Química Industrial y Sostenibilidad
adnarimlDocumentos de Investigación25 de Octubre de 2019
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Nombre: Daniela del Carmen Díaz Ordoñez | Matrícula: 2936452 |
Nombre del curso: Química Industrial y Sostenibilidad. | Nombre del profesor: Ing. Marco Polo Alférez López |
Módulo: I | Actividad: 1 |
Fecha: 23 Agosto 2019 | |
Bibliografía: https://istas.net/istas/riesgo-quimico/alternativas/la-quimica-verde https://sites.google.com/site/caleidoscopioquimico/laquives-siladin-cch-unam/principios-de-la-quimica-verde https://www.ecologiaverde.com/que-es-la-quimica-verde-definicion-principios-y-ejemplos-360.html http://elinformatedigital.com/celdas-solares-organicas-baten-record-energetico/ https://www.motorpasion.com/prototipos/smart-vision-eq-fortwo-el-car2go-autonomo-del-futuro-que-te-recoge-alla-donde-estes https://miscursos.tecmilenio.mx/ultra/courses/_156512_1/cl/outline https://www.smart.com/es/es/index/smart-showcar.html https://www.xataka.com/automovil/con-su-smart-vision-eq-mercedes-nos-muestra-como-cree-que-el-coche-va-a-cambiar https://cceea.mx/blog/energia-solar-fotovoltaica/celdas-fotovoltaicas-organicas https://cceea.mx/blog/energia-solar-fotovoltaica/celdas-fotovoltaicas-organicas https://www.jdc.edu.co/revistas/index.php/rciyt/article/view/112 |
QUÍMICA VERDE
La química verde es una nueva forma de de enfocar la síntesis de nuevas sustancias químicas más amigables con el medio ambiente. Es el introducir nueas formas de proceso, materiales, productos que sean menos invasivos con el entorno que nos rodea. Emplear procesos que conlleven menos materiales importanres tales como el agua en cantidades gigantescas. Esto ayuda a que los procesos sean incluso más seguros para el área del trabajador al no manejar productos nosivos o altamente peligrosos.
Mediante el diseño y la innovación a nivel molecular, la química verde se ha constituido como una poderosa herramienta que contribuye a:
- Reducir el riesgo químico asociado al uso y manufactura de los productos químicos;
- Reducir o eliminar el impacto ambiental de las aguas residuales y la dispersión de contaminantes en la atmósfera;
- Reducir el uso intensivo del agua y la energía;
- Reducir el impacto ambiental de los productos químicos una vez usados; y minimizar el flujo de materia desde los recursos naturales no renovables hasta los procesos productivos
12 principios de la química verde
Estos principios demuestran la amplitud del concepto de química verde:
1. Evitar los residuos: Evitar los residuos siempre será mejor que tener que tratarlos o eliminarlos luego.
2. Maximizar la economía atómica: síntesis de diseño para que el producto final contenga la proporción máxima de los materiales de partida. Pocos o nulos residuos.
3. Diseño síntesis químicas menos peligrosas: síntesis de diseño para utilizar y generar sustancias con poca o ninguna toxicidad para los seres humanos o el medio ambiente.
4. Diseño de productos químicos y productos más seguros: Diseño de productos químicos que son plenamente eficaces y que tienen poca o ninguna toxicidad.
5. Uso mínimo de sustancias auxiliares: Evitar el uso de disolventes, agentes de separación, u otros productos químicos auxiliares. Si tiene que usar estos productos químicos, utilizar otros más seguros.
6. Aumentar la eficiencia energética: Ejecutar las reacciones químicas a temperatura y presión ambiente siempre que sea posible.
7. Utilizar materias primas renovables: Utilizar materiales de partida (también conocidos como materias primas) que son renovables y no agotables. La fuente de materias primas renovables es a menudo productos agrícolas o los residuos de otros procesos; la fuente de materias primas no renovables es a menudo los combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) o las operaciones mineras.
8. Evite derivados químicos: Evite el uso de grupos de bloqueo, protectores o las modificaciones temporales si es posible. Derivados utilizan reactivos adicionales y generan residuos.
9. Utilice catalizadores, no reactivos estequiométricos: Minimizar los residuos mediante el uso de reacciones catalíticas.Los catalizadores son eficaces en pequeñas cantidades y pueden llevar a cabo una reacción sola muchas veces. Ellos son preferibles a los reactivos estequiométricos, que se utilizan en exceso y llevan a cabo una reacción de una sola vez.
10. Diseñar los productos de modo que resulten biodegradables: El diseño Productos químicos para descomponer a sustancias inocuas después de su uso a fin de que no se acumulen en el medio ambiente.
11. Analizar en tiempo real para evitar la contaminación: Incluir en el proceso, monitoreo en tiempo real y control durante la síntesis para minimizar o eliminar la formación de subproductos.
12. Reducir al mínimo el potencial de accidentes químicos: Diseño y sus formas físicas (sólido, líquido o gas) para minimizar el potencial de accidentes químicos, incluyendo explosiones, incendios y emisiones al medio ambiente.
Celdas solares orgánicas
Las celdas son una excelente opción muy por encima de los paneles solares, al tener un menos coste de producción; y por su material flexible es posible aderir las celdas en ventanas, pintura automotriz, hasta tela, etc. Esta tecnología también tiene el potencial teórico de proporcionar energía a un a un costo menor que las tecnologías solares de primera y segunda generación. Su instalación resulta mucho más favorecedora ya que puede instalarse en cualquier superficie, puede doblarse o curvarse alrededor de estructuras, lo cual resulta conveniente a diferencia de los grandes y rectangulares paneles solares que se fijan en un mismo lugar y posición.
Smart for Vision
Es un auto del futuro, se trata de un equipo autónomo y eléctrico, destaca la ausencia de volante y pedales, ya que no son necesarios. Para operar el vehículo sólo hace falta nuestro smartphone o comandos de voz. Los materiales empleados en el diseño de este artefacto permiten que el vehículo sea un 50% autosustentable, celdas solares orgánicas recubren el automóvil, lo cual genera energía para luces y audio. Es un auto futurista que asegura un menor impacto al medio ambiente, más práctico y accesible.
12 principios de la Química Sostenible | Celdas solares orgánicas | Smart for Vision |
1.- Prevención | Al ser de un material flexible, reutilizan ciertos tipos de plásticos. | Al ser de celdas orgánicas, el automóvil por si solo podrá buscar buscar una estación de recarga para recuperar autonomía, ya que lo hará por inducción. |
2.- Economía atómica | Mediante la combinación de elementos químicos se logra menor utilización de materiales y costos de producción más bajos. | Celdas solares orgánicas transparentes que recubren todo el automóvil, diodos emisores de luz orgánica transparente en el techo solar, primera llanta completamente plástica adecuada para producción en serie, espumas de poliuretano de alta performance para aislamiento térmico y películas reflectivas de rayos infrarrojos para los cristales. |
3.- Usar metodologías seguras que generen productos con toxicidad reducida | En la actualidad, el empleo de materiales orgánicos para la construcción y producción de celdas solares orgánicas como fuente de energía renovable, ha tomado gran relevancia entre grupos de investigadores y científicos que realizan estudios a nivel mundial, como alternativa que ofrece grandes ventajas en aspectos económicos, ambientales y tecno-lógicos. | Mientras el coche no esté en uso, él solito podrá buscar una estación de recarga para recuperar autonomía, sin necesidad de conectarse a la red mediante un cable, ya que lo hará por inducción. |
4.- Generar productos eficaces, pero no tóxicos | Al ser de materiales como plástico reutilizado, sus residuos no suponen tanto como las celdas de silicio. | Bajo la piel de este prototipo encontramos un sistema de propulsión eléctrico alimentado por una batería de ión litio de 30 kWh |
5.- Reducir el uso de sustancias auxiliares | La búsqueda y desarrollo de fuentes de energía renovable, energías alternativas a los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas), han permitido el desarrollo y uso de diferentes tecnologías en especial el de celdas solares | El smart vision no produce emisiones locales gracias a su propulsión eléctrica. |
6.- Disminuir el consumo energético | Son más sensibles a la luz difusa y luz indirecta, de forma que es posible obtener mayor número horas de aprovechamiento al cabo del año. | Para repostar energía se recarga automáticamente en las estaciones de carga inductivas distribuidas por la ciudad. En ellas no solo puede recargar energía, sino también cederla. De este modo, puede favorecer la transformación del sector energético en su función de acumulador inteligente de corriente. |
7.- Utilizar materias primas renovables | Al ser celdas solares, almacenan la luz solar para el aprovechamiento en lo que se requiera. | Primera llanta completamente plástica adecuada para producción en serie. |
8.- Reducir derivados | La materia prima renovable es la luz solar, por eso se ha empezado a ver un gran crecimiento en las celdas o paneles solares debido a la sustentabilidad y rentabilidad. | 100% eléctrica, que corriendo los tiempos que corren, es la opción más lógica para moverse por la ciudad, ya que sigue siendo idóneo para desplazamientos urbanos, y además tiene etiqueta "0 emisiones". |
9.- Enfatizar en el uso de catálisis | La s celdas fotovoltaicas orgánicas (OPVs), se basan por lo general en una mezcla de heterounión de bulto (BHJ), la cual se obtiene al mezclar en un disolvente orgánico, un polímero semiconductor orgánico rico en electrones con un fullereno, que es fácilmente reducible. | El smart vision EQ fortwo es un coche urbano totalmente eléctrico con acumulador de iones de litio mejorado. Es capaz de repostar automáticamente en estaciones de carga sin contacto (inductivas) repartidas por la ciudad. Además, puede retroalimentar energía a la red, sirviendo así de acumulador de corriente inteligente. |
10.- Generar productos biodegradables | Las celdas fotovoltaicas orgánicas (OPVs), se basan por lo general en una mezcla de heterounión de bulto (BHJ), la cual se obtiene al mezclar en un disolvente orgánico, un polímero semiconductor orgánico rico en electrones con un fullereno, que es fácilmente reducible | Primera llanta completamente plástica adecuada para producción en serie. |
11.- Desarrollar metodologías analíticas para la monitorización en tiempo real | La eficiencia en las celdas OPV ha aumentado considerablemente desde la década de los 70’s hasta nuestros días: en 1975 fue del 0.001 %; en 1986 del 1 %; en 2006 fue del 5.5 %; en 2009 fue del 6.1 % y actualmente (2011-2015) se han reportado eficiencias superiores al 10 % | Al ser un equipo eléctrico, las monitoraciones serían respecto al desempeño del motor, y la recepción de las celdas solares orgánicas. |
12.- Minimizar el potencial de accidentes químicos | Es importante mencionar que durante su proceso de fabricación no generan muchos contaminantes como las celdas convencionales de silicio. | Se minimiza con un sistema de propulsión eléctrico alimentado por una batería de ión litio de 30 kWh |
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