INVESTIGACIÓN 3

La oxidación de las impurezas de los combustibles derivados del petroleo

El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos, como los alcanos, alquenos y cicloalcanos. Las moléculas de hidrocarburos están formadas sólo por átomos de carbono e hidrógeno. En cuanto a sus principales características, el petróleo es un líquido de consistencia aceitosa, olor desagradable y color oscuro que se encuentra en depósitos subterráneos de la corteza terrestre.

A continuación se muestran algunas fórmulas de los hidrocarburos llamados alcanos.

Metano CH4

Etano C2H6

Propano C3H8

Butano C4H10

Lo llaman oro negro y con razón: actualmente, el petróleo es la principal fuente de energía de nuestro planeta.

El uso del petróleo crudo obtenido de vertientes o el asfalto producido por la evaporación y oxidación de las filtraciones data desde tiempos prehistóricos.Basta ver las tremendas congestiones y los miles de vehículos que se desplazan en todas las ciudades para saber que es la energía que mueve al mundo.

LLUVIA ÁCIDA

La lluvia ácida es una forma de contaminación causada por la emisión de bióxido de azufre y óxidos de nitrógeno a la atmósfera. 

Más del 90% del azufre y del 95% de las emanaciones de nitrógeno se originan de las actividades humanas. Estos contaminantes primarios del aire, se derivan del uso del carbón en la generación de electricidad, la fundición de metales, y el uso de combustibles fósiles en vehículos automotrices. Una vez liberados a la atmósfera, estos contaminantes pueden transformarse químicamente en contaminantes secundarios, tales como el ácido nítrico y el ácido sulfúrico, los cuales se disuelven fácilmente en el agua. Las gotitas de agua ácida resultantes pueden ser arrastradas grandes distancias por los vientos dominantes, precipitándose luego como lluvia ácida, nieve ácida, o niebla ácida.

Los científicos hemos descubierto que la contaminación aérea resultante de la quema de combustibles fósiles es la mayor fuente de lluvia ácida. Las sustancias químicas principales en la contaminación aérea que generan lluvia ácida son el bióxido de azufre y los óxidos del nitrógeno. La lluvia ácida comienza regularmente en las nubes altas, donde el bióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno reaccionan con el agua, el oxígeno, y los agentes oxidantes. Esta combinación forma una solución caliente de ácido sulfúrico y de ácido nítrico. La luz del sol amplifica la velocidad de estas reacciones. El agua de lluvia, la nieve, las nieblas, y otras clases de precipitaciones que contengan esas soluciones calientes de ácidos sulfúrico y nítrico, caen a la tierra en forma de lluvia ácida.

Cerca del 40% de los óxidos de nitrógeno son generados por los medios de transporte (coches, camiones, autobuses, y trenes), así como cerca del 25% en los generadores termoeléctricos, y del 35% a partir de otras combustiones, como por ejemplo, las industriales, las comerciales y las domésticas (del hogar).

La vegetación y las cosechas naturales son dañadas por la lluvia ácida, pues inhibe la germinación y la reproducción de las plantas, acelera la erosión de la tierra y extrae los nutrientes del suelo. Además, hace más solubles a los elementos tóxicos, por ejemplo el aluminio. Altas concentraciones de aluminio en el suelo pueden detener la absorción y el metabolismo de los nutrientes por las plantas. El aluminio destruye la superficie cerosa protectora de las hojas y disminuye la resistencia de las plantas hacia las enfermedades.

Los datos a largo plazo indican que aunque los cambios en el pH de las corrientes de agua hayan sido pequeños, grandes cantidades de calcio y magnesio del suelo se pierden y son dispersados por el agua a causa de la lluvia ácida y de la disminución de cationes básicos en la atmósfera. Como resultado, se demorará la recuperación química de la tierra y de las corrientes de agua en respuesta a cualquier reducción de la lluvia ácida.

A pesar de Estados Unidos ha disminuido la contaminación de azufre que genera lluvia ácida, los bosques, lagos, y ríos no se han recuperado tan rápidamente como se esperaba. Un equipo de investigadores escribió un artículo que confirma el fundamento: el ácido ha producido modificaciones severas en el suelo. Treinta años de estadísticas sobre la química de la lluvia y de los ríos en los bosques de New Hampshire proporcionan evidencia de que el ácido ha desproveído al suelo de los iones minerales básicos, los cuales protegen, o desactivan a los ácidos y que son esenciales para el crecimiento de las plantas. Dada la pequeñísima tasa de decadencia de estos iones, podrían pasar décadas para que los ecosistemas dañados por lluvia ácida lleguen a ser saludables otra vez.

SUS CAUSAS

La lluvia ácida es causada por una reacción química que comienza cuando compuestos tales como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno salen al aire. Estos gases pueden alcanzar niveles muy altos de la atmósfera, en donde se mezclan y reaccionan con agua, oxígeno y otras substancias químicas y forman más contaminantes ácidos, conocidos como lluvia ácida. El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno se disuelven muy fácilmente en agua y pueden ser acarreados por el viento a lugares muy lejanos. En consecuencia, los dos compuestos pueden recorrer largas distancias, y convertirse en parte de la lluvia, el agua lluvia y la niebla que tenemos en ciertos días.

Las actividades humanas son la principal causa de la lluvia ácida. En el transcurso de las últimas décadas, los seres humanos han emitido tal cantidad de distintas substancias químicas al aire, que han cambiado la mezcla de gases en la atmósfera. Las centrales eléctricas emiten la mayor parte del dióxido de azufre y muchos de los óxidos de nitrógeno cuando queman combustibles fósiles, tales como carbón, para producir electricidad. Además, el escape de los automóviles, camiones y autobuses también emite óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre en el aire. Estos contaminantes producen lluvia ácida.