Incineración in situ de hidrocarburos en la mar

Son numerosos los ejemplos de hidrocarburos que han sido derramados por los buques y que, de forma accidental, han prendido y se han consumido en gran parte en el incendio resultante.    

La incineración intencionada de hidrocarburos derramados sobre la superficie del mar, conocida como incineraciónin situ, resulta ser, en ciertas condiciones, un método potencialmente eficaz para eliminar grandes cantidades de hidrocarburos en un periodo de tiempo relativamente corto. Desde comienzos de los años 70 se han investigado estas técnicas pero rara vez han sido empleadas en casos reales de derrames de hidrocarburos.

Es una técnica con potencial para tratar grandes volúmenes de hidrocarburos, que ofrece ventajas en ciertos casos con respecto a técnicas más convencionales como la contención y la recuperación: desde un punto de vista logístico, resulta relativamente sencilla y reduce las necesidades de almacenamiento, manipulación y trasvase, tratamiento y eliminación de los hidrocarburos o de las aguas oleosas recogidas.

La ignición de una mancha de hidrocarburos se produce cuando la temperatura de la superficie de la mancha alcanza su punto de inflamación (el punto en el que los hidrocarburos se vaporizan en cantidades suficientes como para mantener la combustión). Para que la combustión se sostenga y las llamas se propaguen, la temperatura de la superficie de la mancha deberá alcanzar su punto de incendio, que suele ser unos grados superior al punto de inflamación. Este punto de incendio es la temperatura a la que la velocidad de vaporización es igual o superior a la velocidad de combustión. A medida que progresa la combustión, la mancha se hace más delgada, reduciendo, de este modo, la capacidad de aislamiento de la capa de hidrocarburos. Su extinción se produce cuando se ha incrementado la pérdida de calor hasta el punto en el que la temperatura de la superficie de la mancha cae por debajo del punto de incendio. Por lo general, una mancha que esté ardiendo se extinguirá por sí misma una vez que el espesor de la mancha se haya reducido hasta alcanzar determinado espesor (del orden de 1 milímetro). En el momento de intentar quemar los hidrocarburos, sus propiedades serán las que determinen el nivel de aporte de calor que se requiere para alcanzar el punto de incendio. La mayoría de los hidrocarburos se quemarán con éxito si la mancha tiene el espesor suficiente y hay energía suficiente disponible para hacer que la mancha prenda y mantener el proceso de combustión. Los crudos recién derramados se queman con más facilidad, mientras que los hidrocarburos meteorizados requieren, por lo general, un periodo de calentamiento mayor para llegar a prender. Es difícil que las emulsiones prendan y llega a hacerse imposible una vez que el contenido de agua ha superado un cierto porcentaje.

Hay dos preocupaciones en relación con la incineración in situ:

• la producción de una gran masa de humo
• los residuos de material que persisten en el medio una vez que ha cesado la incineración.

Las emisiones procedentes de una incineración in situ y las concentraciones de partículas en la masa de agua son importantes en el lugar de la incineración, disminuyendo a medida que aumenta la distancia a la zona de incineración, principalmente por dilución, dispersión y deposición, pero también son lavadas por la lluvia y la nieve. Otras sustancias como los hidrocarburos poliaromáticos (HPA) y los compuestos volátiles orgánicos (CVO) caen a niveles base a escasa distancia del lugar de la incineración.

La combustión del petróleo produce una densa nube de humo de color negro debido a las pequeñas partículas de carbono causadas por la baja eficiencia en la combustión de tales productos. Estas partículas pueden causar importantes problemas respiratorios o agravar los síntomas de pacientes con enfermedades cardiacas o pulmonares. Otras sustancias emitidas a la atmósfera en estas ocasiones son vapor de agua y gases invisibles, como dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. Se trata, en algunas de ellas de gases de efectos invernadero.

Los residuos son una sustancia semejante al alquitrán y muy adhesiva que adquiere forma de masa compacta y de masas semisólidas, compuestas por hidrocarburos sin quemar y parcialmente quemados, hidrocarburos muy evaporados y partículas de carbonilla que han vuelto a depositarse. Las propiedades de los residuos quemados varían dependiendo de la eficacia de incineración, de las propiedades iniciales de los hidrocarburos y del espesor inicial de la mancha. No obstante, suelen tener una flotabilidad neutra o, en algunos casos, son más densos que el agua de mar y pueden hundirse. La toxicidad de los residuos resultantes de la incineración no es muy diferente de la toxicidad de los hidrocarburos originales; sin embargo, los residuos que se encuentran en la columna de agua o en el fondo del mar pueden interferir en las actividades pesqueras y puede dañar los equipos, y los residuos depositados en el fondo del mar pueden asfixiar a los organismos bentónicos y perjudicar a los caladeros.