Tarea 1_Angie Rodriguez

Caracterización de contaminantes atmosféricos CÓDIGO: 358007

Tarea 1 - Identificar fuentes de contaminación y sus impactos

Presentado al tutor: Kevin Alberto Berthi Mantilla

Entregado por la estudiante: Angie Katherine Rodríguez Ramírez Código: 1106741445

Grupo: 358007_19

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA 2021

Nombre y apellidos del estudiante

Angie Katherine Rodriguez Ramírez

1: ¿Para usted cuál es la definición de contaminación atmosférica más completa? y ¿por qué? R// Se entiende por contaminación atmosférica a la presencia de sustanciasen la atmosfera en una cantidad que implique molestias o riesgo para la salud de las personas y de los demás seres vivos, vienen de cualquier naturaleza, así como que puedan atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. El nombre de la contaminación atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos perniciosos en los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inocuas. Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa. 2. Explique los distintos criterios para la clasificación de los contaminantes atmosféricos. R// La atmosfera es un fluido y dentro de ella existen procesos meteorológicos que influyen en el transporte, difusión o deposición de los contaminantes. Por ello, si medimos la contaminación en un punto determinado, tenemos que tener en cuenta que es el resultado de las posibles mezclas de contaminantes influidas por la circulación atmosférica y por las condiciones meteorológicas, en muchos casos además, los contaminantes son muy reactivos entre sí, dando lugar a nuevos contaminantes: este es el caso del ozono y sus precursores, el NO2 y el NO, por este motivo, la previsión de los niveles de contaminación en un punto determinado es complicada, ya que hay que tener en cuenta más factores que simplemente los contaminantes emitidos en ese punto en un momento determinado. Según su origen: la contaminación puede ser de origen natural ( incendios forestales, erupciones volcánicas, tormentas, procesos biológicos) o antropogenico ( provocada por emisiones a la atmosfera por parte de la industria, procesos de combuistion en vehículos,) Según su evolución en la atmosfera existen dos grandes grupos :  

Contaminantes primarios: aquellos que proceden directamente de las fuentes de emisión. Contaminantes segundarios: aquellos originados por interacción química entre los contaminantes primarios y los componentes normales de la atmosfera.

3. ¿Cuáles son las principales fuentes de emisión de los

contaminantes primarios? R// Los principales contaminantes primarios y sus efectos son: Monóxido de carbono (CO), resultado de la combustión incompleta de la materia orgánica, de ahí que una de las principales fuentes de emisión sea el tráfico y la quema de combustibles fósiles asociada. Es un gas inflamable que resulta tóxico para las personas incluso en pequeñas concentraciones. Es precursor del CO 2 y del ozono. Dióxido de azufre (SO2), que llega a la atmósfera principalmente como consecuencia de actividades humanas tales como la quema de carbón o petróleo. Las fuentes naturales como los volcanes también aportan un porcentaje notable. Su principal peligro es su posterior transformación en ácido sulfúrico (H 2SO4), causante de la lluvia ácida. Óxidos de nitrógeno (NOx), denominación bajo la que se engloban el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO 2). Su principal fuente son los vehículos motorizados, aunque los incendios y los volcanes también emiten compuestos de nitrógeno a la atmósfera. Es uno de los principales causantes del smog, dando lugar igualmente a lluvia ácida cuando se transforma en ácido nítrico. Amoníaco (NH3), un gas inflamable, tóxico y que causa quemaduras y que tiene un importante foco de emisión en la actividad agrícola como consecuencia del uso de fertilizantes. Es, además y como puede observarse en web de la Agencia Europea de Medio Ambiente, el único contaminante cuya generación se mantiene estable. 4. Explique con sus propias palabras en qué consiste la inmisión. R// Es la presencia en los recursos naturales, especialmente en el aire, el agua o el suelo, de sustancias, vibraciones, luz, radiaciones, calor o ruido que alteran su composición natural y a los cuales están expuestos los seres vivos y los materiales. 5. ¿En qué consiste el depósito atmosférico y cuáles son sus principales receptores? R// El depósito atmosférico es el proceso por el cual las partículas, aerosoles, gases y todos aquellos compuestos que se encuentran en la atmósfera, generados por fuentes naturales (incendios forestales, volcanes y sal oceánica) o actividades antropogénicas (plantas termoeléctricas, vehículos automotores, fábricas y otras actividades humanas), se depositan de forma natural en la superficie terrestre.

6. Escoja uno (1) de los siguientes grupos de contaminantes: a. compuestos nitrogenados, y dióxido de azufre, b. material particulado, c. metano, y compuestos orgánicos volátiles, d. compuestos orgánicos persistentes, e. monóxido de carbono, y ozono troposférico. E indique sus principales fuentes de emisión y los impactos que ocasionan Material particulado La presencia en la atmósfera de este contaminante ocasiona variedad de impactos a la vegetación, materiales y el hombre, entre ellos, la disminución visual en la atmósfera, causada por la absorción y dispersión de la luz, Además, la presencia del material particulado está asociada con el incremento del riesgo de muerte por causas cardiopulmonares en muestras de adultos y emisiones tales como tales como el hollín de diésel, polvo de vías, el polvo de la agricultura y las partículas resultantes de procesos productivos, emisiones volcánicas y las partículas arrastradas por el viento, como el aerosol marino. Dentro de las actividades antropogénicas se encuentran las emisiones de gases de escape y partículas procedentes de los buques de navegación marítima. 7. Escoja uno de los siguientes ejercicios para resolver. a. En un centro poblado se encuentra que la concentración de ozono, a condiciones normales (1 atm y 20°C), es de X ppbv. Expresar dicha concentración en µg/m3. El peso molecular del Ozono es de 48 g/mol. R// Para resolver el ejercicio planteado se procede a calcular la concentración en μg/m3 , conociendo que el peso molecular del ozono O3 que es de 48 g/mol y que la concentración de ozono O3  a condiciones normales ( 1 atm y 20º C )  es de X ppb , de la siguiente manera :       P*V = n* R*T    P * V = m *R *T / Pm        m/V = P*PM /R*T      d = 1 atm * 48 g/mol /0.082 L*atm/ºK*mol *293ºK     d = 1.99 g O3 /L    X cm3/m3 * 1 L/1000 cm3 = X/1000  L/m3   X/1000 L/m3 * 1.99 g O3 /L * 1μg /10⁻⁶ g = 1990X μg O3/m3 Concentración .   1990X μg  O3/m3

Contaminante

X

Ozono

5 195

SO2

5+192

CO

5+ 1025

NO2

5 + 260

NH3

5+ 365

8. Explique la diferencia entre combustibles convencionales y combustibles alternativos. Dé un ejemplo R//La diferencia más importante entre los combustibles convencionales y los alternativos es que los alternativos son amigables con el medio ambiente, es decir, el grado de contaminación por su uso es mínimo o inexistente, en contraste con el alto grado de contaminación que generan los derivados del petróleo. Además, los combustibles convencionales son obtenidos de fósiles, formados por millones de años, así que eventualmente se agotará su existencia sin posibilidad de renovación; los alternativos utilizan materia vegetal, y recursos naturales renovables, por lo que proporcionan una fuente de energía reciclable e inagotable. Actualmente, la producción de combustibles alternativos resulta mucho más costosa que la producción de los convencionales. Ejemplos: Convencionales: 

Petróleo: Es un combustible natural líquido, formado por varios hidrocarburos



Carbón: Es aproximadamente el 70% de las reservas energéticas de combustibles fósiles en el mundo.



Gas natural: mezcla de gases que se encuentran debajo de la tierra. Alternativos:



Biodisel: Es un ester que se produce de los aceites vegetales, grasas animales y grasas comestibles recicladas



Biocombustible M4: Es un combustible alternativo ecológico formado en un 87% por etanol. Puede usarse directamente en cualquier motor de gasolina.



Bioetanol: es un alcohol obtenido de ciertas materias vegetales, como la caña de maíz, el algodón, la remolacha, la melaza, el sorgo dulce, la patata, la yuca, la madera y ciertos residuos agrícolas.



Electricidad: se produce de distintas fuentes como el agua, carbón, el gas natural, la energía nuclear y las energías renovables.



9. Explique los principios de funcionamiento de los motores de combustión interna. ¿Qué diferencia existe entre un motor a gasolina y uno diésel? R// Los principios que hacen que el motor funcione son el ciclo térmico de Otto, el mecanismo biela manivela y una reacción química que se transforma en energía mecánica. Mecanismo biela manivela Es un mecanismo que permite convertir  el movimiento giratorio de un eje en un movimiento lineal alternativo. También permite convertir un movimiento lineal alternativo en un movimiento giratorio continuo en el eje. En el automóvil la manivela es el cigüeñal y la palanca es la biela. Reacción química La relación entre el aire y combustible  varía constantemente en el motor. La proporción se calcula dependiendo del peso. Proporción de  mezcla = aire atmosférico en gramos/consumo de gasolina en gramos El ciclo teórico de Otto consta de cuatro tiempos (admisión, compresión, expansión y escape) y  el proceso se inicia con la mezcla homogénea de aire combustible que ingresa ya sea por el carburador, o el cuerpo de aceleración. La diferencia que existe entre un motor de gasolina y uno diésel es La forma en que estas detonaciones ocurren es la principal diferencia entre uno y otro. Mientras que en los motores de gasolina el proceso surge a través de una chispa en el interior del cilindro por medio de la bujía, el motor diésel transforma el calor en energía para que se produzca el movimiento del vehículo. 10. Indique los principales productos de la combustión de combustibles fósiles que son liberados por los tubos de escape de los vehículos, y las reducciones de estas emisiones que se dan con el uso de los biocombustibles Los principales productos de la combustión de combustibles fósiles que son liberados por los tubos de Escape de los vehículos,  son el Dióxido de Carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), metano (CH4), son gases altamente contaminantes, sin embargo, cuando se utilizan biocombustibles y se quema el etanol, produce compuestos orgánicos oxigenados como acetaldehído, el cual tiene la habilidad de descomponer las moléculas de CO y CO2 liberando el oxigeno de estas sustancias y produciendo ozono.

Bibliografía Dianostico y control de material particulado partículas suspendidas totales y fracción respirable http://www.scielo.org.co/pdf/luaz/n34/n34a12.pdf mareriales solidos liquidos y gaseosos liberan energía https://energia.jcyl.es/web/es/biblioteca/combustibles.html#:~:text=L os%20combustibles%20son%20materiales%20s%C3%B3lidos,energ %C3%ADa%20luminosa%20y%20energ%C3%ADa%20calor %C3%ADfica.&text=Combustibles%20l%C3%ADquidos%3A %20derivados%20del%20petr%C3%B3leo,metanol%2C%20etanol%2C %E2%80%A6).

Cuéllar Álvarez, Y. (28,11,2018). Unidades utilizadas para expresar la concentración de los contaminantes en la atmósfera. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/22391 Gallego Picó, A., González Fernández, I., Sánchez Gimeno, B., Fernández Hernando, P., Garcinuño Martínez, R. M., Bravo Yagüe, J.C., Pradana Pérez, J. Á., García Mayor, A. & Durand Alegría, J. S. (2012). Capítulo 1 – La atmósfera. En Contaminación Atmosférica (p. 13). UNED - Universidad Nacional de Educación a Distancia. Recuperado de https://elibronet.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/ereader/unad/48595