Importancia De La Química Orgánica En La Ingeniería Ambiental

Importancia de la Química Orgánica en la Ing. Ambiental

Una de las principales funciones de un ingeniero ambiental es el análisis de los diferentes contaminantes que pueden ocasionar daños en el ecosistema. Su estudio consta de tres pasos fundamentales que incluyen prevenir, controlar y remediar. En cada uno de estos pasos la Química Orgánica cumple un papel fundamental. Para demostrarlo, y dado que la investigación acerca de contaminantes es tan amplia, se hará énfasis en el petróleo y específicamente en la producción de gasolina. Asimismo, se analizará uno de los principales contaminantes ambientales, los “HAP”, es decir, hidrocarburos aromáticos policíclicos. Ambos temas llaman mucho mi atención.

Actualmente, la demanda de petróleo para satisfacer las necesidades energéticas mundiales crece continuamente. El petróleo es una “mezcla compleja de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos, con cantidades menores de otros compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, oxígeno o azufre” (Brown, 2009). La primera etapa en el procesamiento del petróleo se llama refinación, donde éste se separa en fracciones de acuerdo a sus puntos de ebullición. La más importante de estas fracciones es la gasolina por lo que necesariamente se emplean varios procesos para mejorar su rendimiento.

Los combustibles más eficientes son aquellos que tienen un octanaje más elevado. Para determinar el octanaje se requieren conocimientos específicos de química orgánica, por ejemplo, según Brown: “los alcanos ramificados y los hidrocarburos aromáticos tienen mayor octanaje que los alcanos de cadena lineal” (2009). Esta información es muy útil, de hecho, existe un proceso de reformación que transforma los alcanos de cadena lineal en cadenas ramificadas, de esta manera se obtiene un combustible de mejor octanaje.

Por otro lado, es necesaria “la adición de ciertos compuestos llamados agentes antidetonantes […] que aumentan el índice de octano en la gasolina” (Brown, 2009). Es aquí donde los ingenieros ambientales tienen un amplio campo de ocupación dado que el uso de la mayoría de estos compuestos implica un alto riesgo ambiental. Por ejemplo, se solía utilizar el agente antidetonante (C2H5)4Pb, sin embargo, ya no se utiliza por el impacto ambiental que genera el plomo y su relación al envenenamiento (Brown, 2009).

En la actualidad se utilizan “los compuestos aromáticos como el tolueno, y los hidrocarburos oxigenados como el etanol y el metil terbutil éter […] comúnmente como agentes antidetonantes” (Brown, 2009). A pesar de que estos compuestos no son tan peligrosos como el compuesto (C2H5)4Pb su uso se ha prohibido en varios lugares de Estados Unidos ya que “cuando hay derrames o fugas de tanques de almacenamiento, éste llega a los suministros de agua potable y le confiere un olor y sabor desagradables, y es probable que tenga efectos nocivos para la salud” (Brown, 2009).

Ahora bien, según la Agencia de Protección al Ambiente de Estados Unidos, los “HAP” (hidrocarburos aromáticos policíclicos) se encuentran en la lista de los 25 contaminantes principales del medioambiente (cit. en Brown, 2009). Sus estructuras están basadas en “anillos fusionados de benceno, como el naftaleno y el antraceno” (Brown, 2009). Son considerados altamente contaminantes porque pueden habitar como partículas suspendidas en aire y agua, así como en sedimentos en el suelo. Lo grave es que muchos HAP son carcinógenos y algunos están presentes en el humo del cigarrillo. A pesar de su toxicidad, existe un gran interés científico en sus propiedades electrónicas. Sin embargo, para poder explotar dichas propiedades necesitan ser utilizados con mucho cuidado para evitar cualquier daño al ecosistema.

Por lo investigado anteriormente, es claro que el estudio de la química orgánica es esencial para un ingeniero ambiental. Las características

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