La fabricación y uso de productos de base disolvente aún son preponderantes en la región.
Por Zona de Pinturas
La industria de pinturas y recubrimientos es uno de las generadoras de más alto contenido de compuestos orgánicos volátiles (COV). Estas moléculas corresponden a químicos que tienden a convertirse en vapor o gas, con la particularidad de tener elementos como bromo, flúor, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y carbono, los cuales resultan perjudiciales para la salud y la preservación del medio ambiente.
Si bien algunos son de origen natural, la mayor parte de estos compuestos son producto de la acción humana, como la quema de combustibles fósiles para la generación de energía y el transporte en general. Las pinturas convencionales, a base de solventes, constituyen otra de las principales fuentes de emisión.
Tal como lo reseña Urisa Alemán Vega, gerente técnica de Lorama Group, entre los productos fabricados más importantes se encuentran los distribuidos en el mercado arquitectónico y de propósito especial. En el primero se consideran los esmaltes, texturizados, impermeabilizantes y emulsionados; mientras que en el segundo se clasifican los aerosoles, pinturas para tránsito, repintado automotriz, mantenimiento industrial y marino.
El uso de los productos a base de disolventes se ha extendido debido a su capacidad de resistir los elementos y el agua salada. De esta manera, es común encontrarla en barcos o aviones para evitar la corrosión, así como tuberías de empresas petroleras o de acueducto para reducir la fricción. Por su parte, los envases cosméticos adquieren una apariencia brillante y atrayente a través de los revestimientos que contienen estos compuestos.
Pero justamente, una de las tecnologías más contaminantes son los esmaltes a base de alquidales debido a su alto contenido de solventes y grandes volúmenes de producción. Así lo reafirmó Alemán Vega durante su conferencia en una de las pasadas Jornadas Técnicas organizadas por Anafapyt en Guadalajara, donde insistió en que, debido a este tipo de pinturas y recubrimientos, se tiene una alta liberación de COV y partículas a la atmósfera.
Exposición desde casa hasta la casa común
Desde su aplicación, una casa pintada a base de solventes emite COV. Según algunos expertos, puede continuar con la emisión de estos compuestos durante cinco años.
El técnico de First Quality Chemicals, Cristian Balderrabano, quien recientemente estuvo a cargo de una conferencia sobre sistemas de bajos COV de la mano igualmente de Anafapyt, recuerda la costumbre de pintar las paredes con base solvente para que resistieran. En caso de que fueran pintadas con pinturas base agua, al momento de limpiarlas se destruían. De ahí la preferencia por la primera opción.
Sin embargo, tras aplicar esta, los ocupantes del lugar (fuera una casa o un edificio) debían abandonarlo o aguardar un tiempo para ocuparlo, pues la pintura generaba dolores de cabeza, mareos y náuseas. Estos son algunos efectos sobre la salud relacionados con la exposición a los COV. A ellos se suma la irritación de la garganta y las vías respiratorias, fatiga, daños en el sistema nervioso central, el hígado y los riñones, e incluso algunos compuestos pueden ser cancerígenos.
Ahora bien, su efecto trasciende las paredes de cualquier residencia hasta toparse con las del planeta. Como bien explica Cristian, la capa de ozono se ha visto degradada por la acción de estos compuestos, en particular por el tetracloruro de carbono. Esto hace más vulnerable a toda la población a la radiación solar.
A nivel de suelo, los COV en contacto con óxidos de nitrógeno y la luz solar generan ese esmog tan común de países como Japón y China, tan propio de ciudades como Ciudad de México, que deriva en las mencionadas afectaciones respiratorias. De ahí que en los años 90, a partir de las primeras convenciones sobre el cambio climático, se pusiera el tema en la agenda pública y comenzara a regularse a partir de la definición de COV de cada país.
Regulación a diferente escala
El primero en señalar un marco normativo que sirvió de referencia para los demás fue Europa. Allí se estableció que los compuestos orgánicos volátiles son todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado gaseoso a la temperatura ambiente normal o que son muy volátiles a dicha temperatura.
“Se puede considerar como COV aquel compuesto orgánico que a 20ºC tenga una presión de vapor de 0.01 kPa o más, o una volatilidad equivalente en las condiciones particulares de uso”, precisa la directiva europea que data de marzo de 1999, incorporada a la legislación nacional de cada país de la Unión Europea. A partir de esta, los COV se clasifican en tres grupos acorde a su peligrosidad:
Compuestos extremadamente peligrosos para la salud: benceno, cloruro de vinilo y 1,2 dicloroetano.
Compuestos clase A: los que pueden causar daños significativos al medio ambiente; como por ejemplo acetaldehído, anilina, tricloroetileno, etc.
Compuestos clase B: tienen menor impacto en el medio ambiente. Pertenecen a este grupo, entre otros, acetona y etanol.
Por su parte, desde la agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA por sus siglas en inglés), se consideran a los COV como compuestos químicos orgánicos cuya composición hace posible que se evaporen en condiciones atmosféricas interiores normales de temperatura y presión.
Esta indica que, dado que la volatilidad de un compuesto es generalmente mayor cuanto menor sea su temperatura de ebullición, la volatilidad de los compuestos orgánicos a veces se define y clasifica por sus puntos de ebullición.
“Cuanto mayor sea la volatilidad (menor el punto de ebullición), más probable será que el compuesto se emita desde un producto o superficie al aire”, resalta la EPA, que a su vez trae a colación la clasificación de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de los contaminantes interiores a partir de la facilidad con la que se emiten: compuestos orgánicos muy volátiles (VVOC), compuestos orgánicos volátiles (COV) y compuestos orgánicos semivolátiles (SVOC).
“Los compuestos orgánicos muy volátiles son tan volátiles que son difíciles de medir y se encuentran casi en su totalidad como gases en el aire y no en materiales o superficies. Los compuestos menos volátiles que se encuentran en el aire constituyen una fracción mucho menor del total presente en interiores, mientras que la mayoría estará en los sólidos o líquidos que los contienen o en las superficies, incluido el polvo, los muebles y los materiales de construcción”, apunta la agencia americana.
México cuenta con la NOM 123 SEMARNAT 1998 que, en conjunto con la NOM 121 SEMARNAT 1997, regulan estos sistemas y buscan reducir los riesgos a la salud de su población. Estas establecen el contenido máximo permisible de COV en la fabricación de pinturas de secado al aire de base disolvente.
Cada sector está sujeto a una legislación en materia de reducción de las emisiones de COV. El límite por lo general ronda alrededor de los 50 mg/m3. Frente a ello, en el mercado han surgido diferentes alternativas para reducir el contenido de solventes en pinturas de uso doméstico: desde las pinturas de altos sólidos hasta los sistemas emulsionados.
Desarrollos alternativos
Como nos cuenta Cristian Balderrabano, ingeniero químico de la Universidad Autónoma de México (UNAM), en la industria comúnmente se han dado nuevos avances tecnológicos que han permitido alternar entre base solvente y base agua. Sin embargo, ahora también se tienen sistemas altos sólidos. En estos, los contenidos en sólidos aumentan y la cantidad de solvente utilizada disminuye, si bien la reducción no es tanta como la de base agua.
Por otra parte, existen algunos sistemas que son cero VOC como las pinturas en polvo y curados UV. Estos propenden por que no haya desprendimiento de algún compuesto orgánico volátil durante el curado o secado. Pero como advierte Balderrabano, estos son un poco más costosos que los demás; de ahí que no tengan el ‘boom’ de utilizarlos en cualquier aplicación y que se busquen otros sistemas.
En esa búsqueda se encuentran los emulsionados. “Al utilizar resina polisacárida como emulsionante es posible introducir hasta un 30 % de agua para reducir el contenido de COVs dentro de una formulación sin sacrificar propiedades de película”, sostiene Alemán.
Tal como explica, la resina polisacárida es un material coactivo que permite la incorporación y estabilización de emulsiones agua en aceite. “Así mismo, debido a la presencia de grupos hidroxilo en su estructura, se genera una unión con el alquidal base, lo cual mejora la dureza de la película y previene la formación de espacios libres al momento de presentar la evaporación del agua”.
Algunas otras ventajas de esta tecnología son la reducción de costos en materias primas, al reemplazar volumen de solvente y resina por agua, junto con un desempeño equivalente o superior a una tecnología sin emulsionar.
“Para formular con la resina polisacárida únicamente se requiere hacer modificaciones en los materiales de la fase de acompletado, con el fin de emulsionar el agua añadida en el sistema”, indica.
A continuación, señala que en el proceso de adición de agua es importante cuidar la velocidad periférica de agitación (7m/s), así como el tiempo de mezclado; este debe ser de 30 minutos y el flujo de adición de agua, 0.2 L/min. Una vez finalizado el tiempo, sugiere realizar pruebas de viscosidad y estabilidad térmica con el fin de garantizar una correcta emulsificación.
Aislante térmico para mitigar emisión de VOC
La conciencia climática y energética que apareció en el último tercio del siglo XX sumada al avance tecnológico de la maquinaria y los materiales perfeccionados en laboratorio permitieron un salto gigante en el terreno de los aislamientos. Así lo señala el director comercial de Representaciones Constructivas, Hernán López.
“El aislamiento térmico, tal y como lo conocemos hoy, es fruto de unas necesidades a las que se les fue dando relevancia a lo largo de los años y de una conciencia acerca de la importancia de la eficiencia energética que ha evolucionado con el tiempo”, asegura López.
Según él, durante los 80 se introdujeron una serie de innovaciones para dar un paso más allá del uso de materiales como espumas, en que se ignoraba la emisión de VOC. Actualmente, se cuenta con aislantes térmicos aplicados por pulverización, base agua, ignífugos que se comportan como una barrera térmica reflexiva que incorporan tecnología cerámica.
“Su facilidad en la aplicación mejora considerablemente los rendimientos del aislamiento en tuberías, equipos de refrigeración y ventilación, paredes y tejados para todo tipo de superficies, incluidos metal, ladrillo, bloque de cemento, hormigón, madera o placas de yeso”, comenta López, quien indica que en países de América Latina como Colombia ya se encuentra esta tecnología, la cual se denomina ThermaCote, con certificación MAS Green y UL, y clasificada como ignífugo de clase A con propagación de llama cero.
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