La contaminación del aire debido a la presencia del azufre en los combustibles

Casi siempre he escrito en este blog lo que se me ocurría, pero esta vez un amable lector de este blog me ha sugerido un tema: la contaminación del aire debido a la presencia del azufre en los combustibles.

Los combustibles de los vehículos que circulan en el Perú hasta hace unos años eran exclusivamente el diesel y la gasolina. Con el tiempo apareció primero el gas licuado de petróleo (GLP) y luego el gas natural vehicular (GNV).

El GNV es mayoritariamente metano (más del 90%) los otros componentes minoritarios son etano, propano y otros gases.

De acuerdo con los datos de PETROPERU la composición del GLP es una mezcla de hidrocarburos con tres átomos de carbono (C3) y de cuatro (C4). La proporción entre ambas, en general, varía entre 45 a 60 % de C3 y 55 a 40 % de C4. Se puede decir que está compuesta mayoritariamente por propano, propeno, butano, buteno y los isómeros de éstos.

La composición de la gasolina y del diesel es más compleja, ya que son en realidad una mezcla de muchos compuestos químicos. La gasolina tiene hidrocarburos de cadena más cortas (principalmente, entre 7 a 11 átomos de carbono) que el del diesel (mayoritariamente, entre 15 a 23 átomos de carbono).

A la gasolina se le añaden compuestos químicos. Antes se adicionaba un compuesto que contenía plomo (plomo tetraetílico) usado para mejorar el poder antidetonante de la gasolina, ahora se ha cambiado por compuestos tipo alcoholes y éteres como el ter-butanol (TBA), ter-amil metil éter (TAME) y metil ter-butiléter (MTBE).

Se sabe que un aumento de azufre en el diesel o gasolina, entre otros efectos, disminuye la potencia del motor, aumenta el consumo de combustible, incrementa el número de fallas del motor, incrementa el material particulado fino emitido y se desprenden mayor cantidad de SO2 a la atmósfera. Todo ello, además causa un daño ambiental, enfermedades y pérdidas económicas.

Debido a lo perjudicial que es la presencia de azufre en los combustibles (además que el precio de ellos con alto contenido de azufre es bajo) los científicos han trabajado por décadas para encontrar métodos de separación de los compuestos azufrados presentes en el petróleo.

Existen muchos métodos para eliminar el azufre del petróleo, de ellos podemos mencionar el más utilizado; la hidrogenación, ella consiste en un tratamiento con H2 a muy altas presiones y temperaturas en presencia de catalizadores. El azufre es eliminado como H2S. Otros métodos son la oxidación, alquilación, adsorción, extracción, precipitación, etc.

Si necesario aclarar que cuando se lee "el contenido azufre en el petróleo", se refiere al contenido de una serie de compuestos que tienen en su composición química azufre como: el azufre elemental (S8), el sulfuro de hidrógeno (H2S), los tioles (RSH), tioéteres (RSR), polisulfuros (RSnR), tiofenos, benzotiofenos, etc. Siendo estos alifáticos, cíclicos, aromáticos, heterocíclicos, etc.

Los vehículos que funcionan con gasolina emiten una serie de gases y sólidos productos de la combustión (reacción del oxígeno con los componentes químicos de la gasolina). No sólo se emite CO, CO2, sino también, diversos óxidos de nitrógeno (NOx), azufre (SOx), hidrocarburos son oxidar, hidrocarburos oxidados y cientos de compuestos gaseosos.

La combustión del GLP o del GNV produce menos compuestos gaseosos y sólidos que los de la gasolina. En especial al tener en su composición una cantidad muy pequeña de compuestos nitrogenados y azufrados, emiten óxidos de nitrógeno o de azufre en cantidades mucho menores al de la gasolina.

Cuando un combustible que contiene compuestos de azufre combustiona (reacciona con el oxígeno) se transforma, en gran parte, en dióxido de azufre (SO2) que es un gas y en sulfatos (SO42-) que son sólidos. El SO2 se transforma catalíticamente en el gas trióxido de azufre (SO3) y éste último en una reacción posterior con el agua produce el ácido sulfúrico (H2SO4) que es un líquido. El SO2 con el agua produce el ácido sulfuroso. Ahora bien, es bien sabido que estos compuestos (SO2, SO3 H2SO3 y H2SO4) causan daños a las personas y al medio ambiente.

Debido a las pérdidas económicas y a las enfermedades que causan los compuestos azufrados muchos países han puesto normativas para regular el contenido del azufre en los combustibles. A diferencia del Perú donde la norma indica que el ¡contenido de azufre en el diesel Nº 2 puede ser de 5 000 ppm y en la gasolina hasta los 1 000 ppm! en otros países estos valores son mucho menores. Aunque algunas grifos peruanos dicen que el contenido de azufre en la gasolina que expenden tiene alrededor de 300 ppm y en el diesel este ronda el valor de 3 000 ppm, no conozco un ente imparcial que realice estos análisis.

De acuerdo con un documento del PENUMA del 2007 y de ARPEL en países como Brasil el contenido de azufre en el diesel es 500 (áreas metropolitanas) a 2 000 ppm (áreas no metropolitanas), Bolivia 2 000 ppm, Chile 50 (áreas metropolitanas) y 350 ppm (áreas no metropolitanas), Argentina menos de 1 500 (áreas metropolitanas) a 2 500 ppm (áreas no metropolitanas), México 300 (áreas metropolitanas) y 500 ppm (áreas no metropolitanas) y en los otros países donde si se defiende a la población el contenido de azufre es mucho menor. En el caso de la gasolina, Argentina 300 a 350 ppm, Brasil 1 000 ppm, Ecuador 1 300 ppm, México 500 a 1 000 ppm, en los países europeos consideran un máximo de 50 ppm y la tendencia es acercarse a cero (menos 10 ppm de azufre).

En el Perú la Ley 28694 señala que para el 2010 el límite máximo del contenido de azufre en los combustibles será de 50 ppm, cuando en otros países esa norma ya existe ¡siempre estamos detrás de otros países, no solo en el futbol!

Si después de trabajar mucho y de ahorrar, yo me compro un auto moderno este se va a malograr debido al alto contenido de azufre en el combustible. ¿El estado peruano no debería proteger el bien que yo adquirí con tanto esfuerzo?

Si yo sufro de asma y se sabe que el SO2 me hace daño ¿el estado peruano no debería proteger mi salud?

La pregunta que muchos se han hecho es si se sabe todos los efectos dañinos del azufre ¿por qué en el Perú la normativa permite la venta de combustible con alto contenido de azufre? ¿Por qué ocurre esta aberración ambiental?

En el Perú existen varias organizaciones y ciudadanos preocupados por el alto contenido de azufre en los combustibles, algunos se han pronunciado y realizado la campaña ambiental 2008 "Si combustibles limpios usamos... mejor aire respiramos y nuestra vida cuidamos". Les recomiendo ver el blog no más azufre.

Como consumidor de gasolina me gustaría saber quien realiza los análisis del contenido de azufre de los combustibles que se venden en los grifos y en que portal de internet se publican estos datos.

De acuerdo con el artículo 6 de la Ley que regula el contenido de azufre en el combustible diesel (Ley 28694) el Ministerio de Energía y Minas dispondrá las medidas necesarias para que los consumidores conozcan las especificaciones del diesel que adquieren en lo concerniente al contenido de azufre. Pues en el link de dicho ministerio no encontré alguna información.

Un documento muy interesante e ilustrativo es el presentado por Mariano Castro Sánchez-Moreno en su artículo ¿Y los determinantes ambientales de las políticas
económicas y sociales? Nos comenta las normativas ambientales y nos da luces sobre lo que hace el estado peruano al respecto a los combustibles.

Finalmente siempre se habla de realizar cambios en la matriz energética, de hecho el GN y GLP están reemplazando al diesel en la industria en el sector transporte. Pero el gobierno peruano, a diferencia de otros países, considera el cambio GN y a los biocombustibles como el futuro de nuestra matriz energética. Mientras que en otros países estudian e invierten en otras fuentes energéticas como por ejemplo, las celdas de combustión.

Los estudios demuestras que no es posible reemplazar a los combustibles del petróleo por uno alternativo, pero un conjunto de nuevos recursos energéticos si puede hacerlo. Ellas pueden ser las energías eólicas, térmicas, solares, nucleares, hídricas, hidrógeno, electricidad, etc. En el caso de los vehículos, aparte de los biocombustibles, tenemos los que funcionan con electricidad, hidrógeno, los híbridos, etc.

Una de las críticas que se hace a los fabricantes de vehículos es que no han invertido lo suficiente en el desarrollo de tecnologías alternativas al petróleo. Todos hemos leído la noticia cuando los principales CEOs de fabricantes de vehículos viajaron al Congreso de USA para pedir dinero y no quebrar (debido a la crisis financiera) ¡este viaje lo hicieron viajando en sus jets particulares! Casi lo mismo cuando, hace muchos años atrás, los gobernantes de los países pobres iban a pedir dinero a los países ricos alojándose en hoteles de lujo y viajando en limosinas. Pues la segunda vez que estos CEOs fueron al congreso de USA, lo hicieron en autos híbridos y allí públicamente reconocieron su error.

La población apoyada con profesionales expertos en energía, junto con los especialistas de los centros de investigación universitarios, pueden realizar una serie de acciones para que el estado realmente proteja a la población y, mientras tanto, éstos especialistas investigen tecnologías energéticas no basadas en los combustibles fósiles.