INFLUENCIA DE LA FUENTE ENERGÉTICA SOLAR SOBRE EL CALENTAMIENTO GLOBAL Y CAMBIO CLIMÁTICO DEL PLANETA

Transcripción

1 INFLUENCIA DE LA FUENTE ENERGÉTICA SOLAR SOBRE EL CALENTAMIENTO GLOBAL Y CAMBIO CLIMÁTICO DEL PLANETA 1. PRESENTACIÒN En la elaboración del balance térmico de cualquier sistema analizable, siempre la fuente de calor resulta de importancia relevante. Cumpliendo el compromiso tecnológico de efectuar una investigación aplicada sobre los factores que influencian el calentamiento global de nuestro planeta, aprovechando la formidable información técnica que podemos consultar en Wikipedia y otras publicaciones disponibles en Internet, sin pretender ningún tipo de autorìa, pero aplicando nuestra experiencia y reconocido nivel de especialización en el campo termodinàmico, para aplicar con criterio y objetividad la información en el campo científico tecnológico técnico, presentamos en este artículo la que constituye la fuente energética universal de nuestro mundo conocido, para establecer cuanto influencia el calentamiento global y cambio climático. Siendo el Instituto Latinoamericano de Innovación Tecnológica en Combustión ilitec un organismo creado para trabajar con la realidad, sin ningún tipo de influencias comerciales, políticas y/o cualquier otro interés particular, consideramos que podremos establecer las verdaderas causas del cambio climático que genera el calentamiento global y que definitivamente nos afecta en diversa medida en cualquier latitud de la tierra. Procuraremos motivar a nuestros clientes y asociados a participar en este proyecto de investigación, siempre que se mantengan tan objetivos y éticos como nosotros y nos sentimos muy muy motivados y optimistas por esta tarea que nos hemos propuesto, porque el camino que debemos transcurrir resulta verdaderamente apasionante, pero al mismo tiempo lógico y simple como la misma naturaleza, por lo que nos negamos a considerar que organismos como el CERN, la Agencia Internacional de la Energía y muchos otros resultan tan objetivos como nosotros pretendemos serlo, por identificar que por encima de objetivos altruistas y mantener la ética profesional como premisa, se orientan al manejo irresponsable del conocimiento con el propósito de conseguir inmensos recursos financieros. Consideramos indispensable mantener la trilogía indivisible de ciante, tecnología y técnica para evitar manejar el desarrollo del conocimiento (ciencia) con propósitos aplicables (tecnología), utilizando técnicas útiles y eficientes; el resto no sirve para nada rigurosamente ético, comprobado y demostrable.

2 2. Estructura y composición del Sol Lo que podemos observar del sol desde la tierra es lo que podríamos llamar su cascarón exterior y se denomina Fotósfera. Desde el núcleo que ya hemos analizado como reactor de la fusión nuclear entre los isótopos (Deuterio y Tritio) en anteriores artículos, a temperaturas que llegan a la inimaginable temperatura de 10 millones de C, las emisiones radiantes atraviesan varias capas que van absorbiendo calor, hasta los C que han determinado los científicos que lo estudian, encontramos en esta última capa llamada fotósfera. En la Figura 1 podemos observar las diferentes capas mencionada concéntricas, pudiendo apreciar también algunos fenómenos y reacciones que se producen en su entorno y seguramente producen cierto nivel de variación en las emisiones que se desprenden de esta bola de fuego que constituye la estrella de nuestro sistema solar.. Figura 1 Estructura Solar El sol se compone de los mismos materiales que encontramos en la tierra y los otros planetas, porque todo el sistema tiene el mismo origen al formarse en la Vía Láctea; sin embargo, tales materiales no se distribuyen en la misma forma ni se comportan en la misma forma, abriendo un panorama formidable de investigación fisicoquímica. Analicemos las capas que conforman el sol, desde adentro hacia afuera: Nucleo: La zona donde se produce la fusión nuclear en la forma que ya hemos analizado, por lo que puede considerarse el generador de la energía solar.

3 Zona radioactiva: La emisión de energía en forma de fotones y conteniendo los neutrinos, al intentar al exterior, son reabsorbidos y redireccionados formando esta inmensa bola de fuego a grandes temperaturas y con carga radioactiva, demorando años en desprenderse. Zona convectiva: Grandes columnas de gas caliente ascienden hasta la fotosfera y vuelven a descender cuando se enfrían. Fotosfera: Desde esta capa se irradia el calor al espacio a temperaturas moderadas respecto a las que se encuentran en el núcleo. Aparecen manchas oscuras y alrededor zonas brillantes que son las fáculas, con temperaturas superiores a la de esta capa, estando vinculadas a los campos magnéeticos. Cromosfera: Solamente se puede apreciar en eclipses solares, tiene color rojizo, baja densidad y temperaturas muy elevadas que alcanzan medio millón de C. Se forma por gases enrarecidos y en ella se forman fortísimos campos magnéticos. Corona: Capa de gran extensión, altas temperaturas y baja densidad, formada también por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían constantemente de forma y apariencia, resultando impresionante cuando puede observarse durante eclipses. En la Figura 2 se observa la apariencia exterior del sol, pudiendo apreciarse las zonas exteriores mencionada y algunos fenómenos que influencias los emisiones de energía al sistema solar. Figura 2

4 3. Composición del sol En el siguiente cuadro se muestra la composición química del sol: Símbolo % Hidrógeno H 92,1 Helio He 7,8 Oxígeno O 0,061 Carbono C 0,03 Nitrógeno N 0,0084 Neón Ne 0,0076 Hierro Fe 0,0037 Silicio Si 0,0031 Magnesio Mg 0,0024 Azufre S 0,0015 Otros 0,0015 Cuando la mayor parte del Hidrógeno se convierta en Helio será el fin de nuestro sistema solar, más o menos dentro de 50 mil millones de años. 4. Actividad solar El Sol es una estrella que consume materia y produce energía, pero su manifestación exterior varía según las zonas y también a lo largo del tiempo. Esta actividad solar se refleja como manchas, protuberancias o llamaradas y viento solar. Manchas solares: Las manchas solares tienen una parte central más oscura llamada umbra, rodeada de una región más clara llamada penumbra. La oscuridad de las manchas solares se debe a que más frías que la fotosfera que las rodea (Figura 4).

5 Figura 4 Manchas solares en la Fotosfera Las manchas son el lugar de fuertes campos magnéticos, siendo posible que ellos eviten la convección debajo de ellas, lo que explicaría sus bajas temperaturas. Pueden durar varios días o meses, permitieron establecer que el sol rota cada 27 días, visto desde la tierra. El número de manchas solares en el sol cambia en un periodo de 11 años, lo que se conoce como el ciclo solar, estando la actividad del sol estrechamente vnculada con este ciclo. Protuberancias solares: Son enormes chorros de gas caliente expulsados desde la superficie del sol. Que se extienden a muchos miles de kilómetros. Las llamaradas mayores pueden durar varios meses (Figura 5). El campo magnético del sol desvía algunas protuberancias que se producen en la cromosfera a unos C de temperatura formando un inmenso arco. Las protuberancias son fenómenos espectaculares que aprecen en el limbo del sol como nubes flameantes en la alta atmósfera y corona interior, estando formadas por nubes de materia a menor temperatura y mayor densidad que su entorno. Las temperaturas en su parte central son alrededor de una centésima de la que se encuentra en la corona, mientras que su densidad es unas 100 veces la de la corona ambiente.; por lo tanto, la presión del gas dentro de una protuberancia es aproximadamente igual a la que la rodea.

6 Figura 5 Protuberancias solares Viento Solar Es un flujo de partículas cargadas, principalmente protones y electrones, que escapan de la atmósfera externa del sol a altas velocidades y penetran en el sistema solar. Algunas de estas partículas cargadas quedan atrapadas en el campo magnético terrestre, girando en espiral a lo largo de las línea de fuerza de uno a otro polo magnético. Las auroras boreales y australes son el resultado de las interacciones de estas partículas con las moléculas del aire. La velocidad del viento solar es de cerca de 400 kilómetros por segundo cerca de la órbita de.la tierra (Figura 6) Figura 6 Viento solar

7 5. Cuanto puede influenciar el sol el calentamiento global en la tierra Como hemos podido apreciar en los puntos analizados, la fuente energética solar presenta muchos factores variables en su estructura que afectan las condiciones del calor emitido al sistema solar. A partir de la Troposfera existen fenómenos termodinámicos que alteran en forma considerable las temperaturas y niveles de emisión térmica, tales como las manchas, protuberancias y vientos solares. Considerar que las emisiones solares que llegan a nuestro planeta son invariables resulta una utopá, por las siguientes razones: 5,1 Intensidad térmica en la superficie solar Para calcular el calor transmitido por radiación se aplica la fórmula: en donde: Q r : calor emitido por radiación por m 2 y hora (Kcal/h.m 2 ) C : constante de valor = 4,92 x 10-8 h.m 20 K 4 : emisividad del material, que depende de la naturaleza del cuerpo radiante. T 1 = Temperatura del cuerpo emisor 0 K ( 0 C + 273) T 2 = Temperatura del cuerpo receptor K ( 0 C + 273) Siendo la cantidad de calor transmitido por radiación proporcional al diferencia de temperatura a la 4ª- potencia, las variaciones de la condición en la superficie solar tendrán un efecto igualmente variable al llegar a nuestro planeta. 5.2 Impacto solar sobre la superficie de la tierra. Los rayos solares impactan en forma muy diferente en diferentes puntos y condiciones del planeta, debido a la forma elíptica y el giro alrededor de un eje inclinado, lo que establece condiciones muy variables para diferentes ubicaciones geográficas respecto a los polos y el ecuador. Recordando la influencia de la temperatura sobre las condiciones de transferencia de calor por radiación, en este campo consideramos prioritaria la radiación cuando se manejan temperaturas superiores a 800 C; asumir que las emisiones de CO 2 y H 2 O aumentan la emisividad de la atmósfera que se encuentra en promedio mundial a 15 C, resulta muy discutible.

8 5.3 Coincidencias cíclicas Al tratar sobre las manchas solares se manifestó la presencia de ciclos que influencia la temperatura superficial en forma periódica, formando ciclos de 11 años, los mismos que se asumen en la tierra para la presencia del fenómeno del niño, pudiendo asumir que podría existir una relación directa entre ambos fenómenos. CONCLUSIONES Considerando este primer análisis co mo el punto de partida de una investigación permanente sobre la influencia termodinámica de las condiciones de llegada de los rayos solares al planeta, podríamos considerar que existen muchas razones que podría resultar determinantes para las condiciones de calentamiento global del planeta, ocasionadas por las variaciones analizadas en la estructura y actividad de las diferentes capas que componen esta inmensa bola de fuego que constituye nuestra fuente energética universal. Al efectuar el análisis de todos los factores que podrían afectar el calentamiento global de nuestro lindo planeta azul, dependientes de la fuente térmica que nos proporciona la fuente energética vital, nos parece aparentemente muy probable que asumir directamente y sin un verdadero soporte termodinámico que los gases de combustión tengan tanta influencia sobre los fenómenos mencionados, pudiesen tener mayor motivación especulativa para conseguir recursos financieros con el fundamento de salvar el planeta, sin siquiera mencionar la forma de lograrlo con sustento técnico razonable.