Reacciones químicas utilizadas en la industria agrícola

Escrito por danielle delee | Traducido por maría florencia lavorato
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Reacciones químicas utilizadas en la industria agrícola
Los agricultores, productores de fertilizantes, transportistas y procesadores trabajan en conjunto de manera compleja para generar el suministro de alimentos del mundo. (Farm Crops image by Jim Mills from Fotolia.com)

La agricultura es un proceso de transformación. La simple entrada de luz solar, nutrientes y agua, alimenta los plantines a medida que crecen y se transforman en plantas que sostienen la vida animal. Los cambios que ocurren a lo largo del camino son facilitados por reacciones químicas que recombinan los átomos de los insumos agrícolas para crear un nuevo producto. Cada paso del proceso agrícola tiene una reacción química detrás y cada reacción es vital para sostener la industria agrícola en su estado actual.

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Fotosíntesis

El proceso por el cual las plantas utilizan la luz solar para crear nutrientes se llama fotosíntesis. Las plantas convierten seis moléculas de dióxido de carbono y seis moléculas de agua en una molécula de azúcar y seis moléculas de oxígeno. Usan el azúcar como energía y liberan el oxígeno en la atmósfera. La fotosíntesis ocurre en dos pasos conocidos como las reacciones a la luz y a la oscuridad: la primera sucede bajo la luz del sol mientras que la segunda tiene lugar dentro de la planta, en la oscuridad. La planta forma moléculas de trifosfato de adenosina (ATP), en cuyas cadenas se almacena la energía luminosa. Luego, el ATP se combina con el dióxido de carbono en la reacción en la oscuridad para producir azúcar. La reacción en la oscuridad es también conocida como ciclo de Calvin. Los organismos fotosintéticos proporcionan alimento para los animales, así que esta reacción es esencial tanto para los productores ganaderos como para los cultivos.

Fijación de nitrógeno

Las plantas necesitan nitrógeno para crecer, pero sólo pueden usar ciertos compuestos que lo contienen. El nitrógeno que constituye la mayoría de aire se llama nitrógeno libre. Cada átomo tiene dos átomos de nitrógeno unidos entre sí. Las plantas no tienen forma de causar que este nitrógeno reaccione con otros compuestos para formar las sustancias que necesitan para crecer. El proceso de fijación de nitrógeno rompe el nitrógeno libre y combina sus átomos con otras sustancias para formar compuestos que las plantas puedan usar. En la naturaleza, esto lo hace una bacteria que vive en la tierra y en las raíces de ciertas plantas. Forman amoniaco usando moléculas de nitrógeno y los iones de hidrógeno que se encuentran en la tierra. El científico alemán Fritz Haber sintetizó la reacción fijadora de nitrógeno, lo que lo llevó a ganar el premio Nobel de química en 1918. El proceso Haber, conocido como proceso artificial de fijación de nitrógeno, combina gases de nitrógeno y de hidrógeno a alta presión y temperatura para crear el amoníaco utilizado en los fertilizantes químicos.

Combustión

La agricultura está íntimamente ligada a los combustibles fósiles. El proceso Haber utiliza la energía de los combustibles fósiles para crear las condiciones de calor y de alta presión bajo la cual ocurre la reacción entre el nitrógeno y el hidrógeno, y la industria agrícola moderna también depende del transporte de insumos y productos en vehículos que funcionan gracias a la reacción química conocida como combustión. En una reacción de combustión, un compuesto reacciona con el oxígeno generando calor y produciendo nuevas moléculas. Cuando la sustancia es orgánica, como el aceite, la combustión produce dióxido de carbono y vapor de agua. El dióxido de carbono es, en parte, absorbido por las plantas para alimentar la fotosíntesis. El proceso de combustión juega un importante papel en la agricultura; se usan aproximadamente 50 galones (227 litros) de combustible para producir un acre (0,404 hectáreas) de maíz. A partir de la aparición de los fertilizantes químicos, la agricultura ha requerido más calorías de energía de combustibles fósiles de la que produce en la energía de los alimentos. El transporte y el procesamiento aumentan aún más la proporción entre los combustibles fósiles y las calorías de los alimentos. Los defensores de la agricultura ecológica y el consumo exclusivo de alimentos locales buscan disminuir la dependencia de combustible de la industria agrícola.

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