autorreparacion de ordenadores

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AGOSTO 20035,50 EURO

MARTE, UN PLANETA SINGULAR •• POR QUE VEMOS LO QUE VEMOS

LA ENFERMEDAD CONSUNTIVA CRONICA

MAS ALLA DEL MODELO ESTANDARDE LA FISICA

CONTAMINACION DE ACUIFEROS POR GASOLINA

EL CALAFATEO DE LOS BUQUES

LA ENFERMEDAD CONSUNTIVA CRONICA

MAS ALLA DEL MODELO ESTANDARDE LA FISICA

CONTAMINACION DE ACUIFEROS POR GASOLINA

EL CALAFATEO DE LOS BUQUES

AUTORREPARACIONDE ORDENADORES

AUTORREPARACIONDE ORDENADORES

Agosto de 2003Número 323

Contaminación de acuíferos por gasolinaMónica Rosell, Silvia Lacorte y Damià Barceló

Los aditivos oxigenados de la gasolina sustituyerona los derivados del plomo. ¿En que medida uno de ellos,el metil tert-butil eter, afecta a la calidad de las aguas?

Marte, un planeta singularArden L. Albee

La actuación conjunta de agua, hielo y vientoha esculpido el paisaje del planeta rojo,a lo largo de miles de millones de años.Aunque los procesos que intervinieronen su conformación comparten característicascon los que operan en la superficie de la Tierra,divergen en rasgos sustanciales.

6

3HACE...

50, 100 y 150 años.

4APUNTES

Ornitología...Física...Biología...

Fisiología...Ecología...Entomología.

30CIENCIA Y SOCIEDAD

¿Vida en Marte?...Fauna española, nemátodos

dulceacuícolas... Nanoelectrónica,medición de la conductividad

de una sola molécula...Sismología histórica,

terremotos en los Andes venezolanos.

38DE CERCA

La paradoja de los arrecifes de coraly las selvas tropicales.

40 Autorreparaciónde ordenadoresArmando Fox y David Patterson

Es inevitable que los ordenadoresfallen. Una informática fiable exigeque se construyan sistemas quesólo sufran caídas poco violentasy se recuperen con rapidez.

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84CURIOSIDADES DE LA FÍSICA

Conducir sin manos,por Wolfgang Bürger

86JUEGOS MATEMÁTICOS

Un mundo sin números,por Juan M.R. Parrondo

88IDEAS APLICADASImplantes cocleares,por Mark Fischetti

90LIBROSGaleno,

doctrina sesquimilenaria...Expedición a Saturno...

Física musical.

96AVENTURAS PROBLEMÁTICAS

Cuadrados primos,por Dennis E. Shasha

La enfermedad consuntiva crónicaPhilip Yam

Emparentada con la enfermedad de las vacas locas,la enfermedad consuntiva crónica se está extendiendo entre los ciervos salvajes

de los Estados Unidos. Si no se la contiene, este flagelo, de pronóstico letal,podría amenazar el ganado e incluso transmitirse al hombre.

Más allá del modelo estándarde la físicaGordon Kane

Después de 30 años de triunfos, el modeloestándar de la física de partículas estáen la cumbre de su éxito. Algo aún mejorviene en camino.

Cartas encadenadas e historiales de evoluciónCharles H. Bennett, Ming Li y Bin Ma

El análisis de las cartas encadenadas enseña a inferirel árbol genealógico de cuanto evolucione, sean genes,

lenguas o tareas estudiantiles copiadas.

El calafateo de los buquesJacques Connan

Desde hace 7000 años, los navegantes vienenprotegiendo el casco de las embarcaciones. Elanálisis descubre las mismas técnicas e idénticassustancias en regiones muy distantes. Se aprecian indicios del uso de la peztanto en las naves del Mediterráneo como en las del Atlántico.

Por qué vemos lo que vemosDale Purves, R. Beau Lottoy Surajit Nundy

Una estrategia probabilística,basada en la experiencia previa,explica la notable diferencia entrelo que vemos y la realidad física.

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Portada: Slim Films

COLABORADORES DE ESTE NUMERO

Asesoramiento y traducción:

Juan Pedro Adrados: Marte, un planeta singular; Joandomènec Ros: Laenfermedad consuntiva crónica; Ramón Pascual: Más allá del modeloestándar de la física; Luis Bou: Por qué vemos lo que vemos, Cartas en-cadenadas e historiales de evolución y Aventuras problemáticas;Laureano Carbonell: El calafateo de los buques; J. Vilardell: Hace...,Apuntes e Ideas aplicadas; Jürgen Goicoechea: Curiosidades de lafísica

Copyright © 2003 Scientific American Inc., 415 Madison Av., New York N. Y. 10017.

Copyright © 2003 Prensa Científica S.A. Muntaner, 339 pral. 1.a 08021 Barcelona (España)

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Difusióncontrolada

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, agosto, 2003 3

...cincuenta años

ANTICONCEPCIÓN. «Las investigaciones acerca de laanticoncepción por medios fisiológicos en vez de mecá-nicos progresan considerablemente, según un recienteinforme de Paul Henshaw, de la Fundación para laPaternidad Responsable, que publica Science. Tienenun doble objetivo: mejorar la fertilidad de las parejassin hijos y desarrollar una forma de anticoncepción fia-ble y cómoda mediante píldoras, inyecciones, crono-metría o una combinación de estos métodos.»

UN SUELO MEJOR... QUIZÁ. «Hay quienes acogen los nue-vos acondicionadores de tierras cual sustancias mila-grosas que, rociadas sobre los suelos, tornasen la ar-cilla o la arena en mantillos ricos y esponjosos encuestión de horas, eliminando toda necesidad de ma-terias orgánicas y el desloma-dor trabajo de cavar y cultivar.Químicamente son polímeros decadena larga. Funcionalmente,sus cargas moleculares atraenlas partículas de arcilla, formandoun sinnúmero de terrones o agre-gados. La Estación ExperimentalAgrícola de Connecticut realizóalgunos experimentos y descu-brió que si esas sustancias seemplean en cantidades excesi-vas, retardan la germinación yreprimen el crecimiento de laplanta. Como no son sino plás-ticos, los acondicionadores plas-tifican, entiéndase al pie de laletra, la tierra. No obstante, al-gunos ensayos han incremen-tado su rendimiento.»

...cien años

E.T. NO ESTÁ AL TELÉFONO. «En Marte, cuando el pla-neta se coloca en una posición favorable para ser ob-servado, ven los astrónomos una o más proyeccionesluminosas irregulares sobre la línea de la salida o dela puesta de sol. La naturaleza de esas proyeccionesla conocen los astrónomos muy bien, pero los infor-mes bianuales de esas observaciones suscitan entreel público la pregunta de si no pudieran ser signos dela existencia de seres inteligentes en el planeta. Puedenexplicarse satisfactoriamente los fenómenos observa-dos con la teoría de que las proyecciones se deben anubes de tamaño considerable, a gran altura en laatmósfera rarificada. Los rayos solares iluminarían esasnubes mientras las zonas de tierra situadas debajo deellas permanecen tan oscuras, que dan un fondo ne-gro. —W. W. Campbell, Observatorio Lick, director.»

NUEVA QUÍMICA. «Lo que deba hacerse con las re-cién descubiertas sustancias radiactivas es un temaque sume en la perplejidad a los físicos. Se niegana encajar en nuestro armonioso y bien establecidosistema químico; amenazan incluso con socavar lavenerable teoría atómica, que hemos aceptado sindiscusión durante casi un siglo. Osamos ahora de-clarar a los elementos, antes concebidos como for-mas simples de materia primordial, diminutos siste-mas astronómicos de unidades de materia en rotación.Parece más un efluvio etílico que un pensamientosensato; y sin embargo las nuevas doctrinas sonaceptadas por sir Oliver Lodge y el mismo LordKelvin.»

LUZ ELÉCTRICA. «Nuestra ilustración muestra un reflec-tor construido por Schuckert & Cía., empresa de Nu-

remberg (Alemania), con un ob-turador Iris, a medio cerrar, quetiene un diámetro de 2 metrosy lanza un haz de una poten-cia de 316 millones de bujías.El destino de los reflectores deeste tipo es sustituir a las vie-jas luces de petróleo que du-rante tanto tiempo lanzaron susdestellos desde los faros paraadvertir del peligro a los mari-neros.»

...ciento cincuenta años

AERÓSTERO METEOROLÓGICO.«El señor John Wise, afamadonavegante en globo, con casidoscientos viajes por la atmós-fera, nos escribe: “En su artícu-lo sobre los Truenos y Rayosdicen ‘haber llegado a la con-clusión de que por cada des-

carga vertical de un rayo que llega a la tierra, haycincuenta horizontales, que se disipan en la atmós-fera, como las ramas de una enredadera dispersán-dose desde el tronco principal’. Creo que su conclusiónes correcta; la disipación tiene lugar en la superficieinferior de la nube. Yo he presenciado lo mismo alnavegar por encima de la capa de nubes durante lastormentas”.»

PESTE AQUÍ. «Este verano, la ciudad de Nueva Yorkestá gravemente afectada por la fiebre amarilla. En undía hubo más de 200 defunciones.»

PESTE ALLÁ. «El cólera está haciendo terribles estra-gos en algunos lugares de Dinamarca. En Copenhagueprodujo 300 muertes en un día.»

HACE

316 millones de bujías eléctricaspara los faros, 1903

APUNTES

Tener más colores puede que ayude a los pájaros macho a la hora decortejar, pero también atrae a los depredadores. ¿A qué resultados

se ha llegado tras el análisis de los datos del Estudio Norteamericano deAves Reproductoras, compilados durante 21 años por miles de volunta-rios de todo el continente, que contaron los pájaros vistos u oídos durantelas mañanas de las temporadas de apareamiento? Por término medio, lasespecies de aves bicolores desaparecen con una frecuencia casi un 25por ciento mayor que sus parientes monocromáticos. De ordinario, los pá-jaros de dos tonos no sufren una extinción total, pues en cuanto una es-pecie desaparece de un entorno, otra, también de colores, la reemplaza.Se confirma así la teoría según la cual las especies a las que la selecciónsexual somete a fuerte presión afrontan mayores riesgos de extinguirselocalmente e indica que las actividades humanas que obstaculizan las mi-graciones podrían poner en peligro la supervivencia de las especies di-cromáticas.

—Charles Choi

En el artículo que publicamos este mismo mes acercade la extensión del modelo estándar de partículas

elementales, el autor expresa las grandes esperanzasque había puestas en que el Tevatrón, el no hace mu-cho potenciado acelerador de partículas del LaboratorioNacional Fermi, descubriese en los próximos años lapartícula de Higgs, pieza maestra del modelo estándaraún no observada. Pero no han venido desde allí bue-nas noticias. El número de colisiones presentadas a losdetectores por el acelerador remozado se queda dema-siado corto con respecto al esperado. Calculan ahoraque el número de colisiones vistas para 2008 será sóloun 20 % o 30 % del pronosticado antes. Como la detec-ción del bosón de Higgs depende de contar con unnúmero suficientemente grande de colisiones, las espe-ranzas de encontrarlo con esa instalación, en concretocon los experimentos CDF y D0, menguan mucho. En

una carta dirigida al personal del Fermilab y fechadael 3 de julio, el director, Mike Witherell, desmentía losrumores de que se fuesen a suspender las tareas pro-gramadas —la llamada Segunda Tanda—, asegurabaque en absoluto se presagiaba su fracaso final y pre-sentaba una reorganización de la División de Hacesde Partículas encaminada a mejorar con el tiempo elnúmero de colisiones. A veces, la retórica da una ideade cómo van realmente las cosas; la de Witherell rezacomo sigue: “No sé qué le deparará la naturaleza a laSegunda Tanda, o qué descubrirá; sólo sé que el Fer-milab hará de ella un éxito científico. No cabe duda deque nos enfrentamos a dificultades, pero las encarare-mos juntos, con el talento, la energía y la dedicaciónextraordinarios que hacen del Fermilab un gran labora-torio. La Segunda Tanda conseguirá grandes logroscientíficos.”

FISICA

Decepción en el Fermilab

ORNITOLOGIA

Las aves de colores se extinguen antes

El escribano de siete colores (Paserinaciris ciris) y otras aves polícromas

se extinguen localmente antesque sus congéneres pardos

Los moken, pueblo de las costas de Myanmar y Tailandia, practican la pescasubacuática de moluscos, holoturias y otros alimentos marinos. Bajo el

agua, la visión se vuelve borrosa. Anna Gislén y sus colaboradores, de la Uni-versidad de Lund, han descubierto una adaptación poco corriente: al contrarioque los niños europeos, los moken enfocan bajo el agua los objetos. Reducenel tamaño de las pupilas, reflejo ligado al enfoque y quizás una reacciónfisiológica a la inmersión. Un ojo con una pupila menor produce imágenesmás nítidas. Gracias a esta adaptación, ven bajo el agua dos veces mejor quelos de secano. Gislén está haciendo pruebas a niños suecos; quiere determi-nar si se aprende a enfocar bajo el agua. “Los datos preliminares dan a enten-der que es una capacidad que, en muy buena medida, se puede adquirir conla práctica”, comenta.—Philip Yam Las pupilas contraídas indican

que los moken enfocan bajo el agua

BIOLOGIA

Visión subacuática

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4 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, agosto, 2003

El desgaste diario acaba por sembrar de minúsculos poros las membranas musculares.Pero las células sanas se remiendan rápidamente expidiendo un ejército de vesículas,

que portan a los lugares necesitados sustancias químicas con las que se tapona el poro.Entre 10 y 30 segundos bastan. A partir de la investigación con ratones se ha observadoque la sustancia reparadora clave es una proteína, la disferlina. La ausencia de ésta pro-voca dos raros tipos de distrofia muscular: la miopatía de Miyoshi y la distrofia muscularde las extremidades y la cintura (tipo 2b). En tales distrofias los músculos no pueden serreparados al mismo ritmo con que se dañan. La disferlina puede que contribuya a preser-var la salud de las células en otros órganos: reside en el corazón, el cerebro y los tejidosdel oído. —Laura Wright

FISIOLOGIA

Reparación muscular

El uso de los músculos desgarraunas membranas que deben ser reparadas

Las predicciones relativas a los incendios forestales se funda-mentan sobre todo en los pronósticos meteorológicos del ve-

rano de que se trate; se alerta a los servicios de extinción de unriesgo acrecentado de propagación del fuego sólo con unas sema-nas de antelación. Pero la advertencia podría llegar incluso un añoantes, como poco: el clima a largo plazo cuenta aún más que eltiempo que haga en los últimos días. Anthony L. Westerling y suscolaboradores, de la Institución Scripps de Oceanografía, han co-rrelacionado más de 20 años de registros del clima y de la vegeta-ción con las estadísticas de los fuegos. Su análisis descubre quela inflamabilidad de las regiones abandonadas depende sobre todode las lluvias de los veranos anteriores. Si una sequía persistenteagosta pastos y monte bajo, los incendios del año siguiente en lamisma zona serán menos graves. En los bosques suele pasar locontrario: la sequía reduce la proliferación de la vegetación, perola vuelve más combustible.

—Sarah Simpson

ECOLOGIA

Lluvias de ayer y fuegos de hoy

El tiempo que hizo antes predice mejorque el de hoy la inflamabilidadde los bosques, pastos y monte bajo

Las avispas podrían refrescarse con pulsos de electricidad.Así lo afirma un grupo de biólogos y físicos de la Univer-

sidad de Tel Aviv. Unas imágenes en infrarrojos de unasavispas anestesiadas en sus nidos mostraron que la cutículaque rodea algunas partes de su cuerpo, el abdomen porejemplo, tenía una temperatura tres grados inferior que elnido. La evaporación que se produce en la boca no explicael enfriamiento abdominal; se debería más bien a las propie-dades termoeléctricas de la cutícula. Los materiales dotadosde tal capacidad cambian de temperatura cuando losatraviesa una corriente eléctrica. Pero Allen Gibbs, expertoen la fisiología de los insectos, cree que cabe dentro de loposible que el enfriamiento evaporativo sea la causa. Hastaque no se hayan estudiado las conductividades térmica yeléctrica, e investigado la pérdida de agua y la actividad me-tabólica de las abejas, Gibbs seguirá escéptico.

—J. R. Minkel

ENTOMOLOGIA

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Las avispas orientales (Vespa orientalis),aquí devorando carne cruda, quizá se refresquen

por medio de la electricidad


En los últimos años ha crecido la inquietudante un agente que parece atentar, de unamanera sutil e insidiosa, contra la salud hu-mana. No se trata de ningún virus, bacteriao protozoo, sino de algo cuyo culpable di-recto es el propio hombre. Nos referimos al

metil tert-butil éter (MTBE), un nuevo aditivo antide-tonante presente en las gasolinas. La molécula ha pa-sado a ocupar un primer plano en el debate sobre lapotabilidad y calidad del agua.

Ya en 1995 un estudio sobre la situación norteame-ricana daba cuenta de la presencia habitual de este com-puesto orgánico volátil en las aguas subterráneas ur-banas; aparecía en un 27 % de las muestras, sólo pordetrás del cloroformo (un 28 %). Otro trabajo, del año2000 y referido al Viejo Continente, cifraba en másde un 50 % la fracción de la población europea ex-puesta a niveles bajos de MTBE (alrededor de 0,1 mi-crogramo por litro) en el agua de abastecimiento,como resultado de fuentes difusas de contaminación,y entre un 0,1 y un 1 % a niveles perceptibles (más de15 microgramos/l), procedentes de fuentes definidas.Por lo que a España concierne, la investigación desa-rrollada por los autores sobre la situación en Cataluñaconfirma la contaminación de las aguas subterráneaspróximas a gasolineras y refinerías.

Historia del octanaje

Dada la importancia del uso de los combustibles fó-siles para el transporte, en los últimos veinte

años se ha puesto un creciente empeño en promoverun cambio sustancial de la composición de las gaso-linas para evitar algunos de sus efectos negativos so-bre el medio y, en particular, sobre la salud. A ese finresponden la reducción y posterior prohibición de losaditivos plomados, así como la limitación continua delos compuestos aromáticos (sobre todo del benceno).Se han introducido nuevos aditivos oxigenados paraadecuar el octanaje de las gasolinas.

El octanaje, o número de octanos, es una medida dela calidad y capacidad antidetonante de las gasolinas.Cuando la gasolina se quema dentro del cilindro delmotor del automóvil, la explosión debe empujar elpistón de forma suave y continua. Pero si la combus-tión es demasiado rápida, se produce una detonaciónque hace que el pistón reciba un golpe brusco, con laconsiguiente pérdida de eficiencia del motor. Las ga-solinas con un alto número de octanos producen unacombustión suave y eficiente, es decir, liberan la má-xima cantidad de energía útil. La calidad octanal deuna gasolina se mide usando una escala arbitraria, en

Los aditivos oxigenados de la gasolina sustituyeron a los derivadosdel plomo. ¿En que medida uno de ellos, el metil tert-butil éter,afecta a la calidad de las aguas?

Mónica Rosell, Sílvia Lacorte y Damià Barceló

Contaminaciónde acuíferospor gasolina


la que se asigna al isooctano unpoder antidetonante de 100 y al hep-tano (muy detonante) de 0.

Desde los años veinte del siglopasado se ha venido utilizado elplomo, en particular el tetrametilplomo (Pb(CH3)4), como aditivo an-tidetonante. Sin embargo, la emi-sión atmosférica de partículas deplomo genera serios problemas desalud pública, por lo que terminóprohibiéndose. El plomo inhaladose acumula en los pulmones y afectaa los sistemas hematopoyético, re-nal, cardiovascular y neurológico.Obstaculiza la síntesis de hemo-globina con resultado de anemia. Sesupone, además, que la presencia dealtos niveles de plomo en sangreatenta contra el desarrollo intelec-tual y la conducta de los niños.

En la forzada sustitución de losaditivos plomados ha intervenidotambién la incorporación del cata-lizador, totalmente incompatible conel plomo, en los automóviles. Elconversor catalítico (generalmenteplatino, rodio u óxidos de metalesde transición) reduce, hasta en un85 %, las emisiones contaminantesde monóxido de carbono, hidrocar-buros u óxidos de nitrógeno. Lo con-sigue al facilitar la transformaciónde los mismos en otros compuestosmenos agresivos: dióxido de car-bono, agua y nitrógeno atmosférico.

Al propio tiempo, hemos asistidoa un fenómeno paralelo, el desarro-llo de nuevos combustibles sin plomoa partir de sustancias aromáticas—benceno, tolueno y otros—, isopa-rafinas y compuestos oxigenados.

Aditivos oxigenados

La introducción paulatina de losaditivos oxigenados en la ga-

solina empezó en los Estados Unidosa finales de los años setenta. Se pre-tendía adecuar el octanaje en laprimera fase de reducción del con-tenido de plomo. Se trataba princi-palmente de éteres y alcoholes, com-puestos que, además de proporcionarun elevado número de octanos, ofre-cen una mayor oxigenación, lo quecomporta una combustión más com-pleta y un mejor funcionamientode los motores.

Hubo que esperar, sin embargo,hasta mediados de los años noventa

para su generalización, con la apli-cación de la ley sobre contamina-ción, de alcance federal, que seña-laba, entre otros puntos, la cuantíapermitida de liberación atmosféricade monóxido de carbono y de for-mación de ozono en determinadaszonas y estaciones del año. Para re-solver el problema de las emisionesde monóxido de carbono, se indicóun “combustible oxigenado” (OXY),que debía contener no menos de un2,7 % de oxígeno en peso, favore-ciendo la combustión más completade los hidrocarburos de la gasolina.

Para limitar la formación de ozonocomenzó a utilizarse, más tarde, una“gasolina reformulada” (RFG) con nomenos de un 2 % de oxígeno en pesoy con unos niveles inferiores de ben-ceno y otros compuestos aromáti-cos, potencialmente carcinógenos parael hombre. La nueva gasolina pro-duce menores emisiones atmosféri-cas de estos compuestos sin quemar,frenando así la formación de ozonoestratosférico en zonas urbanas.Gracias a su empleo, han bajado lasemisiones de compuestos orgánicosvolátiles, óxidos de nitrógeno y otroscompuestos tóxicos en un 17, 2 y17 %, respectivamente, frente a la ga-solina que venía sirviéndose.

Con la nueva gasolina reformu-lada se pretende llegar a una re-ducción del 27 % en emisión de com-puestos orgánicos volátiles, un 7 %en óxidos de nitrógeno y un 22 %en otros compuestos tóxicos. Se haconseguido ya una reducción de64.000 toneladas de contaminación,equivalentes a la eliminación de 10millones de vehículos de gasolinacomún y el impacto de 16 millonesde vehículos.

Los aditivos oxigenados se hanañadido en más de un 30 % del vo-lumen total de la gasolina utilizadaen los Estados Unidos. El más em-pleado ha sido el metil tert-butil éter(MTBE), seguido por el etanol yotros de uso más limitado como elmetanol, el tert-butil alcohol (TBA),el etil tert-butil éter (ETBE), el tert-amil metil éter (TAME) o el diiso-propil éter (DIPE).

El metil tert-butil éter(MTBE)

Se ha optado por el MTBE enrazón de su bajo coste y fácil

producción, alto número de octanos,baja evaporación desde la gasolina,


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O

ADITIVOS OXIGENADOS

HIDROCARBUROS AROMATICOS (BTEX)

PRODUCTOS DE DEGRADACION DEL MTBE

O

MTBE ETBE TAME DIPE

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OH

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METANOL

1. ESTRUCTURA de los aditivos antidetonantes de la gasolina más comunes ylos principales productos de degradación del MTBE.

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CE

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buena mezcla con ésta sin separa-ción de fase y favorable transferen-cia a través de las tuberías. De fór-mula molecular CH3—O—C(CH3)3,se sintetiza en las refinerías a partirde metanol e isobutileno.

En los últimos años el MTBE haprotagonizado un notable crecimien-to productivo. Si en 1970 figurabaen el número 39 de los compues-tos químicos orgánicos fabricadosen Estados Unidos, en 1998 subióal cuarto lugar, con una producciónagregada de unos 60 millones detoneladas métricas durante este pe-

ríodo; sólo superado por los monó-meros (etileno, propileno y 1,2-diclo-roetano) utilizados para sintetizarpolietileno, polipropileno y clorurode polivinilo en la fabricación deplásticos.

Aunque con cierto retraso, elMTBE se introdujo también enEuropa. En Italia, pionera, se em-pezó a fabricar en 1973. En losochenta se generalizó en el conti-nente. Con el fin de prevenir pro-blemas técnicos, las refinerías aña-dieron inicialmente cantidadesdesmesuradas de MTBE y aumen-

taron el contenido de compuestosaromáticos. Afortunadamente, lasnuevas técnicas de refinación, pién-sese en la introducción de motoresmejorados capaces de funcionar congasolina de menor número de oc-tanos (sin plomo 95), frenaron yestabilizaron su contenido en los no-venta.

La proporción de aditivos oxige-nados en la gasolina europea esmucho menor, y más uniforme, queen los EE.UU. Si el contenido deladitivo en las gasolinas oxigenadasnorteamericanas ronda el 10-15 %en volumen, la media europea (cal-culada a partir del sumatorio de to-dos los grados u octanajes de ga-solina de cada país) es inferior al4 % en todos los casos, salvo enFinlandia con un 7,5 %. Sin em-bargo, ninguno de estos países so-brepasa el contenido máximo per-mitido por la normativa europea,establecido en un 15 % en volumenpara los éteres de cinco o más áto-mos de carbono por molécula.

Con respecto a la producción deMTBE, se ha estimado que rondalos 3 millones de toneladas anua-les dentro de la Unión Europea, ci-fra ampliamente superada por losEE.UU., donde se consumen alre-dedor de 8-10 millones de tonela-das al año. No obstante, la cifraeuropea podría estar subestimada,ya que se basa en datos anterioresa la entrada en vigor de la Directiva98/70/CE, es decir, antes del 1 deenero de 2000; prohíbe ésta el usode gasolina plomada y restringe elcontenido en benceno y otros aro-máticos.

La regulación europea se ha idoincorporando progresivamente anuestra legislación nacional. La dis-tribución y utilización de los com-puestos oxigenados en la gasolinase permitió a partir del 1 de enerode 1988 y la venta al público degasolina sin plomo antes de juniode 1989. La más reciente incorpo-ración, con fecha 12 de noviembrede 1999, adopta la Directiva euro-pea, fijando las especificaciones degasolinas y gasóleos para 2000 y2005. Dentro del ranking europeosobre contenido medio de MTBE enla gasolina, España ostenta la ter-cera posición con un 3,45 % en vo-lumen, sólo por detrás de Finlandiay Austria.

FINLANDIA

CANTIDAD MEDIA DE MTBE A PARTIR DEL TOTAL DE GASOLINA VENDIDA (% VOL.)

AUSTRIA

ESPAÑA

NORUEGA

DINAMARCA

ITALIA

SUIZA

PORTUGAL

SUECIA

GRECIA

PAISES BAJOS

HUNGRIA

ALEMANIA

FRANCIA

BELGICA

GRAN BRETAÑA

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2. USO del MTBE en Europa.

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3. REGULACION europea actual de los aditivos oxigenados (Directiva 98/70/CE).MO

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Lucha contaminantecontra la contaminación

Sin embargo, lo que nació enEE.UU. con la loable intención

de reducir la contaminación atmos-férica, se ha tornado en un graveproblema ambiental al poner en pe-ligro la calidad de los recursos hí-dricos. Por su propia naturaleza fi-sicoquímica, el MTBE constituyeuna amenaza para la salubridad delas aguas subterráneas. Se trata deun compuesto orgánico volátil conelevada solubilidad en agua, fácilmovilidad, difícil degradación en elsubsuelo y propiedades organolép-ticas desagradables.

El MTBE pasa al medio a travésde fuentes de contaminación, defini-das o difusas, relacionadas con la fa-bricación, transporte, almacenaje yuso de la gasolina. Las fuentes defi-nidas son las que provocan unas con-centraciones más elevadas del com-puesto en las aguas freáticas (de hasta200 miligramos/l o ppm). Pertenecena este tipo las fugas por corrosión delos tanques subterráneos de almace-naje de gasolina, así como las pérdi-das gaseosas y líquidas de surtidoresy tuberías.

Cuando las concentraciones sonbajas (de 0,2 a 3 microgramos/l oppb), nos hallamos, por lo general,ante fuentes difusas: emisiones de

los vehículos, deposición atmosfé-rica e infiltración en el subsuelo.Este compuesto muestra, en efecto,afinidad por la fase acuosa, acom-pañándola en el ciclo hidrológico.

La repartición del MTBE entreel agua y la gasolina de la fuga seve afectada principalmente por suelevada solubilidad. A partir de unagasolina oxigenada con un 10-15 %en volumen del aditivo, la solubili-dad en agua a temperatura ambientesería de 5000 miligramos por litro,mientras que la de otro aditivo, elbenceno de una gasolina común (conun 1 % volumen), sólo sería de 18miligramos por litro.

Por su parte, el intercambio deun contaminante entre el aire y elagua viene condicionado por suconstante de Henry (H). Un com-puesto con un valor de la constan-te adimensional de Henry (H/RT)superior o igual a 0,05 se conside-ra muy volátil desde el agua; conun valor inferior tenderá a pasar ala fase acuosa o permanecer en ella.Tal es el caso del MTBE: con unvalor de 0,022 a 25 oC se repartirásustancialmente dentro de las aguas,como lo hará también en la forma-ción de gotas de lluvia.

En consecuencia, allí donde con-curran concentraciones elevadas deMTBE en la atmósfera debido afuentes locales (autopistas, gasoli-neras, garajes o refinerías) se in-crementará la concentración del éteren la precipitación; luego, a travésde la infiltración, llegará a las aguassubterráneas.

Aun cuando el MTBE o los hi-drocarburos aromáticos sean mu-cho más solubles en el agua que lamayoría de los compuestos orgáni-cos presentes en la gasolina, se ad-sorberán parcialmente en los sóli-dos del subsuelo; entendiendo poréstos los suelos, los materiales pro-fundos de la zona insaturada y losmateriales de los acuíferos. Se haestimado que alrededor de un 8 %del MTBE presente en las aguaspodría ser adsorbido por los mate-riales del acuífero; por mor de com-paración, se adsorbería un 40 % debenceno o un 72 % de etilbenceno.Respecto a la movilidad dentro delacuífero, el MTBE procede a velo-cidades similares a las del agua sub-terránea.

Lenta degradación

Pero el problema no termina consu intrusión en las aguas sub-

terráneas. Una vez allí, persiste largotiempo. Los éteres se caracterizanpor no reaccionar ante un ampliorango de condiciones industriales yde laboratorio. Resulta poco pro-bable que el MTBE se degrade rá-pidamente en el medio acuático.

En términos generales, la degra-dación de un compuesto orgánicose refiere a su transformación me-diante reacciones bióticas o abióti-cas para terminar formando otroscompuestos orgánicos. Hasta quetiene lugar la última mineralización(o rotura completa) en dióxido de


4. TANQUE SUBTERRANEO de alma-cenaje de gasolina. Muestra una se-vera erosión.

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MONICA ROSELL, SILVIA LA-CORTE y DAMIA BARCELO traba-jan en el Departamento de QuímicaAmbiental del Centro de Investiga-ción y Desarrollo del Consejo Supe-rior de Investigaciones Científicas deBarcelona. Barceló, profesor de in-vestigación, coordina un grupo de cin-co proyectos sobre contaminación deaguas residuales financiado por laUnión Europea. Lacorte ha dirigidoel Programa de Vigilancia Ambientalde las Aguas Superficiales de Portu-gal. Rosell prepara su tesis sobre elanálisis y degradación del metil tert-butil éter en aguas subterráneas bajola supervisión de Barceló y Lacorte.

Los autores

carbono y agua, pueden ha-berse desarrollado numero-sas reacciones durante unlargo período de tiempo.

En la atmósfera el MTBEse degrada con mayor cele-ridad. Intervienen procesosde fotolisis, así como reac-ciones con el radical hidro-xilo (OH–), el ozono (O3) olos radicales nitrato (NO3).De éstas predomina la reac-ción del radical hidroxilo.Con una concentración típicade 106 radicales por centí-metro cúbico, la vida mediadel MTBE en la atmósferase cifra en unos 4 días. (Llá-mase vida media al tiemponecesario que se requiere pararebajar la concentración deun compuesto en un 50 %.)En todos los casos, el prin-cipal producto de degrada-ción atmosférica es el tert-butil formiato (TBF).

En la degradación químicadel MTBE en las aguas su-perficiales intervienen la velocidadde la corriente, la profundidad o latemperatura, entre otras variables.Atendiendo a las mismas, varía. Poreso, el valor de su vida media os-cila dentro de un amplio intervalo,desde 52 días en las condicionesmás desfavorables (aguas muy cal-madas: 0,032 m/s; frías: 5 oC, y pro-fundas: 10 m) hasta 30 minutos encondiciones óptimas (aguas rápi-das: 3,2 m/s; templadas: 25 oC, yde poca profundidad: 0,1 m).

Pero donde el MTBE se convierteen una amenaza real es en las aguas

subterráneas. Allí su degradación re-sulta mucho más difícil. En ausen-cia o baja concentración de cual-quier radical, la hidrólisis progresacon suma lentitud, pudiendo consi-derarse despreciable la transforma-ción abiótica.

Por lo que concierne a la biode-gradación de nuestro aditivo, se hanencontrado microorganismos capa-ces de degradarlo bajo condicionesaeróbicas en el microcosmos de la-boratorio. No es, sin embargo, lanorma. Si en presencia de oxígenono se produce transformación hasta

al cabo de 100 días de in-cubación, en ausencia de ésteprocede con mayor lentitud,si es que se da. La dificul-tad reside en la resistenciaal ataque microbiano quepresentan los átomos de car-bono terciarios y en la fuerteestabilidad y poca reactivi-dad del grupo éter. Cuandose logra la degradación, seforma TBA.

En el puntode mira

Todas estas investigacio-nes previas sobre el

comportamiento del MTBEse han confirmado a escalaambiental. Se ha apreciado

un incremento considerable en lafrecuencia de detección de MTBE,lo mismo en aguas subterráneas quesuperficiales. Así las cosas, y antela posibilidad de que ese éter lle-gue a las aguas de consumo huma-no, la Agencia norteamericana deProtección del Medio Ambiente(EPA) estableció en 1997 unos ni-veles aconsejables en el agua pota-ble, que van de 20 a 40 microgra-mos por litro, con el fin de evitarsus desagradables propiedades or-ganolépticas y de establecer unosmárgenes de seguridad frente a susefectos carcinógenos potenciales acorto y largo plazo.

En Europa, a falta de normativaque obligue a realizar análisis deMTBE en el agua potable, algunospaíses se han sumado a la EPA yhan propuesto sus propios valoresguía. Dinamarca ha sugerido unasconcentraciones máximas de MTBEen las aguas de consumo de 350 mi-crogramos por litro para la toxici-dad y 30 microgramos/l respecto elgusto y el olor. Suiza considera con-taminadas las aguas a partir de 200microgramos por litro; aplica el prin-cipio de precaución a partir de 2 mi-crogramos/l, basándose en que éstees un posible indicador de conta-minación por gasolina. Se trata de


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SIN Pb 98 CON Pb 97 POOL DE GASOLINA

6. EVOLUCION del contenido (porcentaje en volumen) de MTBE en España através de las principales compañías petroleras del país.

5. FUGAS DE GASOLINA pro-ducidas en tuberías subterrá-neas de estaciones de servicio.

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autorreparacion de ordenadores

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