LLUVIA ÁCIDA

La lluvia ácida es un efecto regional de la contaminación, siendo actualmente uno de los más preocupantes junto con el agujero de la capa de ozono.

La lluvia no contaminada posee un pH mínimamente ácido, concretamente sería 5,6 a unos 15ºC. Dicha lluvia puede arrastrar iones de hidrógeno que cambian su pH por debajo de 5,6, así a la lluvia se le añade el sufijo “ácida”, que caracterizará a este tipo de precipitaciones. Se forma debido a que la humedad del aire se combina con óxidos (de nitrógeno y azufre), emitidos por las industrias, las centrales eléctricas, automóviles y productos procedentes del petróleo. Cuando llueve, dichas sustancias convertidas en ácido sulfúrico y ácido nítrico, caen junto al agua de lluvia, formando la lluvia ácida.

La acidez de la lluvia es debida a la emisión relativa de SO2 y NOx, de las centrales térmicas y de los automóviles. Dichos productos interactúan con la luz solar, la humedad y los oxidantes atmosféricos (generalmente radicales hidroxilos, OH^-), dando como productos ácido sulfúrico y ácido nítrico (también en menor proporción, ácido clorhídrico y ácidos orgánicos). Estos contaminantes, de tipo secundario, pueden permanecer varios días en la atmósfera, pudiendo ser transportados, produciéndose entonces una contaminación transfronteriza, cayendo al suelo en forma de lluvia ácida. La deposición puede ser también de tipo seco, siendo ésta tan dañina como la húmeda.

El transporte de la lluvia ácida está condicionada por la circulación atmosférica, y puede verse frenada por los cationes tipo Na^+, Ca^2+, K^+, Mg^2+, y también NH4^+, que básicamente proceden de la evaporación en los océanos. Es por esto que la lluvia ácida se transporta casi siempre en el mismo continente y se ve frenada en los océanos. Las altas chimeneas que se utilizan con el fin de evitar la contaminación local, proyectan los contaminantes a niveles donde pueden ser fácilmente transportados por el viento en regiones y países distintos de los de origen.

Los efectos de la lluvia ácida son fácilmente visibles sobre los materiales de construcción, pues ésta corroe los metales y ataca a la piedra de edificios y monumentos.Sus efectos fuera de las ciudades son muy importantes, así:

• Sobre las plantas superiores, pues deteriora la cutícula de las hojas causando un daño que es irreversible, que se ve incrementado por la pérdida de nutrientes del suelo, también a causa de la lluvia. 
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• En los lagos y aguas dulces provoca acidificación de las aguas, dañando gravemente a muchos seres acuáticos que no toleran el descenso de pH, provocando incluso la desaparición de ellos. También a los animales acuáticos provoca asfixia debido al aumento de CO2 disuelto en agua.

Provoca acidificación en los suelos, especialmente sobre los suelos pobres en calcio y bases, como por ejemplo los suelos silíceos ( ejemplo: granito)

Nuevo soporte de catalizadores con propiedades altamente mejoradas

El Óxido de Zinc (ZnO) se utiliza en el 90% de los procesos catalíticos de la industria química entre otras, como catalizador y soporte de catalizadores. La planta piloto GREENZO ha obtenido ZnO a partir del reciclado de residuos procedentes de la inyección de zámak, que ha permitido obtener catalizadores de reformado de etanol con alta actividad, incluso a bajas temperaturas (250ºC). La caracterización del ZnO, ha demostrado su elevada área superficial, hasta 4 veces superior a la de la mayor parte de los ZnO comerciales. Del mismo modo presenta un tamaño de partícula entre 2 y 3 veces inferior a la de los ZnO comerciales. Estas innovadoras propiedades del soporte derivan en la mejora de propiedades catalíticas del catalizador de reformado de etanol.

El ZnO es un compuesto químico de color blanco, que se obtiene en el proyecto en forma de polvo. Es poco soluble en agua, pero muy soluble en ácidos. Se le encuentra en estado natural en la cincita.

Las particularidades de las propiedades fisicoquímicas del ZnO, lo convierten en un material único con múltiples aplicaciones. Actualmente se utiliza acompañado de cobre y alúmina en la producción de metanol, el tercer producto químico más importante en la industria química. Asimismo, en el ámbito de las energías renovables, también ha sido utilizado con éxito como soporte de catalizadores de níquel y cobalto para la producción sostenible de hidrógeno (reformado de bioetanol), así como en la producción de biodiesel con altos rendimientos.

Otros múltiples usos alternativos a los indicados anteriormente son: como pigmento e inhibidor del crecimiento de hongos en pinturas, cremas o pomadas, como relleno en llantas de goma y como pomada antiséptica en medicina, para eliminar malos olores en zapatos, alfombras, telas, etc., como pigmento protector de la Radiación ultravioleta, como protector superficial del zinc sólido para evitar la oxidación, etc.

Así, las industrias que potencialmente pueden utilizar el ZnO son múltiples y variadas, como la industria farmacéutica, cosmética, o metalúrgica (aleaciones de metal, acerías, galvanización), o los fabricantes de espejos, casas de moneda, componentes y baterías eléctricos, empresas de dispositivos y piezas dentales, cementos dentales (DiaDent, SybronEndo…) y pinturas, entre otras muchas.

En el ámbito del ZnO reciclado obtenido en este proyecto, se ha detectado por análisis químico la presencia de impurezas de alúmina, sílice y óxido de cobre (II). Aunque las cantidades de estos compuestos se pueden considerar pequeñas (< 3%), podrían condicionar significativamente su aplicación final.

El Dr. Chica, Científico Titular del CSIC en el Instituto de Tecnología Química de Valencia, indica: “Cabría resaltar la importancia de su elevada área superficial con respecto a otros ZnO comerciales, así como la presencia de ciertas impurezas como el Cobre (CuO), que podrían resultar interesantes para la preparación de catalizadores eficientes en el reformado de etanol para la producción sostenible de Hidrógeno”.

Este ZnO se aplicará asimismo a la fabricación de artículos de caucho/goma y de EVA expandido, cuyos resultados están siendo analizados.

El proyecto GREENZO, se desarrolla en 3 años, está financiado por la Comisión Europea a través del instrumento financiero LIFE13 ENV/ES/000173.Está coordinado por AIJU y participado por el centro de investigación ITQ-CSIC y las empresas WORTEUROPE y CAUCHOS KAREY. 

Objetivo: transformar el CO2 en gasolina, plásticos y otros productos de interés industrial

Dos de los mayores retos de la sociedad actual se basan en reducir la enorme dependencia de las fuentes fósiles y los problemas asociados al cambio climático por la excesiva emisión de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera.

Para responder a estos retos, investigadores del Instituto de Tecnología Química, centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España, proponen reciclar el dióxido de carbono y transformarlo, en último término, en gasolina, plásticos y otros productos de interés para nuestra sociedad. El proyecto se llevará a cabo durante los próximos tres años, con la financiación de la Fundación Ramón Areces.

“Nuestro objetivo es revalorizar un subproducto como es el CO2, y para ello, nos centraremos en intentar transformarlo de la manera más eficiente posible a metanol, como plataforma para poder obtener hidrocarburos sintéticos y otros productos químicos de alto valor, tales como olefinas ligeras.” apunta Manuel Moliner, científico titular del CSIC en el Instituto de Tecnología Química e investigador principal del proyecto.

“De esta manera –añade Moliner–, podríamos reducir la excesiva dependencia actual de las fuentes no renovables y contribuir también a disminuir la huella medioambiental del carbono que incide, entre otras cosas, en el cambio climático”.

Los investigadores del ITQ trabajarán en nuevos materiales eficientes de naturaleza zeolítica que permitan de manera eficiente la captura y separación de dióxido de carbono. Igualmente, en el marco del proyecto, se desarrollarán nuevos catalizadores heterogéneos multifuncionales para la transformación del dióxido de carbono en los productos finales deseados, bien sean hidrocarburos o precursores de plásticos, entre otros.

La principal novedad del proyecto reside en el diseño de materiales altamente estructurados, que permita posicionar de manera preferente los centros activos en espacios confinados, de manera que mejore no sólo la actividad y selectividad de los procesos químicos, sino también la estabilidad de dichos materiales en las condiciones severas de reacción requeridas para llevar a cabo las transformaciones de CO2. Según destaca Manuel Moliner, este tipo de materiales podría presentar una estabilidad mayor que muchos de los catalizadores industriales actuales.

“Haremos especial énfasis en optimizar el confinamiento químico de los catalizadores, con el doble fin de, por un lado, aumentar la estabilidad frente a la desactivación cuando la reacción se lleva a cabo bajo condiciones severas y, por otro lado, permitir llevar a cabo las reacciones de manera más eficiente, como, por ejemplo, en condiciones de reacción mucho más suaves. En este sentido, un objetivo a largo plazo sería el desarrollo de catalizadores que permitan realizar estos procesos químicos a presión atmosférica”, explica Manuel Moliner.

La posibilidad de optimizar las condiciones de reacción requeridas en los procesos químicos involucrados en la transformación del CO2, así como la posibilidad de regenerar más fácilmente los catalizadores diseñados, tendrían un impacto inmediato en la industria química.

Junto a Manuel Moliner, trabajarán en el proyecto los investigadores Susana Valencia, Cristina Martínez y Joaquín Martínez.