Transporte eléctrico - Salud publica 2º Parte
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1 Transporte eléctrico: un aporte a la salud pública (Segunda parte: Polución química) El motor de combustión interna y su impacto sobre la salud de la población: Polución química Teniendo en cuenta que una persona adulta inhala diariamente en promedio 13,5 kg de aire, queda en claro la importancia que tiene la presencia de contaminantes tóxicos en el aire. Los efectos de un contaminante dependen en gran medida de su concentración en el aire y del tiempo de exposición al mismo. Importancia de la respiración Todos los seres vivos respiramos. Necesitamos del oxígeno para que se efectúen las reacciones de combustión dentro de nuestras células. Durante esa combustión se libera energía que es almacenada en forma de compuestos químicos. Esa es la energía que utilizamos para que se lleven a cabo todas nuestras funciones vitales, desde el crecimiento celular, la reproducción celular, la regulación de los impulsos nerviosos, el latido cardíaco, la circulación de la sangre y fluidos, la digestión, la reproducción, la excreción y también la respiración misma. Los seres humanos respiramos a través de los pulmones, los peces a través de branquias, los vegetales y los seres microscópicos usan otros mecanismos, pero todos respiran con la misma finalidad: obtener energía para la vida. A pesar de que respiramos oxigeno este también puede llegar a ser perjudicial para nuestra salud. El oxigeno es esencial para la vida humana, pero como cualquier otra criatura nosotros fuimos diseñados para funcionar en un entorno específico y de una forma adecuada a ese entorno. Una sobredosis de cualquier gas nos perjudica y el oxigeno no es una excepción. La composición del aire está determinada por los siguientes valores, alrededor de un 21% de Oxígeno y un 78% de Nitrógeno, junto con una pequeña cantidad de otros gases, entre los que destacan el Dióxido de Carbono, el Vapor de Agua, el Ozono y los Gases Inertes. El Oxígeno, el Hidrógeno y los Gases Inertes, se encuentran en una proporción prácticamente constante, formado una mezcla gaseosa próxima del suelo llamada Aire Seco. Es por eso que no podemos respirar el helio, los gases nobles o inertes, estos poseen su última capa de electrones completa y por ello no se unen ni reaccionan con otros elementos. El Oxigeno es regenerado por el proceso de la fotosíntesis. Además de ser utilizado por las plantas y animales, el Oxígeno participa en la descomposición de la materia orgánica y en la oxidación de metales y minerales del suelo. 2 Por su parte, el Dióxido de Carbono, el otro gas que se recicla a través de la fotosíntesis y la respiración, participa en la formación de manera orgánica vegetal y contribuye a retener el calor solar en la atmósfera. Ahora bien, el Nitrógeno disuelve el Oxigeno haciéndolo respirable. Si su proporción en el aire variara, el exceso del Oxigeno dañaría los seres vivientes. El Nitrógeno atmosférico puede también ser fijado por ciertas bacterias para producir compuestos nitrogenados que fertilizan el suelo. De ahí se recicla a lo largo de la cadena trófica(La cadena trófica describe el proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las diferentes especies de una comunidad biológica). Los Gases Inertes como el Argón, Helio y Neón, son muy estables químicamente. No forman compuestos, el Argón es más abundante en el aire. El oxigeno tiene la propiedad de ser soluble en la sangre una vez ingresado a nuestro cuerpo, en los pulmones ocurre una reacción química donde se combina con la sangre (los globulos rojos) y viaja de este modo por el torrente sanguíneo hasta las diferentes células, donde este es utilizado y luego liberado en forma de dióxido de carbono y sale de nuestro cuerpo de la misma forma en que entro. A este se le suma un vapor de agua metabólica la cual se libera por la nariz. Otra característica importante del oxigeno es que ayuda a que se mantenga el pH ( pH es una medida de acidez o alcalinidad de una solución) de la sangre, algo muy importante, y esto es regulado con la cantidad de oxigeno que haya en ella. La reacción química global de la respiración es la siguiente: C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía La respiración no es solamente una actividad de los pulmones. Todo el organismo respira a través del pulmón. Quien captura el oxígeno y quien expulsa el anhídrido carbónico es todo el organismo. Sus miles de millones de células consumen oxígeno incansablemente para liberar de los azúcares la energía necesaria e indispensable para realizar sus actividades. Fotosíntesis, la regeneración del oxigeno La fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. 3 La fotosíntesis es el conjunto de reacciones gracias a las cuales las plantas verdes a partir de la energía luminosa transforman el agua y el anhidrido carbónico en oxígeno y sustancias orgánicas ricas en energía. Sin el proceso de la fotosíntesis no sería posible la presencia del oxigeno en la atmosfera. Son muchos los seres vivos que dependen del oxigeno que se libera durante la fotosíntesis. Y no solo del oxigeno desprendido sino que la mayor parte de estructuras de los seres vivos para su desarrollo necesitan los productos orgánicos formados durante la fotosíntesis junto a materia inorgánica del propio media ambiente. Por tanto puede decirse que la materia que forma a los seres vivos está formada por materia orgánica. Pero quizá el humano depende de forma más directa de la fotosíntesis que el resto de los animales, las plantas y animales emplean el oxigeno con una misión única de subsistencia mientras que el hombre no solo necesita la fotosíntesis para existir sino la creciente demanda de alimentos, el aumento de las necesidades hace que dependamos de una mayor cantidad de oxigeno y por tanto de fotosíntesis Factores que contaminan la respiración La contaminación es la alteración nociva del estado natural de un medio como consecuencia de la introducción de un agente totalmente ajeno a ese medio (contaminante), causando inestabilidad, desorden, daño o malestar en un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia química, energía (como sonido, calor, o luz). 4 La contaminación del aire es cualquier alteración de su composición natural, por la presencia en la atmósfera de compuestos que tienen efectos adversos sobre el ser humano y sus bienes materiales, así como también sobre los animales y las plantas. Las principales sustancias que el ser humano emite al aire son gases nocivos y partículas sólidas o líquidas: Los gases. Los principales son los óxidos de azufre y los de nitrógeno, el amoníaco, el metano, el CO2, el monóxido de carbono y los CFC (gases persistentes en frigoríficos, aerosoles y aire acondicionado). Las partículas. Las más nocivas son los humos y las cenizas generados en los combustibles, los aerosoles y nieblas que escapan de ciertas industrias químicas, el polvo de minas o el polen de las plantas… Un agente contaminante por excelencia es el Transporte Automotor (con motor térmico), el cual aporta tanto gases como partículas. En muchas áreas urbanas, los vehículos de motor térmico son los mayores responsables de la producción gases contaminantes a nivel del suelo. Muchos contaminantes presentan un valor umbral, que es la concentración máxima de una sustancia a la cual la gente puede estar expuesta sin que aparezcan efectos adversos sobre la salud. Por el contrario los compuestos cancerígenos no poseen un valor umbral, es decir su sola presencia en el aire presenta un riesgo para la salud, en consecuencia su nivel debe ser cero. La mayoría de los contaminantes poseen valores permisibles de exposición es decir las concentraciones consideradas seguras. (por ejemplo: para el monóxido de carbono (CO) la concentración máxima permisible es de 9 partes por millón (ppm)). Por ejemplo: La Contaminación Ambiental de la ciudad de Lima (Perú),producido por el parque automotor, se ha convertido en un problema bastante álgido ya que el aire que respiran está bastante contaminado con partículas de plomo producido por los combustibles usados por las unidades del parque automotor. Los indicadores de julio del 2001en cuanto al dióxido de nitrógeno (NO2) refieren que su presencia en el aire llegó a 236.66 mg/m3, cuando el límite permisible es de 100 mg/m3. En enero del 2002 los niveles de NO2 eran de 177.19 mg/m3 . En el siguiente cuadro se describen los efectos sobre la salud de los principales contaminantes químicos presentes en la atmósfera de las grandes urbes: 5 Especie Hidrocarburos Efectos sobre la Salud Participan en la formación del smog y algunos de ellos son cancerígenos (ej.: alfa – benzopireno, metil – colantreno) Tos, neumonía, asma y bronquitis. Algunas partículas son tóxicas por sus características físicas o químicas. Una alta concentración de partículas en el aire , aunque no sean tóxicas, puede superar la capacidad normal de los pulmones para eliminarlas, perjudicando la respiración. Partículas Óxidos de Azufre (SOx) Óxidos de Nitrógeno (NOx) Plomo (Pb) Pueden actuar junto a otros contaminantes, absorbiendo sustancias tóxicas o transportando bacterias, virus o alérgenos. Las partículas que presentan mayor riesgo para la salud son las que permanecen durante más tiempo suspendidas en el aire, aumentando así la probabilidad de ser inhaladas. Los humos del tabaco, de los escapes y de los incineradores, sirven como transporte de hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA) con efectos cancerígenos. Las partículas líquidas con elevado grado de contaminación biológica, como las que se originan en plantas de tratamiento de efluentes cloacales, pueden transmitir enfermedades. Pueden provocar en el pecho, flema, tos y bronquitis. Cuando sus concentraciones en el aire son elevadas afectan las vías respiratorias y hasta pueden producir la muerte. Irritan las vías respiratorias. El dióxido de nitrógeno aumenta la susceptibilidad a las infecciones respiratorias y afecta el normal funcionamiento de los pulmones. Perjudica especialmente a los asmáticos. Incrementa la sensibilidad al polen y al polvo en zonas urbanas. Los recién nacidos y los niños son los más vulnerables a la contaminación por plomo. En casos de altas concentraciones, se pueden producir anemias y afecciones del sistema nervioso como es el caso del saturnismo 6 Irrita las mucosas internas del aparato respiratorio y los ojos. Smog El ozono, que es uno de los principales componentes del smog, puede producir desde efectos tóxicos en el aparato respiratorio hasta la muerte por hemorragias. También puede dañar los tejidos pulmonares y reducir las defensas del organismo contra las bacterias y los virus. Es un veneno gaseoso que actúa por la vía respiratoria impidiendo el transporte de oxígeno a los tejidos. Monóxido de Carbono De acuerdo con su concentración y el tiempo de (CO) exposición, el CO puede producir dolores de cabeza, mareos, vómitos, angina, inconsciencia, coma y muerte. Según la organización “.Ecologistas en acción.org”: " mueren ocho veces más personas por efecto de la contaminación que por los accidentes de tráfico". Combustibles con contaminantes químicos: Naftas - gasolinas La nafta es una mezcla de hidrocarburos líquidos ligeros. Los hidrocarburos son compuestos que sólo contienen dos elementos: el carbono y el hidrógeno. Hay una variedad de hidrocarburos y por eso se agrupan en familias. Una familia es la de los alcanos, que son hidrocarburos que tienen los átomos de carbono unidos por enlaces covalentes simples, la mayoría de los hidrocarburos del petróleo son de esta familia. El carbono puede formar cuatro enlaces y los átomos de carbono se unen entre sí formando cadenas. Después, por ejemplo, forman hidrocarburos en este caso es el octano (C8H18). Algunas propiedades de los alcanos cambian en función de la longitud de la cadena de carbono. Al crecer la cadena, la temperatura de ebullición también crece y por tanto los alcanos son cada vez menos volátiles. Así, los alcanos con cadenas cortas son gases a temperatura ambiente. Los alcanos con cadenas que contengan entre 5 y 19 átomos de carbono son líquidos y los que contengan más de 20 átomos de carbono son sólidos. Para concretar más, la nafta tiene de 5 a 10 átomos de carbono en las moléculas o cadenas de hidrocarburos. La característica distintiva de cada tipo de nafta la constituye la resistencia a la detonación, que viene determinada por lo que se da en llamar ” octanaje”, la nafta Super sin plomo tiene un octanaje mayor a la de la nafta común. 7 El octanaje sirve para determinar el grado de resistencia a la detonación, es decir, si la nafta tiene poco octanaje, en la cámara de combustión de un motor se producen inflamaciones espontáneas, dicho de otro modo, detonaciones a destiempo en la cámara de combustión que pueden repercutir mal en el motor. Podemos decir, que los antidetonantes son sustancias que se añaden a las naftas para aumentar su resistencia a la detonación. Son compuestos orgánicos y organometálicos. Como importantes son: el benzol, alcohol y tetraetilo de plomo. Relacionando este apartado con el anterior, si un antidetonante aumenta la resistencia a la detonación, quiere decir que también va a influir en el índice de octanaje de la nafta. Como hemos dicho mas arriba, la nafta ya no tienen plomo, es decir, no utilizan el tetraetilo de plomo como antidetonante, pero esto no quiere decir que no tengan antidetonante, también lo tienen pero no es el altamente tóxico tetraetilo de plomo. Los coches que utilizan nafta común no llevan catalizador, porque éste sufriría una “intoxicación”. Actualmente se incorporan a las naftas compuestos oxigenados: Éteres como el Etil Terc Butil Éter (ETBE) y Alcoholes como etanol o butanol, que además de tener Números de Octano superiores a 110, si son de origen biológico, contribuyen a la sostenibilidad de los recursos. Dijimos que las naftas se componen esencialmente de carbono e hidrógeno. Cuando esta se quema, el carbono se une al oxígeno del aire para formar dióxido de carbono (CO2) y el hidrógeno se une con el oxigeno formando agua (H2O). Estos productos por la combustión de las naftas se generan siempre y cuando se cumpla la proporción óptima, 14,7 de aire por 1 de combustible (14,7:1). Como casi nunca se produce (combustión incompleta) de esta proporción surgen otras sustancias contaminantes. Estos son los productos contaminantes que expulsa el motor debido a la combustión incompleta de las naftas: • • • Monóxido de carbono (CO), un compuesto conocido y tóxico que en contacto con el aire libre se une rápidamente con el oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Hidrocarburos no quemados. Óxidos nítricos, se forman a partir del nitrógeno contenido en el aire procedente de la combustión. Gas-oil/ Diesel: El gasoil, es un hidrocarburo líquido de densidad 0,832 g/dm³, compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado principalmente como combustible en calefacción y en motores diésel. El humo diésel tiene cientos de compuestos químicos 8 emitidos en fase gaseosa o fase particulada. Los principales productos gaseosos son dióxido de carbono (CO2), oxígeno, nitrógeno y vapor de agua. También están presentes el monóxido de carbono (CO), el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno (NOx), los hidrocarburos y sus derivados. El benzeno, el tolueno, el benzopireno y otros hidrocarburos policíclicos aromáticos también están presentes en la parte gaseosa. La característica principal de las emisiones diésel es que se producen partículas en una proporción 20 veces superior a la de los motores a nafta. Las partículas están compuestas de carbono elemental, compuestos orgánicos absorbidos por el gasoil y el aceite lubricante, sulfatos del azufre del gasoil y trazas de componentes metálicos. La mayor parte de la materia particulada tiene entre 0,02 y 0,5 µm (1 micrómetro es la milésima parte de 1 milímetro). Las partículas más grandes son visibles como humo negro y caen relativamente pronto, mientras que las partículas más pequeñas pueden permanecer suspendidas en el aire largos períodos de tiempo y son las más dañinas para la salud porque pueden penetrar profundamente en los pulmones. También contiene nanopartículas volátiles que en un 95% es aceite lubricante no quemado. El 12 de junio de 2012 la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), que forma parte de la Organización Mundial de la Salud (OMS) clasificó el humo del diésel como cancerígeno para los humanos. Se basó en las evidencias que muestran un riesgo aumentado para el cáncer de pulmón debido a la exposición al humo diésel. Lista de componentes químicos que se han encontrado en el humo del diésel. Contaminante acetaldehído acroleína anilina componentes de antimonio arsénico benzeno componentes de berilio bifenilo bis(2-etilexil)talato 1,3-butadieno cadmio Nota Lista de carginógenos del Grupo 2B del IARC Lista de carginógenos del Grupo 3 del IARC Lista de carginógenos del Grupo 3 del IARC Toxicidad similar al envenenamiento por arsénico Lista de carginógenos del Grupo 1 del IARC, disruptor endocrino Lista de carginógenos del Grupo 1 del IARC Lista de carginógenos del Grupo 1 del IARC Tiene una toxicidad baja Disruptor endocrino Lista de carginógenos del Grupo 2A del IARC Lista de carginógenos del Grupo 1 del IARC, disruptor endocrino 9 cloro clorobenceno componentes de cromo componentes de cobalto isómeros de cresol componentes de cianuro dibutil talato 1,8-dinitropireno dioxinas y dibenzofuranos etil benzeno formaldehído plomo inorgánico componentes de manganeso componentes de mercurio metanol metil etil cetona naftaleno níquel 3-Nitrobenzantrona 4-nitrobifenilo fenol fósforo materia orgánica policíclica, incluyendo hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs) propionaldehído Tiene una toxicidad moderada Lista de carginógenos del Grupo 3 del IARC Disruptor endocrino Carcinógeno Lista de carginógenos del Grupo 1 del IARC Disruptor endocrino Lista de carginógenos del Grupo 3 del IARC Puede causar ceguera Puede causar defectos de nacimiento Lista de carginógenos del Grupo 2B del IARC Lista de carginógenos del Grupo 2B del IARC Uno de los cancerígenos más potentes conocidos Disruptor endocrino Lista de carginógenos del Grupo 3 del IARC Lista de carginógenos del Grupo 2B estireno del IARC Lista de carginógenos del Grupo 3 del tolueno IARC xileno isómeros y mezclas: o-xilenos, m-xilenos, Lista de carginógenos del Grupo 3 del p-xilenos IARC compuestos de selenio 10 Daños colaterales: Efecto invernadero intenso Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera terrestre, retienen parte de la energía que la superficie planetaria emite por haber sido calentada por la radiación solar. El efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana. Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero son: • • • • • • Vapor de agua (H2O) Dióxido de carbono (CO2) Metano (CH4) Óxido de nitrógeno (N2O) Ozono (O3) Clorofluorocarbonos (CFC) 11 Todos ellos (salvo los CFC) son naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera antes de la aparición del hombre, desde la Revolución industrial y debido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de óxido de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero. Si bien el efecto invernadero es una característica natural de nuestra atmósfera que permite el desarrollo de la vida tal y como la conocemos, si se potencia, su efecto puede afectar negativamente a las plantas, animales y a nuestra propia forma de vida. Si este efecto es excesivo actúa como un cierre que no permite que la atmósfera libere el calor acumulado en la superficie terrestre por la acción del Sol. En consecuencia, esto puede provocar que la temperatura media terrestre aumente y, si esta situación se mantiene en el tiempo, se produce lo que denominamos calentamiento global y cambio climático; se modifican las condiciones de vida habituales y se ponen en riesgo ecosistemas y especies. Las principales consecuencias del efecto invernadero son, entre otras las siguientes: - Aumento de la temperatura media de la Tierra de de 0,2 grados centígrados por decenio (previsión) 12 - Reducción de la superficie de glaciares y, como consecuencia, elevación del nivel del agua de los mares y océanos. - Inundaciones de zonas próximas al mar o islas El actual ascenso de nivel del mar ha ocurrido a una tasa media de 1,8 mm/año desde el último siglo, y más recientemente a tasas estimadas cercanas a 2,8 ± 0,4 a 3,1 ± 0,7 mm por año (1993-2003) 13 - Afectación de los ecosistemas por el cambio en el clima, con lo que plantas y animales deben adaptarse a una nueva situación Ecosistema antártico afectaciones en la biodiversidad: el cambio climático esta provocando la destrucción de los casquetes polares dañando así la biodiversidad, en decir los osos polares necesitan del hielo para sobrevivir y descansar, los pingüinos por igual y las morsas, también afectando al alimento diario de los seres vivientes en este ecosistema. - Disminución de recursos hídricos por las sequías y la mayor evaporación del agua, ciertas zonas fértiles podrían convertirse en desiertos Ecosistema selvático afectaciones en la biodiversidad: el cambio climático esta afectando a las plantas evitando su desarrollo adecuado, o provocando la extinción de algunas especies de árboles, plantas, animales, he incluso la perdida de territorios selváticos por la falta de lluvias contantes como se acostumbra en este ecosistema. Dañando así a la biodiversidad. - Impacto negativo en la agricultura y de la ganadería por los cambios en las precipitaciones - El desequilibrio energético del planeta Un nuevo estudio de la NASA, ofrece un cálculo actualizado del desequilibrio energético de la Tierra, es decir, la diferencia entre la cantidad de energía solar absorbida por la superficie de la Tierra y la cantidad devuelta al espacio en forma de calor. Los cálculos de los autores muestran que, a pesar de la inusualmente baja actividad solar entre 2005 y 2010, el planeta siguió absorbiendo más energía que la que devolvió al espacio. 14 Estos cambios anunciados durante décadas por los científicos, están siendo perfectamente detectados en la actualidad. Lluvia ácida La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. La lluvia ácida tiene una gran cantidad de efectos nocivos en los ecosistemas y sobre los materiales. Al aumentar la acidez de las aguas de ríos y lagos, produce trastornos importantes en la vida acuática. La lluvia ácida también aumenta la acidez de los suelos, y esto origina cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación ( lixiviación, extracción sólido-líquido, es un proceso en el que un solvente líquido pasa a través de un sólido pulverizado para que se produzca la disolución de uno o más de los componentes solubles del sólido.) de importantes nutrientes para las plantas (como el calcio) e infiltrando metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua. La vegetación sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo por contacto que puede llegar a ocasionar en algunos casos la muerte de la especie. Las construcciones históricas, que se hicieron con piedra caliza, experimentan también los efectos de la lluvia ácida. Smog Mezcla de niebla con partículas de humo, formada cuando el grado de humedad en la atmósfera es alto y el aire está tan quieto que el humo se acumula cerca de su fuente. El smog reduce la visibilidad natural y, a menudo, irrita los ojos y el aparato respiratorio. 15 En zonas urbanas muy pobladas, la tasa de mortalidad suele aumentar de forma considerable durante periodos prolongados de smog, en particular cuando un proceso de inversión térmica crea una cubierta sobre la ciudad que no permite su disipación. El smog se produce con más frecuencia en ciudades con costa o cercanas a ella, por ejemplo en Los Ángeles o Tokyo, donde constituye un problema muy grave, pero también en grandes urbes situadas en amplios valles, como la ciudad de México, Santiago de Chile o Pekín. El llamado smog fotoquímico, que irrita las membranas sensibles y que daña las plantas, se forma cuando los óxidos de nitrógeno de la atmósfera experimentan reacciones con los hidrocarburos excitados por radiaciones ultravioletas y otras que provienen del Sol. Costo de la salud Es posible valorizar los efectos en la salud debido al cambio en los niveles de contaminación derivado del crecimiento del parque automotor. El proceso sigue los siguientes pasos: • Determinación del cambio de concentraciones atmosféricas de contaminantes como resultado del aumento en las emisiones. • Determinación del cambio en las incidencias sobre la salud de la población expuesta, resultantes del cambio en concentraciones ambientales de los contaminantes. • Cálculo de los perjuicios o costos sociales debidos al cambio en la incidencia sobre la salud de la población. Se asigna valores sobre los efectos en la salud, que se pueden clasificar en las siguientes categorías: • Costos de tratamiento, que son los costos directos del tratamiento médico (por ejemplo, el de un ingreso y permanencia en una sala de urgencia). • Productividad perdida, que es el valor del trabajo dejado de realizar por la persona afectada (por ejemplo, la pérdida de trabajo debido a una hospitalización, si la persona afectada trabaja, o de la persona que cuida o acompaña a una persona enferma u hospitalizada). • Pérdida de utilidad o de bienestar al sufrir un efecto, por ejemplo, el desagrado de sufrir un ataque de asma. La determinación de los valores para cada uno de los efectos es materia de estudios específicos. 16 Los dos primeros tipos de valores se pueden calcular cuantificando los costos directos de los efectos, por ejemplo, analizando los costos médicos de hospitalización por una cierta causa, y multiplicando la duración de la hospitalización y el período de convalecencia por el salario diario de la persona afectada. El valor de la pérdida de bienestar o de utilidad se determina según estudios que miden la disposición a pagar de los individuos para reducir la incidencia de efectos adversos. Dentro de éstos, el más importante es el riesgo de muerte. Numerosos estudios se han realizado para estimar la disposición a pagar por esta causa. El análisis de la U.S. EPA (United States Environmental Protection Agency) (EPA, 1999) comprende 26 estudios realizados en los Estados Unidos. Por ejemplo: Para la estimación en la ciudad de Santiago de Chile, se usaron los valores de los Estados Unidos transferidos a Chile en la proporción de los respectivos ingresos per cápita, resultando el siguiente cuadro: Se puede apreciar, en el próximo cuadro, que el contaminante con mayor valor por tonelada es el material particulado, seguido por el anhídrido sulfuroso y por el amoníaco. Del valor total, el costo de tratamiento representa aproximadamente un 2%, la productividad perdida el 21%, y el resto –la mayor fracción– corresponde a pérdida de bienestar, la que está dominada por la disposición de la población a pagar por reducir su riesgo de muerte. Es necesario destacar que estos son valores promedio. 17 Depuración de gases de caño de escape (un paliativo, nada mas) El término control de emisiones en automóviles se refiere a las tecnologías que se utilizan para reducir las causas de contaminación del aire producida por los automóviles. Los sistemas de control de emisiones fueron requeridos en todos los modelos producidos para la venta en el estado de California (USA) a partir de 1966 y se implementó luego en los demás estados para los modelos fabricados desde 1968 en adelante. Su uso se intensificó en las décadas siguientes y ahora es una categoría estándar mundial. En 1966, el primer ciclo de revisión sobre emisiones fue legislado en el Estado de California, Estados Unidos, dando parámetros para medir las emisiones del tubo de escape en PPM (partes por millón).Hay métodos técnicos incorporados a los vehículos con MCI para tratar de paliar las emisiones antes mencionadas, a título informativo, se nombran algunas. Para la neutralización de los gases de escape desde hace años se utilizan catalizadores de tres vías, de catalizadores de oxidación, de sondas Lambda o de válvulas ERG (exhaust gas recirculation). El sensor que proporciona al sistema la capacidad de mantener la estequiometria es el sensor o sonda "Lambda". 18 Se coloca atornillada en el múltiple de escape, suministra a la computadora del vehículo información sobre el contenido de oxígeno de los gases residuales que se escapan producto de la combustión. El índice de aire y combustible "estequiométrico" (o sea, una relación aire a combustible por peso de 14.6:1) en los motores de encendido por chispa asegura que todo el combustible que entra en la cámara de combustión tenga la cantidad adecuada de oxígeno para combinarse logrando un quemado completo, reduciendo de esta manera las emisiones de HC (hidrocarburos) y de CO (monóxido de carbono). El convertidor catalítico de oxidación de doble vía puede limpiar una gran cantidad de HC y CO después de dejar los cilindros; un contaminante más difícil de eliminar son los NOx (óxidos de nitrógeno, un ingrediente del smog fotoquímico). Si bien la EGR realiza una tarea razonablemente buena en mantener baja la formación de NOx reduciendo las temperaturas máximas de combustión, no puede hacer lo suficiente para satisfacer la normativa de algunos países. El catalizador de tres vías se instala en la mayoría de los coches modernos acompañado de la sonda Lambda, mientras que en los motores Diesel para tractores y autos pesados el más empleado es el catalizador de oxidación. Como mejorar la calidad atmosférica con un transporte ecológico La sustitución iniciada y sostenida en el tiempo de vehículos con motor de combustión interna por motores eléctricos es la única solución para paliar el grave problema que se describió mas arriba. Es necesario comenzar por el transporte público, por la cantidad de vehículos y la frecuencia con que circulan en las ciudades. Y posteriormente, gradualmente, reemplazar los vehículos particulares. A medida que las ciudades y su región adyacente crecen y aumenta la urbanización, se incrementan las necesidades de movilidad de la población y de carga, lo cual intensifica la demanda de soluciones para el transporte masivo y la necesidad de coordinar los servicios existentes. 19 Algunos ejemplo de polución en función de la cantidad y tipo de vehículos: Emisiones: Se puede ilustrar la importante diferencia entre las emisiones de un vehículo convencional y un vehículo eléctrico. Considerando un vehículo convencional relativamente eficiente, con un consumo de 7 litros de combustible líquido cada 100 kilómetros, se obtendrían unas emisiones de algo más de 16 kg de CO2 por cada 100 kilómetros. A la hora de calcular las emisiones del vehículo eléctrico habrá que tener en cuenta el parque generador que produce la electricidad de la que se suministra y sus emisiones asociadas. Suponiendo que las emisiones medias se sitúan en la actualidad en torno a las que emite un ciclo combinado de gas. Sin embargo, hay que considerar que el objetivo a alcanzar de producción con fuentes renovables implicará un peso de las energías renovables superior al 40% en la producción eléctrica, por lo que se puede considerar que la cobertura de la demanda que producirán los coches eléctricos se realizará con un 40% de energías renovables y un 60% con ciclos combinados. Teniendo en cuenta estos elementos, las emisiones de un vehículo eléctrico se situarían en algo más de 3 kg de CO2 por cada 100 kilómetros, menos de una quinta parte de las emisiones de un vehículo convencional. Por ejemplo: Para ilustrar el impacto global sobre las emisiones en la economía de la implantación del vehículo eléctrico, se podría suponer una sustitución de 3 millones de vehículos de combustible líquido por eléctricos puros (sobre un total de aproximadamente 25 millones en España). Utilizando los datos de tráfico se han estimado las emisiones anuales del parque actual de vehículos utilizando los rangos de consumo energético por vehículo y de emisiones por tipología de vehículo. 20 Así, se obtiene que dicha sustitución reduciría, en promedio, las emisiones anuales del parque de vehículos en un 12,3% respecto a las del parque actual. Y estamos solo considerando un país. -------------------------------------------Bibliografía: http://www.epa.gov/ http://www.taringa.net/posts/info/3862836/Por-que-respiramos.html http://www.monografias.com/trabajos93/contaminacion-atmosferica es.wikipedia.org/ El suicidio del hombre Ing. José Barcia http://www.concepcionero.com.ar/Notas/EnergiasRenovables.htm Review on Exhaust Gas Heat Recovery for I.C. Engine J . S. Jadhao, D. G. Thombare http://www.abc.com.py/archivo/1999/03/26/eco07.htm http://www.infoautomotriz.com.ar/Noticias/EnerTrans1099.htm Efectos sobre la contaminación del aire debido a perturbaciones en el flujo vehicular en una calle de la ciudad de Rosario Ing.´s Andrés, Ferrero, Mackler Universidad Tecnológica Nacional-Rosario. http://www.caddet.org/html/biomas.htm http://twenergy.com/contaminacion/consecuencias-del-efecto-invernadero http://www.ehowenespanol.com/impactos-ambientales-quema-combustibles-fosiles http://www.air-quality.org.uk Earth's energy imbalance and implications, NASA, U.S.A. Enero 2014.- Ing. Ricardo Berizzo UTN Regional Rosario
