1. Teresa Valdés-Solís
tvaldes@incar.csic.es
@tvaldessolis

2.  Concienciar de que la tecnología química
está presente en todos los aspectos de
nuestra vida y que es responsable de los
procesos de eliminación de contaminantes

3.  Las grandes
catástrofes químicas
 El desarrollo
sostenible
 La tecnología química
y la preocupación por
el medio ambiente

5. La única visión optimista de la química en la sociedad

8. Chernobyl
Bhopal
Incendio pozos Kuwait
Love Canal
Exxon Valdez
marzo 2010
Planta nuclear Tokaimura
Ex-mar de Aral
Desastre de Seveso
Bahía de Minamata
Three Mile Island

9. Un accidente en una planta
química produjo la emisión de
una gran cantidad de TCCD una
dioxina muy tóxica.
La mala comunicación
empresa-autoridades retrasó
la toma de decisiones.
2000 afectados por
quemaduras químicas.
Chloracne. No muertes. No
mayor incidencia cáncer.
Después de este accidente la UE elaboró la Directiva Seveso para
aumentar la seguridad de las industrias y controlar los posibles riesgos
relacionados con sustancias peligrosas. Establece qué medidas de
seguridad hay que tomar especialmente en el almacenamiento de
productos peligrosos

10.  Fallos de seguridad
 Reacciones
descontroladas
 Malos materiales
 No existencia de
sistemas de retención

13. Un frágil equilibrio
desarrollo
Medio
Ambiente
Compromisos
políticos+
tecnología
Aquel que satisface las necesidades
actuales sin poner en peligro la
capacidad de las generaciones futuras
de satisfacer sus propias necesidades
Desarrollo Sostenible
Comisión Brutland, 1987
1987 1992
Cumbre de Río
Agenda 21
1997
Protocolo de
Kyoto
2005
Entrada en vigor del
Protocolo de Kyoto
20141989
Protocolo de
Montreal
(OZONO)
2001
Estrategia
Europea de DS
Revisión EEDS
Estrategia CC
Octubre 5º
Informe IPCC

14. Energía y MA
•Cambio climático y energía limpia
•Transporte sostenible
•Consumo y producción sostenibles
Recursos naturales y salud
•Conservación y gestión de recursos naturales
•Salud pública
Otros
•Integración social, demografía y flujos migratorios
•Pobreza en el mundo y retos del desarrollo sostenible

15. La UE se ha comprometido a reducir las emisiones
de gases de efecto invernadero un 20% para 2020
• Mejorar la eficiencia energética en un 20% para 2020
• Incrementar la participación de las energías renovables a un
20% para 2020
• Aumentar un 10% el uso de biocarburantes en el transporte

16. Atmósfera
Masas de agua salada
Suelo
Partículas, NOx, SOx, CO
Gases efecto invernadero
COVs, halogenados (CFC)
metales pesados, dioxinas
Petróleo
Lo que va a los ríos
Agua continental
Pesticidas
Metales pesados
Hidrocarburos
Microorganismos, Desechos orgánicos
Ácidos, bases y metales pesados
Nitratos y fosfatos
Compuestos orgánicos recalcitrantes:
plásticos, hidrocarburos, detergentes,
pesticidas; Sedimentos
Contaminación térmica

18. Ciencias de la naturaleza. Biología y geología. Física y química
TRANSFOR-
MACIONES
MATERIA
SALUD Y
MA
ENERGÍA
CIENCIA
La tecnología química es un conjunto de
transformaciones de la materia que se
llevan a cabo para reducir las emisiones o
emitir compuestos menos tóxicos
(protección del medioambiente)

19. Tierra
AireAgua
• Conocimiento del medio
natural y sus
transformaciones
• Conocimiento de la industria
cercana
• Efectos sobre el patrimonio
cultural
• Cuestiones éticas, sociales
y políticas
• Uso responsable de los
recursos
No solo química…
Formación transversal y experimental
(en lo posible)

24. Procesos
mecánicos
Depuración
biológica
Procesos
físico-
químicos
Eliminación de
sólidos no disueltos
Eliminación de
sustancias orgánicas
biodegradables
Eliminación de sustancias
orgánicas e inorgánicas
no biodegradables

25. Procesos
mecánicos
Depuración
biológica
Procesos
físico-
químicos
Flotación
Sedimentación
Filtración
http://www.planetseed.com
/es/laboratory/explorador-
de-flotabilidad
Determinación del
empuje
http://fq-experimentos.blogspot.com.es/

27. Procesos
mecánicos
Depuración
biológica
Procesos
físico-
químicos
Procesos aerobios
Procesos anaerobios
Vertederos CH4 (40-60%)
CO2 (40-60%)
N2 (3-5%)
O2 (<10%)
Trazas de CO, SH2, NH3, H2O
1 tonelada de residuos orgánicos en vertedero genera
100 m3 de biogás en 10 años
Combustible Generación de energía

28. Procesos
mecánicos
Depuración
biológica
Procesos
físico-
químicos
Adsorción
Intercambio iónico
Separación por membranas
Precipitación-floculación
Oxidación química
Los tratamientos terciarios de EDAR
son similares a los tratamientos previos
al consumo
Algunos de estos tratamientos también pueden
utilizarse para contaminantes gaseosos (adsorción,
oxidación química)

29. Procesos
mecánicos
Depuración
biológica
Procesos
físico-
químicos
Adsorción aBsorción
Avelino Corma, Mark E. Davis y Galen D. Stucky
http://incar.blogia.com/2011/060901-
procesos-de-adsorcion.php
Eliminación de compuestos
persistentes (orgánicos e
inorgánicos): colorantes
¡El mejor adsorbente!

30. Se añade un oxidante (ozono, peróxido de hidrógeno,
permanganato potásico o cloro para aguas potables)
CxHyOz + (2x+y/2-z)/3 O3  x CO2 + y/2 H2O
La lucha contra la contaminación cuesta dinero y recursos. Se
busca la integración con energías renovables: procesos avanzados
de oxidación

32.  Contención y recogida (absorbentes)
 Dispersantes (facilitan la labor de
microorganismos)
 Biodegradación (aportando nutrientes y
oxígeno)
 Incineración
 No hacer nada
(fotooxidación)

33. Consumo energía primarias en España (2010)

35. Ojo, la contaminación sale por aquí

36. Óxidos de
nitrógeno
Óxidos de azufre
Partículas
CO2
Hg,…

37. Sistema captura
de partículas
Sistema de
desulfuración
“Lavado”
del carbón
Eliminación NOx por
reacción con NH3
10-15% CO2
Reacción catalítica
Catálisis + absorción
Pretratamiento:
disolución de
materia mineral
Filtros mecánicos

38. ¡¡Hay evidencias!!
Debate social, no científico
Otras evidencias: Disminución del número anual de días de nieve (Navacerrada),
aumento del nivel del mar, retroceso del casquete polar ártico…

40. ¿Cómo se consume la energía? Las familias consumen aproximadamente
el 30% de la energía total
•60 % en la vivienda
•40 % en el coche
Solo el 13% de la energía consumida por
las familias proviene de fuentes renovables
Vivienda y transporte son los sectores que
más han incrementado su consumo en los
últimos años
En España en 2010 más del 33% de la
electricidad se produjo mediante fuentes
renovables

41. Pacala, Socolow, Stabilization wedges: solving the climate problem for the next 50 years with current technologies,
Science, 305, 968-972, 2004
Milesdemillonesde
toneladasdeCO2anuales

42.  Ahorro energético (más eficiencia)
 Uso de combustibles con menor (o nulo) contenido en
carbono. Co-utilización
 Expansión de fuentes de energía renovable (hidráulica,
eólica, solar etc.) y biocombustibles
 Hidrógeno como combustible alternativo
 Captura y almacenamiento de CO2

43. Ahorro y eficiencia energética
1. Disminuir el consumo de los coches de 8 a 3.5 L/100 km
2. Reducir a la mitad los desplazamientos de 2000 millones
de vehículos
3. Aumentar la eficiencia un 25% en calefacción,
refrigeración, iluminación y electrodomésticos
4. Aumentar el rendimiento (40 a 60%) de las CT carbón
Captura y almacenamiento de CO2(CAC)
6. Capturar y almacenar el CO2 de las CT de carbón
7. Producción de H2 con CAC
8. CAC en plantas de producción de combustibles líquidos
CT Centrales térmicas
Energía nuclear
9. Duplicar la potencia instalada
5. Evolucionar a combustibles con menos carbono
(cambiar CT carbón por CT de gas natural) o biomasa
Cambio de combustible
Energías renovables
10. Aumentar 25 veces la producción de energía eólica
11. Aumentar 700 veces la producción de energía solar
fotovoltaica
12. Aumentar 100 veces la producción de H2 a partir de
energía eólica (100x)
13. Aumentar 50 veces la producción de biocombustibles
de segunda generación
Agricultura y silvicultura
14. Detener la deforestación
15. Extender la agricultura de conservación
16. Potenciar los sumideros naturales de carbono
Hay que adoptar 8 de las acciones propuestas para que la
concentración de CO2 se estabilice (2057)

44. El ciclo de
la biomasa
Globalmente: CO2=0
(siempre que no se use
energía “sucia” en la
transformación)
+
Fotosíntesis y
crecimiento
Biomasa
Transformación
en Biocombustibles
Utilización
CO2

45. Captura y almacenamiento de CO2 (CAC)
Fuentes estacionarias
6. CAC en 800 GW CT carbón o 1600 GW CT gas natural
7. Producción de H2 con CAC (6x) (para 109 vehiculos)
8. CAC en plantas de producción de combustibles líquidos FT
PRODUCCIÓN TRANSPORTE ALMACENAMIENTO

46. Captura de CO2
Calcinador
CO2
Humos
“sin” CO2
Carbonatador
Humos
de CO2
CaO
CaCO3
Calor (a alta T)
Calor(aaltaT)
CaO + CO2 → CaCO3←

47. Actualmente es la alternativa
tecnológicamente más desarrollada y la
que se considera económicamente viable
Ciclos de carbonatación-calcinación
para captura de CO2 en el INCAR
También…
Combustión de biomasa con captura in situ (CT
La Robla, Fenosa)
http://www.incar.csic.es/co2

49. • Sintetizar aspirinas
• Fabricar cerveza
• Aturdir animales previamente al sacrificio
• Fabricar combustibles (algas / bacterias)
• Conservar leche
• Fabricar cementos más sostenibles
• Extintores
• Conservación de alimentos
Usado
industrialmente
Producido