Problemas con la Sonda Voyager 1 de la NASA

Ingenieros investigan los datos de telemetría de la Voyager 1 de la NASA

18 de mayo de 2022

La nave espacial Voyager 1 de la NASA, que se muestra en esta ilustración, ha estado explorando nuestro sistema solar desde 1977, junto con su gemela, la Voyager 2. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Mientras la nave espacial continúa devolviendo datos científicos y opera normalmente, el equipo de la misión está buscando la fuente de un problema de datos del sistema.

El equipo de ingeniería de la nave espacial Voyager 1 de la NASA está tratando de resolver un misterio: el explorador interestelar está operando normalmente, recibiendo y ejecutando comandos desde la Tierra, junto con la recopilación y devolución de datos científicos. Pero las lecturas del sistema de control y articulación de actitud (AACS) de la sonda no reflejan lo que realmente está sucediendo a bordo.

El AACS controla la orientación de la nave espacial de 45 años. Entre otras tareas, mantiene la antena de alta ganancia de la Voyager 1 apuntando con precisión a la Tierra, lo que le permite enviar datos a casa. Todos los signos sugieren que el AACS sigue funcionando, pero los datos de telemetría que devuelve no son válidos. Por ejemplo, los datos pueden parecer generados aleatoriamente o no reflejan ningún estado posible en el que podría estar el AACS.

El problema no ha activado ningún sistema de protección contra fallas a bordo, que está diseñado para poner la nave espacial en "modo seguro", un estado en el que solo se llevan a cabo las operaciones esenciales, dando tiempo a los ingenieros para diagnosticar un problema. La señal de la Voyager 1 tampoco se ha debilitado, lo que sugiere que la antena de alta ganancia permanece en su orientación prescrita con la Tierra.

El equipo continuará monitoreando la señal de cerca mientras continúan determinando si los datos no válidos provienen directamente del AACS o de otro sistema involucrado en la producción y el envío de datos de telemetría. Hasta que se comprenda mejor la naturaleza del problema, el equipo no puede anticipar si esto podría afectar el tiempo que la nave espacial puede recopilar y transmitir datos científicos.

La Voyager 1 se encuentra actualmente a 14,500 millones de millas (23,300 millones de kilómetros) de la Tierra, y la luz tarda 20 horas y 33 minutos en recorrer esa diferencia. Eso significa que se tarda aproximadamente dos días en enviar un mensaje a la Voyager 1 y obtener una respuesta, un retraso al que el equipo de la misión está muy acostumbrado.

"Un misterio como este es más o menos normal en esta etapa de la misión Voyager", dijo Suzanne Dodd, gerente de proyecto de las Voyager 1 y 2 en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Las naves espaciales tienen casi 45 años, mucho más de lo que anticiparon los planificadores de la misión. También estamos en el espacio interestelar, un entorno de alta radiación en el que ninguna nave espacial ha volado antes. Así que hay algunos grandes desafíos para el equipo de ingeniería. Pero creo que si hay una forma de resolver este problema con AACS, nuestro equipo la encontrará”.

Es posible que el equipo no encuentre la fuente de la anomalía y, en cambio, se adapte a ella, dijo Dodd. Si encuentran la fuente, es posible que puedan resolver el problema mediante cambios de software o, potencialmente, mediante el uso de uno de los sistemas de hardware redundantes de la nave espacial.

No sería la primera vez que el equipo de la Voyager confía en el hardware de respaldo: en 2017, los propulsores principales de la Voyager 1 mostraron signos de degradación, por lo que los ingenieros cambiaron a otro conjunto de propulsores que se habían utilizado originalmente durante los encuentros planetarios de la nave espacial . Esos propulsores funcionaron, a pesar de haber estado sin usar durante 37 años.

El gemelo de la Voyager 1, la Voyager 2 (actualmente a 12.100 millones de millas o 19.500 millones de kilómetros de la Tierra), continúa operando normalmente.

Ambos Voyagers, lanzados en 1977, han operado mucho más tiempo de lo que esperaban los planificadores de la misión y son las únicas naves espaciales que recopilan datos en el espacio interestelar. La información que proporcionan de esta región ha ayudado a impulsar una comprensión más profunda de la heliosfera, la barrera difusa que el Sol crea alrededor de los planetas de nuestro sistema solar.

Cada nave espacial produce alrededor de 4 vatios menos de energía eléctrica al año, lo que limita la cantidad de sistemas que la nave puede ejecutar. El equipo de ingeniería de la misión apagó varios subsistemas y calentadores para reservar energía para instrumentos científicos y sistemas críticos. Todavía no se ha apagado ningún instrumento científico debido a la disminución de la potencia, y el equipo de la Voyager está trabajando para mantener las dos naves espaciales en funcionamiento y devolver ciencia única más allá de 2025.

Mientras los ingenieros continúan trabajando para resolver el misterio que les ha presentado la Voyager 1, los científicos de la misión continuarán aprovechando al máximo los datos provenientes del punto de vista único de la nave espacial.

Más sobre la misión

La nave espacial Voyager fue construida por JPL, que continúa operando ambas. JPL es una división de Caltech en Pasadena. Las misiones Voyager son parte del Observatorio del Sistema de Heliofísica de la NASA, patrocinado por la División de Heliofísica de la Dirección de Misiones Científicas en Washington.

Fuente: Cortesía del Jet Propulsion Laboratory de la NASA

Referencias:  

1) El largo y maravilloso viaje de las Sondas espaciales Voyager, merece ser estudiado y apreciado.

https://egresadoselectronicaunc.blogspot.com/2021/11/el-largo-y-maravilloso-viaje-de-las.html

2) Las Sondas Voyager de la NASA (Pasado, Presente y Futuro):

https://ingenieroandreotti.blogspot.com/2021/11/las-sondas-voyager-de-la-nasa-pasado.html

 

El largo y maravilloso viaje de las Sondas espaciales Voyager, merece ser estudiado y apreciado.

Las naves espaciales gemelas Voyager 1 y Voyager 2 fueron lanzadas por la NASA en meses separados del verano del hemisferio norte de 1977, desde Cabo Cañaveral, Florida. Tal como se diseñó originalmente, las Voyager debían realizar estudios cercanos de Júpiter y Saturno, los anillos de Saturno y las lunas más grandes de los dos planetas.

Para cumplir su misión de dos planetas, las naves espaciales fueron construidas para durar cinco años. Pero a medida que avanzaba la misión, y con el logro exitoso de todos sus objetivos, los sobrevuelos adicionales de los dos planetas gigantes más externos, Urano y Neptuno, resultaron posibles e irresistibles para los científicos e ingenieros de la misión Voyager en el Jet. Laboratorio de propulsión en Pasadena, California.

Mientras las naves espaciales volaban a través del sistema solar, se utilizó la reprogramación por control remoto para dotar a las Voyager de mayores capacidades de las que poseían cuando abandonaron la Tierra. Su misión de dos planetas se convirtió en cuatro. Sus vidas de cinco años se extendieron a 12 y más. Hoy llevan 44 años y ya navegan por el espacio interestelar, más allá de los límites del sistema solar.

Para que pueda disfrutar en forma gratuita de los detalles del viaje y de los recursos que dispusieron estas naves, lo invitamos a ingresar al siguiente link:

Las Sondas Voyager de la NASA (Pasado, Presente y Futuro)

https://ingenieroandreotti.blogspot.com/2021/11/las-sondas-voyager-de-la-nasa-pasado.html

Operación de los Sistemas de energía eléctrica - regulación de frecuencia. 1ra Parte

En el análisis que haremos a continuación consideraremos solo generadores sincrónicos. Además, mostraremos en primer lugar los sistemas de energía eléctrica sin almacenamiento y sin regulación de frecuencia. Luego incluiremos regulación de frecuencia y por último, en la 2da parte de la Nota, el almacenamiento de energía.

 

1) Generadores sincrónicos

Los generadores sincrónicos tienen un estator fijo trifásico y un rotor alimentado por una fuente exterior de corriente continua, o bien un imán permanente, que  rota a partir del par producido por una turbina, que puede ser hidráulica, a vapor, a gas o eólica, o bien por un motor. Como resultado se tiene un campo magnético producido por la corriente continua del rotor, que gira con una velocidad angular igual a la velocidad de rotación del rotor. Este campo magnético rotante induce en las bobinas fijas del estator, tensiones y corrientes trifásicas, con una frecuencia: 

   f [Hz] = nG [rpm] p / 60  (1)

Donde nG es la velocidad de rotación del rotor, conocida como velocidad de sincronismo y  p es el número de pares de polos. La velocidad de sincronismo nG es la velocidad a la que tiene que girar el rotor de ese generador para obtener el valor de f deseado (50 o 60Hz).  Si nG baja o sube,  baja o sube la frecuencia f del valor deseado. O sea que hay un sincronismo entre nG y la f deseada. En otras palabras, si queremos tener una frecuencia fija y estable, deberemos tener una velocidad de rotación del rotor fija y estable

 

2) Sistemas de energía eléctrica sin almacenamiento

Un sistema de energía eléctrica sin almacenamiento es, por definición, un sistema en el que la energía se produce, transmite y consume en tiempo real, es decir la energía es intermitente y se produce según lo requiera la demanda. Esto significa que siempre debe mantenerse un equilibrio entre la producción y el consumo de electricidad. Un cambio en este equilibrio, altera la frecuencia del sistema y si esto viola un rango de frecuencia estrictamente predefinido, puede amenazar la estabilidad y por lo tanto la seguridad del sistema de energía.

La frecuencia de estado estacionario de 50 Hz es, por tanto, una indicación de que la generación y el consumo están en equilibrio. Los consumidores también se denominan cargas o demanda.

El mantenimiento del equilibrio de potencia entre generador y carga, implica que en caso de demasiada generación eléctrica (suministro), la frecuencia aumentará, mientras que en caso de demasiado consumo eléctrico la frecuencia disminuirá. El equilibrio del sistema es, en general, responsabilidad de los operadores del sistema de transmisión, que utilizan algunas grandes centrales eléctricas predeterminadas, que existen en el sistema, para mantener la frecuencia constante en su valor nominal. Este equilibrio se asegura típicamente a través de funciones como la activación de generación adicional o la desconexión de cargas, esta última acción se conoce como deslastre de carga. El objetivo del presente informe es ofrecer una introducción sobre cómo se puede mantener el equilibrio del sistema controlando la frecuencia.

 

2-1) Desequlibrio instantáneo entre carga y generación

Se describe la ecuación de movimiento, fundamental para comprender el efecto de un desequilibrio instantáneo entre carga y generación sobre la frecuencia del sistema.

En la Fig.1 se ha representado en forma esquemática y simplificada un sistema de energía eléctrica sin almacenamiento y sin regulación de frecuencia. Observe que el generador es impulsado por un motor primario, que puede ser, por ejemplo, una turbina a vapor, a gas, hidroeléctrica o eólica, o un motor diesel.

Fig. 1 – Sistema de energía eléctrica simplificado con un solo motor primario, generador y carga, sin regulación y sin almacenamiento.

Desde el punto de vista del control de frecuencia, el sistema de energía puede pensarse como una sola gran central eléctrica que suministra electricidad a una carga. Dos pares opuestos actúan sobre la gran masa giratoria, a saber, un par mecánico Tmec y un par eléctrico Telec, como se muestra en la Figura 1. El par mecánico es representativo de la potencia aplicada por el motor primario sobre el rotor del generador y el par eléctrico, que siempre estará en oposición con el mecánico, es representativo de la potencia absorbida por la carga. Llamaremos ω [rad/seg] a la velocidad angular de la masa giratoria. Cuando la carga absorbe exactamente la potencia que genera el generador, ambos pares serán de gual magnitud, pero de sentido contrario.

La relación entre la velocidad angular ω  y la frecuencia f  viene dada por la siguiente ecuación:

 

ω = 2 π f / Nº pp      (2)

 

donde Nº pp es el número de pares de polos. De modo que la relación entre ω y  f  es a través de una constante.    

En caso de un desequilibrio entre estos pares, la masa giratoria experimentará una aceleración o desaceleración angular dω / dt,  según  la Segunda Ley de Newton para sistemas rotativos:

 

Tmec - Telec = I dω / dt [Kg m2 / seg2]           (3)

 

donde I es el momento de inercia de la masa rotacional. Observe que la inercia I tiene un efecto de estabilización, es decir, en caso de un desequilibrio en los pares, el cambio de velocidad angular es menor para un sistema con alta inercia en comparación con un sistema con baja inercia, lo que significa que un sistema de alta inercia es más estable: dω = (Tmec – Telec) dt/ I

 

La ecuación (3) también se conoce como ecuación de movimiento. La ecuación de movimiento incluye componentes generalmente giratorios del sistema de energía, es decir, unidades generadoras y cargas. Observe que un aumento repentino en la generación, es decir, en el par mecánico Tmec, implica un aumento en la velocidad de rotación y, por lo tanto, en la frecuencia f en el sistema. A la inversa, un aumento del consumo, es decir, del par eléctrico Telec, implica una disminución de la frecuencia f. Vale la pena recordar que cuanto mayor es la inercia de la masa giratoria, menor es la tasa de cambio de velocidad angular después de un desequilibrio de pares. La ecuación de movimiento también se puede expresar en términos de potencia utilizando la relación proporcional entre potencia y par:

 

P = T ω [Kgm2 / seg3]                             (4)

 

Al aplicar esta relación, la ecuación de movimiento en términos de potencia (ecuación de balance de potencia) se puede expresar como:

 

Pmec - P elec = I ω dω / dt = M dω / dt       (5)

 

donde Pmec es la potencia mecánica, Pelec es la potencia eléctrica y M es el momento angular de un sistema rotatorio, definido como:

 

M = I ω [kg m2 / seg]                                   (6)

 

 

3) Sistema de energía eléctrica con regulación de frecuencia y sin almacenamiento

Según lo visto en el punto anterior, es necesario un mecanismo automático que corrija los cambios en la frecuencia, cuando la generación o el consumo exceden a su contraparte.

La frecuencia está determinada por la velocidad de rotación de los generadores que proporcionan energía al sistema. Su valor está estrechamente relacionado con la generación y demanda de electricidad. Si un sistema estuviera generando y consumiendo la misma cantidad de energía, una carga adicional conectada a la red demandaría una cantidad extra de energía que tendría que provenir de la energía cinética almacenada en los generadores de suministro. Sin un esquema de control de frecuencia adecuado, tal sobre demanda ralentizaría gradualmente la velocidad de rotación de los generadores y, en consecuencia, causaría una caída en el nivel de frecuencia. Por el contrario, una desconexión de una carga aceleraría los generadores y, por lo tanto, aumentaría la frecuencia de la red.

Para hacer frente a este dilema, se han diseñado dos esquemas de control de frecuencia para regular el valor de la frecuencia:

a) El esquema de control primario: se proporciona automáticamente (típicamente dentro de los 30 segundos posteriores a una caída de frecuencia) mediante unidades generadoras rápidas a través de un bucle de control de caída de frecuencia (generalmente proporcional). En el caso de una caída de frecuencia, estas unidades generadoras comienzan inmediatamente a producir más energía para evitar una mayor disminución de la frecuencia en el sistema. Como se ilustra en la Figura 2, la tarea del control primario es devolver la frecuencia a valores de frecuencia aceptables a corto plazo. Durante el control primario, la frecuencia se estabiliza así temporalmente a un nivel más bajo que el inicial, estando el sistema todavía en una condición de alerta (es decir, área amarilla).

b) El esquema de control secundario: también llamado Control de frecuencia de carga, es un lazo de control suplementario, mucho más lento que el control primario, que redistribuye la carga entre las distintas unidades generadoras para restaurar la frecuencia a su valor nominal. En el control secundario, los puntos de ajuste de potencia de los generadores se ajustan para compensar el error de frecuencia restante después de la función de control primario.

 

Fig. 2 – Sistema de energía eléctrica con regulación de frecuencia y sin almacenamiento

4) Componentes de las unidades generadoras

El principio del equilibrio entre producción y consumo en un sistema de energía se puede presentar mejor considerando una unidad generadora aislada que alimenta una carga local, como se ilustra en la Fig. 3. La energía eléctrica es producida por un generador impulsado por un motor primario, que es generalmente una turbina o un motor diesel. La turbina está equipada con un regulador, que controla la velocidad de la unidad generadora de acuerdo con una característica frecuencia / potencia predefinida.

Fig. 3 – Sistema de energía eléctrica con regulación de frecuencia y sin almacenamiento

4-1) Motor primario

Como se ilustra en la Figura 3, la producción de energía eléctrica por medios mecánicos siempre requiere un motor primario para impulsar un generador. Un motor primario es principalmente una turbina o un motor diesel, que se utiliza para convertir una fuente de energía (es decir, vapor, hidroeléctrica, eólica o gas oil) en un movimiento de rotación mecánico del rotor de un generador. Un motor primario tiene típicamente una válvula de mariposa, cuya posición (abrir / cerrar) se ajusta continuamente mediante un dispositivo de control llamado regulador. La entrada del motor primario es un flujo de potencia Pcomb,  relacionado con la posición de la válvula mariposa, mientras que su salida es la potencia mecánica Pmec, que impulsa el generador.

 

4-2) Regulador

Cada motor primario está equipado con un regulador que sensa los cambios de velocidad de la turbina y la compara a un valor de referencia (ωref) predefinido (set point). El regulador es, por tanto, un mecanismo que controla la velocidad de la unidad ajustando (aumentando o disminuyendo) el flujo de potencia hacia el motor primario para cambiar la salida de potencia mecánica Pmec, para compensar los cambios de carga y así mantener la frecuencia (velocidad) en un valor deseado.

Tipos de Reguladores:

4-2b) Regulador isócrono: es el tipo de regulador más simple, controla y mantiene la frecuencia independientemente de la carga del generador. Ajusta la válvula del motor primario para que la frecuencia vuelva a su valor de referencia. Este modo de regulador también se conoce como modo de operación de control de frecuencia. Tal regulador funciona satisfactoriamente cuando solo un generador en el sistema tiene que responder a cambios en la carga. Este tipo de regulador es problemático de usar cuando varios generadores, conectados para funcionar en paralelo, tienen que compartir la carga en el sistema, porque pueden trabajar uno contra el otro, tratando de controlar la frecuencia a sus propios ajustes.

4-2b) Regulador de caída de velocidad: controla la frecuencia teniendo en cuenta la carga del generador. Proporciona la función de control primario, descripta en la Sección 3-a). Se utiliza  cuando dos o más unidades generadoras conectadas al sistema eléctrico tienen que compartir un cambio de carga.

Centrales hidroeléctricas de bombeo

Centrales hidroeléctricas de bombeo

Las centrales hidroeléctricas de bombeo cuentan con dos embalses de agua: el superior y el inferior. Las turbinas están ubicadas a una altura intermedia entre ambos embalses, de modo que el caudal de agua que estas utilizan para generar la electricidad proviene del embalse más elevado, o sea del superior. El agua, después de ser turbinada, se deposita en el embalse inferior. La energía eléctrica producida por las turbinas es entregada a la red. El proceso mencionado tiene lugar durante las horas pico, o sea cuando la demanda sobre la red es máxima. (Fig.1)

Fig.1- Central de bombeo generando en horas pico

Durante el día

Durante la noche, en las horas del valle de demanda sobre la red, cuando la demanda sobre la red es mínima, las bombas de la central son alimentadas por la red y bombean el agua acumulada en el embalse inferior, durante el proceso mencionado anteriormente, hacia el embalse superior.

Las centrales de bombeo que no tienen aportes de agua significativos en el embalse superior, provenientes de un río u otra fuente externa, se llaman centrales de bombeo puro. En otro caso, se denominan centrales mixtas de bombeo.

Fig.2 – Central de bombeo bombeando agua desde

el embalse inferior hacia el superior, durante la noche, 

almacenándola para usarla durante las horas pico

Las centrales de bombeo puro no se consideran una fuente de energía, ya que en general gastan más energía de la red mediante el bombeo, que la que le aportan a ella durante las horas pico, no obstante la energía que ellas consumen durante el valle nocturno de demanda es más barata que la que producen en las horas pico. Y gastan más energía que la que producen, porque la eficiencia de las bombas, turbinas, generadores, etc, no es 100%, sino mucho menor (70% en total). Estas pérdidas se ven compensadas en parte por el aporte que haga el caudal del río. Pero, por ejemplo, en la Central de bombeo Río Grande, de la Provincia de Córdoba, en Argentina, el aporte del río es de sólo el 15% del caudal turbinado. En este caso la energía gastada por el bombeo es 1.180GWh/año y la generación media de la central 980GWh/año. Se gastan en esta central de bombeo: 1.180 – 980=200GWh/año.

Las turbinas y las bombas suelen ser el mismo equipo, es decir son reversibles, como es el caso de la Central Río Grande mencionada. Para la función de bombeo, las turbinas funcionan como bombas y los generadores como motores.

De no haberse construido esta central de bombeo, se deberían haber sobredimensionado otras centrales que aportan a la red para afrontar la demanda de las horas pico.

La energía eléctrica que usa la central de bombeo proviene de la red, donde en general habrá centrales de energía renovable y no renovable que la provean.

Cuando la red eléctrica es reemplazada por un parque eólico, decimos que estamos en presencia de una central hidro-eólica. En este caso, que lo encontramos en la Central hidro-eólica de la isla de El Hierro, en las Canarias, España, estamos en presencia de un proceso totalmente renovable donde, a pesar de no existir un río, se tiene una central hidroeléctrica generando energía. El embalse superior es alimentado por agua de mar desalinizada, suministrada por las bombas alimentadas por el parque eólico. En este caso se puede decir que realmente estaremos almacenando energía renovable. Un mecanismo similar se podría utilizar para almacenar energía solar bombeando durante el día y turbinando durante la noche, cuando no hay sol. 

Fig.3 – Central hidroeléctrica de bombeo. Fuente Unesa

EL AMIANTO

El amianto o asbesto es un grupo de seis minerales fibrosos (silicatos) que se encuentran en la naturaleza, en depósitos metamórficos ubicados en todo el mundo. Según las características de las fibras, se distinguen dos grandes familias de amianto/asbesto: las serpentinas, cuyo mayor exponente es el crisotilo o asbesto blanco (color blanco a verde grisaceo), que es el más utilizado a nivel mundial y los anfíboles, que incluyen al crocidolita o asbesto azul, la amosita o asbesto marrón, la tremolita, la antofilita y la actinolita. (Fig.1)

Fig.1 – Clasificación del amianto o asbesto

El amianto es un mineral de fibras microscópicas que se extrae de canteras. (Fig. 2)

Fig. 2 – Veta de amianto crisotilo en roca serpentina

Cuando hablamos de fibras de amianto estamos designando un conjunto de miles de fibrillas elementales El amianto es un mineral químicamente inerte, no tiene olor (inodoro), es resistente al fuego y no conduce el calor, ni la electricidad, ni el sonido (lo que lo convierte en un aislante de uso común). El crisotilo se disuelve en el agua (en particular en el agua del surfactante pulmonar) y en los ácidos, mientras que los anfíboles no lo hacen (insolubles) [1]. La combinación de propiedades del asbesto lo convirtió en un recurso valioso, que se usó regularmente en edificios, automóviles, astilleros y una variedad de productos domésticos. Pero el problema del amianto es que sus fibras microscópicas se introducen con relativa facilidad en el cuerpo humano produciendo graves enfermedades como el cáncer, lo que ha motivado la prohibición de su uso en numerosos países.

Las dos familias minerales del amianto

1) El asbesto serpentino: tiene fibras rizadas formadas por láminas de cristales. El único tipo de asbesto de la familia de las serpentinas, el crisotilo, ha representado históricamente más del 95 por ciento del asbesto utilizado en todo el mundo.Como resultado de la presión ejercida por la industria del asbesto, algunos países que han prohibido otros tipos de asbesto todavía permiten el “uso controlado” del crisotilo.

2) El amianto anfíbol: tiene fibras en forma de aguja. Los estudios sugieren que se necesita mucha menor exposición al amianto anfíbol para causar cáncer, en comparación con el amianto serpentino. La amosita y la crocidolita son los tipos de amianto anfíbol de mayor valor comercial, mientras que la antofilita, la tremolita y la actinolita se consideran formas no comerciales.

El crisotilo nunca está en estado de pureza [3]

Debido a que la tremolita es un contaminante natural del crisotilo y la proporción de tremolita en el crisotilo puede diferir según la materia prima, no es posible evitar absolutamente la contaminación con tremolita, es decir, a pesar de las afirmaciones de la industria, no es posible reconocer el crisotilo natural como no carcinógeno, debido a su inevitable contaminación con anfíbol. Esto significa que la hipótesis que establece que el anfíbol puede causar cáncer pero el crisotilo no, no puede aceptarse. Por tanto, como evaluó la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), todas las formas de amianto, incluido el crisotilo, deberían considerarse cancerígenas para los seres humanos.

O sea que de acuerdo con esto, aunque el crisotilo se disolviera en agua, como indican [1] y [10] o fuera insoluble en ella como indican [7], [9], [13] el crisotilo siempre será perjudicial para la salud, por estar contaminado con un anfíbol, como es la tremolita.

Prohibición del amianto en Argentina

Se puede observar que los distintos países siempre prohibieron el amianto en dos etapas: primero los anfíboles y después el crisotilo. Esto se debió a que primero se reconoció a los anfíboles como cancerígenos y después al crisotilo, con una lucha muy fuerte por parte de la industria en su defensa. No era fácil encontrar un sustituto para el amianto, no solo por sus amplias propiedades, sino también por su precio. La Unión Europea, por ejemplo, prohibió la variedad anfiboles en 1991 y resolvió terminar con el crisotilo en 2005.

1) En el año 2000, mediante Resolución 845/2000, el Ministerio de Salud de la Nación, prohibió en Argentina la producción, importación, comercialización y uso de fibras de Asbesto variedad Anfiboles y productos que las contengan.

https://docs.google.com/document/d/13ozQagQDyWvxYm8ntt9868uxR7iw75YM7krBDuPax_4/edit?usp=sharing

2) En el año 2001, mediante Resolución 823/2001, el Ministerio de Salud de la Nación, prohibió en Argentina la producción, importación, comercialización y uso de fibras de Asbesto variedad Crisotilo y productos que las contengan, a partir del 1° de enero de 2003.— Quedan exceptuados los productos de textil-asbesto, papel y cartón-asbesto y plástico-asbesto, así como también filtros, juntas, selladores, pastas, pinturas y aislantes conteniendo Asbesto, cuya prohibición total entrará en vigencia a partir de los SESENTA (60) días posteriores a la publicación de esta Resolución en el Boletín Oficial.

https://docs.google.com/document/d/1kmC3gcVfZ5RkILUmoWwfYJ3u7rbqOWgCUzw97n_WVW0/edit?usp=sharing

Los seis asbestos

1) Crisotilo (asbesto blanco) - [Mg ₃ Si ₂ O ₅(OH) ₄] _n

También llamado asbesto blanco, el asbesto crisotilo es único porque tiene una formación de fibras serpentinas (fibras rizadas) en comparación con la formación de fibras anfíboles (fibras rectas en forma de aguja) de los otros cinco tipos de asbesto. El asbesto crisotilo es menos friable* (es menos probable que se inhale) que otros tipos de asbesto y por eso muchos lo consideran el menos peligroso de los seis tipos de asbesto. 

* Friable: que se desmenuza o se rompe con facilidad

Fig. 3 – Asbesto crisotilo

¿Qué diferencias existen en las fibras y por qué unas son más dañinas que otras?
Básicamente la diferencia entre las fibras radica en el distinto diámetro, forma, longitud y rigidez (los anfíboles -los más patógenos- son fibras de diámetro inferior a 3 μm, rectas, cortas y rígidas, lo que les permite llegar hasta las partes más bajas de las vías aéreas inferiores; por el contrario, el crisotilo -el menos patógeno- es una fibra de diámetro superior a 3 μm, enrollada, larga y blanda, con lo que suele ser retenida en la parte alta del sistema respiratorio – en la nariz, laringe y bronquios de mayor diámetro-, pudiendo ser expulsada con el estornudo o la tos). Así pues, la capacidad de penetración de las fibras depende de estas cuatro variables: diámetro, forma, longitud y rigidez. [1]

2) Crocidolita (asbesto azul) - [Na Fe²⁺ ₃ Fe³⁺ ₂ Si ₈ O ₂₂(OH) ₂] _n

También llamado asbesto azul, el asbesto crocidolita es un mineral anfíbol que se puede encontrar en África y Australia. En el extremo opuesto del espectro que el amianto crisotilo, se considera que la crocidolita es el tipo de amianto más peligroso.

 Fig. 4 – Amianto crocidolita

3) Amosita (asbesto marrón) - [(Mg Fe ²⁺)₇ Si ₈ O ₂₂ (OH) ₂] _n

También llamado grunerita o asbesto marrón, el asbesto amosita es un anfíbol originario de África.La amosita se usó industrialmente para diversos fines, como láminas de cemento y aislamiento de tuberías.

Fig. 5 – Amianto amosita (asbesto marrón)

4) Tremolita - [Ca ₂ Mg ₅ Si ₈O ₂₂ (OH) ₂ ] _n

El amianto tremolita no se usaba con frecuencia industrial o comercialmente; aunque podría encontrarse (con poca frecuencia) en productos como ciertos polvos de talco en cantidades limitadas.

Fig. 6 – Amianto tremolita

5) Antofilita - [(Mg, Fe ²⁺ ) ₇Si ₈ O ₂₂ (OH) ₂] _n

Al igual que la tremolita y la actinolita, la antofilita no se usaba con frecuencia industrial o comercialmente; aunque ocasionalmente se puede encontrar en ciertas vermiculitas. 

Fig. 7 – Amianto antofilita

 6) Actinolita - [Ca ₂ (Mg, Fe²⁺ ) ₅ Si ₈ O ₂₂(OH) ₂ ] _n

El amianto actinolita no se usaba con frecuencia industrial o comercialmente. Las fibras de actinolita en el aire se inhalan fácilmente y dañan gravemente los pulmones.

Fig. 8 – Amianto actinolita

Riesgos para la salud por la exposición al asbesto [8]

Cuando se inhalan o ingieren fibras de asbesto microscópicas, pueden quedar atrapadas en el tracto respiratorio o digestivo del cuerpo. El cuerpo puede deshacerse de algunas fibras de asbesto, pero muchas fibras quedan adheridas permanentemente. (Fig.9)

Ningún nivel de exposición al asbesto se considera seguro. Sin embargo, la mayoría de los problemas surgen después de años de exposición repetida y prolongada al carcinógeno.

Cuando las fibras de asbesto se acumulan en el tejido humano por exposición repetida, causan inflamación y daño al ADN. Con el tiempo, este daño provoca cambios celulares que pueden provocar cáncer y otras enfermedades.

Fig. 9 – Efecto del amianto sobre el cuerpo humano. Fuente original en inglés: [8]

Fig. 10 – Explicativo adicional de la Fig. 3

Los cánceres causados ​​por la exposición al asbesto incluyen:

Mesotelioma: este es un cáncer poco común e incurable que se desarrolla en el revestimiento de los pulmones o el abdomen.

Cáncer de pulmón: el cáncer de pulmón relacionado con el asbesto representa aproximadamente el 4% de todos los casos de cáncer de pulmón.

Cáncer de ovario: la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer confirmó en 2012, que el asbesto causa cáncer de ovario.

Cáncer de laringe: en 2006, los Institutos Nacionales de Salud confirmaron que el asbesto causa cáncer de laringe.

Las enfermedades no cancerosas causadas por el asbesto incluyen:

Asbestosis: inflamación y cicatrización del tejido pulmonar, que impide que los pulmones se expandan y se relajen normalmente.

Placas pleurales: áreas de engrosamiento fibroso del revestimiento alrededor de los pulmones, el signo más común de exposición al asbesto.

Derrame pleural: acumulación de líquido alrededor de los pulmones que causa dificultad para respirar.

Engrosamiento pleural difuso: cicatrización extensa que engrosa el revestimiento pleural de los pulmones y causa dolor en el pecho y problemas respiratorios.

Pleuresía: inflamación severa del revestimiento pleural, también conocida como dolor pleurítico.

Atelectasia: inflamación y cicatrización que hacen que el revestimiento pleural se pliegue sobre sí mismo, provocando que los pulmones se inflen insuficientemente.

Se continúan investigando otras enfermedades que podrían ser causadas por la exposición al asbesto. Según un estudio de 2020 publicado en Gastroenterology, algunos investigadores creen que el asbesto debería incluirse como un posible factor de riesgo para el cáncer de vías biliares intrahepáticas.

Militares afectados por el amianto

Todas las ramas de las fuerzas armadas de Estados Unidos utilizaron amianto durante el siglo XX. Los miembros del servicio que vivieron en buques de la Armada o trabajaron en vehículos y aviones militares desde la década de 1930 hasta la de 1970 eran los que estaban en mayor riesgo. Los edificios en bases militares también se construían comúnmente con productos de amianto. Los argentinos que trabajamos durante años en el mantenimiento de los buques que nuestra Marina compró a EEUU y navegamos en ellos, sin duda corrimos la misma suerte.

Exposición al asbesto el 11 de septiembre

El día del atentado a las torres gemelas, más allá de las vidas perdidas en forma directa, los rescatistas y todas las personas que estaban alrededor de las dos moles de cemento más famosas del mundo inhalaron el polvillo con amianto que quedó suspendido en el aire, así como el que se depositó sobre pisos, muebles o artefactos; quienes limpiaron esos restos también aspiraron partículas nocivas para la salud.

El colapso de las torres gemelas el 11 de septiembre de 2001 liberó una columna que contenía 400 toneladas de asbesto pulverizado y otros materiales peligrosos en el bajo Manhattan.

Se estima que entre 410.000 y 525.000 personas, incluidos más de 90.000 trabajadores, estuvieron expuestas al polvo tóxico durante los esfuerzos de rescate, recuperación y limpieza que siguieron al ataque.

El polvo del World Trade Center consistió en aproximadamente:

50% de materiales de construcción no fibrosos

40% vidrio y otras fibras

9,2% de celulosa de papel desintegrado

0,8% de amianto

¿DÓNDE SE ENCUENTRA EL AMIANTO?

Este material está presente en los techos y tanques de fibrocemento, depósitos de inodoros, en tejas de recubrimiento, baldosas y azulejos, productos de cemento, así como en componentes de automotores como el embrague, los frenos o la transmisión. También se utiliza para trajes ignífugos de pilotos o de bomberos. El amianto puede encontrar también en materiales ferroviarios, en objetos de construcción naval, reparación y desguace de barcos, en la siderurgia o en el sector eléctrico (centrales térmicas y nucleares).

Pero no sólo en la construcción se han utilizado estas fibras, también las contienen algunos cartones, los plásticos, algunos papeles, los discos difusores, los guantes de amianto, las pastillas para frenos, las planchas, las tablas para planchar, los hornos de microondas, algunas telas, las tostadoras, los secadores de pelo y las estufas y calefactores.

El material de construcción, que contiene amianto, debe ser correctamente extraído o neutralizado antes de cualquier actividad de remoción o demolición. En caso contrario puede resultar peor el remedio que la enfermedad.
En 2007, la Asociación Argentina de Expuestos al Amianto (ASAREA) frenó con un amparo los trabajos para sacar el amianto de 600 techos del barrio Illia, en la ciudad de Buenos Aires, porque se estaban haciendo los trabajos sin ninguna precaución. Y en su momento, se decidió no demoler por implosión la cárcel de Caseros porque tenía incorporados 20 toneladas de amianto. [15], [17]

Listado de productos que contienen amianto

Techos de fibrocemento (Fig. 11)

Caños de desagûe de fibrocemento (Fig. 14)

Discos de embragues

Pastillas de freno de frenos a disco (Fig. 12)

Revestimientos externos de paredes y techos de fibrocemento

Actualmente, la industria estadounidense del cloro-álcali sigue importando asbesto para su uso en la producción de cloro. En 2018, Estados Unidos importó 750 toneladas de asbesto.

Juntas de amianto: juntas resistentes al calor para unir piezas de máquinas, válvulas y mangueras.

Juntas en los calefactores de tiro balanceado en los visores y las puertas de acceso a la cámara de combustión..

Textiles de amianto: ropa protectora, tapicería y mantas ignífugas

Polvo de talco contaminado con amianto: talco para bebés y otros productos de higiene personal hechos de talco contaminado

Cintas de frenos a tambor (Fig. 13)

Acueductos de fibrocemento

Discos de embrages

Tejas

Baldosas

Tanques de fibrocemento para agua potable (tanques intermediarios)

Tanques fibrocemento embutidos para descarga en inodoros

Revestimientos externos de paredes

La marca de cigarrillos “Kent”, entre 1952 y 1956 fabricó sus filtros con amianto; los envases o las tapas de vacunas y antibióticos y hasta los filtros para elaborar la Coca-Cola. [16]

Talcos

Planchas y tablas de planchar

Recubrimiento de cañerías con amianto para evitar perder calor (Fig. 15)

Conservadores de temperatura de biberones (Fig. 16)

En el asfalto de las rutas también se suele encontrar amianto.

Fig. 11 – Techos de fibrocemento

Fig. 12 – Pastillas para freno a disco

Fig.13 – Cintas de frenos a tambor

Fig. 14 – Caños de desagûe de fibrocemento

Fig. 15 – Cañería metálica para agua caliente recubierta con amianto

 

Fig. 16 – Conservador de temperatura de biberones de amianto

Producción y consumo de amianto en el mundo entre 1950 y 2013 (Fig. 17)

La buena noticia es que a partir de la década de 1980 cayeron de manera importante tanto la producción, como el consumo de amianto. La mala noticia es que a partir del comienzo del siglo XXI, las caídas se detuvieron y comenzaron a mantenerse constantes tanto la producción como el consumo de amianto en el mundo, no cambiando esa tendencia hasta 2013.

Fig. 17 – Producción y consumo de amianto en el mundo entre 1950 y 2013

El caso de Canadá y la “prohibición” del amianto

Desde principio de 2019, recién Canadá hizo su primer intento por regular y prohibir tibiamente el amianto, con tal cantidad de exenciones que hace pensar que todo cambió para que todo siga igual. Las nuevas regulaciones sobre asbesto prohiben la venta, importación y uso de fibras de asbesto procesadas, y la importación, fabricación, venta y uso de productos que contengan fibras de asbesto procesadas. Las regulaciones no prohibirán las actividades mineras y no se aplicarán a estructuras o productos que ya contengan asbesto.Además, las regulaciones finales incluyen nuevas exenciones para permitir que las instalaciones nucleares, las plantas de cloro-álcali y el ejército continúen usando el mineral tóxico durante varios años.

La industria de cloro-álcali de Canadá, "que utiliza asbesto en el equipo que produce productos como el cloro, originalmente iba a tener que eliminar su uso para el 2025", informa CBC News. "Ahora tendrá hasta finales de 2029". Las instalaciones nucleares y militares de los países tendrán libertad para importar, comprar y utilizar productos que contengan asbesto para dar servicio a sus equipos hasta fines de 2022 "si no hay disponible una alternativa sin asbesto técnica o económicamente viable".

El ejército también obtiene una "exclusión continua" para importar, comprar y usar equipo militar al que se le haya dado servicio con un producto que contenga asbesto mientras estaba fuera de Canadá, informa CBC News. Otras exclusiones y excepciones incluyen:

Exportación de amianto. Por ejemplo, se permitirá el asbesto en los efectos personales o domésticos destinados al uso personal, así como el asbesto contenido en el equipo militar, el asbesto contenido en un producto utilizado antes de la entrada en vigor de las enmiendas y el asbesto en la materia prima exportada para fabricar un producto que no es un producto de consumo.

Permisos para utilizar asbesto o productos, cuando "se requieran para proteger el medio ambiente o la salud humana cuando no exista una alternativa técnica o económicamente viable disponible". Los permisos tendrán una duración de un año y existen requisitos de presentación de informes.

Reutilización del "asbesto en la infraestructura vial existente en una nueva infraestructura vial o en la restauración de un sitio de extracción de asbesto" sin fecha de finalización.

REFERENCIAS

[1] https://toxicologia.org.ar/asbesto-amianto-conozca-los-6-tipos/ (Asociación Toxicológica Argentina)

[2] http://www.ibasecretariat.org/alpha_ban_list.php (Secretaría Internacional de Prohibición del Asbesto)

[3] https://environhealthprevmed.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12199-018-0726-z (Efectos adversos del asbesto en la salud: resolución de misterios relacionados con la carcinogenicidad del asbesto según una encue sta de seguimiento de una fábrica china)

[4] https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0009/341757/Asbestos_EN_WEB_reduced.pdf Asbestos Economic Assessment of Bans and Declining Production and Consumption

[5] https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0013/341131/Fact-Sheet-4-Elimination-of-Asbestos-Related-Diseases.pdf Elimination of Asbestos Related Diseases

[6] https://www.insst.es/documents/94886/326775/ntp_633.pdf/4e6d78b8-2511-4a49-9fd8-764ffee09674 Detección de amianto en edificios (II): identificación y metodología de análisis

[7] https://es.qaz.wiki/wiki/Chrysotile Crisotilo - Chrysotile Crisolito es insoluble en agua

[8] https://www.asbestos.com/exposure/

[9] https://en.wikipedia.org/wiki/Chrysotile Chrysotile Crisolito es insoluble en agua

[10]https://www.researchgate.net/publication/228664202_Understanding_chrysotile_asbestos_A_new_perspective_based_upon_current_data Understanding chrysotile asbestos: A new perspective based upon current data

[11] https://chrysotileassociation.com/data/Incuestionables_hechos_sobre_el_Crisotilo.pdf Incuestionables HECHOS sobre el Crisotilo

[12] https://www.uocra.org/images/sst/cuadernillos/Asbestos_2016_INDD.pdf Instructivo de la UOCRA (Unión Obrera de la Construcción)

[13] https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs61.html ATSDR en Español -Resúmenes de Salud Pública

[14] http://www.ateargentina.org.ar/filiales/archivos/45-ASBESTO_Cuadernillo.pdf Cuadernillo de Divulgación - ATE

[15] http://www.faba.org.ar/fabainforma/483/ABCL.htm FABA – Nº 483 – enero de 2013

[16]http://argentinainvestiga.edu.ar/noticia.php?titulo=amianto_analizan_el_peligro_mortal_del_contacto_con_esta_fibra&id=2854  Universidad Nacional de Lanús 05/12/ 2016

[17] https://www.clarin.com/ediciones-anteriores/advierten-material-peligroso-edificios-portenos_0_S16-EKhRpFx.html Clarín -24/02/2017

[18] http://istas.net/descargas/amiantolibro.pdf ANÁLISIS RETROSPECTIVO DE LA EXPOSICIÓN DE TRABAJADORES DEL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN NAVAL AL AMIANTO Y DE SU RELACIÒN CAUSA-EFECTO CON PATOLOGÍAS DEL APARATO RESPIRATORIO.

[19] https://www.asbestos.com/products/ Materiales que contienen amianto