CONTAMINACION MICROBIOLOGICA DE LOS COMBUSTIBLES
El problema de la contaminación microbiológica fue un tema desconocido hasta la aparición de la turbina de gas de uso aeronáutico, usando combustibles más pesados que la nafta.Los nuevos combustibles empleados por los aviones en las turbinas de gas dio lugar a diversas especies microbianas, en cuyo lodo biológico se observó la existencia de hongos y bacterias. Se debe destacar que la contaminación siempre está presente, pero los problemas existen únicamente cuando hay condiciones favorables para el crecimiento de los microorganismos.
El corte de los combustibles para turbinas de gas, JP para las de uso aeronáutico y gasoil para las de uso terrestre y naval, es el adecuado para el crecimiento de ciertas especies, destacándose un hongo filamentoso denominado CLADOSPORIUM RESINAE, conocido vulgarmente como "hongo del querosén"
La utilización de las turbinas en el avión trajo aparejado el desarrollo de tanques integrales ubicados en las alas del mismo. Las colonias desarrolladas en el combustible producía un ataque al aluminio con que son construidas las alas.
Por otra parte el crecimiento de los microorganismos no se realiza en el combustible sin que exista la presencia de agua libre. Las medidas de control de desarrollo microbiano, son favorecidas mediante la extracción del agua, ya sea con drenajes de diseño acertado y filtrado con separadores de agua.
El desarrollo microbiano se presentó asimismo en los buques que comenzaron a utilizar cortes de combustibles más livianos que el fuel-oil y sobre todo cuando los tanques eran del tipo desplazable mediante agua de mar. En este caso el principal problema está asociado al desarrollo de bacterias marinas anaeróbicas, que se presentan con el agua de mar en el fondo del tanque, debajo del combustible y en la interfaz agua-combustible, en los desplazables. La formación generada ocasiona problemas en los filtros y corrosión en estructura de los tanques y sistemas de combustible.
Muchos sistemas de medición de combustible en los tanques están realizados mediante medidores del tipo capacitivo; la presencia de agua presenta problemas en la medición, es decir que es una medida de precaución a tener.
Cuando el agua es del tipo salobre, como el agua de mar, las bacterias son del tipo sulfato reductoras. El lodo biológico que se forma reduce los sulfatos del agua de mar en sulfuros.
Estos sulfuros son sustancias ácidas, que se disuelven en el combustible acidificándolo, es decir que serán causales de corrosión de los sistemas de combustible e inyección de turbinas o motores diesel. Por otra parte, el lodo que se acumula actúa como fuente de contaminación del combustible limpio que se va agregando, interfiriendo en el tratamiento del agua con algún biocida. Por esta causa es imprescindible eliminarlo cuando se realizan las correspondientes purgas de tanques, filtros y tuberías.
Las esporas, de los hongos del combustible, miden aproximadamente 2 a 3 micrones y pueden sobrevivir por largos periodos, prácticamente, en cualquier medio. Pueden ser transportadas por el viento, pudiendo ingresar en los tanques por los venteos. Si bien existen filtros que pueden retener partículas de 2 micrones, el sistema de aprovisionamiento sería muy lento y por otra parte debería disponerse de filtros adecuados, aun en los venteos.
Por otra parte, la presencia de esporas por si solas no representa un problema, si se puede asegurar la ausencia de agua en contacto con el combustible.
El lodo biológico se localiza en la interfaz combustible/agua, donde se nutre de los componentes orgánicos e inorgánicos presentes tanto en el combustible como en el agua.
El lodo producido por el CLADOSPORIUM RESINAE es consistente, adherente, de color gris, marrón o negro. En cambio el lodo bacteriano está constituido por el agregado de finas partículas las que, por agitación, se dispersan. Ambos microorganismos dan lugar a coloraciones o sedimentos que se observan en la fase acuosa.
El grado de contaminación del combustible o del agua, se mide por el número de esporas y bacterias por cm3 de combustible o agua.
El grado de proliferación, es una medida del número de colonias que se desarrollan en un depósito y pueden aportar nuevas partículas capaces de reproducirse. La proliferación lleva a un aumento de contaminación.
💡Factores que intervienen en la formación de los microorganismos.
👉El agua es el factor necesario para la producción de la germinación de las esporas de los hongos, con lo cual se iniciará la correspondiente colonia. Sin ella no pueden crecer o multiplicarse las bacterias.
👉Los minerales, con los cuales se alimentan las correspondientes colonias.
👉 La temperatura a la que se mantiene el combustible y agua juega un papel importante. Cuando ésta es baja, en el orden de 0ºC, la proliferación queda inhibida por largo tiempo; en cambio cuando se encuentra en los 20ºC se favorece, al cabo de varios días, la aparición de colonias en la interfaz combustible/agua. La aceleración del desarrollo microbiano se ve favorecido notablemente cuando el tanque se estabiliza a una temperatura de 30ºC, alcanzando toda la interfaz del depósito.
👉 El tiempo de contacto entre el combustible y el agua juega un papel importante. Con tiempos prolongados de estancamiento se da una posibilidad de proliferación de todas las partículas presentes.
Como se puede ver, el único factor realmente importante es la existencia de agua. La eliminación total del agua, tanto durante el transporte como en los depósitos, es económicamente inaceptable. La existencia proviene tanto de los procesos de elaboración de los respectivos cortes obtenidos de los crudos, como durante los transportes del mismo o estiba (lluvia, condensación, etc.).
El agua dulce, limpia de sales, proveniente de la condensación de la humedad ambiente por efecto de las paredes frías, se puede considerar aceptable ya que con drenajes periódicos y pintado interno del tanque, se puede lograr que las esporas no lleguen a germinar.
Cuando la contaminación es por efecto de aguas salobres, ricas en minerales y residuos ácidos orgánicos e inorgánicos y agentes tensoactivos, constituye una fuente de complicación, dado que cada una de estas sustancias magnifica el problema. La presencia de agentes tensoactivos, tal como los detergentes, dificultan la separación del agua incorporada al combustible, estabilizando la suciedad del mismo.
Por otra parte las sales disueltas actúan como sustancias nutritivas para los microorganismos, manteniéndose la suciedad entre las matas de los hongos a pesar de los drenajes que se realicen para su eliminación; se debe destacar que el diseño de la ubicación de las tomas de descarga de los tanques juega un papel importante para la eliminación de la interfaz.
💡Se han probado distintos procedimientos para disminuir el efecto del desarrollo de colonias, entre ellos:
👉La eliminación de las esporas ya sea por microfiltración, microcentrifugación y la aplicación de radio frecuencia y rayos gamma.
👉Mediante el uso de agentes mutagénicos como el éter monometílico del etilenglicol (EGME), en uso como anticongelante y biocida y una mezcla de organoborinanos. De estos aditivos se restringe su empleo dado que pueden ocasionar riesgos de magnitud en las turbinas, cuando no se los usa adecuadamente. La concentración del EGME debe ser entre 500 ppm (0,05%) a 1500 ppm (0,15%) en peso en el combustible y este valor puede variar muy fácilmente cuando se realizan las correspondientes purgas de fondo.
👉Los organoborinanos pueden deteriorar los alabes de las turbinas si se emplea el combustible aditivado con 270 ppm (0,027%) en peso de biocida, valor específico para producir la esterilización. Solamente puede ser consumido el combustible en la turbina, cuando se ha reducido a 135 ppm (0,0135%) en peso. Los fabricantes de turbinas recomiendan los biocidas más adecuados para el diseño de sus máquinas y los porcentajes con que debe adicionarse al combustible.
💡Control de los tanques y combustible.
El control deberá ser llevado a cabo de acuerdo a un plan determinado sobre las purgas que se realizan de la interfaz para eliminar el agua correspondiente. El agua eliminada de la interfaz con el combustible se considera contaminada, cuando se detecte un crecimiento a simple vista.
La tarea de descontaminación implica vaciar el tanque, eliminando mecánicamente el material biológico adherido a las paredes y fondo del tanque. Se deberán esterilizar las paredes y fondos, por medio de trapeado, utilizando una solución al 70% de alcohol etílico en agua, el que se dejará trabajar entre 15 minutos y 2 horas, según sea el depósito adherido existente. Los tanques deberán ser purgados diariamente, hasta que por la purga salga únicamente combustible, sacando todo resto de material de la interfaz que ayudaría a la proliferación de la colonia microbiana. Se debe destacar que cuanto más limpia esté el agua extraída, menor será la contaminación del depósito.
En verano los cuidados deberán ser mayores, dado que la temperatura y humedad juegan un papel importante en la proliferación de las colonias.
Cuando se observe que lo purgado presenta la existencia de una colonia, deberán llevarse a cabo controles rutinarios más efectivos.
Los microorganismos son contaminantes fácilmente detectables. La presencia de materia retenida en los filtros de turbinas o grandes motores diesel deberá ser considerada como indicio de proliferación microbiana en el respectivo tanque. Para verificar su naturaleza, se tomará una porción de la materia y se deberá guardar en un frasco limpio y seco, al que se agregará agua de mar y combustible en partes iguales, extraído del tanque correspondiente.
El material biológico se ubicará en su mayor parte en la interfaz. En otros dos frascos se colocará igual cantidad de combustible y agua (en uno de mar y en el otro dulce) sin agregado de materia, siendo el combustible de la misma procedencia que el del primer frasco. Se tapan las muestras y se mantienen depositadas entre 20 y 30ºC. Si la muestra recogida era de origen biológico, entonces al cabo de una semana se observará un crecimiento apreciable del sólido acumulado en la interfaz del primer frasco. La diferencia de aspecto del material contenido en el primero se debe al crecimiento del residuo ensayado.
Si la contaminación es muy importante, entonces se podrá observar en los otros dos frascos un leve desarrollo de colonias en la interfaz, determinándose el origen de la contaminación.
Si bien las matas de hongos están adheridas a las paredes y son difíciles de sacar, el aspecto sucio y coloreado de los residuos provenientes de la purga sugiere la necesidad de una inspección.
Si se ha detectado un crecimiento bacteriano, entonces se deberá eliminar inmediatamente y realizar una descontaminación del tanque afectado, al que se deberá reparar el recubrimiento interior en caso de haber sido afectado. El método más efectivo para combatir la proliferación microbiana es la adición de algún biocida aprobado por el fabricante de la turbina en los porcentajes determinados por el mismo. El biocida debe disolverse preferentemente en la fase acuosa y ser prácticamente insoluble en el combustible.
El tratamiento consiste en agregar el biocida al combustible al máximo porcentaje, manteniendo el combustible fuera de servicio, es decir sin alimentar a la turbina dado que el valor adicionado es superior a la que la misma puede llegar a soportar. Luego de 24 horas de acción, se deberá agregar igual cantidad de combustible, de modo de diluirlo a la mitad, para no afectar por corrosión a los álabes de la turbina, durante el uso.
Cabe destacarse que el tratamiento de shock solamente deberá ser aplicado únicamente cuando haya evidencia de proliferación. Para evitar la formación de las mencionadas colonias en los tanques de las aeronaves, el proveedor de combustible deberá, en todo momento, asegurar que el combustible entregado tenga como máximo un contenido de agua de 30 ppm (0,003%) en volumen, para lo cual trabajará con filtros coalescedores tanto en la entrega al avión como en el llenado del propio tanque.
El efecto de la fijación de colonias microbianas del hongo sobre el fondo o paredes de un tanque integral acentuaría su tendencia al picado, que se localizaría debajo de la colonia.
💡Utilización del biocida “BIOBOR”.
El “BIOBOR” es un biocida que impide el desarrollo de hongos productores de fango perjudicial que obtura filtros y tuberías, ataca superficies metálicas y componentes de gomas del sistema de combustible e interfiere en el funcionamiento de las turbinas de gas y motores diesel. Prácticamente es recomendado por todos los fabricantes de turbinas a gas, aún en las de uso aeronáutico. Su capacidad de dispersión ayudará a que llegue a cada rincón y grieta, donde se esconden los hongos y bacterias.
Este biocida está conformado por ingredientes activos e inertes (nafta, boro y agua). Su uso es de 270 ppm (0,027%) en peso como tratamiento shock y 135 ppm (0,0135%) en peso, como uso continuo. Puede ser agregado en el tanque o en forma de inyección en las tuberías de aprovisionamiento o embarque.
La aplicación práctica de la dosificación de “BIOBOR” en el gasoil, es la siguiente:
FUENTE:
NORMAS PARA EL USO Y CONSERVACIÓN DEL MATERIAL DE CASCO, ELECTRICIDAD Y MAQUINAS NAVALES (NOCEM) CAPITULO 32 COMBUSTIBLES Y SISTEMAS RELACIONADOS 2daEdición 2001
