La sostenibilitat fa referència a la capacitat d'un procés o producte de no comprometre innecessàriament recursos naturals i aliens. Promou l'administració de recursos per a satisfer les necessitats actuals sense posar en risc les necessitats futures.
Conjunt d'objectius globals per erradicar la pobresa, protegir el planeta i assegurar la prosperitat per a tothom com a part d'una nova agenda de desenvolupament sostenible. Els objectius van ser adoptats l'any 2015 i s'han d'assolir l'any 2030.
La tria d'un procés tecnològic sostenible o altre es veurà enriquida pels factors següents:
Participació ciutadana: Tecnologies que acostin col·lectius per a una solució sostenible més efectiva, tenir en compte l'opinió dels experts però també de persones directament implicades.
Atenció a la globalitat: En un món globalitzat, les solucions tecnològiques hauran de ser sensibles al context on s'aplicaran.
Flexibilitat i dinamisme: Les solucions actuals en un futur no poden ser viables en un futur, a causa dels avenços tecnològics i els canvis de les percepcions humanes.
Criteris de dimensió ambiental: protecció de la biodiversitat i gestió de la capacitat de càrrega d'un ecosistema.
Criteris de la dimensió econòmica: eficiència en l'ús del capital i creixement econòmic.
Criteris de la dimensió social: eliminació de la pobresa, cohesió social, mobilitat, llibertat de grups i individus.
Les matèries primeres que s'obtenen de processos extractius terrestres poden classificar-se segons la procedència:
Origen mineral: Jaciments terrestres en forma d'amalgames i mescles minerals amb altres minerals (ferro, or i plata).
Origen fòssil: Bosses de residus orgànics fossilitzats i sotmesos a llargs processos fisicoquímics de sedimentació que donen com a resultat hidrocarburs (petroli, gas natural, carbó).
Matèries primeres renovables: es reposen naturalment o tenen una font d'origen inesgotable si es prenen mesures correctes en l'extracció.
Matèries primeres no renovables: reserves limitades que arribaran a esgotar-se.
Matèries primeres superabundants: no són exactament renovables, però l'abundància de les seves reserves és tan gran que s'enten com a inesgotables.
La mena
Part de l'extracció del mineral que conté el material apreciat o que es desitja i que en la majoria dels casos, és menor a la ganga.
La ganga
Part de l'extracció del mineral que té poca o no conté mena, i que normalment és matèria semblant a la grava, roca, sediments o sorra.
Cristalls de cassiterita (mena), un mineral de gran valor comercial, en una matriu de ganga de quars.
Imatge recuperada de la Viquipèdia amb llicència CC0.
Resolució de problemes de proporcionalitat Ganga-Mena
Sabent un percentatge de la riquesa del mineral desitjat, es pot calcular quina quantitat de mena o de ganga que s'obtindria d'una certa quantitat extreta.
Per la resolució d'aquests problemes, s'ha d'aplicar proporcionalitat, seguint aquests passos:
Si volem saber la quantitat de mena:
100% -----> Massa del mineral que s'extraurà
(percentatge de la riquesa de la mena en el terreny d'extracció) -----> X (massa de la mena)
Si volem saber la quantitat de ganga:
100% -----> Massa del mineral que s'extraurà
(percentatge de ganga en el terreny d'extracció) -----> X (massa de la ganga)
La massa total d'un mineral és de 150 kg, si sabem que el percentatge de mena és del 15% quina quantitat de mena en kg obtindrem?
R/ obtindrem 22,5 kg de mena.
L'ús d'aigua com a recurs hídric és sostenible si es dona en un desenvolupament capaç de satisfer necessitats d'aigua dolça en quantitat i qualitat d'aigua: de generacions actuals, dels ecosistemes relacionats, i de generacions futures.
Aplicacions habituals de recursos hídrics:
Per a usos consumptius:
Usos agrícoles:
Relacionats amb l'agricultura.
Representen el consum percentual més gran
Usos domèstics/urbans:
Segons les necessitats d'aigua dels habitatges, comerços i serveis públics.
Usos industrials: en multitud de processos industrials.
Com a matèria primera, refrigerant en circuits oberts d'aigua, agent de neteja, dissolvent de vessaments, etc.
Per a usos no consumptius:
Usos energètics: l'aigua s'utilitza fonamentalment en circuits tancats per a la producció d'energia elèctrica a partir d'energia tèrmica.
Usos recreatius: comprenen la utilització d'embassaments, rius, llacs i mars per a oci i activitats esportives.
Navegació: per a transport de persones i mercaderies.
Usos ambientals o ecològics: es refereixen a la quantitat mínima d'aigua que han de tenir els ecosistemes aquàtics per mantenir l'equilibri ecològic.
Criteris per fer un consum responsable de l'aigua
Actualment, amb els efectes adversos del sobreescalfament global, les reserves d'aigua dolça en els casquets polars s'estan perdent en fondre's i mesclar-se amb aigua salada, mentre que l'aigua dolça liquida està sent sobreexplotada. El futur i la conserva d'aigua depèn de la gestió més sostenible de la demanda, per a complir aquesta gestió necessitem:
Gestió de l'oferta:
Infraestructures més grans i eficients (aqüeductes o canals, dipòsits...).
Tècniques de tractament, recuperació i potabilització d'aigua millorades.
Gestió més sostenible de la demanda:
Canvi d'hàbits i protecció dels ecosistemes per protegir el cicle de l'aigua.
Gestió integral de conques o recursos hídrics: directrius, polítiques i accions conjuntes per sobre de països.
Coordinació d'actuacions d'àmbit local (la suma de petites solucions afecten la totalitat dels recursos hídrics).
Tecnologies encara més netes i eficients.
La qualitat de l'aigua
indicadors físics: olor, gust, temperatura, terbolesa, matèria en suspensió i conductivitat (elèctrica o radioactiva).
Indicadors químics: pH, duresa, composició en clorurs, nitrogen i fòsfor, existència de metalls pesants en dissolució, quantitat d'oxigen dissolt, DQO, DBO
indicadors biològics: nivells de virus, bacteris, algues, protozous, rotífers, macroinvertebrats
Tractaments
• Fisicoquímiques: coagulació-floculació
• Biològiques: aeròbic i anaeròbic
• Membranes: osmosi inversa
Transport i mobilitat sostenible
La natura és essencialment estàtica i, per tant, les estructures naturals són molt sensibles a l'increment de desplaçaments horitzontals.
L'impacte de la mobilitat es determina amb la capacitat de càrrega respecte a la mobilitat humana, que és el màxim nombre de desplaçaments humans o d'origen humà que un ecosistema pot suportar sense sobrepassar un límit de deteriorament.
Algunes mesures que podem prendre per a tenir una mobilitat més sostenible són:
Automòbils multiusuari o “car sharing” per a aprofitar l'espai dels automòbils. A través de, per exemple, plans de mobilitat d'empresa que apuntin a aquest objectiu.
Construcció de carrils exclusius per a busos i tramvies urbans.
Foment de l'ús de la bicicleta: sistemes públics, construcció de carrils exclusius, estacionament.
Vehicles elèctrics (motocicletes, cotxes, autobusos): no generen emissions i disminueixen la contaminació auditiva, pel fet que pràcticament no fan soroll.
L'energia és la capacitat en realitzar un treball, bàsicament, per a fer qualsevol cosa que provoqui un canvi. Es mesura en Joules (J). Hem de fer un ús responsable de l'energia (ús necessari sense malbaratar-ne), cada cop en necessitem a totes les comunitats humanes del món.
L'energia no es pot crear ni destruir, només es transforma i es conserva.
En física un treball és el fet d'aplicar força sobre un cos i desplaçar-lo. Es presenta en W (de l'anglès work) i la seva unitat és el Joule (J).
F = Força aplicada (Newtons, N)
d = Distància que ha recorregut l'objecte (m)
La Força
Recorda que la «Força» és un fenomen que pot modificar, el moviment, la forma, la integritat; (etc.) d'un cos (tant com si és estàtic com si no ho està). Pot modificar-lo en diferents aspectes com per exemple, la seva velocitat, la seva direcció, frenar-lo, accelerar-lo, destruir-lo, deformar-lo, etc. La «Força» calcula de la següent manera:
F = m · a
La “F” és de «Força», la “m” és de massa (kg en aquest cas), la “a” és acceleració (en molts casos, 9,81(m/s2), ja que, és la gravetat de la terra). La «Força» es mesura en “Newtons” (N).
Potència
Un mateix treball es pot efectuar de manera ràpida o a poc a poc. Per tal d'avaluar la rapidesa amb la qual es realitza un treball es defineix la potència P. La seva unitat és el watt (W).
W = treball (joule, J)
t = temps transcorregut (s)
La unitat de Potència en el Sistema Internacional és el watt (W):
1 W = 1 J / 1 s
Hi ha altres unitats de potència com el cavall de vapor (CV) i el quilowatt:
1CV = 735 W
El quilowatt·hora (kWh) és una unitat de treball:
1 kWh = 1000 W · 3600 s = 3600000 J = 3,6 · 106 J
L'eficiència energètica és la capacitat per a obtenir els millors resultats en qualsevol activitat emprant la menor quantitat possible de recursos energètics. L'eficiència energètica la podem calcular així:
e = Eútil/Econs
e = l'eficiència obtinguda d'un procés
Econs = l'energia consumida en un procés
Eútil = el treball útil (desitjat) obtingut del procés