¿Por qué solía añadirse plomo a la gasolina?

2023 Autor: Darleen Leonard | [email protected]. Última modificación: 2023-05-26 18:27

El "plomo tetraetil" se usó en los primeros modelos de autos para ayudar a reducir las detonaciones del motor, aumentar el índice de octano y ayudar con el desgaste en los asientos de las válvulas dentro del motor. Debido a las preocupaciones sobre la contaminación del aire y los riesgos para la salud, este tipo de gas se fue eliminando lentamente a partir de finales de la década de 1970 y se prohibió por completo en todos los vehículos de carretera en los EE. UU. En 1995.

Para una explicación más detallada de por qué solía agregarse plomo a la gasolina, es necesario comprender un poco más sobre la gasolina y qué propiedades lo convierten en un buen material de combustión en los motores de automóviles. La gasolina en sí misma es un producto de petróleo crudo que está hecho de átomos de carbono unidos en cadenas de carbono. La diferente longitud de las cadenas crea diferentes combustibles. Por ejemplo, el metano tiene un átomo de carbono, el propano tiene tres y el octano tiene ocho átomos de carbono encadenados. Estas cadenas tienen características que se comportan de manera diferente en diversas circunstancias; Las características como el punto de ebullición y la temperatura de ignición, por ejemplo, pueden variar mucho entre ellas. Como el combustible se comprime en el cilindro de un motor, se calienta. Si el combustible alcanza su temperatura de ignición durante la compresión, se encenderá automáticamente en el momento equivocado. Esto provoca la pérdida de potencia y daños en el motor. Combustibles como el heptano (que tiene 7 átomos de carbono encadenados) pueden encenderse con muy poca compresión. El octano, sin embargo, tiende a manejar la compresión extremadamente bien.

Cuanto mayor es la compresión en los cilindros que puede producir el motor de un automóvil, mayor es la potencia que puede obtener de cada golpe del pistón. Esto hace que sea necesario tener combustibles que puedan manejar una compresión más alta sin autoencendido. Cuanto más alto sea el octanaje, más compresión puede manejar el combustible. Un octanaje de 87 significa que el combustible es una mezcla de 87% de octano y 13 por ciento de heptano, o cualquier mezcla de combustibles o aditivos que tenga el mismo rendimiento de 87/13.

En 1919, Dayton Metal Products Co. se fusionó con General Motors. Formaron una división de investigación que se propuso resolver dos problemas: la necesidad de motores de alta compresión y el suministro insuficiente de combustible que los haría funcionar. El 9 de diciembre de 1921 los químicos dirigidos por Charles F. Kettering y sus ayudantes Thomas Midgley y T.A. Boyd añadió tetraetil plomo al combustible en un motor de laboratorio. El golpe siempre presente, causado por el autoencendido del combustible comprimido más allá de su temperatura de ignición, fue completamente silenciado. La mayoría de todos los automóviles en ese momento estaban sujetos a este golpe de motor, por lo que el equipo de investigación se llenó de alegría. Con el tiempo, otros fabricantes descubrieron que al agregar plomo al combustible podrían mejorar significativamente el índice de octano del gas. Esto les permitió producir grados de combustible mucho más baratos y aún mantener los índices de octano necesarios que requería el motor de un automóvil.

Otro beneficio que se conoció con el tiempo fue que el plomo tetraetil evitaba que los asientos de las válvulas se desgastaran prematuramente. Las válvulas de escape, en los primeros modelos de automóviles, que estaban sujetas a golpes de motor, tendían a obtener micro-soldaduras que se separaban al abrirse. Esto resultó en asientos de válvula ásperos y fallas prematuras. El plomo ayudó a que el combustible se encienda solo cuando sea apropiado en el golpe de potencia, lo que ayuda a eliminar el desgaste de la válvula de escape.

Los problemas con el plomo tetraetilo se conocían incluso antes de que las principales compañías petroleras comenzaran a utilizarlo. En 1922, mientras que los planes para la producción de gasolina con plomo se estaban iniciando, Thomas Midgley recibió una carta de Charles Klaus, un científico alemán que declaró que el plomo "es un veneno rastrero y malicioso" y advirtió que había matado a un compañero científico. Esto no pareció desconcertar a Midley, quien sufrió una intoxicación por plomo durante la fase de planificación. Mientras se recuperaba en Miami, Midgley le escribió a un ingeniero de la industria petrolera que el envenenamiento público era "casi imposible, ya que nadie se cubre las manos repetidamente con gasolina que contiene plomo …" Otra oposición al liderazgo provino de un director de laboratorio del Servicio de Salud Pública ( Una parte del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los EE. UU. Que escribió al cirujano general asistente y declaró que el plomo era una "grave amenaza para la salud pública".

A pesar de las advertencias, la producción de gasolina con plomo comenzó en 1923. Los trabajadores no tardaron mucho en comenzar a sucumbir al envenenamiento por plomo. En la planta de fabricación de DuPont en Deepwater New Jersey, los trabajadores comenzaron a caer como fichas de dominó. Un trabajador murió en el otoño de 1923. Tres murieron en el verano de 1924 y cuatro más en el invierno de 1925. A pesar de esto, la controversia pública no comenzó hasta que murieron cinco trabajadores y cuarenta y cuatro fueron hospitalizados en octubre de 1924 en Planta de aceites estándar en Bayway NJ.

El Servicio de Salud Pública celebró una conferencia en 1925 para abordar el problema de la gasolina con plomo. Como era de esperar, Kettering testificó el uso de plomo, afirmando que las compañías petroleras podrían producir combustibles de alcohol que tenían los beneficios que proporcionaba el plomo, sin embargo, los volúmenes necesarios para abastecer a una sociedad cada vez más hambrienta de combustible no podían cumplirse. Alice Hamilton, de la Universidad de Harvard, respondió a los defensores de la gasolina con plomo y declaró que este tipo de combustible era peligroso para las personas y el medio ambiente. Al final, el Servicio de Salud Pública permitió que la gasolina con plomo permaneciera en el mercado.

En 1974, luego de que los peligros ambientales comenzaron a ser abrumadoramente visibles, la EPA (Agencia de Protección Ambiental) anunció una eliminación programada del contenido de plomo en la gasolina. Una forma en que los fabricantes cumplían con estos y otros estándares de emisión era usar convertidores catalíticos. Los convertidores catalíticos utilizan una reacción química para cambiar los contaminantes, como el monóxido de carbono y otros hidrocarburos nocivos, al dióxido de carbono, nitrógeno y agua. El plomo tetraetílico tendería a obstruir estos convertidores haciéndolos inoperables. Por lo tanto, la gasolina sin plomo se convirtió en el combustible de elección para cualquier automóvil con convertidor catalítico.

Los requisitos de la EPA, los mecanismos de control de emisiones en los automóviles y el advenimiento de otras alternativas para aumentar el octanaje marcaron el final del uso generalizado de la gasolina con plomo. Los fabricantes pronto descubrieron que los automóviles ya no podían manejar ese combustible; la tolerancia pública de los peligros para el medio ambiente y la salud no lo permitiría; y se convirtió en un costo prohibitivo para continuar produciéndolo. El 1 de enero de 1996, la Ley de Aire Limpio prohibió completamente el uso de combustible con plomo para cualquier vehículo de carretera. Si se le encuentra con gasolina con plomo en su automóvil, puede estar sujeto a una multa de $ 10,000.

Esto no se ha deshecho completamente de la gasolina con plomo. En los Estados Unidos, todavía se le permite usarlo para vehículos todo terreno, aviones, autos de carrera, equipos agrícolas y motores marinos.

Datos de bonificación:

• Desde la prohibición de la gasolina con plomo para la mayoría de los usos en los Estados Unidos, el nivel promedio de plomo en la sangre de los estadounidenses ha disminuido en más del 75%. Esto es particularmente importante ya que los efectos negativos del plomo cuando se introducen en el cuerpo humano son de gran alcance, extremadamente graves y potencialmente permanentes. La vida media del plomo en el cuerpo también es bastante larga: semanas en la sangre, meses en los tejidos blandos y años en los huesos. Además, a diferencia de muchos otros venenos, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, "no se ha identificado un nivel seguro de plomo en la sangre".
• En 1985, la EPA estimó que más de 5,000 estadounidenses murieron cada año por enfermedades del corazón causadas por envenenamiento por plomo.
• En 1988, la Agencia para Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades presentó un informe al Congreso sobre la intoxicación infantil por plomo en Estados Unidos. Llegó a la conclusión de que todos los años, de 1970 a 1987, a medida que se estaba produciendo la eliminación gradual del plomo en la gasolina por parte de la EPA, 2 millones de niños al año redujeron sus niveles de plomo en la sangre a niveles por debajo de los tóxicos. El informe estimó que, entre 1927 y 1987, un total de 68 millones de niños tenían una exposición tóxica al plomo proveniente de la gasolina con plomo.
• Dado que el plomo es un metal pesado de origen natural, a diferencia de los carcinógenos como los pesticidas, los aceites usados y los materiales radiactivos, no se descompondrá con el tiempo. No se vaporiza ni desaparece.
• El hecho de que parezca saludable no significa que no tenga niveles altos de plomo en la sangre. Las señales y los síntomas generalmente no se presentan hasta que la acumulación de plomo haya alcanzado cantidades peligrosas. Estos signos y síntomas incluyen: presión arterial alta, disminución del funcionamiento mental, dolor, entumecimiento y hormigueo de las extremidades, debilidad muscular, dolor de cabeza, dolor abdominal, pérdida de memoria, trastornos del estado de ánimo, reducción del conteo de espermatozoides, esperma anormal y aborto espontáneo o prematuro en mujeres embarazadas.
• El tratamiento para la intoxicación por plomo consiste en el tratamiento de los síntomas y el uso del ácido dimercaptosuccínico, que es un compuesto orgánico de azufre, o dimercaprol, también conocido como anti-lewisita británico.
• El 27 de octubre de 2011, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente anunció que el uso global de la gasolina con plomo se erradicaría para 2013. El uso de la gasolina con plomo todavía está permitido en 6 países. Estas naciones son Afganistán, Argelia, Irak, Corea del Norte, Myanmar y Yemen. La U.N. está ayudando a esas naciones en la eliminación gradual de su uso.