Carbonización para niños
La carbonización es un proceso en el que una sustancia orgánica se convierte en carbono. Esto ocurre cuando materiales como plantas o madera pierden elementos como hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Al mismo tiempo, su cantidad de carbono aumenta. Este proceso se logra aplicando calor, lo que se conoce como pirólisis o destilación destructiva.
La carbonización es fundamental para la formación de combustibles fósiles, como el carbón. Estos se forman a partir de restos de plantas que se han transformado a lo largo de mucho tiempo. También se usa para producir coque a partir de carbón o para fabricar carbón vegetal a partir de madera.
Contenido
Carbonización: ¿Qué es y cómo funciona?
La carbonización es una reacción compleja. En ella, ocurren muchos cambios al mismo tiempo. Por ejemplo, se eliminan átomos de hidrógeno, se unen moléculas y se reorganizan sus partes.
Este proceso es mucho más rápido que la coalificación, que es la formación de carbón natural. La velocidad de la carbonización es muy superior.
La cantidad de calor que se aplica controla cuánto carbono queda en el material. Por ejemplo, a temperaturas muy altas, el residuo puede contener más del 99% de carbono. La carbonización a menudo libera calor, lo que significa que podría mantenerse por sí misma. Incluso podría usarse como una fuente de energía.
¿Cómo se forma el carbón y otros materiales?
La carbonización puede ocurrir de forma natural o ser provocada por el ser humano.
La carbonización en la naturaleza
Cuando un material orgánico se expone a un calor muy intenso y repentino, puede carbonizarse muy rápido. Esto lo convierte en carbono sólido. Un ejemplo de esto ocurrió en la antigua ciudad de Herculano. Cuando un volcán entró en erupción, el calor extremo transformó muchos objetos de madera en carbono.
La carbonización para hacer carbón vegetal
Para hacer carbón vegetal de forma industrial, la madera se calienta a más de 280 grados Celsius. Este proceso libera energía. La madera se va descomponiendo hasta que solo queda el residuo carbonizado, que es el carbón vegetal. Si no se añade más calor, el proceso se detiene alrededor de los 400 grados Celsius. Este carbón todavía puede contener algo de alquitrán y cenizas de la madera original.
¿Es segura la carbonización?
La carbonización produce algunas sustancias que pueden ser perjudiciales. Por eso, es importante tomar precauciones para reducir los riesgos.
Precauciones con los gases y humos
El gas que se produce durante la carbonización contiene mucho monóxido de carbono. Este gas es venenoso si se respira. Por eso, cuando se trabaja cerca de los hornos, es crucial que haya buena ventilación. Esto ayuda a dispersar el monóxido de carbono.
Los humos y alquitranes de la carbonización pueden afectar el sistema respiratorio a largo plazo. Las viviendas deben estar lejos de las zonas de producción de carbón. Así, el viento se lleva el humo lejos de las personas.
Cuidado con el agua y la piel
Los alquitranes y otros líquidos pueden irritar la piel. Es importante usar ropa protectora y seguir procedimientos que eviten el contacto prolongado.
Estos líquidos también pueden contaminar ríos y afectar el agua potable. También pueden dañar a los peces. Por eso, los líquidos de las operaciones de carbonización deben recogerse en estanques. Allí se dejan evaporar para que no lleguen a los ríos. Afortunadamente, los hornos más sencillos no suelen producir líquidos, sino vapores que se dispersan en el aire. En estos casos, es más importante cuidar la contaminación atmosférica.
Usos interesantes de la carbonización
La carbonización no solo se usa para hacer carbón. También tiene otras aplicaciones en la ciencia.
Un catalizador para el biodiésel
En un estudio, la carbonización se usó para crear un nuevo material. Este material sirve como catalizador para producir biodiésel. Se hizo a partir de etanol y ácidos grasos. El catalizador se creó carbonizando azúcares simples, como la glucosa. Los azúcares se calentaron durante 15 horas a 400 grados Celsius. Esto formó un residuo de carbono negro. Luego, este material se trató con ácido sulfúrico. Así se le añadieron partes que lo hacían útil como catalizador.
La importancia de la carbonización en la industria
La etapa de carbonización es muy importante en la fabricación de carbón vegetal. Aunque no es la más cara, si no se hace de forma eficiente, puede afectar toda la producción. Un bajo rendimiento en esta fase aumenta los costos y el desperdicio de recursos.
Galería de imágenes
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Una serie de procesos que implican la carbonización.
Véase también
En inglés: Carbonization Facts for Kids
