Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige Juan Manuel Lema Rodicio Universidad de Santiago de Compostela 4 diciembre de 2002

¿Qué es un FUEL? Fuel Residuo de destilación de petróleo crudo. Para disminuir su densidad y su viscosidad se añaden fracciones más ligeras (cutter stock). Tipos Usos Combustible industrial (hornos) Combustible barcos diesel de gran potencia Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas Tipo1Tipo 2BIAIFO180IFO380 Prestige S(%)(máx)2,703,51,05,05,02,56 Visc.100ºC (cSt) (80ºC) Pour Point (máx) (ºC) Vanadio(máx) (ppm)

EL PRODUCTO Procedente de un crudo ruso Fuel M-100. Asimilable a Fueoleo tipo 2 o IFO 180 Residuo de craqueado térmico de residuo atmosférico + fracciones ligeras (para disminuir viscosidad y densidad) El craqueado aumenta fracción de aromáticos y poliaromáticos Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

EL PRODUCTO (3) Asfaltenos*6,8 % (alto) Densidad a 15 ºC (kg/m 3 )* 0,9930 (normal) Viscosidad cinética a 50ºC (cSt) *615(alta) Punto de fluidez (Pour point)*6ºC(bajo) H 2 S*0,5(alto) Azufre total (%)*2,58(medio) Vanadio (ppm)80(normal) Níquel (ppm)40(normal) 80 % “fuel” + 20% “disolvente (CSIC, Barcelona, por CG) *datos del certificado Saybolt Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

EL PRODUCTO Composición Química EL PRODUCTO Composición Química SaturadosAromáticos + Resinas ++ Asfaltenos ++ Prestige*30,50 40,117,0 12,3 Erika22,255,615,66,6 Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas (+) Altos, debido al proceso de craqueo. (++) Reacción entre alquenos y aromáticos en la etapa de craqueo (+++) Emulsificante, compuestos azufrados y nitrogenados * Cedre, Francia Parecido al del Erika, con menor contenido en aromáticos y mayor de resinas + asfaltenos y saturados.

EL PRODUCTO Distribución de Masas moleculares de alcanos * EL PRODUCTO Distribución de Masas moleculares de alcanos * Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas * CSIC Barcelona

EL PRODUCTO Fracción de HC orgánicos * EL PRODUCTO Fracción de HC orgánicos * Amplia fracción (desde ligeros, como naftaleno a pesados, aunque en menor concentración). Mayoritarios: Fenantreno y sus alquil derivados Derivados azufrados, como alquil dibenzotiofenos Pequeñas proporciones de policíclicos aromáticos (PAH) (individuales de 4-34 mg/kg; total de compuestos con 3-4 anillos: 400 mg/kg). * CSIC Barcelona )

Factores a considerar en su Comportamiento en el mar Factores a considerar en su Comportamiento en el mar Volatilidad. Muy pequeña SolubilidadMuy pequeña Tendencia a emulsionar.Alta (45% agua tras 5 días) ViscosidadAlta (emulsion cSt) Densidad emulsión (15 ºC)1,01 kg/m 3 Densidad media0,99 - 1,01 kg/m 3 ToxicidadcrónicaEstudiar (??) Biodegradablidad.Muy pequeña( ??) (estudiar) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

EL PRODUCTO Curva de Destilación EL PRODUCTO Curva de Destilación Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

EL PRODUCTO Curva de Destilación (2) EL PRODUCTO Curva de Destilación (2) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

Emulsionabilidad (1) Asfaltenos Emulsionabilidad (1) Asfaltenos Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas  Interacción con parafinas, aromáticos, resinas (formación de flóculos y micelas).  Amorfos, no cristalinos, no licuan con calor, sirven como núcleo para formar cristales de parafina, y pueden asumir varias formas según la composición del crudo  Le dan color al crudo  “black oil”, contiene la concentración más elevada de partículas asfaltenas  Partículas asfaltenas de gran tamaño: coloides, flóculos y micelas, dependiendo de la composición del crudo

Emulsionabilidad (2) Asfaltenos Emulsionabilidad (2) Asfaltenos Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas  FLOCULACIÓN irreversible en presencia de HC parafínicos  Flóculos de gran tamaño, con elevada afinidad de adsorción sobre superficies sólidas  El flóculo precipita a menos que haya gran cantidad de resina en el crudo que recubre a las partículas asfaltenas por adsorción y forme coloides estéricos  FORMACIÓN DE MICELAS Sucede en exceso de HC aromáticos Proceso reversible(no se conoce muy bien el mecanismo)

Envejecimiento 5 días. (Cedre) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

Análisis de de Hidrocarburos Aromáticos* *Lab. Medio Ambiente. Xunta

Análisis de PCB´s* Lab. Medio Ambiente. Xunta

Compuestos Aromáticos analizados* * Lab. Medio Ambiente. Xunta

Evolución del vertido (1) SaturadosAromaticosResinasAsfaltenos** Fuel en barco*18,946,434,7 (res. + asf.) Fuel en barco**26,652,88,412,2 Fuel en emulsión**24,650,29,914,2 Fuel en agua **30,5 ± 2,4 40,1 ± 1,217,1 ± 2,412,3 ± 1,0 Residuo en costa *** ( Acantilado de Ponteceso, 16 nov) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas * CSIC Barcelona ** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris *** Cedre **** Lab. Medio Ambiente Xunta de Galicia

Evolución del vertido (2)* Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas ** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris Composición de emulsión tras 15 días igual a la composición del fuel Biodegradabilidad probablemente muy baja (15%). Técnicas de bioremediación, ineficientes Contenido de los 16 PAH de la lista EPA, menor que 0,1% Toxicidad potencial del fuel no se puede determinar en función de los análisis (hay una fracción de PAH alquilados que no se pueden resolver) Mejor, determinarla experimentalmente.

Bioremediación Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

Bioremediación. Posibles estrategias Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas 1.- Biodegradación intrínseca. Atenuación natural l 2.- Procesos de tratamiento 2.1 Ajustando factores ambientales (ej. Añadir nutrientes, co-substratos, etc.) 2.2 Añadiendo microorganismos 2.3 Ajustando la biodisponibilidad (ej. Añadiendo surfactantes o co-solventes)

En la Costa (1)

En la Costa (2) Hidrocarburos (disueltos) en agua (*) 1.Playa Laxe (25 nov): 360  g/L 2.Baldaio (18 nov) 1.Antes de barrera: 160  g/L 2.Tras barrera:  10  g/L Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas (*)Aquagest

En la Costa (3) Hidrocarburos Poliaromáticos (PAH) en agua* Caión (25 nov).  0,5 ppb Baldaio (Tras barrera)  0,2 ppb Malpica  0,7 ppb (especialmente naftaleno) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas (*)Aquagest

¿Y ahora qué? Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas