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Equipos y plantas de proceso
www.industriaquimica.es n°35 - MAYO 2016
Tratamiento de aguas
Desalación solar para la producción de agua potable
Monitorización de parámetros físico-químicos en agua Tratamiento de residuos
Plantas de tratamiento de residuos urbanos Economía circular Estado del arte sobre la evalución de RSU Suelos contaminados
Tratamiento ISCO en terrenos contaminados por hidrocarburos Medio ambiente
Efecto invernadero Valorización de la contaminación industrial
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I Editorial El medio ambiente como guía La temática de nuestro número de mayo de INDUSTRIA QUÍMICA está dedicada al tratamiento de aguas, la gestión de residuos, la valorización de suelos, en definitiva, al medio ambiente. Este, en España, es protegido por la Federación Empresarial de la Industria Química Española (FEIQUE). Y para ello dicha patronal ha creado una Guía sectorial, la cual tiene como objetivo apoyar a las empresas en la aplicación de la responsabilidad social empresarial, que, junto con el Programa Responsible Care, lidera la mejora continua del medio ambiente de las empresas químicas con los principios del desarrollo sostenible. Este programa se aplica actualmente en 55 países del mundo. En este punto de desarrollo industrial que vive el sector químico español es importante remarcar los buenos resultados que están teniendo nuestras empresas en los indicadores de responsabilidad social, también en los relacionados con el medio ambiente. Además, FEIQUE ha demostrado que lidera el sector químico empresarial con la Guía Metodológica de Análisis de Riesgos Medioambientales en el Sector Químico y Petroquímico, que provee de una herramienta a las compañías para analizar sus riesgos medioambientales.
Industria Química INFOEDITA COMUNICACIÓN PROFESIONAL, S.L. Editora Mar Cañas Asanza • m.asanza@infoedita.es
Gerente José Henríquez Navarro
Directora Editorial María J. Gómez Carrillo • mj.gomez@infoedita.es
Director Financiero Francisco Sanz Basterra
Redacción Máximo Álvarez • m.alvarez@infoedita.es Alberto Adeva • a.adeva@infoedita.es Coordinadora Editorial: Victoria Aragón Coordinador Técnico: José Corrales Asesores Técnicos: Josep F. Sánchez (Techsolids) y Victoria Aragón (ISA Sección Española) Publicidad Rubén Palencia • r.palencia@infoedita.es Publicidad Cataluña David Martínez • d.martinez@infoedita.es Delegado Publicidad - Zona Norte David Echevarría • d.echevarria@b2bcomunicacion.es
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Producción Luis Quecedo • l.quecedo@infoedita.es Departamento de Suscripciones suscripciones@infoedita.es - Teléfono: 911 255 700 Dirección Ribera de Axpe 11, Edificio C-2, Oficina 113 - 48950 Erandio (VIZCAYA) Rufino González, 40; 3º dcha - 28037 MADRID Teléfono: 911 255 700 ISSN: 2340-2113 Depósito Legal: BI-610-2013 Imprime: Ecolograf © INFOEDITA 2016 Queda prohibida la reproducción total o parcial de los artículos incluidos en esta publicación, su tratamiento informático y la transmisión por cualquier forma o medio, sin el previo permiso por escrito del titular del Copyright. Las colaboraciones son de exclusiva responsabilidad del autor.
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I Sumario 26 30 34
Tratamiento de aguas
Desalación solar como proceso alternativo para la producción de agua potable, por J.A. Andrés-Mañas y G. Zaragoza Monitorización de parámetros físico-químicos en agua, por S. Arróniz Prado Protección anticorrosiva en circuitos cerrados contaminados con amoniaco, por N. Adroer, V. Montesó, J. Bodas y J. Ruiz
44
Tratamiento de residuos
50
Gestión de residuos
54
Valorización de residuos
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Suelos contaminados
68
Medio ambiente
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Plantas de tratamiento de residuos urbanos. Rendimiento y eficiencia, por A. Sánchez, A. Artola, T. Gea, R. Barrena y X. Font
Economía circular: hacia el residuo cero, por J. Magro González
Estado del arte sobre la evaluación de Residuos Sólidos Urbanos, por V. González-Prida, A. Crespo, P. Moreu y L. Barberá
Tratamiento ISCO en terrenos heterogéneos contaminados por hidrocarburos. Proyecto LIFE+BIOXISOIL, por S. del Reino, J.L. Fernández, G. Carretero, J. Bueno y J.L. García-Siñeriz
Efecto invernadero. Resultado sobre la Conferencia del Cambio Climático COP 21 de París, por R. Fernández García Valorización de la contaminación industrial, por A. Feal Veira
Petroquímica
¿Qué fue del Peak Oil? Reservas de petróleo: consumos actuales y futuros (I), por J. García Portero
Editorial Actualidad Reportajes Equipos Directorio Índice de anunciantes
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I actualidad
Covestro prevé reducir a la mitad su consumo energético en 2030 La multinacional Covestro quiere reducir a la mitad su consumo energético por tonelada de productos fabricados de cara a 2030. Así lo anunció Richard Northcote, director de Sostenibilidad de Covestro, quien anunció este compromiso durante el Foro Global de Eficiencia Energética celebrado en Washington D.C., donde Covestro se unió a la campaña Energy Productivity 100 (EP100), lanzada recientemente. Las empresas que participan en la EP100 se han comprometido a demostrar su papel como líderes en eficiencia energética, a estimular la productividad en materia de energía y, en resumen, a aumentar su rendimiento económico a partir de la energía que consumen. “A través de sus productos y soluciones, el sector químico y del plástico contribuye a la conservación de los recursos y la eficiencia energética, pero también requiere mucha energía”, comentó Northcote en Washington. “Reducir a la mitad el consumo energético –o duplicar la productividad energética– puede parecer algo imposible para algunas empresas en la actualidad. Sin embargo, iniciativas como EP100 nos animan a aplicar soluciones inteligentes y a hacer posible lo que hoy parece imposible”. La intención es reducir a la mitad sus emisiones específicas de CO2 de cara a 2030, tomando 2005 como punto de partida. De hecho, en 2015 la empresa prácticamente llegó a alcanzar este objetivo, al lograr una reducción del 40% con respecto a 2005. En lo que respecta al incremento de la eficiencia energética, Covestro se había marcado un objetivo del 30%de cara a 2020 y lo cumplió en 2015, añaden fuentes de la empresa.
LifeGuald asegura una carga y descarga segura de productos químicos En la industria petroquímica, el sector del gas y en las instalaciones donde la carga y descarga de cualquier producto que suponga un riesgo, la seguridad lo es todo. De nada sirve tener las instalaciones más modernos, efectivas o económicas, si el trasvase de los gases o fluidos desde vehículos a depósitos, o el llenado de bombonas industriales, no se realiza en condiciones totalmente fiables. Uno de los problemas más frecuentes que suele surgir en estas situaciones es la rotura de la manguera conductora, ya sea por un tirón, desgarro o desacoplamiento del mecanismo. En estos casos, el vertido descontrolado del fluido que se está trasvasando no sólo supone una importante pérdida económica, sino que, además, se pone en peligro la seguridad de los equipos, la de los trabajadores y la del medio ambiente. Para evitar estos riesgos durante los procesos de carga y descarga de líquidos y gases, ya existe una solución totalmente eficaz: los sistemas de seguridad de LifeGuard, que funcionan de manera totalmente mecánica, sin la necesidad de intervención humana, cortando el flujo por ambos lados desde el interior de la manguera. Así, en caso de rotura accidental, LifeGuard tapona de manera automática en menos de 30 segundos ambos extremos, evitando en la práctica totalidad cualquier escape. Los dispositivos de seguridad LifeGuard, fabricados por la compañía americana GP Safety Systems, son distribuidos en España de manera exclusiva por Naler Estudios y Proyectos.
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I noticias I breves I calendario I nombres
La Galería de Innovación de Genera 2016 mostrará los avances de la tecnología española en energía y medioambiente La Galería de Innovación de Genera 2016, Feria Internacional de Energía y Medioambiente, que organiza IFEMA los próximos 15 al 17 de junio en Feria de Madrid, presenta en su octava convocatoria un total de 18 proyectos que han sido seleccionados por su componente tecnológico e innovador y por su contribución a la mejora de la eficiencia energética, la sostenibilidad y la protección del medio ambiente. Los proyectos han sido seleccionados por un jurado formado por expertos, profesionales y representantes de las principales asociaciones del sector, que han valorado el grado de innovación de las candidaturas presentadas, así como su contribución a la mejora de la eficiencia energética, su aplicabilidad y su capacidad estratégica para influir positivamente en el desarrollo de las energías renovables en España. La Galería reúne proyectos que apuestan por el desarrollo de sistemas informáticos para la optimización del funcionamiento y producción de parques eólicos; por la instalación de aerogeneradores de potencia media en áreas suburbanas, y por el reciclaje de los componentes de las palas de los aerogeneradores. También incluye proyectos innovadores para mejorar la eficiencia y la seguridad en centrales termosolares e instalaciones fotovoltaicas; una nueva generación de colectores solares térmicos de baja temperatura; productos fotovoltaicos para la integración arquitectónica y la iluminación de fachadas realizados con materiales flexibles y ligeros; un sistema de recuperación de energía para ascensores multimarca, microredes con sistema de almacenamiento híbrido (baterías de gel e hidrógeno), almacenamiento de energía renovable basado en baterías de flujo de zinc-aire, y un análisis comparativo entre tecnologías de almacenamiento energético de plomo-ácido e ión-litio. Completan los contenidos de la Galería un sistema para la utilización de gas natural licuado en buques de alta velocidad para transporte de personas y mercancías; la mejora de la producción agrícola mediante instalaciones solares-geotérmicas en invernaderos; un sistema flotante para instalaciones fotovoltaicas en embalses destinados al regadío, o la obtención de biocombustibles a partir de hongos utilizados en la depuración de agua.
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I Actualidad El Ministerio de Economía y Competitividad concede a Álava Ingenieros el sello de Pyme Innovadora La Dirección General de Innovación y Competitividad, perteneciente al Ministerio de Economía y Competitividad, ha otorgado a Álava Ingenieros el sello de pyme innovadora. Álava Ingenieros, compañía de capital íntegramente privado, nació en 1973 con el objetivo de poner al alcance de sus clientes una oferta de productos y subsistemas para las áreas de medida, ensayo, comunicaciones, seguridad, defensa, mantenimiento predictivo e ingeniería civil, lo que incluye servicios de distribución de valor añadido, asesoramiento técnico, configuración y puesta en marcha, formación y soporte. El portfolio de soluciones de Álava Ingenieros está dirigido a los sectores más importantes de la industria española e internacional, como aeroespacial, automoción, seguridad, defensa, energía y medioambiente, comunicaciones, financiero, centros de ensayo e investigación, ingeniería civil, universidades y servicios de la Administración. “Es un reconocimiento que demuestra el carácter innovador de nuestra compañía. Estamos muy comprometidos con el desarrollo y la inversión en I+D+i con el objetivo de ofrecer a nuestros clientes las soluciones y estrategias más innovadoras, factor fundamental para sobrevivir en un entorno cada vez más competitivo”, explica José Fernández, director de Innovación del Grupo Álava. Álava Ingenieros es una de las empresas de Grupo Álava, un grupo de empresas españolas especializadas en ofrecer soluciones innovadoras mediante la aplicación de nuevas tecnologías en la captación de datos del mundo físico.
Connectis se une a la red de partners de IFS IFS ha firmado un acuerdo con Connectis para la venta e implantación de IFS Applications en España. Connectis, con sus 17 oficinas en diferentes provincias españolas ayudará a IFS Ibérica en la comercialización e implantación de su software IFS Applications. Actualmente ya están implantando la solución en Brugarolas, una compañía de fabricación de lubricantes ubicada en Barcelona. “IFS Applications encajaba perfectamente con nuestra filosofía de ofrecer a nuestros clientes soluciones innovadoras de negocio que utilizan las últimas tecnologías, y supimos desde el principio que tanto su ERP como su cultura empresarial encajaría perfectamente con nosotros, y que este acuerdo nos dará muchos éxitos”, comentó Íñigo Rodriguez Lizundia, director sector Industria de Connectis. Por su parte, Gustavo Brito, director General de IFS Ibérica, ha asegurado que “la presencia nacional de Connectis nos va a ayudar a dar soporte local a nuestros clientes. Además, gran parte de nuestro mercado potencial es la fabricación industrial, donde IFS Applications tiene una funcionalidad muy potente, y donde Connectis tiene una gran especialización”.
Hervaporador, para el tratamiento de aguas residuales con vertido cero Tras casi tres años de trabajo, la compañía Hervel Electroquímica, con la participación del Centro Tecnológico Gaiker-IK4, ha finalizado el proyecto de I+D+i de validación técnico-económica de un innovador sistema de evaporación atmosférico, el Hervaporador, para el tratamiento de aguas residuales de diversos sectores industriales. El sistema está completamente automatizado, operación muy sencilla y precisa, de un casi nulo mantenimiento (< 10 min/día). Está construido completamente en material plástico anticorrosivo y utiliza agua caliente como fluido de intercambio. Además del diseño y los materiales empleados, una de sus principales innovaciones es el empleo de nebulizadores para mejorar la transferencia de energía. El coste de operación es muy económico, y se reduce aún más si se dispone de una fuente de calor residual en la empresa, que pueda usarse como alimentación de este sistema. El proyecto ha sido financiado por el Departamento de Desarrollo Económico y Competitividad del Gobierno Vasco, dentro del Programa Gaitek, así como por la Diputación Foral de Bizkaia, dentro del Plan de Promoción de la Innovación.
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Ya está en vigor la nueva norma ISO 146441: 2015 sobre salas blancas
A partir del próximo 1 de junio entra en vigor en nuestro país la norma ISO 146441: 2015, Salas limpias y entornos controlados asociados, publicada el pasado mes de diciembre. La revisión incorpora novedades en cuanto a su denominación, metodología en la toma de muestras, análisis de resultados y en cuanto a adecuación de los contadores de partículas, tal como aseguran desde la empresa Tecnoprocesos Control y Sistemas. Así, por ejemplo, a la denominación actual, “Clasificación de la limpieza del aire”, se le añade la precisión “por concentración de partículas”. Se abandona el cálculo a partir de raíz cuadrada de la superficie y se sustituye por un cálculo basado en el “muestreo hipergeométrico”, que asume que, siguiendo el método de muestreo indicado en la norma, existe una probabilidad del 95% de que al menos el 90% de la sala se encuentre dentro de los límites de la concentración de la clase determinada. El análisis de los resultados también sufre modificaciones. El anterior análisis estadístico por cálculo del ULC (upper limit confidence) se considera no adecuado, puesto que presupone que la concentración de partículas dentro de una sala limpia sigue una distribución normal. Sin embargo, la revisión indica que pueden existir zonas de diferente concentración dentro de una sala limpia. De esta manera, a partir de ahora, para que una sala cumpla con su clase, la concentración media de todos los puntos muestreados tiene que estar dentro de los límites de la clase. Paralelamente, la norma especifica que sólo pueden usarse contadores de partículas que cumplan con la norma ISO 21501 parte 4: “Light scattering airbone particle counter for clean spaces”. Tecnoprocesos Control y Sistemas es una empresa especializada en la cualificación de salas limpias y ambientes controlados. Fue creada en 1995 por Mercedes Osés y Emilio Madrid.
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I Actualidad Cepsa, premiada en Canadá por la asociación de la energía AQME AQME, Asociación para la Gestión de la Energía de Quebec, ha concedido su Premio de Energía al denominado proyecto Manhattan, desarrollado por Cepsa en su planta química de Bécancour (Canadá), dedicada a la producción de LAB (materia prima para la fabricación de detergentes). El premio, entregado en la categoría Proceso industrial, producción, y al que concurrían otros cuatro finalistas, fue recogido por el responsable de las instalaciones, Pierre Lahaie, que acudió al acto de entrega junto a otros profesionales de Cepsa en Bécancour. El proyecto galardonado contemplaba la construcción de una nueva unidad, capaz de convertir la energía residual de la planta, en forma de iso-butano, en electricidad, ayudando a reducir significativamente sus necesidades de electricidad. Manhattan se puso en marcha en marzo de 2015, y en la actualidad proporciona el 60% de la electricidad que necesita la planta. Con él, también se ha podido reducir los costes operativos en 1,7 millones dólares canadienses al año, en una planta que podría producir suficiente electricidad para atender las necesidades de mil hogares en Canadá. El proyecto ‘Manhattan’ ha sido la mayor inversión realizada por Cepsa en Bécancour desde que se estableció en este lugar en 1995.
La nueva norma para puertas obliga a la resistencia al fuego y al control de humos Tecnifuego-Aespi informa de la nueva norma EN 16034, que define los requisitos para puertas peatonales, industriales, comerciales, de garajes y ventanas practicables, con características de resistencia al fuego y/o control humo (en adelante denominado “producto”). La norma está disponible en el organismo nacional de normalización AENOR. Esta Norma europea armonizada para puertas cumple con los requisitos que exige el Reglamento de los Productos de Construcción (RPC), vigente desde julio de 2013, y se aplicará a nivel nacional por los organismos de normalización nacionales (UNE EN 16034). Es obligatorio el marcado CE para los productos afectados por la norma EN 16034. Dentro del período de coexistencia, los fabricantes pueden utilizar el sistema europeo (marcado CE) en caso de que se haya cumplido el procedimiento correcto o conservar el sistema nacional. Ha sido publicado en el DOUE y en el BOE un período de coexistencia de tres años, que comenzará el 1/9/2016 y terminará el 1/9/2019. Los fabricantes marcarán sus productos con la etiqueta CE si están afectados por la norma de producto. El marcado CE acorde a la EN 16034 declara las características cortafuegos y de control de humos relevantes para puertas y ventanas practicables. Así, el producto recibe su marcado CE sólo al final del proceso de diseño y control, que consiste en: Ensayos iniciales de tipo (EIT), Extensión de la aplicación de los resultados de ensayo (EXAP), Informe de clasificación, Control producción fabrica, etc.
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Intervención artística de Denios en la semana de diseño de Milán La firma Denios ha participado en la semana de diseño de Milán, celebrada el pasado mes de abril, con una estructura realizada con cubetos de retención que, a modo de instalación artística, se colocó en un hall del Museo Diocesano. Sobre esta estructura se proyectaba un vídeo con la tecnología video mapping, en el que se mezclaban de forma intercalada imágenes de la pinacoteca del Museo Diocesano de Milán, el fuego, el agua, etc. La estructura, enteramente realizada por Denios según las indicaciones del diseñador Luca Trazzi, fue presentada y expuesta durante días de forma gratuita a cientos de visitantes que acudieron al museo a verla. El reto fue construir una estructura de aproximadamente 36 metros de ancho por 6 de alto, utilizando los cubetos de retención que la compañía fabrica desde hace más de 30 años, y su presentación en un espacio arquitectónico (el claustro del Museo Diocesano) a modo de una instalación artística. Dicha estructura cubría, además, un espacio simbólico, dado que completaba la cuarta pared del claustro del museo milanés, destruida durante la Segunda Guerra Mundial.
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Festo y Universal Robots firman un acuerdo para la integración de robots en centros de formación El acuerdo, firmado a principios de 2016, tiene carácter renovable y se plantea como una apuesta a largo plazo. Festo será distribuidor preferente de Universal Robots en el sector educativo. Por su parte, Universal Robots incrementará la difusión de su producto a través de la visibilidad en el ámbito educativo. Según Ignacio Salas, director de Ventas de Festo, “integraremos estos robots en nuestros módulos didácticos, junto a nuestra tecnología, de manera que los alumnos puedan aprender con ellos en los centros de formación con los que colaboramos”. Con prácticamente 40 años de presencia en el mercado educativo español, Festo trabaja para seguir aumentado el valor de su oferta en este ámbito. En este caso, además, el acuerdo persigue un claro objetivo estratégico: “queremos apostar por la cooperación con firmas que estén a la vanguardia en tecnología de industria 4.0, que incluye diferentes productos, y entre ellos el robot colaborativo juega un papel esencial”. A diferencia de los robots convencionales, que suelen estar separados físicamente de los humanos, los colaborativos trabajan con el operario sin ningún tipo de barrera y de forma totalmente segura. “Tienen capacidad para entender el entorno humano, y, a su vez, son fáciles de programar con un mínimo conocimiento técnico, no hace falta ser un experto”, explica Jacob Pascual Pape, general manager de Universal Robots en España. La empresa, de origen danés, fue fundada en 2005. En 2009 creó su primer modelo de robot colaborativo y hoy tienen 7.500 unidades instaladas en las industrias de todo el mundo. El hecho de que estos robots funcionen con software muy sencillo de programar, permite a las empresas que antes no contemplaban el uso de robots, porque eran demasiado complejos, introducirlos en sus procesos de producción. Para Jacob Pascual Pape, “unir la tecnologías que aporta Festo con sus equipos y la de robótica colaborativa, y llevarlo al sector educativo integrado en un entorno industrial real, es crear un excelente banco de pruebas para los estudiantes que, en definitiva, son los trabajadores del futuro”.
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I actualidad columna deopinión
Josep F. Sánchez
Representante Techsolids del Comité de Redacción de Industria Química
Dejar hacer
Hoy, lunes día 30 de mayo, me pongo con la columna mensual después de una semana de visitas por toda España, centrada básicamente en los principales productores de tuberías de PE y PVC. Se trata de un mercado muy ligado a la construcción, tanto pública como privada, y que durante los últimos años ha estado castigado de forma brutal por la llamada crisis de la “burbuja” inmobiliaria. Importantes actores del sector, como Pipelife, en Zaragoza, o Alphacan, en Miranda de Ebro, se vieron obligados a cesar su actividad. Compañías más pequeñas igualmente tuvieron que cerrar, mientras que al resto no les quedó más remedio que hacer importantes ajustes tanto del número de plantas como del número de empleados; otras, incidieron en otros sectores, como, por ejemplo, el riego, donde se generaron importantes tensiones de precios. Durante los años más duros se comentó que más del 50 % de las extrusoras dedicadas a producir tubería estaban paradas. El año pasado, y comparando con los malos resultados de años anteriores, el sector estaba mostrando satisfacción de cómo avanzaban las cosas. La sorpresa es que, después de este viaje, el pesimismo vuelve a estar en auge. Las características del producto hacen muy difícil la exportación del mismo, pues se transporta por aire, y el coste del transporte en ocasiones iguala y/o supera al de la tubería. Se trata, pues, de un producto muy sensible al mercado nacional. El cambio de la ley en las subvenciones a las energías renovables ha sido una de las piedras en el zapato para el sector. Se instalaban kilómetros y kilómetros de tuberías para la protección de los cables de dichas instalaciones. Ahora, con la nueva ley, no hay quien invierta en “huertos solares”. Las nuevas elecciones provocan nueva parálisis de concursos y adjudicaciones en obra pública. Simplificando, la suma de los dos asuntos anteriores crean dudas e inestabilidad en los inversores en nuevos proyectos: por un lado, inseguridad legislativa -lo que se legisla hoy puede cambiar mañana-; por otro, dudas y parálisis gubernamental –no será lo mismo que gobierne Podemos a que lo haga el PP-. En definitiva, igual debemos “italianizarnos”, o sea, que la industria avance a pesar del Gobierno y lo que legisle. Equivocarse es humano, meter palos en la rueda es estúpido. Alguien me decía: “España parece una competición de 17 comunidades sin timonel”. 12 Industria Química
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Busch reafirmó en Powtech su nueva bomba de vacío de uña La compañía Busch ha vuelto satisfecha de su asistencia a la feria alemana Powtech 2016, celebrada en Nuremberg el pasado mes de abril, especialmente gracias a la nueva bomba de vacío de uña Mink MV. Esta nueva serie es el resultado del desarrollo continuo de la tecnología de uña, que se ha convertido en el estándar de la industria para el transporte neumático de succión en la industria alimentaria, para la alimentación de material durante el procesado de plástico, y para el polvo y el transporte granulado en la industria química y farmacéutica.
Como señalan sus responsables, Busch también demostró en su stand que un generador de vacío con los requisitos de energía reducidos es sólo un paso más para lograr el mayor ahorro de energía posible. En términos generales, la bomba de vacío no debe considerarse de forma aislada; en su lugar, todo el proceso debe ser examinado a fondo desde el punto de vista de la energía. El sistema de funcionamiento y el control del suministro de vacío del sistema de transporte tienen una enorme influencia en su rendimiento energético. Tener un sistema de control basado en la demanda con un motor controlado por variador de frecuencia puede generar ahorros de alto potencial. Además de reducir los requisitos de energía, los ingenieros de Busch fueron capaces de diseñar la nueva generación de bombas de vacío de uña Mink de manera que es incluso más silenciosa y más compacta, añaden desde la compañía.
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E&M Combustión abre delegación en Bombay E&M Combustión, fabricante de quemadores industriales y sistemas de combustión, ha apostado por introducirse en el mercado medioambiental de India, con la apertura de una delegación en Bombay. La estrategia de la compañía vasca se orienta a participar en la modernización y mejora de la eficiencia energética de las plantas industriales de este país, que registran tasas de emisiones medioambientales muy elevadas. En opinión de Iñigo Béjar, director comercial de E&M Combustión, “India presenta unas expectativas medioambientales similares a las de China”. Los dos países necesitan dar respuesta a la demanda del crecimiento demográfico y económico y a los retos que esta situación plantea, y se proponen reducir las emisiones medioambientales con la implantación de energías renovables. Además, la puesta en marcha del programa Make in India en 2014 quiere aprovechar la juventud y la preparación de su población para desarrollar la industria del país. E&M Combustión está especializada en el diseño y fabricación de quemadores industriales y equipos de combustión adaptados a las necesidades del cliente. Los equipos fabricados por la compañía cuentan con bajas emisiones contaminantes y permiten importantes ahorros de energía. La tecnología Low NOx de E&M Combustión permite realizar las reconversiones y modificaciones de los sistemas de combustión por otros con menor nivel de emisiones, ante el reto que supone la conciencia social en torno a la protección y conservación del medio ambiente. Ashish Halageri será el responsable de esta nueva sede internacional, ubicada en Bombay. Desde esta delegación, la compañía ofertará equipos y diseños de una amplia gama de quemadores y sistemas de combustión de nueva tecnología para los sectores de generación de energía, petroquímica y refinería, plantas de biomasa y alimentación y bebidas, entre otros.
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Ashish Halageri, responsable de E&M Combustión en India
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Calendario Ferias y congresos Genera Madrid – 15/17 de junio de 2016 Información: Feria de Madrid Avda. del Partenón, 5 28042 Madrid Tel.: 917 223 000 Fax: 917 225 788 genera@ifema.es
In(3D)ustry Barcelona – 21/23 de junio de 2016 Información: Fira de Barcelona Av. Reina Maria Cristina, s/n 08004 Barcelona Tel: 902 233 200 info@firabarcelona.com
6th EuCheMS Congress Sevilla – 11-15 de septiembre de 2016 Información http://euchems-seville2016.eu/
SIBEAQO-3 Oporto – 23-26 de septiembre de 2016 Información http://www.iceta.up.pt/SIBEAQO3
Cursos y jornadas Jornada Eficiencia Energética y el RD 56/2016 Santa Cruz de Tenerife – 23 de junio de 2016 Información Colegio Oficial de Químicos de Canarias https://www.colequimcan.es secretaria@colequimcan.es
SAAEI´16 Seminario Anual de Automática, Electrónica Industrial e Instrumentación 2016 Elche (Alicante) – 6 de julio de 2016 Información Grupo Electrónica Industrial de la Universidad Miguel Hernandez http://www.saaei.org/edicion16/
Valorización Química Sostenible de Dióxido de Carbono Santander – 27-30 de junio de 2016 Información Cursos de Verano Universidad de Cantabria cursos.verano@unican.es www.cursosveranouc.es
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I Nombres Adrián Gómez, nuevo presidente de Tecnifuego-Aespi La Asamblea general de TecnifuegoAespi ha elegido como nuevo presidente a Adrián Gómez, director general de Pefipresa. Además se han nombrado los nueve vocales directos que junto a los coordinadores de los Comités Sectoriales se unirán a la Junta Directiva. Adrián Gómez (a la derecha de la imagen) agradeció el trabajo del anterior presidente, Vicente Mans (a la izquierda), en una etapa especialmente difícil tanto por la crisis económica general como por las dificultades por las que atraviesa el sector, “y el buen trabajo realizado durante estos años”, enfatizó. El nuevo presidente propuso como eje prioritario de su mandato la concienciación tanto de la Administración como de los ciudadanos de la importancia de la seguridad contra incendios. La nueva Junta Directiva estará integrada por los nueve vocales directos: Antonio Tortosa (CDAF), Luis Rodríguez (Pacisa), Alberto Enfedaque (Budenheim), Jordi Isern (Siex 2001), Raúl Insúa (Cottés Fire&Smoke Solutions), Francisco Ruiz (AERME), Jorge Cobos (Viking Sprikler), José Roca (ACVIRME) y José Manuel Rodríguez (Bosch Security Systems). El secretario general, Xavier Grau, presentó las cuentas y resultados de 2015, destacando el balance positivo del fondo asociativo y, por tanto, la recuperación y equilibrio de las cuentas. Además, comentó que el presupuesto para 2016 permitirá lanzar nuevas propuestas estratégicas planteadas por los Comités y la Junta Directiva, incluidas las mejoras estructurales necesarias.
Andrea Firenze sustituye a Loma-Ossorio en la dirección general de Covestro en España A partir del próximo 1 de junio Andrea Firenze será el nuevo director general de Covestro en España. El nuevo responsable de Covestro en el mercado ibérico (España y Portugal) compatibilizará esta posición con sus funciones actuales como Site Manager de la fábrica de Tarragona, cargo que ocupa desde enero de 2015. Sucede en el cargo a Jesus Loma-Ossorio, quien continuará vinculado a la empresa como asesor externo del Consejo de Administración. Firenze cuenta con más de 25 años de experiencia en la industria química, donde ha asumido distintas responsabilidades en las áreas de dirección de planta y gestión de producción. El nuevo director general de Covestro en la península ibérica inició su carrera profesional en Bayer, en 1988, como ingeniero de producción en la fábrica de Belford Roxo (Brasil), donde volvió tras pasar un período de tres años en la fábrica de Dormagen (Alemania) para asumir la dirección de una planta. Tras su regreso a Brasil, se trasladó a Pittsburgh (Estados Unidos), donde trabajó como coordinador de producción de poliuretanos. En cuanto a su formación académica, Andrea cuenta con una Licenciatura en Ingeniería Química y un MBA por la Universidad Federal de Río de Janeiro (Brasil).
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I noticias I breves I calendario I nombres
El beneficio de Ercros en el primer semestre se situará en unos 17 millones
Ercros prevé obtener un ebitda de 33 millones de euros y un beneficio de 17 millones de euros en los seis primeros meses de 2016. Esta previsión dobla el ebitda y más que triplica el beneficio del primer semestre de 2015. La estimación de la empresa se ha realizado en base a los resultados cerrados del mes de abril, y la visibilidad del mercado en el resto del segundo trimestre. Abril, con un ebitda de 6,40 millones de euros y un beneficio de 3,81 millones de euros, ha confirmado la solidez de la mejora iniciada en el ejercicio 2015 y de los buenos resultados del primer trimestre de 2016, con la confianza de que “la visibilidad que nos ofrece el entorno económico de los mercados en que se desenvuelve Ercros, en términos de precios de materias primas, tipos de cambio y niveles de facturación, afiance la certidumbre de la previsión en lo que resta de semestre”, han asegurado desde Ercros.
Feique lanza su tercera campaña en redes sociales
La Federación Empresarial de la Industria Química Española (Feique) ha iniciado una nueva campaña en redes sociales con el propósito de destacar la importancia del sector químico en el desarrollo económico nacional. Bajo el hashtag #DataQuímica, la iniciativa tomará como base la Radiografía del Sector Químico Español, donde se recogen los resultados del sector en 2015 en las principales macromagnitudes económicas: facturación, empleo, consumo, exportaciones, inversión e I+D+i. El proyecto digital, que consistirá en la publicación mensual de una infografía monotemática, trata de mejorar el conocimiento acerca del sector y de su contribución a la creación de riqueza y empleo entre el público general, ofreciendo datos destacados que permitan situar a esta industria en el contexto general de la economía española. #DataQuímica es la tercera campaña en redes sociales iniciada por Feique en la que participan distintas organizaciones y entidades relacionadas con la química en España. Al proyecto ya se han sumado las compañías y asociaciones más representativas del sector, y cuenta también con el apoyo de numerosas organizaciones, entre ellas el Foro Química y Sociedad. Se puede seguir la campaña a través del perfil en Twitter y Pinterest de Feique.
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I Actualidad Vopak Terquimsa, empresa destacada para la patronal CEPTA
Ignacio Casajús, director General de Vopak Terquimsa, en el momento de recibir el galardón. Foto: Nit Empresarial Cepta
La Confederación Empresarial de la Provincia de Tarragona (CEPTA) ha reconocido a Vopak Terquimsa como Empresa Destacada 2015. El reconocimiento se hizo entrega durante la XVI Nit Empresarial CEPTA, celebrada el pasado 6 de mayo en el Teatre Auditori de Salou, en Tarragona, bajo el lema ‘Liderando el territorio’, en la que se hicieron entregado también otros doce premios. Ignacio Casajús, director general de Vopak Terquimsa, fue el encargado de recoger el galardón como Empresa Destacada 2015, de manos de Carles Puigdemont, Presidente de la Generalitat de Cataluña. Casajús destacó que “es un reconocimiento importante para la compañía y para todo un equipo humano de trabajo que se distingue por valores importantes como la profesionalidad, la pasión, la mejora y el esfuerzo constante”. Además de Vopak Terquimsa, el empresario Xavier Blasi fue galardonado con la Distinción de Honor 2015; el Monasterio de Poblet, por su gestión de residuos; la Asociación Priorat Enoturisme, por la promoción de actividad empresarial; Concaromis, por su economía colaborativa; la Fundació Santa Teresa del Vendrell, por su economía social; la Fundación Randstad, por su responsabilidad social; Industrias Químicas de Óxido de Etileno, por la creación de empleo; Pastisseria Andreu, como empresa familiar; Grupo AG Planning, a la emprendeduría; Petits Enginyers, a la innovación; Bufet Miralbell Guerin a la internacionalización, y SCA, a la trayectoria empresarial.
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Nortpalet presentará sus productos en varias ferias internacionales de Europa Alemania, Francia y España son los destinos ya confirmados en los que Nortpalet tendrá presencia, con stand propio, para mostrar su catálogo de productos. Con el objetivo de acercarse más a sus clientes internacionales y consolidar su expansión internacional, Nortpalet participará en las ferias más importantes del sector en Europa: Fachpack (27-29 de septiembre. Nuremberg-Alemania) y Emballage (14-17 de noviembre. ParísFrancia). En España asistirá como expositor, una vez más, a Logistics (2324 de noviembre. Madrid). Es el tercer año que este fabricante de palets español apuesta por esta feria, punto de encuentro de referencia a nivel nacional, con el objetivo de dar a conocer sus nuevas referencias y donde presentará una nueva imagen renovada.
El Colegio Oficial de Químicos y la Asociación Canaria de Ingenieros Químicos organizan la Jornada Eficiencia Energética y el RD 56/2016 El Colegio Oficial de Químicos de Canarias (COLEQUIMCAN) y la Asociación Canaria de Ingenieros Químicos (ACIQs), con la colaboración del Gobierno de Canarias, organizan la Jornada Eficiencia Energética y el RD 56/2016. El evento, que tendrá lugar el próximo 23 de junio en el Hotel Príncipe Paz de Santa Cruz, tiene como objetivo dar a conocer la nueva normativa a los empresarios canarios con obligación de realizar auditorías energéticas periódicas y a los profesionales que pueden ejercer como auditores. La jornada será inaugurada por el director general de Industria y Energía del Gobierno de Canarias, Erasmo García de León, y contará con ponentes de amplio prestigio, profesores universitarios, expertos en eficiencia energética y responsables de empresas del sector, aseguran sus responsables. Además, la jornada incluye una ponencia sobre el ámbito de aplicación, trámites y gestiones, a cargo de Javier García Carballo, jefe del servicio de Eficiencia Energética y Nuevas Energías de la Dirección General. Como se recordará, desde la publicación del Real Decreto 56/2016 todas las grandes empresas, independientemente del sector de actividad, están obligadas a realizar una auditoría energética cada cuatro años. La primera de estas auditorías debe haberse realizado antes del 15 de noviembre de 2016.
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I Reportaje
Sistemas instrumentados de seguridad Fiabilidad a través de la seguridad funcional (SIL: Safety Integrity Level). Normas IEC 61508 / IEC 61511 Oliver Reher Product Manager de Caudal y responsable implementación SIL & ATEX en E+H
En un gran número de procesos industriales el hecho de transformar materias primas o de utilizar equipos aporta cierto peligro. Las nuevas tendencias nos exigen garantizar un menor impacto en el entorno, eliminando aquellos peligros asociados a una actividad productiva. La fiabilidad de los componentes individuales de un sistema es el principal factor relacionado con posibles funcionamientos defectuosos del dispositivo. Los procesos no se pueden controlar de manera correcta a menos que los componentes individuales definitivos presenten un funcionamiento fiable. El Nivel de Integridad de Seguridad (SIL) es un método de evaluación de la fiabilidad de cada uno de los componentes del proceso. Una función de seguridad tiene el objetivo de prevenir, evitar y tratar situaciones peligrosas, en el fondo, reducir el riesgo manteniendo el proceso en un estado seguro. La función instrumentada de seguridad es la función que, utilizando un nivel de integridad SIL, tiene la capacidad de efectuar una función de seguridad. Un sistema instrumentado de seguridad es un conjunto de partes de diferentes características que permite instrumentar un lazo de control de forma automática y que, en caso de fallo, realice la función de seguridad requerida bajo todas las circunstancias establecidas y durante el periodo de tiempo especificado (Figura 1). El objetivo final es eliminar el riesgo. Lograr un estado de absoluta seguridad es imposible: lo único que podemos hacer es reducir el riesgo hasta un nivel tolerable. Cuando hablamos de la SIL debemos hacer mención a dos norma: IEC 61508, relacionada con el suministrador o fabricante, y la IEC 61511, relacionada con la seguridad de planta. En esta última el responsable de seguridad se encargará de la gestión del ciclo de vida de la SIL, evaluación de riesgos, de-
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finición de los requisitos de seguridad, medidas de protección, definición de las responsabilidades y competencias (Figura 2). El ciclo de vida de la seguridad sigue unas fases lógicas y cronológicas, que empiezan por un análisis de riesgo detaFigura 1. Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS)
Figura 2. Ciclo de vida de seguridad
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I REPORTAJE
llado, donde se evalúan los diferentes riesgos como conjunto y se le asignan las funciones de seguridad necesarias para cada riesgo observado y analizado. Seguidamente, se deben especificar los requisitos de seguridad y se deben diseñar los sistemas de seguridad, teniendo en cuenta tanto los sistemas instrumentados de seguridad, que son los que hacen referencia al SIL, como los sistemas de seguridad de otros medios, ya sean físicos, protocolos de actuación o protocolos de vigilancia. Una vez definidos y diseñados los sistemas instrumentados de seguridad, es preciso realizar la integración al sistema actual, y se debe pasar una verificación y una validación. Esta validación debe ser realizada por un organismo neutro e independiente, denominada "Tercera Parte Neutra", y debe validar el nivel de SIL de la parte hardware y la parte software de las funciones de seguridad, desde el análisis de riesgos hasta la integración de los SIS. Una vez operado, es preciso mantener el nivel de fiabilidad adquirido, mediante lo que se llama Proof Test o ensayo de la función de seguridad. La frecuencia de ensayos se debe determinar en el diseño de los SIS. Pasamos a la siguiente fase, que significa que, en caso de modificación de cualquier parámetro inicial, deberemos realizar el ciclo completo del análisis de riesgos para verificar que sigue en vigor lo establecido o se debe modificar alguna de las cadenas de seguridad.
Al final del ciclo de vida de la seguridad se procede a la retirada de los sistemas establecidos. Cualquier equipo de instrumentación considerado como crítico en el lazo de control debe ser verificado. Muchos fabricantes utilizan consolas externas para verificar el buen funcionamiento de los equipos en proceso, pero una tendencia al alza es que el propio instrumento de medida se autoverifique, generando a la vez un informe de esta verificación. Las principales ventajas de una autoverificación son: - Aumento de seguridad: en ningún momento se pierde la señal proceso, incluso durante el periodo de autoverificación, ya que existe una multiplexación interna que permite realizar ambos procesos en el propio caudalímetro. - Mayor disponibilidad del punto de medida: la autoverificación puede realizarse con el indicador local de campo, o bien remotamente a través de la comunicación HART. - Rapidez en la autoverificación: un caudalímetro Coriolis puede tardar menos de cinco minutos en autoverificarse antes de un proceso discontinuo para poder garantizar la trazabilidad de la producción (Figura 3). Como hemos descrito anteriormente, la adopción la seguridad funcional en la instrumentación de campo ha ayudado en el desarrollo de herramientas que hacen que estos instrumentos sean más seguros y fiables.
Figura 3. Ejemplo de informe de una autoverificación en un caudalímetro másico Coriolis
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I Noticias I Equipos I Procesos Contadores de ruedas Mabeconta presenta los contadores de ruedas ovaladas Serie OaP para la medición, dosificación y control de líquidos. Los contadores Serie OaP de Bopp & Reuther, cuyo concepto de construcción está basado en los experimentados contadores de ruedas ovaladas, permiten la medición precisa de líquidos con viscosidades muy altas con una pequeña pérdida de carga. Los contadores de ruedas ovaladas son medidores volumétricos de desplazamiento positivo, compuestos por dos ruedas ovaladas, dentadas, que giran entre sí. En cada vuelta completa de las ruedas ovaladas se desplaza una cierta cantidad de líquido de un lado a otro. La cantidad de las revoluciones es una medida exacta del caudal desplazado. De esta forma, a cada revolución del par de ruedas ovaladas se transporta un caudal determinado de líquido a través del contador. El número de revoluciones es una medida exacta del caudal circulado. Pueden aplicarse en la medición, regulación y balance de cantidades en pipelines; carga y construcción de barcos, centrales térmicas, o en medición del volumen de productos líquidos, gases licuados, aceites, disolventes, dispersiones, polímeros, barnices, pinturas, pegamentos, etc. Entre las características generales de la serie OaP se pueden señalar las siguientes: fabricados en los tamaños DN 25 hasta DN 400; error de medición inferior a 0,1%; mediciones hasta 1.200 m3/h.; presión hasta 100 bar.; temperatura hasta 290°C; estabilidad de largos tiempos; certificaciones, SIL2, OIML, MID, ATEX, PED, Lloyds Register.
Descontaminación de vertidos y productos tóxicos Timilon, representada en España por la empresa Hisparasa Trading & Technologies, dedicada a la calidad del aire de personal, descontaminación de superficies y soluciones de ingeniería, da un paso más allá con su línea Fast-Act y amplía su rango de aplicación a la neutralización y descontaminación de vertidos y productos tóxicos de uso en plantas químicas y laboratorios químico-farmacéuticos. Como aseguran sus responsables, Fast-Act representa una tecnología innovadora frente a la competencia, ya que contiene una mayor área de acción en superficie, morfología única, alta reactividad química y alta porosidad, todo lo cual contribuye al aumento de la adsorción y neutralización de cualquier vertido. Fast-Act tiene la capacidad no sólo de contener, sino también de descomponer químicamente una amplia variedad de compuestos químicos, y ha sido probado en una amplia gama de productos en mitigación de contaminación química, incluyendo los agentes de guerra química altamente tóxicos. Además, cuenta con las normas y certificaciones exigibles (Sistema de Verificación de Producto de Lloyds Register por su capacidad para eliminar la contaminación química del aire en espacios cerrados: Certificado PVS 1400001, de 17 de junio, 2014). La tecnología Fast-Act de Timilon ha sido aplicada y aprobada con éxito por numerosos laboratorios y en aplicaciones de descomposición y neutralizaciones químicas. La tecnología de Timilon ha mostrado su versatilidad en usos militares y la descontaminación bacteriológica, y mantiene la propiedad intelectual de las líneas de productos y sistemas patentados NanoActive, Fast-Act, ChemKlenz y OdorKlenz.
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I NOTICIAS I EQUIPOS I PROCESOS
Seguridad en purga de soldaduras Huntingdon Fusion Techniques (HFT) ofrece un rango de presas inflables de bajo costo para la purga de soldaduras. Estas presas individuales son ideales para soldaduras de cierre, curvas cerradas, juntas en forma “T” y tapas en forma de cúpula, en las cuales no se puede utilizar un sistema tándem convencional para la purga de soldaduras. Fabricados para tuberías con diámetros de 6 a 96 pulgadas (150 mm hasta unos 2,440 mm), estos sistemas ligeros son fáciles de inflar, además de resistentes a altas temperaturas de hasta unos 90°C (194°F). Cada presa HFT viene equipada con opción de doble inflación, con una manguera de gas de purga, una manguera de gas de purga adicional y un tubo de escape que puede ser conectado a cualquiera de nuestros monitores de purga de soldadura. La manguera adicional de gas de purga es adecuada para la introducción adicional de gas de purga a la zona de soldadura en cualquier momento. Esto permite enfriar soldaduras que requieren ciertas especificaciones entre pasadas, o para soldaduras de titanio, zirconio o aplicaciones especiales que requieren una soldadura garantizada sin alteraciones de color. Una vez se haya inflado la presa con el gas de purga, y ésta selle todo el perímetro interno de la tubería, el exceso de gas de purga se derrama y purga el espacio alrededor de la unión de soldadura. El aire (oxigeno) abandona la tubería a través de una serie de tubos de escape en la presa. La presa viene fabricada con cuatro manijas en cada extremo de la circunferencia de esta misma, el cual hace posible atar cuerdas o cables para la extracción del sistema cuando este se haya desinflado.
OBSESIONADOS POR LA CALIDAD
DESDE 1982, LÍDERES EN LA FABRICACIÓN DE JUNTAS PARA INTERCAMBIADORES DE CALOR DE PLACAS TODAS LAS MARCAS
JUNTAS, PLACAS Y SERVICIOS: LIMPIEZA, INSPECCIÓN, VERIFICACIÓN Y CAMBIO DE JUNTAS
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I Noticias I Equipos I Procesos Bomba de doble membrana
Quilinox presenta en primicia las bombas de doble membrana de accionamiento eléctrico Graco Husky e-Series. Esta nueva serie de bombas de doble membrana Graco presentan las ventajas de este tipo de bomba (autocebante, fácil manejo, puede funcionar sin producto), a las que añade las de las bombas de accionamiento eléctrico (bajo nivel de ruido, bajo coste energético respecto al aire comprimido). Según sus responsables, se trataría de la única bomba en el mercado con esta tecnología, donde el motor eléctrico de alta eficiencia reduce el consumo eléctrico hasta cinco veces respecto a las bombas tradicionales. Gracias a su convertidor de frecuencia, se puede regular el caudal de manera constante, pudiéndose usar en procesos de dosificación. Disponible en polipropileno, acero inoxidable y aluminio, con la variedad de elastómeros habituales.
Manómetro digital de precisión con altas prestaciones
Rangos de medición aumentados, un datalogger de mayor capacidad, wireless y un menú de fácil manejo: Wika ha lanzado un manómetro digital de precisión, modelo CPG1500, con una muy buena relación prestaciones/precio. El nuevo dispositivo de calibración y comprobación es óptimo para diferentes usos gracias a su versatilidad. El CPG1500 cubre rangos entre 0 … 1.000 bar, y realiza las mediciones con una exactitud de hasta 0,05% del span. El datalogger capta hasta 50 valores/segundo. Los datos se transmiten de forma inalámbrica para su procesamiento mediante el software WIKACal. Varias funciones adicionales, como la memoria de los valores de pico MIN / MAX o la medición de temperatura integrada, mejoran el rendimiento del instrumento. La estructura innovadora del menú CPG1500 permite una entrada rápida e intuitiva de los parámetros. La pantalla digital de 5 ½ dígitos, con indicación gráfica y un amplio campo de texto, permite un análisis detallado del punto de medición in situ. El sistema de medición de alta calidad está construido dentro de una carcasa muy resistente y robusta. Debido a su seguridad intrínseca (certificado según IECEx, ATEX y CSA) y el grado de protección IP65, este instrumento mantiene su fiabilidad a largo plazo, incluso en condiciones extremas de proceso, aseguran sus responsables.
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Bombas circuladoras para agua potable KSB introducirá sus bombas circuladoras de alta eficiencia de la serie Calio-Therm S NC en las ferias sectoriales que se celebrarán a lo largo de este año. Estas bombas de rotor húmedo y libres de mantenimiento están diseñadas para bombear agua potable en circuitos cerrados, los cuales suelen encontrarse normalmente desde casas unifamiliares hasta en edificios de gran envergadura. Al igual que las otras bombas Calio, estas nuevas bombas ofrecen un motor de alta eficiencia para lograr el máximo rendimiento posible. El caudal se puede ajustar a tres niveles diferentes de velocidad pulsando un solo botón. En caso de bloqueo, el motor se para automáticamente y el fallo es identificado. Los datos de funcionamiento se muestran a través de 3 LED. Las conexiones roscadas están disponibles en dimensiones de Rp ½ rosca interior (EN 10266) o G 1 ¼ rosca exterior (DIN ISO 228). El caudal máximo equivale a 0.7 m3/h, y la cabeza de la bomba no excede de 1.0m. La temperatura del agua potable será de entre +5°C y +65°C. La nueva serie de bombas, que está disponible en cuatro diseños, se pueden suministrar tanto con cable como con conector. Esto permite establecer una conexión eléctrica sin necesidad de ninguna herramienta. Aparte de su diseño estándar, la bomba también está disponible con válvulas de retención y de cierre integradas. Los cuerpos de las nuevas bombas son de fundición latón, los impulsores de tecnopolímero y los ejes de acero inoxidable. Las partes húmedas están hechas de poliamida.
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I NOTICIAS I EQUIPOS I PROCESOS
Actuadores eléctricos lineales Larraioz Elektronika presenta la gama de actuadores electromecánicos de la firma norteamericana Exlar para uso en entorno industrial en aplicaciones de muy grandes fuerzas. Estos elementos existen en su variante de solo mecánica de transmisión lineal o rotativa, transmisión más servomotor y sistema integral de accionamiento lineal o rotativo, servomotor y controlador en un solo conjunto. Los sistemas integrales Tritex II se fabrican bajo los conceptos de extrema fiabilidad, sencillez de uso y robustez. Permiten el control constante de todo el perfil de movimiento, posición, velocidad y fuerza. Además, pueden trabajar de forma autónoma (I-O) o por medio de buses de campo. Los actuadores Exlar sustituyen las soluciones clásicas basadas en sistemas neumáticos o hidráulicos con multitud de ventajas. Cambios de formato, ajustes en ciclo o movimientos de interpolación, son tan fáciles de implementar como la instalación de un cilindro o una electroválvula, todo ello con una reducción de costes energéticos y de mantenimiento.
Mangueras para la distribución y transporte de productos químicos
De cara a contar con las herramientas y accesorios mejor adaptados a las condiciones especiales de los productos que se manejan a diario en el sector, las mangueras ChemoPal, de Elaflex, distribuidos en España por Naler Estudios y Proyectos, cumplen con la norma EN 12115 y ofrecen una alta compatibilidad para más del 75% de los químicos industriales. Gracias a su tubo interior de goma de clorobutilo, reforzado con trenzados textiles de acero galvanizado, estas mangueras están indicadas para la distribución de alcalinos, ácidos, acetatos, aldehídos, aminas, ésteres y cetonas; pudiendo ser utilizadas en un rango de temperatura de -40°C a +40°C. Además, permiten una fácil limpieza y esterilización con vapor de hasta 150°C durante un máximo de 30 minutos (con ambos extremos abiertos). La ventaja añadida de estas mangueras es que proporcionan conductividad eléctrica tipo Ω/T, sin necesidad de que los elementos conductivos metálicos tengan que estar conectados a los accesorios de la manguera, con resistencia eléctrica < 106OHM entre extremos, y <109OHM desde el tubo interior a la cubierta a través de la pared de la manguera. Y son aptas para su uso en zonas explosivas 0,1 y 2.
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I Reportaje
Lasergrametría 3D Catalonia Engineering
La Lasergrametría 3D consiste en el conjunto de técnicas que permiten capturar la realidad y representarla como nubes de puntos que son utilizables en modelos mediante aplicaciones de software técnico en ingeniería y arquitectura.
Mediante captadores láser se exploran las superficies de una planta industrial, de una instalación o de un edificio, y los datos obtenidos se organizan en nubes de puntos que pueden tratarse con varias aplicaciones comerciales disponibles al efecto. Estas aplicaciones facilitan el proceso de completar la información obtenida desde diversos puntos de vista y, en consecuencia, permiten identificar los componentes principales del entorno explorado. De este modo, en el caso de plantas industriales, se identifican las estructuras, tuberías, equipos, etc., y se determinan sus características dimensionales principales. En el caso de instalaciones de fabricación, a lo anterior se agregan las instalaciones y otros componentes relevantes. En el caso de edificaciones, permite identificar fachadas, componentes de fachadas, cerramientos, y todos los elementos constructivos principales. Las nubes de puntos resultantes son el punto de partida para trabajar con ellas en las aplicaciones comerciales de ingeniería como CADWorx, Plant3D, PDMS, etc. o de arquitectura, principalmente Revit. El error dimensional máximo es función de la calidad de la nube de puntos capturada y del tratamiento posterior, y puede ser del orden de 1 mm en ingeniería y de 10 mm en arquitectura. Los tiempos requeridos para obtener los modelos captados de la realidad dependen de la extensión del objeto considerado y de la variedad de componentes a identificar de modo unívoco; sin embargo, en promedio respecto a métodos anteriores, el empleo de esta tecnología permite un ahorro de las personas que obtienen los modelos dentro de un intervalo del 30 al 70 %. El menor esfuerzo requerido para obtener los modelos de las instalaciones, estructuras y edificios, no es el único beneficio obtenido ni el más importante, comparado con la mayor exactitud del modelo obtenido y el rango de
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Figura 1.
El empleo de esta tecnología permite un ahorro en las horas de las personas que obtienen los modelos dentro de un intervalo del 30 al 70 %
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I REPORTAJE
Figura 2.
Figura 3.
precisión indicado. Además, al tratar de un modo global el objeto estudiado, se evitan errores en la elaboración de planos, ya que en conjunto se trata de un modo unificado y que relaciona los componentes con las estructuras y las envolventes. Para los gestores de una factoría, de una planta química o de un edificio, disponer de modelos electrónicos, es decir, de planos tratables directamente en las aplicaciones de software técnico citadas, supone un potente y eficaz instrumento para estudiar actuaciones en esos ámbitos. Cualquier modificación, ampliación y mejora que se vaya a abordar parte de información integrada, realista y de gran exactitud y precisión, que facilita los desarrollos posteriores. Conocer de este modo una determinada instalación industrial es preciso para planificar y gestionar de manera eficaz y eficiente la misma; incluso las compañías de seguros consideran la disponibilidad de estos recursos con reducciones en las primas. El principal problema práctico que se planteaba era la compatibilidad de los diferentes sistemas de escáner (Leica, Faro, Trimble, Z+F, etc.) con los distintos programas de tratamiento y de diseño (CADWorx, Plant 3D, SmartPlant, PDMS). Con el software EdgeWise de ClearEdge 3D, distribuido por Catalonia Engineering Solutions, se dispone de la herramienta idónea para construir fácilmente un modelo digital a partir de las nubes de puntos procedentes de cualquier escáner, y poder exportarlo a cualquiera de los programas de diseño y tratamiento existentes. La realización del modelo a partir de la nube de puntos es un proceso sencillo, gracias a algunas potentes herramientas que permiten:
- Extraer automáticamente, como valor tipo, el 90% de las tuberías, con la ventaja de evitar los errores que pueden cometerse haciéndolo manualmente (Figuras 2 y 3). - Una vez hecha la extracción, eliminar automáticamente los puntos falsos de la nube. - Calcular exactamente los radios de curvatura de los codos, evitando también riesgos de errores. - Agrupar los tubos según el criterio (layer/level) elegido por el usuario: diámetros, presiones, fluidos o cualquier otro. En el caso de remodelación de edificios complejos como hospitales, aeropuertos u hoteles que afecte a paredes y a instalaciones, la flexibilidad y compatibilidad del EdgeWise de ClearEdge permite usar cualquier escáner con su programa asociado (Cyclone Register, Faro Scene, LFM Register), procesar la nube de puntos con EdgeWise, extraer las instalaciones para tratarlas con CADWorx FieldPipe, Plant 3D, PDMS o SmartPlant, tratar los elementos arquitectónicos con Revit, e integrar las instalaciones en este último como objeto.
EdgeWise es compatible con todos los fabricantes de escáners láser de alta precisión y con todos los programas de diseño de plantas y edificación
- Validar los elementos captados. - Conectar rápidamente tubos interrumpidos por sombras en el barrido del láser (Figura 1). - Poner automáticamente tubos y bridas según la norma previamente seleccionada.
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TRATAMIENTO DE AGUAS
Desalación solar como proceso alternativo para la producción de agua potable La enorme población de muchos de los países que se encuentran en las zonas más áridas del planeta hace que la alternativa más factible y económica de conseguir agua potable, y para uso agrícola e industrial, sea la desalación del agua de mar o de aguas salobres en zonas de interior. La ósmosis inversa es actualmente la técnica más utilizada para la obtención de agua desalada. Sin embargo, las dificultades que apareja están impulsando la aparición de nuevas alternativas. Palabras clave:
Desalación, Destilación por membranas, Energía solar
The huge population of many countries that are in the driest areas of the planet makes desalination of seawater or inland brackish water the most feasible and economical alternative for augmenting water supply for drinking and for agricultural and industrial use. Reverse osmosis is currently the most used technique for producing desalinated water. However, it has some challenges that allow opportunities for developing new alternatives. Keywords
Desalination, Membrane distillation, Solar Energy
Juan Antonio Andrés-Mañas y Guillermo Zaragoza CIEMAT - Plataforma Solar de Almería 26 Industria Química
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Desalación solar como proceso alternativo para la producción de agua potable
Las limitaciones operacionales de la ósmosis inversa y el peor rendimiento del sistema a menor escala para abastecer a poblaciones pequeñas, hacen que se investiguen y desarrollen nuevas técnicas de desalación más flexibles y con consumo energético independiente de los combustibles fósiles. Dentro de estas, la destilación por membranas es una alternativa prometedora para la desalación, con bajo consumo energético, escalable y con capacidad de tratamiento de aguas más concentradas en solutos que las que la ósmosis inversa puede tolerar. En este sentido, el CIEMAT, a través de su centro mixto CIESOL en la Universidad de Almería, ha puesto en marcha una planta piloto de desalación para evaluar y optimizar el funcionamiento de un prototipo de destilación por membranas multiefecto, utilizando como fuente de energía un campo solar térmico.
La producción de agua en el mundo La sociedad necesita un suministro continuo de agua para su desarrollo. De toda el agua existente en el planeta, solamente el 2,5 % es agua dulce, y, a su vez, sólo un porcentaje mínimo de esta está disponible directamente en la superficie terrestre y en estado líquido. Sin embargo, el reparto no es geográfica ni estacionalmente uniforme, pues muchas regiones situadas en el llamado cinturón solar están en estado de aridez o desertización total, al menos varios meses al año. Por su localización, estas áreas son las que reciben la mayor cantidad de radiación solar anual (superior a 2.000 kWh m−2 año−1), de manera que el uso de la energía solar en estas zonas (que en conjunto albergan al 75 % de la población mundial) se presenta como una alternativa lógica a la utilización de combustibles fósiles. Se estima que para el año 2025 el 75 % de la población mundial vivirá en las zonas costeras o a menos de 200 km de éstas. Por ello, el agua de mar como recurso inagotable se pos-
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tula como la materia prima más plausible para la producción del agua potable que la sociedad necesita. Actualmente la desalación de agua se realiza utilizando procedimientos mecánicos o térmicos. El 60 % de la producción industrial de agua desalada se realiza por medio de ósmosis inversa (RO, por sus siglas en inglés), técnica basada en la aplicación de presión mecánica superior a la presión osmótica de la disolución salina alimentada para hacer pasar el agua a través de una membrana. A pesar de ser la más utilizada por su eficacia a gran escala y por el amplio desarrollo de la tecnología de los módulos de membranas usados, esta operación requiere un consumo energético alto para mantener el gradiente de presión transmembrana necesario, que en el caso del agua de mar es de 60-65 bar. Los procedimientos térmicos de desalación se utilizan en el 35 % de las desaladoras del mundo. Las dos principales técnicas desarrolladas actualmente en esta modalidad son los procesos flash multietapa y la destilación multiefecto, en las cuales el agua salada es calentada y evaporada parcialmente, para finalmente condensar el vapor y obtener agua destilada. El 5 % restante de la producción de agua desalada es obtenido mediante otras técnicas novedosas. La destilación por membranas (MD, por sus siglas en inglés) es la técnica que actualmente presenta las mejores perspectivas para ser implantada como un proceso alternativo o complementario a la ósmosis inversa, especialmente en regiones aisladas o desfavorecidas.
La destilación por membranas para la desalación de agua La MD es un proceso evaporativo con transferencia simultánea de materia y energía, desarrollado fundamentalmente a partir de los años 80, y que es utilizado para la separación del disolvente de una disolución, o bien para la concentración de esta. Encuentra aplicación en el tratamiento de resi-
duos y en la industria alimentaria, pero fundamentalmente a día de hoy en la desalación de agua de mar y aguas salobres. Esta técnica consiste en poner en contacto una corriente de alimentación caliente (por debajo de 85°C) con una membrana hidrofóbica y porosa, la cual actúa como barrera para la fase líquida y los solutos y deja pasar el vapor sin alterar el equilibrio entre ambas fases. Entre una cara de la membrana, en contacto con la alimentación caliente, y la otra, por la que circula una corriente refrigerante, se crea un gradiente de presión parcial de vapor que constituye la fuerza impulsora del proceso. En el caso del tratamiento de disoluciones acuosas, se utilizan membranas cuya matriz activa está generalmente hecha de polímeros como el politetrafluoroetileno (PTFE) o el polifluoruro de vinilideno (PVDF). Otras características deseables para las membranas son baja conductividad térmica y alta permeabilidad, relacionada con la porosidad y el tamaño y longitud de los poros. En la actualidad no existen en el mercado membranas específicamente desarrolladas para MD, aunque las de microfiltración dan buenos resultados en los estudios realizados. La MD presenta grandes ventajas frente a la RO en el tratamiento de aguas saladas. Dado que se trata de un proceso evaporativo y con factores de retención de solutos no volátiles de casi el 100 %, la pureza del destilado obtenido por MD es mucho mayor que la del obtenido por RO. El tratamiento de aguas con salinidad mayor que la del agua de mar es posible mediante MD, incluyendo las propias salmueras generadas en la RO. En términos de demanda energética, la RO es un proceso continuo optimizado para escala industrial, con costes razonables para el agua desalada producida. Para la protección de los módulos de membranas ante partículas sólidas y fouling se necesitan pretratamientos previos, que en la MD no son normalmente necesarios. La MD, a diferencia de la RO, se ha utilizado con éxito en operación dis-
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TRATAMIENTO DE AGUAS
Figura 1. Diagrama del sistema de desalación solar instalado en la Universidad de Almería
continua, por lo que puede ser implementada utilizando energía solar térmica como fuente de calor, y energía solar fotovoltaica o un generador para el suplemento de la energía eléctrica que la instrumentación accesoria necesita. En este sentido, puede ser utilizada para el abastecimiento de agua en zonas aisladas, sin demasiados recursos energéticos ni personal cualificado. Actualmente la MD no está implementada a gran escala, pero los resultados a nivel piloto son satisfactorios. El CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) ha evaluado en la Plataforma Solar de Almería (PSA) el acoplamiento de energía solar térmica a módulos de membranas fabricados por diferentes empresas y con diferentes geometrías, utilizando agua salada preparada en el laboratorio como alimentación. Los mejores resultados en términos energéticos fueron obtenidos con módulos de un efecto con membranas enrolladas en espiral, fabricados por las empresas Aquastill y SolarSpring, respectivamente, así como con un sistema multiefecto a vacío montado por la empresa Aquaver con un módulo de membranas planas de seis efectos fabricado por la compañía memsys. En todos estos sistemas se ha estudiado cómo varía la cantidad y calidad de la producción de destilado y la eficiencia energética, según algunos
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de sus detalles constructivos (área de membrana, longitudes de canales internos en el caso de módulos espirales), y según las variables de operación (salinidad y caudal de alimentación, temperaturas en ambas caras de la membrana, etc.). El prototipo multiefecto ha mostrado consumo energético específico similar a los módulos espirales, pero la razón de recuperación de destilado ha sido hasta diez veces mayor que en los módulos de un solo efecto, debido al aprovechamiento interno del calor latente en la unidad para evaporar más agua de la alimentación circulante por el módulo. La condensación del vapor en este sistema de Aquaver se realiza por medio de un circuito de agua a temperatura ambiente separado.
El sistema experimental de desalación solar en la Universidad de Almería El CIEMAT ha desarrollado en la Universidad de Almería, a través de su centro mixto CIESOL, un sistema de desalación consistente en el acoplamiento de un campo solar térmico de potencia 16 kWth y con un tanque de inercia para la acumulación de calor, a otro prototipo de destilación por membranas multiefecto a vacío, montado también por Aquaver (Figura 1). Esta unidad de desalación incluye un módulo de la empresa memsys de
cuatro efectos de destilación, con doble capacidad que la anteriormente mencionada; una etapa de condensación, y una unidad de producción de vapor a partir de la alimentación caliente. El campo solar está conectado al depósito de inercia y a la máquina de destilación a través de un grupo hidráulico, en el cual se encuentra la instrumentación necesaria para la regulación del caudal y la temperatura de la corriente de fluido solar hacia la desaladora. Un sistema SCADA permite la visualización de los valores de las variables y la actuación sobre las bombas y las válvulas reguladoras. Dada la cercanía de esta universidad al mar, es posible utilizar como alimentación agua real del mar Mediterráneo, que es abastecida al sistema desde un pozo cercano a la orilla. Antes de entrar a la desaladora, es recogida y filtrada. Por su localización geográfica, el uso de agua de mar real no ha sido posible en la PSA, de manera que uno de los objetivos de este estudio ha sido la evaluación del funcionamiento y la estabilidad de esta unidad de desalación con agua natural. El destilado producido es almacenado para consumo propio en la instalación, tanto para análisis como para enjuague y limpieza del módulo de membranas. El prototipo de desalación instalado en la universidad no presenta circuito
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Desalación solar como proceso alternativo para la producción de agua potable
de refrigeración separado en el condensador, a diferencia del instalado en la PSA, sino que la propia alimentación fría es utilizada para condensar el vapor procedente del último efecto en el condensador. De esta forma, la circulación del agua de refrigeración está asociada a la bomba de vacío del sistema, lo que repercute en menor consumo eléctrico específico. En contraposición, se ha observado reducción de hasta un 40 % de la producción de destilado entre invierno y verano, por el incremento estacional de la temperatura del agua de mar hasta 12 °C. Con el sistema descrito, se han obtenido producciones de destilado de 54.2 l h -1, con un consumo eléctrico la mitad que el del prototipo multiefecto en la PSA, y un consumo térmico de alrededor de 200 kWh m−3 (similar a todos los sistemas instalados en la PSA arriba comentados). La conductividad eléctrica
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del destilado resultante es inferior a 10 µS cm −1, 100 veces inferior a la del destilado obtenido normalmente en la ósmosis inversa. El problema principal observado al utilizar agua de mar natural es la aparición de incrustaciones minerales, no reportadas en la operación de los sistemas en la PSA con agua salada artificial. Además del NaCl, la presencia de iones Ca2+ y Mg2+ causa la precipitación de cristales minerales. En consecuencia, se da lugar a obturaciones en los poros de las membranas (reduciendo hasta en un 50 % la producción de destilado) y en las conducciones más calientes del sistema, como son las asociadas al cambiador de calor y al generador de vapor. El uso con la alimentación de un antiincrustante biodegradable desarrollado por la empresa holandesa Cosun ha paliado los efectos negativos de la precipitación de sales en las tuberías
y en el cambiador de calor. Además, se ha verificado que el lavado del módulo con ácido cítrico al 0,2 %, usando como disolvente el propio destilado almacenado, permite eliminar la mayor parte de las incrustaciones en las membranas y recuperar la producción de destilado nominal. El siguiente trabajo a realizar en el sistema instalado en la Universidad de Almería es la optimización del acoplamiento solar-MD, estudiando cómo se comporta el sistema en condiciones no estacionarias, y evaluando el proceso de concentración de agua de mar más allá de los límites que son tolerados por los sistemas de RO. De esta manera, se consigue extraer más agua destilada de la materia prima y se reduce el volumen de tratamientos posteriores conducentes a la recuperación de las sales minerales, contribuyendo así al vertido cero de los procesos de desalación.
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Monitorización de parámetros físico-químicos en agua El agua no solo es la base de la vida, sino que su presencia o ausencia condiciona el desarrollo económico de un país, región o comarca. Incluso más importante que la cantidad, la calidad de las aguas continentales marca de forma crítica la calidad de vida de los habitantes de una zona concreta. Palabras clave:
Monitorización, Tratamiento agua potable
Water is not only the basis of life, but their presence or absence affects the economic development of a country, region or district. Even more important than quantity, the quality of fresh waters critically mark the quality of life of the inhabitants of a particular area. Keywords
Monitoring, Drinking water treatment
Sergio Arróniz Prado Responsable Área de Tecnologías Marinas, Terrestres y Ambientales. Álava Ingenieros 30 Industria Química
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Monitorización de parámetros físico-químicos en agua
En las plantas depuradoras de agua potable es de vital importancia tener controlados ciertos parámetros físico químicos del agua para asegurar que el agua que llega a los hogares esté en perfecto estado y cumpla con la normativa de salud y calidad correspondiente. Es más, no sólo es importante monitorizarlo en las propias plantas, sino también en la red de distribución y en los lugares donde se almacena el agua. Un ejemplo de este tipo de proyectos se llevó a cabo por el Ministerio de Salud de Túnez, en concreto por la Dirección de Higiene, Medio Ambiente y Protección Medio Ambiente (DHMPE), con una solución propuesta por el grupo Aqualabo a través de su distribuidor local.
Figura 1.
La situación previa a la instalación del sistema de monitorización presentaba un problema en cuanto a la calidad del agua distribuida a los habitantes de la zona más poblada de Túnez, el denominado “Gran Túnez”, que se localiza en los alrededores de la capital de este país del Norte de África. Para solventar esta cuestión y controlar los parámetros físico-químicos del agua se propuso un sistema de estaciones de monitorización localizadas en los lugares críticos de las redes de distribución de agua potable, como son depuradoras, lugares de almacenamiento, tuberías de la red de distribución (Figura 1). El objetivo de este proyecto era, a medio plazo, mejorar la calidad del agua que llegara a los hogares de los
habitantes del “Gran Túnez”, controlando la actividad de la empresa pública que se encuentra a cargo de realizar esta distribución.
Estaciones de monitorización Tipo 1: Planta de tratamiento de agua potable En este tipo de estaciones se realiza la medida y control de los siguientes parámetros: - Cloro Libre. - Materia orgánica. - Conductividad. - pH. - Temperatura. - Oxígeno disuelto. - Turbidez. En la Figura 2 se muestra un esquema de la instalación para las estaciones de monitorización en plantas de tratamiento de agua potable, incluyendo los sensores necesarios, con sus respectivos sistemas de registro, conectados a un PLC que envía los datos al software de supervisión a través de Internet.
Estaciones de monitorización Tipo 2: Almacenamiento de agua (balsas, aljibes...) En cuanto a los lugares en los que se almacena el agua durante el proceso de distribución de agua potable, los parámetros que se monitorizan son los siguientes: Figura 2.
- Caudal. - Cloro Libre. - pH. - Temperatura. De forma similar a las estaciones de tipo 1, pero mucho más sencillas por la menor cantidad de parámetros a medir, se conectan los sensores a su sistema de registro y de ahí (o directamente si es posible), se conectan al PLC que remite los datos a través de Internet al software de supervisión, según el esquema que aparece en la Figura 3.
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Figura 3.
Estaciones de monitorización Tipo 3: Red de distribución En este tipo de estaciones de monitorización, localizadas en puntos concretos de la red de distribución de agua potable, es necesario monitorizar los siguientes parámetros: - Cloro libre. - pH. - Turbidez. - Presión. - Caudal.
Figura 4.
Figura 5.
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En las Figuras 4 y 5 se puede comprobar cómo se realizaría esta monitorización, a través de una tubería paralela conectada con la red de distribución a través de dos válvulas que permitan regular la entrada y salida del flujo de agua en el que se midan los parámetros de interés. En este caso, los valores obtenidos se enviarían a través de SMS/GPRS al software de supervisión. Con respecto al proceso de construcción, instalación y puesta en marcha de una estación de tipo 1, en primer lugar se realiza el montaje del panel de monitorización con los sistemas de registro y visualización de datos, el cableado y las tuberías por donde pasará el agua que se monitorizará en la planta de tratamiento. Tras la conveniente logística hasta el lugar concreto, el siguiente paso es la instalación de la cabina de alimentación eléctrica para los diversos elementos del panel, así como el sistema de comunicaciones para el envío de datos al software de supervisión. El siguiente paso es el montaje del panel y el conexionado de todo el cableado de alimentación y datos correspondiente a todos los sensores y sistemas de registro y visualización de datos. Como paso final, es necesario realizar la configuración de los sensores, sistemas de registro y PLC para cumplir con las necesidades de registro de datos en el software de supervisión, y, posteriormente, proceder a realizar las pruebas de funcionamiento para corroborar que todo el trabajo se ha realizado de forma adecuada. De esta forma, desde el Ministerio de Salud de Túnez, donde se aloja el servidor, se reciben los datos medidos en cada una de las estaciones de monitorización. El software de supervisión y monitorización ha sido desarrollado expresamente para este proyecto, teniendo un interfaz web que facilita al usuario la interacción con los diferentes datos medidos en cada estación de monitorización. En primer lugar se muestra una vista general de la zona y los puntos monitorizados, pudiendo acceder de forma sencilla a los paneles correspondientes a las diferentes estaciones.
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Protección anticorrosiva en circuitos cerrados contaminados con amoniaco La protección anticorrosiva en circuitos cerrados de refrigeración es un punto especialmente sensible dentro del tratamiento de aguas industriales. La coexistencia de metales de distinta naturaleza y los elevados tiempos de residencia del agua en los mismos pueden llevar a que la presencia de determinadas especies químicas pueda resultar crítica en lo que se refiere a la degradación de materiales. Adiquimica presenta un caso práctico en el que una fuga de amoniaco procedente de un grupo de compresores entró en contacto con el agua de un circuito de refrigeración cuyos intercambiadores estaban constituidos por un elevado porcentaje de cobre en aleación. La implementación de un tratamiento anticorrosivo en base al producto Adiclene 1561 permitió trabajar a elevadas concentraciones de amoniaco en agua, manteniendo las velocidades de corrosión del cobre por debajo de los valores máximos establecidos por los estándares internacionales. Palabras clave:
Aguas industriales, Tratamiento anticorrosión, Amoniaco, Refrigeración
Corrosion inhibition in closed cooling systems is a critical point in industrial water treatment. Given the high water residence times, the presence of certain chemical species may lead to dramatic increase in metallic materials degradation. Adiquimica presents a study case where ammonia leakage occurred in a cooling water system with high percentage of copper alloys on its main heat exchanger. The implementation of a water treatment program based on Adiclene 1561 allowed operation at high ammonia concentration in water keeping copper corrosion rates below the maximum values set by international standards.. Keywords
Industrial water, Corrosion treatment, Ammonia, Refrigerating
Núria Adroer, Víctor Montesó, Juan Bodas, Jordi Ruiz Adiquímica Barcelona 34 Industria Química
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Protección anticorrosiva en circuitos cerrados contaminados con amoniaco
Introducción Introducción general Un circuito cerrado de refrigeración industrial es un sistema que, a partir de un bucle de agua con una tasa de renovación prácticamente nula, permite el enfriamiento de una unidad productiva (Figura 1). A fin de mantener la capacidad refrigerante del circuito, es necesario disipar el calor absorbido en la unidad productiva por el agua del bucle en un intercambiador de calor auxiliar. Un caso típico en procesos industriales es el del contacto indirecto (a través de un intercambiador de calor) del agua del bucle cerrado con el agua de recirculación de un sistema basado en un dispositivo de enfriamiento evaporativo. Los circuitos cerrados de refrigeración industrial, a diferencia de los semi-abiertos, cuyo dispositivo de disipación de calor del agua de refrigeración consiste en una torre de enfriamiento evaporativo, son sistemas que presentan una baja tasa de renovación del agua. Este bajo consumo de agua en periodo de operación deriva del mecanismo de enfriamiento del agua en el que se basa el circuito. Mientras, un circuito de enfriamiento evaporativo presenta un doble mecanismo de refrigeración del agua: - Por transferencia de calor sensible entre el aire y el agua que entran en contacto (en contracorriente o flujo cruzado) a través de la torre de enfriamiento. - Debido a la transferencia de masa que se establece a partir del equilibrio físico entre fases líquida (agua de recirculación a través del dispositivo de enfriamiento) y gaseosa (aire). Este mecanismo de enfriamiento lleva a las pérdidas de agua debido al equilibrio entre fases, y a la necesidad de establecer un régimen de purgas de agua del circuito para evitar la concentración excesiva de determinadas especies químicas en el agua del circuito.
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Figura 1. Representación esquemática de un bucle cerrado de refrigeración. El intercambiador auxiliar se basa en un sistema de enfriamiento evaporativo
Un circuito cerrado de refrigeración presenta únicamente un mecanismo de enfriamiento del agua del bucle a partir de la transferencia de calor sensible con otro fluido térmico a través de un intercambiador de calor auxiliar. Esta operativa lleva a que el consumo de agua en el sistema sea debido únicamente a posibles pérdidas en el bucle no asociadas con el proceso de intercambio de calor. La consecuencia directa de la dinámica de funcionamiento de un circuito cerrado de refrigeración es el elevado tiempo de residencia del agua en el bucle. A su vez, un elevado tiempo de permanencia del agua en el circuito supone un reto en el tratamiento del agua desde cuatro vertientes:
- Corrosión y degradación de superficies metálicas. Un tiempo de exposición elevado a compuestos químicos agresivos presentes en el agua puede llevar a los siguientes procesos:
- Precipitación de sales poco solubles. En los puntos de mayor temperatura del proceso (intercambiador de calor principal en la unidad productiva) pueden superarse los índices de sobresaturación máximos admisibles para determinadas sales con solubilidad inversa, tales como el carbonato de calcio (CaCO3) y el fosfato de calcio (Ca3(PO4)2). Si esos valores se superan y la cinética es favorable, estas sales pueden llegar a depositarse en las superficies de transferencia de calor en forma de incrustaciones representando un aislante al flujo de calor en el proceso.
- Deposición de óxidos metálicos. Los procesos de oxidación de las líneas de circulación del agua puede llevar a la formación de óxidos e hidróxidos metálicos. En ausencia de un agente dispersante adecuado, estos compuestos pueden llegar a depositarse en las superficies de transferencia de calor, llevando a la formación de resistencias adicionales al flujo de calor y al desarrollo de fenómenos de corrosión bajo depósito. - Desarrollo de fenómenos de crecimiento microbiológico. Un elevado tiempo de permanencia del agua en
• Despolarización de las capas pasivas protectoras en las superficies metálicas. • Formación de complejos solubles estables entre especies químicas aniónicas e iones metálicos que aceleren los procesos de degradación de los materiales. • Desarrollo de procesos de corrosión galvánica debidos a la electrodeposición de iones metálicos presentes en el agua en superficies metálicas de menor nobleza.
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el bucle cerrado, cuando las temperaturas de operación se encuentran dentro de los valores óptimos para mantener un crecimiento microbiológico, puede llevar a la proliferación de colonias en el circuito. Este fenómeno puede verse incrementado por la utilización de inhibidores de corrosión, que a su vez actúan como nutrientes para determinadas poblaciones microbiológicas. Si bien el uso de inhibidores de incrustación de sales poco solubles permite trabajar a índices de sobresaturación elevados, el elevado tiempo de residencia del agua en el circuito introduce un componente cinético de sentido contrario al del tratamiento del agua. Es por esta razón que, por lo general, en bucles cerrados de refrigeración, la precipitación de sales poco solubles se suele abordar a partir de la implementación de operaciones unitarias de pre-tratamiento del agua, es decir, descalcificación, ósmosis inversa e, incluso, desmineralización completadas con un efecto dispersante mediante el uso de aditivos químicos adecuados. A su vez, la recirculación de aguas de bajo contenido en dureza a través del bucle lleva a unas condiciones de mayor agresividad en lo que se refiere al potencial corrosivo del agua. La naturaleza de esta agua obliga a que el tratamiento de la calidad del agua del bucle de un circuito cerrado se oriente principalmente a su vertiente anticorrosiva.
Tratamiento anticorrosivo en circuitos cerrados de refrigeración Del mismo modo que en un circuito de refrigeración semi-abierto, en un bucle cerrado, debido a la presencia de oxígeno disuelto en agua, tiene lugar el siguiente proceso de oxidación – reducción general:
- Consumo de electrones en el cátodo (2):
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
(2)
Si el circuito está presurizado y la tasa de renovación de agua es prácticamente nula, el ingreso de oxígeno en el circuito es bajo, con lo que el alcance de las reacciones descritas en las ecuaciones 1 y 2 queda limitado. Estos procesos derivarán en la formación de óxidos y/o hidróxidos metálicos, que se depositarían en las superficies metálicas a modo de capas “protectoras”, autolimitando los procesos de oxidación metálica. Estas capas, sin embargo, no son todo lo robustas que cabría esperar y pueden no formarse de una manera continua y homogénea en el circuito. Esto podría llevar a la formación de zonas completamente desprotegidas, y otras en las que el grosor de la capa protectora podría llegar a afectar a los procesos de intercambio de calor. Por otro lado, la coexistencia de elementos metálicos de distinta naturaleza, incorrectamente tratados, puede conducir a la formación de pares galvánicos y, por lo tanto, procesos de corrosión severa en forma de hendiduras que en el límite conducirían a posibles fisuras en los materiales. Para el caso de circuitos con elementos de acero al carbono e intercambiadores de cobre o aleación con níquel, una mala protección del cobre puede llevar a la liberación de iones cúprico al agua y su electrodeposición en las superficies de hierro, como se describe en la ecuación 3, dando lugar a la corrosión galvánica del menos noble de los dos. La nobleza relativa de cada uno de los metales (caracterizada a partir del potencial estándar de electrodo- Tabla 1) determinará la velocidad de corrosión del menos noble en el proceso.
Cu2+aq + Fes → Cus + Fe2+aq
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(1)
Reacción de electrodo
Potencial estándar (V)
Au3+ + 3e- → Au
+1.420
Pt2+
→ Pt
+1.299
Ag+ + e- → Ag
+0.800
Fe3+ + e- → Fe2+
+0.771
Cu2+ + 2e- → Cu
+0.340
2H+ + 2e- → H2
0
Pb2+ + 2e- → Pb
-0.126
Sn2+ + 2e- → Sn
-0.136
Ni2+ + 2e- → Ni
-0.250
Co2+ + 2e- → Co
-0.277
Cd2+ + 2e- → Cd
-0.403
Fe2+ + 2e- → Fe
-0.44
Cr3+ + 3e- → Cr
-0.744
Zn2+ + 2e- → Zn
-0.763
Al3+ +3e- → Al
-1.662
+
2e-
de masa del metal menos noble de los dos que entran en contacto y, por lo tanto, de la pérdida de espesor de las superficies metálicas de las líneas de circulación de agua o de transferencia de calor. El tratamiento del agua de un bucle cerrado de refrigeración, por lo tanto, debe contemplar todos los elementos metálicos del circuito y establecer qué condiciones y qué inhibidores específicos deben emplearse a fin de evitar la corrosión en cualquiera de ellos.
(3)
Inhibidores específicos para elementos de acero al carbono
La consecuencia final del proceso de corrosión galvánica es la pérdida
La inhibición de la corrosión de elementos de acero al carbono en bucles
- Pérdida de metal en el ánodo (1):
M → Mn+ + ne-
Tabla 1. Potencial estándar de electrodo para distintas reacciones metal – ión metálico. Un menor potencial estándar de electrodo indica la menor nobleza del metal o su mayor tendencia a actuar como ánodo en contacto con otro metal de mayor potencial estándar de electrodo [1].
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cerrados de refrigeración industrial se ha tratado de manera tradicional a partir de inhibidores o sistemas multicomponente. El tipo(s) de inhibidor utilizado es función de las características de operación y diseño del circuito. Los parámetros con un mayor índice de impacto en la implementación de uno u otro tratamiento se enumeran a continuación: - Presencia de oxígeno en el agua. Determinados inhibidores de corrosión requieren de la presencia de oxígeno a fin de establecer una primera etapa de oxidación metálica que conduzca a la liberación de iones Fe2+ al agua del bucle. Dentro de este grupo de inhibidores se incluyen los molibdatos, fosfatos y silicatos. Por otro lado, algunos inhibidores, no sólo no requieren esta primera etapa de oxidación metálica para conducir a la formación de capas protectoras sino que, además, pueden reaccionar con el oxígeno dando lugar a compuestos inactivos desde el punto de vista de la inhibición de la corrosión metálica. Este es el caso de los inhibidores en base a nitritos. - Temperatura. Es determinante en la elección de uno u otro principio activo inhibidor. Determinados circuitos operan a temperaturas cercanas a los valores óptimos para el crecimiento de determinadas poblaciones bacteriológicas. Por esa razón, la utilización de principios activos que puedan actuar como nutrientes de dichas poblaciones no son recomendables en estos circuitos, ya que se consumirán en procesos que nada tienen que ver con la inhibición de la corrosión metálica. Es más, determinados inhibidores, en caso de encontrarse en concentraciones inferiores a las nominales de tratamiento (debido a su desaparición en procesos de crecimiento biológico), llevan a la formación de capas protectoras discontinuas, dejando expuestas pequeñas áreas metálicas en grandes entornos de tipo catódico. Este fenómeno puede derivar en problemas de corrosión localizada tipo pitting.
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Inhibidores específicos para elementos de cobre o aleaciones
tos de refrigeración industrial se afronta desde dos perspectivas diferenciadas:
De manera general, la velocidad de corrosión del cobre en sistemas de refrigeración industrial es menor a la del acero al carbono hasta valores de pH de 9 unidades. A partir de pH de 9,5, en sistemas aireados, la velocidad de corrosión del cobre puede incrementarse considerablemente debido a la formación de especies o complejos solubles estables [Cu(OH)4]- [2-4]. En circuitos en condiciones de saturación de oxígeno disuelto en agua, los elementos de cobre forman, en su superficie, capas protectoras de sus óxidos nativos Cu2O / CuO. Estas capas, si bien pueden sufrir daños por erosión, en ausencia de especies químicas agresivas en el agua autolimitarían el proceso de oxidación de las superficies metálicas de transferencia de calor. En condiciones de operación en circuitos de refrigeración industrial, sin embargo, es frecuente encontrar, como especies solubles en agua, Cl-, CN-, NH3, especies carbónicas y en algunos casos hidrógeno sulfuros (SH-) [2-4]. Dichas especies pueden conducir a dos situaciones diferenciadas: - F o r m a c i ó n d e c a p a s p o ro sas no protectoras. Cu 2 (OH)Cl, CuCl2·3Cu(OH)2, CuCO3·Cu(OH)2. Estas capas no limitarían el ataque sobre las superficies metálicas de cobre. - Formación de complejos solubles estables. En presencia de amoniaco (NH3) en agua, las capas protectoras de óxido de cobre en su forma CuO (cobre en estado de oxidación II) forman compuestos de coordinación solubles (ecuación 4). La formación de estas especies solubles resulta en la destrucción de la capa protectora de CuO y, por lo tanto, en la exposición del cobre metálico al agua, llevando a un aumento de la velocidad de corrosión del mismo.
- Uso de inhibidores inorgánicos, que actúan como inhibidores anódicos formando capas protectoras encima de las superficies metálicas. Tradicionalmente se utiliza este tipo de tratamiento en circuitos de agua potable o en aquellos circuitos en que estos inhibidores no representen un problema en lo que se refiere a la precipitación en forma de sales cálcicas [2]. - Uso de inhibidores orgánicos. Estos inhibidores, en base a grupos funcionales del tipo azol [2, 4], actúan formando enlaces químicos con las capas de óxido de cobre derivadas del proceso de autopasivación del cobre metálico en circuitos aireados. A las dosis adecuadas de estos inhibidores se estabilizan los óxidos de cobre (I), evitando la formación de óxidos en estado de oxidación (II). El cobre en estado de oxidación (II) es vulnerable al ataque de determinadas especies químicas con las que formaría compuestos de coordinación solubles. Los films protectores formados con este tipo de inhibidores son, generalmente, resistentes a los cambios de pH. Sin embargo, dado que su mecanismo de actuación se basa inicialmente en un equilibrio ácido – base, y la forma activa del inhibidor es la desprotonada, las capas de inhibidor no se forman de manera efectiva a valores de pH por debajo de 6,5 unidades. Es importante tener en cuenta que los compuestos en base a azol presentan una reactividad elevada con iones cúprico en solución. A la práctica, este fenómeno se traduce en un efecto demanda de inhibidor. Es decir, a fin de asegurar la formación efectiva de capas protectoras en aguas donde se ha iniciado la corrosión del cobre, resulta necesario trabajar a dosis considerablemente más elevadas de inhibidor que las nominales.
CuO + 4NH3 + H2O → Cu(NH3)4+2 + 2OH(4)
Caso de estudio
La inhibición de la corrosión de las superficies metálicas de cobre en circui-
El caso de estudio se basa en un circuito cerrado de refrigeración de una
Descripción del sistema
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Protección anticorrosiva en circuitos cerrados contaminados con amoniaco
Tabla 2. Caracterización analítica del agua del bucle cerrado de refrigeración después de la fuga de NH3 de los grupos de frío Parámetro pH
Valor 10,84
Unidades --
Conductividad
672
µS/cm
AlkM
3220
mg CaCO3/L
Dureza total
120
mg CaCO3/L
Calcio
28,8
mgCa/L
Magnesio
11,52
mgMg/L
Cloruros
241
mgCl/L
Cobre
12
mgCu/L
Hierro
2,6
mgFe/L
NH3
1022
mgNH3/L
de las unidades productivas de una planta alimentaria situada en Cataluña. El bucle cerrado de refrigeración en cuestión enfría una batería de dispositivos de envasado de la planta a través de intercambiadores de calor con una base mayoritaria de cobre. El cobre es una de las metalurgias con un uso más extendido en procesos de intercambio de calor debido a sus propiedades conductivas. El circuito de enfriamiento está alimentado con un agua a un porcentaje del 30% en glicol a fin de asegurar la operativa a temperaturas inferiores a -5ºC sin experimentar problemas de congelación. El intercambiador auxiliar de calor del proceso, responsable de mantener el bucle cerrado de refrigeración a las condiciones nominales del proceso, se basa en un ciclo de compresión mecánica operando con amoniaco (NH3) como fluido refrigerante. Durante una de las arrancadas de una de las unidades de frío se produjo en el bucle cerrado de refrigeración una fuga de amoniaco al sistema, elevando su concentración a valores superiores a 1.000 ppm como NH3. Las características del agua del bucle cerrado de refrigeración después de la
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Figura 2. Seguimiento de los niveles de cobre en solución para exposición de testigos de cobre metálico a concentraciones de NH3 de 0, 10, 50, 100, 500 y 1000 ppm
fuga de NH3 se detallan en la Tabla 2. Los niveles de cobre total disuelto en agua (iones + compuestos de coordinación) aumentaron hasta 12 ppm, lo que, a su vez, empezaba a conducir a la liberación de iones ferroso/férrico como consecuencia de un fenómeno de electrodeposición.
Objetivos Debido al volumen del bucle cerrado de refrigeración, y el elevado porcentaje de glicol en el agua de recirculación del mismo, desde el departamento de Operaciones de la planta se trasladó la necesidad de reducir al mínimo la renovación de agua del circuito y atacar el problema de la degradación de los intercambiadores de proceso a nivel de tratamiento químico mayoritariamente. Por lo tanto, el tratamiento químico a implementar debería cumplir con los siguientes objetivos: - Minimizar la corrosión de los puntos críticos del sistema. Los intercambiadores de calor en base mayoritaria de cobre. - Minimizar la corrosión galvánica en los elementos de hierro derivada de un proceso de electrodeposición del cobre.
Ensayos previos en laboratorio En condiciones habituales de operación, en circuitos de refrigeración se trabaja a dosis relativamente bajas de inhibidores específicos de la corrosión del cobre metálico. Esto obedece a que, en ausencia de especies complejantes, tales como el amoniaco, y a niveles controlados de especies aniónicas agresivas tales como los cloruros, las velocidades de corrosión del cobre pueden mantenerse controladas a dosis bajas de inhibidor en base a azol. Niveles de amoniaco como los que se muestran en la Tabla 2 obligan a un estudio previo en laboratorio, a fin de determinar si es viable la implementación de un tratamiento químico, o si, de lo contrario, la única opción posible es la renovación parcial hasta alcanzar concentraciones seguras en las que sea posible implementar un tratamiento eficaz en el circuito.
Ensayos en ausencia de tratamiento A fin de simular el efecto del NH3 sobre el cobre metálico, se realizó un estudio estático en laboratorio en el que se monitorizó la diferencia de peso
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TRATAMIENTO DE AGUAS
Figura 3. Velocidades de corrosión experimentadas por testigos metálicos de cobre a distintas concentraciones de NH3 en test estáticos a 15 días de exposición
Figura 4. Aspecto de los testigos metálicos de cobre después de un periodo de exposición de 15 días a una solución de NH3. De izquierda a derecha, los testigos se expusieron a 0, 10, 50, 100, 500, 1.000 y 5.000 ppm de NH3
Figura 5. Seguimiento de los niveles de cobre en solución para exposición de testigos de cobre metálico a concentraciones de NH3 de 100, 500 y 1.000 ppm en presencia de un inhibidor no específico de cobre
Figura 6. Seguimiento de los niveles de cobre en solución para exposición de testigos de cobre metálico a concentraciones de NH3 de 100, 500 y 1.000 ppm en presencia de un inhibidor no específico de cobre e inhibidor en base a azol
experimentada por un testigo de corrosión de cobre, según los estándares definidos por la ASTM [5-7], en solución acuosa a diferentes concentraciones de NH3. La diferencia de pérdida de peso en los testigos, así como el seguimiento en los niveles de cobre disuelto en agua permiten determinar el alcance de los daños en la superficie metálica de cobre a las distintas condiciones. La Figura 2 muestra el seguimiento en los niveles de cobre en solución para distintas concentraciones de NH3 en agua. Niveles de NH3 superiores a 100 ppm conducen, en periodos inferiores a 15 días, a concentraciones de cobre
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disuelto en agua por encima de 30 ppm sin tratamiento químico. Al analizar las velocidades de corrosión experimentadas por los testigos de corrosión a las distintas concentraciones de amoniaco (Figura 3) se observa que por encima de 100 ppm de NH3 se obtienen velocidades de corrosión superiores a 1 mpy, no aceptables por organismos internacionales tales como NACE (National Association of Corrosion Engineers) [6]. La Figura 4 muestra el aspecto de los testigos de corrosión metálica después de15 días de exposición a las soluciones de distinta concentración de NH3.
Una vez determinado el efecto del NH3 en los testigos de corrosión, se procede a la evaluación del mismo efecto, esta vez sobre testigos expuestos a una solución de NH3 pero con una combinación de inhibidores químicos: - Uso específico para la corrosión del cobre, en base a azol como principio activo principal. Se evalúa la capacidad de formar un film protector encima de la superficie metálica a las condiciones de operación. Las condiciones experimentales, sin embargo, no simularán el efecto de demanda de azol en la solución como consecuencia
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TRATAMIENTO DE AGUAS
Figura 7. Velocidades de corrosión experimentadas por testigos metálicos de cobre a concentraciones de NH3 de 100, 500 y 1.000 ppm en test estáticos a 15 días de exposición. En negro se muestran las soluciones tratadas con inhibidor no específico de corrosión. En gris se muestran las soluciones tratadas con inhibidor no específico + agente anticorrosivo en base a azol
Figura 8. Aspecto de los testigos metálicos de cobre después de un periodo de exposición de 15 días a una solución de NH3. Los testigos debajo de la flecha roja se expusieron a soluciones acuosas de NH3 de 100, 500, 1.000 y 5.000 ppm tratadas con inhibidores no específicos de corrosión. Los testigos debajo de la flecha verde se expusieron a soluciones acuosas de NH3 de 100, 500, 1.000 y 5.000 ppm tratadas con inhibidores no específicos de corrosión e inhibidores en base a azol
Figura 9. Evolución de los niveles de NH3 y cobre en solución durante la implementación del tratamiento en planta
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de la reactividad química entre azol e iones cúprico en solución. A la práctica, este punto se solucionaría trabajando a mayor dosis de principio activo. - Inhibidor no específico. La formación de capas porosas no protectoras o compuestos de coordinación solubles en agua tiene lugar a partir de la interacción de distintas especies químicas con el ión Cu2+. A fin de minimizar la formación de esta especie iónica a partir del cobre metálico o del ión Cu+, se propone la utilización de un agente anticorrosivo orgánico pasivante como complemento del tratamiento. La combinación de un inhibidor de adsorción en base a azol incorporado a una formulación anticorrosiva debería reducir sustancialmente las cinéticas de formación de compuestos entre el ión cúprico y especies químicas como el ión cloruro o el amoniaco, conduciendo a velocidades de corrosión menores. La Figura 5 muestra las concentraciones de cobre en solución para testigos en solución acuosa expuestos a niveles de NH3 entre 100 y 1.000 ppm aplicando un tratamiento basado en el uso de un inhibidor no específico de corrosión. En presencia de inhibidor, las concentraciones máximas de cobre alcanzadas son muy inferiores a las que se obtienen en ausencia de inhibidor. El uso de inhibidores incorporados a una formulación anticorrosiva evita la oxidación del cobre metálico a Cu2+ y, por lo tanto, disminuye considerablemente el riesgo de formación de compuestos de coordinación con el amoniaco. Si bien la complementación del tratamiento con un agente inhibidor de adsorción basado en azol no disminuye todavía más los valores de cobre en solución para testigos expuestos a las mismas concentraciones de NH3 (Figura 6), sí lo hace con la velocidad global de corrosión a 15 días (Figura 7). Las velocidades de corrosión en las aguas contaminadas con amoniaco en presencia de una formulación anticorrosiva complementada con azol son entre 3 y 6 veces inferiores a las observadas en aguas no tratadas en presencia de amoniaco. La función del inhibidor en base a azol es la de reforzar la protección anticorrosiva mediante el establecimiento de capas encima de las superficies metálicas o de los óxidos cuprosos, es decir, evitando la formación de óxidos cúpricos, mucho más vulnerables al ataque de agentes complejantes como el amoniaco. Este efecto complementa la protección de superficie alcanzada con el inhibidor orgánico no específico. La Figura 8 muestra el aspecto de los testigos metálicos de cobre expuestos a soluciones acuosas de NH3 entre 100 y 5.000 ppm. En rojo se destacan los testigos expuestos a soluciones tratadas con inhibidores no específicos; en verde se destacan los testigos expuestos a soluciones tratadas con una combinación de inhibidores no específicos e inhibidores en base a azol. Una vez realizados los ensayos en laboratorio y, en función de los límites en las velocidades de corrosión establecidas en
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Protección anticorrosiva en circuitos cerrados contaminados con amoniaco
las guías de organismos internacionales (National Association of Corrosion Engineers), se recomienda al departamento de operaciones de la planta en cuestión la operativa a una concentración de NH3 no superior a 100 ppm. Estos valores llevan a velocidades de corrosión observadas en laboratorio ligeramente inferiores a 0.3 mpy’s.
centraciones de NH3 prácticamente constantes de 1.000 ppm durante los cuatro primeros meses del tratamiento. Posteriormente, la concentración de NH3 en agua disminuyó hasta valores de 350 ppm aproximadamente. La disminución de los niveles de cobre en agua obedece a un doble efecto:
Escalado a planta
- Por un lado, la utilización de una combinación de inhibidores en agua lleva a la formación de capas protectoras que, o bien han quedado adheridas a las superficies metálicas, o bien han podido ser eliminadas por procesos de filtración en la unidad. - Por otro lado, la combinación de inhibidores y la formación de capas protectoras que estos promueven reduce la tasa de liberación de iones cúprico al agua.
El ritmo de operación en la unidad productiva en cuestión, el volumen de agua del circuito y su elevado porcentaje en anticongelante hizo inviable la purga del circuito y su renovación hasta niveles de NH3 en agua cercanos a 100 ppm. De esta forma, los valores iniciales de NH3 en agua en el momento de la implementación del tratamiento fueron cercanos a 1.000 mpy’s. La implementación del tratamiento se llevo a cabo a partir de la dosificación del producto Adiclene 1561. El formulado integra una combinación de inhibidores de corrosión complementados por una mezcla de inhibidores de adsorción conteniendo grupos funcionales del tipo azol. La dosificación no sólo debía realizarse a niveles que promocionaran la formación de capas protectoras, sino que también debía vencer la demanda de inhibidor debido a la presencia de niveles elevados de cobre iónico en agua. Una vez implementado el tratamiento, se estableció un programa de supervisión de la instalación exhaustivo, dado que los niveles de NH3 se encontraban muy por encima de los valores máximos recomendados según los ensayos previos en laboratorio. La Figura 9 muestra la evolución en los niveles de cobre en solución a con-
Si bien las recomendaciones establecidas a partir de los ensayos en laboratorio desaconsejaban la operación a concentraciones de NH3 mayores de 100 ppm, la operativa en planta ha demostrado que los niveles admisibles son sustancialmente mayores. Ambos hechos han permitido trabajar a velocidades de corrosión por debajo de los valores máximos establecidos en las guías NACE [6] y alrededor de 0.25 MPY’s. La progresiva desaparición de NH3 debido a la renovación parcial del agua previsiblemente llevará a una reducción aún mayor de las velocidades de corrosión observadas.
Conclusiones Se ha desarrollado e implementado con éxito un tratamiento anticorrosi-
vo de choque para la neutralización de fugas de NH3 en circuitos de refrigeración con una elevada presencia de cobre en sus intercambiadores más críticos. El tratamiento, en base al producto Adiclene 1561, lleva al agua del circuito a unas condiciones en las que se minimiza la formación de especies vulnerables al ataque de contaminantes complejantes. Es decir, la pasivación de las superficies metálicas, que evita la liberación de iones cúprico al agua y la formación de films protectores aislantes a los mecanismos de oxidación y quelación potencialmente peligrosos. La implementación del tratamiento lleva a velocidades de corrosión medidas en planta considerablemente menores a las esperadas según los ensayos previos en laboratorio e inferiores a las máximas recomendadas por los estándares internacionales (NACE). Bibliografía [1] M. Fontana, N. Greene. Corrosion Engineering. McGraw-Hill 1978 “ond edition. [2] Emily Sarver, Marc Edwards, Inhibition of Copper Pitting Corrosion in Aggressive Potable Waters. International Journal of Corrosion. Volume 2012, Article ID 857823. [3] M.M. Antonijevic, M. B. Petrovic. Copper Corrosion Inhibitors. A review. International Journal of Electrochemical Science. 3, 2008, 1-28. [4] M. Edwards, L. Hidmi, D. Gladwell. Phosphate inhibition of soluble copper corrosion by-product release. Corrosion Science 44 (2002), 1057-1071. [5] ASTM International. Standard Test Method for Corrosivity of Water in the Absence of Heat Transfer (Weight Loss Method). Designation: D 2688-05. [6] Ailor, W.H., Handbook on Corrosion, Testing and Evaluation, John Wiley & Sons, Inc., NY, 1971. [7] ASTM G102, Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information form Electrochemical Measurements, Annual Book of ASTM Standards, ASTM International, West Conshohocken, PA.
Una vez implementado el tratamiento, se estableció un programa de supervisión de la instalación exhaustivo, dado que los niveles de NH3 se encontraban muy por encima de los valores máximos recomendados según los ensayos previos en laboratorio
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TRATAMIENTO DE RESIDUOS
Plantas de tratamiento de residuos urbanos Rendimiento y eficiencia La gestión de residuos orgánicos se ha consolidado en plantas de tratamiento que priorizan tratamientos biológicos (compostaje, metanización), y coexisten instalaciones sencillas con complejos ecoparques de grandes dimensiones. En este trabajo se abordan parámetros clave para el estudio de dichas plantas, destacando los índices respirométricos y otros aspectos recientes para determinar de forma fiable su rendimiento y eficacia. Palabras clave:
RSU, Compostaje, Digestión anaerobia, Eficiencia, Respirometría
Organic waste management has been consolidated in treatment plants that prioritize biological treatment (composting, anaerobic digestion), and simple facilities coexist with complex ecoparks large. This paper addresses key parameters for the study of such plants, highlighting the respirometric indices and other recent to reliably determine their efficiency aspects. Keywords
RSU, Composting, Anaerobic digestion, Efficiency, Respirometry A. Sánchez Ferrer, A. Artola Casacuberta, T. Gea Leiva, R. Barrena Gómez y X. Font Segura Grupo de Compostaje de Residuos Sólidos Orgánicos, Departamento de Ingeniería Química, Escola d’Enginyeria, Universitat Autònoma de Barcelona 44 Industria Química
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Plantas de tratamiento de residuos urbanos: rendimiento y eficiencia
En los últimos años la proliferación de instalaciones de gestión de Residuos Sólidos Urbanos (RSU), estén separados o no en origen, mediante compostaje, digestión anaerobia o la combinación de ambas tecnologías, ha aumentado exponencialmente en muchos países desarrollados o en vías de desarrollo. Estas tecnologías han pasado a substituir, en gran medida, las vías clásicas finalistas como la incineración o el vertido controlado, que disminuyen año a año en la mayoría de países europeos. Todas estas instalaciones (a menudo denominadas plantas de tratamiento mecánico-biológico o MBT, ecoparques o simplemente plantas de tratamiento de RSU) requieren algún pretratamiento mecánico para obtener materiales reciclables y residuos principalmente orgánicos, que se tratan posteriormente utilizando tecnologías biológicas. El material resultante es, en principio, un material orgánico estabilizado que tiene una amplia variedad de usos dependiendo de su calidad (por ejemplo, agrícola u hortícola, restauración, etc.). Los productos de estas instalaciones son compost, materiales estabilizados o digestatos, según el tratamiento o el origen de los materiales de partida.
Los índices respirométricos
tivos o productos finales (digestatos o compost). Desde este punto de vista, la medida de estabilidad es una medida de la calidad de un material final, y también supone una constatación del buen funcionamiento de una planta de tratamiento de residuos. Se han hecho distintos trabajos de revisión de los distintos métodos utilizados en respirometría [1,2], estudiando con detalles sus pros y sus contras. En la actualidad muchos estudios recientes apuntan a que los métodos respirométricos más fiables y adecuados son aquellos realizados en fase sólida (tal y como se halla el residuo) y en condiciones dinámicas, es decir, con aporte continuo de oxígeno para evitar condiciones anaerobias [3]. En un respirómetro dinámico (Figura 1) las muestras de material son incubadas a una determinada temperatura, se les hace pasar aire humidificado (para evitar el secado del material) y se mide la concentración de oxígeno a la salida del material. Con estos datos se cuantifica el consumo de oxígeno a lo largo del experimento y se determina la velocidad máxima de consumo de oxígeno en un determinado período o el consumo acumulado en periodo relativamente largo. Ambas opciones son válidas como índice respirométri-
cos, aunque se expresan en unidades distintas: para la velocidad de consumo suelen ser masa de oxígeno consumido por hora y masa de material (suele ser materia seca), y masa de oxígeno por masa de material en el caso del consumo acumulado. En el campo de las plantas de tratamiento de RSU (Residuos Sólidos Urbanos) o FORSU (Fracción Orgánica de RSU), la utilidad de los Índices Respirométricos (IR) es especialmente importante, ya que permite conocer la eficiencia real de las operaciones biológicas que allí se llevan a cabo [3,4]. Por un lado, este hecho permite saber qué operaciones son las más eficientes y detectar posibles funcionamientos erróneos de las mismas. De la misma forma, considerando los IR de entrada y salida de toda la planta en su conjunto, la reducción de este parámetro es análoga a un grado de conversión aplicable a reactores químicos. Por último, los valores finales de IR permiten conocer la estabilidad final del material, un parámetro clave para definir sus posibles aplicaciones. En la Figura 2 se muestra un ejemplo completo de seguimiento de una planta compleja de tratamiento de RSU mediante valores de IR. La planta tiene tres grandes etapas de proceso: pretratamiento
Figura 1. Imagen de un respirómetro dinámico
Un índice respirométrico es una medida de la actividad biológica de un material orgánico que, en condiciones aerobias, experimenta un consumo de oxígeno debido a la actividad de los microorganismos presentes en dicho material. Esta definición admite muchas variantes, ya que se puede medir la actividad biológica también como consumo de CO2, en una gran variedad de condiciones (incluso anaeróbicas, ya que los tests de producción de biogás podrán considerarse medidas de actividad biológica). En cualquier caso, se considera una medida de la actividad biológica de un material o de la estabilidad biológica del mismo, en función de si se trata de materiales ac-
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TRATAMIENTO DE RESIDUOS
mecánico, digestión anaerobia y compostaje. Como se puede observar, los IR reflejan perfectamente la eficiencia de la planta en sus distintas operaciones, mostrando una tendencia exponencial decreciente y un correcto funcionamiento de las distintas etapas de la planta. En concreto, de la observación de la Figura 2 se pueden deducir varios puntos de interés: 1) La operación más importante en cuanto a la reducción de la biodegradabilidad de los residuos es la digestión anaerobia. 2) El compostaje tiene la función de realizar una estabilización final del material, que acaba de concretarse en el producto final. 3) El pretratamiento mecánico también tiene un efecto en la reducción del IR, un aspecto que se estudia en el próximo punto. 4) El producto final tiene un valor adecuado de estabilidad (< 1 g kg MS-1 h-1). Como puede observarse, este tipo de estudios pueden ampliarse a diferentes tipos de plantas de distinta complejidad, y correlacionarse con medidas más sofisticadas que actualmente se aplican al seguimiento de los RSU [5].
El papel del pretratamiento “mecánico”
Figura 2. Perfil de índice respirométrico en una planta con digestión aerobia y compostaje de RSU [4]
origen el objetivo principal es tener un material orgánico de máxima calidad para su digestión anaerobia y/o compostaje. En cualquier caso, el pretratamiento suele incluir una recepción en foso donde el material está unas horas o pocos días, y después una serie de operaciones de separación de distintos materiales más o menos compleja (férricos, rodantes, plásticos, etc.). Por definición, este pretratamiento es mecánico y, en principio, no biológico. Sin embargo, aunque esta parte de las instalaciones de tratamiento de residuos es, con mucho, la menos estudiada, trabajos recientes demues-
tran que se puede producir una biodegradación importante del material, que inicialmente contiene componentes muy lábiles. De nuevo la utilización de índices respirométricos para el seguimiento de estas operaciones puede confirmar y cuantificar dicha biodegradación [6]. En la Figura 3 se puede observar cómo las fracciones de RSU y FORSU sufren una degradación importante en su estancia en el foso de recepción, que se recupera ligeramente después del pretratamiento mecánico, aunque la evolución es distinta para ambas fracciones, y que puede alcanzar valores de reducción en el índice respirométrico de hasta el
Figura 3. Perfil de índice respirométrico en los puntos de entrada de una planta de tratamiento de RSU y FORSU [6]
La mayoría de plantas de tratamiento de RSU incluyen una primera etapa que suele denominarse pretratamiento mecánico. Esta parte de la instalación puede fácilmente ser mucho más compleja que el resto de operaciones puramente biológicas. En plantas de RSU sin separación en origen esta parte es crítica, ya que tiene dos finalidades: por un lado, la recuperación de materiales reciclables y, por otro, conseguir que la materia orgánica que se destina a las etapas biológicas tenga el mínimo contenido posible de impurezas. En el caso de plantas de FORSU, cuando esta procede de separación en
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30%. En cuanto al distinto comportamiento entre RSU y FORSU, puede hacerse la hipótesis de que la FORSU, eminentemente orgánica, sufre una degradación continua a lo largo del pretratamiento mecánico, mientras que en los RSU, al eliminar los materiales no orgánicos en la última fase (Figura 3), la materia orgánica queda concentrada, originando así valores mayores de biodegradabilidad. Las consecuencias que puede tener dicha disminución inesperada en la biodegradabilidad de los materiales no son menospreciables. En primer lugar, si existe un proceso de metanización posterior es evidente la pérdida en la producción de biogás. Por último, la degradación incontrolada de materia orgánica altamente lábil puede originar anaerobiosis, con la consecuente producción de emisiones contaminantes y olorosas.
Otras utilidades (no tan obvias) de los índices respirométricos: relación C/N y control avanzado del proceso de compostaje La investigación en respirometría, permite resolver ciertos interrogantes de forma satisfactoria. Un caso claro es la determinación de la relación C/N en residuos orgánicos. Este parámetro se considera clave para el buen desarrollo de las operaciones de tratamiento, ya que implica la existencia de un correcto balance entre los nutrientes principales que necesitan los microorganismos responsables de la degradación de la materia orgánica. En compostaje, por ejemplo, un exceso de nitrógeno supone fuertes emisiones amoniacales y la pérdida de poder fertilizante del compost, mientras que un déficit de este elemento
puede ralentizar el proceso. En la digestión anaerobia son bien conocidos los problemas de inhibición del amoníaco libre en exceso de nitrógeno. Todos estos condicionantes implican que la relación C/N ha de ser un parámetro conocido con cierta precisión de cara a la degradación de materiales orgánicos, factor aún más importante en experimentos de co-digestión o cocompostaje. No obstante, es relativamente fácil constatar que la mayoría de relaciones C/N publicadas no son adecuadas para los tratamientos biológicos. El motivo de ello es que tanto el carbono como el nitrógeno se miden utilizando técnicas analíticas que computan la cantidad total de cada elemento, y la determinación es de tipo químico. En el caso del nitrógeno, la determinación clásica (método Kjeldahl) se basa en la digestión del material, la destilación del amoníaco
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TRATAMIENTO DE RESIDUOS
LISTA DE ABREVIATURAS
Tabla 1. Datos de la relación C/N en base al carbono biodegradable. COB: carbono orgánico biodegradable (determinado por respirometría), COT: carbono orgánico total [7] COB (mgC/gMS)
COT (mgC/gMS)
C/N Biodegradable
C/N Total
Poda
132,5
432,3
6,2
20,2
FORM
210,5
442,1
9,8
20,6
Compost FORM
34,0
281,7
1,9
16,6
resultante y su valoración. Dado que la mayoría de nitrógeno en los residuos es de naturaleza proteica, es de suponer que esta determinación corresponderá con el valor de nitrógeno biodegradable. Sin embargo, este no es el caso del carbono, cuya determinación en forma de carbono orgánico total (TOC) se basa en la combustión total de la materia orgánica (calcinación) y la determinación del CO2 producido en dicha combustión. Buena parte de este carbono puede ser no biodegradable (en forma de plásticos, por ejemplo) o lentamente biodegradable en los tiempos que se dan para los procesos biológicos (casos de lignina o fibras, en general). El resultado de considerar las C/N totales como biodegradables implica, por tanto, una sobreestimación de la cantidad de carbono disponible, lo que suele llevar a experimentos con fuertes emisiones amoniacales y necesidad de tratamientos específicos de estas emisiones [7]. Por el contrario, una buena opción para determinar el carbono realmente biodegradable la pueden proporcionar los métodos respirométricos. Por ejemplo, si en una respirometría aeróbica se añade un sensor de CO2 y se computa todo el que se desprende biológicamente, este dato es mucho más fiable y puede proporcionar también una idea del carbono rápida y lentamente biodegradable [7,8], de forma que el valor de la relación C/N es mucho más realista. Ejemplos comparativos de ambos tipos de determinación se encuentran en la Tabla 1. Como puede observarse, la relaciones C/N biológicas son mucho menores que las totales basadas en métodos químicos. Lo mismo
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es aplicable a tener una hipotética C/N anaerobia, que podría realizarse computando el carbono obtenido en forma de metano y CO2 en un ensayo típico de potencial de producción de biogás. Otra utilidad en fase de estudio con respecto a las técnicas respirométricas es el uso de técnicas de control avanzado en el proceso de compostaje. Dicho proceso suele controlarse por temperatura, oxígeno intersticial o una combinación de ambas variables, a las que se asigna un punto (o rango) de consigna óptimo y se actúa sobre la aeración del material. Sin embargo, muchas tecnologías disponen de medidas en línea de estas variables, lo que permite un cálculo sencillo (mediante un balance de oxígeno en estado pseudoestacionario) de la actividad respiratoria puntual del material. Si a partir de esa variable se actúa sobre el caudal de aireación con el objetivo de maximizarla, es de suponer que se optimizará el proceso de forma que los costes de aireación disminuyan. Estudios de compostaje en planta piloto con materiales estándar (RSU y FORSU) y algoritmos de control relativamente sencillos demuestran este hecho [9].
Conclusiones En cualquier caso, es evidente que cualquier análisis riguroso de una planta existente de tratamiento de RSU que quiera tener una base sólida ha de utilizar índices biológicos como los índices respirométricos, puesto que estaos tratamientos están basados en procesos biológicos. Estos es extensible a todo tipo de plantas (desde el compostaje casero hasta los grandes Ecoparques
FORSU: Fracción Orgánica de Residuos Sólidos Urbanos. IR: Índice Respirométrico. MBT: Mechanical-Biological Treatment (tratamiento mecánicobiológico). MS: Materia Seca. RSU: Residuos Sólidos Urbanos. TOC: Total Organic Carbon (carbono orgánico total)
que combinan distintos tratamientos) y tanto desde un punto de vista técnico como ambiental. Una parte del tratamiento de los RSU (a menudo poco tenida en cuenta) es precisamente el pretratamiento mecánico, pero estudios recientes demuestran que juega un papel importante en la estabilización del material, aspecto que en la mayoría de casos será negativo (pérdida de biogás en la digestión anaerobia, emisiones no controladas, etc.). Agradecimientos Los autores quieren agradecer el soporte económico recibido por el Ministerio de Economía y Competitividad (Proyecto CTM2015-69513-R). Bibliografía [1] Barrena, R., Vázquez, F., Sánchez, A. 2006. “The Use of Respiration Indices in the Composting Process: A Review.” Waste Manage. Res. 24, 37–47. [2] Ponsá, S., Gea, T., Sánchez, A., 2010. “Different indices to express biodegradability in organic solid wastes.” J. Environ. Qual. 39, 706–712. [3] Barrena, R., d’Imporzano, G., Ponsá, S., Gea, T., Artola, A., Vázquez, F., Sánchez, A., Adani, F. 2009. “In search of a reliable technique for the determination of the biological stability of the organic matter in the mechanical-biological treated waste.” J. Hazard. Mat. 162, 1065–1072. [4] Ponsá, S., Gea, T., Alerm, L., Cerezo, J., Sánchez, A., 2008. “Comparison of aerobic and anaerobic stability indices through a MSW biological treatment process.” Waste Manage. 28, 2735–2742. [5] Pognani, M., Barrena, R., Font, X., Adani, F., Scaglia, B., Sánchez, A., 2011. “Evolution of organic matter in a full-scale composting plant for the treatment of sewage sludge and biowaste by respiration techniques and pyrolysis-GC/MS.” Bioresource Technol. 102, 4536–4543. [6] Ponsá, S., Gea, T., Sánchez, A. 2010. “The effect of storage and mechanical pretreatment on the biological stability of municipal solid wastes.” Waste Manage. 30, 441¬–445. [7] Puyuelo, B., Ponsá, S., Gea, T., Sánchez, A. 2011. “Determining C/N ratios for typical organic wastes using biodegradable fractions.” Chemosphere. 85, 653–659. [8] Ponsá, S., Puyuelo, B., Gea, T., Sánchez, A. 2011. “Modelling the aerobic degradation of organic wastes based on slowly and rapidly degradable fractions.” Waste Manage. 31, 1472–1479. [9] Puyuelo, B., Gea, T., Sánchez, A., 2010. “A new control strategy for composting process based on the oxygen uptake rate.” Chemical Eng. J. 165, 161–169.
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GR
GESTIÓN DE RESIDUOS
Economía circular: hacia el residuo cero El modelo de la economía circular persigue invertir la pirámide actual de la gestión de residuos, maximizando las acciones de prevención y valorización de residuos, minimizando la eliminación en vertedero para todas las industrias, incluido el sector químico. El nuevo certificado de AENOR de Residuo Cero reconoce a aquellas organizaciones que evitan que las distintas fracciones de residuos que generan tengan como destino acabar en vertedero. Palabras clave:
Residuo cero, Economía circular, Gestión de residuos, Ecodiseño
The model of circular economy aims to reverse the current pyramid waste management, maximizing the prevention and recovery of waste, minimizing landfilling for all industries, including the chemical sector. The new certificate AENOR Zero Waste recognizes those organizations that prevent different fractions of waste generated are destined to end up in landfill. Keywords
Zero waste, Recycling economy, Waste management, Ecodesign
José Magro González Gerente de Medio Ambiente de AENOR 50 Industria Química
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Economía circular: hacia el residuo cero
La generación de residuos es uno de los retos ambientales más complicados al que se enfrenta actualmente la sociedad y las distintas industrias. Debido al desarrollo de la misma, el volumen de generación de residuos a escala global sufre un incremento continuo. El sector químico no es ajeno a esta evolución. El abandono o la gestión inadecuada de los residuos producen impactos notables en los medios receptores y pueden provocar contaminación en el agua, en el suelo, en el aire, contribuir al cambio climático y afectar a los ecosistemas y a la salud humana. Por el contrario, cuando los residuos se gestionan de forma adecuada, se pueden convertir en recursos que contribuyan al ahorro de materias primas y garanticen la sostenibilidad económica, con un efecto positivo sobre la conservación de los recursos naturales y los ecosistemas. Con el fin de evitar estos impactos, la prevención y correcta gestión de los residuos es esencial. Dentro de las posibilidades que la gestión de residuos ofrece, son tres los caminos que hay que priorizar: reutilizar, reciclar y valorizar. Reutilizar consiste en la comprobación, limpieza o reparación, mediante la cual productos o sus componentes que se hayan convertido en residuos se preparan para que puedan reutilizarse sin ninguna otra transformación previa. Reciclar es toda operación de valorización mediante la cual los materiales de residuos son transformados de nuevo en productos, materiales o sustancias, tanto si es con la finalidad original como con cualquier otra finalidad; incluye la transformación del material orgánico, pero no la valorización energética ni la transformación en materiales que se vayan a usar como combustibles o para operaciones de relleno. Por último, valorización se refiere a obtener provecho del residuo, lo que incluye la incineración con recuperación energética. La concepción del residuo como recurso para incorporarlo al sistema productivo es un reto clave y una
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obligación normativa para los estados miembro de la Unión Europea (UE) que tienen que cumplir antes de 2030. En particular, la Comisión ha revisado su política y recientemente ha adoptado un ambicioso nuevo paquete de medidas para impulsar la transición de Europa hacia una economía circular que impulsará la competitividad, fomentará el crecimiento económico sostenible y creará nuevos puestos de trabajo. De forma particular, las nuevas medidas sobre la economía circular contribuirán a «cerrar el círculo» de los ciclos de vida de los productos a través de un mayor reciclado y reutilización, y aportarán beneficios tanto al medio ambiente como a la economía. Estos planes extraerán el máximo valor y uso de todas las materias primas, productos y residuos, fomentando el ahorro energético y reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero. La Figura 1 muestra la evolución que pretenden estas nuevas medidas: la inversión de la pirámide de la gestión de residuos, maximizando las acciones de prevención y valorización de residuos, y minimizando la eliminación en vertedero. La propuesta legislativa revisada relativa a los residuos fija unos objetivos claros de reducción y establece un camino a largo plazo ambicioso y creíble para la gestión de los residuos y el reciclado. Para garantizar su aplicación efectiva, los objetivos de reducción de residuos van acompañados en la nueva propuesta de medidas concretas para
abordar los obstáculos sobre el terreno y las distintas situaciones que existen en los Estados miembro (Tabla 1). Con el fin de facilitar a las organizaciones un instrumento de comunicación confiable en esta materia, respaldando las acciones que se vienen haciendo en este ámbito, AENOR, como certificadora de referencia en España, ha desarrollado la certificación “Residuo Cero”. Ésta, que fue lograda recientemente por LIDL de forma pionera, establece como base evaluar la conformidad de las acciones de valorización de los residuos que llevan a cabo las empresas, evitando que las distintas fracciones de residuos que generan tengan como destino la eliminación en vertedero. De esta forma las organizaciones obtienen un respaldo, compatible y de valor añadido, y complementario al Sistema de Gestión Ambiental según la Norma ISO 14001. Internamente,
Con la certificación de “Residuo Cero” las organizaciones obtienen un respaldo, compatible y de valor añadido y complementario, al Sistema de Gestión Ambiental según la Norma ISO 14001.
Figura 1.
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GESTIÓN DE RESIDUOS
Tabla 1. Elementos clave de las medidas europeas • El 65% de los residuos municipales deberán reciclarse de aquí a 2030 • El 75% de los residuos de envases deberán reciclarse de aquí a 2030 • Reducción de la eliminación en vertedero hasta un máximo del 10% de todos los residuos
Dentro de las posibilidades que la gestión de residuos ofrece, son tres los caminos que hay que priorizar: reutilizar, reciclar y valorizar.
• Prohibición del depósito en vertedero de los residuos recogidos por separado • Promoción de instrumentos económicos para desalentar la eliminación en vertedero • Medidas concretas para promover la reutilización y estimular la simbiosis industrial, convirtiendo los subproductos de una industria en materias primas de otra • Incentivos económicos para que los productores pongan en el mercado productos más ecológicos y apoyo a los regímenes de recuperación y reciclado (por ejemplo, de envases).
esta certificación les permite optimizar procesos, adelantarse a las disposiciones legales que vayan desarrollándose, disminuir los costes derivados de la gestión de residuos y obtener ingresos extra por la gestión de esos materiales. Externamente, el certificado contribuye a ofrecer una imagen de organización comprometida con la economía circular, y es compatible con otros proyectos sociales en materia de responsabilidad social.
Ecodiseño Sin embargo, el concepto de economía circular posee una vertiente y compromisos asociados que tienen su relación con el ecodiseño. Y esto puede tener una segunda actuación en la industria química, de forma di-
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recta o involucrando a sus proveedores en este objetivo. En este sentido, la certificación AENOR “Residuo Cero” también está desarrollada para aquellas organizaciones que diseñan productos, respaldando las acciones que se llevan a cabo en la concepción teórica del producto. Dichas acciones pueden ser de distinta índole, por ejemplo, minimización de residuos destinados a vertedero en la fase de fin de vida del producto, elección de materias primas recicladas o reutilizadas, etc. En concreto, puede realizarse diseño de productos duraderos, de fácil mantenimiento y reparables. O reducir el empaquetado y rediseñar aquellos productos que no puedan ser compostados, reutilizados o reciclados.
También se contempla la reutilización de materiales y fragmentos de materiales provenientes de productos descartados en la línea de la economía circular, donde cada residuo de un proceso sea una materia prima para otro, maximizando así la utilidad de los materiales. La Unión Europea tiene un claro compromiso en esta materia, como se ha explicado, pero también hay corporaciones internacionales que ya han establecido acciones también. Así, es destacable el caso de Nestlé o Unilever, que han hecho público que sus instalaciones o son ya residuo cero o tienen establecido un objetivo para ello, incluso comunicando los ahorros económicos que estas acciones también les están aportando.
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Estado del arte sobre la evaluación y caracterización de Residuos Sólidos Urbanos La elevada cantidad de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) generados por nuestra sociedad hace necesario el diseño de sistemas de recogida eficaces, técnicamente viables y sostenibles, tanto ambiental como económicamente. Este artículo se centra en la importancia de caracterizar una población en base a resultados muestrales. En particular, se seleccionan un conjunto de normas, regulaciones y bibliografía que ponen de manifiesto las fortalezas y debilidades del actual estado del arte en cuanto a métodos y análisis aplicados en sistemas de recolección, todos ellos con el propósito de obtener conclusiones válidas a partir de la compilación y tratamiento de datos que permitan hacer una inferencia estadística sobre comportamientos futuros. Palabras clave:
Residuos, etanol, tratamiento
The high amount of municipal solid waste generated calls for the design of sustainable systems from an environmental and economic point of view. This paper focuses on the importance of characterizing a population based on sample results. In particular, a set of standards and literature that highlight the strengths and weaknesses of the current state of art of the methods and analyzes used in collection systems are selected, all with the aim of obtaining valid inferences from data processing, to get a statistical inference of future performance. Keywords
Waste, Ethanol, Treatment Vicente González-Prida, Adolfo Crespo, Pedro Moreu y Luis Barberá Departamento de Organización Industrial, Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla. Universidad de Sevilla 54 Industria Química
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Estado del arte sobre la evaluación y caracterización de Residuos Sólidos Urbanos (RSU)
Descripción del problema La generación de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) aparece como consecuencia de un paulatino crecimiento económico y de la sucesiva urbanización e industrialización [1, 2 y 3]. Su gestión se convierte en un problema para ayuntamientos y gobiernos locales los cuales deben garantizar una eficiente recolección, transporte, separación y disposición final de manera económica y ambientalmente sostenible. Para hacer frente a los problemas relacionados con los residuos, se han aplicado considerables esfuerzos con objeto de mejorar su gestión (englobando en tal gestión la recogida y tratamiento de RSU para su aprovechamiento posterior). No obstante, quedan cuestiones importantes en esta área aún pendientes de resolver. Por ejemplo: • [2] subrayan la ausencia de metodologías y buenas prácticas que reduzcan significativamente el coste de la gestión de residuos. • [3] aconsejan a los países meridionales de la UE (por ejemplo, España, Grecia y Portugal) desarrollar y analizar sistemas de gestión de RSU, alcanzando los objetivos de las directivas de la UE. • [4] declaran que la evaluación de RSU, tanto en el ámbito de su recogida como en el análisis de su composición, debe tener en cuenta las características territoriales. • [5] sostienen que los gerentes que toman decisiones necesitan herramientas para la recopilación de información y el intercambio de datos con el fin de estimar tendencias en el análisis de los RSU. • [6] reportan que las prácticas de recogida de RSU, transferencia y transporte se ven influenciados por sistemas de recogida indebidos, mala planificación de los circuitos, infraestructuras insuficientes, y el número de vehículos de recogida, con el consiguiente efecto en la calidad de los resultados al analizar la composición de tales residuos.
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Se requieren en definitiva soluciones operativas que proporcionen una mayor calidad en el servicio de recogida, en conjunción con metodologías eficientes para la caracterización de los residuos. Dada la complejidad y variabilidad del problema, no se observa un estándar óptimo a seguir para ello. De hecho, cada sistema de recogida es único, diseñado según las características de su contexto para alcanzar objetivos específicos tanto de recogida como medioambientales.
Sobre las fortalezas y debilidades de un sistema de recogida de RSU La recopilación periódica de datos relativos a la composición de los residuos permite (entre otras conclusiones), destacar las fortalezas y debilidades del propio sistema de recogida. Concretamente, la variabilidad que se observa en los datos tomados debe ser utilizada como apoyo a la toma de decisiones, enfocado a mejorar significativamente el establecimiento de criterios relativos a la recolección de RSU. Es decir: • Adecuar la frecuencia de recogida, • Definir el tipo de contenedor, • Ajustar el tamaño de cuadrillas de recolección • Aumentar la eficiencia de las rutas de recogida, • Supervisar y evaluar la calidad del servicio de los operadores privados. Con una mejora de los anteriores criterios [7], se obtendrían resultados más estables y homogéneos, de mayor confianza y, en definitiva, más fiables en cuanto a la composición de los RSU y, en particular, para la determinación de porcentajes referentes a materia orgánica, contenido en plásticos, metales etc. La variabilidad en los resultados muestrales de la composición del RSU y, en consecuencia, la obtención de un bajo intervalo de confianza, es reflejo de factores críticos en la recogida de RSU que no se han planificado o ejecutado apropiadamente [8, 9 y 10].
El intervalo de confianza resultado de la inferencia estadística aplicada con datos muestrales, puede ser utilizado como indicador de interés para la evaluación de los servicios de residuos sólidos en cuanto a la calidad y homogeneidad de la composición de los RSU. Existen no obstante otros indicadores en la literatura [11 y 12], que permiten valorar desde distintas ópticas la calidad de la recogida, así como obtener conclusiones pertinentes sobre los comportamientos y tendencias de recogida de residuos. Por el contrario, la debilidad que plantean tales indicadores [5] aparece en aspectos como: • Suelen ser complejos y muchos de ellos con una aplicación sólo disponible para una porción limitada de casos reales. • Exigen un detallado análisis de datos estadísticos para un correcto procesamiento de gran cantidad de información. • Pueden dar lugar a disparidades significativas entre la recopilación de datos y los resultados finales. Dentro de este contexto, la disponibilidad de un reducido y consolidado conjunto de indicadores puede resultar útil a posteriori, es decir, una vez que los servicios de recolección de residuos ya están diseñados [11]. De ese modo, es posible conocer errores en la información y garantizar que el método estadístico aplicado ofrece un resultado confiable en cuanto al procedimiento de caracterización de los RSU [13].
Contribuciones relacionadas con la metodología de caracterización Normativa y regulaciones Los métodos de caracterización de RSU deben utilizar en lo posible datos que sean simples y con una base fiable y reciente [14]. Para ello, algunos estudios sugieren partir de informes como: • Análisis de las diferencias entre municipios en la recogida de residuos [15].
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• Frecuencia de recogida y distancias en el transporte de residuos [16]. • Datos de recogida anual de residuos [17]. • Tasas de recogida selectiva [4] Este tipo de informes suelen recoger aquellos datos de partida que son habitualmente exigidos por las principales normas y reglamentos [18 a 31]. Por lo general, dicha normativa compara diferentes métodos de caracterización de RSU, o bien, incluye o enumera métodos de análisis habituales como por ejemplo: • Metodología de caracterización de RSU a partir del cálculo de PPC (Producción Per Cápita de residuos sólidos), obteniéndose porcentajes de
composición de los RSU, así como su tipología. • Caracterización en cuanto a la generación de residuos sólidos de determinadas localidades, aplicando las normas correspondientes. • Obtención de características de generación y composición de los RSU. • Indicaciones sobre cómo se deben manejar los residuos sólidos, su manipulación, almacenamiento etc. Se observa que la mayoría de estos documentos son de utilidad, principalmente, para la cuantificación de los estratos. Suelen ser documentos descriptivos donde, o bien no formulan cómo se obtienen los criterios de muestreo, sus parámetros y procedimientos, o bien la metodología de
muestreo que aplican es la misma de la norma americana ASTM 5231-92.
Metodología estadística A diferencia de los datos de partida de las normas, otros autores por el contrario no se limitan a compilar datos de índole cuantitativa, si no que enfocan el problema como un ejercicio computacional general, aplicando parámetros (dados o conocidos) sobre procedimientos genéricos y abstractos. De ese modo nos encontramos por ejemplo: • [33] desarrollan metaheurísticas para el problema de rutas de recogida, con objeto de reducir los recursos y costes de recopilación de datos, destacando la importancia de la distancia de transporte, tiempo de viaje y el tamaño de la flota en este proceso.
Tabla 1. Cronología de trabajos relacionados con análisis en laboratorios de RSU Tipo Año
Documento
Estudios de aplicación
Normas y reglamentos
2008
[42]
Beigl, P.; Lebersorger, S.; y Salhofer, S. (2008). Modelling municipal solid waste generation: A review. Waste management, 28, 200-214
2007
[43]
Moller, F.; Larsen, H.; Skovgaard, M.; Moll, S., e Isoard, S. (2007). A European model for waste and material flows. Resourses, Conservation and Recycling 49, 421-435
2006
[22]
ASTM D4687 - 95(2006) Standard Guide for General Planning of Waste Sampling ASTM. Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/ Chemical Methods. SW-846. EPA. Publication. USEPA
2001
[25]
Guía para la caracterización físico-química y toxicológica de residuos). Ministerio de Medio Ambiente del Lander de Renania-Palatinado
[49]
Klee, A. (1993). New approaches to estimation of solid waste quantity and composition. ASCE Journal of Environmental Engineering 119 (2), 248-261
[50]
Gay, A.; Beam, T.; y Mar, B. (1993). Cost-Effective Solid-Waste Characterization Methodology. Journal of Environmental Engineering, Nº4, 631-644
[29]
Norma Mexicana NMX-AA-022-1985. Norma de Selección y Cuantificación de subproductos
[30]
Norma Mexicana NMX-AA-019, 1985. Norma de Determinación de Peso Volumétrico in situ
[31]
Norma Mexicana NMX-AA-015-1985. Norma de Muestreo - Método de Cuarteo
[32]
Norma Mexicana NMX-AA-61-1985. Norma de Determinación de la Generación
1993
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• [34] subraya los beneficios de una toma de datos en tiempo real mediante el uso de dispositivos de detección y análisis automático. • [35] añade sin embargo a lo anterior que la recopilación automática de datos (como los relativos a la composición de RSU) aún carece de suficiente resistencia y robustez para estar funcionando en tiempo real. En general, el enfoque tradicional recurre a un uso descriptivo de la estadística (como el cálculo de la media empírica y la desviación estándar) que es complementado con metodologías procedentes de la estadística inferencial con el objeto de determinar la composición total de los RSU, a partir de una pequeña parte de la misma [36]. Es decir, los porcentajes en las composiciones de materia orgánica, plásticos, metales etc. son tratados como variables aleatorias a las que se les inspecciona sus distribuciones. Por otro lado, las diferencias significativas que se puedan observar en las muestras, sirven para comprobar además si conclusiones similares se pueden inferir a la población total de residuos sólidos recogidos [37 y 38]. De forma similar al caso de normativas y regulaciones, las referencias [39 a 52] muestran algunas metodologías de caracterización y laboratorio, junto con otros estudios de aplicación dedicados a la determinación de la composición de RSU. Como se puede observar, algunos de los casos mencionados se enfocan más en la manipulación de las muestras en laboratorio, que al modo de obtención de estas. No obstante, en cualquiera de los casos suelen ser una guía rápida para localizar otras normas relativas al análisis y muestreo de RSU, aunque casi siempre se remiten a las mismas. El conjunto de datos procedente de los residuos son generalmente divididos en estratos o grupos de interés que se desean comparar. De aquí es posible observar patrones entre los distintos grupos que dependerán de las propias rutas u origen del residuo, frecuencia de recogida, horario etc. Con ello, se obtienen las principales características de la muestra (distribución, media y dispersión) de cada variable de interés, y se puede examinar si las diferencias entre muestras son estadísticamente significativas. Con tal finalidad, se pueden aplicar procedimientos estadísticos conocidos como son los de Kolmogorov-Smirnov, Shapiro-Wilks, o bien otros métodos no paramétricos como la prueba U de Mann-Whitney o Kruskal-Wallis.
Contribuciones relacionadas con las muestras de laboratorio Análisis generales de la composición de RSU Por lo general, las secciones anteriores han planteado aportaciones destinadas principalmente a la caracterización del RSU cuando los residuos se recogen y agrupan en una planta de vertidos. De dichas aportaciones es posible extraer a su vez aquellas que presentan un enfoque más bien relacionado con el trabajo propio de análisis en
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El tratamiento de los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) se ha convertido en una práctica común laboratorio. Estas en particular se extraen en la Tabla 1 en orden cronológico y distinguiendo las que tienen un origen normativo de estudios propios de aplicación. Como se ha comentado anteriormente, el tratamiento de los residuos sólidos urbanos (RSU) se ha convertido en una práctica común para reducir el volumen de dichos residuos y la recuperación de recursos y componentes. Identificar por tanto los factores que controlan las concentraciones de determinados componentes y su distribución en los RSU se convierte en una cuestión fundamental [12]. En esa línea, es posible encontrar en la literatura contribuciones como por ejemplo: • [53] analiza distribuciones de diversos componentes en diferentes instalaciones de tratamiento de RSU. • [54, 55 y 56] indican que el tratamiento de RSU debe permitir la recuperación de metales peligrosos que se concentran en las cenizas. • [57 y 58] analizan distribuciones de compuestos en plantas de tratamiento de RSU, incluyendo las instalaciones necesarias para la recuperación de compuestos y de combustible derivados de residuos. • [59 y 60] investigan la correlación entre el contenido de elementos en las materias primas y los RSU y su distribución en el proceso de tratamiento de RSU. • [61] estudian tecnologías de recuperación de componentes de RSU mediante la extracción de estos con soluciones líquidas. • [62] comenta que con objeto de decidir una estrategia de recuperación de componentes, es necesario el conocimiento de la distribución de estos en el proceso de tratamiento de RSU. • [63] informa de la distribución de elementos contenidos en los materiales de salida en un proceso de trata-
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miento de RSU sin considerar el contenido de los materiales de entrada. Junto a las anteriores contribuciones, se localiza también mucha bibliografía que enfoca la recuperación de RSU desde el punto de vista de procesos de incineración o de tratamientos físico-químicos [12]. No obstante, son positivas a la hora de entender el comportamiento y correlación de determinados compuestos del RSU para su recuperación, obteniendo un resultado respetuoso con el medioambiente.
Análisis particulares para la determinación del etanol potencial Con objeto de determinar el etanol potencial que puede presentar un RSU, es importante entender el comportamiento de los componentes del residuo y, concretamente, la correlación entre el contenido de materia orgánica, humedad y cenizas, así como su distribución en el proceso de fermentación. Particularizando al caso de obtención de bioetanol de RSU, encontramos en la literatura interesantes aportaciones como: • [64] indica cómo se están efectuando avances significativos en el desarrollo de procesos factibles y viables a gran escala en la conversión que emplean residuos orgánicos materiales como fuentes alternativas para la obtención de bioetanol. El éxito de la conversión variará en función de la fuente de la materia prima de biomasa (en este caso, del RSU). • [65] revisa la producción de etanol a partir de materia orgánica, evaluando la conversión de materias primas específicas. Los autores alcanzan conclusiones en donde las opciones que permiten actualmente la tecnología en el manejo de residuos y la generación de biocombustibles son la clave.
• [66] trata los impactos potenciales de la utilización de RSU como recurso para obtener bioetanol desde un punto de vista energético, de seguridad alimentaria y de la gestión de residuos. Los autores intentan identificar oportunidades técnicas específicas para reducir los costes de producción de bioetanol. • [67] indica cómo un mal tratamiento en vertederos para la transformación química de residuos puede dañar los ecosistemas locales y la salud pública, y subrayan las repercusiones de la ecotoxicidad de diversos componentes químicos presentes en estas conversiones. • [68] describe el proceso de biometanización como tratamiento avanzado para la valoración energética de RSU y analiza paso a paso el funcioamiento de este tipo de plantas y todos los procesos que ellas tienen lugar. • [69] analiza mediante una planta piloto la obtención de etanol a partir de residuos de fibra fraccionada, papel y lodos, con alto contenido de hexosa (44-56%) y un contenido aceptable de cenizas (13-14%). Tanto la fermentación a etanol, como la producción de biogás a partir del residuo fermentado demostraron a escala piloto unos buenos resultados. En definitiva, se observan autores que efectivamente diferencian convenientemente entre (i) la tarea de caracterización de residuos, (ii) del trabajo de laboratorio de cuyas muestras pueden deducirse diferentes agrupaciones de materiales y subfracciones. Estas a su vez, presentarán multitud de posibles intereses en los análisis como es el caso de la determinación del etanol potencial, de la humedad, de las cenizas, del cloro, etc. incluidos en la muestra.
Conclusiones Las decisiones en la gestión de residuos se hacen a menudo sobre una base empírica en donde los responsables tienen que hacer frente a diversos retos estratégicos, integrando a su vez cuestiones de planificación y ejecución. Por tal motivo, la recopilación
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de datos con el objeto de determinar la composición de los residuos de una cierta localidad o área, no siempre va a partir de una base regular y sistemática que permita el efectivo análisis estadístico. Ante esta problemática, el presente artículo ha pretendido enumerar metodologías, normativas, y bibliografía que en mayor o menor medida son adecuadas para evaluar la composición de residuos en sistemas intermunicipales. Este artículo aporta una visión amplia concerniente a la caracterización de Residuos Sólidos Urbanos que, en la mayoría de los casos, se basa en un análisis estadístico de parámetros tales como valores medios y desviaciones estándar. Los porcentajes en las composiciones y los intervalos de confianza asociados pueden ser utilizados para establecer valores inferiores o superiores obligatorios a modo de umbrales para decidir el tratamiento (o reciclaje) poste-
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rior de los propios residuos, así como la adopción de medidas correctivas y/o preventivas para mejorar los procedimientos de recogida. Asimismo, la separación de los productos que contienen materiales orgánicos del conjunto de materiales de desecho podría ser un medio eficaz para la producción de etanol, ambientalmente seguro y con un contenido controlado de metales. Determinando las proporciones de los elementos, que son necesarios en el proceso de fermentación para la formación del etanol, es posible concretar aquellos compuestos objetivo cuya proporción y relación en la totalidad del RSU defina una mayor o menor calidad de este en cuanto a su tratamiento para obtener biocombustible. Referencias [1] Eurostat, 2011: “Waste Statistics”. http:// epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/ index.php/Waste_statistics [2] Nguyen, T., Wilson, B.: “Fuel consumption estimation for kerbside municipal solid waste
(MSW) collection activities”. Waste Manage. Res. 28 (4), (2010) 289-297 [3] Pires, A., Martinho, G., Chang, N.: “Solid waste management in European countries: a review of systems analysis techniques”. J. Environ. Manage. 92 (4), (2011) 1033-1050 [4] Passarini, F., Vassura, I., Monti, F., Morselli, L., Villani, B. : “Indicators of waste management efficiency related to different territorial conditions”. Waste Manage. 31 (4), (2011) 785-792. [5] Gamberini, R., Del Buono, D., Lolli, F., Rimini, B.: “Municipal solid waste management: identification and analysis of engineering indexes representing demand and costs generated in virtuous Italian communities”. Waste Manage. 33 (11), (2013) 2532-2540. [6] Guerrero, L., Maas, G., Hogland, W.: “Solid waste management challenges for cities in developing countries”. Waste Manage. 33 (1), (2013) 220-232. [7] Mendes, P., Carina Santos, A., Nunes, L., Teixeira, M.R.: “Evaluating municipal solid waste management performance in regions with strong seasonal variability”. Ecol. Indic. 30, (2013) 170-177. [8] Perotto, E., Canziani, R., Marchesi, R., Butelli, P.: “Environmental performance, indicators and measurement uncertainty in EMS context: a case study”. J. Clean. Prod. 16, (2008) 17-530. [9] Hermann, B.G., Kroeze, C., Jawjit, W.: “Assessing environmental performance by combining life cycle assessment, multi-criteria analysis and environmental performance indicators”. J. Clean. Prod. 15, (2007) 1787-1796. [10] Micheli, P., Manzoni, J.F.: “Strategic performance measurement: benefits, limitations and paradoxes”. Long Range Plann. 43, (2010) 465-476.
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[11] Meier, H.; Lagemann, H.; Morlock, F.; Rathmann, C.: “Key performance indicators for assessing the planning and delivery of industrial services”. 2nd International Through-life Engineering Services Conference. Procedia CIRP 11: (2013) 99-104. [12] Sekito, T.; Dote, Y.; Onoue, K.; Sakanakura, H.; “K. Nakamura, K. Characteristics of element distributions in an MSW ash melting treatment system”. Waste Management 34: (2014) 1637–1643 [13] Teixeira, C.A.; Avelino, C.; Ferreira, F; Bentes, I.: “Statistical analysis in MSW collection performance assessment”. Waste Management 34: (2014) 1584–1594. [14] Lebersorger, S., Beigl, P.: “Municipal solid waste generation in municipalities: quantifying impacts of household structure, commercial waste and domestic fuel”. Waste Manage. 31 (9-10), (2011) 1907-1915. [15] Hage, O., Söderholm, P.: “An econometric analysis of regional differences in household waste collection: the case of plastic packaging waste in Sweden”. Waste Manage. 28 (10), (2008) 1720-1731. [16] Del Borghi, A., Gallo, M., Del Borghi, M.: “A survey of life cycle approaches in waste management”. Int. J. Life Cycle Assess. 14 (7), (2009) 597-610. [17] Gallardo, A., Bovea, M., Colomer, F., Prades, M., Carlos, M.: “Comparison of different collection systems for sorted household waste in Spain”. Waste Manage. 30 (12), (2010) 2430-2439. [18] Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety.: Ordinance on Landfill Sites and LongTerm Storage Facilities (Landfill Ordinance - DepV). Alemania. (2009). Ministerio de Medioambiente. Alemania [19] Erläuterungen zur Deponieverordnung.: “Bundesministerium für Landund Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft“. (Guia para la aplicación del decreto Austriaco de vertederos) (2009) Ministerio de Medioambiente. Austria. [20] UNE-CEN/TR 15310-1:2008 IN.: “Caracterización de residuos. Muestreo de residuos. Parte 1: Orientación en la selección y aplicación de los criterios de muestreo bajo diversas condiciones. Parte 2: Orientación en técnicas de muestreo. Parte 3: Orientación en los procedimientos de submuestreo en campo. Parte 4: Orientación en procedimientos para embalar, almacenar, conservar, transportar y entregar muestras. Parte 5: Orientación en el proceso de definición del plan de muestreo”. (2008) CEN / AENOR. [21] Norma Española UNE-14899.: “Caracterización de residuos. Toma de muestras de residuos. Esquema para la preparación y aplicación de un plan de muestreo”. (2007). [22] ASTM D4687 – 95.: “Standard Guide for General Planning of Waste Sampling ASTM. Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/ Chemical Methods”. SW-846. (2006) EPA. Publication. USEPA. [23] Environment Agency.: “Guidance on sampling and testing of wastes to meet landfill waste Acceptance procedures version 1”. (2005). Environment Agency (UK) [24] EPA530-D-02-002 RCRA.: “Waste Sampling Draft Technical Guidance Planning, Implementation and Assessment USEPA”, Environmental Protection Emergency Response, Office of Solid Waste - EPA530-D-02-002 – (2002). USEPA [25] LAGA PN 98.: “Richtlinie für das Vorgehen bei physikalischen, chemischen und biologischen Untersuchungen im Zusammenhang mit der Verwertung/Beseitigung von Abfällen“. Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz. (2001). (Guía para la caracterización físico-química y toxicológica de residuos). Ministerio de Medio Ambiente del Lander de Renania-Palatinado [26] PROFEPA Delegación Chiapas.: “Manual de disposición final de residuos sólidos municipales”. (1994) Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.
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Tratamiento ISCO en terrenos heterogéneos contaminados por hidrocarburos Proyecto LIFE+BIOXISOIL La oxidación Química in Situ (iSco) es una técnica idónea para tratar suelos contaminados por hidrocarburos sin necesidad de extraer el terreno, pero exige un buen conocimiento del subsuelo del emplazamiento a tratar para optimizar el diseño de su aplicación y garantizar así altos rendimientos con cortos plazos de operación. PALABRAS CLAVE:
Descontaminación, Fenton, Quelantes, TPH, Inyección, Caracterización preliminar
The in situ chemical oxidation (ISCO) is a suitable technique for treating soils contaminated by hydrocarbons without removing the ground, but requires a good knowledge of the subsoil of the site to try to optimize the design of your application and guarantee high yields with short periods of operation. KEYWORDS
Decontamination, Fenton, chelators, TPH, Injection, Preliminary characterization
S. del Reino Querencia, J.L. Fernández González, G. Carretero Pizarro, J. Bueno Díaz, J.L. García-Siñeriz Asociación para la Investigación y Desarrollo Industrial de los Recursos Naturales (AITEMIN)
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La contaminación por hidrocarburos derivados del petróleo tiene una gran importancia medioambiental debido a su alta frecuencia de ocurrencia y al impacto tan adverso que genera en los suelos afectados. Ante la sospecha de un emplazamiento contaminado, la primera y esencial actuación es llevar a cabo una completa y detallada caracterización para determinar con precisión tanto las características del contaminante (tipología, geoquímica y distribución del mismo) como las del terreno (propiedades físicas, físico-químicas y geoquímicas). Esta actividad es de vital importancia para la posterior aplicación del método de tratamiento para su recuperación más adecuado en coste y tiempo. En suelos contaminados se distinguen dos grandes grupos de metodologías: ex situ, en las que el suelo es excavado y tratado fuera de su emplazamiento original, e in situ, en las que el tratamiento del suelo se realiza en el propio terreno, manteniendo su configuración original. Entre las técnicas in situ –siempre menos invasivas que las ex situ–, una de las más prometedoras para el tratamiento de suelos contaminados por hidrocarburos totales del petróleo (TPH) es la denominada Oxidación Química In Situ o ISCO (In Situ Chemical Oxidation). Este tratamiento consiste en la inyección en el subsuelo de un oxidante para transformar los contaminantes orgánicos presentes en sustancias menos peligrosas, idealmente CO2 y H2O (Figura 1). Los oxidantes más utilizados son aquellos basados en radicales libres, y entre ellos, principalmente, el peróxido de hidrógeno catalizado por hierro (denominado reactivo de Fenton). Bajo el marco del proyecto Bioxisoil (www.bioxisoil.eu), financiado por el programa europeo LIFE+ y de 36 meses de duración, Aitemin Centro Tecnológico está llevando a cabo el tratamiento de un emplazamiento contaminado por hidrocarburos mediante la técnica ISCO basada en re-
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activo de Fenton modificado. Dicho proyecto ha puesto de manifiesto la importancia de una buena caracterización del emplazamiento (edafológica, hidrogeológica, geoquímica, etc.) para controlar los factores que condicionan sustancialmente el éxito de la técnica.
Oxidación química in situ mediante la reacción de Fenton Química de la reacción Fenton El esquema de formulación de la reacción Fenton convencional se puede simplificar en la catálisis del peróxido de hidrógeno (H2O2) en presencia de hierro a pH ácido, dando lugar a la oxidación del hierro y la generación de un radical y un ion hidroxilo [1], siendo este último, por su afinidad con los átomos de hidrógeno, altamente reactivo en fase líquida para la degradación de materia orgánica como los hidrocarburos. A su vez, la presencia de H2O2 favorece la regeneración del hierro, produciendo un radical (1 y 2).
H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + OH- + OH• (1) H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + H+ + HO2• (2) En las aplicaciones in situ del peróxido la química de la reacción es mucho más compleja. La interacción del oxidante y los radicales con las superficies activas de los minerales resulta, por un lado, en el rápido consumo de éstos y, por otro, en la generación de otras especies reactivas (anión superóxido, radical perhidroxilo, anión hidrope-
róxido), que, por su mayor tiempo de vida y capacidad de transporte en el subsuelo, juegan un papel fundamental en la oxidación de los contaminantes [2].
Fenton modificado mediante el uso de estabilizadores Otra de las limitaciones del reactivo de Fenton convencional es la necesidad de trabajar bajo condiciones de pH ácido [3-4] con el objetivo de mantener en solución al hierro. Con el fin de evitar la acidificación artificial del terreno y las consecuencias medioambientales que esto conlleva, surge el denominado reactivo de Fenton modificado. En las aplicaciones de la técnica ISCO basadas en el reactivo de Fenton modificado, el hierro (II) suele ser añadido junto a un agente quelante (ligando) para mantener al ión en solución, y así promover la generación de radicales bajo condiciones neutras de pH [3]. La capacidad de estos quelatos de unirse indistintamente a otros metales disueltos y a superficies activas de los minerales (que catalizan también la descomposición del oxidante en el subsuelo) tiene un efecto positivo adicional sobre la estabilidad y distribución del peróxido de hidrógeno en el subsuelo [4]. Ejemplos de agentes quelantes utilizados son el ácido cítrico, el ácido Etilendiaminotetraacético (EDTA) y las ciclodextrinas [5]. Las situaciones más comunes en las que suele ser aplicado el reactivo de Fenton modificado son
Figura 1. Esquema típico de inyección de reactivos durante la ISCO
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aquellas en las que la acidificación del acuífero no es práctica (debido a una elevada capacidad tampón), o cuando se pretende combinar la técnica ISCO con un tratamiento posterior de biodegradación.
Factores condicionantes de la reacción A pesar del consenso general sobre las posibilidades del uso del reactivo de Fenton modificado como técnica de descontaminación para una amplia variedad de situaciones [6], cuando se aplica a gran escala no es habitual alcanzar los objetivos de degradación esperados. La desviación en el rendimiento suele ser atribuida a una interacción incorrecta entre los reactivos y los contaminantes, bien sea por la mala distribución del oxidante o por un déficit del mismo en la zona afectada. Las circunstancias a las que suele asociarse este hecho son:
- Heterogeneidad del subsuelo. - La distribución de la masa contaminante está mal definida. - El diseño de la técnica no tiene en cuenta la masa de contaminantes adsorbida, la presencia de hidrocarburos en fase libre sobrenadante, ni la presencia de especies consumidoras de oxidantes o scavengers. - El oxidante migra por vías preferentes de menor resistencia antes de llegar a la zona objetivo. - El oxidante presenta una persistencia menor de la esperada. Es por ello que, de cara a garantizar el éxito de la actuación in situ, es fundamental conocer en detalle las condiciones específicas del sitio (edafológicas, hidrogeológicas, geoquímicas y ecotoxicológicas), así como la distribución espacial de los contaminantes. Esto permitirá definir con exactitud las estrategias que aseguren la distribución y contacto adecuados del oxidante y los
contaminantes, condición necesaria para que la degradación sea completa.
Aplicación de la tÉcnica isco (Proyecto Bioxisoil) El proyecto Bioxisoil se ha desarrollado en la terminal de suministro de combustible para uso militar de La Clica, en el Arsenal de La Carraca (Cádiz). Se trata de un emplazamiento de 1,5 hectáreas de extensión, que lleva activo desde los años 50 y se encuentra contaminado por hidrocarburos debido al deterioro de las antiguas instalaciones de almacenamiento y suministro de combustible. La distribución irregular de los hidrocarburos y las heterogeneidades del subsuelo de este emplazamiento son características que, a priori, se consideran condiciones desfavorables para la aplicación de la técnica ISCO, por lo que su elección supuso un reto como demostrador real de la aplicabilidad de esta metodología.
Figura 2. Plano del emplazamiento. Las Zonas E, G y H son destinadas a la ISCO
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Caracterización preliminar del emplazamiento La caracterización del subsuelo incidió especialmente en el estudio de las propiedades hidráulicas y geoquímicas que pudieran limitar el contacto entre los reactivos a inyectar y los TPH. La primera etapa supuso la realización de un total de 25 calicatas, una detallada descripción del perfil del suelo y el análisis exhaustivo de 160 muestras de suelo y agua subte-
rránea distribuidas por todo el emplazamiento (Figura 2). De manera complementaria a las labores de caracterización, para definir la dosificación de los reactivos, se realizaron ensayos de tratabilidad en laboratorio con material procedente del emplazamiento. En campo se llevaron a cabo ensayos hidráulicos, a partir de una red limitada de nueve sondeos, para la estimación de las características hi-
Para garantizar el éxito de la ISCO es fundamental conocer detalladamente las condiciones específicas del emplazamiento, así como la distribución espacial de los contaminantes Figura 3. Modelo conceptual del suelo
dráulicas del subsuelo y calcular el radio operativo de inyección (ROI), y, de este modo, definir la configuración de la red de inyección/monitorización en cada una de las tres zonas del emplazamiento destinadas a la ISCO (Zonas E, G y H) (Figura 2). El modelo conceptual desarrollado a partir de los resultados obtenidos mostró un subsuelo caracterizado por (Figura 3): - La presencia de un horizonte intermedio altamente contaminado con TPH, con granulometría fina y permeabilidad baja, limitado en altura por un nivel de relleno antrópico más permeable, y en profundidad por un nivel de fangos, muy rico en arcilla, compactado y generalmente impermeable. - Abundante presencia de carbonatos, sulfatos y cloruros. - Aguas con pH básico (~8), ligadas a la elevada concentración de CaCO3, aportado tanto por los materiales antrópicos como por los restos de conchas existentes en el relleno antrópico y en el sedimento de marisma subyacente.
Diseño de la campaña de tratamiento
Figura 4. Diseño de los sondeos de inyección
Las características poco propicias para la distribución y estabilidad del oxidante requirieron la consideración del uso de agentes quelantes para favorecer la persistencia del oxidante, y el diseño de una estrategia particular de inyección que mejorase la distribución del oxidante, que se basó en (Figura 4): a) La construcción de piezómetros ranurados en la zona contaminada. b) El aislamiento del horizonte intermedio mediante la instalación de un obturador. c) La introducción del oxidante a presión. De acuerdo con los resultados de la caracterización y el ROI obtenido, se construyó una red de piezómetros
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Figura 5. Diseño de la red de inyección/monitorización en la Zona E (izquierda) y las Zonas G y H (derecha)
de inyección/monitorización en cada una de las zonas ISCO. En la Zona E, la red se ajustó a una malla de tipo regular, con una distancia entre piezómetros en torno a 6,5 m (ROI + 2,5 m de seguridad para evitar interferencias). En las Zonas G y H, dado que las mayores concentraciones de TPH se situaban en las proximidades de un antiguo tanque, la disposición de sondeos fue radial, con el fin de desarrollar una estrategia basada en la inyección de reactivos en sondeos periféricos y bombeo en la parte central (figura 5). La red, compuesta por un total de 78 piezómetros, fue utilizada tanto para la inyección de reactivos como para el seguimiento de
La técnica ISCO desarrollada por Aitemin pone énfasis en la correcta distribución y persistencia del oxidante mediante el uso de quelantes y la inyección dirigida de reactivos mediante un equipo diseñado y construido específicamente para este fin, el denominado Dispositivo de Inyección Automatizado (DIA)
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la efectividad de la técnica mediante muestreos periódicos de las aguas subterráneas.
Inyección de reactivos El reactivo de Fenton modificado consistió en una solución al 10% de peróxido de hidrógeno [7], en relación 12,4 g de oxidante/kg de suelo contaminado [8] y una solución de sulfato de hierro con una concentración en sondeo menor a 10 mg/L [9]. Como agente estabilizador del oxidante se añadió al sistema un quelante de iones metálicos, con una concentración 1mM [10]. En cuanto a la estrategia de inyección, ésta se llevó a cabo por lotes,
utilizando el Dispositivo de Inyección Automatizado (DIA), diseñado y construido por Aitemin. Dicho dispositivo, dotado de cuatro cabezales de inyección, permitió trabajar en cuatro sondeos simultáneamente (Figura 6). Durante las distintas fases de inyección se mantuvo la presión y el caudal en torno a 0,1 bar y 1 L/min, respectivamente, para evitar surfacing o salida de fluidos a superficie. En la Zona G, dado que la mayor parte de la contaminación se encontraba adsorbida o en forma de fase libre sobre nadante, se realizó un lavado previo del suelo con un surfactante biocompatible para promover la desorción de los TPH.
Figura 6. Dispositivo de Inyección Automatizado (DIA) y detalle de las líneas de inyección
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Figura 7. Evolución de la concentración de TPH disuelta (µg/L) en la Zona E, antes (izda.) y después de la inyección (dcha.)
Rendimiento de la oxidación Se evaluó periódicamente el rendimiento de la oxidación de los TPH en agua tras cada lote inyectado. Los resultados de reducción de los TPH en las zonas destinadas a ISCO (Zonas E, G y H) se muestran en las Figuras 7 y 8. En la Zona E (Figura 7) la concentración media inicial de TPH se situó
en torno a 8.000 µg/L, con máximos de 55.400 µg/L, 45.700 µg/L y 46.900 µg/L en los sondeos ZA2.2, ZA2.3 y ZA2.4, respectivamente. Tras la inyección, la concentración en la mayor parte de los sondeos se redujo notablemente, situándose por debajo de los niveles genéricos marcados para TPH en aguas subterráneas en la ma-
yor parte de España (5.000 µg/L) [11], incluso en los sondeos anteriormente mencionados (reducción ~ 99%). En las Zonas G y H (Figura 8) puede apreciarse como, tras el proceso de lavado con surfactantes, ocurre la desorción de TPH en la zona de influencia del sondeo ZB0 y, por tanto, un incremento de TPH disueltos. Después de
Figura 8. Evolución de la concentración de TPH disuelta (µg/L) en las Zonas G y H, antes de la inyección de reactivos ISCO, tras el lavado con surfactantes y después de la inyección de reactivos
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Figura 9. Ejemplo de cromatogramas superpuestos de las muestra de agua antes (rojo) y después (azul) de la primera inyección procedentes del sondeo ZA 3.4 (Zona E)
la inyección del reactivo de Fenton se observa una significativa reducción de la masa contaminante en fase acuosa (~90-95% de reducción). Paralelamente, y de cara a verificar si el descenso de la concentración de TPH disuelta fue debido a procesos de oxidación y no a un efecto de dilución, tras la inyección se analizó la presencia o ausencia de subproductos oxigenados típicos de oxidación de TPH (alcoholes, aldehídos o cetonas) en muestras de agua subterránea. El análisis cromatográfico de las muestras acuosas de los sondeos (Figura 9) mostró la aparición de compuestos intermedios oxigenados, atribuyéndose el descenso de la concentración disuelta a las reacciones de oxidación.
Conclusiones La caracterización detallada del emplazamiento contaminado ha permitido diseñar un protocolo eficaz de tratamiento mediante ISCO, caracterizado por: - La adición de agentes quelantes, para limitar la actividad catalítica de metales naturalmente presentes en el subsuelo y mantener el hierro en solución. - La inyección de los reactivos bajo condiciones de presión.
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Con la adopción de estas dos estrategias se solventaron ciertas restricciones del emplazamiento que podrían haber limitado el contacto entre el oxidante (peróxido de hidrógeno) y los TPH, premisa fundamental para que la oxidación se produzca. Los resultados obtenidos sobre reducción de TPH (90-99%) en la mayor parte de sondeos de las Zonas E, G y H, mostraron la gran eficiencia de la técnica, incluso en un medio que presentaba limitaciones tan importantes para el proceso de oxidación. En este sentido, y dados los altos porcentajes de descontaminación obtenidos, es probable que los radicales inorgánicos formados al reaccionar los aniones (fundamentalmente bicarbonatos) con el oxidante, aun siendo menos reactivos que los radicales hidroxilos, superóxidos o perhidroxilos (típicos radicales formados durante la reacción Fenton), hayan podido jugar igualmente un rol importante en la degradación de TPH. Dado que la masa de TPH se encontraba predominantemente adsorbida en el suelo, se tiene previsto realizar un nuevo muestreo de aguas -pasado al menos un año tras el evento de inyección-, para detectar posibles efectos rebote (aumentos de concentración disuelta) debidos a la transferencia de hidrocarburos adsorbidos en
LISTA DE ABREVIATURAS ISCO: In Situ Chemical Oxidation. TPH: Total Petroleum Hydrocarbons. EDTA: Ethylenediaminetetraacetic acid. ROI: Radio Operativo de Inyección. DIA: Dispositivo de Inyección Automatizado.
la fase mineral hacia la fase acuosa, hecho que indicaría la existencia de masa de TPH sin tratar, y que implicaría la planificación de un nuevo evento de inyección de reactivos. También se llevará a cabo un nuevo muestreo y análisis del suelo para comparar con los niveles de referencia marcados en la legislación para los TPH. BIBLIOGRAFÍA [1] Haber, F., Weiss, J., 1934. “The catalytic decomposition of hydrogen peroxide by iron salts”. Proceedings of the Royal Society 147, 332-351. [2] De Laat, J., Gallard, H., 1999. “Catalytic decomposition of hydrogen peroxide by Fe(III) in homogeneous aqueous solution: Mechanism and kinetic modeling”. Environmental Science & Technology 33:2726–2732. [3] Sun, Y., Pignatello, J.J., 1992. “Chemical treatment of pesticide wastes: Evaluation of Fe(III) chelates for catalyzed hydrogen peroxide oxidation of 2,4-D at circumneutral pH”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 40: 322–327. [4] Baciocchi, R., Boni, M.R., D’Aprile, L., 2003. “Hydrogen peroxide lifetime as an indicator of the efficiency of 3-chlorophenol Fenton’s and Fenton-like oxidation in soils”. Journal of Hazardous Materials B96; 305–329. [5] Siegrist, R.L., Crimi, M., Simpkin, T.J., 2011. “In Situ Chemical Oxidation for Groundwater Remediation”. SERDP ESTCP Environmental Remediation Technology, Vol. 3, first edition, 678 p. [6] Siegrist, R.L., Crimi, M., Simpkin, T.J., 2008. “In Situ Chemical Oxidation for Remediation of Contaminated Groundwater: Summary Proceedings of an ISCO Technology Practices Workshop”. ESTCP Project ER-0623. [7] The Colorado Department of Labor and Employment Division of Oil and Public Safety, 2007. “Petroleum Hydrocarbon Remediation by In situ Chemical Oxidation at Colorado Sites”. [8] Krembs, F.J.; Siegrist, R.L.; Crimi, M.L.; Furrer, R.F.; Petri, B.G., 2010. “ISCO for groundwater remediation: analysis of field applications and performance”. Ground Water Monitoring & Remediation 30 (4), 42-53. [9] CityChlor, 2013. “Code of Good Practice: In Situ Chemical Oxidation”. Available at: www. citychlor.eu/sites/default/files/code_of_good_ practice_isco.pdf [10] APAT, 2005. “Protocol for ISCO Application”. Available at: www.isprambiente. gov.it/files/temi/tec-protocolli-luglio-2005protocollo-isco.pdf [11] Confederación Hidrográfica del Ebro, “Niveles genéricos de referencia (NGR)”. http:// www.chebro.es/contenido.visualizar.do?idConte nido=36297&idMenu=4480
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Medio Ambiente
Efecto invernadero Resultado de la Conferencia sobre el Cambio Climático COP 21 de París
En este artículo se comenta la evolución de la regulación de los gases de efecto invernadero (GEI) hasta el reciente acuerdo en la Cumbre del Clima de París. Se destacan los aspectos clave de este acuerdo, los posibles pasos a seguir para evitar el cambio climático y finalmente se indican sus repercusiones económicas. Palabras clave:
Prevención de riesgos laborales, trabajadores con discapacidad.
This article discusses the evolution of the regulation of greenhouse gases (GHGs ) to the recent agreement at the UN climate summit in París discussed. Highlights the key aspects of this agreement, the possible steps to prevent climate change and its economic impact finally indicated. Keywords
Prevention of occupational hazards, Workers with disabilities
Ricardo Fernández García Doctor en Ciencias Química
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Efecto invernadero
Del 30 de noviembre al 12 de diciembre de 2015 se celebró en París el 21 periodo de sesiones de la Conferencia de las Partes (CP 21) en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) y el 11 periodo de sesiones de la reunión de las Partes en el Protocolo de Kioto (CP/RP 11). Su objetivo era lograr un acuerdo de todas las naciones del mundo vinculante y universal sobre el clima, que sustituyese al Protocolo de Kioto. Y este objetivo se consiguió. El 12 de diciembre, las partes (países en el argot de la convención) alcanzaron este nuevo acuerdo mundial en materia de cambio climático con un plan de actuación para limitar el calentamiento global “muy por debajo” de 2 ºC. Con este pacto los representantes de los 195 países reunidos en París no solo admiten que el problema del cambio climático existe, sino que reconocen que el aumento de la temperatura es responsabilidad del hombre. Por eso, establecen medidas para combatirlo. Este acuerdo, tras su ratificación se prevé que entre en vigor en el año 2020.
Antecedentes al acuerdo. El protocolo de Kioto La Convención Marco de Cambio Climático (CMCC) fue establecida en mayo de 1992, en la denominada “Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro”; que entró en vigor en marzo de 1994 con la premisa de reforzar la conciencia pública a escala mundial sobre los problemas relativos al cambio climático. Entre sus objetivos principales se destaca la estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera, para impedir riesgos en el sistema climático. La Conferencia de las Partes (COP) se establece como el órgano supremo de la Convención y la asociación de todos los países que forman parte de ella. En las reuniones anuales han participado expertos en medio ambiente, ministros o jefes de estado y organizaciones no gubernamentales. En la COP 3 reunida en Kioto, en 1997 se acordó el denominado Protocolo de Kioto, antecedente del acuerdo de París para limitar las emisiones antropogénicas de GEI en el periodo 2008 – 2012, momento en el que sería sustituido por otro. Establece
Figura 1.
que los países desarrollados deberían reducir en sus 5 años de vigencia sus emisiones de GEI un 5% respecto al nivel de 1990. Para ello el Protocolo establece unos objetivos vinculantes para las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) para 37 países industrializados, pero, dos de los más grandes emisores, Estados Unidos y China, no ratifican el documento. En 2012, en la COP 18 de Doha, Qatar, se prorrogó hasta 2020 el Protocolo de Kioto con lo que se evitó un vacío en materia del cambio climático.
Los siete aspectos clave del acuerdo en la Cumbre del Clima de París Las conversaciones de la ONU sobre el clima alcanzaron un hito cuando 195
Principales gases que originan el efecto invernadero (GEI) Se denominan genéricamente gases de efecto invernadero a aquellas sustancias presentes en la atmósfera que absorben parte de la radiación solar originando un calentamiento de la misma. Algunos de estos gases forman parte de la composición natural de la atmósfera, pero su concentración está aumentando debido a las emisiones antropogénicas (generadas por el hombre) y a la deforestación (disminución de los sumideros). Estos son: • Vapor de agua: es el más grande contribuyente al efecto invernadero natural. Su presencia en la atmósfera no se ve afectada directamente por la actividad humana, de todas maneras influye en el cambio climático ya que existe una importante “retroacción positiva”. • Dióxido de carbono (CO2): se trata del compuesto que más contribuye al efecto invernadero después del vapor de agua, por ser el más abundante en la composición de la atmósfera. Sus principales fuentes naturales son los océanos, volcanes, incendios, así como la respiración de los seres vivos o la descomposición de materia orgánica. Como fuentes antropogénicas encontramos la utilización de combustibles fósiles, los procesos industriales y la deforestación. La fotosíntesis de las plantas actúa como su principal sumidero. La permanencia del gas en la atmósfera se evalúa en más de 100 años. • Metano (CH4): es el tercer gas invernadero más nocivo. En la naturaleza las fuentes de metano más importantes son los incendios, los océanos y la fermentación anaeróbica que se produce en los pantanos, en la digestión de los rumiantes… De origen antropogénico podemos citar los incendios, la agricultura, la ganadería, los escapes de biogás en los vertederos de residuos, etc. Su permanencia en la atmósfera es de unos 11 años. • Óxido nitroso (N2O): fuentes naturales: emisiones de suelos y océanos, desnitrificación de suelos, tormentas y volcanes. Fuentes antropogénicas: utilización de combustibles fósiles, fertilizantes nitrogenados, procesos industriales, deforestación, etc. Permanece en la atmósfera mucho tiempo (alrededor de 130 años). • Gases fluorados: hidrofluorocarburos (HFC), los perfluorocarburos (PFC), y el hexafluoruro de azufre (SF6). Se trata de compuestos de origen exclusivamente humano, con una permanencia muy larga en la atmósfera debido a su estabilidad química. Se utilizan en sistemas de refrigeración y aire acondicionado, propulsores de aerosoles, extintores de espuma, etc. No se conocen sumideros.
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Medio Ambiente
países aprobaron el primer acuerdo en el que se solicita a todos los gobiernos sumar esfuerzos en la lucha contra el calentamiento global.
cidades. Este fue uno de los puntos más difíciles de acordar, porque China solicitaba compromisos obligatorios más flexibles para las naciones en desarrollo.
Objetivo a largo plazo El acuerdo se ha fijado como objetivos a largo plazo mantener la temperatura media mundial “muy por debajo” de los 2°C respecto a los niveles preindustriales, aunque los países se comprometen a llevar a cabo todos los esfuerzos necesarios para limitar el aumento de la temperatura a 1,5°C tan pronto como sea posible, evitando así posibles impactos catastróficos. Se busca a partir del año 2050 el objetivo de cero emisiones netas, es decir el equilibrio entre los gases emitidos y los que pueden ser absorbidos.
Objetivos sobre las emisiones Ante el fracaso de los intentos por fijar metas obligatorias individuales a cada país (el Protocolo de Kioto apostó por esa fórmula y solo logró cubrir el 11% de las emisiones mundiales). Se acordó que cada país que firme y ratifique el pacto fije cada cinco años sus propias metas nacionales de reducción de gases de efecto invernadero. Señalar que estos ya han sido entregados por 187 países de los 195 que han participado en la COP 21. Se indicó cada cinco años porque cuando se analizan en conjunto las contribuciones ya puestas sobre la mesa y se extrapolan sus efectos hasta final de siglo, el resultado es insuficiente, la temperatura media aumentaría cerca de tres grados. Por ello el acuerdo establece que estas contribuciones se revisen cada cinco años al alza. El primer análisis se realizará en 2018 y la primera actualización en 2020, cuando entraría en vigor el acuerdo de París Señalar que a los países desarrollados se les exige que reduzcan sus emisiones de acuerdo con sus compromisos nacionales. A los que no lo son, se les insta a que las limiten o las reduzcan en función de sus capa-
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Transparencia y control Si bien no hay sanciones contra los países que incumplan sus objetivos sobre emisiones, el acuerdo incluye un mecanismo transparente de seguimiento del cumplimiento, como los inventarios de emisiones, para garantizar un control más efectivo de los programas nacionales de reducción. De acuerdo al pacto, todos los países deben informar sobre sus emisiones y sus acciones para reducirlas. Se perfilan tres categorías: los países desarrollados, que deberán dar una completa información; los países emergentes, que tendrán una menor exigencia; y países más pobres, que tendrán el nivel mínimo de obligaciones.
Recursos económicos El texto presentado consta de dos partes, el acuerdo y la decisión. El acuerdo no prevé cantidades específicas, fija que los países desarrollados deben contribuir a financiar la mitigación y la adaptación en los estados en desarrollo favoreciendo así su adaptación al cambio climático. También alienta a otras naciones a que hagan aportaciones voluntarias. Esta asistencia favorece que economías emergentes como la de China hagan contribuciones aun cuando no están obligadas a hacerlo. Sin embargo, la decisión recoge que las naciones ricas ya han comprometido un fondo contra el cambio climático de 100.000 millones de dólares anuales para los próximos años hasta 2020, aunque se indica una revisión al alza para antes de 2025.
Pérdidas y daños El acuerdo señala la necesidad de poner en marcha lo que se ha llamado el Mecanismo de Pérdidas y Daños asociados a los efectos del cambio climático para compensar a los Estados
que se verán más afectados por las consecuencias del cambio climático. El desarrollo de este nuevo órgano se definirá más adelante. Estamos ante una victoria para las pequeñas naciones isleñas a las que amenaza el aumento de nivel del mar. Estados Unidos había objetado por mucho tiempo la inclusión del tema en el acuerdo, preocupado ante posibles reclamaciones de indemnización por daños relacionados con fenómenos climáticos extremos. Señalar finalmente que estas pérdidas y daños ni implican una responsabilidad ni son indemnizables.
Qué parte del acuerdo es legalmente vinculante Si bien el acuerdo adoptado en París es legalmente vinculante, no lo son ni la decisión que lo acompaña ni los objetivos nacionales de reducción de emisiones. Esta salvedad se ha tenido que incluir para evitar que EE UU, el segundo mayor emisor mundial, no se quedase fuera del pacto, ya que tendría problemas para ratificarlo en su país si se le imponen desde fuera metas concretas. No obstante, para tratar de garantizar su cumplimiento, sí es jurídicamente vinculante el mecanismo de revisión de los compromisos de cada país.
Firma y ratificación El acuerdo será depositado en la sede de Naciones Unidas en Nueva York. Quedará abierto a la firma para su ratificación a partir del 22 de abril de 2016, Día Internacional de la Madre Tierra. Para que sea efectivo, el artículo 21 del documento final de la COP 21 establece que este “entrará en vigor al trigésimo día contado desde la fecha en que no menos de 55 partes en la convención, cuyas emisiones estimadas representen globalmente un 55% del total de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, hayan depositado sus instrumentos de ratificación, aceptación, aprobación o adhesión”.
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Qué se puede hacer para evitar el cambio climático Los cinco pilares para afrontar el desafío del calentamiento global La pregunta que todo el mundo tiene en mente es qué se puede hacer
para evitar el cambio climático. Esta nueva conciencia de los problemas ambientales debe motivar una actitud responsable respecto al consumo de energía y al uso del transporte, dos de las principales causas de la situación climática. Y esta ya se ha expresado
masivamente mediante los apagones que se suceden cada 1 de febrero. Cinco son los pilares que tenemos para afrontar el desafío del calentamiento global y apuntalar los cimientos de la era posterior a la energía del carbono:
Tabla 1. Tecnologías para la mitigación Tecnologías clave para la mitigación y prácticas disponibles comercialmente
Tecnologías clave para la mitigación y prácticas que se estén disponibles comercialmente antes de 2030 • Técnicas de captura / almacenamiento de CO2 para centrales eléctricas de gas, biomasa y carbón • Energía nuclear de segunda generación • Energías renovables obtenidas mediante equipos de segunda generación, que incluye energía de las mareas y de las olas, concentración solar y paneles fotovoltaicos
Fuentes de energía
• Mejorar la eficiencia en la producción y la distribución • Cambio de carbón a gas como combustible • Uso de energía nuclear • Uso de energías renovables (hidroeléctrica, solar, eólica, geotérmica y bioenergética), ciclos combinados • Técnicas de captura / almacenamiento de CO2, por ejemplo para centrales de gas
Transporte
• Vehículos más eficientes en el consumo de energía: vehículos híbridos, vehículos diésel más limpios, uso de biodiésel • Intercambiadores modales para el transporte ferroviario, por carretera y urbano • Uso de transportes no motorizados (bicicleta, caminar) • Planificación del transporte
Edificación
• Iluminación más eficiente. Aprovechamiento de la iluminación solar • Electrodomésticos y calentadores más eficientes. Mejora del aislamiento • Diseño de sistemas de energía solar activo y pasivo para calentamiento y enfriamiento • Fluidos de refrigeración alternativos • Recuperación y reciclado de los gases fluorados
• Diseño integrado de edificios comerciales, incluyendo tecnologías tales como medidores inteligentes • Paneles solares integrados en los edificios
Industria
•Equipos eléctricos más eficientes. Recuperación de calor y energía • Reciclado de materiales • Control de emisiones diferentes al CO2 • Un amplio abanico de tecnologías específicas
• Eficiencia energética avanzada • Técnicas de captura / almacenamiento de CO2 para la industria cementera, amoniaco y del acero • Electrodos inertes para la fabricación de aluminio
Agricultura
•Gestión de cultivos para aumentar el almacenamiento de CO2 en los suelos • Restauración de en el cultivo de suelos de turbas, y zonas degradadas • Mejora en las técnicas de cultivo y almacenamiento de arroz para reducir las emisiones de CH4 • Mejora del aprovechamiento del nitrógeno de los abonos para reducir las emisiones de NO2 • Favorecer cultivos que puedan reemplazar a las energías fósiles • Mejora de la eficiencia energética
• Mejora en el rendimiento de los cultivos
Bosques. Silvicultura
• Repoblación, reforestación, gestión de los bosques, reducción de la deforestación, gestión de los productos de la madera, uso de productos de la silvicultura para producir bioenergía y reemplazar el uso de energías fósiles
• Mejoran las especies de árboles para mejorar la productividad de la biomasa y captura del CO2 • Mejora de las tecnologías para el estudio / análisis del potencial de captación de CO2 por el suelo y la vegetación
Residuos
• Recuperación del metano de los vertederos. • Incineración de residuos con recuperación de la energía • Compostaje de los residuos orgánicos • Tratamiento de aguas residuales controlado • Reciclado y minimización en la producción de residuos
• Biorecubrimientos y biofiltros para optimizar la oxidación del CH4
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• Segunda generación de biocombustibles • Mayor eficiencia en los motores de los aviones • Segunda generación de vehículos híbridos más potentes y con mayor autonomía
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Medio Ambiente
• A corto plazo, maximizar el ahorro de energía en el consumo de combustibles fósiles. A corto plazo, el medio más rápido para abordar el calentamiento global es reducir el consumo de combustibles fósiles al menos en un 20%, introduciendo nuevas tecnologías para ahorrar energía y mejores prácticas en hogares y empresas. • En segundo lugar, reducir las emisiones de gases que provocan el calentamiento global. Los gobiernos deben imponer límites al carbono y establecer un mecanismo aplicable que obligue a reducir de aquí al 2020 un 30% (con respecto a los niveles de 1990) las emisiones de CO2 y de otros gases que contribuyen al calentamiento global. • En tercer lugar, optimizar la introducción comercial de energías renovables. Todos los países poseen un gran potencial de energías renovables en forma de energía solar, eólica, hidrológica, geotérmica, biomasa o energía de las olas. Los gobiernos deberían establecer un parámetro aplicable para la producción a partir de fuentes energéticas renovables de un 33% de la electricidad de cada país y de un 25% de su energía total en 2020. • Posteriormente introducir una tecnología de pilas de combustible de hidrógeno para almacenar energía renovable. Todos los países deberían asumir un compromiso a largo plazo para realizar la transición a una era del hidrógeno, que es el elemento más ligero y abundante del universo, y que, cuando se utiliza como fuente de energía, sólo tiene como subproductos el agua pura y el calor. El hidrógeno es la última fase que nos llevará a una era posterior al carbono. ¿Por qué el hidrógeno? Porque es el mejor medio para almacenar energía renovable, tanto para la red eléctrica como para el transporte. Es importante subrayar que una sociedad de la energía renovable es imposible a menos que la energía pueda almacenarse en forma de hidrógeno. La energía renovable es intermitente. El sol no brilla siempre, el viento no sopla
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constantemente, el agua no siempre fluye cuando hay sequía, el rendimiento agrícola varía... Sin duda las pilas de combustible alimentadas con hidrógeno ofrecen un medio para almacenar energía renovable y garantizar un suministro fiable para la red eléctrica y el transporte. • Finalmente crear redes inteligentes para distribuir la energía por los continentes. En quinto lugar debemos reconfigurar las redes eléctricas de cada país. Podrían utilizarse los mismos principios de diseño y las mismas tecnologías inteligentes que hicieron posible Internet: una red amplia y descentralizada de comunicación global para reacondicionar la red eléctrica de una nación, lo cual permitiría a las empresas, los propietarios de viviendas y otros consumir energía de manera más eficiente, crear más fácilmente su propia energía renovable y revender su excedente eléctrico a la red. Juntos, estos cinco pilares muestran el marco para una tercera revolución industrial.
Los próximos pasos en materia climática en las ciudades después de la COP 21 Veamos estos pasos: • Metas. Para lograr el objetivo de que el aumento de la temperatura media a finales de siglo se quede entre los 1,5 y 2ºC se establece que todos los países deberán alcanzar un techo en sus emisiones de gases de efecto invernadero lo antes posible. • Adaptación. Cuando hablamos de adaptación, hablamos de gestión de los riesgos. Las ciudades son particularmente vulnerables al cambio climático, porque es donde se concentran las personas y los activos. Es necesario ayudar a las ciudades a entender y crear capacidad de adaptación; dotarlas con un sistema de alerta temprana; preparar una adecuada planificación territorial del crecimiento y dotarlas de unas infraestructuras más sólidas que permitan mantener los servicios básicos en funcionamien-
to frente a una gran tormenta o un desastre natural. • Mitigación. El principal instrumento sobre el que se construye el acuerdo son las denominadas contribuciones nacionales. De momento, 186 de los 195 países que negocian ya han presentado planes de reducción de sus emisiones y más de 450 ciudades con una población en conjunto de casi 1.000 millones de personas se comprometieron a reducir las emisiones en más de un 50% en un periodo de 15 años. Según un reciente estudio del Banco Mundial, sólo el 20% de las ciudades más grandes del mundo dispone de los estudios básicos necesarios para realizar una planificación urbana con bajos niveles de emisiones de carbono. • Financiación. Para que los países con menos recursos puedan adaptarse a los efectos del cambio climático y reducir también emisiones han de recibir ayuda internacional. Convendremos que la construcción de infraestructuras con capacidad de adaptación (resistente al clima) y bajos niveles de emisiones de carbono excede la capacidad financiera de la mayor parte de las ciudades del mundo en desarrollo. Solo el 4% de las 500 ciudades más grandes del mundo cuenta con solvencia crediticia en los mercados internacionales y solamente el 20% tiene una calificación crediticia nacional. Por ello, los gobiernos nacionales deben crear los entornos políticos y legales que ayuden a las ciudades a acceder más fácilmente a la financiación privada en infraestructuras y las ciudades deben saber atraer estas inversiones.
Controversias políticas sobre alguna de las alternativas. Uno de los puntos candentes es el referido a la energía nuclear, que no emite gases de efecto invernadero, y que numerosos países dirigidos por EEUU quiere designar como una de las fuentes energéticas capaces de mitigar el cambio climático. La cuestión central pasa por la utilización con fines civiles de la energía
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Tabla 2. Políticas sectoriales, medidas e instrumentos que han mostrado ser eficientes ambientalmente en sus sectores respectivos Políticas, medidas e instrumentos que demuestran ser ambientalmente efectivos • Reducción de los subsidios a los combustibles fósiles
Inconvenientes y oportunidades clave
• Resistencia de partes interesadas
• Impuestos ambientales a la producción de CO2 Fuentes de energía
• Ventajas tarifarias para las energías renovables • Obligación de producción de energías renovables
• Apropiado para crear mercados para tecnologías de baja emisión
• Subsidios a los productores
Transporte
• Obligaciones de ahorro de combustible. Mezcla de diésel con biodiesel y mejora de las emisiones de CO2
• Una limitación parcial del uso de vehículos veloces puede limitar su efectividad
• Impuestos en la compra de automóviles, matriculación. Gestión de precios por uso de carreteras y parkings
• Su efectividad puede disminuir con la mejora del nivel de vida
• Influir en las necesidades de movilidad a través del uso del suelo, regulaciones y la gestión de la infraestructura • Invertir en transportes públicos atractivos y formas de transporte no motorizadas
Edificación
Industria
Agricultura
• Normativa y etiquetado de los electrodomésticos
• Revisión periódica de la normativa
• Códigos de edificación. Su normalización
• Atractivo para la nueva edificación
• Programas de gestión para estas exigencias
• Precisan ser regulados
• Programas de liderazgo del sector público
• Mejora de la eficiencia
• Incentivos para las compañías de servicios energéticos
• Factor clave: Acceso a la financiación
• Benchmarking. Mejora de los estándares. Subsidios, ventajas fiscales
• Se espera que estimulen la mejora tecnológica. • Estabilidad en las políticas nacionales a pesar de la competitividad internacional
• Gestión de permisos
• Mecanismos predecibles
• Acuerdos voluntarios
• Objetivos y escenario claros. • Acuerdos gobierno / industria, • Introducción en la etapa de diseño. Revisión y control
• Incentivos financieros y legales para mejorar la gestión del suelo manteniendo su contenido en carbono • Un uso eficiente de los fertilizantes y los regadíos
Bosques. Silvicultura
Gestión de Residuos
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• Muy apropiada para países que están construyendo sus sistemas de transporte
• Puede favorecer sinergias con el desarrollo sostenible y reducir la vulnerabilidad al cambio climático
• Incentivos financieros para aumentar la superficie forestal, reducir la deforestación y mantener y mejorar la gestión de los bosques
• Un elemento desfavorable puede ser la falta de inversiones y posesión de la tierra
• Adecuada gestión y uso del suelo
• Puede contribuir a la mitigación de la pobreza
• Incentivos financieros para la mejora de la gestión de los residuos sólidos y aguas residuales
• Puede estimular la difusión de la tecnología
• Incentivos, obligaciones para el uso de energías renovables
• Coste local de los combustibles fósiles
• Normativa de gestión de residuos
• Es más eficiente si se aplica a nivel nacional
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Medio Ambiente
Figura 2. Como enterrar el CO2.
Aunque resulte paradójico, la ecología industrial y la ecoeficiencia, en el fondo, no persiguen la mejora ambiental, sino la productiva
nuclear como “energía alternativa”, especialmente defendida por Francia pero a la que se oponen decididamente varios países. La UE aún no ha logrado una posición común al respecto. Es uno de los debates tecnológicos / científicos en los cuales no es posible obtener un juicio “científico” definitivo, a lo que se suma el hecho de que toda la población adulta europea ha vivido la experiencia traumática de Chernobyl, el accidente nuclear más grave de la historia. Algunos analistas del sector energético proponen añadir a la red una nueva generación de centrales eléctricas de “carbón limpio” en las cuales el CO2 producido se almacene bajo tierra o en las profundidades del océano. Sin embargo muchos científicos sostienen que no es seguro que la tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CCS) sea comercialmente viable en las próximas décadas. Greenpeace, al igual que otros grupos ecologistas, no apoya estas alter-
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nativas que denomina como “falsas soluciones” contra el cambio climático ya que, en su opinión, traspasan la responsabilidad de combatir el cambio climático a las futuras generaciones y quitan recursos para la evolución de las verdaderas soluciones: el ahorro de energía, la eficiencia energética y las fuentes renovables.
La economía del clima. Oportunidades para Europa y para España Aunque resulte paradójico, la ecología industrial y la ecoeficiencia, en el fondo, no persiguen la mejora ambiental, sino la productiva. No pretenden producir menos o peor para dañar menos, sino de cómo producir mejor y más disminuyendo el impacto ambiental. La disminución del daño ambiental, o incluso su abolición, deja entonces de ser un objetivo para convertirse en un fin, en una feliz consecuencia derivada. Y no olvidemos un detalle, cuanto más eficientes seamos, más competi-
tivos seremos. En otras palabras, cada vez usaremos menos energía para producir la misma unidad de riqueza. Por tanto estamos ante dos vectores opuestos, de un lado tendremos una mejora competitiva al ser más eficientes (mejor aprovechamiento de las materias primas) que tendrá que contrarrestar el efecto contrario debido a la internalización de los costes ambientales. Y la resultante, si queremos ser competitivos, tiene que ser positiva. En efecto, tras la cumbre de Montreal (COP-11) del 2005, se ha desplazado el centro de atención desde la política y la ecología hacia los negocios y las inversiones. Un ejemplo lo tenemos en el comercio de emisiones de la Unión Europea bajo el Protocolo de Kioto en el que participan las empresas españolas, mueve miles de millones de euros, y decenas de empresas se preparan para los proyectos de desarrollo tecnológico. Centrándonos en la Unión Europea, la Comisión Europea fijó en la directiva 2009/28/CE unos objetivos a cumplir en 2020. Para esa fecha los 27 deberán haber reducido la emisión de gases de efecto invernadero un 20 por ciento, haber aumentado la eficiencia energética un 20 por ciento y conseguido que la energía total de la UE provenga en un 20 por ciento de energías limpias. Esta directiva europea establece que aquellos países que no puedan alcanzar los objetivos con sus propios recursos deberán solicitar la transferencia de energía de Estados comunitarios o terceros países. Sin embargo, Alemania, Francia y Gran Bretaña han sugerido en julio del 2010 reducir las emisiones de CO2 un 30% para 2020. Temen que vayamos demasiado lentos en el desarrollo de la tecnología con bajas emisiones de carbono y perdamos una posición económica predominante frente a países como China, Japón o EE.UU. Si somos líderes mundiales en la generación de energía barata y limpia seremos más competitivos
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y más sostenibles. El esfuerzo inversor ligado al cumplimiento de estos objetivos supone una excelente oportunidad para impulsar la industria y favorecer la reactivación económica y la creación de empleo.
Nuestra oportunidad al otro lado del Atlántico Los países iberoamericanos, tradicionalmente destino preferente de las inversiones españolas, han desarrollado numerosos programas que facilitan el auge del mercado enmarcado por los mecanismos de flexibilidad recogidos en el protocolo de Kioto. Uno de estos programas, quizás el más importante, es el Programa Latinoamericano del Carbono (PLAC) de la Corporación Andina de Fomento (CAF), creado con el propósito de apoyar la participación de sus miem-
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bros en el emergente mercado del carbono. Principalmente la industria (con la mejora de la eficiencia de los procesos) y el transporte (con el cambio de combustible y la mejora de infraestructuras) son los sectores receptores de inversiones extranjeras. A través de estos y otros programas, las empresas españolas tienen la oportunidad de acceder al mercado latinoamericano mediante inversiones de reducción de la contaminación atmosférica, utilizar los mecanismos de flexibilidad para conseguir los objetivos que les marca el Protocolo de Kioto y apoyar a los países menos desarrollados en el crecimiento de su competitividad y bienestar. Bibliografía [1] FCCC/CP/2015/L.9. Convención Marco sobre el Cambio Climático. Conferencia de las Partes,
21er período de sesiones. 12 de diciembre de 2015. [2] Los 6 puntos clave sobre el histórico acuerdo en la Cumbre del Clima de París. http://internacional. elpais.com/internacional/2015/12/12/ actualidad/1449910910_209267.html [3] Histórico acuerdo en la Cumbre de París contra el cambio climático. http://internacional. elpais.com/internacional/2015/12/12/ actualidad/1449952892_656130.html [4] XXI Conferencia sobre Cambio Climático. https://es.wikipedia.org/wiki/XXI_Conferencia_ sobre_Cambio_Clim%C3%A1tico [5] Los próximos pasos en materia climática en las ciudades después de la COP21http://www. bancomundial.org/es/news/feature/2015/12/22/ next-steps-for-climate-action-in-cities-aftercop21 [6] Breve historia de las COP – Conferencias sobre el Cambio Climático. Introducción a la COP21 – ¿Qué sucederá en la crucial reunión París2015? Sandor Alejandro Gerendas-Kiss. Gestiopolis septiembre 2015. [7] Prioridades post-París COP21. Xavier Albó. Artículo publicado el domingo 20 de diciembre de 2015 en el diario La Razón. [8] El calentamiento terrestre derivado del efecto invernadero. ¿Causas naturales y/o antropogénicas? Dres. Daniel Baldellou Monclús y Ricardo Fernández García. Residuos profesional. Abril 2014. [9] COP 19 de Varsovia. ¿Vamos por el buen camino? Dres. Daniel Baldellou Monclús y Ricardo Fernández García. Industria Química. Febrero 2014.
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MEDIO AMBIENTE
Valorización de la contaminación industrial
Se analiza la posible valorización o aprovechamiento de la contaminación industrial, ya se trate de cargas contaminantes en forma de emisiones atmosféricas, de vertidos líquidos o de residuos, y según la naturaleza de las mismas más frecuentes, reservando un apartado para otras específicas o particulares de algunas instalaciones concretas. Se describen tipos de valorización y ejemplos potenciales de aplicación, incluyendo la posibilidad de plantas industriales medioambientalmente acopladas (PIMA) en que alguna utilice como materia prima lo que, si no, sería carga contaminante de otra. Palabras clave:
Contaminación industrial, Valorización, RITMA, PIMA
The possible recovery or use of industrial pollution is analyzed, whether pollutant loads in the form of air emissions, liquid effluents and waste, and the nature of the most frequent them, reserving a section for other specific or particular some specific installations. Types of recovery and potential application examples are described, including the possibility of environmentally coupled industrial plants (PIMA) in which some use as a raw material which, otherwise, would be another pollutant load. Keywords
Industrial pollution, Valorization, RITMA, PIMA
Álvaro Feal Veira Analista de tecnología y medioambiente 76 Industria Química
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Valorización de la contaminación industrial
Con términos que pudieran parecer absolutamente contradictorios, el título del presente artículo pretende significar el aprovechamiento de lo que, de otra forma, sería contaminación por parte de las instalaciones industriales. Tecnologías medioambientales se aplican sobre las cargas contaminantes, consiguiéndolas eliminar o reducir significativamente. En algunos casos pueden generar subproductos aprovechables o valorizables, como se suelen denominar actualmente. Así, por ejemplo, lodos de tratamiento de vertidos líquidos pueden resultar aprovechables para diferentes usos. En ciertos casos, sin variar la naturaleza química de la carga contaminante, solamente modificando características físicas de la misma, como pudiera ser su concentración o nivel de emisión, podrían ser aprovechadas en un tipo de valorización que, por su especial característica, cabría diferenciar como primaria frente a otra que, aunque por ello no cabría calificar en principio de menor calidad ambiental, alterase la naturaleza original. Se obtendría de otra forma, pero también ecológicamente útil, un producto finalmente aprovechable en lugar de un residuo que, de otra manera, habría que disponer su eliminación o destino final. Se describen en el presente artículo los diferentes tipos de valorizaciones para las distintas cargas contaminantes potenciales de las variadas instalaciones correspondientes a los diferentes sectores industriales. Se describen también los medios que podrían coadyuvar a las mismas, como podrían ser, además de las conocidas Bolsas de Residuos, la implantación de plantas industriales medioambientalmente acopladas (PIMA), o un sistema ajustado de ecotasas y premios de acuerdo con declaraciones ambientales a cumplimentar por las propias industrias.
Contaminación industrial. Cargas contaminantes La contaminación industrial se puede generar como cargas contaminantes en forma de:
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- Emisiones (E). Descargas a la atmósfera de gases contaminantes por su carga de partículas o gases nocivos. - Vertidos (V). Descargas de aguas residuales potencialmente contaminantes de cauces receptores, continentales o marinos. - Residuos (R). Residuos sólidos, o bien con potencialidad de fluir pero no englobados en la anterior categoría de vertidos líquidos por su mayor cantidad de sólidos, como son, por ejemplo, los lodos resultantes de la depuración, los mismos vertidos, o de la depuración correspondiente a las emisiones atmosféricas.
RITMA Para determinar las tecnologías medioambientales para el control de las cargas contaminantes de las diferentes instalaciones industriales se ha propuesto [1] la Red de Información de Tecnologías Medioambientales Industriales (RITMA). Esta Red se estructura según los diferentes sectores industriales, subdivididos dentro de cada uno de ellos en subsectores. Para cada uno de estos últimos se verifica una ficha que recoge: - Breve descripción del proceso. - Diagrama de bloque simplificado, mostrando actividades principales y sus potenciales cargas contaminantes (E, V, R).
- Tecnologías recomendables o frecuentemente adoptadas para el control de tales cargas contaminantes, con reseña de equipos principales que llevan asociados tales tecnologías. Para una sistematización de las cargas contaminantes, se agrupan las mismas en bloques genéricos, o más generalizados según su naturaleza, como se indica en Tabla 1, con un bloque adicional, permitiendo el análisis para otros contaminantes más específicos de algunas instalaciones industriales en particular.
Control integral de la contaminación RITMA permite una visión global rápida ante el control integral de la contaminación de una determinada instalación industrial a partir de lo señalado en dicha red de información para el subsector industrial que le corresponda, incluidas posibles subdivisiones dentro del mismo; por ejemplo, centrales térmicas de combustibles sólidos, líquidos o gaseosos, dentro del sector de generación de energía, contemplando de forma integral todo tipo de contaminación (E,V,R) potencial, con una posible posterior profundización en un análisis particularizado que ya tenga en consideración detalles específicos de cada caso de instalación industrial.
Tabla 1. Tipificación de cargas contaminantes Naturaleza de la carga contaminante
Tipos de contaminante
Emisiones atmosféricas (E)
E1: PS E2: SO2
E3: NOx E4: CO
E5: COV E6: ........
Vertidos líquidos (V)
V1: SS V2: pH
V3: Metales pesados V4: Nutrientes
V5: MO V6: .......
Residuos (R)
R1: Inertes R2: Ácidos y álcalis
R3: Aceites y grasas R4: C.O. no peligrosos
R5: C.O. peligrosos R6: .......
Notas de nomenclatura:
PS: Partículas COV: Compuestos Orgánicos Volátiles SS: Sólidos en Suspensión MO: Materia Orgánica C. O.: Compuestos Orgánicos …. : Otros posibles contaminantes específicos
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Aprovechamiento o valorización de la contaminación Dentro del control integral de la contaminación se pueden contemplar tecnologías medioambientales en la doble vertiente: - Tecnologías limpias. Entendidas como tales aquellas que por alternativas de diseño o, en su caso, modificaciones sobre instalaciones ya existentes, en procesos o equipos de la industria en particular de que se trate, se puede conseguir la reducción de su contaminación. - Técnicas de corrección. Aplicadas directamente sobre las cargas contaminantes generadas. Otra alternativa, con las ventajas ambientales que obviamente llevaría aparejada, sería el aprovechamiento o valorización de las cargas contaminantes. Esta valorización podría clasificarse [2] en las categorías: - Valorización primaria. Entendiendo como tal aquella que aprovecha la carga contaminante sin técnica de corrección o depuración, sin alteración de su naturaleza, solamente afectando a parámetros físicos como la concentración del contaminante o, en su caso, algún otro como puede ser la temperatura. Con ello, se puede realizar in situ o en el entorno próximo de la instalación, o tal como se produce. - Valorización secundaria. Otra valorización que no pudiese ser considerada en la categoría anterior, como puede ser la del resultado o subproducto de las técnicas de corrección o depuración, con naturaleza diferente a la de la carga contaminante inicial. Así, serían ejemplos para emisiones atmosféricas de centrales térmicas de carbón, como valorización primaria, el aprovechamiento de las cenizas volantes de la combustión, y, como valorización secundaria, el aprovechamiento de los lodos resultantes de la desulfuración de gases (DSG), como
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pudiera ser el yeso en caso de DSG con cal o caliza. Estas valorizaciones cabrían ser consideradas tanto para emisiones atmosféricas como para vertidos o residuos, con la ventaja adicional de poder ser aplicadas en un estadio de la contaminación que evitaría otras contaminantes derivadas o residuales; por ejemplo, una posible valorización primaria sobre las emisiones de SO2 de las centrales térmicas mediante su absorción con desabsorción posterior, que proporcionase gases enriquecidos en SO2 potencialmente aprovechables, evitaría vertidos y residuos que lleva aparejados la DSG no regenerativa.
PIMA Una posible valorización de la carga contaminante o residuos de una determinada industria es la conseguible mediante la asociación de esta con otra instalación industrial que utilice aquellos como materia prima, formando entre ambas lo que se ha dado en denominar [3] Plantas Industriales Medioambientalmente Acopladas (PIMA). Esta asociación puede implantarse también para más de dos plantas, y se ha considerado hito fundamental en la llamada ecología industrial, dadas sus similitudes con los ecosistemas naturales donde todo se llega a aprovechar en un ciclo integrado. Constituiría así parte de lo que también se ha categorizado como economía circular. En los apartados siguientes se glosan posibles valorizaciones en general, pudiendo ser el establecimiento de PIMA alguna de ellas para la triple vertiente de las emisiones atmosféricas, vertidos líquidos y residuos.
Valorización de emisiones atmosféricas En las siguientes líneas se reseñan posibles valorizaciones de emisiones atmosféricas bajo el encabezamiento de la naturaleza de los potenciales contaminantes.
Partículas (PS) Tipo de valorización: usos varios, tras
su colección por los equipos correspondientes para su captura.
Ejemplos: - Cenizas volantes de la combustión utilizadas para producción de cemento, construcción de carreteras o infraestructuras. - Polvo de aluminio de segunda fusión del aluminio (chatarras), de otra forma tóxico, transformado en materia inerte mediante hidrólisis y tratamiento térmico. Estudiado por el instituto español de metalurgia CENIM (Madrid) [4].
Posibles PIMA: - Centrales térmicas de carbón/ industria de productos minerales; metalurgia/ industria de productos minerales.
Dióxido de azufre (SO2) Tipos de valorización: - Enriquecimiento en SO2 mediante absorción-desabsorción. Valorización primaria. - Catálisis de SO 2 a SO 3 para su aprovechamiento. De posible verificación in situ, aunque se varía la naturaleza de la emisión original, cabría considerarla equivalente a una valorización primaria. - Aprovechamiento de lodos del sistema de depuración. Tal como de lodos de la DSG para producción de yeso en sistemas de cal/caliza, o SO2 enriquecido o ácido sulfúrico en sistemas DSG regenerativos como los de MgO o Welman-Lord, respectivamente. Valorizaciones calificables como secundarias, en cuanto que el aprovechamiento no lo es sobre las emisiones originales sino sobre subproductos de su tratamiento.
Ejemplos: - Centrales térmicas de combustible fósil. - Industria metalúrgica.
Posibles PIMA: - Central térmica/planta química. - Central térmica/industria de productos minerales.
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- Central térmica/planta de regeneración/planta química. - Planta de tostación de piritas/planta química.
Óxidos de nitrógeno (NOx) Tipos de valorización: - Producción de nítrico. - Producción de nitratos.
Ejemplos: - Centrales térmicas y otras grandes instalaciones de combustión. - Plantas de producción de ácido nítrico.
- Instalaciones de servicio de suministro de combustibles. - Instalaciones de recubrimiento de metales, madera u otros materiales. - Tintorerías industriales.
Posibles PIMA: - Instalación que genera COV/ planta de recuperación de los mismos, mediante procedimientos alternativos como son los de absorción o adsorción regenerativas, condensación o combustión, en este último caso con aprovechamiento energético.
Otras emisiones Posibles PIMA: - Central térmica con sistema de desnitrificación de gases/planta de fertilizantes. - Central térmica con sistema de desnitrificación y desulfuración de gases/planta de fertilizantes.
i) Metano Ejemplos: - Estaciones de Depuración de Aguas Residuales (EDAR), vertederos de residuos sólidos.
Tipos de valorización:
Monóxido de carbono (CO) Tipo de valorización:
- Energética, y otros usos potenciales.
- Calderas de CO por el poder calorífico de este gas.
Posibles PIMA:
Ejemplos:
- EDAR/instalación de combustión, vertedero/ instalación de combustión.
- Refinerías de petróleo, siderurgia.
Posibles PIMA: - Refinerías/instalaciones de combustión. - Siderurgia/instalaciones de combustión.
Compuestos orgánicos volátiles (COV) Tipo de valorización:
ii) Otras Tipos de valorización: - Energética, si combustibles; otros usos potenciales, en otros casos. Por ejemplo, recuperación de hidrógeno, mediante membranas, en refinerías: de gases de purga amoniacales; en extracción de corrientes de craqueo del petróleo [5].
- Mediante su transformación en otro producto aprovechable.
Ejemplos: - Centrales térmicas o grandes instalaciones de combustión. - Grandes instalaciones de calcinación de caliza como cementeras.
Posibles PIMA: - Central térmica/planta de captura de CO2 con enriquecimiento del mismo para su posterior aprovechamiento. Mediante procesos de absorción, adsorción, separación criogénica o condensación, membranas selectivas u oxicombustión. - Central térmica/ planta química. Así, por ejemplo, en planta piloto de Bayer en Leverkusen [6] se ha analizado el posible aprovechamiento del CO2 emitido por las centrales térmicas mediante su licuefacción en planta química de proceso (de polioles para obtención final de poliuretanos). - Otra gran instalación industrial generadora de CO2/alguna de las alternativas señaladas anteriormente para central térmica.
Valorización de vertidos líquidos Los vertidos líquidos con carga contaminante, como las que se señalan en los epígrafes siguientes, suelen ser tratados de forma que se generan agua filtrada, depurada, que puede recircularse a procesos de la propia instalación industrial, así como lodos cuya potencial valorización se analizará en el apartado relativo a residuos. Un caso particular es la carga contaminante por temperatura que no dejará de incluirse seguidamente.
- Recuperación de pérdidas por evaporación en instalaciones de almacenamiento y suministro de productos petrolíferos. - Recuperación de pérdidas por evaporación en variados subsectores industriales como los de recubrimiento o estampado de diferentes tipos de materiales. - Recuperación de disolventes.
CO2
Ejemplos:
Tipos de valorización:
Tipos de valorización:
- Refinerías. Tanques de almacenamiento.
- De acuerdo con las propiedades del CO2.
- Aprovechamiento del agua filtrada o depurada.
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No se trata de un contaminante convencional con niveles de toxicidad sobre población, fauna o flora, como ocurre para los anteriores catalogados como convencionales, pero relevante ante la contención del potencial efecto invernadero y de su repercusión en un posible cambio climático.
Sólidos en suspensión (SS) Afectando a sólidos en suspensión, y también a otros, como los coloides, que, tras procesos de tratamiento como los de coagulación y floculación, pasan a ser de naturaleza similar a aquellos.
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- Recuperación de materiales, si fuese posible. - Recuperación de materiales menos densos que el agua, como son aceites y grasas, por flotación.
Ejemplos: - Diversos con aprovechamiento de agua filtrada y recuperación de materiales.
Posibles PIMA: - En caso de potencial recuperación suficiente, planta de recuperación aneja a la instalación industrial. O sea, instalación industrial/planta de recuperación.
Materia orgánica (MO) Tipos de valorización: - Valorización primaria para cultivos, en caso de carencia de niveles de contaminación por elementos o compuestos peligrosos significativos, como pueden ser metales, compuestos orgánicos de los tipos halogenados o persistentes. - Otra valorización: como la reseñada anteriormente para recirculación de aguas filtradas y lodos de depuración; de aprovechamiento agrícola como se recogerá seguidamente en apartado de residuos.
Ejemplos: - Vertidos de diferentes subsectores dentro del sector industria agroalimentaria
- Refinerías de petróleo. Efluente formado por ácido sulfhídrico, mercaptanos y sulfatos, entre otros compuestos de azufre procedente de diversas actividades [10].
Posibles PIMA:
Tipo de valorización:
- Industria agroalimentaria/ cultivos agrícolas - Industria agroalimentaria/ fertilizantes - Refinerías/ fertilizantes - Industria química/ fertilizantes
Metales pesados (MP) Tipos de valorización: - Primaria de recuperación de metales (si posible), o bien aprovechamiento de agua filtrada para recirculación a proceso u otro uso.
- Producción de azufre en polvo.
Posibles PIMA: - Refinería/planta de azufre.
ii) Fenoles Ejemplos: - Producción de cok en metalurgia, industria de productos minerales, refinerías de petróleo.
Valorización: - Recuperación de fenol.
Ejemplos:
Posibles PIMA:
- Vertidos del sector tratamientos superficiales de metales. En galvanotecnia se pueden recuperar sales metálicas aprovechables mediante intercambiadores de iones u ósmosis inversa [9]. También por electrodeposición. - Artes gráficas. Plata en baños de fijación, recuperable mediante electrólisis.
- Ejemplos de línea anterior precedente/ planta química
Posibles PIMA: - Tratamientos superficiales de metales/ metalurgia
Posibles PIMA: - Industria agroalimentaria/cultivos agrícolas
pH Tipos de valorización:
Nutrientes (N, P, y otros) Tipos de valorización:
- Neutralización de otros vertidos con pH de sentido contrario: básicos frente a ácidos, y viceversa. - Regeneración del ácido sulfúrico.
- Primaria y secundaria como las señaladas en apartado anterior para MO.
Otros vertidos químicos i) Compuestos de azufre Ejemplos:
sódico), recuperados mediante fraccionamiento con aire u otro (vapor, gases de combustión, gases inertes), con aprovechamiento potencial como fertilizante [7]. En la fabricación de cupramonio se ha señalado la recuperación de amoníaco mediante destilación [8].
iii) Otros, como cloro, cromo hexavalente, cianuros, fluoruros: valorización potencial pendiente de análisis
Temperatura Tipos de valorización: - Acuicultura y otro tipo de calefacción, como en agricultura para invernaderos, calentamiento de suelos, calentamiento de graneros, sistemas integrados de los anteriores. También, para calefacción y acondicionamiento de aire, vapor de proceso, desalación y tratamiento de residuos.
Ejemplos: - Vertidos de refrigeración de Central Térmica (CT) cuando la misma es efectuada en circuito abierto.
Ejemplos: Ejemplos: - Vertidos de industria agroalimentaria. - Vertidos con amoníaco de refinerías de petróleo e industria química (como la de fabricación del carbonato
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- Variados tipos de instalaciones industriales.
Posibles PIMA: - Instalación con vertido de sulfúrico/planta química.
Posibles PIMA: Se han propuesto [11] las asociaciones: - CT/acuicultura/cultivo agrícola. Con agua de refrigeración, para acuicultura. Tras ello, una vez enfriada, a cultivo agrí-
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cola. Además, se pueden aprovechar las cenizas volantes de la CT para mejora del suelo en cultivo agrícola. - CT refrigerada con agua de mar/ cultivo de algas/planta de cloro/álcali. Cultivo de algas aprovechando la temperatura del condensado del vapor, a la vez que las emisiones de CO2. Al mismo tiempo, los vertidos finales del agua de mar de refrigeración, dado su contenido en salmuera, se pueden llevar a planta de cloro-álcali, también abastecida de agua de mar.
Valorización de residuos industriales Siguiendo la misma metodología precedente, se aborda ahora la cuestión cuando la carga contaminante se presenta como residuos, entendidos éstos en su concepción más general: sólidos, lodos o vertidos con contenido suficiente de sólidos para no ser incluidos dentro de los vertidos convencionales.
Inertes Tipo de valorización: - Obra civil en general, construcción, infraestructuras, carreteras, productos minerales. - Relleno de terrenos con lodos. - Aprovechamiento de chatarras, vidrios y otros productos reciclables.
Ejemplos de aplicación: - Cenizas volantes de la combustión y lodos de desulfuración de Centrales Térmicas, según ya contempladas anteriormente en el punto sobre valorización de emisiones atmosféricas. - Residuos de extracción de minas, de extracción de productos minerales. - Residuos de demoliciones. - Solidificación de lodos.
Posibles PIMA: - Centrales térmicas de carbón/ industria de productos minerales. - Minas/ industria de productos minerales.
Ácidos y álcalis Tipo de valorización:
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- Regeneración de ácido sulfúrico. Ejemplo: lodos de SO2-SO3 de refinerías de petróleo. - Utilización del ácido clorhídrico residual como decapante [12]. - Neutralización de residuos de ácidos y álcalis entre sí.
Posibles PIMA: - Refinerías/planta de sulfúrico
Aceites y grasas Tipo de valorización: - Reciclado o reutilizado en la propia instalación industrial; reprocesado, por ejemplo, para obtener material combustible, o regeneración a su naturaleza inicial.
mediante extracción a partir de lodos residuales de la producción de vino [17]. - Para la regeneración de lodos de refinerías de petróleo, con recuperación de disolvente y regeneración de petróleo, se ha comercializado [18] el denominado proceso Carver- Greenfield, con etapas de evaporación de agua y de extracción del petróleo original. - Dentro de la categoría de reprocesado, se podrían también incluir el compostaje y la digestión anaerobia con producción de biogás, así como aquellos tratamientos que permitan la producción de un combustible para aprovechamiento energético, como la incineración, gasificación y pirólisis.
Posibles PIMA: Ejemplos: - Variadas instalaciones industriales empleando aceites o grasas en su producción.
Posibles PIMA: - Complejo de instalaciones industriales/planta de reprocesado - Complejo de instalaciones industriales/planta de regeneración
Compuestos orgánicos no peligrosos Tipo de valorización: - Aprovechamiento agrícola o forestal, alimentación de animales. Ejemplos: lodos de la industria agroalimentaria, refinerías o producción de plásticos. - Recuperación de disolventes, por ejemplo, mediante destilación a vacío [13]. - Reprocesado de plásticos: físicoquímico, biológico. - Producción de carbón activo. A partir de residuos agrarios [14]. - Producción de biofiltros, para combatir olores, a partir de compost y astillas de madera [15]. - Producción de fertilizantes y otros materiales útiles a partir de excrementos de animales de granja, como gallinas [16], entre otros. - Producción de polifenoles, con aprovechamiento como antioxidantes,
- Industria agroalimentaria/cultivos industriales. - Refinerías/ planta química. - Producción de plásticos/ planta química. - Otras, de acuerdo con el listado anterior de posibles valorizaciones.
Compuestos orgánicos halogenados u otros peligrosos Tipos de valorización: - Encapsulación para poder ser aprovechados como inertes. - Deshalogenación o destoxificación para reprocesado, o regeneración. - Extracción/separación para compuestos orgánicos en lodos. - Valorización energética.
Ejemplos: - Encapsulación de sólidos o solidificación de lodos. - Extracción mediante disolventes orgánicos, como la trimetilamina (TEA). - Centrifugación, filtración y destilación para disolventes halogenados con recuperación del disolvente [19]. Posibles PIMA: - Gran instalación o complejo de varias/ planta de reprocesado o de regeneración de los residuos. - Gran instalación o complejo de varias/ incinerador con aprovechamiento energético.
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Otros residuos i) Residuos conteniendo metales Tipos de valorización: - Separación física mediante: tamizado, por densidad, magnético, electrostático. - Extracción de metales: pirometalúrgica, oxidación de agua supercrítica para recuperar Cu y Pb, biometalúrgica. - Tratamientos térmicos.
Ejemplos: - Pirólisis con recuperación de plásticos. - Tratamiento en alto horno u horno de arco eléctrico de partículas de metales finamente divididas (no chatarras) generadas en operaciones de maquinado de la industria del automóvil [20]. - Vitrificación mediante fusión en horno de arco de plasma. - Biolixiviado, como el que utiliza bacterias oxidantes de azufre y férricas.
La valorización de esta contaminación, el control integral de la contaminación y la adopción de las mejores tecnologías medioambientales (MTD) se verían reforzadas con la que cabría denominar contabilidad medioambiental, que contemplase un sistema de ecotasas y premios, respectivamente, según las instalaciones industriales cumpliesen unos determinados estándares ambientales o los mejorasen [23]. Como se puede deducir, la implementación de una valorización podría ser así triplemente beneficiada por premios, mejora medioambiental y ganancias económicas por aprovechamiento.
Han quedado expuestos diferentes tipos de valorizaciones para emisiones, vertidos y residuos de aplicación a las distintas actividades industriales. Se han acompañado de ejemplos, de los cuales los mostrados en la Tabla 2 pudieran representar un sumario de algunos representativos a modo recopilatorio e ilustrativo, sin haber dejado de incluir en el texto precedente potenciales conjuntos de PIMA. La valorización de la contaminación industrial puede considerarse política asumible desde cualquier opción ideológica: más economicista, dado el beneficio económico que puede reportar; en algún
Tabla 2. Sumario de algunos ejemplos de valorización de la contaminación industrial E
Posibles PIMA: - Fabricación de ordenadores/planta de recuperación de metales y plásticos. - Metalurgia/materiales de construcción vitrificados.
Sumario y conclusiones
V
PS
Productos minerales a partir de cenizas volantes
SO2
Obtención de gases enriquecidos en SO2
NOx
Fertilizantes a partir de lodos de DSG/DNG
CO
Aprovechamiento energético
COV
Recuperación de pérdidas por evaporación
Otras
Aprovechamiento energético del metano
SS
Reciclado de agua filtrada y usos varios de los lodos
MO
Fertilización de terrenos
NyP
Valorización primaria como abono
MP
Recuperación de metales
ii) Otros residuos específicos
pH
Regeneración del ácido sulfúrico
- Cloruros sódicos, que se generan en la producción de carbonato sódico, con potencial aprovechamiento particular para la producción de cloro. Recíprocamente, para este mismo fin, podría emplearse la salmuera residual de desaladoras [21, 22].
T
Acuicultura y calefacción
Otros
Azufre en polvo a partir de compuestos de azufre
IN
Obra civil y construcción
AyA
Neutralización entre ácidos y álcalis
AyG
Reprocesado para aprovechamiento energético
C.O.
Usos energético y como fertilizantes
C.O.P.
Reprocesado o regeneración
Posibles PIMA: - Planta de carbonato sódico/planta de cloro, desaladora/planta de cloro. - Otros tipos de residuos.
Contabilidad medioambiental La valorización de la contaminación industrial puede proporcionar importantes beneficios económicos, además de los tan buscados medioambientales.
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R
Otros Notas de nomenclatura:
Separación de metales E: Emisiones V: Vertidos R: Residuos. PS: partículas SO2: dióxido de S NOx: óxidos de N CO: monóxido de C COV: compuestos orgánicos volátiles DSG/DNG: Desulfuración/desnitrificación de Gases de Combustión. SS: Sólidos en Suspensión MO: Materia Orgánica NyP: nutrientes MP: Metales Pesados pH: acidez; T: temperatura. IN: inertes AyA: Ácidos y Álcalis AyG: Aceites y Grasas C.O.: Compuestos Orgánicos; C.O.P.: Compuestos Orgánicos Peligrosos.
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sentido más social, dado los beneficios ambientales de pública repercusión. Ambos beneficios se entrecruzan en una filosofía que permite en su gestión práctica tanto ventajas públicas como privadas, y que se ha caracterizado como dentro de la categoría de ecología industrial, dada la supuesta similitud con procesos para la optimización de recursos y aprovechamiento de residuos que tan sabiamente ha llegado a adoptar la naturaleza en su larga evolución. Se ha finalizado considerando que
cabría analizar el cómo esta política se podría ayudar con sistemas de ecotasas y premios, que respondiesen al principio socialmente ya claramente admitido como es el de quien contamina paga, así como, por el contrario, a su recíproco, que podría cifrarse como el de quien la evita o reduce, cobra o se ve premiado. Un esquema de la metodología propuesta podría ser tal como el que se recoge de una forma sumaria en la Figura1.
Figura 1. Propuesta de metodología para una ecología industrial
Notas nomenclatura: RITMA: Red de Información de Tecnologías Medioambientales PIMA: Plantas Industriales Medioambientalmente Acopladas
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Referencias [1] Feal, A., “Red de Información de Tecnologías Medioambientales (RITMA)”, Ingeniería Química, Octubre 2010 [2] Feal, A., “Valorization of industrial atmospheric emissions”, Industria Química, Achema Special Number, 2015 [3] Feal, A., “Plantas industriales medioambientalmente acopladas (PIMA)”, Ingeniería Química, Enero 2013 [4] López, F.A.; Peña, M.C.; López Delgado, A., “Hydrolysis and heat treatment of aluminum dust”, JAWMA, June 2001 [5] Henry, J.D.; et al, “Alternative separation processes”, Section 22 in Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. Seventh Edition, Ed. McGraw Hill, 1997 [6] Gürtler, C., “CO2 as new carbon source for chemical industry”, Ingeniería Química, Special for Achema, Number 505, 2012 [7] Cotoruelo, L.M; Marqués, M.D., “Eliminación de nutrientes en aguas residuales (y II). Eliminación del nitrógeno”, Ingeniería Química, Febrero 2000 [8] Feal, A., “Depuración de pH de vertidos industriales ácidos y alcalinos. Neutralización y otras tecnologías”, Ingeniería Química, Diciembre 2011 [9] Meinck, F.; Stoof, H.; Kohlschutter, H., “Les eaux residuaires industrielles”, Ed. Masson, 1977 [10] Feal, A., “Depuración de contaminantes específicos de vertidos industriales”, Ingeniería Química, Enero 2012 [11] Nemerow, N.L., “Industrial waste treatment. Contemporary practice and vision for the future”, Ed. Butterworth-Heinemann, 2007 [12] Comisión Europea, “Documento de referencia sobre las mejores técnicas disponibles para el sector del tratamiento de residuos”, Dirección General CCI, Agosto 2006 [13] Aurrecoechea, J. L., “Centro Avanzado de Reciclaje (CAR): la gestión de los aceites, disolventes y taladrinas”, Innovación Química, Marzo 1995 [14] Hsi, H.C.; Horng, R.S.; Pan, T.A.; Lee, S.K., “Preparation of activated carbons from raw and biotreated agricultural residues for removal of volatile organic compounds”, JAWMA, May 2011 [15] Sattler, M.L.; Garrepalli, D.R.; Nawal, C.S., “Carbonyl sulfide removal with compost and wood chip biofilters, and in the presence of hydrogen sulfide”, JAWMA, December 2009 [16] Singh, K.; Risse, M.L.; Das, K.C.; Worley, J.; Thompson, S., “Effect of fractionation and pyrolysis on fuel properties of poultry litter”, JAWMA, July 2010 [17] Chatzilazarou, A.; Katsoyannos, E.; Gortzi, O.; Lalas, S.; Paraskevopoulos, Y.; Dourtoglou, E.; Tsaknis, J., “Removal of polyphenols from wine sludge using cloud point extraction”, JAWMA, April 2010 [18] Trowbridge, T. D.; Holcombe, T. C., “Refinery sludge treatment/hazardous waste minimization via dehydration and solvent extraction”, JAWMA, October 1995 [19] Elías, X., “Reciclaje de residuos industriales, residuos sólidos urbanos y fangos de depuradora”, Ed. Díaz de Santos, 2009 [20] Hess, M.J.; Kawatra, S.K., “Environmental beneficiation of machining wastes. Part I: Material characterization of machining swarf”, JAWMA, February 1999 [21] Feal, A., “Control integral de la contaminación de la industria química. Aplicación al subsector cloro-álcali”, Ingeniería Química, Nº 462, Septiembre 2008 [22] Casas, S.; Gasulla, N.; Cortina, J.L.; Aladjem, C.; Larrotcha, E.; Valero, F.; Miguel,C., “El proyecto Sostaqua propone reutilizar las salmueras de desalación en la industria cloroálcali”, Ingeniería Química, Junio 2012 [23] Feal, A., “Una propuesta ante la ecotasa”, Ingeniería Química, Junio 1997
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Pe
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¿Qué fue del Peak Oil? Reservas de petróleo: consumos actuales y futuros (I) En la primera parte del artículo se explican las razones por las que las predicciones históricas sobre el pico de producción de petróleo han resultado erróneas, analizándose el conocimiento actual sobre los recursos y reservas de petróleo. En la segunda se comentarán las estimaciones futuras sobre producciones y consumos de petróleo. Palabras clave:
Petróleo, Pico de producción, Reservas, Producciones
In the first part of the article discusses the reasons why historical predictions of peak oil production have proved erroneous explained, analyzed the current knowledge on resources and oil reserves. In the second estimates of future production and consumption of oil will be discussed. Keywords
Oil production peak, Reservations, Productions
Juan García Portero Responsable de exploración geológica de la Sociedad de Hidrocarburos de Euskadi (SHESA) 84 Industria Química
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¿Qué fue del Peak Oil?
Las predicciones sobre la escasez o el agotamiento de los recursos extraíbles de petróleo son tan antiguas como la propia producción de petróleo. En las dos entregas de este artículo se analizan estos hechos y temores. Se comenta lo que se entiende por Peak Oil, o pico de producción de petróleo, y si el temor a haber alcanzado el pico mundial de producción de petróleo está justificado. Finalmente, se analiza cuál es la disponibilidad actual de petróleo y las estimaciones sobre la evolución futura de la producción y consumo de petróleo. El artículo contiene datos y opiniones, que se exponen y utilizan en defensa de los argumentos propugnados en el escrito. Las fuentes utilizadas para los datos quedan listadas en las referencias bibliográficas. Las opiniones contenidas en el artículo reflejan los puntos de vista del autor; sin embargo, cuando esas opiniones son defendidas también por otras personas y/o líneas de pensamiento relevantes, sus fuentes se incluye igualmente en las referencias bibliográficas.
Peak oil. Concepto y predicciones históricas El petróleo es un recurso geológico que se produce a partir de la materia orgánica incorporada y preservada en las rocas sedimentarias. El proceso completo de su generación requiere de la adecuada superposición, tanto espacial como temporal, de una numerosa serie de componentes y procesos geológicos, muy singulares, que necesitan millones de años para acabar produciendo petróleo. El resultado final de la superposición de tantos componentes y procesos geológicos es que el volumen total de petróleo generado en la historia geológica es finito. El preservado es mucho menor, puesto que gran parte del petróleo generado se habrá destruido por procesos puramente geológicos antes de poder ser aprovechado por la Humanidad. Es decir, el volumen de petróleo al que tenemos acceso, el
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que podríamos encontrar y producir, es un número finito. Ningún geólogo alberga la menor duda al respecto, y nada de lo que en el presente artículo se expone va en contra de esta incontrovertible realidad.
El concepto En los años cincuenta del siglo pasado, Marion King Hubbert [1], geólogo estadounidense, elaboró la teoría de que la capacidad de producción de un campo petrolífero muestra una tendencia creciente hasta que la mitad de sus recursos extraíbles han sido explotados. Una vez alcanzado dicho punto, que se considera el pico de producción del campo, su capacidad decrece hasta el agotamiento del recurso, con una pendiente similar a la del crecimiento pre-pico. Representando en ordenadas la producción anual del campo y en abscisas los años, se obtiene una curva en forma de campana, cuyo punto máximo marca el pico de producción (Figura 1). Cada punto de la curva representa la producción para un año determinado. El pico representa el valor de la máxima producción anual en la historia del campo, y el momento a partir del cual
la producción comienza a disminuir. Obsérvese que la parte ascendente de la curva (valores iniciales de producción) y la parte descendente (valores finales de producción) son muy similares, prácticamente simétricas. Este tipo de curva se denomina “Curva de Hubbert”. Aunque Hubbert desarrolló su teoría para los campos individuales de petróleo, pronto la extrapoló para el pico de producción en los Estados Unidos, y en el mundo. Predijo que el pico de producción de petróleo en su país se alcanzaría en el año 1970, y que el pico de la producción mundial llegaría sobre el año 2000. Afortunadamente, ambas predicciones resultaron erróneas. El concepto que encierran estas predicciones, que esos “picos de producción” se alcanzan cuando la mitad de los recursos extraíbles han sido producidos, y que, a partir de esos puntos, las capacidades de producción (de un campo, de un país o del mundo) serán decrecientes, es lo que se conoce como Peak Oil. En las últimas décadas el debate está centrado en sí la producción mundial de petróleo ha alcanzado o no su pico. Si ya se hubiese llegado, a nadie
Figura 1. Curva de Hubbert que muestra la evolución de la capacidad de producción de un campo desde el comienzo de la producción hasta el final por agotamiento del recurso
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le costaría mucho admitir que la capacidad mundial de producir petróleo evolucionaría a la baja en las próximas décadas. Muchos han profetizado que ya hemos llegado al Peak Oil, y que, indefectiblemente, el mundo entrará en una continua crisis de suministro que limitará el crecimiento económico y el desarrollo humano. Sin embargo, se equivocan. Todavía falta mucho para llegar al pico de producción. Aquí se comenta qué es lo que ha fallado en todas esas estimaciones pesimistas. Realmente es lo mismo que suele fallar en todas las profecías apocalípticas que la Humanidad suele hacerse a sí misma sobre la escasez de los recursos, en los que se basa su desarrollo y su propia subsistencia.
Las predicciones históricas sobre la llegada del Peak Oil Las profecías apocalípticas sobre inminentes catástrofes debidas al aumento de la demografía y a la escasez de recursos naturales son tan antiguas como la propia Humanidad. Posiblemente el caso del petróleo, por sus elevados consumos y por su capital importancia en el desarrollo humano, es el que mejor ejemplariza lo erróneo de tales augurios. En 1919 el Servicio Geológico de los Estados Unidos predijo que la producción mundial de petróleo llegaría a su pico a finales de los años veinte del siglo pasado. En 1943 la Standard Oil calculaba que la producción mundial final acumulada de petróleo alcanzaría los 600 billones de barriles, billones en sentido anglosajón, nuestros millardos; un volumen muy pequeño: la Humanidad ha producido ya casi el doble. En el año 1953 el citado Marion King Hubbert predijo que el pico de la producción estadounidense de petróleo se alcanzaría sobre el año 1970; en 1969 aseguró que el pico de la producción mundial de petróleo llegaría aproximadamente en el año 2000. En 1971 Sierra Club, en su libro “Energy. A crisis in Power” [2], concluía que la capacidad de los suministros de petróleo y de gas natural estaban
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ya severamente limitados. En 1972 el Club de Roma, en su obra “The Limits to Growth”, [3] encargada al Massachusetts Institute of Technology (MIT), calculaba que las reservas conocidas de petróleo se agotarían sobre el año 1992, o, como mucho, hacia el año 2003. En 2006 el banquero inversor de Houston, Matthew R. Simmons, afirmaba en su libro “Twilight in the Desert: The Coming Saudi Oil Shock and the World Economy” [4] que las reservas de petróleo de Arabia Saudí estaban a punto de agotarse. Se puso en entredicho la veracidad de las cifras referentes a las reservas probadas de petróleo de Oriente Medio, que en los dos decenios anteriores habían crecido sustancialmente. El hecho no es baladí, puesto que las reservas probadas de Oriente Medio representan aproximadamente la mitad de las reservas probadas mundiales. Kenneth S. Deffeyes, geólogo de la Universidad de Princenton, alertó en dos libros, publicados en los años 2001 y 2006, “Hubbert’s Peak: The impending World Oil Shortage” [5] y “Beyond Oil: The View from Hubbert’s Peak” [6], de la inminente llegada del Peak Oil, asegurando que la escasez de suministro traería consigo guerras, hambre y pestilencia. En el año 2005 el ya mencionado Matthew R. Simmons y John Tierney, predijeron que en año 2010 el petróleo sería escaso y que el precio del barril se situaría por encima de los $200. Diez años después, el petróleo es muy abundante y su precio oscila entre los $40 y los $50 por barril. En el año 2002 Colin Campbell, geólogo del petróleo que fundó la Association for the study of Peak Oil and Gas, anunció y previno del inminente pico del petróleo que traería guerras, hambre, desolación, recesión económica, etc. En 2004 el físico David Goodstein, del prestigioso Instituto Caltech, en su libro ‘Out of Gas. The End of the Age of Oil’ [7], anunció que el pico mundial de producción era inminente, con consecuencias catastróficas para la humanidad. En el año 2005 James Schle-
singer, que fue el primer Secretario de Energía de los Estados Unidos, declaró en el periódico The National Interest que el pico del petróleo estaba cerca y que la creciente demanda y la imposibilidad de aumentar el suministro impondrían una severa crisis económica mundial. En el año 2007 el laboratorio de ideas alemán Energy Watch Group (EWG) concluía que el pico de producción mundial de petróleo se había alcanzado ya en el año 2006, y que la producción iba a caer desde los 81 millones barriles/día de aquella época hasta los 39 millones barriles/día en el año 2030. De momento muestra tendencias crecientes. Un seleccionada descripción de estas predicciones, y también sobre otros peaks como el de la población humana, el de otras materias primas, el de la capacidad de generar alimentos, de mitos y falsedades sobre la situación ecológica de nuestro planeta y sobre algunas teorías como el calentamiento global, se encuentra en Bailey (2015) [8]. Una obra científicamente impecable y de absoluta actualidad, tan densa como apasionante, totalmente recomendable, especialmente para los más jóvenes.
Las predicciones sobre el peaK oil resultan erróneas Repare el lector en la categoría de las personas, instituciones, universidades, etc., que asumieron las conjeturas sobre el Peak Oil y que fallaron estrepitosamente en sus análisis. Fallaron por considerar estáticos los valores de las reservas y dinámicos, muy dinámicos y muy crecientes, los valores de los consumos. Erraron por su incapacidad para tener en cuenta el potencial impacto que tiene el aumento del conocimiento y la mejora de la tecnología en el descubrimiento futuro de nuevas reservas y en la más eficaz explotación de las existentes. Ambos aspectos hacen crecer las reservas. En estadios “juveniles” de la exploración y producción de un determinado recurso, como los hidrocarburos, el aumento
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¿Qué fue del Peak Oil?
paulatino de las reservas puede llegar a ser espectacular. Fueron análisis estáticos y simplistas en los que no se capta el inevitable resultado que el aumento del conocimiento, el desarrollo tecnológico y la propia dinámica de los mercados, tienen sobre el crecimiento de las reservas de cualquier recurso geológico. El aspecto esencial es que la Humanidad ha sabido siempre aumentar la supuesta inicial escasez de los recursos geológicos utilizando el conocimiento y el progreso tecnológico; conocimiento y progreso que se crea, en parte, con la riqueza generada produciendo, transformando y usando los propios recursos geológicos. Sencillamente, el aumento del conocimiento humano hace crecer los recursos económicos de las materias primas.
Las reservas probadas de petróleo no dejan de crecer; los recursos crecen todavía más El lector debe tener presente que la producción histórica acumulada de petróleo hasta el año 2014 alcanza aproximadamente la cifra de un billón de barriles (billones castellanos, un millón de millones), Lacalle (2014) [9]; una cifra respetable que crece año tras año a razón de unos 32.400 millones de barriles anuales (BP, 2015) [10], y uno de los datos fundamentales para evaluar si se ha llagado al Peak Oil. El otro dato es la disponibilidad de reservas y recursos todavía por explotar. Por reservas probadas se entiende el volumen del recurso cubicado que puede ser producido con beneficio económico utilizando la tecnología y los medios de producción disponibles. Obviamente, es un concepto muy dinámico al ser función del precio al que se venda el recurso y del estado de la tecnología que se emplee en su extracción. Si el precio aumenta, las reservas probadas aumentarán, puesto que parte de los recursos pasarán a ser reservas probadas. Las mejoras en las tecnologías de extracción también hacen aumentar las reservas probadas.
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El concepto de recursos extraíbles es más amplio y menos estricto: son volúmenes estimados que se considera posible poder producir con la tecnología disponible, independientemente de sus costes de producción. Aunque las cifras resultantes no sean función del precio de mercado del recurso, también es un concepto dinámico puesto que cualquier mejora de la tecnología de extracción hará aumentar el volumen de recursos técnicamente extraíbles o recuperables. Lo capital en lo referente a la situación temporal del Peak Oil es que las reservas probadas de petróleo siguen creciendo década tras década (Figura 2). Con las reservas probadas de gas natural ocurre algo muy similar. Todo ello a pesar de los elevados consumos anuales de hidrocarburos. Los datos de la Figura 2 están tomados de Perrodon (1989) [11] para las décadas de los años cincuenta, sesenta, setenta y ochenta del siglo pasado, y de BP (2015) [10] para las décadas más recientes. El valor de 1.700,1 millardos de barriles de petróleo (año 2014) son las reservas probadas de petróleo que quedan por extraer de
los yacimientos conocidos en el mundo. Son las más grandes nunca antes evaluadas, a pesar de los elevados consumos anuales. Esas reservas probadas de petróleo (1.700,1 x 109, equivalente a 1,70 billones castellanos) se refieren fundamentalmente a petróleo convencional. Esa cifra crecerá en el futuro por adición de nuevas reservas probadas, tanto de petróleo convencional como de petróleo no convencional, a pesar de los futuros consumos. Los recursos extraíbles de petróleo son mucho mayores que las reservas probadas. La Tabla 1 muestra los datos más actualizados, tomados de OECD/ IEA (2015) [12]. Ascienden a 6.085 millardos de barriles. Cuanto más se desarrollen las técnicas de producción, tanto en la eficiencia del proceso como en la reducción de costes, mayores volúmenes de recursos extraíbles se irán incorporando a la categoría de reservas probadas. ¿Alguien duda que en el siglo XXI ese avance sea cuasiexponencial? Volviendo a la hipótesis del Peak Oil de Hubbert, llegará cuando se haya producido la mitad del recurso global
Figura 2. Evolución creciente de las reservas probadas de petróleo a lo largo de las últimas seis décadas
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PETROQUÍMICA
Tabla 1. Recursos extraíbles de petróleo por tipos (convencionales y no convencionales) y por áreas geopolíticas RECURSOS DE PETRÓLEO TÉCNICAMENTE EXTRAÍBLES (RECUPERABLES) POR TIPOS Y REGIONES (en billones, americanos, de barriles, 1 billón= 1 x 109 barriles). Datos actualizados a finales el año 2014 CONVENCIONALES
NO CONVENCIONALES
TOTAL
CRUDO
CONDENSADO
EXTRAPESADO
PETRÓLEO DE ESQUISTO
TIGHT
RECURSOS EXTRAÍBLES
RESERVAS PROBADAS
PAÍSES DE LA OCDE
320
150
809
1.016
118
2.414
250
América
250
107
806
1.000
83
2.246
233
Europa
60
25
3
4
17
110
12
Asia-Oceanía
10
18
-
12
18
58
4
1.908
409
1.068
57
230
3.672
1.456
Europa Oriental-Eurasia
265
65
552
20
78
980
146
Asia
127
51
3
4
56
242
45
Oriente Medio
951
155
14
30
0
1.150
811
África
320
87
2
-
38
447
130
Iberoamérica
244
50
497
3
57
852
325
2.228
559
1.878
1.073
347
6.085
1.706
PAÍSES/REGIONES
PAÍSES NO OCDE
TOTAL MUNDIAL
Fuente: OECD/IEA (2015): World Energy Outlook 2015
de petróleo que se pueda extraer. Se han producido ya aproximadamente 1,1 x 1012 barriles de petróleo. Esa cifra queda muy lejos de ser la mitad de los recursos extraíbles evaluados (6’08 x 1012 barriles). También es netamente inferior a la suma de los ya extraídos (1,1 x 1012 barriles), más las reservas probadas todavía disponibles (1,7 x 1012 barriles). Evidentemente, no se ha llegado al Peak Oil. Las reservas probadas seguirán creciendo, puesto que un volumen más o menos considerable de recursos extraíbles pasará en el futuro a ser reservas probadas. Mientras las reservas probadas y los recursos extraíbles sigan creciendo, la posición en el tiempo del Peak Oil continuará desplazándose hacia el futuro. Este aspecto queda perfectamente descrito en Radetzki (2010) [13].
No hay peal oil a la vista No hay ni Peak Oil (ni Peak Gas) a la vista. Los volúmenes de petróleo (y
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de gas) almacenados en el subsuelo de las cuencas geológicas del planeta son finitos; pero esos volúmenes son enormes. Simple y llanamente, el petróleo y el gas natural son recursos muy abundantes en nuestro mundo. La Humanidad ha sabido desarrollar el conocimiento y la tecnología para encontrar y extraer volúmenes crecientes de petróleo. Esto hace que las reservas sean muy grandes y que aumenten a medida que pasa el tiempo. No hay problemas en el subsuelo que impidan que la Humanidad siga disponiendo de este recurso en las próximas décadas, incluso con volúmenes de producción mayores que los actuales. Pero los problemas pueden surgir en la superficie, derivados de la gestión que se realice de los ingentes recursos de petróleo ya descubiertos. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Hubbert, M.K., 1956. “Nuclear energy and the fossil fuels”. Publication 95, Research Division, Shell Exploration.
[2] Holdren, J., 1971. “Energy: a crisis in power”. The Sierra Club Battlebook Series, volume 4. 252 p. [3] Meadows, D.H, Meadows, L.M., Randers, J., Behrens III, W.W., 1972. “The limits to growth”. 205 p. [4] Simmons, M.R., 2005. “Twilight in the desert. The coming Saudi oil shock and the world economy”. Editado por John Wiley&Sons Inc. 428 p. [5] Deffeyes, K.S., 2001. “Hubbert’s peak. The impending world oil shortage”. Princenton University Press. 208 p. [6] Deffeyes, K.S., 2006. “Beyond oil. The view from Hubbert’s peak”. Hill and Wang, 202 p. [7] Goodstein, D., 2004. “Out of gas. The end of the age of oil”. W.W. Norton&Company, Inc. 148 p. [8] Bailey, R., 2015. “The end of doom. Environmental renewal in the twenty-first century”. Editado por Thomas Dunne Books. 345 p. [9] Lacalle, D., 2014. “La madre de todas las batallas. La energía, árbitro del nuevo orden mundial”. Editado por Centro Libros PAPF, S.L.U. 413 p. [10] BP, 2015. “BP Statistical Review of World Energy 2015”, 44 p. [11] Perrodon, A., 1989. “Le pétrole à travers les âges”. Editado por Société Nouvelle des Éditions Boubée. 265 p. [12] OECD/IEA, International Energy Agency 2015. “World Energy Outlook 2015”. [13] Radetzki, M., 2010. “Peak Oil and other threatening peaks-chimeras without substance”. Energy Policy (2010), doi: 10.1016/j.enpol.2010.07.049.
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