CO2, CONTAMINANTE ATMOSFERICO

Aguirre Aliaga Jhonny, Cuadros Gómez Pamela

Estudiantes de la Facultad de Ingeniería Ambiental y de RR.NN - Universidad Nacional del Callao.

RESUMEN

La contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más importantes, y es resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta contaminación son diversas, pero el mayor índice es provocado por las actividades industriales, comerciales, domésticas y agropecuarias.

La combustión empleada para obtener calor, generar energía eléctrica o movimiento, es el proceso de emisión de contaminantes más significativo. Existen otras actividades, tales como la fundición y la producción de sustancias químicas, que pueden provocar el deterioro de la calidad del aire si se realizan sin control alguno.

El aire puro es una mezcla gaseosa compuesta por un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de diferentes compuestos tales como el argón, el dióxido de carbono y el ozono. Entendemos pues por contaminación atmosférica cualquier cambio en el equilibrio de estos componentes, lo cual altera las propiedades físicas y químicas del aire.

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Palabras Claves: Contaminación Ambiental, CO2, Contaminación del Aire, CO2 y Salud----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ABSTRACT

Air pollution is one of the most important environmental problems, and is the result of human activities. The causes of this pollution are varied, but the highest incidence is caused by industrial, commercial, domestic and agricultural activities.

The fuel used for heat, generate electricity or movement, is the process of issuing more significant pollutants. There are other activities, such as casting and production of chemicals, which can cause deterioration of air quality if performed without any control.

Clean air is a gaseous mixture composed of 78% nitrogen, 21% oxygen and 1% of various compounds such as argon, carbon dioxide and ozone. We understand air pollution because any change in the balance of these components, which alters the physical and chemical properties of air.

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Key words: Environmental Pollution, CO2, Air Pollution, CO2 and Health------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. ORIGENEl CO2 atmosférico se encuentra en un porcentaje del 0.03% estando en condiciones de equilibrio gaseoso. al alterar dicho equilibrio estos porcentajes aumentan debido a la actividad antropogénica. El dióxido de carbono (CO2) desempeña un importante papel en el ciclo del carbono en la naturaleza. Dada su presencia natural en la atmósfera y su falta de toxicidad, no deberíamos considerarlo una sustancia que contamina, sin embargo sí es considerado contaminante porque es el principal responsable del efecto invernadero y además su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques, siendo por esto uno de los gases que más influye en el importante problema ambiental del calentamiento global del planeta y el consiguiente cambio climático.Aunque la mayor parte del monóxido de carbono (CO) presente en la atmósfera es de tipo secundario, ya que procede de la oxidación del metano que se origina por la putrefacción de la materia orgánica, la actividad humana lo genera en grandes cantidades siendo, después del CO2, el contaminante emitido en mayor cantidad a la atmósfera por causas no naturales. El CO de origen antrópico es un contaminante primario que procede, principalmente, de la combustión incompleta de la gasolina y el gasoil en los motores de los vehículos. Es tóxicoporque envenena la sangre impidiendo el transporte de oxígeno. Una pequeña proporción del CO se elimina de forma natural por oxidación a CO2. Para

reducir su emisión se han desarrollado sistemas de reactores de escape para completar el proceso de combustión en los que el CO se convierte en CO2 y los hidrocarburos en CO2 y H2O.entre las causas de origen natural tenemos la siguiente:

ORIGEN NATURAL:Es proveniente de la respiración de los organismos las cuales degradan la glucosa para obtener energía y genera un producto final que es el co2 el cual por cada mol de glucosa se obtienen seis moles de co2 de acuerdo a la siguiente reacción de oxidaciónC6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38 ATPuna mol de glucosa representa 180g lo que equivale en co2 a 264g de co2 convirtiendo estas cantidades se obtendría una gran cantidad de co2 que se emite al ambiente por solo la respiración celular de los organismos.otra fuente natural de emisión de co2 es la proveniente por volcanes que entre otro gases emite SOX, NOX y partículas la cual mantiene los porcentajes de CO2

en equilibrio.ORIGEN ANTROPOGENICOLa principal emisión de co2 al ambiente es la generada por las industrias que queman carbón, diesel, petróleo u otro hidrocarburo proveniente de carbón fósil, esta combustión genera co2 solo en España que es un país que regula la cantidad de emisión de co2 al ambiente logra emitir 5 tn de co2 por año.Otra gran fuente de emision de co2 al ambiente es la generada por la combistion de los automoviles uso de combustibles fósiles, que son la principal fuente energética a nivel

global. Un ejemplo de ellos es el petróleo, a partir del cual se elabora la gasolina. Uno de los principales problemas que plantea la utilización del petróleo es la distribución geográfica de las reservas existentes, que constata que los mayores productores no son los mayores consumidores. Esto provoca problemas económicos que generan problemas sociales, políticos e incluso conflictos bélicos por el control de las reservas de petróleo. Además, el consumo de petróleo es creciente, por un lado para obtener energía y porotro para afrontar la cada vez mayor movilidad motorizada (consecuencia en gran parte de la producción y el consumo a escala global). Otro importante inconveniente de la utilización del petróleo como fuente energética principal, es la limitación de sus reservas y las graves consecuencias ambientales generadas por su utilización. El uso de combustibles fósiles provoca la emisión de gases (CO2 principalmente) que, junto con otros provenientes de otras actividades, producen graves cambios en el medio, teniendo como principal consecuencia el recalentamiento de la atmósfera. La producción y el consumo global provocan una mayor movilidad motorizada, lo que produce una mayor emisión de estos gases. Además, la necesidad de transportar el petróleo por todo el mundo, y a los lugares donde se producen los derivados (gasolina, alquitrán, plásticos, fibras sintéticas etc.) no sólo conlleva el incremento del gasto energético, sino que también aumenta el riesgo de que se produzcan accidentes en su transporte, que den lugar a escapes de oleoductos o vertidos de miles de toneladas de petróleo al mar.

PROCESOEMISION

( Mt CO2/año)

ENERGIA 10539PROD CEMENTO 932

REFINERIA 798IND. SIDERURGICA 646

IND PETROQUIMICA 379REF DE PETROLEO 50

BIOETANOL Y BIONENERGIA 91OTRAS FUENTES 33

TOTAL 13468FUENTE: La Captación y el Almacenamiento de Dióxido de Carbono.

2. EFECTOS A LA SALUDEl dióxido de carbono es un asfixiante simple que actúa básicamente por desplazamiento del oxígeno y que a elevadas concentraciones (>30.000 ppm) puede causar dolor de cabeza, mareos, somnolencia y problemas respiratorios, dependiendo de la concentración y de la duración de la exposición. Es un componente del aire exterior en el que se encuentra habitualmente a niveles entre 300 y 400 ppm, pudiendo alcanzar en zonas urbanas valores de hasta 550 ppm. El valor límite de exposición profesional (LEP-VLA) del INSHT para exposiciones diarias de 8 horas es de 5.000 ppm con un valor límite para exposiciones cortas de 15 minutos de 15.000 ppm. Estos valores son difíciles de encontrar en ambientes interiores no industriales como son oficinas, escuelas y servicios en general. En la práctica, en estos recintos se encuentran valores de 2.000 y hasta 3.000 ppm. Si se superan estos niveles puede deberse a una combustión incontrolada, en cuyo caso el riesgo para la salud puede no ser debido al dióxido de carbono sino a la presencia de otros subproductos de la combustión, principalmente el

monóxido de carbono (CO), cuyo límite de exposición es muy inferior (25 ppm).Si escasea el oxigeno y hay un excedente de dióxido de carbono, primero se destruyen las neuronas, que son las células más sensibles de nuestro organismo; con un 20% de O2 y un 0,07% de CO2 ya aparecen síntomas de fatiga, perdida de rendimiento, dolor de cabeza y aumento del ritmorespiratorio; a medida que se agrava la situación, se producen dificultades respiratorias y finalmente, con un 15% de O2 y un 5,4% de CO2, la asfixia.El contenido de CO2 no debería sobrepasar de forma duradera el 0,07% (700 ppm). Al abordar la cuestión de la ventilación hay que tener en cuenta que en las grandes ciudades el contenido de CO2 del aire es bastante más elevado que en un entorno rural y puede resultar difícil mantener dicho contenido de forma prolongada por debajo de los 700 ppm en el interior de la vivienda”cuadro sobre los niveles de ceo en diversas situaciones

1001000

10000100000

1000000

PPM DE CO2

Fuente: Sauter‐Cumulus GmbH, mediciones IBN.

EFECTOS AGUDOS SOBRE LA SALUD

es posible que los siguientes efectos agudos (a corto plazo) sobre la salud ocurran inmediatamente o poco tiempo después de la exposición al CO2 El contacto puede irritar y quemar la

piel y los ojos. La exposición al CO2 puede causar

dolor de cabeza, mareo, dificultad para respirar, temblores, confusión y tintineo en los oídos. A niveles mayores la exposición puede causar convulsiones, coma y muerte.

EFECTOS CRONICOS SOBRE LA SALUDlos siguientes efectos crónicos (a largo plazo) sobre la salud pueden ocurrir algún tiempo después de la exposición al CO2 y pueden durar meses o años RIESGO DE CANCER: según la

información de que actualmente se dispone el departamento de salud y servicios para personas mayores de New Jersey, no se han realizados pruebas para determinar si el CO2 tiene la capacidad de causar cáncer en animales.

RIESGO PARA LA REPRODUCCION: es posible que el CO2 cause daño al feto en desarrollo.

3. EFECTOS AL AMBIENTELas investigaciones científicas indican que, aparentemente, la cantidad de CO2

atmosférico había permanecido estable durante siglos, en unas 260 ppm (partes por millón). En los últimos 100 años el CO2 en la atmósfera ha ascendido a 350 ppm a causa del uso indiscriminado de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y sus derivados). Lo significativo de este cambio es que pudiera provocar un aumento de la temperatura de la superficie de la Tierra a través del proceso conocido como efecto invernadero. 

El CO2 atmosférico tiende a impedir el

enfriamiento normal de la Tierra, absorbiendo las radiaciones que usualmente ésta emite y que escapan al espacio exterior. Como el calor que escapa es menor, la temperatura global de la superficie de la Tierra, aumenta. Un calentamiento global de la atmósfera tendría graves efectos sobre el medio ambiente.

Aceleraría la fusión de los casquetes polares, haría subir el nivel de los mares, cambiaría el clima, alteraría la vegetación natural y afectaría las cosechas. Estos cambios, a su vez, tendrían un enorme impacto sobre la civilización humana. 

Desde 1850 hasta el presente se ha producido un aumento en la temperatura global de cerca de 1 °C. Algunos científicos rechazan las teorías del calentamiento, y atribuyen la subida de la temperatura a fluctuaciones normales del clima global. Sin embargo, otros predicen que el aumento de la concentración en la atmósfera de CO2 y otros “gases invernadero” dará origen a que las temperaturas continúen subiendo. Las estimaciones van de 2 a 6 °C para mediados del siglo xxi.

Para restringir las emisiones de gases invernadero, principalmente CO2, se rubricaba en diciembre de 1997 el protocolo de Kyoto, donde los países firmantes se comprometían a reducir estas emisiones en una media de 5,2% hasta el 2012 respecto a los niveles de 1990. Sin embargo, según un informe de Naciones Unidas, las emisiones de gases contaminantes, sobre todo de CO2, aumentarán en los países industrializados en un 17% en los próximos 10 años a pesar de los compromisos por reducirlos. Estados Unidos, principal emisor de CO2

del mundo, no ha firmado el protocolo

porque considera que los perjuicios para su economía son mayores que los supuestos beneficios para el medio ambiente. No obstante, el Protocolo podría originar grandes ganancias para aquellos países que desarrollen tecnologías ecológicas y para los que emiten menos gases con efecto invernadero de lo permitido, puesto que todo ello se podrá vender a aquellos países que no cumplen con los objetivos.

4. EQUIPOS DE MEDICION DEL CO2-Medidor de CO2 PCE-755: Medidor de CO2 portátil económico con el que puede comprobar la calidad del aire en interiores. El medidor de CO2 tiene una pantalla dual con 3 parámetros simultáneos para CO2, temperatura y humedad.-Medidor de CO2 PCE-AC 3000: Medidor de CO2 con indicador de temperatura con un rango de medición de CO2 de 0-3000 ppm.-Medidor de CO2 PCE-AC 4000: Medidor de CO2 para medir la calidad de aire en el interior, mide la concentración de CO2, temperatura y humedad.-Medidor de CO2 PCE-AC 2000: Medidor de CO2 para instalaciones, escuelas, oficinas e instituciones públicas, rango de medición hasta 3000 ppm.-El medidor de CO2 RLA 100 es un instrumento de medida económico para detectar el dióxido de carbono (CO2). El medidor de CO2 protege de los gases incoloros e inodoros que son peligrosos para la salud, y que se utilizan en la industria alimentaria, en la industria metalúrgica, en los procesos químicos y en la gestión de residuos. 

5. CONCLUSIONES

El dióxido de carbono se encuentra normalmente en la atmósfera ya que se produce durante la espiración de los seres vivos. Este se elimina mediante la fotosíntesis de los vegetales, pero la industria y los incendios suben el nivel considerablemente sin que se pueda reducir su concentración.El CO2 absorbe la radiación infrarroja, provocando el calentamiento del planeta también llamado efecto invernadero, El efecto invernadero es una condición natural de la atmósfera de la tierra, tales como los vapores de agua, CO2 y el metano, pues ellos atrapan el calor del sol en las capas inferiores de la atmósfera. Sin embargo, a estos gases los humanos suman contaminantes que resultan en una acumulación de gases en la atmósfera siendo el más importante producido por la actividad humana el CO2, el cual es liberado cuando se queman materiales que contienen carbono, tal como el carbón, petróleo o leña estos gases permanecen en la atmósfera por más de 100 años.

6. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA- Efectos Ambientales de los

Incrementos Atmosféricos de Dióxido de Carbono, Arthur B. Robinson, Ph.D.

- Ministerio de Fomento, Instituto Geografico Nacional. Gobierno de españa, produccion de CO2.

- Antón Schneider, Institut fur Baubiologie + Oekologie (IBN), www.baubiologie.de

- Departamento de salud y servicios para personas mayores de New Jersey "Hoja informativa de las sustancias peligrosas" "dioxido de carbono"

http://www.profesorenlinea.cl/ ecologiaambiente/Contaminacion_atmosferica.htm

http://www.madrimasd.org/blogs/ ciencianuclear/2007/07/02/69189

https://www.pce-instruments.com/espanol/instrumento-de-medida/medidor/medidor-de-co2-kat_72339_1.htm