Revisión bibliográfica sobre problemas ambientales y gestión ambiental en la comercialización de hidrocarburos

Petróleo

El petróleo es un compuesto químico complejo de color oscuro en el que coexisten partes sólidas, líquidas y gaseosas. Está formado, por una parte, por átomos de carbono e hidrógeno denominados hidrocarburos, y por otra, por pequeñas proporciones de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunos metales (Acosta, 2021Acosta, J. C. R. 2021. Análisis de riesgo y propuesta de alternativas de manejo de un pasivo ambiental en unainstalación para la comercialización de hidrocarburos. CUJAE.). Este hidrocarburo puede estar en estado líquido o en estado gaseoso. En el primer caso es un aceite al que también se le dice crudo. En el segundo se le conoce como gas natural. Según la teoría más aceptada, el origen del petróleo y del gas natural es de tipo orgánico y sedimentario (Acaro, 2020Acaro, G. Á. M. 2020. Mejora en los procesos y operación de los sistemas de tratamientos de crudo en la Batería 3 Lote 8.). Esa teoría enseña que el petróleo es el resultado de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, en el que, debido a la presión y las altas temperaturas, se produce la descomposición de enormes cantidades de materia orgánica que se convierten en aceite y gas (Becerra, 2014Becerra, E. A. B. 2014. Formulación de polielectrólitos usando turbiscan y microscopia, enfocado en el rompimiento de emulsiones inversas. revista ambiental agua, aire y suelo, 5.).

Es la materia prima de muchos productos químicos incluyendo farmacéuticos, disolventes, fertilizantes, pesticidas y plásticos, lo que lo convierte en un producto esencial para muchas industrias y de vital importancia en las actividades humanas como fuente de energía siendo el energético más importante en la historia de la humanidad (Suárez, 2021Suárez, C. M. E. 2021. Factores críticos para la implementación de proyectos que utilizan datos masivos (Big Data) en organizaciones operadoras de la industria del petróleo y gas en Colombia. Universidad Nacional de Colombia ). Un recurso natural no renovable que contribuye con aproximadamente el 2,5 % del producto interno bruto (PIB) mundial, y aporta casi un tercio de la energía total que utiliza la población en el mundo (Nakasawa, 2022Nakasawa. 2022. El petróleo y su rol determinante en la economía mundial [Online]. Available: https://innovamas.nakasawaresources.com/el-petroleo-y-su-rol-determinante-en-la-economia-mundial/ [Accessed 2 de abril 2023].).

Residuos petrolizados y emisiones

Los residuos petrolizados se generan en cualquier etapa de los procesos de producción, utilización o consumo, cuyo productor desecha o tiene la intención u obligación de desechar, o bien se vierten al ambiente en forma accidental por factores meteorológicos, mantenimiento y/o por errores humanos (Administraciones y Tecnologías Especializadas a su Servicio S.A., 2012Colectivo de Autores. 2012. Resumen Ejecutivo Reciclaje de residuos peligrosos. Administraciones y Tecnologías Especializadas a su Servicio S.A.). Estos residuos pueden ser líquidos, sólidos o gaseosos y contienen hidrocarburos que incrementan o disminuyen el área de afectación en función del tipo de suelo, tipo de hidrocarburo, topografía del lugar y principalmente el volumen de material vertido (Foroozanfar, 2017Foroozanfar, M. 2017. Environmental control in petroleum operations. Journal CleanWAS, 1:18-22.).

Los derrames de hidrocarburos son comunes durante los procesos de producción de crudo, así como también durante su comercialización, transporte y almacenamiento (Arias, 2017Arias, J. A. V. 2017. Contaminación de suelos y aguas por hidrocarburos en Colombia. Análisis de la fitorremediación como estrategia biotecnológica de recuperación. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 8, 151-167.). Sus derivados pueden generar cantidades considerables de residuos impactando no solo la capa superficial del suelo, también corren el riesgo de ser movilizados hasta aguas subterráneas generando así su contaminación, o incluso pueden ser transportados por escorrentía incrementado aún más el daño ambiental (Arias, 2017Arias, J. A. V. 2017. Contaminación de suelos y aguas por hidrocarburos en Colombia. Análisis de la fitorremediación como estrategia biotecnológica de recuperación. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 8, 151-167.), por ende el grado de peligrosidad que representan viene determinado por la presencia de características clasificadas en tres grandes grupos: peligros físicos, peligros para la salud y peligros para el medio ambiente, que constituyen un riesgo elevado (ITOPF, 2011ITOPF . 2011. Eliminación de hidrocarburos y desechos.).

De igual importancia son los gases de efecto invernadero y otros contaminantes que genera la extracción, el transporte y la refinación del crudo, provocando la contaminación atmosférica a partir de la emisión, acumulación y mezcla de dichos contaminantes en el aire (Ramos, 2011Ramos, G. C. D. 2011. Petróleo, medio ambiente, cambio climático y seguridad: Macondo, otra advertencia más. Nómadas. Critical Journal of Social and Juridical Sciences, 30.).

Residuales líquidos

Los efluentes de terminales de crudo y productos del petróleo consisten de aguas residuales de procesos y aguas servidas. Las aguas residuales de procesos provienen principalmente del drenaje de fondo de tanques y escurrimientos de aguas pluviales contaminadas, incluyendo el agua con hidrocarburos de fugas de tanques y derrames recogidos en áreas de contención secundarias. Otras posibles fuentes son aguas contaminadas con hidrocarburos del lavado de carros cisternas y aguas residuales del proceso de recuperación de vapor.

La infiltración de agua de lluvia, la condensación de humedad del espacio de vapor del tanque y el agua presente en el producto mismo pueden contribuir a la presencia de agua en los tanques de producto almacenado. El agua que se separa y sedimenta en el fondo del tanque se debe drenar periódicamente y resulta un efluente líquido de aguas oleosas (Bernal & Cáceres, 2022Bernal, J. L. & Cáceres, C. A. 2022. Diseño de un proceso de separación para el tratamiento de agua contaminada con hidrocarburos y orgánicos solubles. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería.).

Desde el inicio del empleo de hidrocarburos, la presencia de agua durante el proceso de explotación-producción se percibe como un mal necesario. Aunque se empleen las mejores técnicas de manejo, los niveles de generación de agua residual se incrementan hasta alcanzar límites que dificultan una disposición final segura. Así mismo, es difícil cumplir con las especificaciones técnicas, físico-químicas, respecto a las características de carga del sistema donde será dispuesta (Díaz et al., 2022Díaz, R. Y., Mendiola, L. L., González, S. A., Navarro, S. Y., acosta, D. S. & Chao, R. C. 2022. Biofiltración de efluentes líquidos de la industria petrolera con materiales naturales. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 43: 12-24.), por lo que estas son tratadas para cambiar su composición física, química o biológica, convirtiéndolas en sustancias más inocuas o que se pueden reutilizar (Spenagroup, 2016SPENAGROUP. 2016. Tratamiento de Aguas Residuales en la Industria del Petróleo [Online]. Perú. Available: https://spenagroup.com/tratamiento-aguas-residuales-industria-petrolera/ [Accessed 9 de febrero 2023].). Una vez tratadas deben cumplir con normas como la NC 27: 2012 Vertimiento de aguas residuales a las aguas terrestres y al alcantarillado- especificaciones y la NC 521: 2007 Vertimiento de aguas residuales a la zona costera y aguas marinas- especificaciones que regulan el vertimiento de las aguas residuales generadas por la actividad socioeconómica según el cuerpo receptor.

Residuales sólidos

Uno de los principales motivos del deterioro del medio ambiente son los residuos sólidos, debido a que su impacto es significativo y en el caso de la industria petrolera es aún mayor (Vargas, 2020Vargas, G. L. D. 2020. Impactos ambientales de la producción petrolera en Colombia y su relación con la innovación tecnológica en los últimos quince años. Fundación Universidad de América.) pues se generan distintos tipos de residuales entre los cuales se encuentran aquellos acumulados en el fondo de los tanques de almacenamiento de petróleo. Estos residuales comúnmente llamados lodos sufren un envejecimiento que es gobernado por tres tipos de procesos: físicos, tales como evaporación, disolución y emulsificación; químicos, como oxidación química o fotoquímica; biológicos, como la degradación aeróbica y anaeróbica. En estos residuales también se encuentran una gran variedad de sólidos tales como metales pesados, arena, arcilla, productos corrosivos y residuos de catalizadores, lo que provoca que la carga contaminante que contienen estos desechos sea sustancialmente elevada.

Los métodos de limpieza de tanques de almacenamiento de petróleo se realizan a partir de la NC 819: 2017 Manejo de fondaje de tanques de almacenamiento de petróleo y sus derivados que establece los procedimientos y conductas a seguir (NC, 2017NC 2017. NC. 819 :2017 Manejo de fondaje de tanques de almacenamiento de petróleo y sus derivados. Cuban National Bureau of Standards La Habana, Cuba.). Para estos trabajos se requieren el uso extensivo de trabajo manual en el interior de éstos mediante el empleo de palas (Ramírez et al., 2023Ramírez, P. M., Cerezo, N. A., Pastor, F. A., Otero, M. M. & Ballesteros, P. P. 2023. Determination of requirements for the improvement of occupational safety in the cleaning of vertical tanks of petroleum products. Safety, 9, 6.), sin embargo, se ha tratado de reducir la exposición del personal a elementos tóxicos mediante la utilización de diversas tecnologías. Las diferentes alternativas que se han desarrollado con el objetivo de extraer estos residuales, incluyen en algunos casos, la recuperación del valor energético de estos desechos. Una de las tecnologías aplicada con frecuencia en estos procesos, es la inyección de vapores calientes para disminuir la viscosidad del lodo que se encuentra en el interior de los tanques lo que facilita su extracción. Posteriormente, se aplican chorros a presión con determinada relación agua/solvente (diesel), o tensoactivos para emulsionar los hidrocarburos, proceso que se realiza mediante recirculación continua hasta que estos residuales son bombeados hacia otro tanque donde se realiza la separación de fases mediante sedimentación. El agua es trasladada a un sistema de tratamiento de residuales líquidos y la fase orgánica es recuperada y reintroducida en el proceso de refinación. Típicamente el 10 % del volumen de lodo permanece en el fondo del tanque como un residuo semisólido (Companioni et al., 2013Companioni, D. E., Álvarez, G. J. A. & Díaz, D. M. A. 2013. Sistemas de tratamientos de residuos sólidos petrolizados.).

Una vez obtenido el residual sólido se le realiza tratamientos por cualquiera de los siguientes procesos: biodegradación, emisión, percolación, drenaje superficial u otros. En los últimos años se ha prestado mucha atención a los métodos biológicos y las combinaciones de estos con tratamientos químicos; tanto para la disposición final de residuos industriales como para la recuperación de sitios contaminados. Estos métodos biológicos se conocen genéricamente como procesos de biorremediación y tienen como objetivo el aprovechamiento y optimización de las capacidades biodegradadoras naturales. En el caso específico de la biorremediación de los lodos petrolizados, después de ser extraídos de los tanques de almacenamiento de combustible mediante una tecnología conveniente, es montado el sistema de tratamiento que incluye su mezclado con la tierra, nutrientes, y agua. Los procesos de biorremediación tienen entre sus características las ventajas de ser altamente eficientes, de bajo costo de aplicación, con niveles estándares de eficacia y con la singularidad de que para una misma técnica existen varias alternativas para mejorar y optimizar su desempeño, permitiendo incluso la realización de ensayos experimentales previos para determinar la aplicación de la mejor variante para su desarrollo a gran escala (Companioni et al., 2013Companioni, D. E., Álvarez, G. J. A. & Díaz, D. M. A. 2013. Sistemas de tratamientos de residuos sólidos petrolizados.).

Productos químicos en desuso y caducos

Las sustancias químicas son ampliamente usadas en diferentes procesos productivos y aplicaciones de la vida moderna, por tanto, su uso se ha generalizado (Navarro et al., 2022aNavarro, S. Y., Rivas, T. L., Chao, R. C., Cañete, P. C. C. & Díaz, R. Y. 2022b. desarrollo y aplicación de alternativas para reducir productos químicos ociosos y caducados en la industria petrolera. Centro Azúcar, 49: 31-40.). El crecimiento en los sectores y mercados industriales que hacen un uso intensivo de ellas, como el sector petrolero, sigue impulsando el crecimiento de los mercados de las mismas (Navarro et al., 2020Navarro, S. Y., Rivas, T. L., Cañete, P. C. C., Romero, S. R. & Soroa, B. M. R. 2020. Propuesta general de alternativas de manejo para los productos químicos en desuso y caducados. Tecnociencia Chihuahua, 14: 451-451.). Un número importante de ellas son consideradas peligrosas debido a propiedades o características que pueden afectar el ambiente y los seres vivos. La acumulación de productos químicos ociosos y caducados (PQOC) en la industria petrolera es un problema que data de varios años, por lo que se hace necesario definir y aplicar opciones de manejo que permitan la disminución de los riesgos asociadas a estas sustancias (Navarro et al., 2022bNavarro, S. Y., Rivas, T. L., Chao, R. C., Cañete, P. C. C. & Díaz, R. Y. 2022b. desarrollo y aplicación de alternativas para reducir productos químicos ociosos y caducados en la industria petrolera. Centro Azúcar, 49: 31-40.).

Los productos químicos caducos son considerados desechos peligrosos, los que se manejan según la Resolución No. 253/2021 del Ministerio de Ciencia Tecnología y Medio Ambiente (CITMA) Reglamento para el manejo de los productos químicos peligrosos de uso industrial, de consumo de la población y de los desechos peligrosos, que tiene como objetivo, establecer el control sobre las acciones de manejo de los productos químicos peligrosos industriales y de consumo de la población, así como de los desechos peligrosos que se generen en el país bajo el principio de reducir al mínimo posible los riesgos que puedan ocasionar a la salud humana y al medio ambiente (CITMA, 2021). Su manejo abarca las etapas siguientes: aplicación de estrategias de prevención de la generación en las fuentes de origen, generación, recolección, clasificación, transporte, almacenamiento, aprovechamiento económico (reciclaje, reúso), tratamiento y disposición final. El tipo de tratamiento a aplicar dependerá, entre otros factores, de las características y peligrosidad de los productos químicos, así como de la posibilidad de recuperación, reutilización o reciclado, que para ciertos productos resulta muy aconsejable (Navarro et al., 2022bNavarro, S. Y., Rivas, T. L., Chao, R. C., Cañete, P. C. C. & Díaz, R. Y. 2022b. desarrollo y aplicación de alternativas para reducir productos químicos ociosos y caducados en la industria petrolera. Centro Azúcar, 49: 31-40.).

Para lograr una gestión racional de los productos químicos y los desechos son requisitos previos brindar un mejor acceso a información sólida para los trabajadores, consumidores y comunidades y fomentar la comprensión de esa información. Los trabajadores solo pueden protegerse si tienen acceso a información sobre seguridad y peligros químicos.

Gestión ambiental

Las expectativas de la sociedad en cuanto a desarrollo sostenible, transparencia y responsabilidad y rendición de cuentas han evolucionado dentro del contexto de legislaciones cada vez más estrictas. Existen presiones crecientes con relación a la contaminación del medio ambiente, uso ineficiente de recursos, gestión inapropiada de residuos, cambio climático, degradación de los ecosistemas y pérdida de biodiversidad (Isaac et al., 2017Isaac, G. C. L., Gómez, B. J. & DíaZ Aguirre, S. 2017. La integración de herramientas de gestión ambiental como práctica sostenible en las organizaciones. Revista universidad y sociedad, 9:27-36.). Esto ha conducido a que las organizaciones adopten un enfoque sistemático con relación a la gestión ambiental.

La gestión ambiental es el conjunto de acciones y estrategias mediante las cuales se organizan las actividades antrópicas que influyen sobre el ambiente con el fin de lograr una adecuada calidad de vida previniendo o mitigando los problemas ambientales. Partiendo del concepto de desarrollo sostenible se trata de conseguir el equilibrio adecuado para el desarrollo económico, crecimiento de la población, uso racional de los recursos y protección y conservación del medio ambiente. Es un concepto integrador que abarca no solo las acciones a implementarse sino también las directrices, lineamientos, y políticas para su implementación (Massolo, 2015Massolo, L. A. 2015. Introducción a las herramientas de gestión ambiental, Editorial de la Universidad Nacional de La Plata (EDULP.).

A través de una gestión ambiental integral se identifican los problemas ambientales y se encuentra soluciones para dichos problemas. Plantea y establece objetivos ambientales para reducir el impacto ambiental de una organización. Garantiza que todos los empleados sigan el programa de concienciación ambiental. Revisa las tecnologías existentes y trata de hacerlas sostenibles. Identifica, desarrolla e implementa políticas relacionadas con el desarrollo sostenible (Guédez et al., 2003Guédez, M. C., de Armas, H. D., Reyes, G. R. & Galván, R. L. 2003. Los sistemas de gestión ambiental en la industria petrolera internacional. Interciencia, 28:528-533.).

Al desarrollar un plan de gestión ambiental, debemos tener en cuenta algunos principios fundamentales de la política ambiental, de los cuales podemos mencionar:

Entre las distintas herramientas e instrumentos de la política y la gestión ambiental se encuentran los Sistemas de Gestión Ambiental (SGA) que es aquella parte del sistema general de gestión que comprende la estructura organizativa, las responsabilidades, las 16 prácticas, los procedimientos, los procesos y los recursos para determinar y llevar a cabo la política ambiental (Massolo, 2015Massolo, L. A. 2015. Introducción a las herramientas de gestión ambiental, Editorial de la Universidad Nacional de La Plata (EDULP.).

Su implantación se realiza según lo establecido en la norma ISO 14001 que constituye una de las normas más conocidas de la serie ISO 14000, además de ser la única norma certificable del grupo. Sin embargo, cabe aclarar que dicha serie es un conjunto de más de 25 normas que cubren otras áreas como auditorías ambientales, declaración ambiental, análisis del ciclo de vida, comunicación ambiental, verificación de gases de efecto invernadero, entre otros. Estas normas son herramientas que las organizaciones pueden utilizar para hacer gestión ambiental, para administrar las relaciones que existen entre las actividades de la organización y su entorno (Massolo, 2015Massolo, L. A. 2015. Introducción a las herramientas de gestión ambiental, Editorial de la Universidad Nacional de La Plata (EDULP.).

El modelo de gestión de la norma ISO 14001:2015 se basa en el principio de mejora, cuyo propósito es mantener los niveles actuales de desempeño y prever los cambios necesarios para que la organización responda a las dinámicas del entorno. Esta norma especifica requisitos que permiten que una organización logre los resultados previstos que ha establecido para su sistema de gestión ambiental (NC, 2015NC 2015. Norma Cubana (NC ISO): 14001: Sistemas de Gestión Ambiental-Requisitos con orientación para su uso. ONN La Habana.).

De acuerdo a los estudios desarrollados por Heras (2013) y Ejdys (2016), los factores cruciales durante el proceso de mejora del SGA se encuentran relacionados con aspectos tales como el direccionamiento estratégico organizacional, la cultura organizacional, el compromiso de la alta dirección, la integración con otros sistemas de gestión y programas ambientales, la motivación y el compromiso del personal, los mecanismos de evaluación y los recursos financieros (Alzate et al., 2018Alzate, I. A., ramírez, R. J. & Alzate, I. S. 2018. Modelo de gestión ambiental iso 14001: evolución y aporte a la sostenibilidad organizacional. Revista chilena de economía y sociedad, 12.).

Una de las principales preocupaciones, tanto de las empresas que integran la industria del petróleo como de los estados y las organizaciones internacionales, es la de evitar posibles accidentes que dañen el medio ambiente (Morales, 2020Morales, V. M. P. 2020. Mejora del Sistema de Gestión de Seguridad, Salud Ocupacional y Medio Ambiente enfocado en incrementar la sostenibilidad de una empresa. Universidad de Piura.). La industria petrolera en particular, realiza numerosos procesos que generan consecuencias directas en el entorno, en especial emisiones atmosféricas, efluentes líquidos y desechos sólidos y peligrosos. Es por esto que en el ámbito internacional y en los últimos años, estas empresas han comenzado a preocuparse por los problemas ambientales, buscando la forma de minimizar los impactos que, sobre el ambiente, las comunidades y las personas generan los procesos que sostienen nuestra forma de vida (Guédez et al., 2003Guédez, M. C., de Armas, H. D., Reyes, G. R. & Galván, R. L. 2003. Los sistemas de gestión ambiental en la industria petrolera internacional. Interciencia, 28:528-533.). Las organizaciones se encuentran forzadas a trascender y asumir la gestión ambiental como parte de su modelo de negocio, de manera de alcanzar el éxito y considerar la implementación del sistema de gestión ambiental como parte integral de una estrategia de negocio en la búsqueda de la generación de valor para las partes interesadas. En este sentido, el compromiso de la organización con las partes interesadas resulta ser un aspecto fundamental para afrontar los cambios del entorno y conducir a la sostenibilidad de la organización (Alzate et al., 2018Alzate, I. A., ramírez, R. J. & Alzate, I. S. 2018. Modelo de gestión ambiental iso 14001: evolución y aporte a la sostenibilidad organizacional. Revista chilena de economía y sociedad, 12.).