Gases Contaminantes

Los gases contaminantes son elementos concentrados en altas cantidades en la atmósfera. Estos gases generan abundantes problemas ambientales y dificultades para los seres vivos. Una gran parte de la generación de estos gases contaminantes, son de origen natural como las erupciones volcánicas,  erosión del suelo, o incendios. Sin embargo, el problema surge en los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias, como en automóviles, calefactores, pero la principal fuente artificial es la quema de combustible fósil. Existen dos tipos de contaminantes, los primarios y los secundarios. Los primarios son aquellos que se emiten directamente a la atmósfera, como el dióxido de azufre que daña directamente la vegetación y daña los pulmones. En cambio, Los secundarios son aquellos que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera. Los principales gases contaminantes son los siguientes:

Monóxido de Carbono (CO):

El monóxido de carbono es uno de los productos de la combustión incompleta. Es peligroso para las personas y los animales, debido a que se fija en la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de oxígeno en el organismo. Además, es inodoro, y a la

hora de sentir un ligero dolor de cabeza ya es demasiado tarde. Se diluye muy fácilmente en el aire ambiental, pero en un medio cerrado, su concentración lo hace muy tóxico, incluso mortal. Cada año, aparecen varios casos de intoxicación mortal.

Los motores de combustión interna de los automóviles emiten monóxido de carbono a la atmósfera por lo que en las áreas muy urbanizadas tiende a haber una concentración excesiva de este gas hasta llegar a concentraciones de 50-100 ppm. Este gas se mide en ¨ppm¨, partes por millón. 

Algunas alternativas para reducir la emisión del monóxido de carbono son, mejorar la eficiencia del transporte público, como incentivo para la disminución del uso de vehículos y el adecuado mantenimiento y control de estufas. 

Dióxido de Carbono (CO2):

La concentración de CO2 en la atmósfera está aumentando de forma constante debido al uso de carburantes fósiles como fuente de energía y es teóricamente posible demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura de la Tierra, efecto invernadero (Aumento de la temperatura de la atmósfera que se produce como resultado de la concentración de gases en la atmósfera, principalmente dióxido de carbono). 

La emisión de este gas produce una gran cantidad de desastres climáticos. El dióxido de carbono es esencial para la supervivencia de animales. El oxígeno es transportado a través del tejido corporal durante la respiración y se libera dióxido de carbono. El gas protege el nivel de pH de la sangre. No obstante, demasiada cantidad de dióxido de carbono puede matar a los animales. Si el dióxido de carbono es limitado, la cantidad de oxígeno que llega al cuerpo puede disminuir. Cualquier aumento o disminución de la cantidad de dióxido de carbono que llega al cuerpo puede causar una insuficiencia renal o coma. Este gas se mide en ¨ppm¨, partes por millón. 

Alternativas para la reducción de este gas son, que las empresas eléctricas deben aumentar su eficiencia, utilizar los combustibles y procesos que emitan menos gases efecto invernadero y aumentar la proporción de energías renovables, Fomentar formas de transporte que consuman menos energía por viajante como transporte público, carburantes menos contaminantes, entre otras medias y evitar la deforestación. 

Clorofluorocarbonos (CFC):

Los clorofluorocarbonos  son una familia de compuestos formados por átomos de Carbono, Flúor y Cloro. 

Estos compuestos no son tóxicos, ni inflamables y tienen una reactividad muy baja. Además tienen unas propiedades físicas que los hacen muy eficaces como refrigerantes. Por todas estas características, los CFC son unos compuestos muy útiles comercialmente; con extensas aplicaciones como refrigerantes, gases propelentes en sprays y en espumas, aislantes, etc., e incluso como limpiadores por sus propiedades disolventes.

Durante la década de 1980 se liberaron a la atmósfera más de 1 millón de toneladas por año, sin considerar los efectos adversos que esto podría producir.

Más tarde se observó una relación directa entre las emisiones de CFC a la atmósfera y el tamaño del agujero de ozono cada temporada. Esto se debe a la baja reactividad de los CFC, que permite que lleguen inalterados a la estratosfera. Una vez allí la radiación UV los fotoliza, liberando radicales de cloro. Estos radicales de cloro intervienen en una serie de reacciones químicas cuyo resultado es la destrucción de las moléculas de ozono (O3), con la consiguiente disminución del espesor de la capa de ozono estratosférica. Además, se estima que un sólo radical de cloro es capaz de destruir unas 50 mil moléculas de ozono.

Afortunadamente, se firmaron acuerdos internacionales como el Protocolo de Montreal 1987, con el fin de limitar las emisiones de estos compuestos a la atmósfera.

Alternativas: Minimizar el uso de productos con CFC y elegir productos que posean compuestos con menor Potencial de Destrucción de Ozono, tales como los hidroclorofluoro-carbonados (HCFC) o aquéllos que no reaccionan con el ozono, como los hidrofluorocarbonados (HFC). 

Monóxido de Nitrógeno (NO):

También llamado óxido de nitrógeno (II) es un gas incoloro y poco soluble en agua, que se origina principalmente por la quema de combustibles fósiles a altas temperaturas y por erupciones volcánicas. Se oxida muy rápidamente convirtiéndose en dióxido de nitrógeno, NO2 , y posteriormente en ácido nítrico, HNO3 , produciendo así lluvia ácida. Este gas se mide en ¨ppm¨. 

Es un importante precursor de Ozono. Sus efectos en la salud están relacionados con la inducción al edema pulmonar, aumento de la susceptibilidad a las infecciones, daño celular, irritación, pérdida de las mucosas y puede empeorar cuadros asmáticos.

Algunas formas de reducir este gas contaminante son, reduciendo la temperatura de operación, reduciendo el tiempo de residencia de los gases, especialmente el nitrógeno, en la zona de combustión, donde existen elevadas temperaturas, disminuyendo la relación oxígeno-combustible. Al reducir el exceso de oxígeno, se disminuye considerablemente la generación de NOX. 

Dióxido de Azufre (SO2):

Es un gas incoloro, irritante, no inflamable y con un olor penetrante que consiste en un átomo de azufre y dos de oxigeno (SO2). Se mide en ¨ppm¨, partes por millón. El dióxido de azufre es producido por la combustión del carbón. Cuando este gas se oxida se produce el ácido sulfúrico, principal componente de la lluvia ácida. Los efectos varían según su concentración y duración. Afecta sobre todo a las mucosidades y los pulmones, provocando ataques de tos.

Metano (CH4):

El metano, es un gas que se forma cuando la materia orgánica se descompone en condiciones en que hay escasez de oxígeno, esto es lo que ocurre en los pantanos y en los arrozales de los países húmedos tropicales. También se produce en los procesos de la digestión y defecación de los animales herbívoros.

El metano es un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya que aumenta la capacidad de retención del calor por la atmósfera. Se mide en ppm.

Ozono (O3):

El ozono es un gas constituyente natural de la atmósfera, pero cuando su concentración es superior a la normal se considera como un gas contaminante. Se mide en Ud, unidad Dobson. 

Su concentración a nivel del mar, puede oscilar alrededor de 0,01 mg kg-1. Cuando la contaminación debida a los gases de escape de los automóviles es elevada y la radiación solar es intensa, el nivel de ozono aumenta y puede llegar hasta 0,1 kg-1.

Las plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por concentraciones pequeñas de ozono. El hombre también resulta afectado por el ozono a concentraciones entre 0,05 y 0,1 mg kg-1, causándole irritación de las fosas nasales y garganta, así como sequedad de las mucosas de las vías respiratorias superiores. 

A continuación dejo un video acerca de la contaminación del aire: