Thursday, September 25, 2008

El Perú produce radioisótopos para uso medicinal

SIRVEN PARA RADIOTERAPIA, RADIODIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO DE METÁSTASIS

El Perú es uno de los pocos países productores de radioisótopos, elementos químicos necesarios para el tratamiento de cáncer, la radioterapia, la radiología, la diagnosis, entre otros.

Así lo revela el Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN) al señalar que los radioisótopos producidos en esa institución son el Iodo 131, que se usa para la radioterapia de tiroides; el Tecnecio 99m, que es empleado en el radiodiagnóstico; el Samario 153, que es un paliativo del dolor en casos de metástasis ósea; el Iridio 192 (Alabres), usado para la braquiterapia; y el Iridio 192 (discos), empleado para la gammagrafía industrial (diagnóstico de soldaduras en tanques, cañerías, etc.).

El ingeniero Manuel Castro, jefe de la planta de producción de radioisótopos del IPEN, informó que en América Latina existen solo cinco reactores nucleares que producen los radioisótopos que, en algunos casos, solo satisfacen las necesidades nacionales.

"Estos centros son CNEA (Buenos Aires), IPEN (Sao Paulo), CCHEN (Santiago de Chile), ININ (México) e IPEN (Lima). Además existen los ciclotrones (aceleradores de partículas) del IPEN (Sao Paulo), IEN (Río de Janeiro) y otros instalados en ocho ciudades latinoamericanas", añadió.

Explicó que en la medicina nuclear se usan los radioisótopos para obtener imágenes, las cuales proveen de la información necesaria para diagnosticar el funcionamiento de los órganos de las personas o el tratamiento adecuado.

"Algunos tipos de cáncer pueden ser tratados con radioterapia. Las células malignas son destruidas por la radiación. La demanda de los radioisótopos se incrementa rápidamente y cada año se llevan a cabo millones de procedimientos e medicina nuclear", añadió.

Saturday, September 13, 2008

Metano, el gas natural

Los carbohidratos fosilizados se convierten en hidrocarburos, de los cuales el más liviano es el gas natural, metano (CH4).

Por Tomás Unger


El 87% de todas las formas de energía que usamos corresponde a hidrocarburos. El carbón, del que nos ocupamos hace dos semanas, junto al petróleo genera 64%, el gas genera el 23% (equivalente a unos 50 millones de barriles de petróleo al día).Un 12% es generado con hidroeléctricas y plantas nucleares. Todas las demás formas de energía --eólica, solar, geotérmica, etc.-- representan solo el 1%.El gas natural es un hidrocarburo fósil atrapado bajo la tierra en depósitos que alcanzan enormes dimensiones. Como todo hidrocarburo, el gas natural, compuesto de carbono e hidrógeno, es un combustible con alto contenido de energía, de especial interés para los peruanos debido a que contamos con él.

El gas natural contiene principalmente metano*, el hidrocarburo más liviano (CH4), pero tiene otros gases como propano (C2H6), butano (C4H10) y pentano (C5H12), hidrocarburos más pesados que se condensan, nitrógeno y ácido sulfhídrico. Los depósitos de gas natural también son la principal fuente de helio (He).La proporción de los diversos componentes varía de un depósito a otro, siendo la típica: de 70% a 90% de metano, de 5% a 15% de etano y menos de 5% de propano y butano. El resto son los otros componentes mencionados. El principal uso del gas natural es como combustible, pero también se emplea en la fabricación de abonos, plásticos y vidrio, entre otros.

LOS DEPÓSITOS
El gas natural se encuentra en todos los continentes, con los mayores depósitos en el Hemisferio Norte. El mayor depósito del mundo, llamado Para Sur abarca 9.700 km2 en dos países, Irán y Qatar, y contiene 35 millones de millones de m3 (TCM)** de gas. Se estima que puede contener hasta 51 TCM, equivalentes a 360.000 millones de barriles de petróleo, siendo la más grande acumulación de hidrocarburos del mundo. El siguiente campo está en Rusia con más de 10 TCM. Argel está en tercer lugar con un campo de 3,5 TCM. Los dos que siguen también están en Rusia y suman 5,8 TCM.

El campo más grande de nuestro hemisferio está en EE.UU., en Hugoton, Kansas, con 2,3 TCM. Nuestro yacimiento de Camisea, pequeño en comparación con los gigantes, tiene un volumen probado de 0,24 TCM de gas, más 482 millones de barriles de hidrocarburos líquidos, y un potencial estimado de 0,31 TCM, o sea 310 mil millones de m3.Aunque no se compara con los grandes yacimientos, se estima que Camisea durará 30 años al ritmo de explotación previsto.

COMPRIMIDO
Tras un proceso de limpieza, separación y condensación de los hidrocarburos más pesados, el gas --casi puro metano-- se odoriza (para detectar fugas) y distribuye por tuberías o se envasa. El metano es incoloro, inodoro, insípido e inocuo. Con un contenido calórico similar al de la gasolina, es un excelente combustible pero, por ser el hidrocarburo más liviano, hierve a muy baja temperatura (-161,6 C °).Esto hace costoso licuarlo y, donde es posible, se transporta por tuberías y se utiliza comprimido.

Por su baja densidad, el metano tiene que comprimirse a menos de un centésimo del volumen que ocuparía a presión atmosférica. Esto obliga a almacenarlo en tanques muy resistentes, probados a más de 275 atmósferas (más de 280 Kg. por cm2).La aplicación principal del GNC es la generación de energía, pero también tiene uso doméstico (calefacción, cocina) y automotriz. Como sustituto de la gasolina y el diésel, el gas natural comprimido (GNC) es más limpio y más seguro, porque siendo más liviano que el aire, se eleva y dispersa muy rápido. Sin embargo, si se mantiene en el aire en una proporción entre 5% y 15% puede explosionar.

A pesar de tener un contenido de energía similar a la gasolina, en uso automotriz el metano rinde entre 10 y 15 % menos, debido a su menor densidad y a que los motores para gasolina no pueden aprovechar su alto octanaje (entre 120 y 130).Los motores especialmente construidos para GNC logran un mayor rendimiento. Actualmente más de 5 millones de automóviles usan GNC, principalmente en Argentina, seguida por Brasil, Pakistán, Italia, Irán y Tailandia.

TAMBIÉN LICUADO
Donde no es económico llevar el gas natural por tubería, se lo licua. Este es un proceso que requiere comprimir y enfriar el gas varias veces. En el proceso se captura el helio, se condensan los hidrocarburos más pesados y se eliminan las impurezas. El gas natural, una vez licuado (GNL), reduce a 1/600 su volumen. El GNL es un líquido transparente no corrosivo e inocuo, más de 90% metano, con algo de etano, propano y butano, y un contenido de energía similar al de la gasolina.

Con un peso específico entre 0,41 y 0,5 Kg. por litro, la mitad del peso del agua, el GNL tiene mayor densidad de energía que la gasolina. La razón de su reducido uso es el costo. Una planta de liquefacción cuesta miles de millones de dólares y el GNL se transporta en barcos refrigerados que cuestan más de 300 millones. La mayor planta de GNL (5,2 millones de toneladas/año) está en Trinidad Tobago y en Qatar están construyendo una que producirá el triple. En el Perú tenemos en construcción cerca de Chincha la planta de GNL de Melchorita, de la que nos ocuparemos próximamente, así como del gas licuado de petróleo (GLP), una mezcla de hidrocarburos más pesados.

· El metano también se encuentra como biogás producido en pantanos, rellenos sanitarios, excremento y por bacterias anaeróbicas (que viven sin oxígeno).
·
** TCM (Tera Cubic Meters) terametros cúbicos. El prefijo tera (del griego: monstruo) indica un millón de millones, una cifra con 12 ceros.

Thursday, September 04, 2008

Carbohidratos e hidrocarburos

FUENTES DE ENERGÍA (I)

Con la radiación solar las plantas combinan carbono con hidrógeno, la fuente de energía para la vida. La vida en la Tierra se mantiene por la radiación solar.

Por Tomás Unger

Todo lo que se mueve en la Tierra requiere de energía. Desde los microorganismos hasta los animales, pasando por las plantas, consumen energía para mantenerse vivos, alimentarse y reproducirse.

La fuente de energía que lo hace posible es el Sol.

La energía, la capacidad de hacer un trabajo, tiene cinco formas intercambiables: química, térmica, eléctrica, mecánica y radiante. Por ejemplo, la energía térmica (calor), al hervir agua, se transforma en energía mecánica (presión de vapor) y mueve la turbina que, girando un dinamo, la transforma en eléctrica. La energía eléctrica, al pasar por la resistencia de una cocina se convierte en térmica (calor) y en una bombilla se convierte en radiante (luz), más el calor que se pierde.

Estas transformaciones nos permiten usar todos nuestros artefactos, pero el origen de la energía que los mueve siempre es el Sol. La vida en la Tierra, que aún no sabemos cómo surgió, se mantiene por la radiación solar.

EL ORIGEN
Todos los seres vivos usan la energía que, atravesando 150 millones de kilómetros de vacío, nos llega del Sol como radiación electromagnética. Hace 3 mil millones de años las algas primitivas --usando la radiación solar, dióxido de carbono (CO2 ) y agua-- unieron carbono (C) con hidrógeno (H) y liberaron oxígeno (O).

El proceso sigue hasta hoy.

Las plantas combinan el CO2 con agua para formar carbohidratos, compuestos de carbono, hidrógeno y agua, liberando oxígeno. La vida en la Tierra en todas sus formas depende de estos carbohidratos, porque la combinación CH contiene la energía que hace posible la vida.

Aun los animales puramente carnívoros, para alimentarse, viven de los carbohidratos que comieron sus presas. Es más, las diversas formas de energía que usamos para mover nuestra gran variedad de máquinas también proviene en gran parte de los carbohidratos, convertidos en hidrocarburos, y otras variantes de la energía radiante del Sol.

La mayor parte de la energía que usamos para mover nuestra maquinaria, calentar nuestra comida y casas, y mover medios de transporte, proviene de hidrocarburos. Estos son carbohidratos que la presión y el tiempo convirtieron en fósiles, compuestos que contienen solo carbono (C) e hidrógeno (H), cuya unión almacena la energía tomada del Sol.

Al romperse esta unión por combustión, el hidrógeno y el carbono se combinan con oxígeno formando agua y CO2, y liberan energía térmica (calor).

LOS HIDROCARBUROS
Los hidrocarburos se formaron a través de cientos de millones de años con los carbohidratos (plantas y animales) atrapados en la Tierra y sometidos a presión. Se trata de fósiles o minerales, nombres que se da a los hidrocarburos combustibles: el carbón, el petróleo y el gas. Atrapados en la Tierra es hoy la principal fuente de energía de nuestra civilización.

Todas las demás, con excepción de la energía nuclear, también provienen del Sol.

El agua que mueve las hidroeléctricas fue levantada por el calor del Sol, como los vientos que mueven las hélices que generan electricidad.

LA CONVERSIÓN
Las formas de energía son intercambiables, aunque siempre con una pérdida. La energía química contenida en los hidrocarburos, liberada por combustión, termina saliendo por nuestros enchufes como energía eléctrica. De acuerdo con el uso, hacemos otros cambios: para iluminar convertimos la energía eléctrica en radiante (luz), como la que originalmente creó los hidrocarburos.


Para cocinar usamos la térmica y para mover tranvías la eléctrica.

Si tomamos en cuenta la pérdida que hay cada vez que transformamos una forma de energía en otra, es más fácil de entender por qué consumimos más de 6.000 millones de toneladas de carbón al año y cerca de 90 millones de barriles de petróleo al día, además de los millones de metros cúbicos de gas.

El 87% de la energía que usamos hoy proviene de hidrocarburos. Del 13% restante, 6% es energía hidroeléctrica (caídas de agua) y otro 6% es nuclear. Todas las demás formas de energía representan solo el 1%.

El calentamiento global y el costo del petróleo están acelerando el cambio, pero este es difícil en sectores como el transporte. Las cifras reflejan nuestra dependencia de los hidrocarburos.

EL CARBÓN
De los hidrocarburos que producen el 87% de la energía mundial, el 33% es carbón. Este es un mineral principalmente formado por carbono e hidrógeno, con pequeñas cantidades de otros elementos, incluyendo azufre. El carbón es el principal generador de electricidad y el principal emisor de CO2 en el mundo.

Anualmente se queman unos 6.400 millones de toneladas de carbón, siendo los principales productores China (2.500 millones de toneladas) seguido de EE.UU. (1.000 millones de toneladas)*.

El carbón, residuo fosilizado de plantas y animales de hace 300 millones de años, tiene diversas formas: desde la turba, un carbón que no ha terminado de formarse, hasta el grafito, usado como lubricante y en lápices. Un carbón combustible es la lianita (carbón marrón) que se utiliza exclusivamente para generar energía eléctrica.


El carbón bituminoso (hulla) es el más conocido, generalmente negro o de un marrón muy oscuro, es el más usado para generar energía y para fabricar coque (que se quema sin humo, usado en la fabricación del acero).

La forma más valiosa del carbón, la antracita (del griego 'ántrax' = 'carbón'), es una piedra negra brillante más dura que otros carbones. Con un contenido de carbono entre 92% y 98% y el más alto contenido de energía de todas las formas del carbón, la antracita ha sido tradicionalmente el combustible para la calefacción. Las minas más conocidas de antracita son las de Gales en Inglaterra y las de Pensilvania en EE.UU. También hay depósitos de antracita en las Montañas Rocosas y en los Andes peruanos.

De las plantas y animales fosilizados cuya energía usamos, el carbón ocupa el segundo lugar.

Al carbón, que genera un 26% de la energía mundial, lo sigue el gas con 23%. El primer lugar lo ocupa el petróleo, que genera el 38% de la energía mundial. Del gas y del petróleo nos ocuparemos próximamente.

* Los siguientes lugares los ocupan India (con 478 millones de toneladas), Australia (400), Rusia (315), Sudáfrica (270), Alemania (200), Indonesia (175), Polonia (150).