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En el artículo previo expliqué de forma genérica cuales son las características principales del ácido nítrico así como varias de las aplicaciones que posee este ácido en cuestión. Además de ello presenté una pequeña introducción a los fundamentos de la producción de ácido nítrico que son explicadas a detalle en este artículo de forma clara y explicita.
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El ácido nítrico, HNO3, (también conocido por sus nombres ancestrales como “Aqua Fortis” o “Spirit of Nitre”) es en la actualidad uno de los ácidos más usados tanto a nivel industrial como a nivel de laboratorio; su producción anual en los últimos años asciende a 60 millones de toneladas. El proceso industrial más frecuente para la producción del ácido nítrico está basado en la oxidación catalítica del amoniaco, proceso patentado por vez primera por el químico alemán Wilhelm Ostwald en 1902.
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¿Qué es el Fracking? ¿A qué se debe la controversia que ha suscitado? ¿Qué desventajas posee? Son muchas las preguntas así como las dudas que ha generado el Fracking y a mí, como a otra mucha gente, no me ha dejado indiferente.
Fracking es un término anglosajón para referirse a la técnica de fracturación hidráulica para la extracción de gas no convencional. Consiste en la extracción de gas natural mediante la fracturación de la roca madre (pizarras y esquistos). Para extraer el gas atrapado en la roca se utiliza una técnica de perforación mixta: en primer lugar se perfora hasta 5000 metros en vertical y después se perfora varios kilómetros en horizontal (2 a 5). Entonces se inyecta agua con arena (98%) y una serie de aditivos químicos (2%) a gran presión. Esto hace que la roca se fracture y el gas se libera y asciende a la superficie a través del pozo. El proceso se repite a lo largo de la veta de roca rica en gas. Parte de la mezcla inyectada vuelve a la superficie (entre un 15 y un 85 %).
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Después de hablar de incineración y de algunos de los problemas que presenta, en este artículo pretendo describir algunas tecnologías que permiten obtener energía a partir de los residuos sólidos de una manera más eficiente y medioambientalmente aceptable.
GASIFICACIÓN
El proceso de gasificación consiste en una descomposición térmica de los residuos en una atmósfera pobre en oxígeno. Esto quiere decir que la cantidad de oxígeno presente durante la reacción es inferior a la estequiométricamente necesaria para una combustión completa.
El resultado principal de este proceso no es energía sino materia, ya que lo que se busca es conseguir un “gas de síntesis” (syngas) de alto contenido energético y lo más limpio posible. Este gas es rico en hidrógeno y monóxido de carbono, cuya concentración puede ajustarse según las condiciones.
Los parámetros que controlan el proceso son numerosos, pero uno de los más importantes es la composición del agente gasificante. La cantidad de oxígeno presente con respecto a la cantidad que sería necesaria para una combustión completa (equivalence ratio en inglés), el uso de oxígeno puro o aire, la presencia de vapor de agua en el medio. Todo ello afecta a la composición final del syngas, como muestra el siguiente gráfico.
Otros factores importantes son el perfil de temperaturas, el tiempo de residencia o el tipo de reactor utilizado. Para un tratamiento completo de gasificación de residuos, recomiendo el artículo de Umberto Arena, “Process and technological aspects of municipal solid waste gasification. A review”, que proporciona información general de todos los aspectos de esta tecnología.
El gas obtenido se considera un combustible limpio, pues no contiene productos de azufre o cloro que puedan generar compuestos especialmente tóxicos durante la combustión. Por supuesto esto tiene un poco de trampa. Después de la gasificación propiamente dicha, el syngas en bruto debe someterse a varios procesos para eliminación de partículas, compuestos de cloro, azufre, metales pesados, etc, muy a menudo más costosos y de mayores dimensiones que el propio reactor. La pureza vendrá establecida por la aplicación final del gas, pero en muchas ocasiones se reduce a unos pocos ppm.
