Implicaciones ecológicas, industriales y económicas de los cálculos estequiométricos

El hombre ha vivido sobre la Tierra por decenas de miles de años, ¿vamos acaso a poner ahora un límite a dicha posesión  mediante la intromisión persistente en los ecosistemas de nuestro planeta?

O bien, ¿avanzamos acaso hacia fuentes de energía cada vez más abundantes, en especial a la energía potencialmente obtenible de la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno, tan accesible de manera inagotable en el agua que promete ser esencia no contaminante?

En los últimos años, tanto las sociedades civiles como los gobiernos de muchas naciones han empezado a fomentar y desarrollar entre sus pobladores una conciencia o cultura ecológica, con la intención de preservar lo más importante con que cuenta el planeta: el medio ambiente. Con la aplicación de estas políticas, han surgido algunas disciplinas científicas cuyo objeto de estudio básicamente es la contaminación ambiental y su problemática  Con base sin duda alguna e en estas disciplinas se encuentra perfectamente localizada una serie de componentes que sin duda alguna representan riesgos para la salud de las personas, así como para la flora y la fauna de cualquier región del mundo.

Uno de los principales contaminantes que afectan severamente el medio ambiente es el petróleo y sus derivados.
Esta industria (petroquímica), sin duda alguna ha sido, por muchos años, la principal actividad económica del país. Esto lo vemos a partir de 1958 cuando por precepto legal, la industria petroquímica mexicana se dividió en dos grandes áreas: la básica y la secundaria. Corresponde al Estado, a través de Petróleos Mexicanos (PEMEX), la obtención de los productores petroquímicos básicos, entre los que se encuentran: olefinas, aromáticos, amoniaco y, en general, todos aquéllos que se emplean en la transformación de los hidrocarburos del petróleo y que, por ende, representan mayor interés económico y social para el país. Es oportuno mencionar que actualmente se está modificando la legislación al respecto con el propósito de concesionar a la empresa privada la producción y procesamiento de los productos derivados de la petroqímica secundaria.

La estequiometría juega un papel muy importante en la producción de un gran número de sustancias químicas, las cuales deben estar ak cien por ciento en la calidad de su formulación, es decir "puras", ya que una alteración de la composición original, provocaría daños al beneficiario (por ejemplo en la fabricación de medicamentos), o en la elaboración de fertilizantes, los cuales dañarían el suelo y la obtención de alimentos del suelo.

Por otro lado, las plantas necesitan elementos esenciales (nutrientes) desde que se siembran hasta que logran un buen desarrollo. Los elementos más importantes en el crecimiento de una planta son el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el potasio (K), aunque también se necesita una cantidad pequeña de otros nutrientes.

Los fertilizantes de nitrógeno más ampliamente usados son las sales de nitrato de amonio, NH4NO3 ("Nitram"), por su gran solubilidad y porque puede ser almacenado y transportado en forma sólida y con un alto porcentaje de nitrógeno. Otro fertilizante derivado del nitrógeno es el sulfato de amonio ((NH4)2SO4O).

Reacciones químicas y su repercusión en el medio ambiente

Muchas de las reacciones químicas producen sustancias que contaminan nuestro entrono. La contaminación ambiental, como se conoce a este proceso, es una problemática del mundo moderno.

Grandes cantidades de gases tóxicos permanecieron en suspensión en la atmósfera prmitiva de nuestro planeta.

También es posible imaginar los productos de las inmensas erupciones volcánicas qie se sucedieron en el transcurso de la evolución geológica de la Tierra.

Como consecuencia de las primeras evidencias de contaminación, en épocas anteriores se habló de humos o sustancias venenosas, de intoxicaciones o envenenamientos colectivos, de nieblas envenenadas, de contaminantes en mares y ríos, etc; pero los efectos e influencias nocivas de algunas sustancias no se extendían más allá de ciertos niveles locales que alteraban regiones relativamente pequeñas, salvo algunos casos de excepción que pudieron afectar a una gran parte del mundo.

Aunque el dióxido de azufre es conocido desde el siglo XVII como agente químico que provoca irritaciones en la garganta y en la nariz, el desarrollo industrial, sobre todo el metalúrgico y el incremento de los vehículos de combustión interna, han provocado concentraciones mayores de este contaminante, especialmente en las grandes zonas urbanas.

Obviamente, el desarrollo industrial, con su creciente complejidad, engendra otros contaminantes no menos peligrosos, como el ácido sulfúrico, los óxidos de nitrógeno, los aldehídos, el fluoruro de hidrógeno, el sulfato de hidrógeno, el arsénico y algunos elementos derivados de ciertos mentales pesados, como el plomo, zinc, mercurio  cobre.

Pero existen otros contaminantes importantes en los óxidos, como el ozono (O3) y el nitrato de pracetilo 

(PAN). El primero se dorma de las descargas electrónicas de las tormentas y es contribuyente normal de la atmósfera en altitudes del orden de los 20km. Sin embargo, al comparar este ozono con el que se forma en las reacciones fotoquímicas donde intervienen los hidrocarburos, este último se considera más contaminante. Por lo tanto, las exposiciones largas al ozono en las personas provocan modificaciones en la función pulmonar, fatigagenal y falta de coordinación motora, así como el PAN son muy agresivos a los tejidos vegetales.

Como podemos apreciar el avance tecnológico y su complejidad han traído aparejados nuevos problemas de contaminación, uno de ellos, de graves consecuencias, es el de los metales pesados. 

México también tiene, desafortunadamente, sus episodios trágicos en cuando a contaminación se refiere, debido al nulo control de los procesos químicos utilizados. Sin embargo, no todo es desgracia y afortunadamente diferentes países empezaron a promulgar normas sobre contaminación y existe gran apoyo sobre el medio ambiente que se promueve en el seno de las Naciones Unidas.

Desde luego, los progresos tecnológicos y de la ciencia por lo reglar traen problemas junto con sus beneficios.

Es indudable que el conocimiento también nos lleva por caminos peligrosos, pero la respuesta sólo debe ser conocer mejor los procesos efectuados a nuestro alrededor para lograr los mejores beneficios.

En conclusión, podemos decir que la ciencia y la tecnología no permanecen inmóviles y que si somos inteligentes, tendremos al alcance de la manera los avances que nos ayudarán a resolver todo tipo de problemas.