Prevención, control y tratamiento de la Contaminación Atmosférica

Para la prevención y control de la contaminación atmosférica se puede actuar de diferentes formas:

Prevención en las fuentes emisoras, mediante la selección de los combustibles utilizados, la correcta ubicación de los focos emisores y la elaboración de estudios de impacto ambiental.

Prevención mediante el control de emisiones, aplicando técnicas de tratamiento de partículas y de gases para su reducción.

Prevención mediante acciones globales, como el establecimiento de programas contra el cambio climático, el efecto invernadero, planificación urbanística, etc.

Prevención mediante el control de las inmisiones, midiendo la calidad del aire atmosférico.


1.- Métodos de reducción de emisiones

Estos métodos tratan de evitar y reducir las emisiones de contaminantes, antes de proceder a su tratamiento. Para esto se puede actuar con la mejora o sustitución de procesos o de los combustibles utilizados; con el uso de buenas prácticas de operación; con la aplicación de medidas urbanísticas adecuadas o con la imposición de normativa legal.

Los cambios de procesos pueden consistir en la sustitución de fuentes de energía que utilicen combustibles fósiles por energía solar o hidroeléctrica. Un cambio de combustible podría ser la utilización de carbones con bajo contenido de azufre para reducir la cantidad de dióxido de azufre emitida o la sustitución del carbón por gas natural.

Las buenas prácticas de operación incluyen medidas como el cuidado y mantenimiento apropiado del equipo. Un programa de inspección y mantenimiento regular, puede evitar la fuga de compuestos orgánicos volátiles en una planta química y, por tanto, su emisión.

Las acciones urbanísticas incluirían una planificación correcta de los edificios, un diseño urbano adecuado, la existencia de vegetación, una gestión adecuada del transporte, etc.

Por último, el establecimiento de medidas legislativas cada vez más restrictivas, es una técnica eficaz para reducir la contaminación.

Para el control de las emisiones de automóviles, se puede actuar sobre los combustibles y sobre las emisiones de los motores. Además, estas acciones se deben complementar el urbanismo, la gestión del tráfico y la concienciación ciudadana.

Para reducir las emisiones de los escapes de los motores, la técnica más empleada es el uso del catalizador de tres vías. Este dispositivo es un receptáculo que se coloca en medio del tubo de escape. Contiene una esponja cerámica recubierta con metales nobles como el platino, el rodio o el paladio, que transforman los gases reactivos y contaminantes en otros inocuos como nitrógeno, dióxido de carbono y agua.

Es necesario controlar este tipo de dispositivos, ya que pueden presentar problemas de desgaste, perdidas de eficacia, calentamiento, mala regulación, etc., que pueden provocar un aumento de las emisiones de los agentes contaminantes.

Por otra parte, la mejora en el rendimiento de los motores, de la explosión y de la combustión, y el uso de motores mejorados, como los diesel, motores de dos tiempos o motores rotativos, han contribuido a la reducción de emisiones.

2.- Métodos de tratamiento de los contaminantes

Uno de los modos más habituales de reducir la emisión de contaminantes a la atmósfera es la aplicación de diversas técnicas de tratamiento para la reducción de partículas y gases. Las características de cada técnica dependerán del tipo de contaminante, del caudal tratado y de las condiciones específicas de cada situación.

2.1.- Tratamiento de partículas

El material particulado incluye pequeñas partículas líquidas y sólidas en forma de humo, polvo, vapor o neblinas. Las técnicas de control para este tipo de material se centran en capturar las partículas emitidas por la fuente contaminante.

Antes de escoger un dispositivo de control se deben considerar muchos factores. Normalmente, todos los sistemas de captación deberían situarse cerca de los puntos de emisión. Estos sistemas consisten en una red de conductos con ramificaciones en los distintos puntos de generación de las partículas. Unos soplantes o ventiladores aspiran el aire que contiene las partículas y las arrastran al sistema de tratamiento.

Las características de la corriente de partículas afectan la elección del dispositivo de tratamiento. Estas características incluyen la variedad del tamaño de las partículas en la corriente, el caudal de flujo, la temperatura, el contenido de humedad y las propiedades químicas del flujo, como capacidad explosiva, acidez, alcalinidad e inflamabilidad.

Los dispositivos de control más usados para controlar la emisión de partículas son:

Sistemas de separación mecánica, por gravedad, dispersión, inercia, etc.

Sistemas de separación hidráulica, como lavadores o condensadores.

Filtros.

Separadores electróstaticos.

Sistemas de separación por ultrasonidos, como las sirenas rotativas o estáticas.


En muchos casos, se usan varios de estos dispositivos en serie para obtener la eficiencia de eliminación deseada. Por ejemplo, se puede usar una cámara de sedimentación para retirar partículas grandes antes de que el flujo contaminante ingrese a un precipitador electrostático.

Debido a que los dispositivos para el control de partículas capturan los contaminantes pero no los destruyen, es necesario disponer adecuadamente el material recogido. Así, las partículas sólidas se reciclan cuando es posible o se utilizan como material de relleno. Las aguas residuales generadas se envían a una planta de tratamiento.

Biomineralización: Bacterias que limpian edificios

Este sistema protege y restaura monumentos de manera ecológica y sin efectos secundarios

La contaminación atmosférica está consiguiendo en pocos años lo que las inclemencias naturales no han podido en siglos: el deterioro de obras de arte y monumentos históricos de las ciudades. Aunque en la actualidad se cuenta con diversas técnicas de restauración, sus efectos secundarios pueden acabar estropeando este patrimonio. Frente a este problema, un novedoso sistema denominado biomineralización permite proteger y reparar las obras de manera limpia y ecológica.


Los monumentos o esculturas de piedra caliza cuentan con una epidermis, denominada calcín, que acaba perdiendo su papel protector bajo los efectos de la contaminación y del poder corrosivo de la sal y la humedad. La biomineralización consiste en cultivar en una solución acuosa bacterias capaces de crear calcín de carbonato de calcio y sílice. Al retirarles el alimento, las bacterias mueren, dejando ese calcín que podrá posteriormente pulverizarse en la piedra dañada.

Al contrario que los sistemas convencionales, la biomineralización, también conocida como carbonatogénesis bacteriana, es totalmente ecológico: El nuevo “biocalcín” mejora los intercambios gaseosos entre piedra y atmósfera y limita la penetración de agentes de degradación, evolucionando de manera natural con el resto del material.



Según sus defensores, se trata de una técnica rentable a corto y largo plazo

La primera vez que se utilizó este sistema fue en 1993 en la iglesia francesa de Saint-Médard de Thouars (Poitou-Charentes), gracias a una labor de varios años en la que participaron varios equipos de investigación. Por un lado, en la Universidad Pierre Marie Curie de París se lograba poner en marcha el proceso, con el apoyo del Instituto Pasteur, que seleccionó la especie de bacteria idónea: Bacillus Cereus, conocida por producir vómitos y diarreas.

Por otro lado, el Laboratorio de Investigación de los Monumentos Históricos (LRMH) del Ministerio de Cultura francés y la Universidad de Nantes, en colaboración con la empresa Calcite Bioconcept, dueña de la patente francesa del sistema, se encargaba finalmente de llevarlo a la práctica. Posteriormente, tras comprobar su éxito, el sistema se ha utilizado en otros edificios de este país, como la catedral de Burdeos, el palacio de Châteaudun (región Centro) o incluso en edificios parisienses del siglo XIX.

Asimismo, según sus defensores, se trata de una técnica rentable a corto y largo plazo, ya que requiere menos gasto en personal y estructuras, así como una menor cantidad de materiales, y no necesita tratamientos posteriores. En este sentido, las fases del proceso pueden tardar una semana aproximadamente, tras la cual hay que esperar a que las bacterias hagan su trabajo.

Mortero biológico

Además de este papel protector, la biomineralización también puede utilizarse en labores de restauración. En este caso, las bacterias se mezclan con polvo de caliza, formando finalmente una especie de “mortero biológico”. Con este material, se pueden reparar pequeñas piezas desprendidas o rellenar cavidades u oquedades de la superficie caliza. Asimismo, la mezcla puede ir acompañada de pigmentos para que dicho mortero consiga el mismo color que el material de origen.

En cualquier caso, los expertos reconocen que la falta de formación de los especialistas en restauración impide por el momento la generalización de estos sistemas, a pesar del cada vez mayor número de grupos de investigación sobre el tema, especialmente en Italia, Francia, Alemania y Reino Unido. Por ejemplo, científicos de la Universidad Estatal de Milán lograron restaurar con este sistema frescos del siglo XIV atribuidos a Spinello Aretino y expuestos en el claustro del Camposanto de Pisa.

En España se han realizado algunos estudios, como en el Laboratorio de Análisis para la Restauración y Conservación de Obras de Arte de la Universidad Alfonso X el Sabio o el Grupo de Estudios Ambientales aplicados al Patrimonio Natural y Cultural de la Universidad de Santiago.

Por su parte, la Unión Europea está invirtiendo en diversos programas concretos que giran en torno a este tipo de “biosistemas”: Biobrush investiga cómo eliminar los depósitos salinos de los monumentos; Bioreinforce se centra en el reforzamiento de las estructuras pétreas; Coalition se basa en la Biología Molecular para conservar los bienes culturales; Bacpoles estudia los problemas de los microorganismos en la madera; Papylum o Vidrio observan los efectos en el papel y en las cristaleras, respectivamente; etc.
Fagoterapia y biodetergentes

Las bacterias también pueden ser las causantes de la degradación del patrimonio cultural. En este caso, se aplica la denominada “fagoterapia“: Unos virus que infectan y eliminan únicamente bacterias, eliminándolas sin perjudicar el material.

Asimismo, otro problema muy común en el mundo de la restauración es la eliminación de manchas y residuos. Aquí, los defensores de los “biosistemas” utilizan enzimas, unas proteínas complejas que provocan unos procesos químicos que permiten eliminar los restos orgánicos sin dañar la obra de arte. Ahora bien, para que el proceso funcione correctamente es necesario cumplir todas las condiciones del tratamiento, porque de lo contrario se puede incluso acabar perjudicando el material.




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Oscureciemiento Global

La contaminación atmosférica podría estar reduciendo la cantidad de luz en el planeta, provocando con ello diversos problemas medioambientales

La luz solar que llega a la superficie terrestre podría haber disminuido en las últimas décadas, según diversos estudios científicos. Este “oscurecimiento global”, provocado en gran parte por la contaminación atmosférica, podría estar dificultando procesos esenciales como la fotosíntesis de las plantas o el ciclo del agua, y que se esté subestimando el verdadero alcance del cambio climático.


Autor: Alex Fernández Muerza |

El oscurecimiento global se estaría generando al acumularse en las capas altas de la atmósfera partículas diminutas, provenientes en su mayor parte de la actividad industrial, la combustión de los motores o el uso de aerosoles, aunque sin olvidar agentes naturales como las cenizas de los incendios forestales o de las erupciones volcánicas. Algunos científicos han apuntado también a las estelas de humo de los aviones como otra posible causa más.


Dean Souglass
El fenómeno se produciría porque las nubes pueden reflejar en mayor o menor medida la luz solar dependiendo de la cantidad de ciertas partículas. De esta forma, la contaminación atmosférica habría aumentado su número, por lo que la cobertura nubosa de la Tierra devolvería al espacio más luz solar que antes.

Esta disminución de la cantidad de luz estaría afectando a procesos naturales, como la fotosíntesis, lo que provocaría que las plantas produjesen menos oxígeno y procesasen menos dióxido de carbono (CO2), acelerando el cambio climático. Asimismo, un estudio del Instituto Scripps de Oceanografía sugiere que el oscurecimiento global también estaría debilitando el ciclo del agua en el planeta, reduciendo así la lluvia y poniendo en peligro las reservas de agua dulce.

El oscurecimiento global estaría reduciendo la lluvia y poniendo en peligro las reservas de agua dulce

Aunque globalmente se estima una reducción lumínica de un 4%, que abarcaría las décadas de los años 50 a 90, se cree que sus efectos variarían según las regiones. En este sentido, los expertos en ciencias atmosféricas Leon D. Rotstayn y Ulrike Lohmann indican que la ausencia del monzón en el África sub-sahariana durante los 70 y 80 o la sequía del Sahel, que provocó una hambruna en la zona, se pudo deber a que la contaminación del hemisferio norte enfriaba el Atlántico.

En cualquier caso, diversas investigaciones también han detectado a partir de los años 90 una inversión del fenómeno. Por ejemplo, los análisis de los datos recientes tomados por la Red de Radiación a nivel de superficie (BSRN en sus siglas inglesas) revelan que la iluminación de la superficie del planeta habría aumentado en un 4% en la pasada década. Algunos científicos apuntan a la prohibición del uso de aerosoles por parte de los países desarrollados como responsable de ello.

Por otra parte, además de un oscurecimiento, el fenómeno también provocaría una reducción de las temperaturas en todo el planeta. Según algunos expertos, como Beate Liepert, de la Universidad de Columbia, no resultaría contradictorio con el aumento de las temperaturas inducido por el calentamiento global, sino que más bien los efectos del oscurecimiento global habrían estado enmascarando los datos, y por lo tanto, las consecuencias del cambio climático podrían ser mucho más catastróficas de lo que se predice con las actuales estimaciones. Por ello, diversos expertos coinciden en que el calentamiento global y el oscurecimiento global están relacionados, siendo su principal causante la contaminación atmosférica, por lo que para combatirlos conviene atacarlos en su conjunto.

No obstante, la complejidad de estos fenómenos impide realizar afirmaciones con rotundidad, y se requiere por tanto un mayor número de investigaciones a partir de métodos más precisos de medición y análisis. Por ejemplo, sólo se poseen datos para la superficie terrestre, por lo que se desconoce si se está o no produciendo un oscurecimiento sobre los océanos.

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