Tema 1: Petróleo e impactos ambientales producidos por la explotación petrolera

La página abre el tema con una ilustración: una refinería emitiendo gases desde sus chimeneas, árboles secos y moléculas de ext{CO}_2 que se disuelven en el agua, donde viven peces. Simboliza la relación entre actividad industrial, emisiones y contaminación de ecosistemas acuáticos.

¿De dónde proviene el petróleo?

1. El petróleo es un recurso fósil, de origen orgánico y no renovable.
2. Se forma a partir de restos de organismos marinos y lacustres (plancton, algas, microorganismos) que se acumularon en el fondo de cuencas antiguas junto con sedimentos.
3. Con el tiempo, capas de roca los cubrieron; el aumento progresivo de presión y temperatura transformó la materia orgánica en hidrocarburos mediante procesos de catálisis natural durante millones de años.
4. Los hidrocarburos menos densos migraron hasta quedar atrapados en rocas porosas (roca almacén) selladas por rocas impermeables, formando las acumulaciones que hoy se explotan.

¿Por qué es considerado el petróleo un recurso de gran importancia para el Ecuador y el mundo?

1. Es la principal fuente de energía primaria de la matriz energética mundial y uno de los principales productos de exportación de Ecuador.
2. Al fraccionarlo por destilación se obtienen gasolina, diésel, keroseno y fuel oil: combustibles para transporte, generación eléctrica y maquinaria.
3. De él se derivan los productos petroquímicos: plásticos, cauchos, fertilizantes, detergentes, medicinas, colorantes y fibras textiles.
4. Su importancia explica, además, su alta demanda y los conflictos geopolíticos asociados a su extracción y comercialización.

¿Por qué la química cumple un papel fundamental en el sector gastronómico y de bebidas?

1. Permite controlar procesos esenciales: fermentación alcohólica, fermentación láctica y fermentación acética, en los que enzimas y microorganismos transforman azúcares en alcoholes y ácidos.
2. La química explica y regula el pH, la actividad de agua y la cinética de las reacciones que determinan textura, sabor, color y conservación de los alimentos.
3. Permite elaborar aditivos autorizados (colorantes, saborizantes, conservantes, espesantes) y verificar su dosificación segura mediante análisis químico (espectrofotometría, cromatografía).
4. También se usa para mejorar la calidad sensorial y nutricional de las bebidas, reduciendo azúcares o sustituyéndolos por edulcorantes.

¿Qué producto quisieras obtener a partir de las sustancias químicas aprendidas? ¿Por qué?

Respuesta orientativa (ejemplo): Obtener un bioplástico degradable a partir de almidón o de polímeros naturales. El almidón, ext{(C}_6 ext{H}_{10} ext{O}_5)_n, se hidroliza a glucosa y luego puede polimerizarse mediante reacciones de condensación para obtener un material con propiedades similares a las del polietileno pero biodegradable. La razón es que reduce el residuo plástico acumulado, aprovecha materias primas renovables y aplica directamente los conceptos de polimerización, hidrólisis y química orgánica. Otras opciones válidas: fertilizantes nitrogenados, detergentes biodegradables, medicamentos o colorantes naturales.

¿Cómo ejemplificarías un impacto ambiental en la naturaleza?

1. Impacto ambiental es toda alteración, positiva o negativa, que una actividad humana produce sobre el medio natural.
2. Ejemplo concreto: un derrame de petróleo en un río.
3. Mecanismo químico: los hidrocarburos son apolares y poco solubles; forman una película en la superficie que impide el intercambio de oxígeno ( ext{O}_2) con el agua, dificultando la fotosíntesis de las algas y la respiración de peces y organismos acuáticos.
4. Además, componentes tóxicos como benceno, tolueno y xileno (BTX) se acumulan en la cadena trófica y se biomagnifican en los organismos superiores.

¿Todos los impactos ambientales son negativos o pueden existir impactos ambientales positivos? ¿Cuáles?

1. No todos son negativos: la palabra "impacto" es neutra y describe cualquier cambio que ocurre en el ambiente.
2. Impactos positivos: reforestación y creación de áreas protegidas; instalación de energías renovables que reducen emisiones de ext{CO}_2; restauración de humedales que aumenta la biodiversidad; reutilización de aguas y efluentes tratados.
3. Impactos negativos: deforestación, emisión de gases de efecto invernadero ( ext{CO}_2, ext{CH}_4), contaminación de suelos y acuíferos por derrames, y eutrofización de aguas por fertilizantes.
4. La valoración depende del contexto: una represa puede destruir un ecosistema pero generar energía limpia y agua para riego, generando impactos simultáneamente positivos y negativos.

Síntesis química del tema

La combustión completa de un hidrocarburo, base de la energía petrolera, se representa como:

\text{C}_x\text{H}_y + \left(x + \frac{y}{4}\right)\text{O}_2 \rightarrow x\,\text{CO}_2 + \frac{y}{2}\,\text{H}_2\text{O}

Ejemplo con el metano (componente del gas natural):

\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}

La producción de ext{CO}_2 explica por qué la quema de combustibles fósiles está ligada al efecto invernadero y al cambio climático.