La importancia del mar este es una de las grandes fuerzas que existe en la tierra que son una gran cantidad de masa acuática y esto puede ser tanto beneficiosa como desastroso causando grandes desastres que son imparables por el ser humano.
El mar en un punto de vista tecnológico nos ofrece grandes variedades de ventajas que el mar se puede usar como una fuente alterna de energía por su gran potencia que tiene y el ser humano aprovecha de esto usando la energía mareomotriz que usa la fuerzas de las olas para poder crear energía pura.
Además el mar se puede atribuirse por ofrecernos algunos recursos como los alimentos, como una vía de comunicación y con la extracción de la sal. Unas de las cosas mas importantes es que el mar se encuentra mas del 50% de especies en este planeta que el hombre no ha conocido menos del 25% que como la tecnología ha avanzado se da nuevos descubrimiento científicos en las nuevas especies marinas.
El mar da a un vistazo en el descubrimiento y en su ambientes en como esta comunidades tienes relaciones entre si.
El mar es el nombre genérico que se utiliza para designar todas las aguas saladas que cubren una gran parte de la superficie de la Tierra. Este nombre se aplica, a menudo, a superficies marítimas que se extienden a orillas de los continentes, y a masas de agua salada que, como el mar Mediterráneo, parcialmente rodeado por tierra, son más pequeñas que un océano, al que generalmente están conectados. El nombre también se utiliza para referirse a masas de agua salada situadas tierra adentro, como el mar Caspio, y, ocasionalmente, a masas de agua dulce también localizadas en tierra firme, como el mar de Galilea.
Una de los beneficios más grandes que nos brinda el mar es la pesca comercial la cual es el término aplicado a las actividades relacionadas con la captura de peces o mariscos con una finalidad económica. La pesca es fundamentalmente marina o sea que se desarrolla en los mares, pero también se lleva a cabo en los grandes lagos y ríos. Las pesquerías o caladeros más productivos se extienden desde la costa hasta el borde de la plataforma continental, que se sitúa a una distancia de tierra de unos 80 km de promedio. Estas aguas tienen menos de 200 m de profundidad pero, debido a las corrientes y temperaturas favorables y a la abundante vida vegetal, albergan la mayor parte de los peces de los océanos. Las pesquerías son especialmente productivas en zonas de corrientes emergentes, donde suben a la superficie aguas profundas frías y ricas en nutrientes. La captura de ballenas, moluscos y crustáceos y la recolección de algas como la laminaria gigante también se consideran parte de la industria pesquera.
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El mar tambien se utiliza de forma turística en la actividad que se conoce como buceo que es la acción de entrar en el agua y permanecer bajo la superficie con el propósito de trabajar o explorar. El buceo sin ayudas mecánicas se practica desde tiempos antiguos para la recolección de perlas o esponjas. Desde el siglo IV a.C. se han probado varios mecanismos para proveer de aire al buceador y así permitir una estancia más prolongada bajo el agua. Se cree que Alejandro Magno descendió en una máquina que fue, probablemente, una forma primitiva de campana de bucear; Aristóteles también mencionó inventos que permitían a los buceadores respirar bajo el agua. Aparatos prácticos no se desarrollaron hasta el siglo XVIII.
Producción de sal utilizando los mares
Salinas marinas
Este método de producción abarca el 95% de sal solar producida en México, consiste básicamente en obtener agua de mar en estanque y proceder a evaporarla a través de la acción combinada de energía solar y viento, cuando la salmuera alcanza su pinto de saturación da inicio a la cristalización de cloruro de sodio; en este procedimiento podemos encontrar variantes como salinas que efectúan cristalización fraccionada, cristalización con salmueras no depuradas y salinas de tipo artesanal.
Generan energía eléctrica con olas de mar en
Israel
Emplea el dispositivo un
sistema hidráulico movido por grandes flotadores
En el puerto de Jaffa
ya se produce electricidad para 40 hogares
JERUSALEN. Energía eléctrica producida por las olas del mar. Este es el producto que ofrece la empresa israelí SDE Energía y Desalinización, utilizando un sistema hidráulico que resulta menos costoso que otros y no es nocivo para el medio ambiente. "La electricidad necesaria para el mundo podría ser obtenida enteramente de las olas", dice Samuel Ovadia, su inventor.
"Pero mientras tanto, podemos lograr aunque sea llegar a un porcentaje del 15% de electricidad consumida mundialmente y producida de este modo, lo cual ya sería un gran avance". SDE aprovecha todo en la ola: velocidad, altura, las corrientes sobre las que se desliza y su propia caída.
Al subir la ola, grandes flotadores de cuatro metros por cuatro, colocados sobre el agua, empujan aceite hidráulico que con su movimiento ponen en funcionamiento un motor hidráulico, lo cual a su vez prende generadores que producen la electricidad. Y el resultado se ve ya en la planta construida en el puerto de Jaffa en la zona de Tel Aviv, capaz de producir electricidad para 40 hogares, en los términos de alto consumo de Israel. En sitios de menor consumo esa planta puede alcanzar a cubrir mayor cantidad de casas.
De una ola de un metro de ancho y un metro de altura se puede producir 8 kilovatios por hora, pero de olas más altas se aprovecha en proporciones mucho mayores aún. De olas de dos metros, por ejemplo, se pueden generar no sólo 16 kilovatios por hora sino hasta 50.
Y el costo es de aproximadamente un centavo de dólar por kilovatio-hora. La ganancia para cada país variaría, al utilizar este sistema, según el consumo y el costo en cada lado. En Israel el costo actual de electricidad es de 9 centavos de dólar, mientras que hay países de América Latina en los que
llega a 30 centavos por kilovatio-hora.
El abaratamiento de la energía eléctrica incidiría también en el costo del agua en países que sufren de escasez, ya que para ellos la desalinización es crucial. El problema actual es que no resulta rentable desalinizar agua por el alto costo de la electricidad necesaria 4 kilovatios por hora por metro cúbico.
El logro es importante, pero no se
trata de algo rápido de construir. El trabajo se puede hacer casi en todo tipo
de costa, inclusive adentrándose un poco en el mar, no necesariamente en aguas
tormentosas. Cuanto más olas, mejor será.
Procesos a través de membranas
La primera instalación para electrodiálisis data de 1960. El proceso consiste, como se muestra en la figura IV.6, de dos electrodos con cargas diferentes, separados por una serie de cámaras en las cuales se encuentran membranas aniónicas. Cuando no hay paso de corriente mediante los electrodos, cada compartimiento está lleno de agua salada. Al aplicarse la corriente eléctrica, los iones migran hacia el electrodo de polaridad opuesta, pasando por la membrana catiónica. El Na+, el Ca+2 y el Mg+2 se mueven hacia el electrodo negativo y se detienen al llegar a la membrana aniónica; lo mismo sucede con los aniones: migran a través de la membrana aniónica y son detenidos por la catiónica. Después de cierto tiempo se tienen compartimientos alternadamente llenos de salmuera y de agua dulce. Este proceso se emplea en Japón, la Unión Soviética, Israel, Estados Unidos y Holanda, entre otros países.
El segundo procedimiento con membrana, la ósmosis inversa, se ha desarrollado más recientemente. La ósmosis consiste en el transporte espontáneo de un disolvente de una solución diluida a otra más concentrada, a través de una membrana semipermeable.
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Las membranas para ósmosis inversa son polímeros del poliestireno y divinilbenceno, con espesores menores que un milímetro |
Cuando se encuentran agua dulce y de mar en lados opuestos de una membrana que es permeable únicamente al agua, se observa un flujo de agua dulce al agua salada. Para que este fenómeno no se presente, es decir, para que no haya transferencia del disolvente que diluya la solución salada, se requiere aplicar una presión llamada presión osmótica. El proceso de ósmosis inversa consiste en aplicar sobre la solución concentrada en sales (agua de mar) una presión mayor que la osmótica. El agua pasa por medio de la membrana en dirección contraria, aumentando el volumen total del agua dulce.
Un gran problema que enfrentan los procedimientos de membrana son las incrustaciones de sales y los de depósitos de materias orgánicas presentes en el agua de mar; de allí que las unidades de ósmosis exijan un pretratamiento importante, particularmente filtración sobre arena o tierra de diatomeas.
Si en un compartimiento hay agua pura y en el otro salada, se observa un flujo de la primera hacia el compartimiento con agua salada: es el fenómeno de la ósmosis. Si se intenta impedir este flujo de agua aplicando una presión sobre la solución más concentrada, disminuye la cantidad de agua que traspasará por ósmosis. Al aumentar dicha presión llegará un momento en que el flujo de agua se detendrá. Esta presión de equilibrio es la denominada presión osmótica.
Congelación
El tercer método, objeto de intensos estudios en la actualidad, es el que consiste en desalar el agua de mar por congelación. Cuando el agua salada se congela, el hielo prácticamente no contiene nada de sal. Puede entonces obtenerse agua dulce a partir del congelamiento parcial del agua de mar, separando el hielo y luego derritiéndolo. La congelación supera a la destilación ya que se necesita menos energía para congelar el agua que para evaporarla, y en que no hay formación de depósitos minerales en las máquinas, como ocurre cuando se debe llegar a altas temperaturas. La mayor desventaja de este proceso consiste en la dificultad de eliminar la salmuera que tiende a adherirse a los cristales de agua dulce congelada.
El remolque de icebergs de las regiones polares a lugares que requieren agua dulce se relaciona con este proceso. Esta experiencia se realizó en 1890 y en 1900, cuando varios barcos arrastraron pequeños icebergs hasta Valparaíso, en Chile, y el Callao, en Perú, cubriendo una distancia de casi 4 000 km. Sin embargo, hay aún muchos problemas técnicos por resolver, como la ruptura del iceberg durante el viaje y la distribución del agua en el lugar requerido.
Las técnicas para desalar el agua de mar están bien establecidas. No obstante, el precio del metro cúbico de agua dulce producido es todavía muy alto, lo que las limita a los países ricos o a los que tienen energéticos baratos, como los países productores de petróleo.
Para terminar con el método de congelación, un detalle curioso. Hace unos 10 000 años, al término de la última glaciación en los glaciares de Groenlandia y la Antártida, se encontraba 80% del agua dulce del planeta en estado sólido. Una sociedad danesa está lanzando al mercado cubos de hielo cortados directamente de los icebergs. Al fundirse el hielo, las microscópicas burbujas de aire en él atrapadas hace miles de años, dan la efervescencia del agua gaseosa a las bebidas donde se colocan dichos cubos.
LA SITUACIÓN EN MÉXICO
Se estima que para el año 2000 nuestro país tendrá una baja disponibilidad de agua dulce, de ahí que el conocimiento y la puesta en marcha de técnicas para desalar agua de mar resulten de particular importancia.
Sin embargo, el problema no se resuelve únicamente con importar grandes y costosos equipos del extranjero, sino que resulta imprescindible la capacitación del personal idóneo a diferentes niveles de organización.
A pesar de que en diversos estados funcionan plantas desaladoras, un ejemplo de la situación por la que atraviesan las plantas en México es el caso de Quintana Roo. En este estado hay varias plantas de ósmosis inversa, como las de Xcalak, cerca de Chetumal, Isla Contoy y Cozumel; no obstante, prácticamente todas ellas están abandonadas, ya sea por falta de refacciones, o porque realmente nunca falta agua en las comunidades donde se instalaron.
Resulta entonces fundamental que el gobierno, a través de la SEDUE, emita políticas y normas sobre la tecnología para desalar agua de mar, de acuerdo con las circunstancias de nuestro país.
Nos estamos quedando sin agua dulce, por lo que tenemos que aprender a optimizar las diversas formas para desalar el agua de mar. Con esta idea concluye nuestro tránsito por la hidrosfera.
Disponibilidad proyectada de agua per capita en el inicio del nuevo siglo. Tomada de "Los recursos del mundo en el año 2000", Ciencia y Desarrollo, septiembre-octubre de 1983.
El Poder del Mar El mar puede generar electricidad
para las casas y los negocios. El movimiento de las olas o las mareas se puede
aprovechar para generar electricidad. La diferencia de temperatura entre el agua
superficial y el agua profunda del mar también puede generar
energía.
Energía del Mar
La energía gravitatoria terrestre y lunar, la energía solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres manifestaciones de la energía del mar: mareas, gradientes térmicos y olas. De ellas se podrá extraer energía mediante los dispositivos adecuados.
La energía de las mareas o mareomotriz se aprovecha embalsando agua del mar en ensenadas naturales y haciéndola pasar a través de turbinas hidráulicas.
La diferencia de temperaturas entre la superficie y las profundidades del mar, constituye una fuente de energía llamada maremotérmica.
La energía de las olas es producida por los vientos y resulta muy irregular. Ello ha llevado a la construcción de múltiples tipos de máquinas para hacer posible su aprovechamiento.
Aunque una máquina térmica de baja temperatura es muy difícil de construir en el laboratorio, sí podemos estudiar varios aspectos de la conversión de la energía de las mareas y de las olas a pequeña escala, como veremos en los siguientes experimentos. En ellos simularemos tanto el desnivel que puede producir la marea como el movimiento oscilatorio que tienen las olas.
Energía Mareomotriz
Es energía mecánica producto del movimiento de las mareas y las olas del mar. El Movimiento de mareas es generado por la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna. Tal movimiento se utiliza para traspasar energía cinética a generadores de electricidad.
La gran dificultad para la obtención de este tipo de energía es su alto costo y el establecimiento de un lugar apto geográficamente para confinar grandes masas de agua en recintos naturales.
Importancia del Mar
La necesidad de agua en el hombre, los animales y las plantas es bien conocida. La vida se originó en los océanos y salió de ellos cuando aprendió a desarrollar una piel impermeable, para retener el agua con ella. Somos, sin duda, animales de agua, sólo que la tenemos por dentro, no por fuera.
La cantidad absolutamente indispensable para el mantenimiento de la vida de un adulto normal en el calor más intenso del desierto varía de 7 a 15 litros, según la temperatura y el tipo de actividad que realice. En clima templado, la cantidad de agua que el hombre necesita diariamente se calcula en 2 litros.
El agua se está convirtiendo en un bien escaso, ya que no cesa de aumentar su consumo como resultado del crecimiento de la población y el incremento del nivel de vida. En el tercer mundo, el consumo medio de agua por habitante es del orden de 50 litros diarios, mientras que en las naciones industrializadas sobrepasa los 500 litros por día.
LA HIDROSFERA
La hidrosfera incluye los océanos, mares, ríos, agua subterránea, el hielo y la nieve. Los océanos cubren aproximadamente tres cuartas partes de la superficie terrestre, con una profundidad promedio de 3.5 km, lo que representa 97% del total de agua de nuestro planeta. En ellos se han encontrado al menos 77 elementos, siendo con mucho los más importantes Na y CI, que junto con el Mg y el bromo, Br, son de los pocos que se explotan comercialmente a partir del agua de mar. En la actualidad, se supone que prácticamente todos los elementos están presentes en los océanos.
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Concentración de algunos elementos en 1 km³ de agua de mar | |||
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Elemento |
Miles de toneladas |
Elemento |
Kg |
|
Cl |
21 485 |
U |
3 360 |
|
Na |
11 883 |
Ag |
240 |
|
Mg |
1 536 |
Ne |
120 |
|
S |
1 003 |
Th |
48 |
|
Br |
73 |
Au |
4.8 |
Aunque propiamente no del agua de mar, sino debajo de ella, del lecho marino del Pacífico central, cerca de las islas de Hawai, se han iniciado las investigaciones para extraer nódulos de manganeso, Mn (del tamaño de una pelota de golf o una papa pequeña). Estos nódulos son una fuente renovable de minerales, ya que se forman a partir del manto al ritmo de entre 6 y 10 toneladas al año y contienen principalmente Mn y Fe, además de cantidades pequeñas de Ni, Cu, Co, Zn, Cr, U, W y Pb. El agua dulce representa 3% del total y de esta cantidad aproximadamente 98% está congelada, de allí que tengamos acceso unicamente a 0.06% de toda el agua del planeta.
