El Humo: Gases de Combustión, Características y Concepto
Humo: Gases de Combustión
Características Contaminantes Atmosféricos
Anualmente, sobre cada kilómetro cuadrado la mayoría de las grandes ciudades caen mas de 100 toneladas de polvo, y hollín, parte de este depósito procede de las combustiones de carbón que se realizan en casas y fábricas.
Las chimeneas de las fábricas, las locomotoras y los automóviles también producen polvo, humos y gases perjudiciales, que se suman a la composición del aire.
Los efectos de esta contaminación son parcialmente nocivos en otoño, porque en esa época del año se forman nieblas más fácilmente.
Las partículas de hollín y ceniza, junto con las pequeñas gotitas de alquitrán contenidas en el humo (gases de combustión incompleta) , contribuyen a formación de la niebla.
Los períodos de niebla persistente tienen como consecuencia un notable aumento de mortalidad.
Las víctimas suelen ser, fundamentalmente, personas afectadas de bronquios y otras enfermedades respiratorias.
El problema es muy importante en Inglaterra, pues aun durante los años en que los períodos de niebla han sido muy cortos, el número de muertes producidas por la bronquitis ha superado a la mayoría de los restantes países.
Aunque existen otros factores que influyen en las enfermedades respiratorias, es casi seguro que las impurezas del aire (tanto el anhídrido sulfuroso como polvo atmosférico) son una de sus principales causas.
Las impurezas del aire tienen otros efectos directos sobre la salud de los habitantes de las ciudades.
Los rayos solares desempeñan una importante función en la salud, puesto que ayudan a crear defensas contra la infección en el cuerpo.
Pero el polvo y el humo del aire reducen la cantidad de radiación que alcanza el nivel del suelo.
En las zonas industriales, hasta un cincuenta por ciento de la luz natural puede perderse por esta causa.
El hollín, polvo y gases corrosivos contenidos en el aire contribuyen también a la erosión y deterioro de los edificios de piedra.
Los vestidos y cortinas tienen que ser lavados más frecuentemente porque acumulan más suciedad, y, como resulta más oneroso reparar que prevenir, hay que tratar las superficies metálicas y de madera expuestas a la acción de esta atmósfera, pintándolas frecuentemente.
Muchas de estas costosas operaciones se evitan purificando el aire.
Uno de los efectos de la contaminación atmosférica es que el polvo y los gases corrosivos del aire erosionan los edificios de piedra.
• ►QUÉ ES EL HUMO:
El humo consiste en un conjunto de partículas muy pequeñas de carbón, hollín y alquitrán, que son arrastradas con los gases residuales de los fuegos, hornos y motores de combustión interna; es consecuencia de la combustión incompleta.
El humo oscuro denota el mal funcionamiento de un horno.
Al quemarse carbón en un sistema abierto, parte de las materias volátiles sale por la chimenea en forma de humo, antes de que se produzca su combustión.
Todos los combustibles sólidos contienen algo de materias inorgánicas que no se queman.
La mayor cantidad de éstas caerá a través de la parrilla en forma de ceniza, pero algunas de las partículas más finas serán arrastradas con los gases residuales por la chimenea.
Muchos combustibles contienen pequeñas cantidades de compuestos sulfurosos orgánicos e inorgánicos, que, al quemarse, forman anhídrido sulfuroso.
Como este gas puede dar lugar a los ácidos sulfuroso y sulfúrico, es potencialmente tan peligroso como el hollín y el polvo del aire.
Realmente, el anhídrido sulfuroso es el principal responsable de la erosión de los edificios de piedra y, por otra parte, el hollín existente en el aire, ensucia los edificios al depositarse sobre la piedra.
En las modernas centrales eléctricas se hacen grandes esfuerzos para evitar la expulsión de polvo a la atmósfera. Una combinación de precipitadores mecánicos y eléctricos separa el 99,3 % del polvo, y chimeneas muy altas dispersan el resto a gran altura.
Las chimeneas de las casas resultan más perniciosas que las de las fábricas, puesto que, además de ser más numerosas, son mucho más cortas.
En efecto, el humo expulsado en niveles bajos tiende, frecuentemente, a caer al suelo con mucha más rapidez, debido al insuficiente movimiento del aire.
En cambio, el humo de las chimeneas de instalaciones industriales, más altas, se distribuye sobre una zona mucho más amplia.
Además de ensuciar el aire, la expulsión de hollín y alquitrán por la chimenea supone un continuo desperdicio de combustible.
De hecho, se ha calculado que un 5 % (es decir, cincuenta kilogramos por tonelada) del carbón adquirido para usos domésticos se elimina por las chimeneas en forma de humo, desperdiciándose su poder calorífico.
Tipos de contaminantes según su procedencia:
Los contaminantes primarios son los que proceden directamente de las combustiones u otro tipo de reacciones químicas, por ejemplo el monóxido de carbonc (CO), el óxido nítrico (NO) y el dióxido de azufre (SO2)
Los contaminantes secundarios son aquellos que se originan por la interacción química entre los contamíname: primarios y los compuestos de la atmósfera activados por la luz solar, por ejemplo el ácido sulfhídrico (H2S), que deriva de dióxido de azufre (SO2), y el ácido nítrico (HNO3), que deriva de dióxido de nitrógeno (NO2).
Esquema de los gases contaminantes
Características de los principales contaminantes
• Dióxido de azufre:
El dióxido de azufre (SO2) es un gas incoloro y no inflamable, de olor acre e irritante.
Procede de la producción energética térmica que deriva del consumo de combustibles fósiles que contienen azufre. La mayor parte del azufre nocivo se forma que el procesamiento del gas natural y en el refinamiento del petróleo.
• Monóxido de carbono
El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, inodoro e insípido. Es el contaminante más abundante y de mayor zistribución de la capa inferior de la atmósfera. El origen principal de CO por las actividades humanas es la combustión incompleta de los carburantes.
• Dióxido de carbono
El dióxido de carbono (CO2) es un gas incoloro, inodoro y 1,5 veces más denso que el aire. Es un componente natural de la atmósfera. En los procesos de producción de energía, como en la calefacción y el transporte, se libera este compuesto y las elevadas concentraciones pueden llegar a ser muy contaminantes.
• CFC
Los clorofluorocarbonos (CFC) son gases inertes. Se trata de sustancias de origen antrópico responsables, entre otras, del efecto invernadero.
• Óxidos de nitrógeno
Los óxidos de nitrógeno (NO y N02) son un grupo de gases formados por nitrógeno y oxígeno. La emisión natural de óxido de nitrógeno es casi 15 veces mayor que la realizada por el ser humano.
El óxido nítrico es relativamente inofensivo, pero el dióxido de nitrógeno puede causar daños en la salud, perjudica al sistema respiratorio y además contribuye a la formación de la lluvia acida.
• Dioxinas
Las dioxinas son productos orgánicos incoloros e Inodoros. Se obtienen a partir de los fenómenos naturales, como la actividad volcánica y los incendios forestales, pero las fuentes más importantes son las incineradoras, la incineración doméstica de la madera y la industria del metal.
• Partículas
Los contaminantes que no están en la atmósfera en forma de gas se llaman partículas. Pueden ser sólidas o líquidas.
• Ozono troposférico
El ozono de la estratosfera protege de las radiaciones ultravioletas del Sol. Pero ocurre que ciertas reacciones químicas producen una disminución de este, lo que repercute en un incremento de la concentración en la troposfera, donde resulta muy perjudicial para la respiración de los seres vivos.
• GAS
-Dióxido de azufre
-Monóxido de carbono
-Dióxido de carbono
-CFC
-Óxidos de nitrógeno
-Dioxinas
-Partículas sólidas
-Ozono troposférico
• Procedencia
-Combustión de petróleo
-Combustiones
-Industria
-Maquinaria refrigeradora
-Carburantes de automóviles
-Incineradoras de basura
-Canteras, humos en general
-Emisión de sus precursores
• Efecto
-Afecciones respiratorias
-Muy tóxico
-Aumento efecto invernadero
-Agujero de ozono
-Lluvia acida
-Posible aumento del riesgo de cáncer
-Enfermedades pulmonares
-Daños en vías respiratorias
CÓMO REDUCIR LOS HUMOS
Las cocinas y hornos de las casas constituyen la principal fuente productora de sustancias que ensucian la atmósfera, de modo que este peligro sólo podrá reducirse si las amas de casa se deciden a modificar los sistemas de cocina y calefacción de sus hogares.
El gas y la electricidad se van haciendo cada vez más populares desde hace varios años, pero los que prefieren tener una chimenea encendida pueden encontrar en el mercado un buen número de combustibles sin humo.
Los combustibles sin humo se fabrican con carbón mineral.
La mayor parte de la materia prima que de otro modo se perdería por la chimenea se recupera calentando el carbón en retortas cerradas (como no hay aire en la retorta, ni el carbón ni las materias volátiles pueden quemarse).
El residuo, que contiene poca o ninguna materia volátil, se evapora, quemándose sin producir humos. Además del coque, carbón casi puro, hay un conjunto de combustibles sin humos que contiene una pequeña cantidad de materias volátiles, por lo que resulta fácil encenderlo.
Aunque estos combustibles pueden quemarse en los tradicionales hogares abiertos, son mucho más eficaces cuando se queman en hornos modernos.
En éstos no sólo se consigue que los combustibles sin humos ardan satisfactoriamente, sino que también es posible controlar con facilidad la combustión.
Otros combustibles sin humo no son apropiados para quemarlos en hornos abiertos.
Sin embargo, resultan excelentes para usarlos en hornos cerrados (o estufas) y calderas domésticas, como, por supuesto, lo son también los combustibles naturales sin humos: la antracita y algunas variedades de hulla.
En las calderas y en los hornos modernos, el carbón puede quemarse eficazmente y, por consiguiente, sin humos.
Pero, aun así, se expulsan al aire cenizas finas, que, por otra parte, pueden reducirse instalando precipi-tadores de polvo en las chimeneas.
El Protocolo de Kioto
Hoy se acepta de forma general que el calentamiento global es un hecho o, al menos, que puede serlo si sigue aumentando la concentración de C02 en la atmósfera.
Por ello, los gobiernos mundiales acordaron reunirse para encarar el problema.
Fruto de ello fue el Protocolo de Kioto sobre el Cambio Climático.
Es un convenio, elaborado en esta ciudad japonesa y aprobado el 11/9/1997, por el cual los Estados firmantes se comprometen a reducir (en el caso de los países desarrollados y principales contaminantes) o a no subir (en el caso de los países menos desarrollados) sus emisiones de gases invernadero en un cierto porcentaje con respecto a las emisiones de dichos gases generadas en 1990, año que se toma como referencia.
Posteriormente, en 2002, la UE adquirió el compromiso de que sus Estados miembros disminuirán sus emisiones totales un 8% con respecto a la concentración de 1990 antes del año 2012.
Las actividades industriales y la producción de energía en las centrales térmicas son las que se verían más afectadas por este recorte, ya que, en la actualidad, sobrepasan bastante los límites.
Cada ciudadano contribuye a producir gases de efecto invernadero cuando quema combustibles fósiles: al usar el vehículo particular, al poner la calefacción, al cocinar, al calentar agua para el aseo personal, etc.
Cada uno de nosotros puede contribuir a reducir la emisión de estos gases de muchas maneras, pero la principal es disminuyendo el consumo de energía y de recursos; así, reduciremos también las emisiones generadas al producirlos.
Fuente Consultada
Revista TECNIRAMA N°113 Enciclopedia de la Ciencia y la Tecnología
La Enciclopedia del Estudiante Tomo 14 Ecología
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