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Catalizador:

Acelerador de la reacción química que combina los compuestos de los gases de escape para obtener dióxido de carbono y vapor de agua como elementos finales. Utiliza platino y rodio como elementos aceleradores de la reacción química. En los catalizadores por oxidación el monóxido de carbono lo convierte en dióxido de carbono al volverlo a combinar con el oxígeno. Los hidrocarburos también los hace combinar con el oxígeno obteniendo de nuevo dióxido de carbono y vapor de agua. Los catalizadores por reducción convierten los óxidos de nitrógeno en nitrógeno y oxígeno libre que se utiliza en los procesos anteriores. Un catalizador de tres vías combina los sistemas anteriores pero necesita una temperatura superior a 400ºC para funcionar correctamente y que la mezcla de aire y gasolina sea la estequiométrica.

Tampoco puede ser utilizado con gasolina con plomo al anular este material la función de los elementos del catalizador.

El efecto del calentamiento atmosférico y la teoría del efecto invernadero fueron definidos científicamente por el sueco Svante August Arrhénius (1859 -1927), premio Nobel de Química en 1903, quien los relacionó con los grandes ciclos geoquímicos.

Arrhénius no da al efecto invernadero connotación catastrófica sino que lo consideraba benéfico. Creía que el efecto invernadero debido a la actividad económica sería una solución técnica para impedir la próxima era glacial. Sin embargo, asocia la modificación del clima con los efectos del uso de combustibles fósiles por las naciones industrializadas.

¿Y qué causa el calentamiento atmosférico, si 99 % de la atmósfera está constituida por nitrógeno y oxígeno, que no absorben mucho calor?

Los científicos han descubierto que el dióxido de carbono, el vapor de agua, y otros gases (aunque existan como meras trazas), absorben mucho calor. Por 32 años consecutivos (y hasta la fecha) la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre ha sido analizada continuamente y durante este tiempo el nivel de concentración ha aumentado de manera zigzagueante por las variaciones de primavera y otoño, desde 315 partes por millón (ppm) en 1958 hasta más de 355 a mediados de 1990. En primavera los árboles se llenan de hojas, retoños y flores con lo cual absorben más y en el otoño los pierden con el consecuente descenso en la cantidad que pueden absorber. Este ciclo natural se repite cada año y, además, cada año sobreviven menos árboles por la tala indiscriminada y la lluvia ácida.

Muchos científicos, estudiosos de la atmósfera, predicen que nuestro planeta se tornará cada vez más caliente, pues al quemar más y más combustibles fósiles, pondremos en el aire más gases que actúan como el vidrio envolvente de un invernadero, atrapando el calor. Aunque se responsabiliza al CO2 de cerca de 50% del efecto invernadero, existen otros gases como el metano (CH4 ), que contribuye de 10 a 20%, al calentamiento atmosférico, absorbe 20 a 30 veces más calor que el CO2 aunque sólo dura en la atmósfera 10 años, mientras que el CO2 permanece 100 años. El metano ha ido creciendo en su concentración en la atmósfera, debemos recordar que lo produce la descomposición de materia orgánica por bacterias en medios anaeróbicos, o sea exentos de oxígeno y otras fuentes. La mitad de las fuentes de generación de metano son imputables a la actividad humana. En la atmósfera, el metano es oxidado sucesivamente en monóxido de carbono y en dióxido.

Los clorofluorocarbonos (CFC), son otros causantes de la contaminación. Son gases poderosos que contribuyen al efecto invernadero y reducen la capa de ozono estratosférica que protege la Tierra. Si esto continúa, la radiación ultravioleta se incrementa y también el ozono a nivel de suelo. Han sido usados en los "spray", como gases de refrigeración, y en la fabricación de transistores y espumas plásticas. Las fuentes mayores de CFC en la atmósfera son los sistemas de aire acondicionado de los vehículos. No hace diez años, 48% de los automóviles nuevos contaban con aire acondicionado, y empleaban anualmente 120 000 toneladas métricas de CFC. Su uso ha sido prohibido en los vehículos nuevos, por su comprobada destrucción de la capa estratosférica de ozono.

Compuestos de Azufre y Lluvia Ácida

Ciertos compuestos que contienen azufre se encuentran en cierto grado en la atmósfera natural, no contaminada. Se originan por la descomposición de la materia orgánica por las bacterias y en los gases volcánicos. La concentración en la atmósfera de compuestos que contienen azufre y que provienen de fuentes naturales es muy pequeña, comparada con la concentración en ambientes urbanos e industriales, resultado de las actividades del hombre. Los compuestos de azufre, en especial el dióxido de azufre, SO2 , se considera como el peligro más serio para la salud, especialmente para las personas con dificultades respiratorias.

La combustión del carbón y del petróleo son responsables de un 80% del total de SO2 liberado a la atmósfera. El grado de emisiones de SO2 en la combustión del carbón y del petróleo, dependen del nivel de su contenido de azufre. Algunos tipos de petróleo, como el que proviene del Oriente Medio, es relativamente bajo en azufre, en tanto que el petróleo de Venezuela tiene un contenido de azufre relativamente elevado. Debido a nuestro interés en la contaminación con SO2 , el petróleo bajo en azufre tiene mayor demanda y, en consecuencia, su precio es mayor.

Sin embargo, no todo el daño es causado por el SO2 mismo; de hecho, el SO3 formado por oxidación del SO2 es el principal culpable. El dióxido de azufre se puede oxidar a SO3 por varías vías, dependiendo de las condiciones particulares de la atmósfera. Una vez formado el SO3 , se disuelve en gotitas de agua, formando ácido sulfúrico, H2SO4:

SO3(g) + H2O(l)  H2SO4(ac)

La presencia del ácido sulfúrico en la lluvia es responsable en gran parte del fenómeno de la lluvia ácida. (También contribuyen los óxidos de nitrógeno, que forman ácido nítrico.) Hace unos 200 años, la lluvia tenía un pH de entre 6 y 7.6. Ahora, es común regiones que la lluvia tenga un pH de entre 4 y 4.5. En los Angeles, el pH de la niebla ha bajado hasta 2, aproximadamente la acidez del jugo de limón. El pH de las aguas naturales más productivas está entre 6.5 y 8.5. A niveles de pH por debajo de 4.0, son destruidos todos los vertebrados, la mayor parte de los invertebrados, y muchos microorganismos.

La lluvia ácida corroe muchos metales y materiales de construcción. Por ejemplo, el mármol y la piedra caliza, cuyo constituyente principal es CaCO3 , son fácilmente atacados por la lluvia ácida. Obviamente deseamos reducir la cantidad de este nocivo gas que se libera en nuestro entorno. Una forma de hacerlo es eliminar el azufre del petróleo antes de quemarlo.

Están formados principalmente por partículas de carbón y de hidrocarburos inquemados; son característicos de los gases que emiten los motores diesel y se hacen muy evidentes al observar el escape de un motor mal reglado.

Productos orgánicos que se generan por una combustión incompleta de carburantes. Los motores de los vehículos, en nuestro país, son responsables de la emisión del 41% de los hidrocarburos. Estos compuestos, en combinación con los óxidos de nitrógeno y en presencia de la luz solar, forman oxidantes fotoquímicos que son componentes de la niebla o smog fotoquímico.