lunes, 30 de enero de 2017

Sunflower: materiales fotovoltaicos menos tóxicos (sub. en español e ing...

EL POLIETILENGLICOL

Introducción
El polietilenglicol o glicol de polietileno (PEG) es un poliéter con muchas aplicaciones desde la industria manufacturera hasta la industria medicinal. Los glicoles de polietileno (PEG) y los metoxipolietilenglicoles (MPEG) son algunos de los ingredientes químicos más versátiles utilizados ya sea para mejorar los procesos de producción, en aplicaciones como agentes de liberación de moldes, lubricantes, agentes antiestáticos y otros coadyuvantes de elaboración o también como productos químicos intermedios, lo que resulta en productos para control de la espuma y espesantes. También son ampliamente utilizados en la industria médica y química.
El PEG es también conocido como óxido de polietileno (PEO) o de polioxietileno (POE), considerando su estructura química.
Los polietilenglicoles y metoxipolietilenoglicoles son comercializados bajo la marca CARBOWAX desde la década de 1940 por la empresa Dow.
La fórmula química general para el polietilenglicol es H-(OCH2CH2)n-OH y para el metoxipolietilenglicol es CH3-(OCH2CH2)n-OH, en donde "n" es el número de repetición de grupos oxietileno.
Estructura química
Los acrónimos PEG, PEO o POE refieren a un oligómero o polímero de óxido de etileno. Los tres nombres son químicamente sinónimos.
Estructura química del polietilenglicol
Los PEG son líquidos o sólidos de bajo punto de fusión, en función de sus pesos moleculares. Los PEG se preparan por polimerización de óxido de etileno y están disponibles comercialmente en un amplio intervalo de pesos moleculares de 300 g/mol a 10.000.000 g/mol. Mientras que los PEG con diferentes pesos moleculares encuentran uso en diferentes aplicaciones, y tienen diferentes propiedades físicas (por ejemplo, viscosidad) debido a los efectos de longitud de cadena, sus propiedades químicas son casi idénticas. Diferentes formas de PEG también están disponibles, dependiendo del iniciador usado para el proceso de polimerización. El iniciador más común es un PEG-metil-éter monofuncional o metoxipolietilenglicol (mPEG). Los PEG de bajo peso molecular también están disponibles como oligómeros más puros, que se refiere como monodispersos, uniformes, o discretos. Los PEG de muy alta pureza ha demostrado recientemente ser cristalino, lo que permite la determinación de una estructura cristalina mediante difracción de rayos x. Dado que la purificación y la separación de oligómeros puros es difícil, el precio para este tipo de calidad es a menudo 10-1000 veces mayor que el PEG polidisperso.

Propiedades y características
Los números que se incluyen a menudo en los nombres de los PEG indican sus pesos moleculares medios (por ejemplo, un PEG con n = 9 tendría un peso molecular medio de aproximadamente 400 daltons), y serían etiquetados como PEG 400. La mayoría de PEG incluye moléculas con una distribución de pesos moleculares, es decir, son polidispersos. La distribución del tamaño se puede caracterizar estadísticamente por su peso molecular promedio en peso (Mw) y su peso molecular promedio en número (Mn), la relación de los cuales se llama el índice de polidispersidad (Mw/Mn). El Mw y Mn se pueden medir por espectrometría de masas.
La PEGilación o pegilación es el acoplamiento covalente de una estructura de PEG a otra molécula más grande, por ejemplo, una proteína terapéutica, que se denomina por este motivo como una proteína pegilada. El interferón pegilado alfa-2a o-2b se utilizan comúnmente tratamientos inyectables de la hepatitis C.
El PEG es soluble en agua, metanol, benceno, y diclorometano, y es insoluble en éter dietílico y hexano. Se acopla a moléculas hidrófobas para producir tensoactivos no iónicos.
El PEG contienen posibles impurezas tóxicas, tales como óxido de etileno y 1,4- dioxano. El glicol de etileno es nefrotóxico (sustancia capaz de afectar la función renal) si se aplica a la piel dañada.
Producción
El glicol de polietileno se produce por la interacción de óxido de etileno con agua, etilenglicol u oligómeros de etilenglicol. La reacción es catalizada por catalizadores ácidos o básicos. El etilenglicol y sus oligómeros son preferibles como material de partida en lugar de agua, debido a que permiten la creación de polímeros con una baja polidispersidad (distribución de peso molecular estrecha). Longitud de la cadena de polímero depende de la relación de los reactivos.
Síntesis del PEG
Dependiendo del tipo de catalizador, el mecanismo de polimerización puede ser catiónico o aniónico. El mecanismo aniónico es preferible, ya que permite obtener un PEG con baja polidispersidad. La polimerización de óxido de etileno es un proceso exotérmico. El sobrecalentamiento o contaminantes de óxido de etileno con catalizadores tales como óxidos metálicos o álcalis o de metal puede conducir a la polimerización fuera de control, que puede terminar en una explosión después de unas pocas horas.
El óxido de polietileno o polietilenglicol de alto peso molecular, se sintetiza por polimerización en suspensión. Es necesario sujetar la cadena de polímero en crecimiento en solución en el curso del proceso de policondensación. La reacción es catalizada por compuestos órgano-metálicos de magnesio, aluminio o calcio. Para evitar la coagulación de las cadenas de polímero en solución, se utilizan aditivos quelantes tales como dimetilglioxima.
Se utilizan catalizadores alcalinos, tales como hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH), o carbonato de sodio (Na2CO3), para preparar polietilenglicol de bajo peso molecular.
Los polietilenglicoles y los metoxipolietilenglicoles son fabricados por Dow Chemical bajo el nombre comercial de Carbowax para uso industrial, y Carbowax Sentry para uso alimenticio y farmacéutico. Varían en consistencia de líquido a sólido, dependiendo del peso molecular, como se indica por un número a continuación del nombre.
PEG de diferentes pesos moleculares
Aplicaciones principales
Se utilizan comercialmente en numerosas aplicaciones, tales como agentes tensoactivos, en los alimentos, en cosmética, en farmacia, en la biomedicina, como agentes dispersantes, como disolventes, en ungüentos, en bases de supositorios, como excipientes en tabletas y como laxantes. Algunos grupos específicos son lauromacrogol, nonoxinol, octoxinoles y poloxámeros.
El Macrogol, utilizado como un laxante, es una forma de polietilenglicol. El nombre puede ser seguido por un número que representa el peso molecular medio (por ejemplo, macrogol 4000, macrogol 3350 o macrogol 6000).
Usos médicos
El PEG es la base de un gran número de laxantes (por ejemplo, productos que contienen macrogol, tales como Movicol, polietilenglicol 3350, SoftLax, MiraLAX o Glycolax). La irrigación del intestino entero con polietilenglicol y electrolitos añadidos se usa para la preparación del intestino antes de una cirugía o colonoscopía. La preparación se vende bajo  marcas tales como GlycoLax, TriLyte, Colyte, Halflytely, Softlax, ClearLax y MoviPrep. En los Estados Unidos, MiraLAX y Dulcolax Balance se venden sin receta médica para el alivio a corto plazo del estreñimiento crónico. El Miralax está actualmente aprobado por la FDA para los adultos durante un período de siete días, pero no está aprobado para niños. Estos medicamentos ablandan la masa fecal por extracción osmótica de agua en el tracto gastrointestinal. Es generalmente, es bien tolerado, sin embargo, los efectos secundarios son posibles distensiones abdominales, náuseas, gases y diarrea (con el uso excesivo).
Laxante
Cuando se sujetan a varias proteínas de ciertos medicamentos, el polietilenglicol permite un aclaramiento reducido de la proteína llevada por la sangre. Esto hace un efecto medicinal de acción más prolongada y reduce la toxicidad y permite intervalos de dosificación. Los ejemplos incluyen el PEG-interferón alfa (utilizado para el tratamiento de la hepatitis C), y pegfilgrastim (utilizado para el tratamiento de la neutropenia). El polietileno glicol también se usa comúnmente para fusionar las células B (linfocitos B) con células de mieloma (célula tumoral) en la producción de anticuerpos monoclonales (utilizados en medicina para identificación de hormonas, vitaminas, enfermedades infecciosas, etc.). Los anticuerpos monoclonales son unas de las sustancias más utilizadas en los laboratorios de diagnóstico.
PEG-interferón alfa
El PEG se usa como un excipiente en muchos productos farmacéuticos. Variantes de menor peso molecular se utilizan como disolventes en líquidos orales y cápsulas suaves, mientras que las variantes sólidas se utilizan como ungüentos, bases de tabletas, aglutinantes en películas de recubrimientos y lubricantes.
El PEG también se utiliza en gotas para lubricación del ojo.
Gotas para ojos
Usos biológicos
El PEG se usa comúnmente como un precipitante para el aislamiento de ADN plásmido y cristalización de proteínas (La difracción de rayos X de cristales de proteína puede revelar la estructura atómica de las proteínas).
En microbiología, la precipitación con PEG se utiliza para concentrar los virus.
En los bancos de sangre, el PEG se usa como un potenciador para mejorar la detección de antígenos y anticuerpos.

El PEG ha sido utilizado como el bloque hidrófilo de anfifílicos (moléculas que poseen un extremo hidrofílico o sea que es soluble en agua y otro hidrófobo o sea que rechaza el agua) de copolímeros en bloques utilizados para crear algunos polimerosomas (“células artificiales” utilizadas en la administración controlada de medicamentos).
Polimerosoma

Química
Las propiedades de solubilidad en agua hacen, a los PEG, vehículos excelentes para algunos insecticidas y herbicidas. La EPA (Environmental Protection Agency: Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE.UU.) ha aprobado su uso como ingredientes inertes en pesticidas.
El polietilenglicol también se utiliza comúnmente como una fase estacionaria polar para cromatografía de gases. Así como un fluido de transferencia de calor en probadores electrónicos.
El PEG también se ha utilizado para conservar los objetos que han sido rescatados de debajo del agua, como fue el caso con el buque de guerra Vasa en Estocolmo, el Mary Rose en Inglaterra y el Ma'agan Michael barco en Israel. Se reemplaza el agua en objetos de madera, por lo que la madera queda dimensionalmente estable y evitando deformaciones o encogimiento de la madera cuando se seca. Además, el PEG se utiliza cuando se trabaja con madera verde como un estabilizador, y para evitar la contracción.
Proceso de conservación del navío Mary Rose
El PEG se usa a menudo (como un compuesto de calibración interna) en los experimentos de espectrometría de masas, debido a su patrón de fragmentación característico que permite una afinación precisa y reproducible.
Derivados de PEG, tales como etoxilatos de rango estrecho, se utilizan como agentes tensoactivos.
Los segmentos de polímero derivado de PEG imparten flexibilidad en los poliuretanos para aplicaciones tales como fibras elásticas y poliuretanos espumados.
Usos comerciales
El PEG es la base de muchas cremas para la piel (como cetomacrogol) y lubricantes sexuales (con frecuencia en combinación con glicerina).
Crema para la piel (cetomacrogol con 5% de urea)
Se utiliza en una serie de pastas de dientes como un dispersante. En esta aplicación, se une el agua y ayuda a mantener la goma de xantano distribuida uniformemente por toda la pasta de dientes.
En formulaciones de bajo peso molecular (por ejemplo PEG 400) se utiliza en algunas impresoras (HP) como un disolvente de tinta y lubricante para los cabezales de impresión. Atrae y retiene la humedad de la atmósfera. Sustituye a otros materiales higroscópicos tales como glicerina y propilenglicol.
El PEG es también uno de los principales ingredientes en balas utilizadas en paintball.
Balas de paintball
El PEG también se usa como un agente anti-formación de espuma en los alimentos (número de INS: 1521 o E1521 en la UE)
Usos industriales
El polietilenglicol se utiliza en una variedad de productos como un lubricante para diversas superficies en ambientes acuosos y no acuosos. Por ejemplo, puede ser utilizado como lubricante en textiles, para la estampación, corte, laminación y como componentes de pulido en metales. Es utilizado también en solución acuosa o hidrocarbonada principalmente como desmoldante-antiadherente en diversas aplicaciones. En particular se aplica en la parte interior de las carcasas de neumáticos previo a su vulcanización a fin de evitar la adherencia del neumático con la vejiga y facilitar el desmolde con la particularidad que impide el color amarillento en neumáticos de banda blanca.
Antiadherente y desmoldante para fabricación de neumáticos
Los PEG 200, 300, 400, 600 se utilizan como plastificantes en adhesivos para aumentar la lubricidad y añadir humectación para mantener la fuerza de adherencia en húmedo.
Los PEG de distintos pesos moleculares son utilizados en cerámica cumpliendo funciones de plastificantes, aglutinantes y lubricantes. Los aglutinantes para cerámica son PEG de alto peso molecular (PEG 3350, 4000, 8000) mientras que los utilizados como lubricantes son de bajo peso molecular (PEG 200, 300, 400, 600)
Debido su capacidad de absorción de agua (higroscópico), los PEG pueden ser utilizados como agentes antiestáticos. Reduce la estática mediante la absorción de agua.
El éster de nitrato de polietilenglicol plastificado se usa en combustible sólido para cohetes de misiles balísticos (Trident II).
Misil Trident II
Los éteres de dimetil de polietilenglicol son el ingrediente clave del Selexol marca de la empresa UOP LLC para un disolvente utilizado en sistema de gasificación integrada en ciclo combinado o GICC en las centrales eléctricas para eliminar el dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno de la corriente de gas residual.
Aplicaciones potenciales o en estudio
El PEG es objeto de investigación para su uso junto con el kevlar en chalecos antibalas. Las partículas de sílice en suspensión en glicol de polietileno se comportan como un sólido cuando se encuentra con tensión mecánica o cizalladura. 
Polietilenglicol con nanopartículas de sílice
Para hacer armadura líquida utilizando un fluido de espesamiento por cizalla (STF), se diluye el líquido en etanol. Se saturan el Kevlar con el fluido diluido y se evaporar el etanol. El STF queda impregnado en el tejido Kevlar. Cuando un objeto golpea el Kevlar, el líquido se endurece de inmediato, haciendo que el Kevlar más fuerte. El proceso de endurecimiento ocurre en cuestión de milisegundos, y la armadura se vuelve flexible de nuevo después.
Chalecos antibalas
También se utiliza como un polímero huésped para electrolitos de polímero sólido. Aunque aún no en producción comercial, muchos grupos de todo el mundo se dedican a la investigación sobre los electrolitos poliméricos sólidos que implican al PEG, con el objetivo de mejorar sus propiedades, y al permitir su uso en baterías, sistemas de visualización electro-crómico, y otros productos del futuro.

sábado, 21 de enero de 2017

El futuro de la industria de reciclaje plástico

46 millones de toneladas de plástico están en circulación cada año en Europa. El negocio del reciclaje europeo produce 2,3 millones de toneladas de reciclado, lo que significa que sólo el 5% del plástico es reprocesado. Cedo y Erema, firma representada en España por Protecnic 1967, consideran la calidad asegurada de los reciclados y la mayor conciencia pública como factores decisivos para cerrar el bucle del plástico en Europa.
Los 49 empleados de Cedo Recycling ubicada en la ciudad alemana de Sittard-Geleen producen alrededor de 30.000 toneladas de plástico reciclado cada año. Además de films de agricultura, la filial de Cedo Group también procesa DSD 310 con la nueva tecnología Intarema. Cedo Recycling produce alrededor de 1.050 kg de reciclado por hora con la nueva Intarema 1512 TVEplus con Laserfilter (filtro láser) y paquete homogeneizador. Los reciclados plásticos que se producen, son enviados en su totalidad a Cedo Gran Bretaña para fabricar productos de film otra vez, tales como bolsas de basura.

El reciclaje de DSD 310, una fuente de materia prima subestimada

El reciclaje de DSD 310, film proveniente del sector de post-consumo, es todavía un reto para los recicladores, enfatiza Ton Emans. Sin embargo, cuando Cedo fue adquirida por Straco en 2014, el nuevo accionariado tomó la decisión junto con Ton Emans de invertir en el reciclaje de residuos de post-consumo. “Debido a las numerosas capas barrera de PET y PA y a la elevada contaminación orgánica, el DSD 310 (film para alimentación) es muy difícil de reciclar. La utilización térmica del DSD 310 que se estaba utilizando hasta el momento, bajo mi punto de vista, no era propia de una economía circular. Estaba convencido de que se podía reutilizar la materia prima con beneficios y de una forma respetuosa con el medio ambiente". Ton Emans involucró a Erema para conseguir su apoyo en el proceso de reciclaje y desarrollo del método apropiado de reciclaje junto con el líder austriaco en tecnología.
Se personalizó especialmente una Intarema 1512 TVEplus para cumplir con estos requisitos. “No fue nada fácil procesar un material así de difícil para conseguir reciclado de alta calidad. El desarrollo técnico requirió un complemento especial para el sistema Intarema, el paquete de homogenización con doble filtración, ya que los complejos contaminantes tenían que quitarse paso a paso. Después de meses de pruebas se consiguió la calidad de reciclado deseada”, apuntó Clemens Kitzberger, director de desarrollo de negocios para reciclaje de post-consumo en Erema. Gracias a la tecnología Counter Current (contracorriente) los beneficios de la unidad de preacondicionamiento pueden ser implementados incluso mejor y con una gran estabilidad. En combinación con la tecnología Airflush de Erema, cualquier cosa que se adhiera al film: humedad, contaminantes orgánicos o tintas de impresión, pueden ser desgasificados antes de la extrusora. El material de entrada ya desgasificado y bien calentado entonces se dirige al husillo de la extrusora donde el polietileno es fundido con el mínimo estrés mecánico. Los polímeros con una alta temperatura de fusión tales como el PET o PA y también las materias sólidas como el aluminio o la madera no se funden y pueden ser separadas y quitadas utilizando el Laserfilter de 90 µm de finura de malla.

Entonces, el material va al nuevo husillo mezclador (desarrollado para este material) en la zona TVEPlus donde se realiza la homogenización. La masa homogeneizada es calentada a temperatura de desgasificación. La doble desgasificación es seguida por una segunda filtración a través del filtro de autolimpieza Erema SW RTF. Éste filtra las partículas residuales mínimas parecidas a caucho a través de su gran área de filtrado con grueso de 200µm de finura de malla a un extremado bajo nivel de presión. La alta vida útil de la malla significa un considerable ahorro de costes. El resultado es un reciclado con la mejor desgasificación y filtración posibles para la industria del film soplado. “Gracias a la cercana colaboración con Cedo, hemos sido capaces de desarrollar un paquete de homogenización con doble filtración para esta aplicación, adaptación específica del sistema, por lo que está lista para producir en serie. Nuestro mejor elogio ha sido que Cedo ha realizado un pedido para dos IIntarema más, ” indicó un encantado Clemens Kitzberger.

Calidad probada del reciclaje como palanca para la economía circular

De acuerdo con el CEO de Erema Manfred Hackl, el reciclaje se está convirtiendo en una importante parte en crecimiento de la industria de los plásticos. “Desde la feria K a finales de octubre, sino antes, se podría decir que el reciclaje tiene un incomparable alto nivel en el sector del plástico, además de ser una tendencia al alza. Tal y como lo vemos, nuestro papel como líder mundial también incluye impulsar el tema del reciclaje y llamar la atención de la gente a las oportunidades y posibilidades que brindan los reciclados de calidad”, dice Manfred Hackl, describiendo la misión de Erema. El objetivo tiene que ser que la industria completa del plástico piense y actúe de forma integrada para crear una imagen positiva, tal y como ya se ha demostrado en los casos de éxito de las industrias del papel, vidrio y metal. “Por eso estamos encantados con los cliente y, en el caso de Cedo Recycling, partners que también se atreven con materiales difíciles y quieren hacer el mejor uso del plástico como recurso.”
Erema ha presentado su primer paquete de Smart Factory (fábrica inteligente) en la industria del reciclaje plástico en la feria K de este año, la cual contó con una gran aprobación entre los recicladores y transformadores. Carefomance se ha diseñado para medir y analizar la máquina, producción y datos de calidad en tiempo real e interconectar la producción y las plantas de reciclaje. Con un sistema MES como el de Erema re360, las empresas como Cedo que operan a escala internacional, pueden realizar un seguimiento de todas sus máquinas en tiempo real. “Hemos sido guiados por dos requisitos en nuestro trabajo de desarrollo: incrementar la productividad de nuestros clientes e impulsar la calidad del reciclado. Esto abre nuevas oportunidades de negocio para nuestros clients y es un paso significativo en la realización de una economía circular, ” continúa Manfred Hackl. Con QualityOn, la medición en línea directa de color y MVR durante la producción, se puede documentar de forma inmediata la calidad del reciclado por primera vez. El reciclador puede presentar al cliente los perfiles de propiedades de los reciclados con sólo apretar un botón. Ahora ya no hay razón para que no existan estándares europeos en el reciclaje plástico.

viernes, 16 de diciembre de 2016

En espera de sensatez ambiental

Cuando casi 200 naciones estaban reunidas por las Naciones Unidas el mes pasado en la cumbre del cambio climático en Marrakech, eran informadas por la NASA acerca de que los meses de octubre de los tres últimos años habían sido los más calurosos en el planeta desde que se llevan registros (1880). También eran alertadas con la información que la acumulación de gases invernadero este año registraba un valor record.

Las evidencias científicas son contundentes, no hay dudas de que las emisiones contaminantes están contribuyendo al aumento de la temperatura. Estas emisiones son generadas por el consumo de fósiles (carbón, petróleo y gas), más algunas prácticas agropecuarias y la deforestación.

No es sorpresa que estos fenómenos están ocurriendo, ya que en el siglo XX el PBI mundial se multiplicó 19 veces. La producción de bienes y servicios en el último siglo fue mayor a toda la producción acumulada desde el inicio de la presencia humana en la Tierra hasta fines del siglo XIX. En los primeros 18 siglos de nuestra era, hasta la Revolución Industrial, la población aumentó al modesto ritmo anual de 420 mil personas. El aumento de la población hoy es de 53 millones por año, es decir 126 veces más. Todo esto ha contribuido a un incremento en la utilización de combustibles fósiles, generadores de dióxido de carbono y otros gases contaminantes.

La temperatura de nuestro planeta es hoy casi un grado mayor a la vigente antes de la Revolución Industrial. El hielo en el Ártico ha disminuido en los últimos cuarenta años, disminución motivada por el incremento de la temperatura. El nivel de los océanos también viene aumentando y podrían crecer un metro más hacia fines de este siglo. Son numerosas las islas que corren el riesgo de su desaparición.

El impacto del cambio climático ya ha comenzado a sentirse: con altas temperaturas, tormentas, inundaciones y sequías. El cambio climático es el principal problema de naturaleza global que enfrenta toda la humanidad en el siglo XXI. Esta amenaza global requiere una solución global con compromisos de todas las naciones.

Preservar el planeta de los daños del calentamiento global, que ya comenzaron a sentirse en nuestro país afectando, por ejemplo, la disponibilidad de agua por el retroceso de los glaciares andinos al mismo tiempo que aumentan las inundaciones en el Noroeste, exigirá un gran esfuerzo. La meta es exigente, ya que requiere que dentro de 20 años se debería estar globalmente emitiendo un 30 por ciento menos de CO2 que hoy. Esto exigirá modificar el patrón de consumo de energía, deforestación y prácticas agrícolas. Como dentro de 20 años la población mundial crecerá en 1400 millones de habitantes y además el PBI mundial será el doble del actual, se trata de reducir las emisiones contaminantes por unidad de PBI más de un 65 por ciento. Es buena la noticia que en la última década los costos de las energías renovables han disminuido y las inversiones se han multiplicado más de siete veces. Por eso los tres últimos años han sido testigos de una gran expansión global de estas nuevas energías.

Protocolo de Kioto: ¿de qué se trata?

Protocolo de Kioto: ¿de qué se trata?

Es un acuerdo internacional, que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global. 
En el año 1997, un grupo de países nucleados en la Convención de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, firmaron un acuerdo en Kioto (Japón), en el cual se comprometían a reducir la emisión de gases de efecto invernadero de forma significativa para el pasado 2012.

En ese momento, la importancia de la decisión recayó principalmente sobre los países más industrializados del mundo (EEUU, China, la Unión Europea, Rusia, Japón, Australia, Corea del Sur, Nueva Zelanda y algunos otros).

A partir de ese momento, el Protocolo de Kioto ha sido la fuente de incontables artículos (algunos en defensa, otros atacándolo) ya que es la única seria y global de una buena parte de los países del mundo para luchar de forma conjunta contra los efectos negativos del cambio climático, con efectos vinculantes y multas en caso de no cumplirse.

Hablando en concreto, muchos de estos países se auto-obligaban, mediante el firmado de este tratado, a ralentizar el aumento de sus emisiones de gases de efecto invernadero, o bien directamente a reducirlas, tomando como punto de referencia el año 1990, en valores que oscilaban alrededor del 5%.

El acuerdo fue ratificado por todos sus firmantes y entró en vigor, de forma vinculante para sus miembros, en 2005. Sin embargo, es notorio el caso de Estados Unidos, ya que si bien firmó el tratado en 1997, el senado del país nunca ratificó el acuerdo por lo cual el mismo nunca entró en vigencia en ese país.

Esto es particularmente grave ya que Estados Unidos es el segundo mayor emisor de gases de efecto invernadero en el mundo (únicamente después de China), y el mayor en términos de emisiones per cápita (sin contar algunas excepciones de países poco poblados). Es decir, Estados Unidos es quien contribuye de forma más drástica a las emisiones de gases de efecto invernadero en nuestro planeta, y también es uno de los países que menos está haciendo al respecto de forma explícita.

Así es que, lamentablemente, como todos compartimos un único planeta Tierra y el clima no conoce de fronteras demarcadas por el hombre, los esfuerzos de cambio por parte de unos países repercuten en los demás, y también la falta de esfuerzos.

Para entender este ejemplo mejor, podemos comparar los caso de China y Estados Unidos (los dos principales emisores) con nuestro país. Si bien nuestro país está en vías de desarrollo y por ende cuenta con recursos limitados al respecto, ratificó el Protocolo de Kioto, por lo cual se auto-obliga a cumplir los estándares fijados de reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero. Esto es así para una buena parte de los países del mundo, aunque los objetivos fijados para cada país varían de forma importante de acuerdo a la situación económica global del país y al grado de contribución porcentual de este país respecto de las emisiones totales.

China es responsable de 30% del total de emisiones globales, y cuenta con un promedio de emisión de 7,6 toneladas por habitante (este es el indicador utilizado a nivel global para medir las emisiones per cápita). Estados Unidos representa el 15% del total de emisiones globales pero cuenta con un promedio de emisión de 16,5 toneladas por habitante. Nuestro país es responsable del 0,6% de emisiones globales y cuenta con un promedio de emisiones de 4,5 toneladas por habitante.

Esto indica que, aunque hagamos muchos esfuerzos y reduzcamos nuestras emisiones al mínimo, esto no tiene mucho efecto a nivel global cuando las emisiones de gases de los países que más contaminan continúan aumentando. De hecho, Estados Unidos emite más cantidad de gases de efecto invernadero que todo el resto del continente Americano combinado.

A nivel global, los únicos países que han hecho avances significativos en la materia son los miembros de la Unión Europea (entre los que destacan Francia y Alemania, por ejemplo, por tratarse de países altamente industrializados y densamente poblados) y Rusia, que si bien cuenta con menores recursos y una enorme extensión territorial, cuenta con indicadores positivos en todos los rubros medidos.

Así es como también decepcionan los casos de otros países industrializados y significativos como Australia, Japón, Nueva Zelanda y sobre todo Canadá. Ninguno de estos países logró avances de importancia durante los últimos 20 años, mientras que de hecho Canadá renunció al acuerdo de forma preventiva por miedo a sanciones.

En definitiva, todo esto nos sirve para ponernos en tema de forma un poco más global de la situación mundial del trato de emisiones de gases de efecto invernadero, la cual lamentablemente no es muy promisoria.

Luego de 20 años de charlas al respecto, de muchas convenciones, acuerdos firmados y ratificados, y de muchos países comprometidos en esta lucha, la verdad es que los países que han hecho mayores avances en la materia son aquellos que menor impacto tienen en el problema a gran escala.

Así es que el panorama no es muy alentador en lo que a cambio climático se refiere, a menos que sobrevengan cambios profundos a nivel político y paradigmático, particularmente en los países que más contribuyen a la problemática (China, Estados Unidos, y también otros más subdesarrollados pero industrializados y densamente poblados como Brasil, México e India).

El actual esquema de las cosas, con una economía global capitalista basada en modelos de globalización y consumo en continuo aumento no ayuda mucho en esta lucha, ya que las industrias que forman parte de este modelo son en gran medidas las principales responsables, por no encontrar vías sustentables de realizar las actividades que el hombre requiere.

Entre estas industrias, citamos puntualmente la energética, de transporte y alimenticia, ya que son los campos en los que se debería (y se puede) hacer mayores avances, pero el statu quo del petróleo y el modelo agroganadero no lo permitirá mientras que las compañías dueñas del modelo sigan teniendo réditos financieros descomunales en el proceso.

No debería extrañarnos que fuera en parte gracias a todo esto que iniciativas como el Protocolo de Kioto no prosperen demasiado, cuando las manos que tienen poder para hacer algo son las mismas a quienes realmente más les interesa que las cosas sigan como están.

EJERCICIO SOLDADURA FUERTE AL 22% DE PLATA Y DECAPANTE

lunes, 12 de diciembre de 2016

propano. EC calls for flammability standards review

EUROPE: The European Commission sees current flammable refrigerant standards as a barrier to low GWP alternatives and recommends that these should be urgently addressed.
The new Commission report is based on responses from 24 member states and is due to be published on January 1. It concludes that flammable refrigerant standards at international, European and national level appear to be a major barrier to the uptake of these climate friendly alternatives to HFCs.
In particular, the European Commission report sees a need to maximise charge sizes without compromising safety as well as allowing a more general use of risk management approaches for all refrigerants.
“To facilitate the achievement of the EU HFC phase-down and emission reductions in the EU and third countries as required by the Paris Agreement in the most cost-efficient way, these barriers should be addressed with urgency,” the report says.
The most relevant standards for refrigeration, air conditioning and heat pumps are EN 378, as well as the product standards IEC EN 60335-2-40 (for air-conditioning systems) and IEC EN 60335-2-89 (for integral and remote commercial refrigeration appliances). These take precedence over EN 378 but EN 378 has just recently been revised. Its parallel standard at the international level is ISO 5149. At international level, amendments to standards IEC 60335-2-40 and IEC 60335-2-89 are currently being discussed in the relevant IEC committees.
Restrictions
No member states reported any significant national restrictions on CO2 or ammonia in air conditioning and refrigeration that went beyond European requirements – although some stakeholders identified some restrictive rules on ammonia use in France. However, the same could not be said for flammables, whether highly flammable A3 hydrocarbons or the “mildly flammable” A2L HFOs.
A number of national decrees were identified in Italy, France and Spain that severely restrict the use of flammable refrigerants in air conditioning equipment in certain types of public access buildings. These requirements are said to go well beyond European and international standards.
Advertisement
In Sweden, additional risk assessments are required for the use of flammable refrigerants, which respondents claim can lead to additional time and cost constraints.
Local building codes and fire regulations, as well as transport and storage-related codes, exist in a number of member states. These, again, can severely restrict the use of flammables.
The report claims that restrictions are inconsistently applied across national territories. In federal states barriers may exist at lower levels of government that are difficult to identify and address.
Some codes at a regional or local level can be unnecessarily strict, and rules applied locally by safety authorities often leave room for interpretation, which can hinder the widespread use of flammable refrigerants.
Germany reported that national rules for hydrocarbons are actually less restrictive than the standards at European or international level. However many end-users prefer following the more restrictive European standards.
The report calls for European standards organisations to facilitate the update of relevant standards and encourages all stakeholders to contribute. It also asks all member states that have restrictive national codes, standards or legislation to consider a review in the light of technical developments that would allow the safe use of alternative refrigerants.
Limiting the equipment charge size is currently the main way of minimising risks of flammable refrigerants. EN378 limits charge sizes to 150g but the recent revision to the standard introduces a new flammability category for HFCs and HFOs. This is expected to extend the use of these A2L refrigerants by allowing larger refrigerant charges if certain risk management measures are put in place or considered in the design of the equipment.
While these revisions go some way towards easing the use of HFOs, significant barriers are said to remain for the use of hydrocarbons.
The European Commission report sees EN378 as being unnecessarily restrictive in setting charge sizes for hydrocarbons that go beyond what is needed to guarantee safe use of the equipment. It maintains that risk minimisation in system design and use are not sufficiently considered for all flammable refrigerants to determine safe charge size.

lunes, 21 de noviembre de 2016

CLASE 189º COMO FUNCIONA UN RELE DE ARRANQUE DE TENSION EN COMPRESOR HE...

La importancia del tiempo de permanencia, el parámetro oculto

El 'tiempo de permanencia' es un factor que a menudo no se ha tenido suficientemente en cuenta en las plantas de inyección, sin embargo, es determinante en la calidad del proceso en tanto que puede afectar a las propiedades del material, y por tanto, a las piezas fabricadas.
En el entorno de la fabricación es reconocida la influencia en la calidad y en la productividad de los factores, persona, material, máquina, método. Centrándonos en el factor material, al margen de la selección correcta del material y del secado o de su tratamiento previo, el factor determinante en el proceso de inyección será la temperatura del material fundido y el tiempo de permanencia del material en la unidad de inyección.
En un proceso de inyección ideal, una vez que el proceso ha sido definido, con el paso de los minutos desde el arranque de la fabricación, el proceso se sitúa en una estabilidad térmica, tanto del molde como del material. Los inputs térmicos se equilibran en un determinado punto con los outputs, es decir, la aportación térmica de las resistencias de la unidad de inyección, de la energía térmica generada en el interior de la unidad de inyección por el husillo, se compensa con la refrigeración del molde, de la traversa, etc.
Cuando se produce un defecto en el proceso, normalmente centramos la búsqueda de la causa en múltiples posibles causas, tales como, parámetros de inyección, secado del material, diferencias de características del material, estado del molde, sistema de refrigeración, etc.
Sin embargo, existe un factor que a veces pasa desapercibido en la búsqueda de la causa raíz del problema. Se trata del 'tiempo de permanencia'. Tiempo que no controlamos directamente y que algunos llaman “El parámetro oculto".
¿Qué es el tiempo de residencia? En mis seminarios siempre explico que este concepto es el tiempo que tardaría un pellet de material en entrar por el agujero de la tolva en el husillo y salir convertido en pieza. Es por tanto el tiempo que el material está siendo sometido a temperatura y presión.
Los fabricantes de polímeros suelen informar de los tiempos máximos de permanencia de sus materiales a las temperaturas de proceso. Esto es debido a que la degradación molecular y de los aditivos incluidos en la formulación del polímero se producirá en un tiempo determinado en función de la temperatura utilizada. Se trata de una relación inversa tiempo-temperatura. A mayor temperatura menor tiempo de permanencia disponible para procesar el plástico antes de que entre en zona de degradación.
En la figura podemos ver que este material estándar entraría en zona de degradación a los 10 minutos de 'tiempo de permanencia' a 280 °C y a los 8 minutos a 290 °C. Para material retardante de llama' los tiempos son menores debido a la degradación más rápida de los aditivos ignifugantes.
Entrar en la fase de degradación térmica del material por exceso de 'tiempo de permanencia' provoca irremediablemente una serie de consecuencias.
Inicialmente tendremos una pérdida de propiedades del material por pérdida de peso molecular y degradación de los aditivos de la formulación, es decir propiedades mecánicas, térmicas, etc se verán irremediablemente afectadas.
Podremos observar también un aumento de la fluidez del material, consecuencia esta también de la degradación molecular producida. Esto puede provocar, rebabas, gases, marcas de expulsión, etc.
La presión necesaria para llenar la cavidad será menor como consecuencia de la perdida de viscosidad.



En el gráfico podemos ver la caída de presión necesaria para llenar la cavidad con diferentes tiempos de permanencia (HUT) y diferentes temperaturas. Esta caída de presión necesaria para llenar la cavidad está relacionada directamente con la pérdida de peso molecular.
Generalmente cuando hay un defecto en las piezas procesadas, el ingeniero de proceso mira en múltiples direcciones buscando la causa, cuando esta podría estar en el 'tiempo de permanencia' excesivo.
Los defectos típicos que puede provocar un exceso de tiempo de permanencia pueden ser:
  • Rebabas: Causa raíz, la caída en la viscosidad debida a la degradación molecular y perdida de aditivos.
  • Quemados, marcas de gases: Causa raíz, incremento de los volátiles en el frente de flujo, más fluidez del material.
  • Piezas con fragilidad: Causa raíz, la caída de peso molecular hace que las propiedades mecánicas caigan drásticamente, impacto, flexión y tracción se verán drásticamente reducidas
  • Decoloración, olor: Causa raíz, degradación de aditivos y monómeros.
Cálculo del tiempo de permanencia: El cálculo del tiempo de permanencia teórico se puede realizar con diferentes hojas de cálculo.
En teoría el cálculo debe tener en cuenta, el volumen o peso del material contenido en la unidad de inyección (complejo cálculo al disponer de material en diferentes estado de fusión, semi fundidos, etc., por tanto , con diferentes densidades y contenido en un cilindro con un husillo o enrollamiento helicoidal con diferentes alturas de filete en función de la zona del husillo). Debe tener en cuenta el volumen o peso de la inyectada y por supuesto el tiempo de ciclo en curso.



Claramente si el tiempo de permanencia de nuestro proceso es excesivo, tenemos que intentar reducirlo de diferentes modos:
  • Reduciendo el tiempo de ciclo (No siempre es posible)
  • Reduciendo el volumen de la unidad de inyección (Utilizar una máquina con unidad de inyección menor)
  • Aumentar número de cavidades (No siempre es posible)
  • Aumentar el tamaño de los canales o coladas (Improductivo).
Por eso es tan importante la selección de la máquina a utilizar en un proyecto como se explica en el artículo publicado en esta misma revista …. “¿Qué máquina utilizar?”
Cuando el volumen a inyectar en un molde para un nuevo proyecto nos obliga a invertir en una nueva máquina, es importante al definir la unidad de inyección, tener en cuenta el tiempo de permanencia que tendremos en la fabricación.
Esto es especialmente importante con materiales sensibles térmicamente. He visto algún caso de unidades de inyección sobredimensionadas con tiempo de permanencia excesivos que han provocado no poder fabricar piezas con repetitividad, calidad, robustez y productividad suficientes.
En resumen, el 'tiempo de permanencia' es un factor, en realidad es un out-put que frecuentemente está oculto en el proceso y puede provocar serios problemas de calidad en las piezas fabricadas. Es interesante centrarse en él cuando aparecen defectos como los comentados con el fin de descartarlo en el caso de que el valor sea correcto o por el contrario detectarlo en el caso de ser el causante del problema.