El lastre se utiliza en los barcos para proporcionar momento para resistir las fuerzas laterales sobre el casco. Los barcos con lastre insuficiente tienden a inclinarse o escorar excesivamente con vientos fuertes. Demasiado escora puede resultar en el vuelco del barco / barco . Si un barco de vela necesita viajar sin carga, se cargará un lastre de poco o ningún valor para mantener el barco en posición vertical. Luego, una parte o la totalidad de este lastre se descartaría cuando se cargara la carga.
Usos
El lastre adopta muchas formas. La forma más simple de lastre que se utiliza en los veleros pequeños es el llamado "lastre vivo", o el peso de la tripulación. Al sentarse en el lado de barlovento del casco , el momento escorante debe levantar el peso de la tripulación. En los barcos de regata más avanzados, se utiliza un mazo de cables llamado trapecio para permitir que la tripulación cuelgue completamente por el costado del casco sin caerse; esto proporciona cantidades mucho mayores de momento adrizante debido al mayor apalancamiento del peso de la tripulación, pero puede ser peligroso si el viento amaina repentinamente, ya que la pérdida repentina del momento escorante puede arrojar a la tripulación al agua. En los buques modernos más grandes, la quilla está hecha o rellena con un material de alta densidad , como hormigón , hierro o plomo . Colocando el peso lo más bajo posible (a menudo en un bulbo grande en la parte inferior de la quilla) se puede extraer el momento adrizante máximo de la masa dada. Las formas tradicionales de lastre que se llevaban dentro del casco eran piedras o arena.
Lastre de alta densidad
Existen desventajas en el uso de balasto de alta densidad. El primero es el aumento de masa del barco; una embarcación más pesada se asienta más abajo en el agua, lo que aumenta la resistencia cuando se mueve y, por lo general, responde menos a la dirección. Una embarcación más pesada también es más difícil de poner en un remolque y remolcar detrás de un automóvil. En segundo lugar, dado que el lastre debe estar lo más bajo posible, a menudo se coloca en una tabla central o en una quilla retráctil, lo que requiere una manivela de alta resistencia para levantar la enorme lámina . La solución más sencilla es utilizar una quilla lastrada fija, pero eso hace que el barco sea casi incapaz de navegar en aguas muy poco profundas y más difícil de manejar cuando está fuera del agua. Aunque está prohibido por la mayoría de las reglas de regatas de clase, algunos barcos de vanguardia usan un bulbo de lastre en una quilla larga y delgada que puede inclinarse de lado a lado para crear una quilla inclinada . Esto permite colocar el lastre en el lado de barlovento, proporcionando un momento adrizante mucho mayor con un ángulo de escora menor. Sin embargo, inclinar la quilla reduce en gran medida su sustentación, por lo que las quillas inclinadas generalmente se combinan con una orza o orza retráctil que se despliega cuando la quilla está inclinada y se retrae (para reducir la resistencia) cuando la quilla se vuelve a la vertical. Algunas quillas inclinadas están diseñadas para que cuando estén completamente extendidas a ambos lados tengan un ángulo de ataque de aproximadamente 5 °, lo que permite que el efecto de hidroala de la pala levante el barco y reduzca el área de superficie mojada para aumentar la velocidad del barco.
Lastre de agua
Un tipo común de lastre para embarcaciones pequeñas que evita muchos de los problemas del lastre de alta densidad es el lastre de agua. Si bien parece contrario a la intuición que colocar agua en el casco (que, después de todo, está cerca de la misma densidad que el agua fuera del casco, agua dulce frente a agua salada) agregaría alguna estabilidad, agregando lastre de agua por debajo del centro de gravedad vertical. aumenta la estabilidad. No es necesario elevar el lastre de agua por encima de la línea de flotación para afectar la estabilidad, ya que cualquier material que tenga una densidad aparente mayor que el aire tendrá un efecto en el centro de gravedad. Es la relación entre el centro de gravedad y el centro de flotabilidad lo que dicta el momento adrizante.
La ventaja del lastre de agua es que los tanques se pueden vaciar, lo que reduce el calado o el peso de la embarcación (por ejemplo, para el transporte en tierra) y el agua se vuelve a agregar (en embarcaciones pequeñas, simplemente abriendo las válvulas y dejando que el agua fluya hacia adentro). ) después de botar el barco o descargar la carga. También se pueden usar bombas para vaciar el tanque de lastre de sotavento y llenar el tanque de barlovento cuando el barco vira, y la cantidad de lastre se puede variar para mantener el barco en el ángulo de escora óptimo. En los buques de carga vacíos se agrega agua a los tanques de lastre para aumentar la inmersión de la hélice, mejorar la dirección y controlar el asiento y el calado.
Una desventaja del lastre de agua es que el agua no es muy densa y, por lo tanto, los tanques necesarios ocupan más espacio que otras formas de lastre. Algunos fabricantes ofrecen bolsas de lastre flexible que se montan fuera de borda del casco en ambos lados y bombas que utilizan la velocidad del barco a través del agua para generar energía. Cuando está en marcha, la bomba se puede usar para llenar el lado de barlovento, mientras que el lado de sotavento puede drenar. Este sistema, aunque no es muy atractivo, permite ganancias significativas en la fuerza adrizante sin modificaciones en el casco.
Un truco comúnmente utilizado en barcos con lastre de agua es unir los tanques de babor y estribor con una tubería con válvula. Cuando se prepara para virar, se abre la válvula y se permite que el agua del tanque de barlovento, que es más alto, fluya hacia el lado de sotavento, y se suelta la escota para evitar que el barco escora demasiado. Una vez que se ha transferido la mayor cantidad de agua posible al lado de sotavento, se pone en marcha el barco y se arrolla la vela, levantando el tanque de barlovento recién lleno. Luego, se puede usar una simple bomba manual para mover el agua restante desde el sotavento hasta el tanque de barlovento.
Impactos y regulaciones ambientales
Los cruceros, los grandes petroleros y los transportistas de carga a granel utilizan una enorme cantidad de agua de lastre, que a menudo se recoge en las aguas costeras en una región después de que los barcos descargan aguas residuales o descargan carga, y se descargan en el siguiente puerto de escala, donde sea que haya más carga. está cargado. La descarga de agua de lastre normalmente contiene una variedad de materiales biológicos, que incluyen plantas , animales , virus y otros microorganismos . Estos materiales a menudo incluyen especies exóticas no nativas, molestas, que pueden causar grandes daños ecológicos y económicos a los ecosistemas acuáticos. Se cree que las descargas de agua de lastre son la principal fuente de especies invasoras en las aguas marinas de los EE. UU., Lo que plantea riesgos para la salud pública y el medio ambiente, así como un costo económico significativo para industrias como los servicios públicos de agua y energía, la pesca comercial y recreativa, la agricultura y el turismo. . [1] Un estudio reciente sugiere que si no se toman medidas sobre la gestión del agua de lastre, la invasión de especies puede propagarse a cualquier puerto del mundo a través de la red de transporte mundial con un promedio de dos escalas intermedias. [2]
Mientras tanto, los estudios sugieren que el costo económico solo por la introducción de moluscos plaga ( mejillones cebra , almejas asiáticas y otros) a los ecosistemas acuáticos de Estados Unidos es de más de $ 6 mil millones por año. [3]
En el caso de un buque de carga a granel, existe otro efecto ambiental del agua de lastre. Después de descargar la carga útil, un granelero no puede simplemente regresar al punto de partida, sino que debe cargar lastre para que la hélice se sumerja debajo de la superficie del agua. El peso del lastre aumenta el consumo de combustible en comparación con una situación hipotética de que el barco no necesite lastre. [4]
Un estudio del National Research Council (Estados Unidos) de junio de 2011 brindó asesoramiento sobre el proceso de establecimiento de límites reglamentarios. El estudio encontró que determinar el número exacto de organismos que podría esperarse que lancen una nueva población es complejo. Sugirió un paso inicial para establecer un punto de referencia para las concentraciones de organismos en el agua de lastre por debajo de los niveles actuales, y luego usar modelos para analizar datos experimentales y de campo para ayudar a informar decisiones futuras sobre las normas de descarga de agua de lastre. [5]
Para minimizar la propagación de especies invasoras en las vías fluviales de EE. UU., La Agencia de Protección Ambiental y la Guardia Costera de EE. UU. Regulan la concentración de organismos vivos descargados en el agua de lastre de los barcos. [6] [7]
Ver también
Referencias
Este artículo incorpora texto de un informe del Servicio de Investigación del Congreso de dominio público : Copeland, Claudia. "Contaminación de cruceros: antecedentes, leyes y reglamentos, y cuestiones clave" (código de pedido RL32450). Servicio de Investigación del Congreso (actualizado el 6 de febrero de 2008).
- ^ Declaración de Catherine Hazlewood, The Ocean Conservancy, "Gestión del agua de lastre: nuevos estándares internacionales y reautorización de NISA", Audiencia, Subcomité de infraestructura y transporte de la casa sobre recursos hídricos y medio ambiente, 108º Congreso, 2ª sesión, 25 de marzo de 2004.
- ^ Xu, Jian; Wickramarathne, Thanuka L .; Chawla, Nitesh V .; Gray, Erin K .; Steinhaeuser, Karsten; Keller, Reuben P .; Drake, John M .; Lodge, David M. (2014). "Mejora de la gestión de invasiones acuáticas mediante la integración de la red de transporte, datos ecológicos y ambientales": 1699-1708. doi : 10.1145 / 2623330.2623364 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ David Pimentel, Lori Lach, Rodolfo Zuniga y Doug Morrison, "Los costos ambientales y económicos asociados con las especies no indígenas en los Estados Unidos", presentado en la Conferencia de la AAAS, Anaheim, CA, 24 de enero de 1999.
- ^ Schwarz, Hartmut Berthold (13 de marzo de 2010). "Información sobre los veleros modernos" (PDF) . Sociedad de Veleros . pag. 11 . Consultado el 18 de noviembre de 2014 .
El barco descargado debe llevar agua de lastre en tanques y bodegas de carga para sumergir la hélice por debajo de la superficie del agua. Esto luego genera costos de limpieza y a pesar de eso, el barco ofrece una mayor resistencia que antes y probablemente necesitará más búnker que para su primer destino.
- ^ Evaluación de la relación entre la presión de propágulos y el riesgo de invasión en el agua de lastre . Washington, DC: Prensa de las Academias Nacionales. 2011. ISBN 978-0-309-21562-6.
- ^ Guardia Costera de Estados Unidos, Washington, DC (2012) "Regulaciones de gestión del agua de lastre, 2012."
- ^ "Buques: Permiso de descarga incidental" . Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). 2019-06-03.
enlaces externos
- Asociación Globallast ( OMI )
- Perfil - Agua de lastre , Centro Nacional de Información sobre Especies Invasoras, Biblioteca Agrícola Nacional de los Estados Unidos . Enumera información general y recursos para el agua de lastre.