Después de casi un siglo de uso termina la era de la gasolina con plomo

in StemSocial2 months ago
Saludos estimados amigos estimados amigos de Hive.

Quizás muchos consideren que el uso de la gasolina con plomo era algo del pasado, ya que en muchos países su eliminación del mercado se produjo durante los años 80 y 90 del siglo pasado, para otros sin embargo el recuerdo es más reciente, países como Venezuela, Italia y España aún estaban entre los pocos que la eliminaron completamente entre los años 2000 y 2005, después de una dura campaña de la ONU que duro décadas; pero a pesar de ello, en muy pocos países aún continuaban su utilización.

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Fuente: imagen editada en PowerPoint, original de piqsels.com

No fue hasta agosto de 2021, que Argelia, se convirtiera en el último país en vetar la venta de combustibles con plomo, y de esta forma, a casi 100 años de su implementación, el mundo al fin lograra terminar con la producción de gasolina con plomo, eliminando finalmente una terrible amenaza para la salud y el ambiente, aunque no sin dejar huella.

Un poco de historia

Recordemos que el plomo fue añadido a la gasolina para mejorar el rendimiento de los motores, fue añadido como tetraetilo de plomo, este compuesto se utilizó por primera vez en la gasolina en 1922 como potenciador del octanaje, lo que permitió mejorar la compresión de los motores de combustión.

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Advertencia de plomo en un surtidor de gasolina. Fuente: Wikimedia commons.

El tetraetilo de plomo fue identificado químicamente a mediados del siglo XIX, sus formas de preparación son atribuidas a dos químicos, por un lado Karl Jacob Löwig quien informó en 1853 haber preparado Pb2(C2H5)3a partir de yoduro de etilo y de una aleación de plomo y sodio, y por otros, George Bowdler Buckton obtuvo en 1859 Pb(C2H5)2 a partir de zinc etil (Zn(C2H5)2) y cloruro de plomo. Pero no fue utilizado como componente de la gasolina hasta 1921, cuando en los laboratorios de General Motors, en donde se estaba buscando un aditivo antidetonante eficiente y económico, fue probado para mejorar el combustible y evitar el acelerado desgaste de las válvulas de los motores.

En 1924, poco tiempo de iniciarse su producción en una plata de Standard Oil en Nueva Jersey, EE.UU, se produjo un brote de enfermedades neuropsiquiatricas entre los trabajadores de la planta, el 80% presentaron convulsiones y cinco murieron; a pesar de las fuertes advertencias sobre los efectos en la salud, después de mejorar las condiciones en la planta se reanudo su producción.

Para los años 70 ya toda la gasolina tenia plomo, a pesar de otras opciones que ofrecían similares efectos antidetonantes en la gasolina, como el alcohol, las petroleras lograron salirse con la suya a pesar de los riesgos, simplemente porque era más económico y por la falta de solidas evidencias, de esa forma, Standard Oil, General Motors y DuPont, tres gigantes de la economía estadounidense incorporaron rápidamente este aditivo en el mercado. Para los 70 solo en Estados Unidos el consumo anual de gasolina incluía casi 200.000 toneladas de plomo.

Finalmente, con décadas de investigación, algunas que relacionaron el aumento de los crímenes violentos con el esparcimiento de plomo en el aire, en los 70 Estados Unidos empezó a colocarle impuestos más altos a la gasolina con plomo hasta prohibir su uso con la firma del Acta del Aire Limpio. Dos décadas después se comenzó a percibir una disminución en la tasa de crimines violentos.

En la década de 1980 casi todos los países desarrollados habían prohibido la venta de gasolina con plomo en sus estaciones de servicio, sin embargo todavía para el año 2000 muchos países en vías de desarrollo aun comercializaban este tipo de carburante. Para 2013 Argelia, Yemen e Irak eran los últimos en vender gasolina con plomo, hasta que finalmente en julio de este año Argelia fuera el último país del mundo que utilizaba plomo en su gasolina.

Química del tetraetilo de plomo

El tetraetilo de plomo, comúnmente abreviado TEL, es un compuesto organometalico que contiene un enlace entre el carbón y el plomo, y cumple con la formula (CH3CH2)4Pb, como podemos observar en la siguiente imagen, en su estructura contiene un exterior de grupos alquilos, resultando altamente lipofílico y soluble en la gasolina.

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Formula y estructura del tetraetilo de plomo. Fuente: Wikimedia commons.

Una de las vías de síntesis del TEL es mediante la reacción entre cloroetano y una aleación de plomo y sodio, la reacción se describe de la siguiente forma:

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Mediante este proceso el TEL se recupera por destilación, dejando como subproducto un precipitado de cloruro de sodio y plomo.

El tetraetilo de plomo fue utilizado como agente antidetonante gracias a la debilidad de los cuatro enlaces carbono-plomo, haciendo que a la temperatura del motor el compuesto se descomponga con facilidad formando plomo, óxidos de plomo y radicales etílicos. Luego, el plomo y los óxidos de plomo formados reaccionan con los radicales intermedios que se producen durante la reacción de combustión, eliminando las reacciones secundarias que se producen en una combustión a baja temperatura produciendo una combustión descontrolada, en pocas palabras elimina el golpeteo producido en un motor frio.

De cierta forma el plomo en sí mismo actúa como agente antidetonante, sirviendo los radicales etilos como portadores para hacerlo soluble en la gasolina, el problema es que al incluir este compuesto en la gasolina, no solo se produce dióxido de carbono y agua durante la combustión, sino también plomo.

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El plomo producido en el interior del motor se acumula rápidamente siendo capaz de dañar seriamente el motor, por ello también se agregaba a la gasolina compuestos como 1,2-dibromoetano y 1,2-dicloroetano que actuaban como secuestradores de plomo, eliminándolo como bromuro de plomo (II) y cloruro de plomo (II), el problema es que estos compuestos son volátiles y se expulsaban junto con los gases de escape al ambiente.

Emisión y transporte de los compuestos con plomo en el ambiente

El TEL es introducido al ambiente mediante los gases de escape de los vehículos de combustión, igualmente derrames accidentales en las refinerías durante su producción o en las estaciones de servicio causaron la contaminación severa del suelo y aguas subterráneas. Pero especialmente las emisiones de los vehículos causaron una distribución de bajas concentraciones de compuestos con plomo orgánico en las capas superiores del suelo, que luego fueron transportadas por la lluvia a cuerpos de agua, desde donde ingresa a la cadena trófica.

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Esquema simplificado del ciclo biogeoquímico de los compuestos de plomo orgánico en el medio ambiente. Fuente: imagen elaborada en PowerPoint.

Toxicidad del TEL

El tetraetilo de plomo se absorbe rápidamente a través de la piel, los pulmones y el tracto grastrointestinal, por lo que los peligros del compuesto se incrementan debido a su volatilidad alta lipofilia, permitiéndole atravesar fácilmente la barrera hematoencefálica y se acumula en el prosencéfalo límbico, la corteza frontal y el hipocampo.

Los síntomas debidos a la exposición aguada incluyen delirio, pesadillas, irritabilidad y alucinaciones, mientras que entre los efectos crónicos se pueden contar puntuaciones deficientes en el comportamiento neurológico en pruebas de destreza manual y memoria verbal.

Consideraciones finales

El plomo es un metal muy tóxico para el organismo, incluso no hay un nivel bajo que se considere seguro, es algo que hasta los romanos sabían, en aquel entonces se utilizaba plomo para fabricar tuberías, ellos se percataron que los mineros de plomo a menudo enloquecían y morían, pero algo que no les molestaba ya que eran esclavos. Sin embargo luego consideraron que las tuberías de barro eran más seguras, que no era sensato exponerse a niveles bajos de este metal de forma prolongada.

Si era un hecho, al menos medianamente conocido, sigue quedando la pregunta por qué permitimos tanta contaminación por plomo, los defensores de este tipo de combustibles exponían que era seguro, que sería casi imposible detectar su concentración en el ambiente, pero las pruebas se fueron acumulando en su contra.

Y bueno, ya tenemos suficiente evidencia que mientras hay intereses de por medio, y los países se van desarrollando, tienden a contaminar más, y cuando alcanzan cierto nivel de contaminación que ya les perjudica comienza su preocupación por el ambiente.

Por lo que siempre debemos preguntarnos ¿Cuánta contaminación permitiremos en aras del progreso?


Bueno amigos espero haberles brindado información de interés sobre este peligroso combustible. ¡Hasta la próxima!


Referencias

Planelles, M. (2021). El mundo se despide de la “catastrófica” gasolina con plomo un siglo después de su invención. El País.

ONU (2021). El mundo pone fin a la era de la gasolina con plomo y elimina una grave amenaza para la salud humana y ambiental. UNEP noticias.

Wikipedia.com. Tetraethyl lead.

Landrigan, P. (2002). The worldwide problem of lead in petrol. Bulletin of the World Health Organization.

Harford, T. (2017). Cómo lograron las petroleras vender gasolina con plomo a pesar de que se sabía que era tóxica. BBC News.

J.R. Encinar, M. Moldovan (2005). Lead. Encyclopedia of Analytical Science (Second Edition), Elsevier Ltd.

Karen I. Bolla; Jean Lud Cadet (2007) Textbook of Clinical Neurology (Third Edition), Elsevier Inc.


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Interesante tema @emiliomoron recuerdo un episodio de la serie Cosmos donde un científico el siglo pasado empezó a demostrar que se estaba produciendo daño por la contaminación de combustibles fósiles, y no le creían. Saludos!

Saludos amigo @acont, igualmente en este caso muchos científicos advirtieron sobre los peligros de usar plomo, pero pudieron más los intereses económicos.

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