Ciclo del Nitrógeno

Ciclo del fósforo

FASE GASEOSA: inicialmente el azufre entra a la atmosfera en forma de H2S el cual es oxidado espontáneamente a SO2. El SO2 puede a su vez disolverse en agua para formar ácido sulfuroso (H2SO3) o bien puede continuar su oxidación hasta trióxido de azufre (SO3). Una vez se disuelve en agua, el trióxido de azufre se convierte en ácido sulfúrico (H2SO4).

Ciclo del Azufre

1

2

hH2SO4

3 4

Fase Gaseosa

Fase

Sedimentaria

5

FASE SEDIMENTARIA: Una vez el azufre regresa a la biosfera, es absorbido por las plantas e incorporado a través de una serie de procesos metabólicos como: la fotosíntesis o biosíntesis de aminoácidos. Que al ser ingeridas se transfiere a los consumidores, quienes por medio de la excreción y muerte lo devuelven al suelo y al fondo de los lagos, mares y lagunas.

La lluvia ácida: la formación de precipitaciones con un

carácter de acidez , incluyen la lluvia, la nieve y la

depositación de partículas, las cuales causan efectos

importantes en el medio

Fig. 1 Diferentes sustancias en la escala de pH

Tabla 1.

Clasificación de la lluvia de acuerdo con el pH

pH Clasificación de la

lluvia

pH > 5,6 Lluvia no ácida

4,7 < pH ≤ 5,6 Lluvia ligeramente

ácida

4,3 < pH ≤ 4,7 Lluvia medianamente

ácida

pH ≤ 4,3 Lluvia fuertemente

ácida

1872. Smith: “Air and Rain, the beginnings of

Chemical Climatology”: (Manchester).

1940. El aporte de Smith fue valorado cuando

se evidenció daño en lagos Suecos.

1972. Conferencia de Estocolmo.

1983. Los países industrializados

desarrollaron estrategias y políticas

medioambientales.

1992. Cumbre de Rio establece los LMP

Siglo XX la lluvia ácida afectó suelos y

fuentes de agua

En la actualidad se vienen liderando

programas para el monitoreo de la lluvia ácida

Fig. 2 Impacto de la lluvia ácida

Fig. 3 Depositación ácida

FUENTES

Contaminación antrópica o industrial

Óxidos de azufre: SO2 , SO3

H2SO4

FUENTE DE SO2 PORCENTAJE

Centrales térmicas de

carbón

66

Industrias 25

Refinerías 6

Transporte 3

Tabla 2. Fuentes de contaminación antrópica de SO2

ÓXIDOS DE NITROGENO: N2O, NO y NO2

Tabla 3. Fuentes de contaminación antrópica de NOX

FUENTE DE NOX

PORCENTAJE

Producción eléctrica 61

Otros procesos

industriales

31

Transporte 3

Otras actividades 2

Contaminación natural

Descomposición de la materia orgánica en ecosistemas acuáticos

• Compuestos de azufre : 35 al 85% del total

• Compuestos de nitrógeno 40 al 60% del total.

Los relámpagos mantienen el promedio mundial de lluvias con un pH de 5.0.

Los volcanes es difícil de predecir y medir los efectos

En el suelo la degradación del N2 hasta N2O, y la liberación de NO, a la atmósfera experimentan una lenta oxidación a NO2

• Una central termoeléctrica o central térmica

es una instalación empleada para la

generación de energía eléctrica a partir de la

energía liberada en forma de calor,

normalmente mediante la combustión de

combustibles fósiles como petróleo, gas

natural o carbón. Este calor es empleado por

un ciclo termodinámico convencional para

mover un alternador y producir energía

eléctrica.

Central Termoeléctrica

Termodinámica con algunas aplicaciones de Ingeniería Jorge A. Rodríguez

Univ. Tecnológica Nacional

Termoléctrica de Paipa (Boyacá)

Las principales termoeléctricas están en

Paipa y Belencito en Boyacá, Zipaquirá,

en Cundinamarca, Barrancabermeja en

Santander y en la llanura del Atlántico.

Tebsa - Barranquilla

EFECTOS DE LA LLUVIA ACIDA

Efecto sobre la salud humana

Efectos sobre el agua

Efectos sobre los bosques

pH 3.0

Sant’Anna-Santos, et. al

Daños en el suelo

La acidez no neutralizada por la copa de los

árboles, entra al suelo por vía infiltración

provocando:

•Disminución del pH (el aluminio se hace

soluble con pH<4,2).

•Incrementa la movilidad de metales pesados.

•Reduce las nutrientes al variar su ciclo.

Daños en edificios y objetos

Daño en la estructura interna

Pérdida de masa

Fuerza de compresión

Superficie fracturada

LEGISLACION AMBIENTAL

•Modelación Calmet-Calpuff-Calgrid

Establece los respectivos valores límites normados de

concentración NO2 (2.7 µg/m3 :30 ppm)

•Reglamentación de la calidad del aire Artículos 31 a 33

del Decreto 02 de 1982 del Min. de Salud y art. 6 y 7 del

Decreto 948 de 1995 del Min. del Medio Ambiente.

Cap. V normas de emisión SO2 y neblina ácida (SO3 y

H2SO4) para fuentes fijas artificiales: plantas

productoras de H2SO4 y las calderas, hornos o equipos

a base de combustible líquido o sólido (carbón, fuel oil,

kerosene, diesel oil o petróleo crudo).

Cap. VI Emisión para plantas de ácido nítrico e

incineradores.

MEDIDAS DE MITIGACION

Control de emisiones de SO2

• Uso de combustible de menor contenido

de azufre que se disponga en plaza.

• Scrubber lavador de ácido sulfhídrico,

previo a la quema de estos en el horno de

Cal.

• Se opera con licor negro a elevada

concentración

• Se adicionan precipitadores electrostáticos

• Tecnología plasma para desagregación de

gases tóxicos

• Energía solar y la energía eólica

• Diseño de automóviles de acuerdo a la Guía

verde de vehículos de la EPA

MEDIDAS DE MITIGACION

Control de emisiones NOX

• Reducir el contenido de óxidos de nitrógeno en los gases generados por combustión en las calderas de recuperación, biomasa y hornos de cal, con el uso de sistemas de control.

Mecanismo cinético Gri – Mech

MEDIDAS DE MITIGACION MEDIDAS DE MITIGACION MEDIDAS DE MITIGACION

•Mecheros de baja emisión de NOX

LNB: Low Nox Burner

LSI: Low Swirl Injector

MEDIDAS DE MITIGACION

Berkeley Cheng

The Energy Blog

•Uso de convertidores catalíticos

MEDIDAS DE MITIGACION

• Reciclado de cenizas volantes para reducir las emisiones de gases tóxicos.

Las cenizas volantes producidas por el proceso de incineración se utilizan para absorber toxinas y se reciclan a la cámara de combustión, lo que destruye las toxinas absorbidas y regenera las cenizas volantes para una absorción suplementaria de toxinas.

• Campañas de sensibilización

MEDIDAS DE MITIGACION