Recuerdo una noche preciosa en el campus de NC State después de una nevada, con los árboles coronados por nieve y estalactitas de hielo colgando de sus ramas. Todo alrededor parecía brillar. Como si la escena hubiera sido sacada de una película de cine. Mientras me preguntaba por qué no había gente en las calles disfrutando del espectáculo, casi tuve un resbalón, el primero de muchos que sufrí hasta llegar a casa. Y aunque es indudable la belleza que ofrecen el hielo y la nieve, no es posible olvidar sus peligros para el tránsito por calles y carreteras.Para mantener a raya los resbalones, patinazos, choques y accidentes a causa del hielo y la nieve, se esparcen millones de toneladas de sustancias químicas para retirar el hielo del pavimento. En una típica operación quitanieves, se retira primero la mayor cantidad de nieve de las carreteras con palas o maquinaria adecuada, y luego una mezcla de sal, arena y/o líquido descongelante se esparce sobre la nieve o el hielo que queda en la superficie. Después de transcurrido el tiempo suficiente para que la nieve o el hielo se suavice, se retira el material resultante (una especie de salmuera).En contacto con el hielo, los compuestos quitanieves se disuelven lentamente, formando una solución cuyas propiedades difieren de manera importante de los del agua pura. Mientras que el agua se congela a O°C, las soluciones acuosas se congelan a menores temperaturas. Una aplicación práctica del descenso del p.f. son los compuestos quitanieves.Probemos nuestros conocimientos sobre los compuestos quitanieves, contestando el siguiente test creado con HotPotatoes.El uso a gran escala de las sales (NaCl, MgCl2 y CaCl2) desde los años 60 para el mantenimiento de carreteras ha generado graves efectos secundarios en su entorno:- Acción corrosiva. Mientras que la oxidación del hierro ocurre espontáneamente en ambientes donde tanto el O2 como el H2O se encuentran presentes, la presencia de sales intensifica la reacción de oxidación. Los iones de las sales actúan como electrolitos, asegurando el flujo de electrones como un puente salino en una celda voltaica. La aplicación de sales en las carreteras puede corroer en pocos años vehículos, puentes y guardaraíles. Es por esta razón que el uso de las sales se encuentra prohibido en los aviones y aeropuertos, donde las condiciones de seguridad son mayores.
- Daños medioambientales. Una vez derretido el hielo y la nieve de las carreteras, las sustancias quitanieves se depositan en la vegetación y el suelo adyacente para depositarse eventualmente en los ríos y acuíferos locales. Los altos niveles de sal en el suelo inhiben la habilidad de la vegetación para absorber agua y nutrientes, disminuyendo su crecimiento y afectando el habitat de los animales de la zona. Por otro lado, el agua salina que entra a los lagos y acuíferos tiende a acumularse en los fondos al ser mayor su densidad, dificultando la circulación del agua. Para mantener un sistema ecológico saludable es esencial la mezcla de las capas de agua para distribuir el oxígeno y los nutrientes dentro de los lagos.
En los años 90 se introdujeron sales orgánicas como alternativa a las sales tradicionales. La más usada es el acetato de calcio y magnesio, menos corrosivo y con un menor impacto medioambiental. Sin embargo, tiene también sus desventajas. Aunque el acetato es biodegradable, su descomposición en CO2 y H2O causa una merma del O2 disuelto en el agua, mientras que en el suelo puede producir la precipitación de carbonatos metálicos e incrementar el pH. Además, funde el hielo a menor velocidad que las sales inorgánicas y es más caro.
En el caso de los aviones, se usan compuestos quitanieves líquidos, que actúan con mayor rapidez sobre el hielo y trabajan a menores temperaturas que las sales sólidas. Son por lo general mezclas de etilénglicol y propilénglicol, a los que se les añade un 10-20% de aditivos: inhibidores de corrosión, agentes espesantes, surfactantes, entre otros. La mezcla resultante exhibe una mayor toxicidad que los glicoles en estado puro, y como los compuestos quitanieves orgánicos antes vistos, también tienen efectos adversos en el medio ambiente: contaminan el agua reduciendo el oxígeno disuelto en las corrientes o lagos al degradarse.
Para retirar el hielo de las pistas de aterrizaje en aeropuertos de E.E.U.U. y Canadá, se emplea acetato de potasio, y en menor escala acetato de sodio, formiato de potasio y formiato de sodio. Su elección se basa en que las sales de acetato tienen un menor efecto medioambiental, y son mucho menos tóxicos que los reactivos basados en urea y glicoles. Pero hay que añadir una desventaja más al uso de estos compuestos: deterioran el asfalto.
Todos coincidiremos en que mantener las carreteras libres de hielo y nieve es esencial para nuestra seguridad en inviernos tan fríos como el que nos ha tocado este año. Pero no por eso podemos cerrar los ojos a los daños que causamos a nuestro entorno usando compuestos quitanieves. Es necesario llevar a cabo una mayor investigación para desarrollar compuestos químicos alternativos a los quitanieves hoy conocidos, pero en el corto plazo es posible reducir el daño medioambiental si empleamos la cantidad adecuada y no un exceso de estos compuestos e instalamos sistemas de recuperación para su reciclado y para capturar los aditivos que se añaden a estas sustancias.
Referencias
- Castro, C. "Varios países cuestionan la sal 'quitanieves' por su daño ambiental", Sociedad, El País, 16 Ene 2009.
- Viadero, R.C. "Roadway Deicing and the Environment", Government Engineering, Jan-Feb 2005, 32-33, http://www.govengr.com/environment/env_0105.pdf
- Kotz, J. C.; Joesten, M. D.; Wood, J. L.; Moore, J. W. The Chemical World: Concepts and Applications, Saunders College Publishing, 1994.
- Schueler, T. "Snow, Road Salt, and the Chesapeake Bay", Center for Watershed Protection, http://www.cwp.org/Resource_Library/Special_Resource_Management/ColdClimate/snow_roadsalt_chesbay.pdf
- Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E.; Burdge, J. R. en Chemistry-The Central Science, Pearson Education, Inc., N.J., 2003.
- Senese, F. "Why does salt melt ice?", General Chemistry Online!, http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/solutions/faq/why-salt-melts-ice.shtml
- Helmenstine, A.M. "Melting Snow & Ice with Salt", About.com: Chemistry, http://chemistry.about.com/cs/howthingswork/a/aa120703a.htm
- Ramakrishna, D. M.; Viraraghavan, T. "Environmental Impact of Chemical Deicers-A Review", Water, Air, and Soil Pollution 2005, 166, 49-63, http://www.springerlink.com/content/q67285l92u757226/?p=604d72fca59f469eb95d913584c05515&pi=4
- Ritter, S. "Aircraft Deicers" C&EN 2001, 79, 30, http://pubs.acs.org/cen/whatstuff/stuff/7901scit5.html
- Advanced Asphalt Technologies "AATP Project 05-03: Effect of Deicing Chemicals on HMA Airfield Pavements" 2007, http://www.aaptp.us/Report.Interim.05-03.pdf
- Posegate, A. "Deicer Dilemma: How to Choose and How to Use" Metro, Washington Post, Jan. 29, 2009, http://voices.washingtonpost.com/capitalweathergang/2009/01/deicer_dilemma.html
Fotografías
"Dejamos de temer aquello que se ha aprendido a entender"
