martes, 21 de enero de 2014

Un incendio que se inicia con el agua

Cuando los bomberos quieren extinguir un incendio, a menudo lo apagan con agua. Los astronautas que se encuentran a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI, por su sigla en idioma español), sin embargo, están experimentando con una forma de agua que hace lo contrario. En lugar de detener el fuego, ayuda a iniciarlo.

"La llamamos 'agua supercrítica'", dice Mike Hicks, del Centro de Investigaciones Glenn, en Ohio. "Y tiene algunas propiedades interesantes".

El agua se convierte en supercrítica cuando se comprime a una presión de 217 atmósferas y se calienta a más de 373° C. Por encima del llamado punto crítico, el H2O común se transforma en algo que no es ni sólido, ni líquido, ni gas. Se parece más bien a un "gas-líquido".

"Cuando se mezcla agua supercrítica con materia orgánica, se produce una reacción química: la oxidación", dice Hicks. "Es una forma de quemar pero sin llamas".

Esto es realmente útil cuando uno quiere deshacerse de algunos materiales desagradables como las aguas residuales. Las ciudades, las granjas empresariales, los barcos en el mar y las naves espaciales tripuladas, que acumulan los materiales de desecho, podrían beneficiarse con este tipo de tratamiento.

"Cuando llevamos una corriente residual húmeda por arriba del punto crítico, el agua supercrítica rompe los enlaces de los hidrocarburos. Entonces, estos pueden reaccionar con el oxígeno". En otras palabras, el lodo se incendia. En ciertas ocasiones, los puntos calientes en el lodo producen una llama visible, pero por lo general esto no sucede. "Esta es una forma de quemado relativamente limpia, que produce agua pura y dióxido de carbono, pero ninguno de los productos tóxicos del fuego común".
Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con la EEI? "La Estación Espacial Internacional ofrece un laboratorio de microgravedad único para el estudio de las propiedades del agua supercrítica", explica Hicks.
Uno de los problemas con el agua supercrítica tiene que ver con la sal. Por encima del punto crítico, cualquier sal disuelta en agua se precipita rápidamente. Si esto sucede en el recipiente de un reactor, los componentes metálicos del recipiente se recubren con sal y comienzan a corroerse.
"En cualquier corriente de residuos realista, tenemos que aprender a lidiar con la sal. Es el principal obstáculo tecnológico".

Este es el dispositivo ubicado a bordo de la EEI donde se lleva a cabo el experimento de la Mezcla de Agua Supercrítica.

Ocuparse de la sal es el objetivo final del experimento de la Mezcla de Agua Supercrítica en la EEI, un esfuerzo conjunto entre la NASA y el CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales, en idioma francés), que es la agencia espacial francesa.

"Mediante el estudio del agua supercrítica sin los complicados efectos de la gravedad, podemos aprender, a un nivel muy fundamental, cómo se comportan las sales que precipitan", dice Hicks, quien es el investigador principal del experimento. "Podríamos incluso ser capaces de encontrar la manera de extraer la sal de los componentes sensibles a la corrosión".

El experimento, que utiliza un hardware de fabricación francesa (DECLIC), situado en el Módulo de Experimentos Japonés (JEM, por su acrónimo en idioma inglés) de la estación, se inició durante la primera semana de julio de 2013. Dicho experimento continuará durante todo un año en una serie de seis ensayos, cada uno con una duración de aproximadamente 15 días.

Los resultados podrían tener aplicaciones aquí en la Tierra. La Marina de Estados Unidos ya ha comenzado a utilizar las tecnologías del agua supercrítica para purificar corrientes de residuos a bordo de algunos de sus barcos, mientras que la ciudad de Orlando ha abierto una planta de tratamiento supercrítico para el procesamiento de las aguas residuales municipales.
Hicks dice: “Recién estamos comenzando”.

Créditos y Contactos
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Aurora Hernández Gómez
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Aurora Hernández Gómez