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Expertos logran predecir el riesgo del almacenaje de materiales en silos


Los productos agrícolas almacenados en silos, y sus polvos, pueden sufrir procesos de oxidación y de autocalentamiento, lo que aumenta el riesgo de auto-ignición y por tanto, de incendios y explosiones. Investigadores de la UPM han estudiado a través de su análisis térmico la propensión de estos productos a oxidarse y su tendencia a inflamarse y proponen una metodología que permite predecir a priori los riesgos asociados en función del material almacenado (azúcar en polvo, maíz, trigo, cebada, alfalfa, soja y harina panificable).
La manipulación de productos agrícolas puede conducir a la formación de nubes de polvo combustible durante el llenado y el vaciado del silo. Nubes similares también se pueden formar alrededor de las bandas transportadoras, la maquinaria y en los almacenes. Las explosiones pueden ocurrir cuando las partículas de estas nubes de polvo reaccionan con el oxígeno en presencia de una fuente de ignición (por ejemplo, chispas de origen mecánico o eléctrico, superficies calientes, descargas electrostáticas, operaciones de corte o soldadura, etc.)
También es una fuente de ignición el calor producido por los procesos de fermentación aeróbica y anaeróbica de los hongos y las bacterias. Además, cualquier fuente de calor contribuye a aumentar el riesgo de calentamiento espontáneo y autoignición y ha sido en muchas ocasiones la causa de los incendios y explosiones de polvo. Este calentamiento espontáneo procede del hecho de que los materiales orgánicos que se almacenan en silos absorben oxígeno, lo que puede iniciar reacciones exotérmicas de oxidación. El incremento de la temperatura aumenta aún más la velocidad de estas reacciones, y el material se encuentra cada vez más caliente. Este calor puede conducir a la descomposición de la materia, con el desprendimiento de gases inflamables, y también a la autoignición de los materiales en sí mismos, originando incendios o convirtiéndose en el foco inicial de explosiones de polvo.

Bases para la predicción
El principal problema es que cada producto se comporta de forma diferente, siendo algunos mucho más propensos que otros a producir este tipo de situaciones altamente peligrosas. Además, no existen métodos experimentales aceptados internacionalmente para clasificar estos riesgos en los diferentes materiales.
En este estudio*, utilizando métodos puestos a punto en el Laboratorio Oficial José María de Madariaga de la UPM, se han desarrollado técnicas experimentales basadas en el análisis térmico de los materiales, y se ha propuesto una metodología que permite establecer a priori el nivel esperable de riesgo de aparición de procesos exotérmicos que lleven al material almacenado hasta la autoignición o incluso la explosión del polvo. Empleando dos parámetros experimentales, se llega a “dibujar” un mapa de peligrosidad, donde se puede asignar un nivel de riesgo al material analizado.
Este método es además aplicable no sólo a productos agrícolas, sino también a cualquier otro tipo de sólidos granulados, como carbones, biomasas o materiales valorizables energéticamente. En todos ellos existen los riesgos de incendio y explosión y además las pérdidas de materia prima por oxidación suponen un grave desperdicio de los recursos energéticos fósiles y renovables.

*Ramírez, A; Garcia-Torrent, J; Tascon, A; “Experimental determination of self-heating and self-ignition risks associated with the dusts of agricultural materials commonly stored in silos”. Journal of hazardous materials 175 (1-3) 920-927 (2010).

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