La industria química es tan necesaria como peligrosa. En ella se emplean reactores químicos y otros productos realmente tóxicos para personas y medio ambiente, que liberados de manera descontrolada pueden originar desastres de todo tipo. Por ello, este sector cuenta con protocolos de seguridad, que garantizan que todo marche de la manera esperada. Sin embargo, todavía se puede mejorar.
Con esta idea, el doctor en Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia, Juan Carlos Ojeda Toro, ha desarrollado una metodología, una herramienta, con la que se evitarían desastres de origen químico en la industria, que se puede aplicar a todo tipo de instalaciones que presenten problemas de estabilidad o que sean muy cambiantes en el tiempo, así como en cualquier proceso que involucre reacciones exotérmicas.
Qué es una explosión exotérmica
Una explosión exotérmica ocurre cuando una reacción química de esta naturaleza está fuera de control y el sistema de enfriamiento del reactor no es capaz de controlarla, especialmente porque no se puede contener la cantidad de material reactivo usado en los procesos industriales.
Un ejemplo más o menos reciente de este fenómeno sucedió el 4 de agosto de 2020 en Beirut, capital del Líbano, cuando una explosión por acumulación de nitrato de amonio (sustancia usada en la manufactura de fertilizantes y explosivos) dejó más de 200 muertos y 6.500 heridos.
Dicho accidente se presentó porque una enorme cantidad de nitrato de amonio almacenado en un depósito del puerto entró en contacto con un iniciador de fuego, propiciando las condiciones suficientes para que se desencadenaran reacciones de descomposición del nitrato amonio (altamente exotérmicas), las cuales liberaron gases que después provocaron sucesivas detonaciones en serie y una gran explosión que arrasó con sus alrededores.
Herramienta para la prevención de desastres químicos en la industria
“Con la metodología, estudiamos y caracterizamos el comportamiento de algunos sistemas reactivos exotérmicos que han sido los iniciadores de grandes accidentes industriales en diferentes condiciones de operación”, señala el investigador Ojeda.
Así, revisó el caso de Bhopal (India, 1984), en el un exceso de la elevación de la temperatura provocó el derramamiento de un gas altamente tóxico sobre la ciudad, que terminó con la vida de unas 30.000 personas. También el desastre de Kursk (Rusia, 2000), donde la energía liberada por una reacción espontánea provocó la detonación de uno de los torpedos de un submarino nuclear, su hundimiento y la muerte de los 118 marinos a bordo.
El investigador señala que “para aplicar la herramienta que propongo, la industria debe contar con un modelo cinético verificado experimentalmente (usado para predecir el rendimiento de productos); además se deben tener en cuenta las características del reactor y las condiciones normales de operación.
“Después se obtendrán diagramas que mostrarán las regiones que se pueden controlar térmicamente según las condiciones de los sistemas, y las regiones que se deben evitar por todos los medios posibles para que no se presenten comportamientos atípicos y no ocurran cambios de fases indeseados, como por ejemplo pasar de una mezcla líquida a una gaseosa”, amplía.
Según el investigador, es más importante tener claridad sobre las propiedades fisicoquímicas de las sustancias que se manipulan en una industria –porque muchas reacciones de este tipo se forman por accidente– y no en el proceso de generación de un producto. Por ejemplo, se debe evitar almacenar grandes cantidades de una sustancia reactiva en un mismo depósito.
El doctor Ojeda concluye que la investigación es una forma de llamado a tomar conciencia, ya que a través de la evaluación de riesgos se puede garantizar una adecuada operación de los sistemas, mediante la cual se protejan no solo la integridad del producto, los equipos y la infraestructura, sino ante todo de las vidas de los operarios y de comunidades aledañas a la planta.
