Biomateriales sorbentes para la limpieza de derrames de hidrocarburos en suelos y cuerpos de agua

Sorbent biomaterials for cleaning up hydrocarbon spills on soil and bodies of water

Este estudio esta encaminado a identificar y evaluar materiales orgánicos naturales que puedan ser utilizados como sorbentes en las operaciones de limpieza de derrames de hidrocarburos tanto en suelos como en cuerpos de agua. Se evaluó la capacidad de sorción de tres materiales: fibra de caña, fibra de coco y buchón de agua, con tres hidrocarburos: 35, 30 y 25°API, y dos tipos de agua: destilada y marina artificial, adaptando la norma ASTM F-726 y siguiendo la metodología sugerida por el protocolo canadiense “Oil SpilI Sorbents: Testing Protocol and Certification Listing Program”.Se encontró que los tres materiales evaluados tienen una capacidad de sorción igual o superior a un material comercial contra el cual fueron comparados. Se observó que los resultados de la capacidad de sorción dependían de algunas variables como la viscosidad del hidrocarburo, granulometría (tamaño de partícula en malla tyler) y estructura del material. En la sorción de agua, la fibra de caña fue la que mostró la mayor hidrofobicidad, a diferencia del buchón, el cual es bastante hidrofílico. Por otro lado, se determinó y modeló la cinética de sorción de los materiales con los tres hidrocarburos, 35, 30 y 25°API. Se encontró que los materiales alcanzan su saturación en menos de un minuto, lo que permite tener una alternativa rápida para la limpieza y control de derrames de hidrocarburos. Finalmente, se realizó un tratamiento térmico a los materiales con el fin de mejorar su hidrofobicidad y comportamiento en derrames sobre cuerpos de agua. La fibra de caña fue el material que presentó mejores resultados con el tratamiento térmico, seguido por el buchón de agua; la fibra de coco no presentó un cambio significativo en su hidrofobicidad.

Introducción

Los accidentes que han producido derrames de petróleo y productos refinados, al igual que las emisiones atmosféricas tóxicas como consecuencia de explosiones e incendios, han causado daños ambientales importantes a los ecosistemas en las áreas donde ocurren los incidentes. Dichas áreas generalmente se encuentran cerca a zonas de importancia y fragilidad ecológica como parques nacionales, reservas de fauna, cuencas hidrográficas y asentamientos urbanos (Origel y Torres, 2002).

Se han podido detectar numerosos casos de derrames terrestres, marítimos y lacustres, debidos al manejo irregular de sistemas de bombeo, transporte en tuberías, almacenamiento en tanques, manejo de plantas, transporte marítimo y terrestre (Origel y Torres, 2002), pérdidas por roturas de los oleoductos ya sean accidental o intencionalmente, colisiones, encallamientos y muchas causas más (Itopf, 2005).

De otro lado, en la producción, transporte y refinación del crudo, así como de sus derivados, se estima una pérdida de 2,4 millones de barriles anuales derramados a través de fugas con diversa magnitud, que equivalen a 6.523 bbl/d, de los cuales la mayoría se incorpora en forma directa al medio ambiente (Ecopetrol, 1999); esto provoca contaminación de aguas superficiales y subterráneas, la alteración de los ciclos de agua y suelo y la contaminación de la atmósfera a nivel local y global (ICP, 2002).