CONTAMINACION

Reticulación de polímeros

El proceso de reticulación consiste en el uso de la irradiación con haces de electrones para formar conexiones entre las cadenas poliméricas. Al conectar entre sí las cadenas poliméricas, se mejoran las propiedades del material y este se puede utilizar para crear productos más duraderos, más resistentes y de mejor calidad. Esta es una práctica común en la fabricación de neumáticos para vehículos porque permite a los fabricantes disminuir el tamaño y grosor del caucho, lo que reduce los costos de materia prima y producción y hace que el producto sea más sostenible.

Degradación de polímeros

En este caso se utiliza la irradiación de manera casi opuesta por medio de la escisión de cadenas —un proceso mediante el cual los polímeros se dividen o “degradan”—. “Este proceso hace que los materiales se vuelvan más quebradizos y que sea más fácil triturarlos hasta obtener polímeros más finos. Por ejemplo, el politetrafluoroetileno, un revestimiento químico más comúnmente conocido por su nombre comercial, Teflón, se degrada para posteriormente utilizarlo en lubricantes para motores y aditivos para tintas”, dice Olgun Güven, experto en radiación de polímeros en la Universidad de Hacettepe que dirige algunas iniciativas en Türkiye. En el marco del proyecto coordinado de investigación, el grupo de expertos analiza cómo se puede utilizar la escisión de cadenas en el reciclado químico, por medio del cual un producto se descompone en su forma química básica para generar nuevas materias primas o combustible. El uso de la escisión de cadenas para el reciclado podría mejorar enormemente la producción de productos nuevos a partir de polímeros de un solo uso, explica.

Injerto de polímeros

Injertar es un proceso que consiste en hacer crecer sobre la superficie de otro polímero una cadena polimérica corta adaptada a fin de modificar sus propiedades. Esta misma técnica se puede utilizar para combinar polímeros que normalmente serían incompatibles entre sí y poder, de este modo, remodelar y reestructurar más fácilmente los residuos.

Estas técnicas son solo algunas formas en que el OIEA está explorando el uso de la radiación ionizante para el reciclado de los residuos plásticos. “Los mismos instrumentos utilizados en la industria se pueden aplicar al reciclado y son una parte asequible y accesible de la solución para reducir los residuos plásticos que dañan nuestro medio ambiente”, dice la Sra. Horak. También señala que el proyecto coordinado de investigación que se encuentra en curso mejorará y validará esta tecnología de reciclado del plástico y ayudará a determinar su viabilidad para que la utilicen los países. Además, establecerá un plan para transferir conocimientos y ponerlos en práctica.

Con el objeto de mejorar a nivel mundial las capacidades en la aplicación de técnicas de radiación innovadoras para reducir los residuos plásticos por medio del reciclado, el OIEA puso en marcha en 2021 la iniciativa Tecnología Nuclear para el Control de la Contaminación por Plásticos (NUTEC Plastics), que se dedica a ayudar a los países a utilizar diversas técnicas nucleares. Ofrece pruebas científicas que permiten caracterizar y evaluar la contaminación marina por microplásticos y, al mismo tiempo, demuestra el uso de la radiación ionizante para reciclar plásticos y transformar desechos plásticos en recursos reutilizables.

NUTEC Plastics incluye proyectos coordinados de investigación que ayudan a proporcionar datos científicos precisos a fin de orientar políticas sobre la contaminación por plásticos, fortalecer la metodología utilizada para realizar un seguimiento de los plásticos y mejorar la escalabilidad de la tecnología de reciclado. Los proyectos de cooperación técnica del OIEA en el marco de esta iniciativa ofrecen a investigadores equipo y capacitación para transferir conocimientos y facilitar los proyectos sobre el reciclado de plásticos. La elaboración de directrices ayudará a que los países establezcan y pongan en funcionamiento instalaciones para utilizar técnicas nucleares a fin de hacer frente a la contaminación por plásticos.

Publicado

7 Septiembre 2022

Mayor riesgo de “sanción climática” derivada de la contaminación y el cambio climático

El aumento previsto de la frecuencia, la intensidad y la duración de las olas de calor y el incremento conexo del número de incendios forestales en este siglo probablemente empeoren la calidad del aire, lo cual perjudicará la salud humana y los ecosistemas. La interacción entre la contaminación y el cambio climático impondrá una “sanción climática” adicional a cientos de millones de personas, según se desprende de un nuevo informe de la Organización Meteorológica Mundial (OMM).

En el Boletín de la OMM sobre la calidad del aire y el clima, que se publica de forma anual, se da a conocer el estado de la calidad del aire y sus estrechos vínculos con el cambio climático. En el boletín se analiza un conjunto de posibles resultados de la calidad del aire en el marco de escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero altas y bajas.

El Boletín de la OMM sobre la calidad del aire y el clima de 2022 se centra especialmente en las consecuencias del humo de los incendios forestales en 2021. Al igual que en 2020, las altas temperaturas y las condiciones meteorológicas secas exacerbaron la propagación de incendios forestales en la zona occidental de América del Norte y Siberia, lo cual se tradujo en un aumento generalizado de los niveles de partículas pequeñas en suspensión (PM_2,5), que constituyen un peligro para la salud.

“A medida que se incrementa la temperatura del planeta, se prevé que los incendios forestales y la contaminación atmosférica conexa aumentarán, incluso en un escenario de emisiones bajas. Además de las consecuencias para la salud humana, esta situación también afectará a los ecosistemas, dado que los contaminantes del aire se depositan desde la atmósfera en la superficie de la Tierra”, explicó el profesor Petteri Taalas, Secretario General de la OMM.

“Esto ha sucedido en las olas de calor que se produjeron en Europa y China este año cuando las condiciones estables de la atmósfera superior, la luz solar y la baja velocidad del viento dieron lugar a altos niveles de contaminación”, afirmó el profesor Taalas.

“Esto es un anticipo del futuro, ya que se prevé un mayor aumento de la frecuencia, la intensidad y la duración de las olas de calor, lo cual podría empeorar aún más la calidad del aire, un fenómeno que se denomina “sanción climática”, añadió el profesor.

La “sanción climática” se refiere específicamente al efecto de amplificación del cambio climático en la producción de ozono al nivel del suelo, lo cual tiene un efecto negativo en el aire que respiramos. Las regiones con la sanción climática prevista más fuerte, principalmente en Asia, albergan, aproximadamente, una cuarta parte de la población mundial. El cambio climático podría exacerbar los episodios de contaminación del ozono en superficie, lo que generaría efectos perjudiciales para la salud de cientos de millones de personas.

El Boletín de la OMM sobre la calidad del aire y el clima, el segundo de una serie anual, y la animación conexa sobre la deposición atmosférica se publicaron con anterioridad al Día Internacional del Aire Limpio por un cielo azul, que se celebra el 7 de septiembre. El tema de este año, encabezado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, es El aire que compartimos, y se centra en el carácter transfronterizo de la contaminación atmosférica, a la vez que subraya la necesidad de adoptar medidas colectivas.

El boletín se basa en las aportaciones de expertos de la red de la Vigilancia de la Atmósfera Global de la OMM, la cual realiza un seguimiento de la calidad del aire y las concentraciones de gases de efecto invernadero y, por ende, puede cuantificar la eficacia de las políticas concebidas para limitar el cambio climático y mejorar la calidad del aire.

La calidad del aire y el clima están interconectados porque las especies químicas que provocan la degradación de la calidad del aire, en general, se emiten de forma conjunta con los gases de efecto invernadero. Por ende, los cambios en uno inevitablemente producen cambios en el otro. La quema de combustibles fósiles (una fuente importante de dióxido de carbono (CO₂)) también emite óxido de nitrógeno (NO), que puede reaccionar con la luz solar y dar lugar a la formación de ozono y aerosoles de nitratos.

La calidad del aire, a su vez, afecta a la salud de los ecosistemas mediante la deposición atmosférica, dado que los contaminantes del aire se depositan desde la atmósfera en la superficie de la Tierra. La deposición de nitrógeno, azufre y ozono puede tener un efecto negativo en los servicios provistos por los ecosistemas naturales, por ejemplo, el agua limpia, la biodiversidad y el almacenamiento de carbono, así como incidir en el rendimiento de las cosechas en los sistemas agrícolas.

Incendios forestales en 2021

El Servicio de Vigilancia Atmosférica de Copernicus de la Unión Europea mide las concentraciones mundiales de partículas en suspensión. La inhalación de PM_2,5(es decir, partículas con un diámetro de 2,5 micrómetros o menos) durante períodos prolongados constituye un grave peligro para la salud. Entre las fuentes de dichas partículas se incluyen las emisiones provenientes de la quema de combustibles fósiles, los incendios forestales y el polvo del desierto levantado por el viento.

Los fuertes incendios forestales generaron concentraciones excepcionalmente elevadas de PM_2,5 en Siberia, Canadá y el oeste de los Estados Unidos en julio y agosto de 2021. Las concentraciones de PM_2,5en la zona oriental de Siberia alcanzaron niveles nunca observados, y fueron impulsadas principalmente por el aumento de las temperaturas altas y las condiciones secas del suelo.

El total estimado de emisiones anuales en la zona occidental de América del Norte se situó entre los primeros cinco años del período comprendido entre 2003 y 2021, con concentraciones de PM_2,5que superaron ampliamente los límites recomendados por la Organización Mundial de la Salud.

A escala mundial, las observaciones de la superficie incendiada total anual muestran una tendencia descendente durante las dos últimas décadas, como resultado del menor número de incendios en las sabanas y los pastizales (Boletín de la OMM sobre los aerosoles de 2021). No obstante, a escala continental, se han observado tendencias ascendentes en algunas regiones, por ejemplo, algunas partes de la zona occidental de América del Norte, el Amazonas y Australia.

Escenarios futuros

El Sexto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) incluye escenarios sobre la evolución de la calidad del aire a medida que la temperatura aumenta en el siglo XXI. En dicho informe se ha evaluado que la probabilidad de que se produzcan incendios forestales catastróficos, como los observados en la región central de Chile en 2017, en Australia en 2019 o en el oeste de los Estados Unidos en 2020 y 2021, aumentará entre un 40 % y un 60 % a finales de este siglo en un escenario de emisiones altas, y entre un 30 % y un 50 % en un escenario de emisiones bajas.

Si las emisiones de gases de efecto invernadero continúan siendo elevadas, y las temperaturas mundiales aumentan 3 °C con respecto a los niveles preindustriales en la segunda mitad del siglo XXI, se prevé que se incrementarán las concentraciones de ozono en superficie en las zonas gravemente contaminadas, especialmente en Asia. Esto abarca un incremento del 20 % en Pakistán, el norte de la India y Bangladesh, y del 10 % en el este de China. La mayor parte del aumento del ozono obedecerá a un incremento de las emisiones provenientes de la quema de combustibles fósiles; sin embargo, alrededor de una quinta parte de este aumento se deberá al cambio climático, lo cual muy probablemente se materializará a través del mayor número de olas de calor, que intensificarán los episodios de contaminación atmosférica. Por lo tanto, es probable que las olas de calor, cada vez más comunes debido al cambio climático, continúen provocando la degradación de la calidad del aire.

Cambios previstos en las concentraciones de ozono en superficie atribuibles únicamente al cambio climático en la última parte del siglo XXI (2055‑2081), si la temperatura media global en superficie aumenta 3 °C por encima de la temperatura media de finales del siglo XIX (1850‑1900).

Un escenario mundial de neutralidad en cuanto a emisiones de carbono limitaría los fenómenos extremos futuros de contaminación del aire por ozono. Ello se debe a que las medidas para mitigar el cambio climático mediante la eliminación de la quema de combustibles fósiles (basados en carbono) también eliminarán la mayoría de las emisiones causadas por el ser humano de gases precursores del ozono (en particular, los óxidos de nitrógeno (NO_x), los compuestos orgánicos volátiles y el metano).

Las partículas en suspensión, denominadas comúnmente aerosoles, presentan características complejas, que pueden ejercer un efecto de enfriamiento o de calentamiento de la atmósfera. Las cantidades elevadas de aerosoles, y la consiguiente mala calidad del aire, pueden provocar el enfriamiento de la atmósfera al reflejar la luz solar de vuelta al espacio, o al absorber la luz solar en la atmósfera, de modo tal que nunca llega al suelo.

El IPCC señala que el escenario con bajas emisiones de carbono estará asociado a un calentamiento menor a corto plazo, antes de que la temperatura disminuya. Ello obedece a que primero se sentirán los efectos de la reducción de las partículas de aerosol (es decir, una menor cantidad de luz solar reflejada al espacio), mientras que la estabilización de la temperatura en respuesta a las reducciones de las emisiones de dióxido de carbono llevará más tiempo. No obstante, las emisiones de aerosoles naturales (por ejemplo, el polvo y el humo de los incendios forestales) probablemente aumentarán en un entorno más cálido y seco debido a la desertificación y las sequías, y podrían anular algunos de los efectos de las reducciones de los aerosoles relacionados con las actividades humanas.

Un mundo futuro en un escenario con bajas emisiones de carbono también se beneficiaría de la menor deposición de compuestos de nitrógeno y azufre desde la atmósfera en la superficie de la Tierra, donde pueden perjudicar a los ecosistemas. La respuesta de la calidad del aire y la salud de los ecosistemas a las reducciones de las emisiones futuras propuestas será supervisada por las estaciones de la OMM en todo el mundo, las cuales pueden cuantificar la eficacia de las políticas destinadas a limitar el cambio climático y mejorar la calidad del aire. Por lo tanto, la OMM continuará colaborando con un amplio abanico de asociados, entre los cuales se incluyen la Organización Mundial de la Salud y el Servicio de Vigilancia Atmosférica de Copernicus de la Unión Europea, a fin de vigilar y mitigar los impactos.