Chilenos impulsan máscara reutilizable con cobre para enfrentar coronavirus

Una empresa chilena está promoviendo una máscara reutilizable con cobre que se puede fabricar en impresoras 3D, para paliar el déficit de estos dispositivos en medio de la emergencia sanitaria por la propagación del coronavirus.

Ante la escasez de mascarillas a nivel mundial, la empresa Copper3D pensó en usar materiales testeados en virus como el VIH para generar un dispositivo antimicrobial, que además evita las toneladas de desechos de los materiales descartables.

El cobre es conocido por sus propiedades antimicrobianas e incluso desde hace una década la gigante estatal chilena Codelco, mayor productora mundial de cobre, ha fomentado iniciativas para desarrollar nuevos usos del metal.

La pandemia del altamente contagioso coronavirus suma más de 850.000 personas infectadas en todo el mundo y unos 40.000 fallecidos.

Los planos de la NanoHack 2.0, una versión más hermética del dispositivo y que tarda más de cinco horas en imprimirse, se descargan libremente del sitio de internet de la compañía, que fabrica los materiales antimicrobiales.

Incluso el Instituto Nacional de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) aprobó subir el modelo a su página desde donde también puede ser descargado.

«Postulamos este diseño como una alternativa a la escasez (…) Es una validación muy buena para nosotros que una institución como el NIH, que es la que está justamente haciendo este trabajo de supervigilar lo que se está haciendo, aprobara el diseño», dijo Daniel Martínez, director de innovación de Copper3D.

La empresa afirmó haber tenido más de cinco millones de descargas del modelo inicial.

Las impresoras 3D, que generan productos fusionando materiales desde un modelo de computadora y se usan en campos que van desde medicina hasta moda, están siendo empleadas para respaldar la escasez de diversos materiales en la atención de la crisis sanitaria.

La máscara se puede lavar y desinfectar de acuerdo a los protocolos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), a excepción del uso de calor, que puede alterar los polímeros.

Martínez comentó que los materiales para la fabricación se pueden encontrar en varios proveedores en el mundo, incluyendo Amazon.

«Ha tenido muchísima demanda este material en las últimas dos semanas, tuvimos un quiebre de stock, lo fabricamos en Holanda y Estados Unidos, pero en los próximos días debiera haber stock», apuntó.

Fuente: www.infobae.com

El teléfono celular y su ciclo de vida.

Actualmente, más de 5000 millones de personas, se encuentran conectadas a servicios móviles. Es decir que el 64,5% de la población mundial utiliza un teléfono móvil.

Tener un teléfono celular se ha convertido en algo tan común como tener una línea telefónica tradicional en tu casa. Los teléfonos celulares se han convertido en una necesidad de la vida diaria.

Los usamos para llamar a casa cuando nos retrasamos, para hacer planes con amigos, para obtener instrucciones sobre cómo llegar a un lugar determinado, o para comprar bienes y servicios.

Pero, ¿alguna vez te has preguntado cómo se hacen los teléfonos celulares?

Como con cualquier producto, hacer un teléfono celular y sus componentes requiere de recursos naturales y energía.

Comprender el ciclo de vida de un producto puede ayudarnos a tomar decisiones informadas sobre los productos que usamos.

Para ayudar a reducir el efecto ambiental de utilizar un teléfono celular debemos:

• Conservar más tiempo el teléfono.
Selecciona un teléfono con las características que necesitas y el estilo que te guste para que lo puedas conservar más tiempo.

• Carga la batería correctamente.
Aumenta la duración de la vida útil de tu teléfono y la batería siguiendo las instrucciones del fabricante para cargar la batería.

• Vuelve a usar o reciclar el teléfono.
Encuentra maneras de volver a usar o reciclar tu teléfono y los accesorios cuando ya no los necesites.
Muchas compañías reciclan o vuelven a usar los teléfonos usados.

 

El ciclo de vida de un teléfono celular

Extracción de materiales

El teléfono celular está hecho de muchos materiales. En general, el auricular consiste de 40% de metales, 40% de plásticos y 20% de cerámica y materiales trazas.

• El tablero de circuitos, se ubica en el auricular, es el “cerebro” del teléfono celular porque controla todas sus funciones.

Los tableros de circuitos están hechos de materias primas extraídas de la naturaleza como cobre, oro, plomo, níquel, cinc, berilio, tántalo, coltan y otros materiales.
La fabricación de estos tableros requiere petróleo para el plástico, y arena y piedra caliza para la fibra de vidrio.

• El indicador de cristal líquido (LCD) es una pantalla plana de baja potencia en el frente de tu teléfono que muestra información e imágenes. Se pone opaca cuando la corriente eléctrica pasa través de la misma. El contraste que hay entre las áreas opacas y las transparentes forman los caracteres visibles.

Varias sustancias cristalinas líquidas, tanto que ocurren en la naturaleza, como el mercurio, y otras artificiales, se usan para hacer las pantallas LCD. Estas pantallas también requieren el uso de vidrio o plástico.

• La batería recargable se usa para hacer funcionar el teléfono.

Los teléfonos celulares pueden usar varios tipos de baterías: níquel-metal hidruro (Ni-MH), litio-ion (Li-Ion), níquel-cadmio (Ni-Cd) o ácido de plomo.
Las baterías de Ni-MH y Ni-Cd contienen níquel, cobalto, cinc, cadmio y cobre.
Las baterías de Li-Ion usan óxido metálico de litio y materiales con base de carbón, todos materiales extraídos de la naturaleza.

Procesamiento de materiales.

La mayoría de las materias primas deben ser procesadas antes de que los fabricantes puedan utilizarlos para hacer sus productos.

En los teléfonos celulares, por ejemplo:

—El petróleo bruto se combina con gas natural y sustancias químicas en la planta procesadora para hacer el plástico;
—El cobre se extrae, se muele, se calienta y se trata con sustancias químicas y electricidad para aislar el metal puro que se usa en los tableros de circuitos y las baterías. Las piezas de cobre que se obtienen se envían al fabricante en donde se transformarán en alambres y hojas.

Fabricación.

Los plásticos y la fibra de vidrio se usan para hacer las formas básicas de los tableros de circuitos, los cuales se recubren con baño dorado después. Posteriormente se le agregan al tablero varios componentes electrónicos, se conectan con circuitos y alambres, hechos principalmente de cobre, que se sueldan al tablero y se aseguran con adhesivos y recubrimientos protectores.

Las pantallas LCD se fabrican colocando cristal líquido entre capas de vidrio o plástico.

Las Baterías consisten de dos piezas separadas, llamadas electrodos, hechos de dos metales diferentes. Una sustancia líquida, llamada electrolito, toca cada electrodo. Cuando se aplica una fuerza externa de electricidad como un tomacorriente, las reacciones químicas entre los electrodos y los electrolitos hacen que fluya una corriente eléctrica, lo que da a las baterías su “combustible” o energía.

Vida útil.

Puedes extender la vida de tu teléfono cuidándolo, protegiéndolo contra daños guardándolo en su estuche, evitando caídas y manteniéndolo alejado del calor o el frío extremos y fuera del agua y otros líquidos.

Los teléfonos celulares sólo se usan un promedio de 18 meses antes de reemplazarse, incluso si pueden funcionar por mucho más tiempo.

El uso de baterías recargables en los teléfonos celulares reduce la cantidad de desperdicios y toxicidad que crean las baterías regulares. Sigue las instrucciones del fabricante para cambiar las baterías para que puedas extender la vida útil de las mismas lo más posible.

Al terminar de usarlos.
Dona o recicla los teléfonos celulares cuando ya no los necesitas o quieres extender sus vidas útiles, y evita que terminen en la basura en donde pueden causar potencialmente problemas al medio ambiente.

Reuso
Muchas organizaciones, incluyendo las plantas de reciclado, las entidades caritativas y los fabricantes de productos electrónicos, aceptan teléfonos celulares que funcionen y se los ofrecen a las escuelas, las organizaciones comunitarias y a las personas quienes tienen necesidades. El reuso les ofrece a las personas que de otra manera no podrían costearlos, el acceso gratuito o a costo reducido a teléfonos nuevos y sus accesorios. Además, extiende la vida útil de un teléfono.

Reciclado
Las plantas de reciclaje electrónico están apareciendo por todas partes. Hoy, muchas tiendas, fabricantes y centros de reciclaje aceptan teléfonos celulares para reciclar. Aunque algunas plantas de reciclaje solamente aceptan embarques grandes, comunidades, escuelas o grupos pueden colaborar para recolectar teléfonos celulares usados para enviarlos a las plantas de reciclaje.
Algunas baterías recargables también pueden reciclarse, y varias tiendas minoristas y algunas comunidades han comenzado a recolectarlas. Cuando se reciclan baterías recargables, los materiales recuperados pueden usarse para hacer baterías nuevas y productos de acero inoxidable.

Fuentes:
EPA United States Environmental Protection Agency.
GSMA.

 

Vehículos eléctricos y la demanda de cobre

Los vehículos eléctricos están ayudando a construir un futuro más limpio, y energéticamente más eficiente.

Como consecuencia de la durabilidad del cobre, su maleabilidad, fiabilidad y la conductividad eléctrica superior, su uso para aumentar el rendimiento y la eficiencia de componentes eléctricos está muy extendido. No es ninguna sorpresa que el cobre se utilice abundantemente en vehículos eléctricos.

El cobre es un elemento crucial y esencial, utilizado no sólo en los motores eléctricos, baterías, inversores y cableado de vehículos eléctricos, sino también en las multitudes de estaciones de carga que tendrán que ser instaladas para mantenerse al día con el creciente número de vehículos eléctricos que pronto para estarán circulando por los caminos.

El auge de los vehículos eléctricos aumentará significativamente la demanda de minerales en las próximas décadas, incluyendo cobre, níquel y cobalto.

El mundo necesitará 2 millones de toneladas (Mt) adicionales de cobre por año debido a la tendencia de la economía global hacia la eficiencia energética y el incremento previsto en la demanda de vehículos eléctricos.

Para el año 2030, se estima que el mercado de vehículos eléctricos representará cerca del 30% del total de ventas al año, con cerca de 26 millones de unidades frente a los actuales 2 millones.

El creciente número de vehículos eléctricos tendrá un gran efecto sobre el precio y los volúmenes de cobre, níquel y cobalto, aun considerando las estimaciones más conservadoras sobre el crecimiento de éste segmento de transporte, cercano al 20% en producción futura.

Los vehículos eléctricos requieren más cables de cobre que los motores de combustión interna estándar.

Los vehículos eléctricos demandarán 2Mt adicionales al año de cobre, 1,2Mt/a adicionales de níquel, y 260.000t/a extras de cobalto.

Una batería promedio de un vehículo eléctrico requiere 50-75kg de cobre, 40-50kg de níquel y 5-15kg de cobalto. Estos minerales, junto con el manganeso, se beneficiarán de una mayor demanda de vehículos eléctricos.

Se espera que la demanda de cobre por vehículos eléctricos aumente 1.700 kilotones para 2027.

Más vehículos eléctricos significa más uso de cobre, mostrando un futuro muy positivo para la industria del cobre con un rápido crecimiento, para la tecnología sostenible.

Fuente: Think Copper y Rethink Transportation 2020-20230.

El cobre se suma al futuro de los vehículos eléctricos

Las empresas mineras más grandes del mundo analizan como afrontar el boom de los autos eléctricos, y las inversiones necesarias.

BHP Billiton declaró que 2017 será el año en el que la revolución de los vehículos eléctricos realmente comenzaría.

Se estima que un 10% del parque automotor mundial va a ser eléctrico en 2035.

En este contexto, el cobre, aparece como un metal fundamental. Sin embago, surgen grandes interrogantes cuando se realiza una evaluación económica sobre el metal rojo.

El mayor fabricante de vehículos eléctricos, la empresa China Molibdeno, adquirió una mina de cobre y cobalto en la República Democrática del Congo.

BHP analizó que una batería promedio de un auto eléctrico contendrá 80 kilos de cobre, cuatro veces lo que un motor a combustión interna.

Esto se divide entre el motor (mayor parte), batería y el cableado.

Pronostica que para 2035 podrían haber 140 millones de autos eléctricos en las rutas mundiales (8% de la flota global) versus un millón que existen actualmente.

Fabricarlos requeriría al menos 8,5 toneladas adicionales de cobre por año, alrededor de un tercio más que la actual demanda mundial de cobre.

La demanda impactará fuertemente en los principales productores de cobre a nivel mundial, Chile principalmente, siendo el mayor productor de cobre del mundo.

Gran oportunidad para con la provincia de San Juan que posee zonas de gran interés vinculadas a riquezas cupríferas, además de poseer 3 grandes proyectos de alta calidad y tamaño (Pachón, Los Azules y Altar).

Sin embargo, se estima que para cubrir esta demanda incremental hacia 2035, sería necesario aumentar al doble la provisión de cobre, y nueva capacidad de fundido y refinado, lo que haría necesario inversiones de hasta 1 billón de dólares por parte de compañías mineras.

Al mismo tiempo, son necesarios al menos 30 años para ir desde el descubrimiento del yacimiento de cobre hasta producir el metal a gran escala.

Empresas mineras y la industria automotriz observan con atención el mercado para determinar si el cobre será finalmente el mineral conductor de base para los futuros autos eléctricos.

 

Fuente: BHP Billiton.

El cobre aporta energía, potencia y velocidad

Conducir un vehículo eléctrico es realmente una experiencia de conducción superior.

La respuesta, la sensibilidad, y la conveniencia de tener una carga completa en la mañana en su propio garaje. Una gran cantidad de beneficios realmente atractivos.

Asimismo, la diversión, sin cambio de marchas y con cero emisiones.

La aceleración es fenomenalmente rápida, de 0 a 60 km/hora en 3,7 segundos.

Tesla utiliza un rotor de cobre para máxima eficiencia y más rendimiento por libra.

El material que mejor transmite la electricidad es el cobre. El cobre es mejor transmisor de electricidad que el aluminio.

Los motores de rotor de cobre son únicos. Más potencia en un paquete más pequeño.

Un rotor de menor resistencia significa mas torque y un funcionamiento a menor temperatura.

Debido a que hay menos pérdida eléctrica en el rotor, se traduce directamente en rapidez de aceleracion, y rapidez en sostener altas velocidades.

Puesto que el rotor tiene más eficiencia, la batería puede ser más ligera y más barata.

Cuando estamos buscando mejorar los niveles de eficiencia tenemos que mirar al cobre.

Cuando necesitamos aumentar la densidad de potencia necesitamos mirar al cobre.

Cuando necesitamos correr a mayor velocidad necesitamos mirar al cobre.

En un mundo donde estamos construyendo millones de vehículos eléctricos, el motor de inducción de rotor de cobre será la tecnología de elección.

 

 

El cobre es clave para las redes eléctricas modernas

Se está construyendo una nueva infraestructura eléctrica en el mundo, y el cobre juega un rol protagónico en su desarrollo.

Nos estamos alejando de las enormes y remotas plantas eléctricas de las grandes generadoras, hacia miles de recursos energéticos distribuidos, situados cada vez más cerca de los usuarios finales de energía.

La nueva infraestructura eléctrica incluye microgrids para ciudades, comunidades, instituciones públicas, instalaciones comerciales, universidades y comunidades remotas.

Al mismo tiempo, estamos evolucionando de una red pasiva unidireccional, hacia una «red inteligente», en la cual los datos sobre generación y uso fluyen entre los centros de control y usuarios finales.

De esta manera, es posible hacer ajustes inteligentes para equilibrar la energía eléctrica en la red, tanto a nivel local como regional.

Asimismo, la tendencia en microgrids es una mayor utilización de fuentes de energía alternativa, como la energía eólica y solar, incluyendo el uso de sistemas de almacenamiento de energía y el uso de plantas de combustión de combustibles fósiles para cuando las alternativas no están disponibles.

La revolución energética que estamos viviendo aumentará drásticamente el uso de cobre en todos los niveles.

Afortunadamente, el cobre instalado en las redes actuales no es consumido por la generación y distribución de electricidad. El cobre es el metal más reciclable del mundo, y puede ser utilizado y reutilizado sin perder sus propiedades como la alta conductividad, durabilidad y eficiencia energética.

Las inversiones en las redes eléctricas modernas y la instalación de cobre en ellas contribuye a una infraestructura energéticamente eficiente y sostenible, que establecerá el estándar para satisfacer las necesidades de energía en las economías en todo el mundo.

Smart Grids

Un aspecto fundamental de las nuevas redes eléctricas, es la llamada «Smart Grid» o «red inteligente».

Una Smart Grid implica la utilización de sistemas computarizados de control remoto y automatización.

Estos sistemas son posibles gracias a la tecnología de comunicación bidireccional y al procesamiento informático que se utiliza hace décadas en otras industrias.

Ofrecen muchos beneficios a las utilities y a los consumidores, siendo la más evidente la mejora en eficiencia energética.

La nueva infraestructura eléctrica será más segura, confiable y eficiente que nunca. Y claramente va a utilizar mucho cobre.

Se requerirá la utilización de más cobre en equipos como:

• switching y monitoreo de cargas eléctricas, que serán controladas digitalmente para balancear la oferta y la demanda en tiempo real;
• recolección de energía de muchas fuentes de generación distribuida, descentralizando la generación de energía y creando plantas virtuales de energía; y
• en los sistemas de almacenamiento de energía, que permitirán solucionar cambios en la oferta y demanda eléctrica.

El establecimiento de una red de microgrids requiere de equipos y tecnología especial para agregar energía eléctrica a partir de muchas fuentes de generación distribuida interconectados, distribuir esa energía de nuevo en la microgrid, y cargar el exceso de energía a la red.

La electrónica digital moderna y los dispositivos eléctricos especializados, junto con cables de cobre, barras colectoras, transformadores y switchs serán parte integral de la revolución energética.

La minería consume el 60 % de la energía solar fotovoltaica en América Latina

Las operaciones mineras de América Latina utilizan casi el 60% de la producción de energía solar fotovoltaica de la región, según el Dr. Mateo Arnoldus van den Hurk.

La demanda será incremental a medida que las leyes de mineral disminuyen, y por lo tanto la trituración de minería consume más energía.

Las 21 principales instalaciones de energía solar fotovoltaica en América Latina, generan anualmente 2.680 GWh al año, con una potencia de 1.181 MW. Las empresas mineras consumen 1.545 GWh al año.

Las industrias extractivas utilizan actualmente alrededor del 10% de la electricidad mundial para satisfacer sus necesidades de energía. Sin embargo, se estima que para el 2030 requerirán entre el 15% -17%, de acuerdo con CIRCE (Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos).

Las minas gastan más del 50% del consumo eléctrico en el proceso de trituración – un proceso de molienda y trituración de minerales para extraer minerales. Y, como consecuencia de que las leyes de mineral disminuyen con el tiempo, el proceso requerirá mayor consumo de energía, lo cual apunta a la creciente demanda futura.

Se considera probable que la minería sea el prosumidor numero uno de energía renovable, de acuerdo a las estimaciones de trabajo de la Agencia Internacional de Energía Renovable en 2015.

Fuentes:
Renewables4mining.
Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos.

Minerales en el celular

La minería es una industria elemental de la civilización humana y la madre de todas las industrias. Sin minería no existirían la industria electrónica, la automotriz, la textil, y la química.

La actividad minera se encuentra intrínsecamente presente en las telecomunicaciones, el transporte, la construcción, la electrónica e informática, la medicina, la generación de energía, etc.

El modo de vida moderno no podría existir sin minería.

El ejemplo paradigmático de lo esencial de la participación de la minería en la vida diaria es el teléfono celular.

GSMA estima una penetración mundial del celular en 2015 de 63% (suscriptores únicos), y para el 2020 del 72%.

Es casi impensable hoy prescindir de un celular, y siendo  100% producto de la minería y tecnología, es inconcebible prescindir de estas últimas.

Más de 200 minerales,  80 elementos químicos, y más de 300 aleaciones y variedades de plástico se integran en un simple teléfono celular.

Los circuitos de los celulares están hechos con metales preciosos como el oro, la plata y el platino, como también tungsteno, cobre y paladio.

Sus microchips están fabricados con niobio y tantalio que provienen del mineral coltán, un superconductor de gran resistencia al calor y significativas propiedades eléctricas lo que lo hace esencial para fabricar microprocesadores, microcircuitos y condensadores para teléfonos móviles.

La ventaja principal de utilizar tantalio en condensadores, es su alta eficacia volumétrica. Permite la miniaturización, alta fiabilidad y estabilidad sobre una amplia gama de temperaturas (-55´C a 125´C).

El niobio es clave para realizar aleaciones para la electrónica moderna.

La provincia argentina de Salta, tiene las mayores reservas de coltán en los Nevados de Cachi y Palermo.

Las pantallas contienen yodo y mercurio para dar color.

Los celulares pueden usar distintos tipos de baterías de metales como el níquel, cobalto, zinc, cadmio y cobre. Sin embargo, como consecuencia de su mayor durabilidad, potencia y bajo peso se han impuesto las baterías de ion litio.

El litio es el metal más electronegativo de la tabla periódica.

En los salares de Argentina, Bolivia y Chile está el 85% de las reservas mundiales de litio.

En Argentina el Li se encuentra en las salinas de Jujuy, Salta y Catamarca, en el llamado Triángulo del Litio en la zona  llamada Puna.

El celular contiene cobre, oro, plata, hierro, níquel, zinc, plata, rodio, paladio, berilio, magnesio, molibdeno, vanadio, cobalto, carbonato de calcio, carbonato de sodio, mica, talco, boratos, caolín, wollastonita, cuarzo, feldespatos.

De la misma manera que no imaginamos dejar de utilizar diariamente nuestro celular para estar en contacto con nuestros amigos y  familiares, enviando mensajes, consultar el clima y las noticias, programar la alarma del despertador, escuchar música, participar en redes sociales y administrar nuestra cuenta bancaria, todo desde nuestro teléfono celular, es importante tomar conciencia que gran parte de todo esto es posible gracias a la minería.

El túnel de San Gotardo: un desafío a la ingeniería

Luego de 17 años de intenso trabajo se inauguró en Suiza el túnel de San Gotardo, que une rápida y eficientemente el sur y el norte de Europa.

 

En la construcción del túnel de 57,1 kilómetros se invirtieron 12 mil millones de dólares y se utilizaron 3200 km de cable de cobre.

 

Es el túnel ferroviario más largo del mundo.

En diciembre comenzará a agilizar el tránsito de mercancías y personas, y a reducir la contaminación causada por el tráfico de vehículos que circulan por rutas aledañas.

El túnel une así la zona suiza italoparlante en el municipio de Bodio, en el sur de Suiza, con la germanoparlante, en la comuna de Erstfeld, en el centro del país

Consiste en dos túneles pegados, uno de ida y otro de vuelta.

Las autoridades suizas calculan que podrán pasar por el túnel diariamente 260 trenes de carga y que 20 millones de pasajeros.


Fuente:  SBB AG, Swiss Federal Railways

Descubrimiento sorpresivo con minerales

Los hornos microondas, fabricados a partir de minerales como el hierro, aluminio y cobre, son muy populares en los hogares y comercios gastronómicos en todo el mundo de hace casi medio siglo.

Sin embargo, a diferencia de otros electrodomésticos, sus orígenes no provienen de la necesidad, sino de una mera casualidad.
En los años 40, el ingeniero estadounidense Percy Spencer se encontraba en la empresa Raytheon realizando investigaciones con un generador de rayos. Su objetivo era usarlo como radar.

Luego de trabajar unas horas en él, advirtió algo en la barra de chocolate que había llevado en el bolsillo de su saco: estaba derretida.
Para comprobar su presunción, el ingeniero colocó un huevo y semillas de maíz –del utilizado para hacer pochoclo o palomitas–, cerca del generador.

Al regresar al laboratorio, encontró que el huevo y las semillas estaban cocinados.
Los primeros hornos de microondas se fabricaron en 1947. Su gran tamaño impidió que resultaran populares: solo los compraron algunos restaurantes.

Recién en los años 70, con la reducción de sus dimensiones, el horno se alcanzó el consumo masivo.
En la actualidad, la gran mayoría de los hogares de clase media cuentan con un horno microondas. Estos han variado en forma, funcionalidad y estilo, y se adaptan a las distintas necesidades de sus usuarios.

Gracias a la minería realizada bajo normas internacionales y con el mayor cuidado por el medio ambiente, el hombre tiene a su disposición un electrodoméstico para facilitar y agilizar la preparación de sus alimentos.

 

Fuente: Descubrimiento del horno de microondas

Análisis de Objeto Técnico: El Horno de Microondas