ANÁLISIS AMBIENTAL DE LAS TECNOLOGÍA LA LICUEFACCION INDIRECTA DE CARBON (ICL)

5.0 ANÁLISIS AMBIENTAL DE LAS TECNOLOGÍA LA LICUEFACCION INDIRECTA DE CARBON (ICL)

En la actualidad debido al agotamiento inexorable de las fuentes de petróleo, la humanidad se ha visto abocada a la búsqueda de fuentes alternas de energía, especialmente, en el campo del transporte, en el cual los derivados del petróleo son los combustibles básicos. Por tanto resulta importante garantizar que la alternativa seleccionada sea ambientalmente amigable. De igual forma, el probable del déficit y los problemas de abastecimiento de combustibles líquidos y gaseosos de origen natural en un próximo futuro, así como los problemas medioambientales que limitan la utilización del carbón, han provocado el estudio y desarrollo de la producción de combustibles sintéticos [1].

 La obtención de combustibles líquidos a partir del carbón, como cualquier otro proceso de manufactura, ocasiona impactos ambientales en mayor o menor grado, los cuales dependen del desarrollo de la tecnología que se utilice. Una de las principales causas de contaminación del aire son los productos de la combustión generados por actividades cotidianas del hombre, como son la generación de energía y el transporte, este último es el responsable de la mayor parte del impacto ambiental negativo por esta causa. Dado el tamaño de las reservas de combustibles fósiles alternativos (lignitos arenosos, crudos pesados y esquistos de petróleo) se encuentra que la mayor limitante para el uso de combustibles fósiles es el aspecto ambiental antes que la disponibilidad. El más serio de los problemas ambientales es el riesgo de incrementar las concentraciones de los gases efecto invernadero, tales como el CO2 en la atmósfera terrestre.

5.1  Contaminación atmosférica

La contaminación del aire, es la presencia de material indeseable en cantidades como para producir efectos nocivos. Los materiales indeseables pueden dañar la salud humana, la vegetación, los bienes humanos o el medio ambiente global, así como crear ofensas estéticas en forma de aire de color brumoso o café, o bien olores desagradables [2].

5.1.1 Efectos de los contaminantes sobre el medio ambiente

La causa principal de la contaminación del aire es la combustión, y ésta es esencial para el hombre, pues por esta vía genera gran parte de las diversas  formas de energía que consume diariamente.

[2] DE NEVERS, Noel. Ingeniería de Control de la Contaminación del Aire. México: McGraw Hill, 1998. [1] COMBUSTIBLES SINTÉTICOS. [CITED 2007]. Disponible en Internet:

Cuando ocurre la combustión perfecta o teórica (ver reacciones 1-4), el hidrógeno y el carbono del combustible se combinan con el oxígeno del aire para producir calor, luz, dióxido de carbono y vapor de agua. Sin embargo, las impurezas del combustible, una relación incorrecta entre el combustible y el aire, o temperaturas de combustión demasiado alta o bajas, son causa de la formación de productos secundarios, tales como monóxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, cenizas finas e hidrocarburos no quemados. Todos ellos son contaminantes del aire.

Reacciones de combustión

C + O2 →     CO2                 94052 Kcal          (1)

C + ½ O2 →  CO                  26416 Kcal         (2)

H2 + ½ O →  H2O                68317 Kcal         (3)

S + O2 →      SO2                 7000 Kcal            (4)

Las principales formas de manifestación de esta contaminación son: la lluvia ácida, el efecto invernadero y la desertificación, cuyos conceptos e impactos se explican a continuación.

• Lluvia ácida

Los dos ácidos principales presentes en la lluvia ácida son el sulfúrico (H2SO4) y el nítrico (HNO3). Estos ácidos se forman en la atmósfera a partir del dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx). Los productos de la quema de combustibles fósiles SO2 y NOx  pueden ser arrastrados por el viento hasta distancias superiores a los 1000 km del punto de emisión. Esto provoca lluvia ácida en puntos muy lejanos a la fuente primaria de contaminación, lo que convierte a la lluvia ácida en un problema regional que cruza las fronteras entre los países. El SO2 y los NOx causan daño tanto a través de la deposición seca, que daña la vegetación y las estructuras, como por la deposición húmeda cuando se disuelven en la lluvia, agua de las nubes o vapor de agua en la atmósfera.

Una variedad de mecanismos puede causar que se formen los ácidos. Las reacciones químicas dominantes dependen de las condiciones locales y del clima, al igual que de la composición de la atmósfera local. La luz del sol, las cenizas y los elementos traza pueden también favorecer los procesos de formación de los ácidos bajo ciertas circunstancias. Las reacciones generales 1, 2, 5, 6 y 7 son las predominantes de este proceso.

      2nH2      +  nCO      ⇔  Cn H2n+2 O+ (n- 1) H2O                  Alcoholes y ésteres  (5)

     (2n-1) H2+ nCO     ⇔ Cn H2n O+ (n-1) H2O                      Aldehídos y cetonas (6)

     (2n-1)H2 + nCO     ⇔ Cn H2n O2+ (n-2) H2O                  Ácidos y esteres       (7)                         

2SO2 + O2 → 2SO3                                      (8)

SO3 + H2O → 2H+ + SO4 =                          (9)

NO2 + H2O → H+ + NO3-                            (10)

CO2 + H2O → H2CO3                                  (11)

H2CO3 → H+ + HCO3-                                  (12)

• El efecto invernadero y el cambio climático

La atmósfera terrestre es transparente a la radiación solar incidente. Una pequeña fracción de esta radiación se refleja al espacio, pero la mayoría llega hasta la superficie terrestre, donde es absorbida y re-emitida en todas direcciones como radiación térmica (infrarroja). La atmósfera contiene gases que no son transparentes a la radiación térmica. Como consecuencia, la atmósfera se calienta más de lo que lo haría sin la presencia de estos “gases de efecto invernadero” (GEI). Éstos actúan como una capa alrededor de la Tierra y la calientan, de forma semejante a los invernaderos que en el invierno se mantienen suficientemente calientes como para permitir el crecimiento de los vegetales y flores fuera de temporada.

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