Fig. 1. Una comparación del tamaño de las partículas.[1]

La materia particulada, a veces llamada contaminación por partículas o simplemente PM, es un término que se refiere a una mezcla de partículas sólidas y gotas líquidas que pueden encontrarse en el aire. Se clasifican como contaminantes y hay varios tamaños diferentes de partículas. Algunas partículas, como el polvo, la suciedad, el hollín, las cenizas de carbón y el humo, son lo suficientemente grandes como para ser vistas a simple vista. Las partículas también pueden ser extremadamente pequeñas, por lo que sólo pueden verse con microscopios de alta potencia.[2] Además de contener ácidos, las partículas pueden contener elementos peligrosos como arsénico, berilio, cadmio, cromo, plomo, manganeso y níquel.[3]

Las partículas pueden clasificarse en varias categorías diferentes en función de su tamaño. Estas categorías incluyen las partículas gruesas inhalables (PM10) que tienen un diámetro de entre 2,5 y 10 micrómetros y las partículas finas (PM2,5) con diámetros inferiores a 2,5 micrómetros.[2] Además, las partículas pueden separarse en 2 categorías:

  1. Partículas primarias: Las PM que se emiten directamente desde fuentes como las centrales eléctricas.
  2. Partículas secundarias: Las partículas que se forman por reacciones químicas en la atmósfera.[2]

Mecanismos de control

El sector energético hace un buen trabajo para evitar las emisiones de partículas. La mayor parte de las partículas en Canadá proceden de fuentes abiertas, como la conducción por carreteras sin asfaltar o las obras de construcción.

La eliminación de las partículas de los gases de combustión es, por lo general, el primer paso en la limpieza de estos gases antes de que sean liberados a través de las chimeneas. Hay varias formas de eliminar estas partículas de los gases, pero se utilizan principalmente tres tipos de separación.

  • Los precipitadores electrostáticos filtran las partículas de los gases de escape utilizando la electricidad estática. Las partículas de carbono no quemadas en el humo reciben una carga negativa tras pasar por electrodos con un fuerte voltaje negativo. Después de esto, siguen flotando hacia arriba hasta que llegan a un segundo electrodo con un fuerte voltaje positivo. En este punto, las partículas con carga son atraídas por estos electrodos y recogidas en una tolva.[4]
  • Los separadores ciclónicos son dispositivos que utilizan el principio de inercia y los diferentes tamaños de las partículas para su eliminación. En ellos, los gases de combustión sucios entran en una cámara que contiene un vórtice. En este vórtice, las partículas de gas tienen menos inercia y se mueven hacia arriba, mientras que las partículas pesadas caen hacia abajo y se recogen.[5]
  • La filtración de tela es el último método que puede utilizarse para eliminar las partículas. Este método utiliza simplemente algún tipo de tela (generalmente fieltro) como tejido que permite que el polvo se abra paso para ser recogido en una tolva. Además, los gases de combustión deben pasar a través de la tela (que filtrará las PM) antes de salir de las chimeneas.[6] Cuando el gas pasa, las partículas de polvo quedan atrapadas en la tela.

Efectos secundarios

Las partículas pueden causar importantes problemas de salud en los seres humanos, concretamente las partículas de menos de 10 micrómetros. Estas partículas son nocivas, ya que pueden traspasar la barrera de defensa de los pulmones y alojarse en lo más profundo de los mismos. La exposición crónica a estas partículas aumenta el riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares y respiratorias, así como el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón.[7] La exposición a partículas en altas concentraciones puede incluso aumentar el riesgo de muerte de una persona como resultado de algún tipo de insuficiencia respiratoria. Los ancianos y los niños pequeños corren un riesgo especial de sufrir problemas de salud, así como cualquier persona situada en ciudades donde el smog es un problema. La fig. 2 muestra un mapa que indica dónde las partículas PM2,5 son un problema.

Fig. 2. Mapa en el que se muestran las concentraciones de PM2,5 más elevadas.[8]

Además de los efectos sobre la salud humana, las partículas pueden dañar el medio ambiente. El hecho de que las partículas sean un componente importante de la niebla tóxica significa que contribuyen a bloquear la luz solar natural que produce la niebla tóxica. Al limitar la exposición de las plantas al Sol, se limita su capacidad de captar dióxido de carbono, por lo que disminuye su capacidad fotosintética. La composición química del PM también puede tener un efecto sobre las plantas y el suelo que las rodea.[9]

Visualización de datos

La siguiente visualización de datos muestra las fuentes que emiten partículas en Canadá. Obsérvese que el valor preestablecido es para las PM10 de mayor tamaño, pero las PM2,5 también son un contaminante seleccionable. Es importante observar en el gráfico circular que una gran cantidad de partículas no proviene de cosas relacionadas con la producción de energía (gran parte de ellas provienen de la conducción por carreteras sin asfaltar y de la construcción, que utilizan energía). Aunque las cenizas de carbón constituyen una parte de las PM (y, por tanto, la combustión del carbón es una fuente de PM), las grandes fuentes son el polvo de la construcción y de las carreteras sin asfaltar y las operaciones mineras.

Si desea conocer más a fondo los datos sobre contaminación, incluido un gráfico que muestra cómo han cambiado las emisiones de partículas a lo largo del tiempo, haga clic aquí.

Ver lecturas adicionales

Referencias

  1. US EPA. (July 28, 2015). Particulate Matter Size Comparison [Online]. Available: http://www.epa.gov/pm/graphics/pm2_5_graphic_lg.jpg
  2. 2,0 2,1 2,2 US EPA. (July 27, 2015). Particulate Matter (PM) [Online]. Available: http://www.epa.gov/pm/basic.html
  3. Environmental Health & Engineering Inc., “Emissions of Hazardous Air Pollutants from Coal-fired Power Plants,” Needham, MA, 2011.
  4. Chris Woodford. (July 24, 2015). How Does an Electrostatic Precipitator Work? [Online]. Available: http://www.explainthatstuff.com/electrostaticsmokeprecipitators.html
  5. R. Wolfson. Energy, Environment and Climate, 2nd ed. New York, U.S.A.: Norton, 2012
  6. US EPA. (July 24, 2015). Air Pollution Control [Online]. Available: http://www.epa.gov/ttnchie1/conference/ei11/stationarysource/hochhauser.pdf
  7. WHO. (July 28, 2015). PM [Online]. Available: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/en/
  8. NASA. (July 28, 2015). PM2.5 Map [Online]. Available: http://www.nasa.gov/topics/earth/features/health-sapping.html
  9. Prepared for Pollution Probe by Olivia Nugent. 2002. The Smog Primer.