Propuesta de un mecanismo tipo andamio y Fibra de Coco para adsorber Hidrocarburos

Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño" Maracaibo

En calidad de estudiantes del Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño extensión Maracaibo, y actuales cursantes del 7mo semestre de la carrera Ingeniería en Petróleo, desempeñando labores de Servicio Comunitario, nos incita preservar la naturaleza y contribuir en lo que se pueda para el balance ambiental de la misma.

Las actividades de explotación petrolera tienen efectos profundos e inmediatos en el ambiente, además las consecuencias de los daños provocados por estas pueden ser duraderas. Los países más afectados por el derrame de hidrocarburos son aquellos que producen, explotan, procesan y distribuyen este producto. Cuando se trata de una enorme cantidad de petróleo derramado en una determinada zona, se pueden producir serios y graves impactos ecológicos. La mayoría de los desastres petrolíferos pasan en el mar, sobre todo cerca de las costas donde los ecosistemas son más diversos y llenos de millares de diferentes especies.

Parque vereda del Lago, zona costera ubicada a 10˚39'34''N y 71˚35'20''W 

En vista de las consecuencias provocadas por las actividades de explotación petrolera que se desarrollan en El Lago de Maracaibo, estado Zulia, Venezuela, nos motiva a proponer un mecanismo de saneamiento costero a las instituciones y entes quienes están a cargo del Parque Vereda del Lago,  en este caso SEDEPAR (Servicio Desconcentrado de Plazas y Parques), bajo la gerencia del Lcdo. Rogelio Domínguez y la Alcaldía de Maracaibo, ya que por efectos del oleaje del Lago muchos residuos de hidrocarburos se almacenan en las costas del mismo con ubicación geográfica 10˚39'34''N y 71˚35'20''W.

El centro de ingenieros del estado Zulia (CIDEZ) alerta sobre las consecuencias ambientales y económicas producto de las actividades de explotación petrolera. Marcelo Monnot, presidente del CIDEZ, asevera que tras una intensa y profunda investigación,  de los 13.820 kilómetros cuadrados de todo el Lago de Maracaibo al menos 300 kilómetros o lo que es igual al 37.5 por ciento de los 800 kilómetros que componen las costas del estuario zuliano, están contaminados como consecuencias de las actividades de  explotaciones petroleras. (Nando Urdaneta, 2016)

En este mismo orden de ideas, nuestro grupo Prestador de Servicio Comunitario tras una exhaustiva investigación para encontrar cualquier material base para innovar y la necesidad y vocación por contribuir a reducir la concentración de crudo en la zona evaluada, hemos descubierto que existen materiales biodegradables capaces de adsorber hidrocarburos en cuerpos de agua, lo que nos impulsa a desarrollar una estructura tipo andamio para la mitigación y limpieza de derrames de crudo, que sean eficaces, amigables al ambiente y económicamente rentables. En referencia a los materiales biodegradables se pudieron encontrar: la fibra de coco, bagazo de caña y fibra de chawaramo, quienes lideran los mejores materiales biodegradables lignocelulósicos para ser usados en cuerpos de agua para la adsorción de derrames de hidrocarburos.

Así mismo, por parte de nuestro grupo prestador de Servicio Comunitario, estudiantes de la carrera de Ingeniería en Petróleo en el IUPSM quienes buscamos proponer una estructura tipo andamio para la recolección de crudo, estos tres materiales fueron evaluados en las instalaciones de los laboratorios de nuestra prestigiosa casa de estudios, para determinar la capacidad de adsorción de los distintos materiales.

Análisis de capacidad de adsorción de crudo de los distintos materiales en agua destilada y agua del Lago de Maracaibo

En este sentido, se concluye en que la fibra de coco tuvo una capacidad de adsorción de 5.090 gramos de agua por gramo de fibra, pudiéndose considerar como medianamente hidrófobo al compararse con otros adsorbentes como el bagazo de caña que tiene valores de adsorción de 2.14 a 9.59 gramos de agua por gramo de bagazo. Por lo que se considera la fibra de coco mejor material que el bagazo y el Chawaramo como adsorbente de hidrocarburos.

Prueba de capacidad de adsorción de la fibra de coco en un medio dinámico

Entonces, una vez evaluado los materiales, nos percatamos que el medio en el que lo habíamos hecho, era en un medio estático, en vista de que en la costa evaluada el efecto del oleaje proporciona un medio medianamente dinámico al cuerpo de agua en esa zona, entonces concluimos en que era necesario realizar una nueva ronda de pruebas, esta vez sometiendo a la fibra de coco (cuya capacidad de adsorción fue mejor en las pruebas anteriores), donde en estas nuevas pruebas se evalúe su capacidad de adsorción en un medio dinámico, para lo que se usó un agitador magnético, realizando igualmente las pruebas en una muestra de Agua destilada-Crudo y Agua del Lago-Crudo. Para todas las pruebas realizadas hasta el momento se ha usado una muestra de crudo mediano (30˚API).

Dada la importancia de la información, hemos realizado una serie de charlas a la comunidad con la intención de proporcionarles información sobre el impacto ambiental de los derrames provocados por las actividades de explotación petrolera. Así mismo, por parte del Dr. Biólogo Ernesto Novo y MSc. en GMAOT Edgar Herrera, pertenecientes a Sedepar, nos fue proporcionada varias charlas acerca del la remediación o saneamiento ambiental, los cuales han sido de mucha ayuda para ampliar y reforzar los conocimientos necesarios para el desarrollo de este proyecto.

Charla sobre el Petróleo y su impacto ecológico

Charla sobre la Contaminación con Crudo

MSc. Edgar H. Charla Saneamiento Ambiental

Posteriormente, en discusión con todos los integrantes de este grupo, hemos llegado a la conclusión de realizar una nueva ronda de pruebas de laboratorio, para determinar la capacidad de adsorción de la fibra de coco (Cocos Nucífera) para diferentes tipos de crudo (Liviano, Mediano y Extrapesado). En este sentido, procedimos a acondicionar los instrumentos y materiales necesarios para llevar acabo esta prueba. Las muestras de crudo con las que se trabajó, Liviano (39.5 ˚API), Mediano ( 28 ˚API) y Extrapesado (3.04 ˚API) provenientes de Petrowayu, Petrowarao y Petro Boscán respectivamente, de los cuales se disponían en el laboratorio. 

Prueba con Crudo E.P (3.04 ˚API)

Prueba con Crudo Mediano (28 ˚API)

˚Prueba con Crudo Liviano (39.5˚API)

Al culminar esta prueba, pudimos concluir en que la fibra de coco es efectiva para adsorber crudos Livianos y Medianos, ya que para la prueba realizada con el crudo Extrapesado los resultados no fueron óptimos, evidentemente se pudo apreciar como el crudo extrapesado queda parcialmente adherido a la fibra de coco dejando espacios bastante grandes de la fibra evaluada limpios de crudo, mientras que para las otras dos pruebas se nota como el crudo es adsorbido por la fibra, pasando por los espacios dúctiles capilares de la fibra y manteniéndose en los mismos.

En este mismo orden, durante nuestra posterior visita a la comunidad llevamos a cabo una jornada de medición del área costera afectada y estudiada, para expresar con resultados cuantitativos la cantidad de desechos sólidos petrolizados que se encuentran en dicha zona.

No obstante, teniendo previamente un boceto de la estructura que se piensa diseñar como objeto de innovación, usando materiales biodegradables para la recolección de crudo en el área evaluada, que sean económicamente rentables y amigables al ambiente, dimos inicio a la primera jornada de construcción de la estructura tipo andamio integrada por Bambú como material flotante y Fibra de Coco como agente adsorbente de crudo en un medio acuoso.

*Reporte sin terminar, aún nos encontramos trabajando arduamente para presentar los mejores resultados posibles en referencia a nuestro proyecto*