Tecnologies 2 by Editorial Casals

ELS TEUS RECURSOS DIGITALS A:

TECNOLOGIES 2

www.ecasals.net/alumnes/tecnologies2eso

TECNOLOGIES 2

Xavier Àgueda, Jesús Aguilera, Yolanda Argemí, Raquel Barniol, Jordi Mazón, Montse Prats, Juan Francisco Quesada, Jonay Roda

Tecnologies 2 CAT CS4.indd 1

16/12/10 12:14

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 76

Obtenció i transformació de matèries primeres 1. La fusta 2. El paper 3. Metalls 4. Plàstics

COMPETÈNCIES BÀSIQUES Coneixement i interacció amb el món físic Classificació de les propietats dels materials. Experimentació de les propietats i les característiques de les fustes. Social i ciutadana Coneixement de les tècniques bàsiques emprades en la construcció i la fabricació d’objectes. Autonomia i iniciativa personal Treball al taller amb materials comercials i reciclats, emprant les eines de manera adequada i segura.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 77

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

El treball de miner consisteix a excavar l’escorça de la Terra per extreure’n minerals, dels quals s’obtenen els metalls. Es tracta d’una feina dura i, de vegades, perillosa. T’imagines en quines condicions treballen els miners? Saps com aconsegueixen treure el material a l’exterior?

Tots els materials s’obtenen dels recursos que ofereix la natura. Els metalls s'extreuen de diferents minerals. També podem aconseguir matèria primera metàl·lica reciclant els materials que ja hem utilitzat. De quina manera és més senzill obtenir els metalls? En quin cas hi ha una despesa menor?

Actualment hi ha un gran consum de material plàstic, ja que s’adapta a les necessitats actuals perquè és lleuger, inert i resulta fàcil d’obtenir i de transformar. Malauradament, a causa del gran ús que se’n fa, quan n’acaba la vida útil es genera un gran volum de residus plàstics. On creus que van a parar aquests residus? Els podem aprofitar?

Mira el vídeo següent amb fragments del documental Modern Marvels, Secrets of Oil, de l’any 2008, i contesta les preguntes següents: Per què diries que els plàstics són tan útils? Per què s’han de reciclar els plàstics? El plàstic és artificial, però hi ha un producte natural molt emprat amb propietats plàstiques. Saps quin és?

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 78

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

1. La fusta Obtenció i transformació A partir de la part llenyosa dels arbres i fins que s’obté la fusta com a material d’ús tecnològic, cal seguir tot un procés que consta dels passos que es descriuen tot seguit. Tala. Consisteix a tallar els arbres per la base. Es realitza en arbres que no estan en ple creixement ni són massa vells. La tala es du a terme a l’hivern, quan la circulació de saba és menor. Podem distingir dos tipus de tala.

Tala total. Es tala tot el bosc, ja que és una plantació creada per utilitzar-la com a fusta.

Aclarida. Se seleccionen alguns arbres del bosc i es talen. Això pot facilitar el creixement de la resta.

Poda o esbrancament. Un cop talats els arbres, se’n tallen les branques amb serres mecàniques. Transport a la serradora. Es fa per carretera, amb ferrocarril o per riu (pot ser surant sobre l’aigua perquè, en general, la fusta és menys densa que l’aigua). Escorçat. Es treu l’escorça en una cadena de corrons. Normalment l’escorça s’aprofita com a combustible o per a la jardineria. Serrat radial

Serrat pla

Serrat o trossejat. Es trosseja la fusta per obtenir taulers de distintes formes i mides. Hi ha diferents tipus de serrats. • Serrat pla. Consisteix en fer talls longitudinals del tronc en forma de taulons paral·lels entre si. És el mètode més senzill i barat. Presenta l'inconvenient que l'albura es contrau més que el duramen i causa la torsió dels taulons. • Serrat en quarts. Consisteix en dividir el tronc en quatre quadrants i a cada quadrant fer talls paral·lels. El principal inconvenient és que la fusta té tendència a fer cassoleta, és dir, a corbar-se transversalment. • Serrat radial. Consisteix en fer talls perpendiculars als anells anuals. S’evita la curvatura de la fusta però l’aprofitament és molt menor. Les línies de les vetes tenen un dibuix més decoratiu.

Serrat en quarts

Rentat. La fusta es renta submergint-la un cert període de temps en aigua per extreure’n diverses substàncies com els tanins, que s’usen principalment per adobar les pells. En eliminar la saba, la fusta queda protegida de l’atac d’insectes i fongs.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 79

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Assecat. Es redueix la quantitat d’aigua per evitar que la fusta es deformi i canviï de mida, per protegir-la de l’atac d’insectes i fongs i per disminuir-ne la densitat. Podem distingir dos tipus d’assecat: • Assecat natural. Es tracta d’emmagatzemar taulers de manera que quedin espais lliures pels quals pugui circular l’aire, cosa que afavoreix l’eliminació de la humitat. Com que el procés és lent, pot durar mesos o anys. • Assecat artificial. Es col·loca la fusta en grans cambres assecadores on s’injecten corrents d’aire càlid i sec. Aquest sistema és molt més ràpid que el natural i a més és possible regular el procés per obtenir el grau exacte d’assecat. Ara bé, és més car i necessita instal·lacions especials. Raspallat i tractament químic. Finalment, es pot realitzar un raspallat de la fusta, en el qual se n’eliminen les irregularitats i s’hi aplica un tractament amb productes químics perquè resisteixi millor la humitat i els paràsits. Les fustes artificials es fabriquen a partir dels residus generats en el procés d’obtenció de les fustes naturals, ja siguin restes de troncs o de branques.

Formes comercials La fusta es comercialitza en unes formes i mides determinades. Les més habituals són les següents:

Tauler. Format per la unió de diversos taulons acoblats i encolats, o bé per un de rectangular de fusta artificial.

Tauló. Prisma rectangular amb un gruix que pot arribar fins als 50 cm i una longitud de fins a 5 m.

Llistó. Prisma recte de secció petita (quadrada, rectangular, circular...) i amb una longitud de 2 a 2,5 m.

Motllura. Llistó amb un perfil de forma especial.

Fullola. Planxa rectangular de poc gruix utilitzada per revestir taulers aglomerats o contraplacats o altres fustes de menys qualitat. Les fulloles es confeccionen desenrotllant troncs amb una ganiveta.

activitats 1 Explica amb un diagrama de blocs el procés d’obtenció de la fusta a partir d’arbres.

3 Quina diferència hi ha entre l’assecament natural i l’artificial de les fustes?

2 Dibuixa les principals formes comercials de les fustes. n

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 80

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Tècniques industrials En els tallers professionals s’utilitzen màquines elèctriques semblants a les usades a l’aula però molt més potents i precises. Les més usuals són:

Serra circular fixa. Serra circular muntada en una estructura metàl·lica per on es poden desplaçar els taulons. Això permet tenir les dues mans lliures per guiar la peça. Permet realitzar talls rectes, precisos i de grans dimensions.

Serra de cinta. Cinta metàl·lica dentada que gira sense fi en una estructura metàl·lica protegida i muntada sobre una taula. També deixa les dues mans lliures per guiar la peça. Permet realitzar talls amb facilitat i precisió.

Fresadora. Una fresa esmolada es desplaça per la fusta, cosa que permet realitzar ranures i rebaixos, de diversos tipus (plans, còncaus, etc.) segons la fresa.

Torn. Permet treballar objectes cilíndrics. Fa girar les peces de fusta per treballar-les amb una fulla esmolada que es pot canviar de posició.

Polidora. Pot ser mòbil o estar fixada en una estructura metàl·lica. Consta d’una làmina de paper de vidre sense fi que va girant per polir o rebaixar la fusta.

Màquines automàtiques. Industrialment, la fusta es manipula amb grans màquines automàtiques. Són sistemes que consten d’una fulla especial que pot modelar talls rectes o formes automatitzades per un ordinador.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 81

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Impacte ambiental La fusta és un recurs renovable perquè es regenera amb facilitat, és reciclable, biodegradable, es consumeix poca energia per obtenir-la i els seus residus són aprofitables. Un dels problemes principals és l’explotació que no té en compte el temps de regeneració. La tala massiva porta a la desforestació i, de vegades, a la desertització. Això provoca l’erosió del terreny, ja que els arbres ajuden a mantenir la humitat i a evitar l’erosió produïda per l’impacte de la pluja. Les conseqüències a més llarg termini són la desaparició dels hàbitats i un augment del diòxid de carboni a l’atmosfera, que contribueix a l’increment de l’efecte hivernacle. Com a solucions a aquests problemes, cal dur a terme una tala selectiva, de tipus aclarida, valorant el nombre d’arbres d’un bosc que poden ser talats sense sobrepassar-ne la capacitat de regeneració. D’altra banda, per minimitzar l’impacte ambiental cal intentar reutilitzar la fusta. És convenient valorar-ne la restauració, sobretot de mobiliari, o reciclar-la en els centres de recollida de residus. Es reutilitza per a mobiliari nou, s’incinera per produir calor i, una petita part s’envia a la planta de compostatge en forma de serradures o encenalls per fer compost.

Àrea erosionada per la desforestació a Asunción, Paraguai.

El compostatge és un procés biològic que necessita oxigen i que es realitza en condicions de ventilació, humitat i temperatura controlades. D’aquesta manera, microorganismes com els fongs i els bacteris transformen els residus orgànics degradables en compost, que pot ser utilitzat com a adob orgànic. El compostatge es pot portar a terme en plantes de compostatge o també es pot efectuar d’una manera casolana amb l’ajuda de compostadors. En última instància, la fusta es degrada als abocadors. Malgrat que en si mateix és un material que no contamina, sí que ho fan els vernissos i pintures i és per això que cal utilitzar productes biodegradables i evitar al màxim aquest últim recurs.

activitats 4 Quines màquines s’han emprat per confeccionar les diferents parts d’un joc d’escacs com el de la imatge?

5 Quina és la diferència principal entre la fresadora i el torn?

6 Quins són els principals problemes ambientals que n comporta l’ús de fustes? 7 Quin és el millor mètode per evitar la tala excessiva n i disminuir la desforestació i la desertització?

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 82

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

2. El paper Obtenció i transformació La cel·lulosa és una molècula que constitueix la major part de les parets de les cèl·lules vegetals.

El paper es confecciona a partir de microfibres de cel·lulosa. Podem obtenir diferents tipus de paper segons els diversos orígens de la cel·lulosa, els processos als qual se sotmet, o els diferents acabats. Podem dividir l’elaboració de paper en dues fases: una primera fase de formació de la pasta de paper (als molins paperers i les indústries de formació de pasta) i una segona fase que consisteix en la conformació de paper. Pasta de recuperació. S’utilitza com a matèria primera paper reciclat obtingut a partir de la recollida selectiva (contenidor blau, indústries). Un cop triat i classificat es compacta en bales. Aquestes bales passen per un dipòsit colador anomenat pulper que barreja paper amb aigua i sabó. Les bales es desfan alhora que un sistema físic basat en la injecció d’aire en separa les impureses enviant-les a la superfície. Pasta mecànica. Es col·loquen trossos de fusta procedents de la tala de troncs escorçats en una bassa amb aigua. Amb una mola o discos abrasius s’esmicolen fins que es forma la pasta. La pasta conté moltes fibres de lignina (70%) i poques de cel·lulosa (30%). El procés és poc contaminant però gasta molta energia. Tot i ser molt rendible, la qualitat i la puresa del paper són baixes. Pasta química. Es col·loquen trossos de fusta escorçats i trossejats en una bassa amb productes químics que desfan la lignina i alliberen les fibres de cel·lulosa. El resultat és una pasta de cel·lulosa gairebé pura, per això s’utilitza per a la fabricació de productes de paper de qualitat. De vegades s’hi afegeix clor o ozó per emblanquinar la pasta, procés que és molt contaminant tan per a l'atmosfera com per a l'hidrosfera.

Paper usat

Pasta de recuperació

Fusta escorçada

Pasta mecànica

Fusta escorçada

Pasta química

Refinament. La pasta s'homogeneïtza i les fibres de cel·lulosa s'afinen.

Mesclador. S'hi afegeix làtex per aglomerar i talc per emblanquinar i unir les microfibres de cel·lulosa. També s’hi poden afegir pigments per obtenir el color.

A través d’una màquina contínua la pasta es fa caure sobre una cinta de tela metàl·lica. Uns rodets calents evaporen l’aigua.

La pasta es premsa i es reparteix homogèniament fins que s’aconsegueix la forma laminada de paper, que finalment es bobina i es talla.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 83

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Impacte ambiental L’obtenció de paper genera una gran contaminació atmosfèrica i de l’aigua. També suposa una despesa important d'aigua i energia. Pel que fa a la matèria primera, els arbres, es calcula que un 14% del consum mundial de fusta és per a l'obtenció paper, amb les conseqüències que això representa i que hem vist en l’apartat de fustes. Per contra, el procés d’obtenció a partir de paper reciclat està molt desenvolupat i evita molta despesa dels recursos esmentats. En concret: • Es disminueix l’ús de l’abocador. • Es disminueix la tala d’arbres. • Es disminueix el consum energètic (en un 65%). • Es disminueix la contaminació de l’aire. • Es disminueix el consum d’aigua (en un 80%). • Es disminueixen les aigües residuals.

Energia 7,6 kwh Aigua 440 L Fusta 3,2 kg

Pasta química blanquejada

Les aigües residuals resultants del procés de transformació del paper es coneixen com a aigües grises. Es pot evitar que siguin contaminants sanejant-les, substituint els productes químics utilitzats per degradar la fusta i emblanquinar-la amb productes biodegradables o bé eliminant la fase d’emblanquinament del paper. Aquestes solucions també contribueixen a un estalvi econòmic en el procés. Les microfibres de cel·lulosa es poden reciclar fins a deu cops, i es poden regenerar afegint-hi pasta procedent de fustes. A Espanya es recicla quasi el 85% del paper consumit, xifra que el situa com el desè país del món que més paper recicla. Des del 1985, la tendència a reciclar sempre ha augmentat. En la vida quotidiana podem continuar col·laborant en la disminució de l’impacte ambiental del paper aplicant la norma de les 3 R. • Podem reduir l’ús de paper: aprofitar el paper al màxim deixant pocs espais i marges, corregir els documents escrits a l’ordinador abans d’imprimir-los, evitar duplicats, enviar documents per correu electrònic en comptes de correu ordinari, fer fotocòpies a dues cares i consumir paper reciclat. • Podem reutilitzar: aprofitar els papers usats per una cara. • Podem reciclar: llençar paper al contenidor blau quan ja no siguin possibles les altres solucions, a través de la recollida porta a porta o a oficines i magatzems. També s’utilitzen bacteris i fongs per transformar les velles fibres de paper en glucosa. Aquest procés és lent però amb procediments químics es pot accelerar.

Energia 4,7 kwh Aigua 280 L Fusta 1,7 kg

Pasta mecànica no blanquejada

Energia 2,75 kwh Paper Aigua 1,1 kg 18 L

Pasta de paper reciclada i no blanquejada Fusta, aigua i electricitat necessaris per a fabricar 1 kg de paper (200 fulls DINA4).

activitats 8 Anomena els diferents tipus de pasta de paper que n podem obtenir segons el procediment.

10 Representa en un esquema el procés de reciclatge del paper.

nn n

9 Per què és tan important utilitzar paper reciclat?

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 84

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

3. Metalls Obtenció i transformació L’obtenció dels metalls segueix diferents processos segons l’origen. • Reciclats. Provenen de metalls que han entrat a la cadena dels residus. A partir del residu metàl·lic es fonen en els anomenats forns mitjans i a través de diferents processos d’emmotllament es formen objectes nous. Actualment és la principal font de metalls per a la indústria. • Minerals. Els metalls no es troben en estat pur a la natura. Cal extreure’ls d’una sèrie de minerals. El procés general consisteix en els passos següents: 1. Extracció del mineral. S’obté en mines a cel obert si la capa de mineral es troba a poca profunditat, o bé en mines subterrànies, si el jaciment és profund i l’excavació es fa sota terra. 2. Separació de la mena (part útil del mineral) i la ganga (part descartada). 3. Procés físic i/o químic d’obtenció del metall. 4. Afinament del metall. Cada metall té un procés d’obtenció que el caracteritza. En alguns casos determinats, encara que provinguin d’un mateix mineral, s’obté un tipus de material o un altre segons la transformació a què se sotmeten.

L’activitat industrial que s’encarrega d’executar el procés d’obtenció i transformació del metall s’anomena metal·lúrgia. Es distingeix la siderúrgia com la branca de la metal·lúrgia que s’encarrega de l’extracció i la transformació de materials fèrrics, ja que el 90% de la producció de metalls són materials fèrrics. Tot seguit explicarem el procés d’obtenció de ferro colat i d’acer perquè són els dos principals tipus de materials metàl·lics que es produeixen. En tots dos casos, el procés fisicoquímic és comú, s'anomena fosa de primera fusió i es produeix en un alt forn, tal com es mostra en la imatge següent. 4. La càrrega al forn es fa per la part superior, en capes alternades de mineral de ferro, carbó i calç.

1. Per separar la mena i la ganga, el mineral que conté ferrro es renta i se sotmet a processos de trituració i garbellamanent. 2. El mineral de ferro es fragmenta en trossos de 10-20 cm de diàmetre. 3. El ferro es mescla amb carbó de coc i calç. El carbó aporta el carboni per aliar-se amb el ferro i formar l’acer i alhora permet assolir temperatures molt altes. La calç facilita la fusió i la formació d'escòria.

300 ºC 900 ºC 5. S’insufla aire preescalfat que fa cremar fins a 1800 ºC al centre del forn. En aquest procés es produeix l’aliatge del carboni amb ferro, reacció anomenada de reducció del ferro.

1200 ºC Mineral de ferro 1800 ºC

Carbó Calç

Escòria

Fosa de primera fusió

6.El resultat que s'obté del procés és escòria i un ferro anomenat fosa de primera fusió (o lingot d’alt forn) que conté massa carboni i té poques aplicacions perquè costa de treballar i és molt fràgil.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 85

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Per obtenir ferro colat es realitza posteriorment un procés de fosa de segona fusió. Es fa en forns de cubilot. Aquests forns tenen forma de cisterna cilíndrica amb una obertura lateral situada a la part superior per on s'introdueixen la fosa i el combustible. Permeten l’addició d’elements especials per obtenir diferents tipus de ferro colat. Per obtenir acer es realitza un procés d’afinament del ferro de primera fusió anomenat aceració que es fa en forns d’afinament o convertidors. Contenen una llança per on s’introdueix oxigen que es combina amb part del carboni, de manera que el crema. Les impureses s'extreuen per decantació. El 75% de la fosa de primera fusió es destina a aquest procés.

Es distingeixen dos tipus d'acers, els acers al carboni, en els quals es combina ferro amb un petit percentatge de carboni, i els acers aliats, que a més de ferro i carboni contenen altres metalls, com l’acer inoxidable, que també duu crom i níquel. Els aliatges s’obtenen normalment en la fase d’afinament del metall, ja que s’aprofita que el material està calent per tal d'elaborar-lo. Per tal de millorar les propietats mecàniques de l’acer es realitzen diferents tractaments tèrmics:

Tingues en compte que hi ha uns altres procediments d’obtenció diferents de la fosa per als altres metalls (Cu, Mg, Ti, Zn). N’hi ha molts que es basen en processos electroquímics.

Tremp: consisteix a refredar bruscament l’acer submergint-lo en aigua quan ha assolit una temperatura molt elevada (d’entre 800 ºC i 1 000 ºC). Fa augmentar la duresa i la resistència de l’acer però en disminueix la tenacitat. Reveniment: consisteix a escalfar el material ja trempat, de manera que n’augmenta la tenacitat. Recuita: consisteix a deixar refredar lentament el metall calent. Disminueix la duresa i la resistència de l’acer, però n’augmenta la plasticitat i permet donar-li forma més fàcilment.

activitats 11 Què són la metal·lúrgia i la siderúrgia? n

12 Fes un diagrama de blocs per explicar el procés n d’obtenció i d’elaboració del ferro colat i l’acer.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 86

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Tècniques industrials A partir del metall en forma de làmines, de barres o directament del metall fos, diferents tècniques industrials aconsegueixen donar forma als objectes metàl·lics.

Emmotllament. S’introdueix el metall fos en un recipient o un motlle que consta de dues peces unides, generalment ceràmic perquè pot resistir altes temperatures. Quan se solidifica, se separen les peces i es deixa refredar. S’utilitza per fer blocs, boques d’incendis, peces petites com per exemple claus, i objectes decoratius, joies, peces d'ortodòncia, etc. fets amb aliatges de baix punt de fusió.

Laminació. Es refreda entre rodets de laminació o laminadors, on un conjunt de corrons pressiona el metall calent, de manera que en disminueix el gruix segons avança la làmina i n’augmenta la longitud. S’utilitza per a planxes, xapes, perfils, massissos o buits. Són productes semiacabats i se subministren a indústries automobilístiques, on se’ls dóna la forma definitiva, normalment per processos d’embotició.

Extrusió. El metall en calent és empès a través d’un èmbol i surt per un filtre que té la forma desitjada. Es poden obtenir peces llargues amb el perfil apropiat. És una bona tècnica per obtenir barres, tubs i perfils variats.

Estampació. Es posa una peça metàl·lica calenta entre dues matrius, una de fixa i una de mòbil, i el material adopta la forma interior. S’usa per a carrosseries i radiadors.

Forjat. Se sotmet la peça a la farga perquè es torni incandescent i llavors es modela segons la forma desitjada mitjançant petits cops repetits i continus amb el martell sobre l’enclusa. Actualment es treballa en la forja industrial o mecànica, on la peça roent es col·loca sobre una plataforma o motlle de la forma desitjada, amb un sistema pneumàtic o hidràulic la maça s’eleva i cau successivament sobre la peça.

Embotició. La planxa es posa sobre un motlle que es deforma per l’acció d’un punxó que hi aplica una gran pressió. També es pot colpejar la planxa fins que s’adapti al motlle. S’utilitza per a fabricar la carrosseria dels automòbils i llaunes de begudes.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 87

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Impacte ambiental L’obtenció de metalls extrets directament de la natura genera un gran impacte ambiental i és un procés molt costós tant econòmicament com energèticament. En la fase d’extracció del mineral es genera pols, es mouen grans quantitats de terres i es generen líquids residuals molt contaminants. En el procés d’extracció de la mena i la ganga en els alts forns es genera molta contaminació atmosfèrica, procedent de l’emissió de fums de diversa composició (CO2, gasos que contenen sofre...) i es contaminen les aigües amb restes de ganga. Els tractaments químics generen fangs molt tòxics i perjudicials per a la flora i la fauna. Cal pensar que per cada 100 000 tones d’acer es generen 1 500 tones de residus en forma de pols de metalls pesants que produeixen un residu tòxic i perillós.

En l’extracció de mineral en mines a cel obert es produeix un gran impacte visual. A la foto, mina de plom a Dakota del sud, EUA.

Per pal·liar els impactes ambientals de la mineria i la metal·lúrgia es col·loquen filtres de fums i gasos a fi de disminuir l’emissió de gasos contaminants i s’instal·len depuradores per minimitzar l’impacte als rius i les aigües subterrànies. Darrerament s’han aplicat noves tècniques basades en l’ús de dos filtres, un de carbonat càlcic i matèria orgànica i un segon amb magnèsia que fa precipitar els metalls pesants, així es poden extreure metalls de l’aigua. És un sistema que imita la natura i estalvia energia. També s’estan desenvolupant tècniques de biomineria i biometal·lúrgia, que són tecnologies relacionades amb l’extracció de metalls a baixes temperatures, fent servir solucions aquoses amb microorganismes. D’altra banda, tot el procés genera una gran despesa energètica. Els processos electroquímics també consumeixen quantitats elevades d’electricitat. Per evitar les conseqüències que la mineria i la metal·lúrgia tenen sobre el medi ambient són importants el reciclatge i la reutilització. Els metalls són i han estat els primers materials reciclats. Es recullen al contenidor groc i després són triats en una planta de triatge on es diferencia entre els materials metàl·lics i els que no ho són. També es recullen ja triats a les deixalleries.

Els metalls que provenen de zones de desballestament o de residus industrials es recullen en bales compactades.

El reciclatge dels metalls té molts avantatges respecte de l’extracció de la mina ja que es disminueixen els recursos necessaris, els residus, la contaminació i la despesa energètica. El reciclatge es porta a terme en els anomenats forns mitjans, on els metalls es tornen a fondre, cadascun en la seva temperatura de fusió característica, i posteriorment es tornen a conformar, procés que es pot repetir infinits cops.

activitats 13 En què consisteix l’embotició? I l’emmotllament? n

14 Quins són els impactes ambientals causats per l’ús i n l’elaboració dels metalls?

15 Digues quina tècnica s’ha aplicat per a la confecció n dels objectes següents: cable, radiador, tub, llauna de beguda, clau.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 88

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

4. Plàstics Obtenció i transformació Recorda que els plàstics estan constituïts per macromolècules que s'anomenen polímers. Cada polímer està fet de llargues cadenes de molècules més senzilles que s'anomenen monòmers.

El plàstic és un producte sintètic fabricat sobretot a partir del petroli, però també del gas natural, el carbó i alguns productes naturals (cel·lulosa, làtex…). Es considera que el primer plàstic semisintètic va ser el cel·luloide (obtingut per John Wesley Hyatt, l’any 1862 als EUA), que s’obté dissolent cel·lulosa en una solució de càmfora i etanol. La baquelita (descoberta per Leo Hendrik Baekeland, l’any 1907 als EUA) va ser el primer plàstic sintètic, obtingut d’una mescla de fenol i formol.

Les primeres pel·lícules es feien de cel·luloide.

Alguns mànecs es fabriquen de baquelita.

El procés d’obtenció del plàstic a partir del petroli segueix els passos següents: Petroli

Refineria

Petroquímica: polimerització

Conformació

En les refineries se separen els diferents components del petroli per destil·lació, en funció de la temperatura d’ebullició de cada un. Una d’aquestes fraccions és la nafta, substància que conté els monòmers base dels plàstics.

Factoria petroquímica.

A les factories petroquímiques es du a terme la polimerització, un conjunt de reaccions químiques que enllacen els monòmers mitjançant una substància catalitzadora i formen polímers. Com que els plàstics termostables només es poden conformar una vegada, es polimeritzen parcialment i es finalitza el procés en les indústries transformadores mitjançant calor i pressió, alhora que se’ls dóna la forma desitjada. Per tal de millorar les propietats de cada plàstic en funció del seu ús, s’hi afegeixen additius. Poden ser, per exemple: • Escumació. S’introdueixen petites bombolles d’aire o un altre gas a l’interior de la massa de plàstic fosa. En solidificar, el plàstic pren una textura molt lleugera i esponjosa. S’utilitza en materials com el poliuretà (esponges, matalassos…) i el poliestirè (porexpan). • Colorants. Són pigments amb els quals es pot obtenir el color desitjat. La majoria són òxids minerals. • Càrregues. Són partícules que serveixen per millorar-ne la resistència i la tenacitat (llimadures metàl·liques, fibra de vidre, etc.). • Estabilitzants. S’utilitzen per evitar-ne el deteriorament enfront dels agents ambientals adversos (humitat, llum, àcids, greix…). • Substàncies ignífugues. Augmenten la resistència tèrmica i eviten que cremin fàcilment, perquè els plàstics són inflamables.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:46 Página 89

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Impacte ambiental Els plàstics substitueixen moltes de les funcions que, tradicionalment, s’adjudicaven als metalls i les fustes. Això genera problemes ambientals relacionats, d’una banda, amb la seva elaboració, ja que procedeixen del petroli (el 4% de la producció mundial es destina a aquest ús), un bé no renovable. Els plàstics sobretot causen problemes quan arriben al final de la vida útil i es converteixen en residus, pel fet que tenen un comportament inert, la seva biodegradació és molt lenta i n’hi ha alguns que generen substàncies tòxiques i cancerígenes quan es cremen, com les dioxines. És per aquests motius que és molt important aplicar la norma de les 3 R a aquest material: • Reduir. Minimitzar al màxim l’ús de plàstics (anar a comprar amb cabàs o carret, utilitzar envasos retornables, evitar comprar productes amb embalatges innecessaris, etc.). • Reutilitzar. Donar un segon ús a un objecte (utilitzar les bosses de la compra com a bosses per a la brossa, per exemple). En l’àmbit industrial, es poden triturar per fer farciments, o com el porexpan, per esponjar el terra o incorporar-lo al formigó. • Reciclar. Hem de facilitar-ne el reciclatge dipositant els envasos lleugers al contenidor groc.

S’han de dipositar els envasos lleugers (plàstics, llaunes i brics) al contenidor groc.

Renta el recipient per dins.

Treu-ne el tap.

Aixafa’l. Si amb la mà no pots, fes-ho amb el peu.

Tanca l’envàs amb el tap.

Els envasos aixafats ocupen menys que els buits. Si no pots aixafar l’envàs, no el tanquis amb el tap.

Reciclatge del plàstic Les dues formes principals de reciclar plàstic són: • El reciclatge mecànic. S’aplica a plàstics termostables. Els envasos es classifiquen per tipus (segons la densitat), es trituren, es netegen, es fonen, s’extrudeixen i es tallen en grànuls, que poden ser utilitzats novament en els processos de conformació. • El reciclatge químic. Mitjançant processos químics, els plàstics es descomponen en les molècules bàsiques, els monòmers, que al seu torn es poden repolimeritzar i tornar a convertir-se en plàstics.

activitats 16 Fes un diagrama de blocs on es mostrin les princin pals etapes d’elaboració i conformació d’objectes de plàstic a partir del petroli.

17 Què és la polimerització? n

18 Quina és la principal problemàtica ambiental que n porta associat l’ús dels plàstics?

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 90

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Tècniques industrials La indústria petroquímica subministra el plàstic a les indústries transformadores en forma de granulat, pols, resines o líquid. Hi ha diferents tècniques de conformació en funció de l’objecte que es vulgui fabricar, però totes es caracteritzen pel fet que treballen amb el material en calent i hi donen forma amb ajuda de motlles o màquines extrusores. Emmotllament per compressió. Aquesta tècnica consisteix en la introducció de plàstic en pols o granulat entre dues peces que encaixen l’una en l’altra deixant un espai entre elles que correspon a la forma de l’objecte desitjat. Es comprimeixen les peces l’una contra l’altra amb una premsa, mentre un sistema tèrmic estova el material perquè adopti la forma de l’espai entre els dos motlles. Finalment, es deixa refredar i s’extreu la peça. S’utilitza en la fabricació d’objectes amb formes senzilles (palets, para-xocs, elements de carrosseria, etc.).

Contramotlle Plàstic granulat

Coberteria de resina sintètica obtinguda per mitjà de l’emmotllament per compressió.

Motlle

Aportació de calor

Peça modelada

Emmotllament per injecció. En l’emmotllament per injecció s’introdueix el plàstic granulat dins d’un cilindre escalfador, a través d’una tremuja. Un pistó o un cargol sens fi injecten a pressió una porció de pasta del cilindre en un motlle d’acer. El motlle es refrigera i se n’extreu la peça. Mitjançant aquesta tècnica es poden crear objectes com ara joguines, taps, carcasses, components de vehicles, utensilis domèstics, etc. Taps fabricats per mitjà de l’emmotllament per injecció. Plàstic granulat

Tremuja

Calefactors Termoparell

Peça modelada Pins ejectors

Motlle Cargol sens fi

Ejecció (obertura del motlle)

Plàstic fos

Fusió (motlle buit)

Injecció (emplenament del motlle)

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 91

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Emmotllament per bufament. L’emmotllament per bufament és una tècnica per la qual s’injecta una gota de plàstic pastós (preforma) entre les dues meitats d’un motlle. Simultàniament, s’injecta aire a pressió en la preforma, de manera que s’expandeix i s’adapta a les parets del motlle. Després de refredar-se, s’obre el motlle i se n’extreu l’objecte. Aquest procediment permet fabricar elements buits amb obertures petites (ampolles, pilotes de goma, nines…).

Injector d’aire Ampolla

Motlle obert Aire Premotlle

Motlle obert

Els envasos de plàstic s’obtenen per mitjà de l’emmotllament per bufament.

Motlle tancat

Emmotllament al buit. Aquest tipus d’emmotllament consisteix a fer el buit entre el motlle i una làmina de plàstic estovada mitjançant una resistència, que queda absorbida contra el motlle. Una vegada refredada, s’extreu. S’empra en la fabricació d’envasos alimentaris, safates, blísters, etc. Peça finalitzada Resistència Làmina de plàstic Tancament

Bomba de buit

Blíster per a medicaments obtingut per emmotllament al buit.

Motlle

activitats 19 Agafa un tap de rosca d’una ampolla i fixa’t en la petita marca rodona que hi ha a la part superior. A què creus que correspon aquesta marca?

20 Busca un envàs de plàstic que tingui una petita cicatriu que el recorri de dalt baix. A què penses que pot correspondre?

21 Indica quina tècnica d’emmotllament s’empra per obtenir els objectes següents: una ampolla de suavitzant, una figura del pessebre, un vaset de flam, una carcassa d’electrodomèstic, el xassís d’un cotxe de joguina, una cubeta per a monedes i una garrafa d’oli.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 92

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Extrusió. En el cas de l’extrusió, s’introdueix plàstic granulat dins d’un cilindre escalfador amb un cargol sens fi a l’interior. A dins, es fon mentre el gir del cargol fa avançar la pasta, que surt per una embocadura, l’obertura de la qual li dóna la forma. S’usa aquest procediment per produir barres, cables, tubs, motllures, làmines, canalitzacions, etc.

Tremuja

Escalfadors

Termoparells

Broquet

Plàstic granulat

Les canyetes per beure s’obtenen per mitjà de l’extrusió. Cargol sens fi

Plàstic extrudit Plàstic fos

Motor Peces acabades

Extrusió per bufament. En l’extrusió per bufament s’injecta aire comprimit al plàstic fos que surt pel broquet de l’extrusor. Aquest s’expandeix en forma de globus, que és pinçat ja fred per uns corrons a la part superior. S’utilitza per fabricar bosses, embalatges, làmines, etc.

Termoparell

Bombolla Corrons

Les bosses de plàstic es fabriquen per mitjà de la tècnica d’extrusió per aire comprimit. Aire Calefactors

Broquet extrusor

Aire

Bosses i làmines

Rotoemmotllament. El rotoemmotllament consisteix a fer girar, tant en vertical com en horitzontal, un motlle tancat que conté plàstic fos, de manera que la força centrífuga fa que s’adhereixi a les parets i prengui la forma del motlle. Mitjançant aquest procediment s’elaboren objectes buits de grans dimensions (contenidors de brossa, bidons, dipòsits, caiacs, etc.). Motlle

Caiac obtingut per rotoemmotllament.

Plàstic Granulat

Escalfadors

Plàstic fos

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 93

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Calandratge. La pols o granulat passa per uns corrons calents que, en girar, estiren i comprimeixen la massa pastosa formant una làmina. Pot anar passant per successius cilindres a fi d’aconseguir la textura i el gruix desitjats. S’utilitza per fabricar objectes com ara plaques, revestiments, lones, etc.

Tremuja

Plàstic fos Corrons laminadors

Cilindre recol·lector

Matalassos obtinguts per calandratge.

Calandra

Immersió. En el procés d’immersió, la peça que es vol modelar o recobrir se submergeix, freda, en una massa de plàstic líquida. Quan la peça ha quedat impregnada, s’extreu perquè la pel·lícula plàstica s’assequi i es refredi. Posteriorment, si cal, se separa de la peça. Aquest procediment s’utilitza per recobrir mànecs d’eines, folrar objectes, fer guants i globus, etc.

El làtex és un material òptim per modelar-lo per immersió.

Colada. En el cas de la colada, s’aboca plàstic líquid en un motlle, del qual pren la forma. Quan se solidifica, s’extreu. És un mètode artesanal poc rendible per a grans tirades, de manera que només s’utilitza per elaborar peces petites, com són figures, maquetes i prototips, entre altres. Mecanització. Les peces de plàstic sòlides també poden ser conformades mitjançant mecanització (tall, perforació, polit…) amb l’ajuda de màquines o eines, com la serra, el torn, el trepant, etc.

activitats 22 Explica què són el calandratge, l’emmotllament per compressió i la injecció, i posa dos exemples d’objectes conformats amb cada una de les tècniques.

24 Observa un globus i fixa’t en la petita protuberància que hi ha a la punta. A què creus que pot correspondre?

23 Digues quines semblances i quines diferències hi ha entre l’emmotllament per bufament i l’extrusió per bufament.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 94

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

activitats 25 Quines diferències hi ha entre la tala total i l’aclarida? n En quina et sembla que l’impacte és menor? 26 Se’ns han desordenat les accions relatives a la prenn paració i tractament de la fusta. Ajuda’ns a ordenarles i a posar-hi el nom: a) S’apliquen productes a la fusta perquè resisteixi millor la humitat i els paràsits. b) D’un tronc s’obtenen grans taulers. c) Els troncs es porten a la serradora per carretera, amb el ferrocarril o pel riu.

35 Quin producte s’obté de l’alt forn? n

36 Per què cal afinar el ferro colat de primera fusió? n

37 En què consisteix el procés de fosa?

38 Explica el procediment d’afinament del metall.

39 Anomena dos objectes fabricats amb la tècnica n d’emmotllament, dos amb la tècnica d’embotició i dos amb la tècnica d’extrusió. 40 Amb quina tècnica creus que s’ha donat forma als objectes següents?

d) Es tallen arbres amb serres mecàniques, destrals o serres manuals. e) Es redueix la quantitat d’aigua de la fusta per evitar que es deformi, per protegir-la de l’atac d’insectes i fongs i per disminuir-ne la densitat. f) Se submergeix la fusta en aigua per extreure diverses substàncies de la fusta com els tanins. 27 Explica les diferències entre un tauler i un tauló. n

28 Explica les diferències entre un llistó i una motllura. n

29 Com es talla la fullola?

30 En què consisteix el tornejat?

41 Per què no podem fabricar una llauna amb un sistema d’extrusió?

nn n

31 Digues amb quina màquina se sol fer: un peó d’escacs, una capsa engalzada, un tauler d’escacs, una barana d’escala, un prestatge.

nn n

32 Classifica les accions següents segons si són de la fase de formació o de conformació de paper: formació de la pasta mecànica, addició de làtex, addició de sabó, addició de talc, addició de productes químics per degradar la cel·lulosa, premsa amb rodets calents, bobinat.

33 Redacta un informe breu amb les accions que cornn responen al procés de fabricació de paper a través de pasta química. 34

nn n

Pensa en diferents formes d’estalvi de paper i elabora’n un decàleg.

42 Observa el teu entorn i identifica-hi tots els objectes metàl·lics, després classifica’ls segons el mètode de conformació amb què han estat confeccionats. 43 Dibuixa un diagrama de blocs on es vegi el procés d’obtenció d’una llauna de refresc.

nn n

44 Per què les tisores es fan d’acer trempat?

nn n

45 Per què és tan important el reciclatge dels metalls? n Quines conseqüències comporta? 46

Situa en un mapa de Catalunya on hi havia hagut mines de ferro.

Investiga per què les llaunes d’alumini s’han imposat a les de ferro, tenint en compte que el procés d’obtenció del metall és més car.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 95

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

activitats 48 En què es diferencien les refineries de les factories n petroquímiques? 49 Quin producte s’obté de les factories petroquímin ques? 50 Per què s’afegeixen additius als plàstics? Posa’n exemples.

51 Explica quins són els principals problemes ambientals associats al plàstic.

52 Explica per què hi ha plàstics que no es poden reciclar mecànicament i han de tornar a descompondre’s químicament en els components inicials.

57 Busca una peça de plàstic que tingui un petit punt que sobresurt. A què penses que pot correspondre aquest punt?

58 Explica les similituds i diferències entre l’emmotllament per bufament i el rotoemmotllament.

59 Explica en què consisteix i quins són els principals avantatges de l’escumeig.

60 Indica quina tècnica de conformat creus que és la més adequada per fabricar els objectes següents:

Investiga quins tipus de reciclatge i tractament de residus plàstics es porten a terme a Catalunya.

54 Per què es recicla un percentatge més alt de metall que de plàstic? Per què el vidre també es recicla més que el plàstic?

55 Busca cinc objectes de plàstic a cuina de casa i digues quina tècnica s’ha usat per conformar-los.

nn n

56 Per què no podem fabricar un gibrell amb un sistema d’extrusió?

competencies en construccio 61 a) Del total de la brossa que generem, els envasos i embalatges d’un sol ús suposen un 60% del volum i un 33% del pes. Quina és la causa d’aquesta diferència en el tant per cent?

b) Si seguim al ritme actual de generació de brossa, es calcula que l’any 2020 arribarem a generar 770 kg de brossa per habitant i any. Quants quilograms de brossa suposaran els envasos d’un sol ús? c) Entre deu amics heu muntat una festa. Heu fet servir gots de plàstic. Cinc amics heu fet servir dos gots cadascun, tres amics tres gots cadascun i dos amics fins a quatre cadascun. Si per contra, al principi de la festa haguéssiu retolat el nom al vostre got, de manera que només us n’hagués calgut un per persona, quin tant per cent de reducció de residus hauríeu aconseguit? d) Als hospitals es fa ús de molts materials d’un sol ús. Per què? Posa’n tres exemples.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 96

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

ACTIVITATS PRÀCTIQUES

Escriure en Braille Com que les persones invidents no poden llegir el nostre codi alfabètic, Louis Braille va dissenyar un codi de lletres que es poguessin percebre a través del sentit del tacte. Per obtenir aquestes lletres cal donar relleu i forma als materials en forma d'un codi de punts.

1. Amb unes tisores de tall, retalla un rectangle d’una llauna de refresc. 2. Escriu en un paper quadriculat les lletres en codi Braille d’alguna paraula o missatge. Marca els punts amb un retolador ben gruixut per després poder veure els punts per l’altra banda.

3. Ara gira el paper i amb un clau i un martell emmotlla les lletres del codi Braille. Fixa’t que estàs marcant les lletres a la inversa, ja que la zona de lectura és el revers de la planxa.

Endevina què hi posa!

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 97

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

Mocs d’elefant 1. Afegeix dues cullerades de bòrax (borat de sodi) en un got ple d'aigua.

3. Afegeix tres cullerades de l'aigua amb el bòrax en el recipient de la cola.

2. Omple de cola blanca de fuster la base d'un altre vas o cubeta.

4. Barreja-ho bé amb una espàtula. Ja tens els mocs d'elefant! Al barrejar el borat sòdic amb el acetat de polivinil (cola blanca de fuster), s’està produint una reacció de polimerització, és dir, s'està sintetitzant un plàstic.

Pots provar d’afegir un parell de gotes de colorant per pintar el plàstic.

Emmotllament per a imant de nevera 1. Escalfa oli en una fregidora.

4. Deixa-ho refredar.

2. Quan l'oli estigui ben calent, submergeix l'envàs d'un

5. Un cop fred, enganxa al revers un tros d'imant i

iogurt buit. Què observes? ¡Es produeix el procés invers de conformació de l'envàs!

tindràs un imant per enganxar papers a la nevera.

3. Un cop tinguis l'envàs en forma de planxa, pren un motlle i dóna la forma del motlle al plàstic encara calent.

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 98

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

PASSAT, PRESENT I FUTUR

LES MINES PREHISTÒRIQUES DE GAVÀ Sembla que als éssers humans ens agrada portar joies i ser presumits des de fa molt de temps. Com a mínim 6 000 anys, que és el temps que fa que es van començar a excavar les mines prehistòriques de Gavà, les més antigues d’Europa.

I tot amb l’únic objectiu d’extraure la variscita, un mineral de color verd que s’utilitzava per a la fabricació de joies, i que des de Gavà s’exportava arreu. S’han trobat collarets de variscita de les mines de Gavà en jaciments neolítics d’altres zones de l’Europa occidental.

Durant gairebé 1 000 anys, els habitants d’aquesta regió del Baix Llobregat van explotar el subsòl, i hi van construir una xarxa de grutes extensa i complexa, que comprèn unes 200 hectàrees, amb un centenar de boques d’entrada.

Per quina raó es van començar a explotar les mines de Gavà? Coneixes algun lloc de Catalunya i d’Espanya on hi hagi mines que encara s’explotin avui dia? Que n’extreuen?

RAIERS I RAIS RIU AVALL Entre el segle XIII i les primeres dècades del segle XX hi havia un ofici que tenia la missió de transportar troncs des de les muntanyes dels Pirineus lleidatans fins a les ciutats de Lleida o Tortosa. Eren els raiers. La feina dels raiers s’iniciava a l’hivern, als boscos de pi negre i avets. Allà es tallaven els arbres més grans i ferms, s’esbrancaven i s’acumulaven a la vora dels rius Noguera Ribagorçana, Noguera Pallaresa i Segre. A la primavera, amb el desgel de la neu de les muntanyes i l’augment del cabal dels rius, es baixaven riu avall fins a Coll de Nargó o la Pobla de Segur, on s’acumulaven i s’enraiaven, és a dir, es construïen els rais amb els troncs. Els rais es feien unint els troncs de forma paral·lela i lligant-los amb branques verdes i fortes, sobretot de bedoll, estovades prèviament amb aigua. Cada rai podia estar format per una desena de troncs. Després es lligaven entre si amb branques resistents formant un tren de sis o set rais, amb una llargada que arribava

als 50 metres. Al rai del davant i a l’últim s’hi col·locaven dos rems llargs de fusta, de manera que un raier situat al primer rai i un altre raier posat al rai del darrere podien maniobrar i controlar el gran rai quan baixava riu avall. Això s’acostumava a fer a l’estiu, quan el temps era més estable i el cabal del riu era constant i abundant. Ser raier en aquella època era una feina ben valorada i molt apreciada pels joves, ja que era l’única manera de conèixer món més enllà de les comarques de mun-

tanya. Quan els rais arribaven a la destinació, els troncs es destinaven a diferents usos, des de la fabricació de vaixells fins a la de mobles o de paper. Els raiers tornaven aleshores a casa amb tartana, amb tren o caminant. Què és un rai? Com es construïen? Quin ús se’n feia? Per què creus que va desaparèixer la professió de raier?

076-099_TECNO_U04_CAT.qxd:Maquetación 1 15/09/11 15:47 Página 99

4. Obtenció i transformació de matèries primeres

MUNTANYES DE SAL Si alguna vegada has visitat la comarca del Bages, hauràs vist que al voltant dels municipis de Súria i Cardona hi ha un seguit de turons pelats de color blanquinós i marronós. La comarca del Bages forma part de la depressió central catalana. En el passat, en aquesta zona hi va haver un mar interior que es va anar evaporant. Hi van restar diferents tipus de sal com a sediments, que les forces tectòniques van submergir sota terra.

l'any 1912 quan es va descobrir que hi havia potassa, un mineral molt valorat per a diferents usos industrials, principalment per a adobs i per a la fabricació d’explosius. Un dels subproductes de l’extracció de potassa és la sal comuna. Des d’aleshores, muntanyes i muntanyes de sal han anat creixent a tocar de la riba del Cardener i del Llobregat fins al punt que al-

gunes sobrepassen les cotes orogràfiques de l’entorn. Quan plou, una petita part de la sal d’aquestes muntanyes artificials es dissol i va a parar a l’aigua del Llobregat i el Cardener. D’aquí ve el mal gust que té l’aigua provinent del riu Llobregat, sobretot a l’àrea del Barcelonès sud i el Baix Llobregat. Quin mineral s’extreu del subsòl del Bages? Quins usos té? Per què se salinitza l’aigua del Llobregat i del Cardener? Quines conseqüèn-

Sabem que aquestes mines de sal eren explotades ja en el neolític, però no va ser fins

LES AVARQUES Les avarques són un calçat típic de Menorca que feien servir sobretot la gent del camp. D’uns anys ençà, s’han posat de moda com a sabata fresca d’estiu per a tots els públics.

enginyosa de recuperació i reutilització d’un residu s’evita que els pneumàtics vells i inservibles es vagin amuntegant en els centres de desballestament.

La clau de l’èxit de les avarques es troba en la seva senzillesa i resistència. Estan fetes de cuir, però l’element més original és la sola, fabricada a partir de pneumàtics de cotxe. I amb aquesta manera tan

També hi ha models d’avarques amb sola de goma aprofitada de peces de les cintes transportadores, tallades i adherides en calent a la pell de la sabatilla.

Això sí que és reaprofitar les matèries primeres! De quins materials estan fetes les avarques? Se t’acut alguna manera de fer una sabata amb material reciclat? Pensa-hi amb els companys.

AVATAR, CIÈNCIA FICCIÓ O REALITAT? A la pel·lícula Avatar, un equip d’humans es desplaça a Pandora, un planeta llunyà habitat pels Na’vi, per extraure’n un preuat mineral, l’unobtainium. En realitat, no existeix cap mineral amb aquest nom, però en la ficció designa un mineral tan extraordinari que és impossible d’obtenir, això és, “inobtenible” o unobtainable, en anglès.

Els programes espacials dels Estats Units, la Unió Europea, Rússia, el Japó, la Xina i l’Índia han revelat l’existència de recursos naturals en altres planetes que, qui sap, potser algun dia serà rendible extraure per usar-los a la Terra. Els sabrem utilitzar amb mesura? Existeix l’unobtainium? A què fa referència aquest nom?

Més enllà de la inexistència d’aquest material fantàstic, Avatar fa reflexionar sobre diferents aspectes: la preservació del medi, la cobdícia humana, l’harmonia i la connexió entre els diferents elements de la natura i l’exploració dels recursos d’altres planetes.

Al llarg de la història de la humanitat hi ha hagut situacions similars a les que es descriuen a la pel·lícula Avatar, en les quals, lamentablement, l’explotació dels recursos ha passat per sobre de pobles i cultures, o hi ha hagut accidents ambientals molt greus per l’extracció de productes com el petroli. En sabries posar alguns exemples?