tecnoloxia.org

Tecnoloxía na Educación Secundaria

Boias recollendo datos do mar

AGuarda2Estamos en plena alerta laranxa. En meteogalicia avisan de fortes ventos e ondas de ata 8m de alto na costa.

Coñecer as condicións do mar é posible grazas á existencia dunha rede de boias océano-meteorolóxicas e de ondas, que ofrecen unha información moi útil para institutos meteorolóxicos, autoridades portuarias e marítimas, observatorios oceánicos, piscifactorías, instalacións de enerxía undimotriz ou maremotriz, … e para artistas!

Tele-Present Water

O artista David Bowen, na súa instalación Tele-Present Water, utilizou os datos recollidos por unha estación de boia situada no Pacífico extraendo información sobre a intensidade e a frecuencia do movemento da auga. A intensidade da onda e a frecuencia escálanse e transfírense a unha estrutura mecánica, que simula o movemento da superficie da auga na posición na que se atopa a boia.

[tele-present water from david bowen on Vimeo.]

David Bowen ten outros magníficos traballos tecnoartísticos. Podes velos na súa web.

Como funcionan?

A boias océano-meteorolóxicas dispoñen de multitude de sensores para recoller datos de temperatura, salinidade, radiación solar, condutividade, velocidade e dirección do vento, etc. Os datos son enviados a un satélite que, a súa vez, envía os datos a unha central de procesamento.

As boias de ondas encárganse de medir a altura das ondas e a súa dirección. Consta de acelerómetros, xiroscopios e un compás, aliméntanse a través de células solares e baterías recargables e constan dunha unidade de control e de comunicación que se encarga do procesamento e do envío de datos.

Gráfico dunha boia océano-meteorolóxica:

A boias galegas

Aquí tendes imaxes de boias que recollen datos na nosa costa: Cabo Silleiro, Langosteira, Ribeira e Sálvora

BoiaCaboSilleiro2 BoiaOndasLangosteira BoiaRibeira BoiaOndasSalvora

Podemos consultar en meteogalicia os datos que nos envía, por exemplo, a boia de Ribeira ou a boia de A Guarda

Este é un gráfico dos datos do vento recollidos hai dous días pola boia de A Guarda:

AGuardaVento

A boia de Cabo Silleiro rexistrou en 2014 un máximo de 11,5m de altura de onda. Aquí tedes un gráfico cos datos recollidos por esta boia:

SILLEIRO_pontevedra

Sensores

Para medir as ondas necesitamos acelerómetros, xiroscopios e un compás. Que función ten cada un na boia? Como funciona un anemómetro? Que tipo de sensor de temperatura utilizan as boias? Sería posible unha boa predición meteorolóxica e do estado do mar sen a existencia de sensores, sistemas de procesamento de datos e de comunicación?

… comezamos co tema de sensores en Tecnoloxía Industrial II.…

Cortinas de auga

Randearse nun parque pode resultar máis emocionante se o facemos a través dunha cortina de auga como a do vídeo. Está todo calculado para que non haxa auga no momento en que pases pola vertical.

[youtube:Waterfall Swing – World Maker Faire]

modulos-de-distribucion-de-agua_cortina-de-agua-digital

Imaxe: Safe-Rain

Para crear o muro de auga, esta é bombeada ata a parte superior da estrutura, onde hai unha canle distribuidora na que se sitúan unha serie de electoválvulas, que abrirán ou pecharán o paso da auga ao exterior segundo as ordes eléctricas que reciba dun controlador. Neste caso, uns sensores montados no bambán recollen información sobre o ángulo e a velocidade de cada balanceo e envíana ao controlador que, mediante software, calcula cando se deben abrir e pechar as electroválvulas para que se cree un burato na parede de auga no momento preciso.

Mediante este sistema poden crearse cortinas de auga con letras, gráficos, animacións, efectos luminosos, etc.

Un exemplo podémolo ver neste vídeo, no que se mostra unha fonte na estación de Osaka (Xapón) que, aparte de funcionar coma reloxo indicándonos a hora, entretén a xente con todo tipo de figuras e animacións feitas con auga.

[youtube:Waterfall Graphic Print (Osaka Station City) 1]

Na web de Safe-Rain explican como se fan este tipo de cortinas de auga dixital ou as fontes danzantes que atopamos nas prazas de moitas cidades.

Hai anos fixéramos en 4º unha fonte intermitente utilizando unha bomba de auga controlada por un 555. Cunha placa arduino sería máis fácil de programar, e poderíanse crear efectos curiosos. Queda no aire coma idea para un proxecto de control e robótica.…

Demolición de presas

Houbo un tempo en que alá onde había un río con suficiente caudal construíase unha presa para facer un encoro que alimentase unha central hidroeléctrica. Despois da desfeita é cando nos damos de conta da destrución dos ecosistemas e queremos recuperalos, polo menos é así en algures.

Neste vídeo podes ver a demolición controlada da presa de Condit, que restablece o caudal natural do río White Salmon (Estado de Washington, EEUU):

[youtube: Spectacular Time Lapse Dam Removal Video] (Visto en likecool)

A maioría das centrais hidroeléctricas que existen en Galicia non cumpren a Directiva Marco da Auga (DMA), que asegura o estado ecolóxico dos ríos, e moitas construíronse máis por intereses económicos de particulares que por necesidades enerxéticas reais da poboación.

Neste vídeo falan do caso do encoro de A Baxe no río Umia, en Caldas de Reis:

[youtube: Demolicion de presas en telediario TVE1]

Centrais hidroeléctricas? Poden ser necesarias, pero non a calquera prezo. Cómpre un uso e aproveitamento máis racional dos recursos e espazos naturais, pois son patrimonio de todas as persoas.

Para a reflexión:
[Lista de reprodución de youtube: Defendendo os Rios da Amazônia]

 

Para repasar o funcionamento das centrais hidroeléctricas:

Auga interactiva que non molla

Hai tempo que non amoso nada sobre instalacións tecnoartísticas, así que hoxe vai unha: Waterboard, de Mark Burton

Trátase dunha pantalla interactiva que permite xogar con auga sen mollarse. Cun rotulador ou co propio corpo podemos debuxar o camiño que queremos que sigan os chorros de auga que aparecen pola parte superior da pantalla e obter así efectos interesantes.

Podes velo neste vídeo:


[youtube: The WaterBoard]

O timo dos purificadores de auga

Hoxe vai un off-topic, pois non vou falar de tecnoloxía, senón de química. O post saíume un pouco longo, pero non quería deixar fóra detalles.

Isto vén a conto da visita á miña casa dun comercial dunha empresa de purificadores de auga, que se ofreceu a analizar a auga de consumo da miña vivenda e facer una demostración da súa pureza. Nunca recibo vendedores a domicilio, pero neste caso tiña curiosidade polo que ían contar xa que soábame que había un timo por alí agochado.

Recoñezo que a química téñoa bastante esquecida, pero non o suficiente para darme de conta do fraude da demostración. Isto foi o que pasou:

A preparación

Despois da presentación, o comercial pediunos 4 vasos de auga.

1- Auga da traída.
A auga da traída vén clorada para desinfectala e evitar a proliferación de microorganismos patóxenos. Este cloro atópase na auga en forma iónica Cl ou combinado con outros elementos, sobre todo hipocloritos ClO.

2 – Auga purificada
Tratou a auga da billa mediante un trebello de osmose inversa que levaba nunha maleta, similar ao da imaxe:
osmosis_trebello.jpg

A osmose inversa é un proceso físico que consiste en facer pasar auga a través dunha membrana semipermeable dende unha solución máis concentrada a unha menos concentrada mediante a aplicación de presión. As sales en disolución quedan retidas na membrana.
osmosis.jpg

3- Auga fervida
Ao ferver a auga da traída, a auga pura evapórase e aumenta a concentración de sales en disolución.

4- Auga mineral
Contén moitas sales en disolución, como poden ser sales de sodio, magnesio, calcio, etc.. Podédelo ver no etiquetado das botellas.

Unha vez colocados os vasos enriba da mesa comezou a festa.

Cloro canceríxeno?

O primeiro que soltou foi que o cloro da auga é tóxico, provoca cancro e infinidade de enfermidades. A intención non é outra que asustar á xente sobre o consumo de auga da traída.

sal.jpgVaia! Entón ollo con botarlle sal á comida. O sal común é cloruro de sodio, NaCl, que ao disolverse na auga sepárase nos ións Cl e Na+. Como pode dicir que o cloro canceríxeno?

O que si é tóxico é o gas cloro Cl2, pero non é precisamente gas cloro o que atopamos na auga que temos na casa.

En referencia ao cloro da auga, non está demostrado cientificamente que os compostos derivados provoquen cancro, aínda que algúns xornais publicasen artigos sensacionalistas dicindo que si. O que si está demostrado é a súa eficacia na desinfección da auga, e hai que ter en conta que as augas urbanas están sometidas a estritos controis de calidade periódicos.

Eses horribles electrólitos

Despois de poñer o cloro coma un veleno que debíamos evitar a toda costa se non queríamos morrer de cancro dixo que ía determinar a cantidade que levaba cada un dos vasos que había enriba da mesa.

conductivimetro.jpgO primeiro que fixo foi utilizar un condutivímetro.

Como o seu nome indica, mide a condutividade da disolución, e determina así a concentración de electrólitos que contén en ppm (partes por millón)
Os electrólitos son ións, que ao seren partículas cargadas responden cando aplicamos unha diferencia de potencial. Canto maior sexa a concentración de sales maior condutividade terá a auga.
Esta sales poden ser Na+, Cl, Ca++, ClO, etc.

Despois de facer a proba comprobouse que a maior concentración de electrólitos tíñaa a auga mineral, logo a fervida, logo a da traída, e a purificada practicamente non tiña.

Claro que o comercial non o explicaba así, senón que se aproveitaba de que non todo o mundo sabe o que é un electrólito e daba a entender que o que estábamos medindo era a concentración de substancias perigosas e contaminantes da auga. Vamos, que todas as augas teñen unha concentración elevadísima de algo horrible excepto a purificada co seu aparello.

O cloro pégase á comida!

ortotolidina.jpgPara demostrar doutro xeito a concentración de cloro na auga fixo un novo experimento. Botou unhas gotas de ortotolidina en cada un dos vasos. A ortotolidina reacciona co cloro disolto e tinxe de amarelo a disolución. Canto maior sexa a concentración de cloro máis escura resulta.

Hai que ter valor para dicir que o cloro é canceríxeno e que logo utilice ortotolidina para a demostración, composto que está catalogado como probable canceríxeno humano pola Organización Mundial da Saúde (OMS) e o Centro Internacional de Investigacións contra o Cancro (CIIC). De feito xa está retirado o seu uso nos test de cloro das piscinas.

Evidentemente a auga tratada por osmose inversa quedou completamente transparente.

O seguinte foi dicir que o cloro se pega á comida e estámolo consumindo, nun ton que vía a dicir algo así como que esta substancia horrible, canceríxena e tóxica é absorbida pola comida.

Para facer a demostración pediunos unha mandarina, partiuna pola metade e meteuna nun vaso. Ao cabo dun tempo desaparecía a cor amarela da auga, e a conclusión foi que “o cloro pégase aos alimentos e estádelo consumindo!”

aceitunas.jpgVaia, pois iso é o mesmo que cando metemos unhas anchoas en sal. O cloruro sódico é absorbido por elas. O mesmo ocorre con esas olivas que comemos, que non viñan salgadas da oliveira. As sales absórbense polas células dos organismos, pero iso non ten por que ser prexudicial. Pero claro, se non pensamos niso e nos deixamos sorprender polo experimento da desaparición do ton amarelo caemos na trampa.

Toda esa porcallada que leva a auga que bebemos.

electrolisis.pngO último experimento foi unha electrólise en cada un dos vasos de auga.  A electrólise é unha reacción química que se produce aplicando a electricidade.

Necesítase unha disolución con contido en electrólitos (sales disoltas, como Cl-) para que funcione como medio condutor eléctrico. Aplícase corrente continua mediante uns electrodos (ánodo e cátodo) de xeito que os ións son atraidos por cada electrodo segundo a súa carga.
Nos electrodos prodúcese unha transferencia de electróns entre os elementos que forman o electrodo e os ións, producíndose novas substancias.

Non estou segura da composición dos electrodos do aparello que utilizou, pero parecéronme de aceiro e aluminio. Tampouco sei cal é exactamente a reacción química que se produciu (e se alguén a sabe agradézolle que mo diga), pero ao facer a electrólise en cada un dos vasos obtívose o resultado dun precipitado noxento en cada un deles, excepto no da auga purificada, xa que ao eliminarlle os electrólitos non produce a reacción.
Supoño que se trata dun precipitado de ferro.

vasos.png
(imaxe collida de aquí)

A mensaxe do comercial era que todo ese precipitado que estabamos a ver eran substancias que se atopaban na auga que consumimos, era a porcallada que leva agochada e que non se ve, e que grazas ao seu experimento sacabámola á luz.

De novo aprovéitanse do descoñecemento da xente, pois non todo o mundo sabe o que é unha electrólise e que nesa reacción se producen novas substancias, e fan crer que todo iso estaba na auga.

O final

O comercial xa se dera de conta que na miña casa non ía vender nada, e deixou sen explicarnos cousas que tiña preparadas. A intención era a de vender un purificador de auga de nada menos que 2.500 €.

Están indo polas casas e pisos de moitas cidades de Galicia, e aprovéitanse da xente maior sen estudos e preocupada pola súa saúde para facerlle crer que a auga da traída, a do pozo ou a auga mineral embotellada son malísimas. Non é que o aparello que venden sexa malo (o prezo si), pero dende logo que os métodos que empregan para convencer á xente son un auténtico timo.

Síntome na obriga, polo tanto, de avisar destes feitos para evitar na medida do posible que máis xente sexa vítima deste fraude. E tamén destacar a importancia de que a ciencia e a tecnoloxía formen parte da cultura da poboación. A incultura científica e tecnolóxica fainos vulnerables ante aos fraudes, timos, crenzas e lendas urbanas.…