Unidad III Principios de la qumica orgnica. Qumica

Evidencia de aprendizajeDocente en lnea: Silvia Adriana Vidaa MartnezLuis Alberto Velzquez VzquezCurso: Qumica BI-BQUI-1502S-B1-003Fecha de Entrega: 19 de septiembre de 2015. Acapulco, Guerrero. Caso de Estudio El petrleo crudo, es decir, en estado natural, se encuentra embebido en las rocas porosas de la corteza terrestre, semejante al agua en una esponja, y no a manera de lagos subterrneos, como se cree. Por lo general, el pozo petrolero contiene en su parte superior una gran masa de gas. Realiza una investigacin que d respuesta a las siguientes preguntas:

De la manera como la sociedad emplea sus recursos, se puede predecir cul ser su futuro. Luis Velzquez Introduccin:Cmo se form el petrleoHace unos 65 millones de aos, un meteorito hizo impacto en nuestro planeta y destruy a todos los seres vivos.Con el tiempo, se cree que estos animales y plantas se convirtieron en fsiles. Para fosilizarse, un animal debe quedar enterrado en barro o arena antes que se descompongan sus huesos.Durante miles de aos las capas de sedimentos se acumularon sobre sus restos seos y los minerales se depositaron hasta sustituir el material de sus huesos y convertirlo en lo que hoy conocemos como petrleo.(Richard S. Kraus. 2008) Las primeras referencias que se tienen del petrleo en la antigedad es la presencia de emanaciones de gases espontneamente inflamadas desde el suelo. En otras oportunidades, el petrleo se manifestaba en corrientes de agua, siendo recogido y empleado en diversos usos como ungento para curar las heridas, enfermedades de la piel o dar masaje a los msculos reumticos. Fueron los egipcios los primeros en darle uso medicinal, ocupndolo tambin en embalsamamientos y como aceite para las ruedas de sus carruajes.En Babilonia fue utilizado como combustible y para unir mosaicos y piedras en sus construcciones. La existencia del asfalto en el Mar Muerto es mencionada por primera vez por Moiss en sus escritos.Hallarlo! Los yacimientos de petrleo se pueden descubrir de diversas maneras, principalmente estudiando la geologa de la regin. Un gelogo, experto en el estudio de la estructura interna de la Tierra, puede saber observando la superficie terrestre, si una regin puede haber sido ideal para la formacin de petrleo. As es que conociendo en qu tipo de formaciones rocosas es ms factible encontrar petrleo, se procede a realizar pruebas varias, que pueden incluir explosiones subterrneas para luego estudiar las ondas ssmicas que produjo la explosin, que permitirn conocer qu hay exactamente bajo tierra. (Richard S. Kraus. 2008)Figura. 02 Yacimientos de petrleo.

Extraccin del crudo.As entonces se crea el pozo petrolero, que se realiza perforando un largo agujero a travs de las capas geolgicas hacia el yacimiento petrolfero. En el agujero taladrado por la maquinaria especial, se coloca una tubera de acero que provee integridad estructural al hueco. Arriba, en la superficie, se coloca una maquinaria con una serie de vlvulas que se le suele llamar rbol de navidad, que se ocupan de regular la presin y de controlar el flujo de petrleo. Extraer petrleo All abajo hay presin suficiente como para que una vez realizado el agujero, el petrleo suba solo. Pero esto suceder mientras haya presin, la que empieza a bajar a medida que la reserva se vaca. As comenzar una segunda etapa, que es la de forzar la salida del petrleo, inyectando ms presin a la reserva. Esto se logra inyectando agua, aire, dixido de carbono., reinyectando gas natural (Eduardo Aguirre, 2010).Figura. 02 Extraccin del crudo.

Cuando la presin sigue siendo insuficiente, o por alguna razn se quiere obtener el petrleo ms rpido, lo que se hace es calentar el petrleo, para volverlo menos viscoso, lo que permitir que suba ms rpido y ms fcil. Esto se hace inyectando vapor en la reserva. Generalmente, para que esto no encarezca la extraccin en s, se hace por cogeneracin. Esto consiste en utilizar una turbina elctrica para generar electricidad con el gas que tambin sale del pozo, que sirve para hacer funcionar los mecanismos de extraccin, a veces incluso bombas que aceleran la salida del petrleo, y a la vez, como un subproducto, genera calor, que es transformado en vapor y enviado hacia la reserva para aportar presin y calor.

Desarrollo.a) Qu precauciones se deben tener en la explotacin del petrleo?La probabilidad de un grave accidente en plataformas en alta mar en aguas americanas sigue siendo inadmisiblemente alta. Mediante un rgimen de seguridad estricto es posible reducir el riesgo de este tipo de accidentes al mnimo absoluto. Los daos provocados al medio ambiente y a las economas costeras pueden disminuir de forma importante si existe previamente un plan eficaz para casos de emergencia. La Comisin ha propuesto hoy por ello una nueva normativa que garantizar que la produccin de petrleo y gas en alta mar respete en toda las normas ms rigurosas del mundo en materia de seguridad, salud y medio ambiente.En la actualidad, la mayor parte del petrleo y gas de amrica del norte se produce en alta mar, a menudo en difciles condiciones geogrficas y geolgicas. (Gunter Oettinger, 2011).Medidas preventivas- correctivas: "Plan de contingencia"En todas las actividades de Control de la Contaminacin, la participacin de Entes Gubernamentales y/o Privados, est orientada preferentemente por el concepto de prevencin, lo cual permitir una economa de medios, una mejor asignacin de recursos y una mayor difusin de su labor. (Gil Ariza, 2011).Prevencin de derrames de petrleo en instalaciones petroleras. La mejor manera de atacar el problema de contaminacin por petrleo es prevenir el incidente.Imagen 01 operaciones en nave petrolera.

Normalmente estos se producen por fallas de equipos o del material y fallas humanas. Los primeros pueden ser subsanados mediante inspecciones peridicas y una mantencin adecuada; y los segundos, mediante la instruccin y el entrenamiento del personal en forma permanente. Las Autoridades de aquellos organismos en donde existan operaciones petroleras, debern cumplimentar las inspecciones peridicas, de los elementos que constituyen dichas operaciones.Prevencin de derrames mediante instalaciones de Recepcin de Residuos de Hidrocarburos de puertos y terminales. Los residuos y mezclas de agua con hidrocarburos resultantes de operaciones rutinarias de buque-tanque, deben ser retenidas a bordo en casi su totalidad y ser transferidos a instalaciones de recepcin en puertos o terminales para su tratamiento y eventual disposicin. tan pronto como se produzca un suceso de derrame, se inicien las operaciones anticontaminacin con medios adecuados para minimizar los daos. Uso de dispersantes, todos los dispersantes qumicos son una mezcla de agentes activos de superficie (detergente), y de un solvente desarrollado especficamente para el tratamiento de petrleos y aceites vertidos a un cuerpo de agua. Debido a las reglamentaciones sobre toxicidad, se han tendido a eliminar compuestos, tales como, los hidrocarburos halogenados, el tetracloruro de carbono, fenoles, cresoles, lcalis custicos, cidos minerales y toda sustancia que pueda corroer los envases o daar la salud humana en su manipulacin y aplicacin. Se exige adems que la emulsin lograda con cada dispersante sea estable y no permita que se reforme la mancha de petrleo en la superficie del agua. (Gil Ariza, 2011)b) Cul es el impacto ambiental de la explotacin del petrleo?La actividad petrolera es una de las industrias que ms impactos ambientales genera a nivel local y global. Las distintas fases de la explotacin petrolera generan destruccin de la biodiversidad y del ambiente en general. Por otro lado, la quema de combustibles fsiles constituye la principal causante del calentamiento global.Los impactos en las poblaciones locales que viven alrededor de la infraestructura petrolera, se evidencian aun antes de que se inicie cualquier operacin. Cientos de comunidades han sido desplazadas alrededor del mundo para dar paso a la industria petrolera, y cuando la gente tiene que convivir con esta industria, enfrenta serios problemas de salud, de prdida cultural y de violencia.Muchas guerras han tenido su origen en la lucha por el control de reservas petroleras, y varios estados han sido desestabilizados para favorecer a esta industria.Imagen 02 Daos fatales en los ecosistemas.

Amrica Latina es la regin con mayor biodiversidad en el Planeta, principalmente porque su eje longitudinal va desde los 30 grados de latitud Norte hasta el Polo Sur, albergando ecosistemas tan diversos como desiertos como el de Sonora y Atacama, regiones polares, bosques hmedos tropicales, sabanas, etc. A esto se suma la presencia de la cordillera de los Andes que en la regin tropical crea una serie de pisos ecolgicos que replican los distintos ecosistemas del Planeta, del macizo Guayans y la meseta brasilea, as como por la presencia de otros factores como el alto grado de vulcanismo y la presencia de corrientes marinas.Desafortunadamente, la regin cuenta tambin con importantes reservas petroleras que han sido explotadas desde inicios del siglo XX dejando graves impactos en el ambiente. Cada una de las etapas de la actividad petrolera genera una serie de impactos ambientales de gran importancia a la biodiversidad y al medio ambiente en general. La zona de mayor biodiversidad se encuentra en los bosques tropicales y los mares, donde las actividades petroleras producen graves impactos, algunos de ellos, irreversibles.Cuando las actividades petroleras tienen lugar en bosques tropicales prstinos, el impacto directo ms obvio a simple vista es la deforestacin. Para la prospeccin ssmica, por ejemplo se abren trochas o lneas ssmica de alrededor de 1 Km. de largo por 3-10 metros de ancho, si se aplican las mejores normas, pero con frecuencia superan los10 metros de ancho. Adems se construyen helipuertos para dar servicios a las operaciones ssmicas. En una campaa ssmica tpica se talan hasta 1000 Km. y se construyen entre 1000 y 1200 helipuertos. Cada helipuerto tiene media hectrea, o ms. (Grain, 2012) Imagen 03 Deforestacin de bosques por actividades petroleras.

Todas las otras fases de las operaciones petroleras requieren la construccin de infraestructura como plataformas de perforacin, campamentos, pozos, as como la apertura de carreteras de acceso, helipuertos, oleoducto y lneas secundarias, lo que genera deforestacin por dos causas: primero porque se clarea el bosque para instalarlas, y segundo para su empalizadas con miles de tablones, extrados de los bosques aledaos. (Grain, 2012) Un impacto indirecto de la construccin de las carreteras es que estas constituyen una puerta abierta a la colonizacin. Esto provoca serios impactos en los animales de los bosques, sobre todo animales mayores y aves que huyen del lugar, afectando la alimentacin y la salud de los indgenas que viven de la caza.Durante la perforacin el ruido es menos fuerte, pero ms constante. El movimiento constante de vehculo, el funcionamiento de las estaciones de separacin y refinacin, son tambin actividades muy ruidosas. Este ruido hace que los animales escapen o cambien su comportamiento alimenticio y reproductivo.Durante los estudios ssmicos se contratan unas 30 personas, entre los que se incluye generalmente un cazador-pescador. En la temporada de la perforacin de los pozos, el trabajo es muy intensivo, y en un rea muy pequea se concentran alrededor de 70 personas que, complementan su alimentacin con la cacera de fauna local, muchas veces de especies en peligro. Por otro lado la infraestructura petrolera interrumpe importantes corredores biolgicos para los animales como son zonas de anidacin, de cacera, saladeros y de reproduccin.Imagen 04 Deforestacin de bosques por sistema de recuperacin del crudo.

Impactos en el agua.(Grain, 2012) La deforestacin, que acompaa a toda explotacin petrolera, provoca como consecuencia la disminucin de los niveles de precipitacin y de los caudales de los ros. Por tratarse de zonas con fuertes pendientes, el desarrollo petrolera en estas reas provoca adems una fuerte erosin y sedimentacin de los ros. Por otro lado, el agua baja contaminada hacia los grandes ros agua abajo. (Imagen 05)Las actividades petroleras inciden tanto en los acuferos como en los ros y esteros, por la contaminacin proveniente de los desechos que genera, y porque interrumpe su flujo.Durante la perforacin, hay una interrupcin directa de acuferos. Cuando los pozos estn en funcionamiento, estos pueden colapsar, y daar acuferos. La construccin de carreteras, vas de acceso, y la apertura de las trochas ssmicas, pueden tambin interrumpir ros y esteros o alterar sus patrones de drenaje. (Imagen 05).Imagen 05 contaminacin de ros (agua).

La contaminacin del agua a gran escala se inicia en la perforacin exploratoria, cuando se generan gran cantidad de contaminantes, entre ellos, los ripios de perforacin, que son el resultado de la trituracin de la roca, hasta 3 Km. hacia el centro de la tierra. Estos desechos que son en algunos casos radioactivos o poseen otras substancias contaminantes, son colocados en piscinas que permanecen abiertas por varios aos, y que constituyen una fuente de contaminacin constante, cuando las piscinas rebosan por la lluvia o porque la contaminacin se filtra. (Grain, 2012) En estas piscinas se depositan tambin los lodos de perforacin, que son una mezcla de qumicos contaminantes que se introducen en el taladro para facilitar la perforacin, entre los que se incluyen biosidas, antioxidantes, anticorrosivos, lubricantes y otros. Algunos lodos contienen altos contenidos de cromo, nquel y otros metales pesados.En las piscinas tambin se deposita el crudo extrado durante las pruebas que se hacen en la perforacin exploratoria. Normalmente se extrae crudo por dos horas diarias, y en base al resultado, se calcula las reservas del campo. Peridicamente se realiza el mantenimiento de los pozos que ya estn produciendo cuyos desechos txicos son colocados en las piscinas. (Luz Snchez, 2013)Cuando se extrae el crudo, este sale mezclado con un tipo de agua sedimentaria conocida como aguas de formacin, y en algunos casos gas.El agua de formacin es un producto de 150 millones de aos. Tiene niveles muy altos de salinidad y metales pesados. Imagen 06 perdida de fauna por contaminacin con el petrleo.

Impactos en el suelo.Toda las transformacin del espacio donde se desarrolla la industria petrolera, genera compactacin y erosin del suelo, sedimentacin, destruccin de los organismos vivos que juegan un papel muy importante en el ciclo de nutrientes, contaminacin con compuesto inorgnicos (sulfatos y sales) y orgnicos (especialmente hidrocarburos). Estos impactos repercuten en los sistemas agrcolas de las poblaciones locales, as como en el equilibrio ecolgico de los ecosistemas naturales. (Rutilio Ortiz, 2007)Las comunidades de microorganismos del suelo son alteradas por la contaminacin petrolera, seleccionndose las poblaciones resistentes a los contaminantes, y desapareciendo o disminuyendo las especies menos resistentes.La contaminacin petrolera en el suelo puede producir adems el sofocamiento de las races, restando el vigor a la vegetacin, en muchos casos, matndola.Cuando los contaminantes llegan a zonas cultivadas, se registran prdidas en las cosechas y en la fertilidad del suelo. En otros casos la productividad del cultivo baja, lo que tiene serias consecuencias en la economa local. Imagen 07 y 08 contaminacin de suelo y el cultivo.

c) Qucompromisosdebecumplirunaempresaqueexplotaelpetrleoenrelacincon elmedioambiente?Una de las principales preocupaciones, tanto de las empresas que integran la industria del petrleo como de los estados y las organizaciones internacionales, es la de evitar posibles accidentes que daen el medio ambiente en su fase de transporte por mar, desde los lugares de extraccin hasta los centros de procesamiento y consumo.La industria petrolera se encuentra sometida a normas y procedimientos muy estrictos en materia de proteccin ambiental. Todas las compaas petroleras se rigen por las mismas normas.Normativa internacional Las autoridades competentes de los Estados tendrn que cerciorarse de que nicamente los operadores con la capacidad tcnica y financiera suficiente necesaria para controlar la seguridad de las actividades en alta mar y la proteccin del medio ambiente estn autorizados a hacer prospecciones y producir petrleo y gas en aguas. Las soluciones tcnicas presentadas por los operadores que sean cruciales para la seguridad de la instalacin tendrn que verificarlas terceros independientes antes de que la instalacin se ponga en funcionamiento peridicamente despus. Las empresas tendrn que elaborar un informe sobre los principales riesgos de su instalacin en el que deben figurar una evaluacin de riesgos y un plan para casos de emergencia antes de que empiece la prospeccin o la produccin. Estos informes tienen que presentarse a las autoridades nacionales, que les darn su visto bueno si los consideran satisfactorios. Las autoridades responsables de la seguridad de las instalaciones comprobarn las disposiciones de seguridad, proteccin del medio ambiente y preparacin para emergencias de las plataformas y torres de perforacin, as como de las operaciones realizadas en las mismas. Si un operador no respeta las normas mnimas, la autoridad competente tomar medidas para hacerle cumplir las normas o le impondr sanciones; en ltima instancia, el operador deber abandonar las operaciones de perforado o produccin en caso de incumplimiento. Las empresas elaborarn planes para casos de emergencia basados en las evaluaciones de riesgos de su plataforma o torre de perforacin y mantendrn recursos disponibles para poder emplearlos cuando resulte necesario. Asimismo, los miembros tendrn plenamente en cuenta esos planes al formular sus planes nacionales para emergencias. El sector y las autoridades probarn los planes de forma peridica. Los inspectores de las instalaciones en alta mar de los colaborarn para velar por una difusin eficaz de las mejores prcticas y contribuirn a formular y mejorar las normas de seguridad.

Imagen 09 autoridad responsable de la conservacin de seguridad

Normativa interna:Se prohbe la descarga de hidrocarburos durante las operaciones normales de un buque-tanque, regula, sin embargo, ciertas descargas las que deben quedar anotadas en el libro de registro de hidrocarburos.A.- Buques Petroleros: La cantidad total de hidrocarburos que un buque tanque puede descargar en cualquier viaje en lastre, no debe ser superior a 1/15000 de la capacidad total de carga. El buque tanque debe encontrarse en ruta (Velocidad mnima 7 nudos). La tasa a la que pueden descargarse los hidrocarburos no debe exceder de 60 litros por milla navegada. En ningn caso, la descarga de hidrocarburos de un buque tanque puede hacerse a menos de 50 millas de la tierra ms prxima.B.- Buques en general. Se prohbe a todo buque la descarga de hidrocarburos o mezclas de hidrocarburos, (agua de sentina), salvo cuando se cumplan las siguientes condiciones El buque debe hallarse en ruta (velocidad mnima de 7 nudos). La tasa de descarga de contenido de hidrocarburos no debe exceder de 60 litros por milla navegada. El contenido de hidrocarburos de la descarga debe ser inferior a 100 partes por 1.000.000 de partes de la mezcla. La descarga debe efectuarse a ms de 12 millas de la tierra ms prxima.

Imagen 10 Buque descargando petrleo costas mexicanas.

Conclusiones.Los hidrocarburos son fuente de energa para el mundo moderno y tambin un recurso para la fabricacin de mltiples materiales con los cuales hacemos nuestra vida ms fcil. Como productos energticos, los hidrocarburos hacen andar al mundo a travs de su uso como combustible en los diferentes vehculos. La industria de la petroqumica, ha multiplicado el uso del petrleo en la fabricacin de diferentes objetos fabricados con plsticos y fibras sintticas. Muchas cosas que nos rodean como lapiceros, la tela de la ropa de bao, las cremas, las pinturas, los insecticidas, muchas partes de las mquinas y de los electrodomsticos, y an las botellas de refrescos requieren de la petroqumica para existir.Todo indica que en los prximos aos comenzarn a aparecer nuevas respuestas organizativas, como la ampliacin de las organizaciones no gubernamentales ecologistas, y de sus actividades. Ante el riesgo de encontrarnos ante la inoperancia del estado para resolver los problemas ecolgicos, podrn llegar a formas inditas de autogestin comunitaria.Tambin hemos de saber que existen pocos lugares en el mundo donde no se vendan o compren productos originados a partir de hidrocarburos, y probablemente ninguno donde la presencia del ser humano no est acompaada del uso de algn producto derivado del petrleo.El petrleo y el gas natural aportan aproximadamente el sesenta por ciento de la energa que actualmente consume el planeta. Por otro lado, el petrleo debe ser considerado por lo que es, un recurso natural no renovable, y en consecuencia se deben investigar nuevas alternativas de produccin energtica, que muevan el mundo garantizando la mejor calidad de vida, el respeto por nuestro planeta y el de las futuras generaciones.Como toda actividad antrpica y quizs con mayor incidencia, la explotacin hidrocarburfera produce impactos sobre el medio ambiente, los que pueden clasificarse como negativos o positivos segn los distintos puntos de vista. Adems de ser generadores en gran escala de residuos, productos de la misma actividad.Sin lugar a duda, como refleja el estudio de caso precedente que refiere un problema a nivel regional, la creacin de organizaciones defensoras del medio ambiente a nivel local han logrado que la opinin publica ponga el tema de la contaminacin sobre la mesa, obligando en cierta forma a que los gobiernos tanto a nivel nacional como provincial, a que incorporen en sus agendas como uno de los temas principales el de la contaminacin por hidrocarburos. Si bien se est muy lejos de lograr una solucin definitiva al problema, desde la ltima dcada del siglo XX se ha dado un gran paso al respecto. En otro plano, es evidente que todava los grandes intereses econmicos de algunas empresas transnacionales y potencias mundiales, como por ejemplo Estados Unidos, se resisten a disminuir la explotacin de petrleo y utilizar alternativas energticas limpias, obviamente menos rentables que la hidrocarburfera.Referencias bibliogrficas:Richard S. Kraus. (2008). Petrleo: prospeccin y perforacin. Insht.http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/EnciclopediaOIT/tomo3/75.pdfRutilio Ortiz. (2007). Identificacin de fuentes contaminantes de hidrocarburos en el suelo. Monografas. Pg. 1 y 2.http://www.monografias.com/trabajos54/identificacion-fuentes-contaminantes/identificacion-fuentes-contaminantes.shtmlEduardo Aguirre. (2010). Petrleo. Monografas. (pg.01 y 02)http://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlGil Ariza (2011). Problemticas del petrleo. Monografas, Universidad Csar Vallejo.http://www.monografias.com/trabajos87/problematicas-del-petroleo/problematicas-del-petroleo.shtml#medidaspraCmara de diputados del h. congreso de la unin. (2014). Ley del fondo mexicano del petrleo para la estabilizacin y el desarrollo. Gob.mx.http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/LFMPED_110814.pdfOl Watch. (2012). Impacto ambiental de la explotacin petrolera en amrica latina. Ensayo gratuitos. (Grain).https://www.grain.org/es/article/entries/1031-impactos-de-la-explotacion-petrolera-en-america-latinaLuz Noem Solrzano Snchez. (2013). Industria petrolera: efectos en el ambiente y en la salud. YouTube (video expositivo).https://www.youtube.com/watch?v=ruuNW75dyEUSecretara de Economa Mxico. (2014). Perspectivas de PEMEX en la Industria Petrolera despus de la Reforma Energtica. YouTube.https://www.youtube.com/watch?v=oKbzoMjv2Pk