¿Para qué sirve el carbono 14?
Carbono-14
El carbono-14, C o radiocarbono, es un isótopo radioactivo del carbono, descubierto el 27 de febrero de 1940 por Martin Kamen y Sam Rubén. Su núcleo contiene 6 protones y 8 neutrones. Willard Libby determinó un valor para el periodo de semidesintegración o semivida de este isótopo de 5568 años. Determinaciones posteriores en Cambridge produjeron un valor de 5730 años. Debido a su presencia en todos los materiales orgánicos, el carbono-14 se emplea en la datación de especímenes orgánicos.
14 nanómetros
Actualmente, su uso está planificado para ser destinado sobre todo, a la fabricación microprocesadores CMOS, siguiendo de acuerdo al ITRS (En Inglés International Technology Roadmap for Semiconductors).
Carbono
Los otros óxidos son el monóxido de carbono (CO) y el más raro subóxido de carbono (CO). El monóxido se forma durante la combustión incompleta de materias orgánicas y es incoloro e inodoro. Dado que la molécula de CO contiene un enlace triple, es muy polar, por lo que manifiesta una acusada tendencia a unirse a la hemoglobina, formando un nuevo compuesto muy peligroso denominado Carboxihemoglobina, impidiéndoselo al oxígeno, por lo que se dice que es un asfixiante de sustitución. El ion cianuro (CN), tiene una estructura similar y se comporta como los iones haluro.
Carbono negro
Dada la vida útil relativamente corta del carbono negro, la reducción de las emisiones de carbono negro reduciría el calentamiento en unas semanas. Debido a que el carbono negro permanece en la atmósfera solo durante unas pocas semanas, la reducción de las emisiones de carbono negro puede ser el medio más rápido para frenar el cambio climático a corto plazo. Es muy probable que el control del carbono negro, en particular de fuentes de combustibles fósiles y biocombustibles, sea el método más rápido para frenar el calentamiento global en el futuro inmediato, y recortes importantes en las emisiones de carbono negro podrían frenar los efectos del cambio climático durante un década o dos. La reducción de las emisiones de carbono negro podría ayudar a evitar que el sistema climático supere los puntos de inflexión de los cambios climáticos abruptos, incluido un aumento significativo del nivel del mar debido al derretimiento de las capas de hielo de Groenlandia y/o la Antártida.
Chica de Skrydstrup
El carbono-14 la data aproximadamente del 1300 a. C., que es la misma fecha que los cimientos de una vivienda comunal de madera excavados en 1993. Estos aparecieron debajo de un pequeño túmulo funerario a 600 metros al noreste de la tumba. La casa medía unos 7,5 x 30 metros y posiblemente fuera su hogar.
Técnicas analíticas para la investigación de arte
El método inicia con la medición del carbono-14, un isótopo débilmente radioactivo del carbono, y finaliza con la calibración de las fechas radiocarbónicas, transformadas a años de calendario.
Carbono
Tennant demostró que el diamante era carbono puro en 1797. El isótopo más común del carbono es el C; en 1961 este isótopo se eligió para reemplazar al isótopo oxígeno-16 como base de los pesos atómicos, y se le asignó un peso atómico de 12.
Sulfuro de carbonilo
Las mayores fuentes de liberación humana de sulfuro de carbonilo incluyen su uso primario como un intermediario químico y como un subproducto de la producción de disulfuro de carbono; sin embargo, es liberado también por automóviles, centrales de energía de carbón, combustión de biomasa, procesado de pescado, combustión de desechos y plástico, manufactura de petróleo, y la fabricación de fibras sintéticas, almidón, y goma. El promedio mundial total de liberación de sulfuro de carbonilo a la atmósfera ha sido estimado en alrededor de 3 millones de toneladas al año, de las cuales menos de un tercio estuvo relacionado con la actividad humana. Es también una significativa impureza contenedora de azufre en el gas de síntesis.
Fabricación del acero
Para fabricar acero puro, se necesita hierro y carbono. Por sí solo, el hierro no es muy resistente, pero una baja concentración de carbono (menos del 1 por ciento, dependiendo del tipo de acero) le confiere importantes propiedades mecánicas. El carbono del acero se obtiene del carbón y el hierro de sus menas. Sin embargo, el mineral de hierro es una mezcla de hierro, oxígeno y de trazas de otros elementos. Para producir acero, el hierro debe separarse del oxígeno y debe agregarse una pequeña cantidad de carbono. Ambos fines se logran derritiendo el mineral de hierro a una temperatura muy alta (1700 grados Celsius o más de 3000 grados Fahrenheit) en presencia de oxígeno (el contenido en el aire) y un tipo de carbón procesado llamado coque. A esas temperaturas, el mineral de hierro libera su oxígeno, que es arrastrado por el carbono del coque en forma de dióxido de carbono.
Combustión química en bucle
Aunque se propuso como un medio para aumentar la eficiencia, en los últimos años, se ha mostrado interés en la CVX como una técnica de captura de carbono. La captura de carbono es facilitada por el CLC porque las dos reacciones redox generan dos corrientes de gases de combustión intrínsecamente separadas: una corriente del reactor de aire, que consiste en atmosférico y residual, pero sensiblemente libre de ; y una corriente del reactor de combustible que contiene predominantemente y con muy poco nitrógeno diluyente. El gas de combustión del reactor de aire se puede descargar a la atmósfera causando una contaminación mínima de . El gas de salida del reductor contiene casi todo el generado por el sistema y, por lo tanto, se puede decir que el CLC exhibe "captura de carbono inherente", ya que el vapor de agua se puede eliminar fácilmente del segundo gas de combustión a través de la condensación, lo que lleva a una corriente de casi puro. Esto le da a CLC beneficios claros cuando se compara con las tecnologías de captura de carbono de la competencia, ya que estas últimas generalmente implican una penalización de energía significativa asociada con los sistemas de lavado de post combustión o la entrada de trabajo requerida para las plantas de separación de aire. Esto ha llevado a la propuesta de CLC como una tecnología de captura de carbono de eficiencia energética, capaz de capturar casi todo el CO, por ejemplo, de una planta de Carbón Químico Directo (CDCL). A los resultados de demostración 200 horas continuas de una unidad CDCL sub-piloto de 25 kW indican casi el 100% de conversión de carbón a CO sin arrastre de carbono al reactor de aire.
Carbonio
En química, carbonio hace referencia a cualquier catión que posea un átomo de carbono pentavalente con una carga +1. También se usa para al miembro más simple del grupo, al ion metonio (CH), que consiste en un carbono cuyas 5 valencias son completadas con átomos de hidrógeno (es un metano protonado).
Reducción cuantitativa del carbono
La moneda de carbono desempeñará tres funciones clave: incentivo financiero, como reserva de valor y como instrumento contable para registrar el inventario de carbono basado en la política RGC. El suministro total de la moneda de carbono será proporcional a la masa total de carbono que se mitiga y es recompensado. Todo el suministro de carbono se retirará de los mercados de carbono, por lo que la moneda del carbono no actuará como una compensación por carbono ya que no habrá compensación por carbono bajo la política.
Vía de 4 carbonos
La vía de 4 carbonos, vía C4 o ruta C4, también denominada vía de Hatch-Slack en honor a sus descubridores, es una serie de reacciones bioquímicas de fijación del CO atmosférico en plantas. La asimilación del CO se realiza mediante las reacciones del ciclo de Calvin; pero en las plantas C4, previa a la carboxilación de la ribulosa-1,5-bisfosfato catalizada por la enzima RuBisCO, que produce ácido fosfoglicérico de tres átomos de carbono, se produce una primera carboxilación del ácido fosfoenolpirúvico (PEP) que origina como producto estable primario un ácido dicarboxílico de cuatro átomos de carbono (málico o aspártico). Este tipo de plantas consigue concentrar el CO en torno a la enzima RuBisCO, llegando casi a su nivel de saturación y haciéndola así más eficaz en la segunda carboxilación al evitar al máximo la pérdida de CO en la fotorrespiración. Esta mejora en la asimilación del CO atmosférico es posible gracias a que las carboxilaciones sucesivas se separan espacialmente para el CO.
Sistema climático
Los elementos químicos, vitales para la vida, circulan constantemente a través de los diferentes componentes del sistema climático. El ciclo del carbono es particularmente importante para el clima, ya que determina las concentraciones de dos importantes gases de efecto invernadero en la atmósfera: y metano. En la parte rápida del ciclo del carbono, las plantas absorben dióxido de carbono de la atmósfera mediante la fotosíntesis; esto es reemitido más tarde por la respiración de los seres vivos. Como parte del ciclo lento del carbono, los volcanes liberan al desgasificarse, liberando dióxido de carbono de la corteza y el manto de la Tierra. Como el en la atmósfera hace que la lluvia sea un poco ácida, esta lluvia puede disolver lentamente algunas rocas, un proceso conocido como meteorización. Los minerales que se liberan de esta manera, transportados al mar, son utilizados por seres vivos cuyos restos pueden formar rocas sedimentarias, devolviendo el carbono a la litosfera.
Presupuesto de carbono
Los científicos están ampliamente de acuerdo en que esta investigación es necesaria. El IPCC dice: "Todas las vías que limitan el calentamiento global a 1,5 °C con un rebasamiento limitado o nulo proyectan el uso de eliminación de dióxido de carbono (CDR) del orden de 100-1000 GtCO durante el siglo XXI. La CDR se utilizaría para compensar las emisiones residuales y, en la mayoría de los casos, lograr emisiones negativas netas para devolver el calentamiento global a 1,5 ° C después de un pico (confianza alta)".
Combustible nuclear
Su función es generar calor, para calentar equipos muy sensibles en el espacio profundo. El satélite artificial Cassini-Huygens enviado al planeta Saturno contiene 82 de estas unidades (además de 3 GTR para generar electricidad). La sonda Huygens a Titán contiene 35 de estos elementos.
Carbonoideos
El grupo de los carbonoideos está formado por los siguientes elementos: El carbono se acumula como resultado de la fusión estelar en la mayoría de las estrellas, incluso en las pequeñas. [16] El carbono está presente en la corteza terrestre en concentraciones de 480 partes por millón y está presente en el agua de mar en concentraciones de 28 partes por millón. El carbono está presente en la atmósfera en forma de monóxido de carbono, dióxido de carbono y metano. El carbono es un componente clave de los minerales de carbonato y se encuentra en el hidrogenocarbonato, que es común en el agua de mar. El carbono forma el 22,8% de un ser humano típico.
Carbono reforzado con fibra de carbono
El carbono–carbono es un material adecuado para usos estructurales a altas temperaturas, o en situaciones donde se requiere resistencia a colapso térmico y/o un bajo coeficiente de expansión térmica. Aunque es menos frágil que muchos otros materiales cerámicos, no posee resistencia al impacto; en efecto el Space Shuttle "Columbia" se luego que uno de sus paneles RCC se rompiera luego de recibir el impacto de un gran trozo de espuma de aislación del tanque externo del transbordador espacial. Esta falla catastrófica se debió en parte a que los requerimientos originales de diseño no consideraban probable la ocurrencia de este tipo de impactos violentos.
Dióxido de carbono
El CO atmosférico es la principal fuente de carbono para la vida en la Tierra y su concentración preindustrial desde el Precámbrico tardío era regulada por los organismos fotosintéticos y fenómenos geológicos. Como parte del ciclo del carbono, las plantas, algas y cianobacterias usan la energía solar para fotosintetizar carbohidratos a partir de CO y agua, mientras que el O es liberado como desecho. Las plantas producen CO durante la respiración.
CD14
En inmunología se denomina CD14 (del inglés "cluster" "of" d"ifferentiation") a un tipo de antígeno CD propio del sistema inmune de mamíferos. Se caracteriza por poseer un peso molecular de 53-55 kDa y su naturaleza bioquímica es la de un receptor de membrana. Su función biológica en la célula es: recepción del complejo de lipopolisacárido y de la proteína de unión al lipopolisacárido o LBP. Se expresa específicamente en fagocitos mononucleares (monocitos, macrófagos y células dendríticas).
Tanque externo (transbordador espacial)
En 1995, el clorofluorocarbono-14 (CFC-14) comenzó a ser retirado de grandes áreas. Las espumas de dispersión a máquina conforme con la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos prohibió los CFC bajo la sección 610 del . En su lugar, un hidroclorofluorocarbono conocido como HCFC 141b fue certificado para su uso e introducido en el programa del transbordador. Las espumas que quedaban, y particularmente destacables las piezas de impresión a mano, han continuado usando el CFC-14 hasta ahora. Estas áreas incluyen el problemático bípode y la rampa PAL, así como algunas instalaciones e interfaces. En particular para la rampa bípode, "el proceso de aplicar espuma a esa parte del tanque no había cambiado desde 1993." La "nueva" espuma que contenía HCFC 141b fue usada primero en la porción de la cúpula de popa del ET-82 durante el vuelo STS-79 en 1996. El uso del HCFC 141b se extendió al área de los TEs, o grandes porciones del tanque, comenzando con el ET-88, que voló en la STS-86 en 1997.
Carbono-14
La masa en isótopo C de cualquier espécimen disminuye a un ritmo exponencial, que es conocido: a los 5730 años de la muerte de un ser vivo la cantidad de C en sus restos se ha reducido a la mitad. Así pues, al medir la cantidad de radiactividad en una muestra de origen orgánico, se calcula la cantidad de C que aún queda en el material. Así puede ser datado el momento de la muerte del organismo correspondiente. Es lo que se conoce como "edad radiocarbónica" o de C, y se expresa en "años BP" ("Before Present, Antes del presente"). Esta escala equivale a los años transcurridos desde la muerte del ejemplar hasta el año 1950 de nuestro calendario. Se elige esta fecha por convenio y porque en la segunda mitad del sigloXX los ensayos nucleares provocaron severas anomalías en las curvas de concentración relativa de los isótopos radiactivos en la atmósfera.
Neutralidad de carbono
El concepto de neutralidad de carbono puede ampliarse para incluir otros gases de efecto invernadero (GEI) medidos en términos de su equivalencia con el dióxido de carbono (CO2e) —el impacto que un GEI tiene en la atmósfera expresada en la cantidad equivalente de CO₂. Por ejemplo, el metano produce un efecto invernadero 21 veces superior al CO. Por tanto, si unas emisiones constan de una tonelada de CO y una tonelada de metano, sumarán 22 toneladas de dióxido de carbono equivalente (CO2e).
Lucas Rodríguez Pire
Cursó la carrera de Ciencias Químicas en la Universidad de Oviedo, licenciándose en 1919 con premio extraordinario. Su tesis doctoral, defendida en 1921, versó sobre el peso atómico del carbono, que logró ajustar hasta en tres decimales, frente al número entero 12 que se le concedía hasta entonces. Este descubrimiento sería la base del carbono-14, que ha resultado de enorme utilidad para las dataciones en el tiempo.
Captura y utilización de carbono
A pesar de que en principio la CCU no resulta en la emisión neta de dióxido de carbono a la atmósfera, deben tenerse en cuenta varios aspectos importantes:Considerando las diferentes opciones potenciales para captura y utilización, la investigación sugiere que aquellas que implican sustancias químicas, combustibles y microalgas tienen un potencial limitado para extraer CO del aire, mientras que las que implican materiales de construcción y uso agrícola pueden ser más eficaces.
Carbono
Con metales, el carbono forma tanto carburos como acetiluros, ambos muy ácidos. A pesar de tener una electronegatividad alta, el carbono puede formar carburos covalentes como es el caso de carburo de silicio (SiC) cuyas propiedades se asemejan a las del diamante. En 1961 la IUPAC adoptó el isótopo C como la base para la masa atómica de los elementos químicos.
CA14
El Gen "CA14" o Anhidrasa carbónica 14, en el humano codifica la isoforma 14 de la familia alfa de la enzima anhidrasa carbónica.
Planta de tratamiento de liquidos cloacales
El carbón activo se utiliza para adsorber partículas que causan sabor, olor y color al agua. Las resinas se utilizan para la remoción de partículas orgánicas. El dióxido de carbono es absorbido por el hidróxido de calcio para dar lugar a carbonato de calcio e hidróxido de magnesio. Se adiciona soda Solvay en aguas con dureza permanente, y permite la descomposición del sulfato cálcico insoluble para dar lugar al carbonato cálcico insoluble y el sulfato sódico soluble. La adición de cal y sosa se aplica cuando el agua tiene una combinación de durezas, dureza permanente y dureza temporal. La cal absorbe el dióxido de carbono, y este no es afectado por la sosa que emplea para corregir la dureza permanente.
Alótropos del carbono
El carbono vítreo es una clase de carbono no grafitizante, que es usado ampliamente como material para electrodos en electroquímica, así como en crisoles de alta temperatura, y como componente de algunos dispositivos prostéticos. Fue producido en los laboratorios de The General Electric Company, UK, a inicios de la década de 1960, usando celulosa como material inicial. Poco tiempo después, investigadores japoneses produjeron un material similar a partir de resinas fenólicas. Fue producido por primera vez por Bernard Redfern a mediados de 1950, en los laboratorios de The Carborundum Company, en UK. Consiguió desarrollar una matriz de polímero para imitar una estructura de diamante y descubrió una resina fenólica que, con preparación especial, la produciría sin ayuda de un catalizador. Se pidieron algunas patentes, algunas de las cuales fueron retiradas en el interés de la seguridad nacional. Las muestras de investigación originales de la resina y el producto aún existen.
Dióxido de carbono atmosférico
El dióxido de carbono (CO) es un gas traza importante en la atmósfera de la Tierra que actualmente constituye aproximadamente el 0,04 % (400 partes por millón) de la atmósfera. A pesar de su concentración relativamente pequeña, el CO es un potente gas de efecto invernadero cuya función vital es regular la temperatura de superficie de la Tierra mediante su forzamiento radiativo y el efecto invernadero. Las reconstrucciones muestran que las concentraciones de CO en la atmósfera han cambiado, variando desde tan alto como 7000 partes por millón (ppm) durante el periodo cámbrico hace aproximadamente 500 millones de años a tan abajo como 180 ppm durante la glaciación cuaternaria de los últimos dos millones de años.
John Shepherd-Barron
Las máquinas DACS utilizaban fichas similares a los cheques (que se guillotinaban al tamaño de un cheque normal dentro de la máquina) que habían sido impregnadas con un compuesto radiactivo de carbono-14. La señal radiactiva era detectada por la máquina y cotejada con el número de identificación personal (PIN) introducido en un teclado. La emisión beta de corto alcance del carbono-14 podía detectarse fácilmente, y determinó que el riesgo de radiación era aceptable, ya que "tendrías que comerte 136.000 cheques de este tipo para que te afectara". Inicialmente se propuso un PIN de seis dígitos; Shepherd-Barron probó este sistema con su mujer, Caroline, pero descubrió que la cadena de números más larga que podía recordar era de cuatro. Como resultado, se optó por un PIN de cuatro dígitos y, a medida que los cajeros automáticos se expandían por todo el mundo, éste se convirtió en el estándar mundial. Las retiradas en los primeros cajeros de Barclaycash estaban limitadas a un máximo de 10 libras, "suficiente para un fin de semana salvaje", según Shepherd-Barron.
Carbonilo de metal
La sustitución de monóxido de carbono a través de ligandos a medida, tales como la trifenilfosfina, permitió la preparación de carbonilos metálicos mixtos, cuyas propiedades pueden adaptarse específicamente a las necesidades de los procesos técnicos. Los complejos de este tipo se utilizan en los procesos industriales, tales como el proceso de Monsanto para la producción industrial de ácido acético a partir de metanol y monóxido de carbono. En 2009, los médicos examinaron el uso de carbonilos metálicos en la terapia del cáncer, en el que por reducción del monóxido de carbono con un haz luz inducido, el CO es liberado para destruir células cancerosas de forma controlada.
Carbono-14
Al comparar las concentraciones teóricas de C con las de muestras de maderas de edades conocidas mediante dendrocronología, se descubrió que existían diferencias con los resultados esperados. Esas diferencias se deben a que la concentración de carbono radiactivo en la atmósfera también ha variado respecto al tiempo. Hoy se conoce con suficiente precisión (un margen de error de entre 1 y 10 años) la evolución de la concentración de C en los últimos 15 000 años, por lo que puede corregirse esa estimación de edad comparándolo con curvas obtenidas mediante interpolación de datos conocidos. La edad así hallada se denomina "edad calibrada" y se expresa en "años Cal BP".
Muelle anular
El alambre de acero al carbono se usa típicamente para muelles anulares debido a su precio asequible y facilidad de uso, en comparación con el acero inoxidable. Los resortes de acero al carbono tienden a tener un límite elástico muy alto y pueden volver a su forma original cuando se deforman temporalmente. El contenido de carbono en los alambres de acero al carbono varía de 0,50 a 0,95 por ciento. Esta cantidad relativamente pequeña de carbono es suficiente para mejorar la dureza del resorte. La proximidad al aceite y a los motores de alta presión significa que los resortes de liga tratados térmicamente son esenciales para soportar temperaturas superiores a 100°C (212°F). Sin embargo, el acero al carbono no es adecuado para entornos altamente corrosivos, siendo el acero inoxidable una opción más viable. El acero inoxidable difiere del acero al carbono en la cantidad de cromo presente: el acero inoxidable tiene entre un 10,5% y un 11% de cromo en masa, mientras que el acero al carbono tiene aproximadamente un 1%.
Compost
En términos generales, los microorganismos absorben treinta partes de carbono por cada parte de nitrógeno. El carbono se utiliza como fuente de energía siendo 10 partes incorporadas al protoplasma celular y 20 partes eliminadas como dióxido de carbono. En forma práctica, la relación carbono/nitrógeno permite conocer la velocidad de descomposición y determinar el tiempo de compostaje, siempre y cuando las condiciones de humedad, aireación y temperatura sean las óptimas. Para obtener un compost de buena calidad es importante que exista una relación equilibrada entre ambos elementos. Teóricamente, una relación carbono/nitrógeno de 25-35 es la adecuada, pero esta variará en función de las materias primas que conforman el compost. Si la relación es mayor a 35 no existe suficiente nitrógeno para el crecimiento microbiano por lo cual disminuirá la actividad biológica y por ende se retrasará el proceso. En cambio si es menor a 30 el nitrógeno se encontrará en exceso por lo que puede perderse como amoniaco (NH), lo que traerá como consecuencia olor desagradable.
Carbono
El carbono (del latín, "carbo", 'carbón') es un elemento químico con símbolo C, número atómico 6 y masa atómica 12,01. Es un no metal y tetravalente, disponiendo de cuatro electrones para formar enlaces químicos covalentes. Tres isótopos del carbono se producen de forma natural, los estables C y C y el isótopo radiactivo C, que decae con una vida media de unos 5730 años. El carbono es uno de los pocos elementos conocidos desde la antigüedad, y es el pilar básico de la química orgánica. Está presente en la Tierra en estado de cuerpo simple (carbón y diamantes), de compuestos inorgánicos ( y CaCO) y de compuestos orgánicos (biomasa, petróleo y gas natural). También se han sintetizado muchas nuevas estructuras basadas en el carbono: carbón activado, negro de humo, fibras, nanotubos, fullerenos y grafeno.
Secuestro de carbono
El secuestro de carbono describe el almacenamiento a largo plazo del dióxido de carbono y otras formas de carbono con el efecto de mitigar el calentamiento global y evitar cambio de clima peligroso. Se ha propuesto como una forma de disminuir la acumulación atmosférica y marina de gases de efecto invernadero, los cuales son liberados al quemar combustibles de fósil y emitidos por el ganado, particularmente en altas cantidades por la ganadería industrial.
Carbono
El estado de oxidación más común del carbono en los compuestos inorgánicos es +4, mientras que +2 se encuentra en el monóxido de carbono y en complejos carbonilos de metales de transición. Las mayores fuentes de carbono inorgánico son las calizas, dolomitas y dióxido de carbono, pero cantidades significativas se producen en depósitos orgánicos de carbón, turba, petróleo y clatratos de metano. El carbono forma un gran número de compuestos, más que cualquier otro elemento, con casi diez millones de compuestos descritos hasta la fecha (con 500.000 compuestos nuevos por año), siendo sin embargo ese número solo una fracción del número de compuestos teóricamente posibles bajo condiciones estándar. Por esta razón, a menudo el carbono se ha descrito como el «rey de los elementos».
Carbono del suelo
Gran parte de la literatura contemporánea sobre el carbono del suelo se relaciona con su función, o potencial, como sumidero de carbono atmosférico para contrarrestar el cambio climático. A pesar de este énfasis, se mejora una gama mucho más amplia de aspectos de la salud del suelo y las cuencas hidrográficas a medida que aumenta el carbono del suelo. Estos beneficios son difíciles de cuantificar debido a la complejidad de los sistemas de recursos naturales y la interpretación de lo que constituye la salud del suelo; no obstante, se proponen varios beneficios en los siguientes puntos:Los suelos forestales constituyen una gran reserva de carbono. Las actividades antropogénicas como la deforestación provocan liberaciones de carbono de esta reserva, lo que puede aumentar significativamente la concentración de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera. Según la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), los países deben estimar e informar las emisiones y absorciones de GEI, incluidos los cambios en las reservas de carbono en los cinco depósitos (biomasa aérea y subterránea, madera muerta, basura y carbono del suelo) y las emisiones y absorciones asociadas del uso de la tierra, el cambio de uso de la tierra y las actividades forestales, de acuerdo con la guía de buenas prácticas del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático. La deforestación tropical representa casi el 25 por ciento del total de emisiones antropogénicas de GEI en todo el mundo. La deforestación, la degradación forestal y los cambios en las prácticas de gestión de la tierra pueden provocar emisiones de carbono del suelo a la atmósfera. Por estas razones, se necesitan estimaciones confiables de las existencias de carbono orgánico del suelo y los cambios en las existencias para reducir las emisiones de la deforestación y la degradación forestal y la presentación de informes de GEI en el marco de la CMNUCC.
Nitrógeno-14
El nitrógeno-14 es un isótopo estable, no-radiactivo del elemento químico nitrógeno.
Alótropos del carbono
El grafito (denominado así por Abraham Gottlob Werner en 1789, del griego γράφειν ("graphein", "dibujar/escribir", por su uso en lápices) es uno de los alótropos más comunes del carbono. A diferencia del diamante, el grafito es un conductor eléctrico, y puede ser usado, por ejemplo, como material en los electrodos de una lámpara de arco eléctrico. El grafito tiene la distinción de ser la forma más estable de carbono a condiciones estándar. En consecuencia, es usado en termoquímica como el estado estándar para definir el calor de formación de los compuestos de carbono.
Ciclo del carbono profundo
En la fotósfera del Sol, el carbono es el cuarto elemento más abundante. Es probable que la Tierra haya comenzado con una proporción similar, pero fue perdiéndolo por evaporación de la atmósfera durante el proceso de acreción. Incluso teniendo en cuenta la evaporación, los silicatos que forman la corteza y el manto terrestres presentan una concentración entre cinco y diez veces menor frente a la observada en meteoritos condríticos, un tipo de meteorito que se considera mantiene la composición media de la nebulosa solar, anterior de la formación de los planetas. Parte de dicho carbono, puede haber quedado en el núcleo terrestre y, dependiendo del modelo utilizado, puede predecirse que representa entre 0,2 y 1 % de la masa del núcleo. A pesar de presentar menor concentración, ello representaría la mitad del carbono presente en la Tierra.
Sulfuro de carbonilo
El sulfuro de carbonilo es el más abundante compuesto de azufre presente de manera natural en la atmósfera, a 0.5 (± 0.05) ppb, debido a que es emitido desde los océanos, volcanes y fuentes hidrotermales. Como tal, es un compuesto significativo en el ciclo del azufre global. Medidas en núcleos de hielo de la Antártida y de aire atrapado en la nieve de glaciares (aire firn) han provisto una imagen detallada de las concentraciones de OCS desde 1640 hasta el presente y permiten un entendimiento de la importancia relativa de las fuentes antropogénicas y no-antropogénicas de este gas hacia la atmósfera. Algo de sulfuro de carbonilo que es transportado a la capa de sulfato de la estratosfera es oxidado a ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico forma partículas que afectan el balance de energía debido a la dispersión de la luz. El largo tiempo de vida del OCS en la atmósfera lo vuelve la fuente mayor de sulfato estratosférico, aunque el dióxido de azufre proveniente de la actividad volcánica puede ser también significativo. El sulfuro de carbonilo es también removido de la atmósfera por la vegetación terrestre mediante enzimas asociadas con el consumo de dióxido de carbono durante la fotosíntesis, y por hidrólisis en aguas oceánicas. La pérdida de procesos, tales como estos, limitan la persistencia (o tiempo de vida) de una molécula de OCS en la atmósfera a unos cuantos años.
Fibra de carbono
La fibra de carbono (FC) se desarrolló inicialmente para la industria espacial, pero ahora, al bajar de precio, se ha extendido a otros campos donde tiene muchas aplicaciones:  Principalmente la industria del transporte y el deporte de alta competición.  En la industria aeronáutica y automovilística, al igual que en barcos y en bicicletas, donde sus propiedades mecánicas y ligereza son muy importantes.
PFTK1
CDK14 (PFTK1) / ciclina Y se expresa principalmente en el sistema nervioso postnatal y adulto. CDK14 se expresa en niveles elevados en cerebro, páncreas, riñón, corazón, testículos y ovario. El residuo de aminoácido CDK14 ser119 es necesario para su interacción con las cuatro isoformas 14-3-3, mientras que ser120 puede contribuir ligeramente a la unión de CDK14. CDK14 actúa como una quinasa dependiente de ciclina que regula la progresión del ciclo celular y la proliferación celular. La sobreexpresión de CDK14 predice la resistencia a la quimioterapia en pacientes con carcinoma de células escamosas de esófago.
Arroz genéticamente modificado
En 2015, un consorcio de 12 laboratorios en ocho países desarrolló un cultivo que mostraba una forma rudimentaria de vía de 4 carbonos (C4P) para impulsar el crecimiento al capturar dióxido de carbono y concentrarlo en células foliares especializadas. La vía de 4 carbonos es la razón por la que el maíz y la caña de azúcar crecen tan rápidamente. La ingeniería de la fotosíntesis de vía de 4 carbonos en arroz podría aumentar los rendimientos por hectárea en aproximadamente un 50 por ciento. El cultivo actual todavía se basa principalmente en la vía de 3 carbonos. Para que adopten completamente la vía de 4 carbonos, las plantas deben producir células especializadas en una disposición precisa: un conjunto de células para capturar el dióxido de carbono y rodear otras células que lo concentran. Algunos (posiblemente decenas de) genes implicados en la producción de estas células quedan por identificar. Otros cultivos con la vía de 3 carbonos que podrían aprovechar este conocimiento incluyen el trigo, las patatas, los tomates, las manzanas y la soja.
Captura y utilización de carbono
Novomer es una empresa química que trabaja en un catalizador con base cinc para producción, como materias primas, de carbonato de polietileno (PEC) y carbonato de polipropileno (PPC). Un informe de 2011 del Instituto Mundial para Captura y Almacenamiento de Dióxido de Carbono preveía un potencial de producción anual de 22,5 millones de toneladas de CO (MtCO/a). La empresa ha recibido financiación de múltiples fuentes, como el Departamento de Energía (DOE) (2,6 millones de dólares norteamericanos, $) o el NSF (400000 $), para conseguir la comercialización de su producto, así como para convertir su proceso de producción de un proceso por lotes a un proceso continuo.
Carbono
A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante, en el cual cada átomo está unido a otros cuatro átomos de carbono, encontrándose los 4 electrones en orbitales sp³, como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cúbica que el silicio y el germanio y, gracias a la resistencia del enlace químico carbono-carbono, es, junto con el nitruro de boro, la sustancia más dura conocida. La transición a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas condiciones, el carbono cristaliza como lonsdaleíta, una forma similar al diamante pero hexagonal.
Boro
Se usa para fabricar vidrios de borosilicato (p. ej. Pyrex) y esmaltes, principalmente de utensilios de cocina. También se usa para obtener aceros especiales, de gran resistencia al impacto, y otras aleaciones. Debido a su gran dureza se emplea, en forma de carburo, para fabricar abrasivos. El boro tiene varias aplicaciones importantes en el campo de la energía atómica. Se usa en instrumentos diseñados para detectar y contar las emisiones de neutrones. A causa de su gran capacidad de absorción de neutrones, es empleado como amortiguador de control en reactores nucleares y como un material constituyente de los escudos de neutrones. El ácido bórico diluido se utiliza como antiséptico para los ojos y la nariz. Antiguamente se empleaba el ácido bórico para conservar los alimentos, pero se ha prohibido este uso por sus efectos perjudiciales para la salud. El carburo de boro se usa como abrasivo y agente aleador.
Captura y almacenamiento de carbono
La captura y almacenamiento de carbono (CAC o CCS, por sus nombre en inglés "carbon capture and storage") es la propuesta de una técnica para retirar dióxido de carbono de la atmósfera o, más comúnmente, evitar que llegue a ella. La CAC consiste en separar el CO emitido por la industria y la generación de energía en los procesos de combustión, y transportarlo a un lugar de almacenamiento geológico para aislarlo de la atmósfera a largo plazo.
Vía de 4 carbonos
Para superar las limitaciones asociadas con la reacción secundaria de Rubisco en condiciones de bajo contenido de CO y alto O en la atmósfera, las plantas C4 han desarrollado un mecanismo eficaz para concentrar el CO en el sitio de Rubisco, creando condiciones favorables para la función de esta enzima. En lugar de la fijación directa de Rubisco en el ciclo de Calvin, el CO se asimila en las células del mesófilo en forma de un ácido orgánico de cuatro carbonos, que luego se transporta a las células de la vaina del haz vascular, donde se descarboxila, liberando CO. El requisito previo anatómico para la inyección de CO es que existe un mayor número de células mesófilas (alrededor de 5-7 por célula de la vaina). Así, el CO, previamente fijado en cinco celdas, entra en una sola. En las células de la vaina, el CO entra en el ciclo de Calvin normal, donde Rubisco se vuelve a fijar y se utiliza para la síntesis de carbohidratos. Debido al gradiente constante de metabolitos, así como a la pared de las células de revestimiento impermeable al CO, la concentración de CO en el sitio de carboxilación de Rubisco, incluso con los estomas cerrados, aumenta 14 veces en comparación con la concentración de equilibrio de CO en agua (de 5μmol/L a 70μmol/L respectivamente). A concentraciones tan altas de CO en el sitio de carboxilación, la reacción de oxigenasa se suprime en gran medida, aumenta la eficiencia de la fotosíntesis y disminuyen las pérdidas de energía debido a la fotorrespiración.
Bomba biológica
El carbono inorgánico particulado (CIP) generalmente se lo encuentra en la forma de carbonato de calcio (CaCO), el cual juega un rol fundamente en el ciclo del carbono. Este carbono fijado biológicamente es utilizado como una capa protectora por muchas especies planctónicas, como los cocolitoforos y las foraminiferas, así como por organismos marinos más grandes como los moluscos. El carbono de calcio es expulsado en grande cantidades por peces durante la osmorregulación. Este tipo de carbono no es directamente parte del presupuesto de carbono atmosférico, sino que es creado por carbonato disuelto en la columna de agua, los cuales están en equilibrio con el CO y son responsables de la remoción de carbono.
Dióxido de carbono atmosférico
El dióxido de carbono es una parte integral del ciclo de carbono, un ciclo biogeoquímico donde el carbono se intercambia entre los océanos, el suelo, las rocas y la biosfera de la Tierra. La biosfera presente de la Tierra depende del CO atmosférico para su existencia. Las plantas y otros fotoautótrofos usan la energía solar para sintetizar carbohidratos a partir del dióxido de carbono atmosférico y el agua mediante la fotosíntesis. Los carbohidratos derivados del consumo de plantas como alimento es la fuente primaria de energía y compuestos de carbono de casi todos los otros organismos.
Paradoja de Fermi
Para poder establecer los criterios de búsqueda de vida, es esencial entender cómo funciona el «mecanismo vital» en este planeta, entender cómo los cuatro peldaños fundamentales de la espiral de ADN hacen posible una entidad viva, un ADN cuya esencia es el carbono. Un material inerte —carbono— produce un ser vivo. ¿Cómo es posible esto? La razón radica en que el carbono es un elemento de solo cuatro electrones para hacer enlaces (electrones de valencia) que lo ayudaría a hacer fácilmente un enlace con otros elementos, actualmente hay más de diez millones de sustancias basadas en el carbono; además, el carbono es uno de los elementos con mayor abundancia en el universo.
Calidad del aire interior
Dióxido de carbono (CO ) es un sustituto de los contaminantes interiores emitidos por los seres humanos y se correlaciona con la actividad metabólica humana. El dióxido de carbono en niveles inusualmente altos en interiores puede hacer que los ocupantes crecer somnolencia, dolores de cabeza, o la función de los niveles de actividad más bajos. Los seres humanos son la principal fuente de interior de dióxido de carbono. Los niveles interiores son un indicador de la adecuación de la ventilación de aire exterior en relación con la densidad de ocupación de interior y la actividad metabólica. Para eliminar la mayoría del dióxido de carbono total se deben reducir a menos de 600 ppm por encima de los niveles exteriores. El NIOSH considera que las concentraciones en el aire de interior de dióxido de carbono superiores a 1.000 ppm son un indicador que sugiere una ventilación inadecuada. ASHRAE recomienda que los niveles de dióxido de carbono no exceda 700 ppm al aire libre por encima de los niveles ambientales Las normas del Reino Unido para las escuelas dicen que el dióxido de carbono en toda la enseñanza y espacios de aprendizaje, cuando se mide a la altura de la cabeza de una persona sentada y promedio durante todo el día no debe exceder de 1.500 ppm. Todo el día se refiere a las horas normales de la escuela (es decir, de 9:00 a 15:30) e incluye períodos de desocupación, tales como la hora del almuerzo. Normas europeas limitan el dióxido de carbono a 3500 ppm. La Seguridad y Salud Ocupacional OSHA admite límites de concentración de dióxido de carbono en el lugar de trabajo de 5.000 ppm durante períodos prolongados y 35.000 ppm durante 15 minutos.
Hamiltoniano molecular
Actualmente, no existen muchas aplicaciones de formula_14. Sin embargo, el trabajo pionero de Kołos y Wolniewicz sobre la molécula de hidrógeno da una aplicación temprana. En la mayoría de los cálculos de funciones de onda moleculares, el problema de los electrones es resuelto utilizando el hamiltoniano de núcleo fijo en el primer paso de la aproximación de Born-Oppenheimer.
Carbono azul
Tanto macroalgas como microalgas están siendo investigadas como posibles medios de secuestro de carbono. Debido a que las algas carecen de la compleja lignina asociada con las plantas terrestres, el carbono de las algas se libera a la atmósfera más rápidamente que el carbono capturado en la tierra. Las algas se han propuesto como para el almacenamiento de carbono a corto plazo que se puede utilizar como materia prima para la producción de diversos combustibles biogénicos. Las microalgas a menudo se presentan como una materia prima potencial para la producción de biodiésel y biometano neutro en carbono debido a su alto contenido de lípidos. Las macroalgas, por otro lado, no tienen un alto contenido de lípidos y tienen un potencial limitado como materia prima de biodiésel, aunque aún pueden usarse como materia prima para la generación de otros biocombustibles. Las macroalgas también se han investigado como materia prima para la producción de carbón vegetal. El carbón vegetal producido a partir de macroalgas tiene más nutrientes agrícolas que el producido a partir de fuentes terrestres. Otro enfoque novedoso para la captura de carbono que utiliza algas es el Sistema Integrado de Captura de Carbono y Producción de Algas a base de Bicarbonato (BICCAPS) desarrollado por una colaboración entre la Universidad Estatal de Washington en los Estados Unidos y la Universidad Dalian Ocean en China. Muchas especies de cianobacterias, microalgas y macroalgas pueden utilizar carbonato como fuente de carbono para la fotosíntesis. En el BICCAPS, las microalgas alcalinas utilizan carbono capturado de los gases de combustión en forma de bicarbonato. En Corea del Sur, las macroalgas se han utilizado como parte de un programa de mitigación del cambio climático. El país ha establecido el Cinturón de eliminación de CO Costero (CCRB, por sus siglas en inglés) que está compuesto de ecosistemas artificiales y naturales. El objetivo es capturar carbono utilizando grandes áreas de bosque de algas marinas.
Carbono
Los isótopos naturales y estables del carbono son el C (98,89 %) y el C (1,11 %). Las proporciones de estos isótopos en un ser vivo se expresan en variación (±‰) respecto de la referencia VPDB ("Vienna Pee Dee Belemnite", fósiles cretácicos de belemnites, en Carolina del Sur). El δC-13 del CO de la atmósfera terrestre es −7‰. El carbono fijado por fotosíntesis en los tejidos de las plantas es significativamente más pobre en C que el CO de la atmósfera.
Dieta baja en carbono
En los EE. UU., el sistema alimentario emite cuatro de los gases de efecto invernadero asociados con el cambio climático: dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y clorofluorocarbono. La quema de combustibles fósiles (como el petróleo y la gasolina) para propulsar vehículos que transportan alimentos a largas distancias por aire, barco, camión y ferrocarril libera dióxido de carbono (CO), el principal gas responsable del calentamiento global. Los clorofluorocarbonos (CFC) son emitidos por mecanismos mecánicos de refrigeración y congelación (ambos productos básicos en el envío y almacenamiento de alimentos). Las fuentes de emisión de metano antropogénico incluyen la agricultura (rumiantes, manejo de estiércol, producción de arroz en humedales), varias otras industrias y vertederos. Las fuentes antropogénicas de óxido nitroso incluyen fertilizantes, estiércol, residuos de cultivos y producción de cultivos fijadores de nitrógeno. El metano y el óxido nitroso también se emiten en grandes cantidades a partir de fuentes naturales. Los potenciales de calentamiento global de 100 años del metano y el óxido nitroso se estimaron recientemente en 25 y 298 equivalentes de dióxido de carbono, respectivamente.
Sumidero de carbono
El concepto de sumidero de carbono se ha difundido con el Protocolo de Kioto, creado para reducir la elevada y creciente concentración de CO del aire y así luchar contra el calentamiento global. Se están explorando diversas formas de mejorar la retención natural de carbono, y se trata de desarrollar técnicas (naturales o artificiales) para capturar y almacenar el carbono.
CA14
En general, la función más estudiada de la proteína CA14 es catalizar la reacción reversible de la hidratación del dióxido de carbono (CO) formando el ion bicarbonato (HCO) y protones (H). Lo hace mediante un proceso de dos pasos:
Vía de 3 carbonos
La vía de 3 carbonos es una vía metabólica para la fijación del carbono en la fotosíntesis en la mayoría de las plantas (otras vías son las C4 y el metabolismo ácido de las crasuláceas). Las plantas que utilizan esta vía son conocidas como plantas C3. En esta vía el CO se fija directamente en el ciclo de Calvin, sin que se produzcan fijaciones previas. El primer producto estable en el que queda fijado el carbono en el ciclo de Calvin es un compuesto de 3 carbonos, llamado 3-fosfoglicerato, lo que explica la denominación de C.
Fijación de carbono
La gran mayoría de las plantas utilizan un mecanismo de fijación del carbono , en el cual el se fija directamente en el ciclo de Calvin, sin que se produzcan fijaciones previas. El primer producto estable en el que queda fijado el carbono en el ciclo de Calvin es un compuesto de 3 carbonos, llamado 3-fosfoglicerato, lo que explica la denominación de . Están mal adaptadas en evitar la fotorrespiración y la pérdida de agua en climas cálidos, pero son eficientes en otros ambientes. Las plantas tienen una firma de isótopos de carbono de -24 a -33‰.
Acero para herramientas
El Acero para herramientas es el acero que normalmente se emplea para la fabricación de útiles o herramientas destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, presión o arranque de viruta.Los aceros de herramientas tienes generalmente un contenido en carbono superior a 0.30%, aunque a veces también se usan para la fabricación de ciertas herramientas, aceros de bajo contenido en carbono (0.5 a 0.30%).
Compensación de carbono
Las compensaciones de carbono se miden en toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente (CO2e) y pueden representar seis categorías primarias de gases de efecto invernadero: dióxido de carbono (CO ), metano (CH ), óxido de nitrógeno (I) (N O), fluorocarburos (PFC), hidrofluorocarbonos (HFC) y hexafluoruro de azufre (SF ). Una compensación de carbono representa la reducción de una tonelada métrica de dióxido de carbono o su equivalente en otros gases de efecto invernadero.
Carbono negro
Según Charles Zender, el carbono negro es un contribuyente significativo al derretimiento del hielo del Ártico, y la reducción de tales emisiones puede ser “la forma más eficiente que conocemos de mitigar el calentamiento del Ártico”. El "forzamiento climático debido al cambio de albedo de nieve / hielo es del orden de 1.0 W/m en áreas terrestres de latitud media y alta en el hemisferio norte y sobre el océano Ártico". El "efecto del hollín en el albedo de la nieve puede ser responsable de una cuarta parte del calentamiento global observado". "La deposición de hollín aumenta el derretimiento de la superficie de las masas de hielo, y el agua de deshielo estimula múltiples procesos de retroalimentación radiativa y dinámica que aceleran la desintegración del hielo", según los científicos de la NASA James Hansen y Larissa Nazarenko. Como resultado de este proceso de retroalimentación, "el carbono negro en la nieve calienta el planeta aproximadamente tres veces más que un forzamiento equivalente de CO". Cuando las concentraciones de carbono negro en el Ártico aumentan durante el invierno y la primavera debido a la niebla ártica, las temperaturas de la superficie aumentan en 0,5 °C. Las emisiones de carbono negro también contribuyen significativamente al derretimiento del hielo del Ártico, que es fundamental porque “nada en el clima se describe mejor como un 'punto de inflexión' que el límite de 0 °C que separa el agua congelada del agua líquida: la nieve brillante y reflectante y el hielo del océano oscuro que absorbe el calor".
Carbonoideos
Flerovium solo ocurre en aceleradores de partículas.  El carbono se usa más comúnmente en su forma amorfa. De esta forma, el carbón se utiliza para la fabricación de acero, como negro de carbón, como relleno en neumáticos, en respiradores y como carbón activado. El carbono también se usa en forma de grafito y se usa comúnmente como mina en los lápices. El diamante, otra forma de carbono, se usa comúnmente en joyería. Las fibras de carbono se utilizan en numerosas aplicaciones, como puntales de satélite, porque las fibras son muy fuertes pero elásticas.
Carbono
El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, una de las sustancias más blandas (el grafito) y una de las más duras (el diamante) y, desde el punto de vista económico, es de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el Sol.
Fabricación del acero
Las emisiones adicionales de dióxido de carbono resultan de la acería de oxígeno básico, de la calcinación y del estallido de calor. La captura y utilización de carbono o la captura y almacenamiento de carbono son técnicas propuestas para reducir las emisiones de dióxido de carbono en la industria del acero, así como la reducción del mineral de hierro utilizando hidrógeno verde en lugar de carbono.
Metabolismo microbiano
El tercer tipo de microorganismos oxidadores del hierro es el de las bacterias fotosintéticas anaerobias tales como "Chlorobium", que utilizan el hierro ferroso para producir NADH para la fijación autótrofa del dióxido de carbono. Bioquímicamente, la reducción aerobia del hierro es un proceso muy pobre energéticamente que por lo tanto requiere la oxidación de grandes cantidades de hierro por enzima "rusticianina" para facilitar la formación de la fuerza motiva del protón. Durante la oxidación del azufre se necesita un flujo de electrones inverso para producir el NADH usado para la fijación del dióxido de carbono vía el ciclo de Calvin.
CA14
Las anhidrasas carbónicas son una gran familia de metaloenzimas que catalizan la reacción de hidratación reversible de dióxido de carbono (CO). Además, participan en una variedad de procesos biológicos, que incluyen la respiración, la calcificación, el balance ácido-base, la resorción ósea, así como la formación del humor acuoso, del fluido cerebroespinal, la saliva y el ácido gástrico.
Secuestro de carbono
El secuestro de carbono o extracción de dióxido de carbono (CDR) es la captura o retirada a largo plazo de dióxido de carbono de la atmósfera para retrasar o disminuir la contaminación de CO2 atmosférica con el fin de mitigar el calentamiento global.
Neutralidad de carbono
Debe aclararse que en el contexto de cambio climático, energía, atmósfera, etc., cuando se dice "carbono", en general se está hablando de dióxido de carbono (CO), un compuesto químico, gaseoso a temperatura ambiente; mientras que en otros contextos (biología, química orgánica), cuando se dice "carbono", se alude a un elemento químico, el sexto de la tabla periódica, de símbolo C, y con propiedades totalmente distintas a las del CO.
Combustible neutro en carbono
La fuente más barata de dióxido de carbono para reciclarlo en combustibles neutros en carbono son los gases de combustión de una central termoeléctrica de ciclo convencional, donde puede obtenerse a unos 7,50 dólares norteamericanos ($) por tonelada. Sin embargo este proceso no es neutro en carbono, porque ese CO es de origen fósil, y por tanto se traslada CO de la geosfera a la atmósfera. Capturar los gases de escape de los automóviles también se ha visto, en principio, como barato, pero requeriría extensos cambios de diseño para las nuevas unidades o grandes adaptaciones de las que ya están en servicio. Otra fuente es el ácido carbónico disuelto en el agua de mar: como está en equilibrio químico con el dióxido de carbono atmosférico (esto quiere decir que, si se extrae una cantidad de CO del agua de mar, la misma cantidad pasa de forma natural de la atmósfera al mar; y viceversa: si se emite CO a la atmósfera, una parte se disuelve en el mar en forma de ácido carbónico, por lo el mar se está acidificando a medida que aumenta el CO en la atmósfera), se ha estudiado la extracción de CO del agua marina. Los investigadores han estimado que esta extracción costaría unos 50 $ por tonelada. También se está utilizando la extracción de CO de los gases de una refinería en proyectos de fabricación de combustibles de cero emisiones. La captura de dióxido de carbono directamente del aire ambiental tenía en 2018 unos costes superiores, entre 94 y 232 $ por tonelada, y se consideraba poco práctica para síntesis de combustible o captura y almacenamiento de carbono. Esta extracción directa se ha desarrollado menos que otros métodos. Las propuestas para este método implican utilizar una sustancia química cáustica para reaccionar con el dióxido de carbono en el aire y producir carbonatos. Estos entonces pueden ser descompuestos para liberar CO puro en forma de gas y regenerar la sustancia química cáustica. Este proceso requiere más energía que otros métodos, porque el dióxido de carbono se encuentra en la atmósfera en concentraciones mucho más bajas que en otras fuentes.
Grupo del Carbono
El carbono es comúnmente utilizado en su forma amorfa. En esta forma el carbono se utiliza para la fabricación de acero, como relleno en los neumáticos, y como carbón activado. El carbono grafito se utiliza en los lápices. El diamante, otra de las formas del carbono, se utiliza comúnmente en la joyería. Las fibras de carbono se utilizan en numerosas aplicaciones, tales como puntales de satélite, debido a que las fibras son muy fuertes pero elásticas.
Captura y utilización de carbono
Puede sintetizarse un combustible neutro en emisiones utilizando CO capturado de la atmósfera como la fuente principal de los átomos de carbono (C) que forman la molécula del hidrocarburo (los átomos de hidrógeno, H, se obtienen de la electrólisis del agua). Después de sintetizarlo, el combustible se quema, por ejemplo en un motor de explosión, y se devuelve a la atmósfera el CO que para sintetizarlo se extrajo del aire. En este proceso no hay extracción neta de CO de la atmósfera, ni emisión neta a ella; de ahí el nombre de "combustible neutro en carbono". Un ejemplo de esta tecnología es el biocombustible de microalgas, que se trata más abajo.
Periodo de semidesintegración
También se puede entender como el tiempo que tardan en transmutarse la mitad de los átomos radiactivos de una muestra. Un ejemplo es el carbono-14 utilizado para datar restos orgánicos antiguos.
Fijación de carbono
Las plantas antes del ciclo de Calvin, realizan una reacción en la que incorporan al atmosférico en compuestos de 4 carbonos tales como el oxalacetato y después malato o aspartato. En reacciones posteriores, el malato y el aspartato se descomponen desprendiendo , que entra al ciclo de Calvin, por lo que hay una fijación de carbono previa, y después, una segunda fijación de carbono en el ciclo de Calvin, en la que interviene la RuBisCO. Las plantas tienen una anatomía especial en sus hojas. La fijación inicial tiene lugar en las células del mesófilo de las hojas, y la fijación final en el ciclo de Calvin tiene lugar en las células de la vaina vascular que rodea a los vasos conductores de las hojas (nervios). Son ejemplos de plantas muchas plantas tropicales tales como la caña de azúcar y el maíz. En total existen unas 7.600 especies de plantas terrestres que utilizan una fijación de carbono de tipo , lo que supone alrededor de un 3% de todas las especies de plantas. Estas plantas tienen una firma de isótopos de carbono de -16 a -10 ‰, y son más eficientes haciendo la fotosíntesis en climas cálidos, ya que evitan la fotorrespiración al mantener una concentración elevada de CO en vaina vascular.
Impuesto sobre el carbono
El impuesto sobre el carbono puede reducir las emisiones de CO, y tener también un efecto indirecto sobre los demás contaminantes (directamente relacionados con la quema de estos combustibles y muy nocivos para la salud humana como el óxido de nitrógeno y de azufre o el monóxido de carbono...etc), pero no tiene ningún efecto sobre otros gases de efecto invernadero como el metano. Por otra parte, la reducción del uso de combustibles fósiles podría significar un impulso para la energía nuclear, energía muy contestada por diversos sectores. El impuesto sobre el carbono, a nivel de la industria, puede tener un impacto a largo plazo en las inversiones futuras.
Captura y utilización de carbono
La CCU puede ofrecer una respuesta al reto planetario de reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero de importantes emisores fijos (industriales). A diferencia de la CCS, la CCU no pretende el almacenamiento geológico permanente de dióxido de carbono ni resulta en él. En cambio, la CCU se propone convertir el dióxido de carbono capturado en sustancias o productos más valiosos, como plásticos, hormigón o biocombustible a la vez que mantiene la neutralidad de carbono de estas conversiones.
Carbono vítreo
El carbono vítreo es una clase de carbono no grafítico, que es usado ampliamente como material para electrodos en electroquímica, así como en crisoles de alta temperatura, y como componente de algunos dispositivos protésicos. Fue producido por trabajadores en los laboratorios de The General Electric Company, Reino Unido, a inicios de la década de 1960, usando celulosa como material inicial. Poco tiempo después, trabajadores japoneses produjeron un material similar a partir de resinas fenólicas. Fue producido por primera vez por Bernard Redfern a mediados de 1950, en los laboratorios de The Carborundum Company, en Reino Unido. Consiguió desarrollar una matriz de polímero para imitar una estructura de diamante, y descubrió una resina fenólica que, con preparación especial, la produciría sin ayuda de un catalizador. Se depositaron algunas patentes, algunas de las cuales fueron retiradas más tarde en interés de la seguridad nacional americana. Las muestras de investigación originales de la resina y el producto aún existen.
Carbono como diamante
La expresión carbono como neutrones (DLC) denota siete formas diferentes materiales de carbono amorfo que muestran algunas de las propiedades típicas del diamante. Se aplican generalmente como recubrimientos a otros materiales que pueden beneficiarse de algunas de esas propiedades. Los siete contienen cantidades significativas de átomos de carbono hibridados en la forma sp. La razón por la que hay diferentes tipos es que incluso en el diamante se puede encontrar en dos politipos cristalinas. El habitual tiene sus átomos de carbono dispuestos en una red cúbica, mientras que la muy infrecuente forma alótropa, la lonsdaleíta, posee una estructura hexagonal. Mediante la mezcla de diversas maneras de estos politipos a nivel de nanoescala de la estructura, los recubrimientos de DLC se pueden hacer que a la vez sean amorfos, flexible y, sin embargo puro enlace sp del "diamante". El más duro, más fuerte, y más hábil es una mezcla de este tipo, conocido como carbono amorfo tetraédrico, o ta-C . Por ejemplo, una capa de sólo 2 m de espesor de ta-C aumenta la resistencia del acero inoxidable común (p.e, el 304) contra el desgaste abrasivo, cambiando la curación de la vida en servicio desde una semana hasta 85 años. Tal ta-C puede ser considerado como la forma "pura" de DLC, ya que consiste sólo de átomos de carbono unidos con enlaces sp. Rellenos, tales como hidrógeno, grafito sp de carbono, y los metales se utilizan en los otros 6 formas de reducir los gastos de producción o para impartir otras propiedades deseables. Las diversas formas de DLC se pueden aplicar a casi cualquier material que sea compatible con un entorno de vacío. En 2006, el mercado de los recubrimientos de DLC tercerizados se estimó en alrededor de 30 millones € en el Unión Europea . En octubre de 2011, Science Daily informó que los investigadores de la Universidad de Stanford han creado un diamante amorfo súper duro bajo condiciones de presión ultra alta, la cual carece de la cristalina estructura de diamante, pero tiene la característica de peso ligero de carbono.
Ala 14
El Ala 14 tiene una dependencia operativa del Mando Aéreo de Combate y orgánica del Mando Aéreo General del Ejército del Aire. Dotada actualmente con los modernos aviones de combate Eurofighter Typhoon, tiene como función principal la realización de misiones aéreas. La flota de Eurofighter Typhoon del Ala 14 está formada por 31 aviones distribuidos entre sus dos escuadrones. Mantiene en alerta constante las 24 horas del día los 7 días de la semana dos cazas que estarían dispuestos a despegar en 5 minutos si se presentara alguna eventualidad.
Carbonoideos
Los carbonoideos son elementos químicos que se encuentran en el grupo 14, son por orden de número atómico creciente. Son menos reactivos que los térreos pero lo suficientemente inestables como para no existir en la naturaleza. La mayoría de los elementos de este grupo son muy conocidos y difundidos, especialmente el carbono, elemento fundamental de la química orgánica. A su vez, el silicio es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre (28%), y de gran importancia en la sociedad a partir del siglo XXI, ya que es el elemento principal de los circuitos integrados.
Mitigación del cambio climático
La captura y almacenamiento de carbón (CCS, por sus siglas en inglés) es un plan para mitigar el cambio climático por medio de la captura de dióxido de carbono () de grandes puntos de emisión tales como centrales de generación de energía a partir de combustibles fósiles y posteriormente almacenándolo seguramente en vez de liberarlos a la atmósfera. La tecnología para la captura de CO2 ya está disponible comercialmente y existen en España varios proyectos en funcionamiento tales como el de Compostilla, en León, y un proyecto de Elcogás en la central de Puertollano (Ciudad Real). El almacenaje de CO2, por el contrario es relativamente un concepto no probado y como todavía, al 2007, ninguna hidroeléctrica opera con un sistema completo de captura y almacenamiento de carbono. Cuando este técnica es utilizada con biomasa, la técnica es conocida como energía biomasa con captura y almacenamiento de carbón y puede ser carbón negativo.
Carbono negro
“Las emisiones de carbono negro son la segunda contribución más importante al calentamiento global actual, después de las emisiones de dióxido de carbono”. Cálculo del forzamiento climático combinado del carbono negro en 1.0-1.2 W/m, que "es tanto como el 55% del forzamiento de CO y es mayor que el forzamiento debido a otros gases de efecto invernadero como CH, CFC, NO u ozono troposférico". Otros científicos estiman la magnitud total del forzamiento del carbono negro entre + 0,2 y 1,1 W/m con rangos variables debido a incertidumbres (véase Tabla 1). Esto se compara con las estimaciones de forzamiento climático del IPCC de 1,66 W/m para CO y 0,48 W/m para CH (véase Tabla 2). Además, el forzamiento del carbono negro es dos o tres veces más eficaz para elevar las temperaturas en el hemisferio norte y el Ártico que los valores de forzamiento equivalentes de CO.
Carbono-13
Los compuestos enriquecidos de C se usan en estudios de procesos metabólicos por medio de la espectrometría de masas. Tales compuestos son seguros debido a que no son radioactivos. Además, el C se usa para cuantificar proteínas (proteómica cuantitativa). Otra importante aplicación es marcar isótopos estables con aminoácidos en cultivo de células (acrónimo en inglés:SILAC).
Carbono azul
Un estudio del Departamento de Energía de los Estados Unidos de 2001 propuso replicar un proceso natural de secuestro de carbono en el océano mediante la combinación de agua rica en gas CO con carbonato [CO  ] para producir un bicarbonato [HCO  ] lodo. En la práctica, el proceso de ingeniería podría implicar la hidratación de la CO del gas de combustión planta de energía y en funcionamiento a través de un lecho poroso de piedra caliza para 'fijar' el carbono en una saturado solución de bicarbonato. Esta solución podría depositarse en el mar para hundirse en el océano profundo. Se estimó que el costo de este proceso, desde la captura hasta el entierro en el océano, oscilaba entre U$D90 y U$D180 por tonelada de CO y dependía en gran medida de la distancia requerida para transportar piedra caliza, agua de mar y la solución de bicarbonato resultante.
Contabilidad del carbono
Las normas ISO 14064 para la contabilidad y verificación de gases de efecto invernadero publicadas en 2006 por la Organización Internacional de Normalización (ISO) proporcionan al gobierno y la industria un conjunto integrado de herramientas para programas destinados a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, así como para el comercio de emisiones. ISO 14064-1: 2006 especifica los principios y requisitos a nivel de la organización para la cuantificación y notificación de las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero (GEI). Incluye requisitos para el diseño, desarrollo, gestión, informes y verificación del inventario de GEI de una organización. ISO 14064-2: 2006 especifica principios y requisitos y proporciona orientación a nivel de proyecto para la cuantificación, monitoreo y reporte de actividades destinadas a causar reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) o mejoras en la remoción. Incluye requisitos para planificar un proyecto de GEI, identificar y seleccionar fuentes, sumideros y reservorios de GEI relevantes para el proyecto y el escenario de línea base, monitorear, cuantificar, documentar y reportar el desempeño del proyecto de GEI y administrar la calidad de los datos. ISO 14064-3: 2006 especifica principios y requisitos y proporciona orientación para quienes realizan o gestionan la validación y / o verificación de declaraciones de gases de efecto invernadero (GEI). Se puede aplicar a la cuantificación organizativa o de proyectos de GEI, incluida la cuantificación, el seguimiento y la presentación de informes de GEI realizados de acuerdo con ISO 14064-1 o ISO 14064-2.
CA14
Gracias a diferentes experimentos, la mayoría en ratones, se hicieron varios descubrimientos que sirvieron para inferir la función del gen. Por ejemplo, en una investigación se mostró una baja pero significativa actividad de CA en células de mamíferos que expresaban el CA14 recombinado. Esta actividad era sensible ante el inhibidor acetazolamida pero no para la sulfanilamida. En otra, al usar la hibridación "in situ" se encontró que la CA14 de los riñones de los ratones está en el túbulo contorneado proximal, sitio donde ocurre la mayor absorción de bicarbonato, y en el borde externo de la banda interna de la médula espinal. También se encontró que las células expresaban CA14 en la membrana plasmática con su dominio expuesto al espacio extracelular. Utilizando la citoquímica del "immunogold" detectaron CA14 en células gliales de la retina de ratones y en otras células pero resaltando que estaba en las membranas de cada tipo celular.
Carbono
El más importante óxido de carbono es el dióxido de carbono (CO), un componente minoritario de la atmósfera terrestre (del orden del 0,04 % en peso) producido y usado por los seres vivos (ver ciclo del carbono). En el agua forma trazas de ácido carbónico (HCO) —las burbujas de muchos refrescos— pero, al igual que otros compuestos similares, es inestable, aunque a través de él pueden producirse iones carbonato estables por resonancia. Algunos minerales importantes, como la calcita, son carbonatos.
Tetrafluorometano
El tetrafluorometano, también conocido como tetrafluoruro de carbono o R-14, es el perfluorocarbono (CF) más simple. Como indica su nombre IUPAC, el tetrafluorometano es la forma equivalente del metano (hidrocarburo) en los fluoro carburos. También se puede clasificar como haloalcano o halometano. El tetrafluorometano es usado como refrigerante, pero es un potente gas de efecto invernadero. Tiene un vínculo muy alto fuerza debido a la naturaleza del enlace carbono-flúor.
Carbono-13
Esto es activado por crecimiento de microorganismos genéticamente modificados para expresar la proteína en un medio de crecimiento con glucosa marcada con C como única fuente de carbono. En esta vía, las proteínas con un contenido de C del 100% pueden producirse.
Datación por radiocarbono
La datación por radiocarbono es un método de datación radiométrica que utiliza el isótopo radioactivo carbono-14 (C) para determinar la edad de materiales que contienen carbono hasta unos . El C tiene una vida media de , (que es muy corta en comparación con otros isótopos usados en datación radiométrica) y se descompone en nitrógeno. En otros métodos de datación, los pesados isótopos parentales se produjeron por nucleosíntesis en supernovas, lo que significa que cualquier isótopo parental con una vida media corta ya debería estar extinto. El C, sin embargo, se crea continuamente a través de las colisiones de los neutrones generados por los rayos cósmicos con el nitrógeno en la atmósfera superior y, por lo tanto, permanece en un nivel casi constante en la Tierra. El C termina como un componente traza en el dióxido de carbono atmosférico (CO).
Built to last
14. Hearts on fire
Carburo de boro
La capacidad del carburo de boro para absorber neutrones sin formar radionúclidos de larga vida lo hace atractivo como un absorbente para la radiación neutrónica producida en centrales nucleares y armas nucleares. Entre estas capacidades se incluye la fabricación de blindajes y material para las barras de control de los reactores nucleares. En las barras de control, normalmente el carburo de boro se encuentra pulverizado para aumentar su superficie eficaz. El carburo de boro se sintetizó por primera vez por Henri Moissan en 1899, por reducción de óxido de boro ya sea con carbono o de magnesio en presencia de carbono en una eléctrica horno de arco . En el caso del carbono, la reacción se produce a temperaturas superiores al punto de fusión de B C y se acompaña de la liberación de gran cantidad de monóxido de carbono :  Si se utiliza de magnesio, la reacción puede llevarse a cabo en un horno de grafito , y los subproductos de magnesio se eliminó por tratamiento con ácido.
Δ13C
El estándar establecido para el trabajo de carbono 13 fue la Beelemita Pee Dee (PDB) y se basó en un fósil marino cretáceo, Belemnitella americana, que provenía de la Formación Peedee en Carolina del Sur. Este material tenía una relación C:C anómalamente alta (0.01118), y se estableció como un valor "δ"C de cero. Dado que el espécimen PDB original ya no está disponible, su relación C:C se calcula actualmente a partir de un estándar de carbonato ampliamente medido NBS-19, que tiene un valor "δ"C de +1.95 ‰. La relación C:C de NBS-19 es formula_2 Por lo tanto, la relación C:C correcta de PDB derivada de NBS-19 debe ser formula_3. Tenga en cuenta que existe una relación PDB C:C ampliamente utilizada pero incorrecta de 0.0112372, que es el resultado de un error de signo en la interconversión entre estándares. El uso del estándar PDB le da a la mayoría del material natural un "δ"C negativo. Un material con una relación de 0.010743, por ejemplo, tendría un valor "δ"C de –39 ‰ de formula_4. Los estándares se utilizan para verificar la precisión de la espectroscopía de masas; a medida que los estudios de isótopos se hicieron más comunes, la demanda del estándar agotó la oferta. Otros estándares calibrados con la misma relación, incluido uno conocido como VPDB (para "PDB de Viena"), han reemplazado al original. La relación C:C para VPDB, que el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) define como valor "δ"C de cero es 0.01123720.
SpaceX CRS-14
SpaceX CRS-14, también conocida como SpX-14, es una misión comercial de suministro a la Estación Espacial Internacional lanzada el 2 de abril de 2018. La misión fue contratada por la NASA y es volada por SpaceX. Esta misión reutiliza el propulsor de primera etapa del Falcon 9, utilizado en la misión CRS-12 y la cápsula DRAGON, utilizada en la misión CRS-8.
Secuestro de carbono
El carbono agrícola es el nombre de una variedad de métodos agrícolas destinados a secuestrar carbono atmosférico en el suelo y en las raíces, la madera y las hojas de los cultivos. Aumentar el contenido de carbono del suelo puede ayudar al crecimiento de las plantas, aumentar la materia orgánica del suelo (mejorando el rendimiento agrícola), mejorar la capacidad de retención de agua del suelo y reducir el uso de fertilizantes (y las emisiones que lo acompañan de óxido nitroso (N2O), un gas de efecto invernadero).A partir del 2016, variantes de estas prácticas alcanzaron cientos de millones de hectáreas a nivel mundial, de los casi 5 mil millones de hectáreas (1.2 × 1010 acres) de tierras agrícolas mundiales. Los suelos pueden contener hasta un cinco por ciento de carbono en peso, incluida la materia vegetal y animal en descomposición y el biochar.
Sumidero de carbono
En 2002, una prueba en el Océano Pacífico cerca de la Antártida sugirió que "entre 10000 y 100000 átomos de carbono son absorbidos cuando se agrega al mar un átomo de hierro." Un trabajo realizado en Alemania (2005) ha sugerido que cualquier tipo de biomasa carbónica en los océanos profundos, enterrada o reciclada en la zona eufótica, representa un almacenamiento a largo plazo del carbono. La contribución de nutrientes de hierro en determinadas zonas del océano, podría aumentar la productividad oceánica y limitar los efectos desastrosos de las emisiones humanas de CO a la atmósfera.
Vía de 4 carbonos
En investigaciones subsecuentes, Hatch y Slack iniciaron el proceso de descifrar la vía de C4. Postularon y confirmaron el rol de la PEP carboxilasa en la fijación primaria de CO, descubrieron la Piruvato, fosfato dicinasa vegetal, algo antes encontrada en bacterias, así como la malato deshidrogenasa dependiente de NADP previamente desconocida. Además, investigaron la localización de estos, así como de otras enzimas en las células del mesófilo y la vaina del fascículo. En ese momento, se pensaba que los ácidos dicarboxílicos tetracarbonados debían transferir un átomo de carbono a algún precursor. Para formar triosa fosfato en una reacción de percarboxilación. Sin embargo, más tarde, cuando se descubrió que la enzima descarboxilante NADP-málica se localiza en grandes cantidades en las células de la vaina, quedó claro que el CO entraría en el ciclo de Calvin como resultado de la re-fijación, y esta hipótesis se descartó. En 1970, Hatch y Slack, en una reunión internacional en Canberra, presentaron un esquema detallado de la fotosíntesis C4 del tipo NADP-malato deshidrogenasa, donde la audiencia sugirió que esta vía sirve para concentrar el CO en las células de la vaina. La importancia de este mecanismo de bombeo para la supresión de la actividad oxigenasa y fotorrespiración de Rubisco se hizo evidente solo en los siguientes años.