Control balances de materia y de energía
Estamos en el año 50 antes de Jesucristo. Toda la Galia está
ocupada por los romanos… ¿Toda? ¡No! Una aldea poblada por irreductibles galos
resiste todavía y siempre al invasor…
Sin embargo, la última gran pelea entre los galos irreductibles provocada por Ordenalfabétix, el pescadero, ha generado un malestar que pone en peligro la integridad de la aldea, y es que Ordenalfabétix ha vertido los restos de sus pescados podridos en las proximidades de la casa de Asurancentúrix, el bardo, provocando quejidos y lamentos disonantes que imposibilitan la habitabilidad en la aldea.
Con el fin de poner remedio a esta situación, el druida Panorámix, recordando el concepto de Economía Circular que aprendió en el último congreso de druidas celebrado en el bosque de los Carnutes, decide intentar dar un valor al residuo de pescado de Ordenalfabétix.
A) Como buen druida, Panorámix establece inicialmente un proceso aerobio de higienización de los restos de pescado para evitar presencia de patógenos en el mismo; de esta manera, y según la información recibida por el decano de los druidas galos Arqueópterix se ha de reaccionar 7 moles de restos de pescado (con peso molecular 127g/mol) con 3 moles de oxígeno gaseoso y de esta manera se obtendrán, entre otras cosas, 2,1 moles de glicerina (con peso molecular 92,09 g/mol) y 6 moles de papilla de pescado higienizada (con peso molecular 145 g/mol).
El objetivo es llegar a conseguir 2 kg/h de papilla de pescado higienizado, aunque Panorámix tiene que considerar que el rendimiento de la reacción química es del 80 % y que los restos de pescado de Ordenalfabétix sólo tiene una pureza del 70 %, puesto que Yelosubmarin, para obtener más beneficio, introduce impurezas en el pescado original. Además, para garantizar las condiciones aerobias, Panorámix decide utilizar 15 kg/h de aire, aun sabiendo que esto supone la utilización de más oxígeno del necesario.
Cuando Panorámix notificó a Abraracúrcix, jefe de la aldea, sus intenciones, fue Karabella, su esposa y primera dama de la aldea, la que mostró mucho más interés en todo esto proceso puesto que, admiradora de la belleza de Cleopatra (la mujer con la nariz más bonita de la historia) conoce la receta de Cleopatra para fabricar cosméticos a partir de glicerina. De esta manera, solicita a Panorámix saber, si se quieren producir 2 kg/h de papilla de pescado, cuanta glicerina se va a conseguir. Además, Ordenalfabétix quiere saber cuántos kg/h de sus restos de pescado se necesitarán, y Abraracúrcix cuál es el exceso de aire que se está usando en el proceso.
B) Una vez obtenidos los 2 kg/h de papilla de pescado y sabiendo que está compuesto por proteína, aceite, agua en un 55 % y residuos sólidos en un 35 %, estos se mezclan con un flujo de paja de maíz de las cosechas de Edadepiédrix, constituido por un 65 % en fibra, un 25 % en residuos sólidos y agua.
Tras esta mezcla se obtiene un único flujo con un contenido en proteína y en aceite, en tanto por uno, de 0.02 y 0.04 respectivamente, que, debido a su elevado contenido en agua, se introduce al alambique que Astérix y Obélix trajeron de recuerdo de su viaje a Bretaña que actúa como evaporador, de tal manera que, primero calentará el flujo completo de 30 ˚C a 80 ˚C (su calor específico es, según el cónsul romano Tullius Comounacabru de 0.8 kcal/kg K (y una kilocaloría son 4.18 kiloJulios)) y posteriormente, utilizando un flujo de 1.2 kg/h de vapor de calefacción procedente del horno de la herrería de Esautomátix, se evapora un 65 % del contenido en agua del flujo que entró en el alambique.
La tremenda curiosidad de Obélix le hace intentar oler el vapor de calefacción que se introduce en el alambique (que hace las veces de evaporador), pero para intentar disuadirlo, Astérix le explica que la temperatura a la que se encuentra este flujo podría dañar su bonita y apreciada nariz. ¿De qué temperatura se trata?
El flujo concentrado que sale del alambique se introduce en un separador diseñado por el druida belga Setentáisix, que obtiene, por un lado, un flujo con toda la proteína y toda la fibra, que se utilizará como alimento para la cría de jabalíes, por otro, un flujo con agua y todos los restos sólidos, que se utilizará como materia prima para compostar las flores de Falbalá, el gran amor de Obélix, y por último, 0.2 kg/h de un flujo con agua y todo el aceite, cuya concentración, en este flujo, debe ser conocida por Panorámix para realizar el último paso de su propuesta. Además, Astérix desea conocer cuánto vale el flujo destinado a compostar las flores de Falbalá y el destinado a la cría de jabalíes.
C) Finalmente, los 0.2 kg/h de aceite con agua se introducen en un reactor con 1 m3 de agua lleno de piedrillas procedentes de la cantera de menhires de Obélix, que se caracteriza por su alta capacidad adsorbente.
El objetivo es que todo el aceite quede retenido en los poros de las piedrillas que hay en el reactor, para proceder a su extracción en el momento en que su concentración sea del 70 % (sin considerar a las piedrillas). y así pueda ser utilizado como uno de los ingredientes secretos de la poción mágica que da poder irreductible a los galos. De esta manera, y sabiendo que del reactor sale un flujo de 0.15 kg/h de solamente agua, Panorámix necesita saber, por un lado, el tiempo necesario que debe de estar introduciendo flujo de aceite y agua al reactor
y por otro, el número de menhires que Obélix tiene que
construir sabiendo que por cada cinco menhires que esculpe se genera piedrilla
suficiente para retener 100 kg de aceite.
Nota: si no has
obtenido el dato en el apartado B, considera que la concentración de aceite en
el flujo inicial es del 91 %.
