La contaminación atmosférica es uno de los problemas más importantes que tienen lugar en las ciudades. No es extraño observar en las grandes urbes el cielo cubierto por una niebla de humo denso. Esta se suele denominar Smog y es muy perjudicial para la salud. En este artículo, os explicamos qué es el smog, cómo tiene lugar, qué consecuencias conlleva y sus posibles soluciones.
El smog de Londres fue uno de los primeros casos de este tipo de polución en ser visto. Pronto, el fenómeno se fue ampliando a otras ciudades como China, Japón, y Los Ángeles, donde fue muy estudiado. Y sin ir más lejos, aquí en España, ya es habitual ver smog en Madrid o Barcelona.
El smog, ¿qué es?
El término Smog o Esmog proviene de las palabras inglesas “Smoke = humo” y “Fog = niebla”, habiendo sido utilizado por primera vez a principios del siglo XX por H.A. Des Voeux, para referirse a la niebla gris o pardo-rojiza que aparecía sobre las ciudades cuando hacía calor como consecuencia de la contaminación.
El smog es uno de los tipos de contaminación del aire más importantes. Se origina mediante la combinación del aire con contaminantes durante un largo período de tiempo a altas presiones (anticiclón), lo que provoca el estancamiento del aire y la permanencia de esos gases nocivos en la troposfera.
El esmog es una mezcla química de humo y niebla con concentraciones elevadas de óxido de sulfuro y nitrógeno, hidrocarburos y partículas de plomo, manganeso, cobre, níquel, cinc y carbón.
Al principio, las causas del smog urbano eran debidas a las emisiones de hollín y azufre de las calefacciones empleadas y a las emisiones de las chimeneas de las industrias. Más tarde, también se le sumaron las de los vehículos y las procedentes de la quema de carbón.
Cabe indicar que la geografía del lugar también influye en la aparición de esmog. Así pues, aquellas ciudades costeras o elevadas en las que el aire suele quedar estancado en los anticiclones, son más propensas a este suceso.
Y en cuanto a cómo se forma el smog, podemos decir, a grandes rasgos, que esto ocurre cuando se combinan en la atmósfera los gases contaminantes con los rayos ultravioleta del sol, dando lugar a una mezcla tóxica de ozono y nitrato peroxiacilo, la cual es muy perjudicial, aunque esto varía según el tipo de smog al que nos refiramos, los cuales os explico a continuación.
Tipos de smog
Existen dos tipos de smog: el sulfuroso y el fotoquímico. El primero es el resultado de la descomposición en la atmósfera de los gases de azufre en presencia de niebla.
En cambio, el smog fotoquímico, se origina al interaccionar la luz solar con los óxidos de nitrógeno, apareciendo generalmente durante las grandes olas de calor del verano. Veamos un poco más en detalle cada uno.
El smog fotoquímico
El smog fotoquímico o niebla fotoquímica consiste en una mezcla de contaminantes de origen primario (emitidos directamente a la atmósfera, como NOx e hidrocarburos volátiles) y secundarios (formados a partir de los anteriores al incidirles la luz solar, como el ozono troposférico, el peroxiacilo y radicales hidroxilo).
Cabe indicar que el ozono es una molécula muy reactiva que sigue reaccionando con otros contaminantes, dando lugar a un conjunto de muchas sustancias tóxicas que causan una gran contaminación fotoquímica, como nitratos de peroxiacilo, peróxido de hidrógeno, radicales hidroxilo, formaldehídos, etc.
La acumulación de los gases citados anteriormente es lo que causa la formación de la “nube” que, cuando coincide con un período de alta presión, ocasiona un aire estancado formando una niebla o bruma fotoquímica, la cual, en vez de estar constituida por gotas de agua, está compuesta de aire contaminado, dando lugar a una atmósfera nociva, irritante y, en algunos casos, tóxica.
El smog fotoquímico se dio por primera vez en Los Ángeles en 1943, cuando la combinación de óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles procedentes del escape de los vehículos reaccionaban, catalizados por la radiación solar, para formar ozono troposférico y nitrato de peroxiacilo. Al mismo tiempo, se oscurecía la atmósfera, tiñendo sus capas bajas de un color pardo rojizo y cargándola de componentes dañinos para todos los seres vivos y diversos materiales.
El esmog fotoquímico reduce la visibilidad, irritando los ojos y el aparato respiratorio. En zonas muy pobladas, el índice de mortalidad suele aumentar durante estos periodos, sobre todo cuando la inversión térmica crea sobre la ciudad una cubierta (“boina”) que impide su disipación. Esto se produce con más frecuencia en ciudades con costa o cercanas a ella, o en ciudades situadas en valles amplios, con zonas arbóreas abundantes. Su mayor incidencia se produce en las horas centrales del día, cuando la radiación solar es mayor, acelerando la producción de los contaminantes secundarios. Además, este tipo de smog se ve favorecido por situaciones anticiclónicas, fuerte insolación y vientos débiles que dificultan la dispersión de los contaminantes.
El smog sulfuroso
El smog sulfuroso, smog industrial, smog ácido, smog húmedo o smog reductor, fue muy típico en grandes urbes industriales (principalmente Londres y Chicago) debido a la contaminación por óxidos de azufre procedentes de la combustión del carbón, que reacciona con el vapor de agua de la atmósfera, formando ácido sulfuroso (de ahí su denominación) y una gran variedad de partículas sólidas en suspensión y que luego son precipitados en forma de lluvia ácida.
Este tipo de smog, origina una espesa niebla cargada de contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas, la supervivencia de los vegetales y la conservación de edificios, estatuas y otros materiales, principalmente en las zonas urbanas dentro del país.
En la actualidad, en los países desarrollados, los combustibles que originan el esmog sulfuroso se queman en instalaciones con mejores sistemas de depuración o dispersión, por lo que hoy en día raramente se encuentra este tipo de polución, aunque en países en vías de industrialización como China o algunos países de Europa del Este, todavía es un grave problema en algunas ciudades.
Consecuencias del smog en la salud
Además de reducir la visibilidad y dañar las plantas, los gases y partículas que componen el smog provocan alteraciones en la salud humana, donde las más destacables son las siguientes:
- Irritación de las vías respiratorias (nariz, tráquea y pulmones), tos, dolores de garganta, bronquitis, etc.
- Anemia, a causa de la alta concentración de monóxido de carbono (CO), que bloquea el intercambio de oxígeno en los pulmones y en la sangre.
- Irritación de los ojos y la piel.
- Diversas enfermedades (gripe, tuberculosis) por la alta concentración de agentes patógenos en el aire.
- Problemas cardíacos varios, debido a que los músculos no están recibiendo la cantidad de oxígeno necesaria en cada respiración.
- Las personas que tengan alergias pueden empeorar, sobre todo cuando el ambiente está más cargado o en días lluviosos al depositarse todos los contaminantes.
Además, una de las consecuencias del smog fotoquímico, es que también puede ser causa de muerte prematura. De hecho, desde 1948 hasta 1962 han muerto en Inglaterra alrededor de unas 5.500 personas por esta niebla tóxica. Y asimismo, es importante destacar que el smog y la contaminación atmosférica afectan al cerebro de los niños causando problemas de concentración y, por ende, retrasando su aprendizaje y desarrollo.
Consecuencias del smog en el medio ambiente
Los efectos del smog en el medio ambiente más importantes son su impacto en el paisaje y los cambios que causa en el clima. En cuanto al paisaje, el smog en exceso hace que no haya nubes, ni cielos despejados ni noches estrelladas, sólo un velo amarillento-grisáceo sobre nosotros.
Mientras que los efectos del smog en el clima pueden ser:
- Aumento de calor: a pesar de que es más complicada la incidencia de los rayos del sol por la barrera de smog, el calor generado en el interior no es capaz de salir al exterior por la acumulación de los gases, provocando un ascenso de temperaturas.
- Se alteran las precipitaciones: puesto que las sustancias contaminantes y las partículas en suspensión de carbón ocasionan un descenso en los niveles de lluvia. Pero si no hay lluvia no se puede eliminar la contaminación de forma natural.
Y por otra parte, es importante decir que el smog produce daños sobre masas forestales y cultivos. Las funciones metabólicas y los tejidos de las plantas resultan afectados por diversos compuestos gaseosos con azufre o flúor, los cuales causan la degeneración de los tejidos de las hojas (necrosis o clorosis) y pueden llegar a paralizar el crecimiento de las plantas.
Soluciones para el smog
En la lucha contra el smog tenemos a los gobiernos y grandes corporaciones, los ciudadanos y la propia naturaleza.
En primer lugar, el smog se puede combatir perfectamente por sí mismo gracias a la acción de la naturaleza, la cual mediante la lluvia y el viento, limpia y renueva el aire. Por esto mismo, es mucho más frecuente que aparezca el smog en zonas donde hay escaso o simplemente no hay viento y donde llueve poco.
Pero si la naturaleza ya no dispone de las herramientas necesarias para poder contrarrestar tan elevado nivel de contaminación, es cuando entran en juego los gobiernos y las grandes corporaciones. En realidad, estos últimos son, en parte, causantes de que las ciudades se sigan llenando de smog porque son los que permiten las emisiones contaminantes, la mayor parte producidos por fábricas y plantas industriales. Por lo que finalmente, somos los ciudadanos los que poco a poco podemos ayudar a la naturaleza a combatir el smog.
Por tanto, gestos tan fáciles como coger un autobús, hacen que mejore la calidad del aire, y si a esto le sumamos la colocación de más espacios verdes, ya sean parques, techos verdes o incluso jardines verticales, las ciudades podrán tener un respiro y por consiguiente, nosotros también.
Las soluciones para el smog se centran básicamente en la reducción de las emisiones contaminantes de hidrocarburos y de óxidos de nitrógeno. La mejora más apreciable vendrá determinada por el cambio de combustible. De la misma manera que se redujo el problema con la sustitución de las calderas de carbón en Europa, ocurrirá en los países en desarrollo. Asimismo, se apreciará una mejora sustancial si algún día los vehículos dejan de utilizar combustibles derivados del petróleo.
Mientras tanto, como soluciones del smog, se han establecido una serie de medidas. La mayoría de las medidas correctoras pasan por disminuir el tráfico privado:
- Haciendo más competitivo el transporte público.
- Imponiendo normativas como peajes en el centro de las ciudades.
- Disminuyendo la necesidad de movilidad entre sus habitantes, con novedosos proyectos urbanísticos.
- Fomentando la movilidad eléctrica.
También existen medidas para aislar y absorber la contaminación:
- Aumentando las zonas verdes y jardines.
- Usando asfaltos especiales que absorban parte de la contaminación como el Noxer.
- Restringiendo diariamente la circulación vehicular.
Y entre las medidas de prevención para el smog, tenemos:
- Utilizar más los transportes públicos, la bicicleta o ir caminando.
- Usar motores con tecnologías poco contaminantes, por ejemplo, motores que funcionan con hidrógeno, o eléctricos.
- Sustituir los combustibles actuales por combustibles menos contaminantes, por ejemplo, gas natural, alcoholes, hidrógeno, etc.
- Mejorar la eficiencia de los motores para que se puedan hacer más kilómetros con menos litros de combustible. Existen ya prototipos que hacen entre 25 y 50 km (y algunos más) por litro de combustible y que podrían suponer un gran ahorro.
- Modificar el motor para que se reduzcan sus emisiones. En los motores actuales las emisiones de monóxido de nitrógeno e hidrocarburos se reducen a base de usar una mezcla de gasolina con exceso de aire, pero con la contrapartida de que con este tipo de mezcla aumentan las emisiones de óxidos de nitrógeno. Se está trabajando en el desarrollo de un nuevo motor que queme una mezcla pobre (con exceso de aire en relación a la gasolina) pero que reduzca las emisiones de óxidos de nitrógeno en un 70% u 80%.
- Fomentar la instalación del filtro catalítico en el escape de los coches, el cual mediante reacciones catalizadas por platino y otras sustancias, disminuye las emisiones de gases contaminantes.
- Aumentar las tarifas e impuestos que deben pagar los coches más contaminantes o incentivar su cambio por otros nuevos.
- Poner impuestos a los automóviles nuevos proporcionales a los contaminantes que emitan. Esto impulsaría a los fabricantes de automóviles a reducir las emisiones y animaría a los compradores a adquirir vehículos menos contaminantes. También se podría dar incentivos económicos a los fabricantes de coches que contaminen poco y consuman poca gasolina, mientras se gravaría más a los muy contaminadores o consumidores de gasolina.
- Crear zonas peatonales en el centro de las ciudades y, en general, restringir la circulación de vehículos particulares en algunas zonas de las ciudades o restringir el uso de determinados vehículos algunos días, lo cual ya se hace en algunas ciudades como México y Brasil.
- Mejorar la combustión en las centrales eléctricas.
- Sustituir los componentes que utilizan COV (pinturas, disolventes…), por otros que no los contengan o evitar al máximo su evaporación.
- Fomentar la generación de electricidad mediante energías renovables.
Tecnologías contra el smog
Por otro lado, además de estas medidas contra la contaminación atmosférica, hay tecnologías concretas que en otras ciudades del mundo están haciéndole frente a la contaminación ambiental para purificar el aire que respiramos y que es importante conocer y difundir:
Edificios que purifican el aire
El Ministerio de Salud Mexicano ideó un plan maestro para reducir la contaminación y una de las medidas fue convertir al hospital “Manuel Gea González” en un “edificio limpia-esmog”. Así fue como revistieron 2500m2 de una de sus fachadas con una estructura de plástico con celdas como un panal de abejas, que está cubierta de un material que le devuelve la pureza a la atmósfera.
Asimismo, en Ámsterdam hay una torre, la “Smog Free Tower” que filtra el aire contaminado y lo purifica, además de permitir fabricar objetos con el polvo de carbono que acumula tras el filtrado. Así como también se ha desarrollado el City Tree un “árbol” que absorbe la contaminación basado en un jardín vertical de musgo.
Tejas y calles que se «comen» el esmog
Estudiantes de California desarrollaron una manera de purificar el aire utilizando el techo de las casas, para eliminar casi completamente los óxidos de nitrógeno (NOx) del smog. Con solo 5 dólares se puede implementar este sistema en una casa de tamaño promedio. Para ello, utilizan dióxido de titanio, un producto químico común de bajo costo para recubrir comunes tejas de arcilla. Si un millón de techos se recubrieran con la mezcla, se eliminarían 21 toneladas de NOx todos los días y con recubrir las tejas de una sola casa podría neutralizar en un año las emisiones que produce un auto al recorrer 17.700 kilómetros.
Por otro lado, investigadores de la Universidad de Tecnología de Eindhoven (Holanda) desarrollaron un tipo de pavimento que puede reducir entre un 25 a un 45% de los óxidos de nitrógeno. Lo hace también gracias al dióxido de titanio.
Fábrica que reutiliza el CO2
Para disminuir uno de los contaminantes que forma parte del esmog, una central eléctrica canadiense captura su propio CO2 para inyectarlo bajo tierra y así ayudar a extraer petróleo, dándole un uso eficiente a este componente en vez de contaminar más la atmósfera.
E-diesel: combustible que neutraliza su contaminación
Audi y la compañía de energías alternativas “Sunfire” crearon diesel fabricado a partir de dióxido de carbono. El producto nace de la electrólisis de moléculas de agua que luego se unen al dióxido carbono capturado de la atmósfera para crear un combustible «carbono neutral«, es decir, que elimina de la atmósfera tanto dióxido de carbono como el que agrega.
El e-diesel no contiene sulfuro ni hidrocarburos aromáticos y puede ser usado en cualquier automóvil que funcione con diesel.
Smog como alimento de peces
Tomar gas contaminante, hacer crecer algas y convertirlo en Omega 3, es la apuesta de Noruega, el productor del 60% del salmón en cautiverio del mundo.
El famoso aceite es un suplemento alimenticio clave para estos peces y al cultivar algas expuestas a una corriente de CO2 a 25°C, es posible agilizar su crecimiento, para luego recolectarlas, secarlas y procesarlas para obtener Omega 3. Con una tonelada de CO2, se puede producir una tonelada de algas y así obtener hasta 400 Kg del preciado aceite y, de paso, descontaminar el aire.
Fuentes: Renovables Verdes, Tecnun, Twenergy y El Definido
