Control de derrames de hidrocarburos en suelos y cursos de agua

Por César Sáez-Navarrete, Ph.D. Profesor del Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos de PUC. Asesor de DICTUC.

La gran cantidad de productos derivados del petróleo que consume la sociedad moderna, como combustibles, solventes, lubricantes, mezclas asfálticas, pesticidas, fertilizantes y una miríada de otros compuestos de la industria petroquímica, hace que la probabilidad de que ocurra algún desastre ambiental relacionado con la extracción, refino, transporte y almacenamiento de estas sustancias sea muy elevada.

Casi 4.000 millones de toneladas de crudo deben extraerse anualmente para sostener los requerimientos de la sociedad moderna, lo que hace que los desastres ambientales relacionados con derrames de petróleo y sus derivados sean cada vez más frecuentes y sus impactos cada vez más significativos. En esta línea, los recursos impactados por estos accidentes son principalmente el suelo y el agua. Dada la importancia de ambos para la humanidad, es que su protección y recuperación es cada vez más un elemento de relevancia global. Entre las tecnologías existentes y en actual aplicación para el control de derrames de hidrocarburos, se encuentran aquéllas cuyo objetivo es la contención de la contaminación, confinando los compuestos contaminantes en un volumen definido desde donde pueden recuperarse parcial o totalmente. Frecuentemente, el uso de mangas con material absorbente y de cepillos rotatorios resulta eficaz para recuperar parte de la fase oleica en cursos de agua. También suelen emplearse estrategias similares para la contención de derrames en suelos, aunque su modo de aplicación puede variar de caso en caso empleando, por ejemplo, succión de la fase libre y su tratamiento por refino. En el caso de acuíferos contaminados, la extracción del hidrocarburo libre empleando vacío es la tecnología más empleada. Con escasa frecuencia, pequeños derrames de hidrocarburos pueden contenerse efectivamente excavando el suelo contaminado y conteniéndolo en un relleno de seguridad autorizado. En otros casos, mucho más repetidos, el volumen de suelo contaminado no puede excavarse, transportarse y contenerse en una instalación especializada y requiere de otro tipo de estrategia para la recuperación del recurso impactado. Soluciones de control Entre las tecnologías disponibles para el control de la contaminación en suelos, aquéllas de naturaleza fisicoquímica han merecido mayor atención por cuanto persiguen la eliminación del contaminante en un corto período de tiempo. Sin embargo, estas tecnologías suelen generar problemas secundarios de transferencia de contaminantes entre fases diversas. Por ejemplo, procesos de vitrificación in-situ requieren de grandes cantidades de energía para lograr fundir la matriz de suelo y eliminar el contaminante que, en muchos casos, suele transferirse parcialmente a la atmósfera. En otros casos, el lavado de suelos empleando surfactantes puede resultar apropiado, obteniéndose una masa de agua contaminada que requerirá tratamiento posterior. La ventilación del suelo, o EVS, también puede emplearse en el caso de contaminantes volátiles y de baja absorción, aunque -en este caso- también debe tratarse la fase gas recuperada para evitar liberar compuestos orgánicos volátiles a la atmósfera. Desde el desastre de Exxon Valdez, ocurrido en 1989 en Alaska (donde el buque petrolero vertió 37.000 toneladas de hidrocarburo), la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos se ha ido desarrollando como una tecnología que persigue recuperar el recurso contaminado empleando la acción degradadora de microorganismos autóctonos. Estos microorganismos degradadores se encuentran en prácticamente todos los suelos y cursos de agua, incluso en los océanos y sedimentos. Emplean estos compuestos como fuentes de carbono para construir nuevas células y fuentes de energía para sus procesos metabólicos. Si bien su metobolismo es relativamente lento respecto de otras reacciones fisicoquímicas, por ejemplo con diferencias entre 4 y 6 órdenes de magnitud respecto de la cinética de combustión de carbón, el hecho de poder aumentar su concentración, proporcionando exógenamente nutrientes, agua y un aceptor de electrones, podría permitir la rápida biodegradación de estos contaminantes en un proceso que reduce la transferencia entre medios y persigue la destrucción total de estos compuestos hasta dióxido de carbono. La manera en que se aborda la bioremediación de sitios contaminados varía de caso en caso. La naturaleza del contaminante, las características del suelo, la edad de la contaminación, las condiciones climáticas e hidrogeológicas pueden, en muchos casos, determinar la factibilidad y efectividad de un biotratamiento. Un adecuado levantamiento de información local e histórica, un correcto análisis de riesgo, la realización de estudios ambientales, una investigación de factibilidad experimental y un pilotaje adecuadamente diseñado serán las bases metodológicas para abordar exitosamente la factibilidad, implementación y biotratamiento de un sitio contaminado. Cada sitio contaminado y cada evento de contaminación es único, de modo que el enfoque de tratamiento debe analizarse caso a caso.