La contaminación atmosférica es uno de los problemas ambientales que más preocupan. La Agencia Europea de Medio Ambiente ha afirmado que en las grandes ciudades europeas, unas 60.000 muertes al año están causadas por la exposición prolongada a la contaminación atmosférica. La emisión a la atmósfera de Compuestos Orgánicos Volátiles o COV en gasolineras, como el benceno, afecta directamente a la salud de los trabajadores y usuarios. El benceno, por ejemplo, es un agente cancerígeno y no hay ningún umbral concreto por debajo del cual la salud humana no esté en peligro, según reconoce la normativa europea. Además, las estaciones de servicio, también tienen otros peligros medioambientales, como el riesgo de explosión y la posible contaminación del subsuelo.
Los combustibles típicos de automoción (gasolinas, gasóleos y alternativos –bioetanol y biodiesel–), son mezclas complejas de numerosos hidrocarburos y otros compuestos orgánicos. Una parte de estos productos son gases o líquidos con presiones de vapor elevadas (COV o VOC), los cuales, se evaporan en parte, y durante las operaciones típicas de trasvase y repostaje, pueden ser incorporados al aire ambiental. No obstante, cabe indicar que a una altura de una 5ª planta, la concentración de estos contaminantes se reduce a la mitad, respecto a la que se mide a unos 3 metros del suelo.
¿Qué son los COVs y cuáles están presentes en las gasolinas?
Los compuestos orgánicos volátiles (COVs) son todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado gaseoso a la temperatura ambiente normal, o que son muy volátiles a dicha temperatura. Según el real decreto 1172003 sobre limitación de emisiones de compuestos orgánicos volátiles debidas al uso de disolventes en determinadas actividades, COV es todo compuesto orgánico que tenga a 293,15K una presión de vapor de al menos 0.01kPa, o que tenga una volatilidad equivalente en las condiciones particulares de uso, refiriéndose siempre a una sustancia y sus compuestos o a los productos que los contengan.
Con respecto a su composición, suelen presentar una cadena con un número de carbono inferior a doce y contienen otros elementos como oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno. Su número supera el millar, aunque los más abundantes en el aire son el metano, tolueno, n-butano, i-pentano, propano y etileno.
Los COV tienen un origen tanto natural (COV biogénicos) como antropogénico; en lo que respecta a este último tipo, los COVs se liberan durante la quema de combustibles, como gasolina, así como en aquellas actividades en las que se empleen disolventes orgánicos, tales como industrias de pinturas y barnices, siderúrgica, de la madera, cosmética, y farmacéutica. No obstante, hay que destacar que el repostaje de los vehículos supone un 2% de las emisiones de COVs de la Unión Europea, mientras que la distribución de la gasolina a los tanques de las estaciones de servicio conlleva un 5%.
Y en cuanto a sus peligros, algunos COVs son destructores del ozono, como el tetracloruro de carbono, por tanto son compuestos que afectan a la disminución de la capa de ozono. Además, los COVs en conjunto con los óxidos de nitrógeno y la luz solar, son precursores del ozono troposférico que es perjudicial para la salud y favorecen el smog fotoquímico, efecto propio de la contaminación del aire en las zonas urbanas, y también contribuyen al efecto invernadero.
Así pues, los vapores de las gasolinas contienen compuestos orgánicos volátiles. Sin embargo, el gasóleo tiene mayor capacidad contaminante que la gasolina. Éste emite un grupo de componentes denominados hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), cuyas estructuras son análogas a los asfaltenos y alquitranes, y algunos de ellos tienen reconocidos efectos cancerígenos, así como también emite partículas micrométricas y óxidos de nitrógeno, que son precursores de la formación de ozono en la troposfera.
Además, tanto la gasolina como el gasóleo, originan una serie de compuestos, entre los que hay derivados de los componentes del propio combustible: monóxido y dióxido de carbono, pero también compuestos orgánicos volátiles (COV), como el benceno. Algunos de estos compuestos se emiten en forma de partículas líquidas o sólidas de muy pequeño tamaño. En este sentido, debe tenerse en cuenta que cuanto menor sea el tamaño, mayor es la probabilidad de penetración pulmonar, lo que incrementa su potencial toxicológico. Asimismo, también se emiten derivados de los componentes del aire: los óxidos de nitrógeno y óxido nítrico, que, parcialmente se convierte en dióxido de nitrógeno.
Estas emisiones de COV en gasolineras por parte de los combustibles, se dan en todos los puntos del proceso de distribución de los combustibles: en la evaporación del mismo en el camión cisterna, la evaporación desde el tanque de almacenamiento, la evaporación desde la transferencia del camión cisterna al tanque subterráneo de almacenamiento, la evaporación durante la transferencia de la bomba a los vehículos, por derrame de combustible y su subsecuente evaporación (por goteos de los surtidores o por el rebosamiento del tubo de llenado del tanque de combustible del vehículo), o por evaporación del combustible del tanque subterráneo de almacenamiento o de las líneas que van hacia las bombas durante la transferencia de combustible.
Por otro lado, mediante la relación benceno/hexano en el aire, se ha podido estimar las “distancias de influencia” de las emisiones de COV en gasolineras, las cuales están comprendidas entre 50 y 100 metros a partir de los límites de la estación de servicio, aunque esto puede ser variable según las condiciones.
Normativas y medidas de recuperación de vapores COV en gasolineras
Antes de nada, cabe indicar que ha habido una reducción progresiva de COVs en España desde el año base fijado por el Procolo de Kyoto. Sin embargo, esto no es suficiente y por ello, mediante distintas normativas, se han establecido medidas para la denominada recuperación de vapores fase 1 y 2, ya que se ha dividido en dos etapas todo el proceso de implantación.
Así pues, en primer lugar, se estableció la directiva COV o Directiva 94/63/CE del Parlamento Europeo y del Consejo del 20 de diciembre de 1994, que regula la recuperación de vapores de gasolina emitidos a la atmósfera sobre el control de emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) resultantes del almacenamiento y distribución de gasolina desde las terminales a las estaciones de servicio, y que trata la recuperación de vapores de gasolina en la denominada Fase I. Su objetivo era reducir la pérdida total anual de gasolina resultante de la carga de las instalaciones de almacenamiento de las estaciones de servicio por debajo del valor de referencia objetivo del 0,01% en peso de la salida.
Para ello, los requisitos para las instalaciones de carga y almacenamiento en las estaciones de servicio, establecían que los vapores desplazados durante la descarga de gasolina en las instalaciones de almacenamiento de las estaciones de servicio, serán transportados a través de una conducción estanca al depósito móvil del cual se descarga la gasolina.
Más adelante, se procedió a regular la Fase II de recuperación de vapores de gasolina, mediante la aprobación de la Directiva 2009/126/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, del 21 de octubre de 2009. Dicha Directiva establece medidas destinadas a reducir la cantidad de vapores de gasolina emitidos a la atmósfera durante el repostaje de los vehículos de motor en las estaciones de servicio.
Mediante el Real Decreto 4552012, del 5 de marzo, se traspone dicha Directiva, cuyo objeto es el establecimiento y regulación de la obligación de las estaciones de servicio de dotarse de un sistema para reducir la cantidad de vapores de gasolina emitidos a la atmósfera durante el repostaje de los vehículos de motor en las mismas, así como su procedimiento de verificación y seguimiento.
Asimismo, se fija también un nivel mínimo de recuperación de vapores de gasolina, en el que se establece que:
- Los sistemas de recuperación de vapores de gasolina de la fase II que se instalen en los surtidores o dispensadores de gasolina de las estaciones de servicio, deberán presentar una eficiencia en la captura de vapores de gasolina igual o superior al 85%. Es el fabricante de estos sistemas el que debe certificar la eficiencia de la captura de los vapores de gasolina con arreglo a las normas técnicas europeas pertinentes o a los procedimientos de homologación establecidos por el Comité Europeo.
- En el caso de que los vapores de gasolina se transfieran a un depósito de almacenamiento ubicado en la estación de servicio, la relación vapor/gasolina se situará entre un mínimo de 0,95 y un máximo de 1,05.
Por otro lado, cabe indicar que la implantación a nivel europeo de la recuperación de los compuestos orgánicos volátiles de la fase II en las estaciones de servicio, no ha sido conjunta, sino que más bien cada país ha ido incorporando la Directiva Europea que regula estas emisiones a su legislación. En España, la legislación en vigor afecta a estaciones nuevas o que sufran modificaciones con caudales superiores a 500m3; y en el caso de estaciones de servicio situadas bajo viviendas o en zonas de trabajo permanente, el caudal debe ser superior a 100m3; y la implantación de la legislación es obligatoria para estaciones existente con caudales superiores a 3.000m3 hasta finales de 2018.
A continuación, se especifica en qué consiste cada fase de recuperación de COV en gasolineras, donde en la siguiente imagen esquemática se pueden observar las dos fases aplicadas simultáneamente:
Recuperación de COV en gasolineras en la Fase 1
La Fase I es de obligado cumplimiento desde el año1995 para instalaciones nuevas, y desde 1999 para instalaciones existentes, en función de sus características.
La Fase I consiste en la recuperación de los vapores generados por la gasolina en las operaciones de descarga del camión cisterna. Se trata de desplazar el aire saturado de vapor que ha permanecido acumulado en el propio tanque de almacenamiento.
Los camiones cisterna, en el mismo proceso de carga o llenado de los tanques de gasolina, recogen estos vapores generados en otro compartimento (los vapores son desplazados al introducir el combustible). Para ello, el camión cisterna conecta la manguera de recuperación de vapor al acoplamiento. Éste tiene una válvula de deslizamiento que cierra la tubería de ventilación, con lo que los vapores del depósito no pueden ser enviados a la atmósfera, sino que, necesariamente, al camión cisterna. Se utiliza, siempre que sea posible, un único colector al que se conectarán todas las ventilaciones de gasolinas.
Una vez recogidos estos vapores, son trasladados por los camiones cisternas para depositarlos finalmente en la terminal del operador petrolífero.
Recuperación de COV en gasolineras en la Fase 2
La Fase II empezó a aplicarse a partir del 7 de marzo del 2012, afectando a las nuevas gasolineras o aquellas que fueran a realizar modificaciones sustanciales en sus instalaciones y tengan una venta superior a 500m3 de gasolina o 100m3 y que estén localizadas bajo viviendas.
La Fase II de recuperación de compuestos orgánicos volátiles en gasolineras, hace referencia al control de los vapores de gasolina que se emiten durante el repostaje de los vehículos. Esta etapa de recuperación, captura el vapor saturado de la gasolina que de otro modo escaparía a la atmósfera durante el llenado de los depósitos de los automóviles. Esto se consigue mediante un boquerel adaptado con un sistema de recogida, que consigue, por un lado, suministrar el combustible, mientras que la emisión de vapores orgánicos volátiles es recogida por dicho boquerel.
Otros sistemas de recuperación de COV en gasolineras, son aquellos sistemas asistidos con recuperación de vapor. Éstos no conducen los vapores emitidos al tanque de combustible subterráneo, sino que son condensados en un intercambiador de calor. Una vez condensados, se separa el agua de los vapores y con ello es posible recuperar el combustible. Este combustible es devuelto al surtidor, pudiendo ser reutilizado en posteriores repostajes de los vehículos. Este es un sistema nuevo y prometedor: aproximadamente de 1.000L de vapores de COVs que se recuperan se condensan a 3L de gasolina, lo que supone un ahorro económico de 4,293€ por 1.000L de COVs que se recuperen.
Medidas preventivas para evitar la emisión de COVs en gasolineras
Finalmente, comentamos algunos aspectos en los que hay que prestar atención en las gasolineras, sobre todo los trabajadores de éstas, para evitar pérdidas de combustibles y emisiones de COVs a la atmósfera.
- Para prevenir los derrames no deseados que puedan llegar a provocar contaminación de los suelos y de las aguas subterráneas, además de poder producir emisiones de COVs, se recomienda la realización de pruebas periódicas a los tanques, las tuberías, bombas y muros de contención.
- Revisar las arquetas de registro para asegurar la ausencia de agua y suciedad y comprobar que el registro está cerrado.
- Revisar las tuberías de ventilación de los depósitos para comprobar la ausencia de deformaciones que impidan la salida de vapores. Limpiar también la malla apagafuegos.
- Instalar alarmas y equipos de parada automática, consiguiendo con ello controlar los fallos en los equipos y así evitar riesgos.
- Colocar bandejas de contención para contener las fugas hasta que éstas estén reparadas. Utilizar sepiolita u otros materiales, como la tierra de diatomeas o absorbentes ignífugos, como material absorbente de los posibles derrames de combustible.
- Evitar la presencia de fuentes de ignición cercanas, ya que aumentan el riesgo de incendio.
- Formar e informar al personal sobre buenas prácticas ambientales, como el ahorro de energía, el ahorro de agua, la gestión de residuos, etc.
- Informar a los clientes a través de trípticos sobre el ahorro de energía, el ahorro de agua y la gestión de residuos cuando usen las instalaciones de las estaciones de servicio.
- Durante la carga de los tanques: cerrar el conducto de medición de combustible. Si existe una manguera de recuperación de COVs, debe estar conectada para evitar la pérdida de producto. Conectar las pinzas de toma a tierra. Para evitar el sobrellenado de los tanques, utilizar válvulas de bola flotante.
- Al finalizar la operación: supervisar si existen pérdidas de productos. Prestar atención a los posibles derrames al desconectar la manga del camión después de llenar los depósitos. En el caso de que se produzca algún derrame, se deberá recoger con el absorbente adecuado.
- En el repostaje de vehículos: comprobar diariamente que los boquereles de goma del surtidor no gotean. Comprobar semanalmente el interior de los surtidores, con el fin de detectar las posibles fugas en los mismos. Realizar anualmente las inspecciones pertinentes de los surtidores.
- En lo que respecta al mantenimiento del tanque: instalar de equipos de alarma que detecten las fugas. Es recomendable revisar las juntas de las tapas para impedir así la entrada de agua al tanque.
- En cuanto a la conciliación de stock: tomar medida mediante una varilla calibrada (de aluminio a fin de evitar producir chispa) o medidor electrónico del combustible disponible, y comprobar si la diferencia con el volumen de entrada corresponde con el combustible vendido; en caso negativo, se habrá producido una fuga. Es recomendable realizar esta medición diariamente.
- Detección de fugas: realizar semanalmente pruebas de estanqueidad.
Fuentes: Adelantos y Sudoe Interreg (2012). “Estudio de recuperadores de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) en gasolineras de la provincia de Ávila”
