La lluvia ácida

“La hipótesis de Gaia1 dice que la temperatura, el estado de oxidación, de acidez y algunos aspectos de las rocas y las aguas se mantienen constantes en cualquier época, y que esta homeostasis2 se obtiene por procesos cibernéticos3 llevados a cabo de manera automática e inconciente por la biota4.”

James E. Lovelock

Introducción

Las decisiones que toman los gobiernos están, siempre, atadas al favor que ellas puedan suscitar en las masas. Por otra parte, el humor de estas depende de todos los factores que pueden influir sobre ellas generando la opinión pública, la opinión del pueblo.

Se dice que la mentira tiene patas cortas. Sin embargo, ello será cierto siempre y cuando exista algún camino abierto hacia la verdad. Aún, en ese caso, cuando sea posible contrastar la verdad con la mentira, el triunfo dependerá de los medios con que cada contendiente cuente. Si no existe un balance entre las fuerzas que gobiernan y las que se oponen es muy difícil que, aún estando en la oposición, se opte por la verdad. Simplemente, se disputará sobre la capacidad de control de la opinión pública a expensas de la verdad.

La mayor parte de las veces la verdad no tiene cabida si no encaja con las creencias preexistentes.

Muchas han sido las personas con las que, gracias a Internet, tuve el placer de comunicarme e intercambiar opiniones sobre el tema de las “papeleras” de Fray Bentos. Algunas de ellas han sido vecinos de Gualeguaychú, quienes me han contado como transcurren las cosas por esos pagos. Es así, que me entero sobre uno de los grandes temores de los habitantes de la ciudad entrerriana: la amenaza de la lluvia ácida. Castigo bíblico que sería ejecutado por las empresas productoras de celulosa.

Es esta, en consecuencia, una contribución con criterio de alquimista. Que tiene la intención de poner este ácido problema dentro de las dimensiones en que, a mi juicio, debería estar.

La Tierra se autorregula

En su libro, Las edades de Gaia, Lovelock nos cuenta que en el Arcaico (período más antiguo del Precámbrico) la atmósfera terrestre carecía de oxígeno (O2) y que éste comenzó a acumularse a partir de la aparición de los primeros microorganismos que comenzaron a sintetizarlo con la ayuda de la luz del sol (fotosíntesis).

El oxígeno era un tóxico letal para la vida que, en ese entonces, predominaba en el planeta. Ello constituyó, sin dudas, una real catástrofe ecológica. Hoy la biota anaeróbica se refugia en lugares, tan recónditos como nuestro intestino, donde el gas deletéreo no la alcance.

Con el tiempo la cantidad de oxígeno llegó a constituir el 21% del aire que respiramos. La tierra se recompuso de aquella
hecatombe. Y, en su evolución, llegó a nuestros días con el hombre como parte de la biota actual.

Nuestro planeta ha sorteado muchos acontecimientos de dimensiones apocalípticas, ha sobrevivido, se ha transformado, ha evolucionado.

Más allá de la validez que tuviera la teoría de Gaia, cuando afirma que la tierra es un organismo vivo, homeostático, lo cierto es que la tierra ha sido eficaz en regular la composición del aire desde hace mucho tiempo atrás hasta el presente. Incluso la cantidad de CO2 (dióxido de carbono) oscila a lo largo del año en resonancia con la variación estacional de la biomasa (disminuye en primaveraverano y crece en invierno).

A pesar del ataque desaforado contra la industria, de algunos grupos ecointegristas, ha sido la actividad agrícola-ganadera la que ha producido los mayores cambios en la superficie terrestre. Enormes modificaciones, que Gaia ha sabido asimilar admirablemente.

En estos días, el eucalipto es acusado de exótico invasor de nuestras tierras. Sin embargo, los Torquemada del ecologismo integrista parecen ignorar que el trigo, la soja (un auténtico monocultivo), la papa y el maíz (ambos del altiplano), el arroz, la caña de azúcar, la alfalfa, las vides, las vacas, las ovejas (incluido el corderito patagónico), los cerdos, las gallinas, entre otros, son todos especimenes exóticos que han modificado profundamente el paisaje. Si fueran consecuentes con su propia irracional intolerancia deberían quemar arrozales en Entre Rios o trigales en Uruguay o sacrificar cerdos y vacas en ambas orillas.

Ocurre que, toda esa pléyade de invasores exóticos, son considerados, actualmente, parte del paisaje natural, como los montes de eucaliptos de la pampa húmeda. ¡Afortunadamente, la Pampa hoy no sólo tiene el ombú!

En definitiva, la tierra posee una gran capacidad para amortiguar perturbaciones externas (el choque con un meteorito) o perturbaciones internas (la explosión del volcán Krakatoa o la lluvia ácida en algunas regiones muy industrializadas, o la sustitución de los pastizales pampeanos por el ondulante y aúreo mar de trigo). Es cierto que si la perturbación fuera muy grande podría no ser amortiguada y sería, entonces, capaz de empujarnos hacia un nuevo estado estacionario.

Lo dicho en los párrafos anteriores nos provee argumentos que, en principio, permiten extraer un criterio para definir la contaminación. Así, diremos que la actividad humana contamina cuando sus excreciones no son amortizables por el ambiente.

En relación a los cambios que tienen origen en su actividad, el hombre puede y debe hacer lo posible por morigerar sus efectos. No tanto, porque la naturaleza no pueda con ellos, sino porqué el hombre, en algunas regiones, no podría soportarlo.

Hasta el presente su capacidad para modificar la naturaleza, la cual creció exponencialmente a partir de la revolución industrial, le ha permitido multiplicarse hasta ser la especie dominante.

En la figura puede verse como ha crecido la población mundial entre el año 1200 y el 2000. Y el efecto que tuvo la revolución industrial desde mediados del siglo XVIII. Ello significó la invasión del planeta por más de 6000 millones de almas.

El origen de la lluvia ácida

El agua pura, H2O, se encuentra parcialmente disociada: H2O ——- OH^1- + H¹⁺.

El hidrógeno positivo, H¹⁺, es a quien se debe la acidez. Los químicos, para medir la acidez, inventaron el pH. Este puede variar entre 1 y 14. El agua pura, se dice que es neutra y su pH = 7. Si el agua contiene otras sustancias que disminuyen el pH por debajo de 7, tendremos agua ácida. Normalmente el agua de lluvia es ácida, debido al dióxido de carbono que al disolverse en agua aumenta la cantidad de H⁺ (aumenta su acidez) haciendo el pH = 5,5. Sin embargo, la presencia de otras sustancias puede aumentar aún más la acidez (disminuir el pH). Si esto ocurre, esta lluvia ácida daña la vegetación. Si la lluvia ácida es persistente puede llevar a la muerte de la flora.

La actividad industrial emite gases a la atmósfera que pueden hacer que la lluvia sea dañinamente ácida.

En la figura anterior puede verse que SO₂ (dióxido de azufre), NO_x (oxidos de nitrógeno, la x puede ser 1 o 2) y compuestos orgánicos volátiles (VOC) son producidos por la actividad industrial. Los dos primeros son los causantes de la lluvia ácida.

El NO o el NO₂ pueden, con el agua de las nubes formar acido nítrico (HNO₃) y el SO₂ puede conducir a la formación de ácido sulfúrico (H₂SO₄). Ambos mecanismos requieren de la intervención de la luz solar.

Los óxidos de nitrógeno se producen en todo proceso de combustión que ocurra a temperatura suficientemente alta.

En el aire que respiramos, además de 21% de O₂, hay 78% de nitrógeno (N2). Si la temperatura es adecuada (alta) el nitrógeno se oxida, se combina con el oxígeno, N₂(gas) + O₂(gas) ——-NO o NO₂ , y se producen los óxidos.

En cambio el SO₂ se produce cuando los combustibles que se queman contienen azufre (S) en alguna forma. En el caso de las plantas de celulosa el SO₂ se forma también en el proceso de “pulpado”.

El combustible más usado, en la industria, en el norte de América y Europa es el carbón. Este contiene suficiente azufre como para convertir a ese combustible fósil en la principal fuente de SO₂ (precursor de la lluvia ácida). También, los combustibles derivados del petróleo contienen azufre. Algunos petróleos poseen más azufre que otros. Entre los que más azufre tienen se encuentra el petróleo venezolano. Eso implica que la importación de gasoil de ese origen debería haber aumentado la cantidad de SO₂ que arrojamos al ambiente.

Es posible disminuir la cantidad de SO₂ expulsado a la atmósfera con métodos adecuados de retención. Esto se hace hoy en muchas industrias, especialmente en la de pulpa de celulosa, con bastante éxito. La formación de óxidos de nitrógeno (NOx) es posible disminuirla controlando la temperatura de la combustión y en algún caso introduciendo, también, adecuados catalizadores.

Principales fuentes de precursores de lluvia ácida

El gráfico muestra que la principal fuente de óxidos de nitrógeno (NOx) era, en 1992 (USA), el transporte automotor (44%) seguido de las centrales térmicas de producción de electricidad (32%), un 19% provenía de diversas fuentes no industriales y el restante 5% correspondía al resto de la industria, donde debe incluirse la producción de celulosa.

En la figura podemos apreciar que la principal fuente de SO₂, en 1992, era otra vez lascentrales térmicas de electricidad que contribuían con el 69,4%.

Desde entonces, en USA, se implementó un programa de reducción de emisiones que en el caso del dióxido de azufre ha dado buen resultado. Las emisiones totales han caído notablemente.

En la siguiente figura puede apreciarse como han disminuido las deposiciones de azufre (lluvia ácida de ese origen) desde el período 1989-1991 hasta 1999-2001 (USA). Aquí los rojos indican mayores deposiciones y los verdes menores.

Vale la pena comentar una experiencia personal. Durante casi 20 años he viajado a la región sur del lago Michigan (zona de alta deposición de azufre) con regular frecuencia, sin embargo, nunca pude ver evidencias del efecto de la lluvia ácida en los bosques locales.

Al mismo tiempo en el diagrama de torta, de la izquierda, podemos ver que las regulaciones han cambiado también la distribución de orígenes. De tal forma que las centrales termoeléctricas han abandonado el primer lugar. Y ahora la mayor fuente de dióxido de azufre es la industria de la fundición (smelters).

Otro hecho muy interesante es que la industria celulósica sigue sin ubicarse entre las fuentes más importantes de producción de SO₂.

Por otra parte, del 2002 Annual Progress Report on The Canada-Wide Acid Rain Strategy for Post 2000 se puede obtener información interesante. Se puede ver que para las provincias de British Columbia, Québec y New Bunswick, que son las productoras de pulpa de celulosa en Canadá, la contribución de esta industria a la producción total de SO2 oscila entre el 6 y 9%.

Finalmente, veamos el mapa de USA donde se muestra la distribución geográfica de los molinos productores de pasta celulósica y comparémoslo con el mapa donde se muestra la distribución de la acidez de la lluvia. Al hacerlo se aprecia con claridad que la zona de mayor acidez de la lluvia corresponde al noreste y es la zona sur, donde se concentra la mayor parte de las plantas productoras de pulpa, donde la acidez de la lluvia es notablemente menor.

En las zonas rojas el pH de la lluvia es menor, indicando que, en estas, la precipitación es más ácida. En tanto que las zonas azules corresponden a las regiones menos contaminadas donde el pH es 5,5 correspondiente a una lluvia que sólo contendría CO₂. Conviene notar que este mapa corresponde a datos de 1992. En la actualidad las zonas afectadas por la lluvia ácida se han reducido como indica el mapa anterior que muestra la deposición de azufre.

La conclusión final es que difícilmente las plantas de celulosa de Fray Bentos se conviertan en una fuente, suficientemente importante, de gases precursores de lluvia ácida. La vegetación de la región se mantendrá sin alteraciones notables y, con ello, toda otra actividad que dependa de su salud, como es el caso de la apicultura.

Esta nota es, en todo caso, un informe incompleto sobre el tema, pero, a mi juicio, debería servir como estimulante para disipar temores infundados.

1 Gaia es una diosa griega que personifica la fertilidad de la tierra. Gea es la versión latina de Gaia.
2 Homeostasis es la capacidad para el mantenimiento de la constancia en las funciones de un organismo o en las interacciones entre los individuos de una comunidad , bajo condiciones no estables del medio.
3 Cibernética: se refiere al funcionamiento de las conexiones nerviosas en los seres vivos, controlando el mecanismo de la transmisión de mensajes.
4 Biota: conjunto de todos los seres vivos de una región.

Por: Dr.Mario R. Féliz
Profesor Titular Química Inorgánica
Universidad Nacional de La Plata
Investigador Principal de la CICBA
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