez generó muchísimas inquietudes con respecto al comportamiento de la materia y al origen del Universo. ¿Qué partículas se aceleran?
Se aceleran partículas cargadas de electricidad, las negativas como los electrones se pueden generar por incandescencia con alta temperatura y ésta facilita su desprendimiento de la corteza del átomo, luego esta partícula es sometida a campos magnéticos o eléctricos para desprenderla totalmente y así acelerarla a altas velocidades.Cuando pretendemos acelerar protones, es decir partículas positivas, hay que ionizar al átomo de hidrógeno. También se pueden acelerar positrones haciendo incidir fotones sobre un material pesado como el oro o el tungsteno, este proceso desprende electrones positivos o positrones.En el año 2007 operó el gran colisionador de Hadrones (protón-protón) LHC en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) (European Organization for Nuclear Research) Cerca de Ginebra (Suiza) y tuvo algunos inconvenientes técnicos. Su construcción tardó 25 años y su costo fue de más de 6 mil millones de dólares. Es una gran maquinaria que posee un anillo superconductor dentro de un túnel y tiene un perímetro de 27 kilómetros. Es el del mayor laboratorio de investigación en Física de partículas a nivel mundial.

En ese laboratorio no sólo se aceleran partículas sino que se las hace colisionar (chocar) para ello chorros de ellas son aceleradas en direcciones contrarias ya que lo más importante es el choque que recrea los principios del universo, es decir el Big Bang .

Recordemos la Nota de Ciencia fácil Nº 82
“El átomo es mucho más complejo de lo que creemos (ver notas átomo I y átomo II) y esta conformado por una serie de partículas que fueron detectadas en estos últimos años en los diferentes aceleradores atómicos, de modo que se modificó totalmente el modelo tradicional.
Bosón de HiggsEsta es una de las partículas que formarían parte del átomo, que se supone que existe pero que aún no fue captada, aunque es tanta la certeza de su existencia, que se están invirtiendo en Europa y en Estados Unidos muchos millones para poder encontrarla. Este divino bosón recibe ese nombre porque parece ser el que explicaría la existencia de la materia del universo. Matemáticamente ya se encuentra justificada su existencia en el campo de Higgs pero como dijimos en notas anteriores, lo que el campo matemático demuestra tenemos que verificarlo experimentalmente para que deje de ser un conocimiento hipotético y pase a formar parte de las verdades de la CienciaAunque se dice que el CERN parece haber detectado esta partícula en el año 2000, se cree que el nuevo acelerador de Ginebra podría certificarlo a lo largo de este año y de este modo estaría comprobado experimentalmente el modelo atómico de partículas elementales.Esta partícula es una más de las 18 que conforman nuestra materia, es bosónica y tiene una corta vida luego de la colisión por eso es difícil su detección, pero no imposible. Es un bosón que se relaciona con la fuerza nuclear débil que es la causante de las radioactividad (ver nota de las fuerzas fundamentales de la naturaleza) (Ciencia Fácil Nº 25)Dentro de la Teoría del Big Bang estas partículas habrían existido en los primeros segundos de la explosión y a partir de ella se originó la materia del universo.Se especula que el campo de Higgs sería como una especie de fluido que impregna al espacio Universal, de modo que cuando las partículas interaccionan con el mismo adquieren masa y aquellas otras sin masa, son las que no entran en interacción, con este campo. Es decir cuanto más interaccionan son más pesadas, cuando la interacción es poca son más livianas y si no interaccionan no poseen masa.”
El hombre avanza en sus conocimientos día a día, es bueno descubrir para darnos cuenta de lo pequeño que somos frente a la inmensidad universal

Biodiversidad. Causas del desastre. CF Nº 152

CIENCIA FÁCIL N º 152
Autora: María Cristina Chaler.2010 Año de la Biodiversidad
Causas relacionadas al desastre
· Pérdidas de hábitat parcial o total: genera desequilibrios profundos entre los habitantes del ecosistema ya que altera las relaciones entre presas y depredadores, los apareamientos, la anidación, la alimentación, todo ello relacionado con el riesgo de extinción de la especie.
· Cambio en la densidad de población del hábitat y aumento de densidad en los bordes del mismo.: en este caso se pierden recursos alimenticios y calidad de vida de las diferentes especies del lugar. Motivada por:
1. Tala de bosques
2. Construcciones de ingeniería realizadas por la mano del hombre
· Relleno de humedales.
· Diques.
· Construcción de complejos habitacionales.
· Trenes.
· Rutas.
· Cambios de usos de las tierras
Estos ítems anteriores se profundizan con la:
· Contaminación ambiental que a su vez influye en:
1. Atmósfera.
2. suelo
3. aguas
4. Clima
Estos cambios afectan notablemente a cada una de las especies del ecosistema de un lugar ya que el clima, no es una entidad independiente sino que se relaciona con la flora y fauna y la composición hídrica de la zona.
Un cambio en las condiciones climáticas genera notables cambios en las especies vegetales del lugar y en consecuencia se modifica el bioma pues los vegetarianos del bioma, a su vez esto alterará toda la cadena trofica.
· Introducción de especies exóticas o no nativas (no pertenecientes al ecosistema del lugar): estas en general no encuentran depredadores y a su vez los habitantes del lugar no están preparados para defenderse de ellas de modo que en poco tiempo estos nuevos habitantes invadirán predominando, además de propagar enfermedades para los cuales los habitantes del lugar no tienen defensas
· Extracción de especies en forma no sostenible: la tala indiscriminada para la explotación de la madera, el destino de la tierra para agricultura o ganadería, la caza no sostenible son causas importantísimas para la pérdidas de la biodiversidad.
La perdida de la biodiversidad es un grave problema mundial. Como ya venimos diciendo y demostrando a través de todas las notas de Ciencia fácil, NADA EN NUESTRO PLANETA Y EN EL UNIVERSO TODO, ESTÁ PRESENTE PORQUE SÍ; cada uno de los individuos, y me atrevo a decir cada uno de los ÁTOMOS tiene una finalidad de SER Y ESTAR, de modo que la ambición desmedida del ser humano debería tener un límite, de lo contrario el límite, lo pone la Naturaleza al restablecer el equilibrio perdido y esto puede ser causa de desastres Naturales.
RESPETEMOS A LA NATURALEZA Y RESPETÉMONOS A NOSOTROS MISMOS COMO PARTE DE ELLA.

Biodiversidad. Legislación Argentina CF Nº 151

CIENCIA FÁCIL N º 151

Autora: María Cristina Chaler.2010 Año de la Biodiversidad
Legislación en Argentina
¿Qué pasa en nuestro país sobre este tema?
La Argentina es signataria del Convenio sobre Diversidad Biológica, adoptado y abierto a la firma en Río de Janeiro (REPUBLICA FEDERATIVA DEL BRASIL) el 5 de junio de 1992, que consta de CUARENTA Y DOS (42) artículos y DOS (2) Anexos, cuya fotocopia autenticada forma parte de la presente ley. Habiendo ratificado el mismo por Ley 24.375 publicada en el boletín oficial - 06/10/1994.
El mundo entero se encuentra en alerta por este problema que se propaga como otros de los males que inciden sobre nuestro planeta, pero si bien son muchas las conferencias internacionales y los países signatarios de los convenios, el mal sigue adelante porque son muy duros de vencer los intereses económicos que se entrelazan con este tipo de problemas.
El máximo organismo del convenio internacional es el COP (conferencia de partes) que supervisa la marcha de la implementación de los convenios tras los informes elaborados por los diferentes países signatarios.
Informe de la Argentina:
Se enviaban al COP anualmente y por las últimas resoluciones a partir de 1998 se envían cada dos años
Constan de dos capítulos donde se expone:
· Situación geográfica
· Forma de Gobierno
· Se describen Eco regiones y actividades económicas predominantes en cada una de ellas
· Situación social
· Situación educativa
· Avances científicos y tecnológicos
· Acciones de la Secretaría de Recursos Naturales y Desarrollo Sustentable en cuanto al esfuerzo de aplicación y compromiso con el Convenio.
· Acciones sobre áreas protegidas; restauración y rehabilitación de ecosistemas degradados; especies amenazadas; organismos genéticamente modificados y especies exóticas.
La Legalidad
La Ley 24375 sancionada el 7 de setiembre de 1994 aprueba el Convenio Internacional sobre Diversidad biológica.
Decretos
Sería bueno observar que se designa por decreto la autoridad de aplicación de la Ley pasados 3 (tres) años de la aprobación del convenio
Decreto 1347
En 1997 del Poder ejecutivo nacional designa la Autoridad de para la aplicación de la Ley sobre biodiversidad.
Resoluciones de la secretaría de ambiente y Desarrollo sustentable (S.A. y D.S.)
Observemos que:
Pasados 9 (nueve) años de la aprobación de la Ley y 6 (seis) años de la creación de la Autoridad para la aplicación de la Ley en el 2003 se firman las siguientes resoluciones
· 381 del año 2003 modificaciones a los apéndices de la convención sobre el comercio internacional de especies amenazadas de fauna y flora silvestre.
· 260 del año 2003 apruébese el texto ordenado del reglamento de la comisión nacional asesora para la conservación y utilización sostenible de la diversidad biológica.
· 91 del año 2003 estrategia nacional sobre diversidad biológica. su adopción
Analizando la legalidad, podemos inferir que los tiempos han sido enormemente lentos por lo tanto se puede sacar como conclusión que las aplicaciones también gozarán de la misma lentitud.
Nuestro país por su superficie y longitud goza de una amplia biodiversidad de modo que sería bueno poner en marcha programas para su conservación, con celeridad y seriedad.
La BIODIVERSIDAD MUNDIAL está en crisis, es necesario educar al respecto y generar políticas para la aplicación de programas serios y comprometidos con el medio ambiente y la diversidad biológica que este contiene.
MÁS QUE HABLAR DEBEMOS ACTUAR.

2010 Año de la Biodiversidad CF Nº 150

CIENCIA FÁCIL N º 150
Autora: María Cristina Chaler.

2010 Año de la Biodiversidad

Se denomina biodiversidad a la variedad de las especies de un lugar determinado, tanto en plantas, animales como en microorganismos. Luego de millones de años de Evolución y a través de procesos naturales en nuestro planeta existe una gran cantidad de especies y aún dentro de la misma especie una enorme variación acorde a la región o al lugar en donde se desarrollan. Esta diversidad por supuesto que se manifiesta fenotípicamente acorde con la variedad genotípica que les corresponde y es obra exclusiva una sutil y compleja Evolución.
Nada se da en la naturaleza en forma arbitraria de modo que la existencia de cada uno de los organismos vivos tiene una razón de ser y forman parte del equilibrio Natural, de modo que la ruptura del mismo genera consecuencias nefastas para el planeta y la vida que contiene.
El cambio climático, generado por la contaminación ambiental producto de la tala indiscriminada de bosques, la proliferación de industrias, la concentración de poblaciones, la agricultura indiscriminada, el uso irracional de agua, la distribución de los contaminantes, es otro de los factores que alteran la biodiversidad planetaria.
En los últimos años, el hombre a través de su ambición desmedida, ha alterado este equilibrio y puso en peligro la biodiversidad del planeta, se estima que se extinguen aproximadamente 200 especies por día, entre animales y vegetales, sabiendo que por cada uno de los vegetales hay una dependencia de aproximadamente 10 especies animales. Esto no es algo de poca importancia, ya que todo el ecosistema se encuentra relacionado y la extinción de una sola especie implica un grave desequilibrio, con altos costos socioeconómicos.
La biodiversidad se distribuye en el planeta según un mapa dinámico, no es estática sino que varía con el tiempo, el clima, con el lugar geográfico y con la presencia de otras especies.
Es necesario tomar conciencia de la importancia de generar desarrollos sustentables es decir planes de progreso que no afecten al medio ambiente y conserven la biodiversidad.
Numéricamente no existen cifras para medir la diversidad de las especies que habitan el planeta pero podemos asegurar que son millones y millones que se distribuyen a lo largo de los suelos de nuestro planeta, aún en las condiciones más extremas.
Esta riqueza de vida, no es homogénea sino que depende de muchos factores.

La tierra es más biodiversa que las aguas.
Cerca de los trópicos la biodiversidad aumenta y disminuye al alejarnos de ellos.
Dentro de los mismos trópicos hay biomas más diversos que otros.
Latino América se caracteriza por su abundante biodiversidad

El peligro
Actualmente esta biodiversidad se encuentra en peligro, por una serie de causas multifactoriales
Las podemos enumerar como:
Políticas.
Sociológicas.
Demográficas.
Distribución despareja de la riqueza.
Ecológicas.
Malos planeamientos.
Falta de planeamiento.
Falta de Educación.
Falta de legislación.
Falta de toma de conciencia.
Geoclimáticas.
Explotaciones no racionales.
Intereses contrapuestos.

Podríamos hacer una enumeración más larga, pero las nombradas están absolutamente interrelacionadas entre sí y resultan ser los factores determinantes de la extinción d muchas especies.

Hacer oídos sordos a este problema, resultará a la larga un perjuicio para la humanidad entera y aún para aquellos países que no quieran tomar conciencia del problema y minimizarlo frente al rédito de las explotaciones económicas.

Bacterias beneficiosas CF Nº 149

CIENCIA FÁCIL N º 149
Bacterias beneficiosas
Autora: María Cristina Chaler.

Profundizaremos sobre el beneficio que aporta al hombre estos pequeños seres vivos que son las bacterias.
Recordemos de notas anteriores
¿Como las clasificamos?
Hay variadísimas clasificaciones pero para los fines de esta nota mencionaremos la más antigua. Según su forma.
Cocos: de forma esférica u ovoide los cuales pueden estar como:
Diplococo: en grupos de a dos
Tetracoco: agrupados de a cuatro
Estreptococo: formando cadenas.
Estafilococo: agrupados en forma de racimos
· Bacilos con forma de bastones
· Actino bacterias con forma de filamentos que se rodean de una vaina protectora
· Espirilos son bastones pero de forma helicoidal.
· Vibrios: Son curvos como una coma.
· Espiroquetas tienen forma de hilos flexibles enrollados en espiral con diez o más vueltas.
Existen otras con tamaños y geometría variada que les da la capacidad de adaptación al medio y les permite adquirir los nutrientes para poder sobrevivir.
Según como se alimentan:
· Heterótrofas: cuando descomponen sustancias orgánicas para alimentarse
· Autótrofas: cuando generan su propio alimento
Según necesiten o no la presencia de oxígeno para su desarrollo se clasifica en:
· Aeróbicas las que necesitan oxígeno para obtener energía
· Anaeróbicas: obtienen energía sin la presencia de oxígeno.
Recordemos que
La fermentación es un proceso que se produce mediante organismos vivos o fermentos que son microorganismos que se alimentan de determinada sustancia que contiene la materia a fermentar (sustrato) y al hacerlo la descomponen en otras sustancias llamadas productos.Según los productos finales que generan se clasifican en forma diferente.Si el producto esalcohol se le dará el nombre de Fermentación Alcohólicaácido láctico Fermentación Lácticaácido acético (vinagre) fermentación acéticaácido butírico fermentación butíricasustancias pútridas fermentación pútridaglicerina será fermentación de la glicerina.Los microorganismos que provocan este proceso suelen ser hongos, levaduras o bacterias. Sabemos que en la industria alimentaría se usan estos microorganismos “buenos” es decir no patógenos (que no enferman) para producir alimentos fermentados.Para la elaboración del yogurt se introducen en la leche bacterias benignas que se alimentan del azúcar de la misma (lactosa) y la transforman en ácido láctico de modo que se trata de una fermentación láctica. Este proceso cambia por completo las características de la leche dándole otra textura y sabor y además le adiciona propiedades nutricionales diferentes y el alimento resulta ser un fármaco beneficioso ya que cura y previene determinadas enfermedades, elevando el potencial del sistema inmunológico, de modo que se trata de un excelente alimento.
Refresquemos de Ciencia fácil Nº 45 “Sepamos lo que comemos”
El ser humano tiene en su intestino una grupo de 100 millones de bacteria benignas que recibe el nombre de Flora intestinal estas están divididas en grupos de diferentes especies y ayudan a su vez a finalizar el proceso de la digestiónLas bacterias viven en nuestro intestino grueso y se alimentan de la sustancia que llegan al mismo. La flora se puede considerar como un gran órgano de nuestro cuerpo que metaboliza e influye enormemente en la salud y en la inmunidad hacia las diferentes enfermedades Las bacterias beneficiosas que habitan en este órgano son los lacto bacilos y las bifido bacterias que segregan sustancias beneficiosas que evitan el crecimientos de otras bacteria patógenas, evitando las infecciones intestinales y resguardando la salud.No debemos olvidar que junto con lo alimentos ingerimos gérmenes patógenos que el proceso digestivo va eliminando. Si alguno de ellos llega al intestino los defensores nos protegen. También esta comprobado que las segregaciones de estas colonias tienen efecto antitumoral (evitan tumores).
También las bacterias benefician al hombre en la medida de la utilidad que le prestan como es el caso de las mineras y las descontaminantes tratadas en notas anteriores.
Por otro lado la ciencia Utiliza a las bacterias en el largo camino de la investigación genómica y con la nueva técnica de ADN recombinante resultan ser pequeñas fábricas de productos como medicamentos o vacunas. Esta técnica tiene un futuro promisorio en materia de elaboración de medicamentos.
En la superficie de la piel también existen bacterias que nos benefician y mantienen el equilibrio ácido base de la misma, además de protegernos de excesivas inflamaciones ante una lesión.
Bacterias que se asocian a las plantas (rizo bacterias)
Estas bacterias se asocian a la raíz de las plantas por fuera, pegadas y por dentro se generan así una simbiosis beneficiosa en donde tanto la planta como ellas se benefician.
Estas bacterias favorecen el crecimiento de las raíces y las fortalece, de este modo se favorece la absorción de agua y sustancias que benefician la nutrición de la planta, haciéndolas más vigorosas y resistentes a las sequías.
También protegen a las plantas de bacterias del suelo que las pudiesen perjudicar y aumentan su resistencia a las enfermedades, podríamos compararlas con la flora intestinal de los humanos.
Se piensa que este tipo de bacterias se podrían utilizar como biofertilizante y resultaría beneficioso ya que no ejercería efectos perjudiciales para el medio ambiente.
Equilibrio ambiental
El ciclo del nitrógeno de nuestro planeta es uno de los ciclos que mantiene el equilibrio del ecosistema, en el mismo intervienen los gases atmosféricos en relación con el suelo, si no se diera este equilibrio, no existiría vida ya que ella necesita de este elemento para perpetuarse (ver notas de Ciencia fácil la tabla periódica en nuestro cuerpo).
En este proceso las bacterias nitrificantes fijan el nitrógeno atmosférico a las raíces de las plantas y al suelo ya que lo transforman en sales solubles y asimilables, las bacterias desnitrificantes reducen esas sales del suelo (nitratos y nitritos) y las transforman en nitrógeno gaseoso devolviéndolo a la atmósfera y restableciendo el equilibrio.
Seguramente en pocos años se descubran muchísimos más beneficios que estos pequeños organismos le brindan al hombre y al planeta. Podríamos llamarlas compañeras permanentes de la vida.

Biotecnología y bacterias CF Nº 148

CIENCIA FÁCIL N º 148
Biotecnología y bacterias beneficiosasAutora: María Cristina Chaler.

Recordemos que estos pequeños organismos no siempre  son perjudiciales, en estos tiempos  con los nuevos adelantos, resultan de gran utilidad para el hombre en varias áreas de la biotecnología.

Ya en notas anteriores habíamos mencionado que muchas bacterias tienen una enorme capacidad de resistencia a las condiciones más extremas, han sobrevivido largamente y resultan ser la vida más abundante en nuestro planeta. Estas condiciones son aprovechadas por el hombre para inventar métodos que resulten ya sea por sus propiedades o por sus productos de utilidad tecnológica.
El tamaño de una bacteria es mayor que el de los virus. La unidad con que se miden son los micrómetros es decir el 1/1000000m que corresponde a 1mm dividido en 1000 partes. Hay algunas excepciones las hay de gran tamaño y pueden verse a simple vista.

Las bacteria y la vida.
En el tracto digestivo de todo ser vivo habitan bacterias que conforman a partir del momento de su nacimiento, la llamada flora intestinal encargada de proteger y reforzar el sistema inmunológico. Sin su presencia algunos nutrientes no se podrían asimilar. Esta flora en el ser vivo forma una especie de micro ecosistema que se mantiene en equilibrio y evita que proliferen las bacterias patógenas. Una buena nutrición y una vida sana hacen que se mantenga en buenas condiciones. El exceso de antibióticos las mata. Si bien a veces es necesario ingerirlos para combatir  a aquellas bacterias que nos enferman (patógenas), siempre hay que tener en cuenta que se destruyen las beneficiosas y hay que compensar de alguna manera este efecto.

Nuestro Planeta y las bacterias
También el equilibrio de nuestro planeta está sostenido por bacterias. Intervienen en la cadena trófica (Alimentaria) como degradadores de la materia orgánica, se encargan de la limpieza planetaria, degradando la basura y manteniendo el medio ambiente equilibrado. (Ciencia fácil Bacterias).

La industria.

Ya mencionamos la utilidad de algunas de ellas en la industria farmacéutica donde se aplican técnicas de ADN recombinanante para la fabricación de medicamentos como la insulina y algunas vacunas, o para el desarrollo de otros productos. Tradicionalmente, en la industria alimentaria se usan para la fabricación de comestibles fermentados como el vinagre y productos lácteos como yogures, leches ácidas, probióticos, prebióticos, etc.

La Minería
Las bacterias mineras _ “Acidithiobacillus ferrooxidans”son de gran utilidad. Cuando el mineral de cobre (cuprífero) en una mina, posee bajo porcentaje  (menor al 0,5 %) su explotación no resulta rentable, se impulsaron métodos de investigación para generar mayor eficiencia y rendimiento  que permitan aprovechar minerales con bajos porcentajes del metal.
Las bacterias quimiolitoautotróficas (come rocas), a diferencia de los seres humanos cuyo combustible de vida es la glucosa, oxidan compuestos inorgánicos para generar su alimento. Esta capacidad metabólica es la que se aprovecha para solubilizar cobre. Reciben el nombre de bacterias mineras por ser capaces de degradar las rocas   alimentándose de ellas. Este proceso recibe se llama biolixiviación  aprovechando que las bacterias transforman al azufre en ácido sulfúrico y oxidan al mineral de hierro liberando Cobre y haciéndolo soluble. Con el avance tecnológico se ha secuenciado el genoma de estas bacterias mineras y se piensa emplearlas en forma más eficiente.

La piro metalurgia es uno de los métodos que se aplica para la extracción del cobre en un 70 % de los casos. Se funde el mineral metálico en hornos a 1200 °C. Los más pesados van al fondo y los  más livianos flotan sobre ellos, como es el caso del cobre.
La hidrometalurgia  consiste en disolver el mineral con ácido sulfúrico (H2SO4) y separando de este modo el cobre de otros metales. Este proceso resulta de bajo rendimiento cuando se tratan   minerales que posean azufre,óxidos de hierro y pequeñas cantidades de cobre, aquí es donde las bacterias mineras resultan útiles porque se alimentan del hierro y azufre y separan al cobre. Se genera una disolución rica en cobre ( 30 gramos por litro) que se puede enviar a refinerías para su extracción.

Bacterias descontaminantes

Las bacterias descontaminantes, se pueden utilizar en los efluentes de las industrias mineras que  deben cumplir con estándares de descargas y reducir al mínimo la presencia de metales pesados.Significaron siempre un serio problema medioambiental y quizás este proceso sea una de las soluciones. La propiedad que se utiliza es la biosorción basada en la capacidad que poseen las bacterias de captar en su superficies iones de metales pesados y hacerlos insolubles reteniéndolos y purificando el medio de metales como Cu 2+ (ión cobre), Zn2+ (ión zinc), Fe+3 (ión férrico) y Cd+2(ión cadmio).
Este método se ha ido mejorando a través del tiempo, cultivando bacterias en superficies inertes, que tienen gran capacidad de absorción de metales y poca movilidad que les permite retenerlos mejor  durante el proceso. Esta absorción es reversible y la biomasa  se recupera volviendo a las condiciones iniciales para ser  utilizada. 
Este proceso es el resultado de más de 10 años de Investigación en los laboratorios de Microbiología y Biotecnología y Operaciones Unitarias de la facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile. Se está tratando de convertirlo en un método de descontaminación generalizado.

El hombre debe pensar que el planeta que sostiene su vida es sumamente frágil. Tiene la responsabilidad de cuidarlo para sí y para los habitantes del futuro. Loa científicos generan como resultado  de sus investigaciones métodos y técnicas cada vez más sofisticados y eficientes. 
El avance de la tecnología debe ser acompañado por el cuidado del medio ambiente, de lo contrario es retroceso.

La toma de Conciencia CF 147 (Medio Ambiente)

CIENCIA FÁCIL N º 147

La Toma de Conciencia
Autora: María Cristina Chaler.Si de medio ambiente hablamos…
Recordemos que el único que tuvo y tiene el poder de modificar el equilibrio del medio ambiente es el hombre. Hasta ahora por su ambición desmedida y su desconocimiento de las consecuencias, se alteró el medio en que se desarrolla la vida en el Planeta. Es hora de restablecerlo, de lo contrario, la Tierra llegará a ser un planeta inhabitable.

Entre los problemas que nos acosan encontramos:
· EL deterioro de la atmósfera protectora
“Una capa de gases que rodea y protege a la tierra y está formada por diferentes estratos, cada uno de ellos cumpliendo funciones vitales.La capa de ozono (O3) es la encargada de protegernos de los rayos UVB (de longitud de onda 290 a 520 nm) (léase nanometro (nm) = 1m /1000 millones) y de loa UVC (longitud de onda inferior a 290 nm) que nos resultarían extremadamente dañinos ya que cuando más pequeña es la longitud de la onda luminosa, más energéticos y penetrantes resultan, y al incidir sobre nuestra piel puede alterar el código genético que porta cada una de nuestras células y generar cáncer (melanoma).Si esta capa desapareciera totalmente sería imposible vivir sobre la tierra.
Ya sabemos que esta capa protectora se encuentra deteriorada por causa de los productos eliminados a la atmósfera, como los compuestos de Cloro Fluor y Carbono (clorofluorcarbonados) (CFCs) que generaban masivamente la industria antes del protocolo de Montreal (1987) en donde se efectiviza el compromiso de reducir la producción de los mismos, Se empleaban en la refrigeración, en la fabricación de goma espuma y como propelentes de aerosoles, lanzándolos masivamente a la atmósfera con el consecuente daño. El análisis químico de esta teoría le mereció el premio Nóbel de la Química en el año 1995 a Mario J Molina, un científico mejicano nacido en 1943.
Hay otras sustancias que también generan daño a la capa de ozono tales como los óxidos de nitrógeno, producidos por los desechos industriales y el metano producto de la descomposición orgánica, gas de los pantanos, desechos del ganado y subproducto del cultivo de arrozales.

El ozono tiene un ciclo de regeneración que esta dado por las siguientes reacciones químicas: O2 (g) + UVC ------O +O

2O2+2 O--------2O3
Si sumamos las ecuaciones 1 y 2 tenemos como resultado:

3O2 --------2 O3
Que luego vuelve a restituir el oxigeno por interacción con los UVB

2 O3 (g) + UVB--------3 O2 (g)Si observamos las Ecuaciones de equilibrio vemos que el ozono atmosférico se regenera a partir de tres moléculas de oxigeno a expensas de los rayos UVC y luego los UVB vuelven a restablecer el equilibrio. Este equilibrio ha sido alterado.
Junto con el deterioro de la capa d ozono (O3) se produjo la contaminación atmosférica por el exceso de gases en la misma que aumentan el efecto invernadero
Recordemos que:
“El dióxido de carbono (CO2) es el subproducto de la respiración de todos los seres vivientes del planeta y se encuentra en el aire en un porcentaje de 0.035 % en volumen. Esta pequeña molécula junto con el vapor de agua, (H2O (v)), el metano (CH4) y el dióxido de azufre (SO2) son las responsables de la retención de los rayos infrarrojos generadores de calor.Si estos gases no se encontraran en la atmósfera, la vida en la Tierra sería imposible ya que el planeta estaría congelado y moriríamos de frío.” Estas moléculas forman una capa protectora que retiene el calor y así se mantiene la temperatura necesaria para el desarrollo de la vida, pero el exceso de ellas intensifica la retención de rayos infrarrojos y genera un recalentamiento que llamado efecto invernadero.
La contaminación de los gases de la atmósfera, también traen como consecuencia la llamada lluvia ácida. Al llover se produce la combinación de los óxidos ácidos que hay en el ambiente con el agua de lluvia generando ácidos sumamente corrosivos y contaminantes para el suelo
Recordemos algunos ejemplos de Ciencia Fácil idioma de la química parte IV:
“El óxido nitroso se combina con el agua de la siguiente forma:N2O5 + H2O------ H2N2O6-------2 HNO3

Dando como producto: Ácido nítrico
Cuando el óxido sulfúrico se combina con aguaSO3+ H2O------ H2SO4El producto es: Ácido sulfúrico Y así podemos generalizar esta combinación química para todos los óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos) que están contaminando la atmósfera, la mayoría productos de las emanaciones industriales. La lluvia ácida corroe los monumentos y los edificios generando un deterioro que resulta antieconómico para los gobiernos urbanos.
Y a todo lo dicho se suma la contaminación de las aguas.
El agua es una de las sustancias vitales más indispensables y el hombre no sólo la ha desperdiciado sino que ha volcado en ellas todos sus desechos. Las poblaciones se instalan cerca de los lugares donde hay agua, pero a medida que crecen van contaminando cada vez más a ese vital elemento.
“Las aguas extremadamente saturadas de materias orgánicas (desechos de comestibles, excrementos y otras) generan como defensa un proceso natural de biodegradación pero como éste se produce a expensas del oxígeno que hay en el medio, el proceso hace que la cantidad del mismo disminuya y en consecuencia se perjudica la vida que depende de este gas. (Aeróbica).La demanda biológica de oxígeno (DBO) nos da una idea de la contaminación del agua.El agua potable tiene un DBO inferior a 1,5 ppm (partes por millón) mientras que las aguas residuales suelen alcanzar valores alrededor de 250 ppm y las desechadas por algunas industrias alimenticias (lácteos, carnes y conservas) si es que sus aguas no son debidamente tratadas, a veces superan las 15000 ppm.” (Ciencia Fácil Medio Ambiente III).
Sumemos la contaminación de los suelos junto con la del agua subterránea que en muchos casos se extrae con bombas y se utiliza en los hogares.
Recordemos que:
“El hombre ejerce sobre el suelo tres procesos contaminantes importantes ya que cultiva, genera industrias, y lo habita. En los últimos años las actividades económicas crecieron tanto y la ambición del hombre es tan desmedida que la depredación del suelo avanzó peligrosamente.Los cultivos contaminan a través de los fertilizantes y pesticidas, estos últimos son poderosos venenos que usados en exceso perjudican enormemente a la micro fauna y a la microflora del mismo, ambas tan necesarias como para que cumpla su función.El exceso de cultivos y las prácticas inadecuadas, los mono cultivos, las rotaciones mal encaradas desgastan la composición del suelo hasta el punto de transformarlo en inservible en forma irreversible.Las industrias generadas por el hombre usan grandes extensiones para asentarse y si sus desechos y afluentes no son tratados adecuadamente contaminan no sólo la superficie sino también a las napas subterráneas incluyendo las aguas que hay en ellas.”
“Los asentamientos industriales sin control estricto pueden generar contaminación tóxica con metales pesados como el plomo (Pb), arsénico(As), cadmio (Cd), magnesio (Mg), zinc (Zn), etc., contaminación térmica provocada por afluentes expulsados a elevadas temperaturas, contaminaciones radioactivas y también acidificación del mismo (disminución del pH (potencial hidrógeno)) que trae como consecuencia la destrucción de los nutrientes, la muerte de su fauna y el deterioro permanente.”
La toma de conciencia del deterioro que provoca el progreso indiscriminado que no tiene en cuenta el cuidado del medio ambiente es sumamente necesaria para enfocar los nuevos descubrimientos hacia la conservación del mismo, de alguna manera hay que revertir los daños provocados.
En la actualidad se trata de enfocar los estudios para generar nuevas tecnologías con este fin.
· Aplicaciones nanotecnológicas
1. Para la reducción del uso de energías no renovables.
2. Aditivos a combustibles que los hagan menos contaminantes.
3. Almacenamiento de electricidad.
4. Agregado de nano partículas a pinturas para transformarlas en auto lavables y para que liberen sustancias que bajen el porcentaje de óxidos de nitrógeno en la atmósfera y en consecuencia disminuya la contaminación además de la lluvia ácida.
5. Nano partículas de oro que al interaccionar con el sol descontaminan el medio ambiente
6. Desarrollo de pinturas con nanobactericidas que sean menos contaminantes para el ambiente.
Ya hablamos en la nota anterior que la biotecnología también se encuentra generando técnicas para la preservación del medio ambiente. (Ver Ciencia Fácil Nº 146).
De aquí en adelante todas las áreas de la producción deberán tener en cuenta la sustentabilidad del medio ambiente y los gobiernos generar políticas acordes.
TODO AQUELLO QUE DAÑE AL MEDIO AMBIENTE NO SERÁ ACEPTADO A NINGÚN PRECIO.
De lo contrario los perjuicios generarán mayor costo económico en un futuro no muy lejano.