Contaxiar ou non contaminar, sangría do cadmio

2007/06/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Osasuna
• Ingurumena

Non é moito tempo que o cadmio entrou na sociedade, pero foi suficiente paira contaxiar cadmio e envenenar á xente. Neste sentido, está claro que é un elemento a ter en conta e a ter moito coidado.

XIX. Friedrich Strohmeyer descubriu por primeira vez o cadmio a principios do século XX en Alemaña. Ao quentar o carbonato de zinc que contiña impurezas, viu que cambiaba de cor, algo que non lle ocorría ao puro e descubriu nesas impurezas o cadmio. O nome tamén o recibe do latín cadmia do carbonato de zinc. Durante cen anos, Alemaña foi a única produtora mundial de cadmio.

O cadmio obtense como produto lateral da produción doutros metais, principalmente zinc, pero tamén cobre e chumbo. Con todo, este produto de flancos non se desperdicia debido ás súas múltiples aplicacións industriais e tecnolóxicas.

De feito, o cadmio ten propiedades interesantes. Alta resistencia á corrosión, especialmente en medios alcalinos e salinos. Ademais, ten baixa temperatura de fusión e alta conductividad térmica e eléctrica. Os compostos de cadmio son moi persistentes, resisten altas temperaturas e os raios ultravioletas poden evitar a degradación de certos plásticos. Finalmente, algúns compostos de cadmio presentan propiedades semiconductoras.

Con estas propiedades, o cadmio e os seus compostos teñen diversos usos: pigmentos, estabilizantes, recubrimientos, aliaxes especiais, compostos electrónicos, etc. Pero o uso máis importante na actualidade é o das pilas e baterías de níquel cadmio (NiCd). Paira iso utilízase máis do 80% do cadmio.

De Van Gogh á enerxía solar

A primeira aplicación do cadmio foi probablemente pigmentos baseados en sulfuro de cadmio. Utilizáronse por primeira vez en 1850 e o cadmio é un elemento importante nas pinturas de Van Gogh de finais deste século.

Con sulfuro de cadmio e sulfoselenuro de cadmio pódense obter pigmentos que van desde a súa duración até o vermello vivo. Estes pigmentos son moi estables e poden soportar altas temperaturas e presións. Por iso, son de gran utilidade paira aqueles materiais que deben soportar estas condicións. Actualmente utilízanse en plásticos, cerámicas, vidros, esmaltes, etc.

Na época na que Van Gogh pintaba con cadmio, o ioduro cadmio tamén foi utilizado en medicamento paira tratar diversas enfermidades, aínda que o cadmio era moi tóxico. Daquela época é tamén a primeira pila de níquel cadmio. Foi inventada polo sueco Waldemar Jungnerr en 1899. Con todo, o éxito desta pila veu máis tarde e, naquela época, o cadmio utilizouse principalmente como recubrimiento anticorrosivo paira o aceiro.

Na actualidade, o aceiro, o aluminio e outros metais recúbrense de cadmio cando se pretende conseguir una resistencia á corrosión e una lubricidad ou baixa fricción. Ten varias aplicacións eléctricas e electrónicas que requiren alta resistencia á corrosión e baixa resistencia á electricidade.

Tamén se utiliza en aliaxes especiais nas que o cadmio utilízase en pequenas cantidades paira mellorar as propiedades físicas, mecánicas ou electroquímicas de aliaxes baseadas en cobre, estaño, chumbo e zinc.

Éxito de baterías de NiCd. Chegou a partir de mediados do século XX e, sobre todo, a partir da década dos 90, con pilas recargables. A finais desa década producíanse mil millóns e medio de pilas e baterías ao ano.

As pilas e baterías de NiCd teñen no cátodo hidróxido de níquel e no ánodo o hidróxido de cadmio. Son moi versátiles. Por unha banda, hai baterías. Son habituais en trens e avións paira obter enerxía de partida e de emerxencia. Tamén son aptas paira vehículos eléctricos cunha boa proporción peso/enerxía. Tamén se utilizan en dispositivos portátiles como portátiles, móbiles, etc. Doutra banda, as pilas NiCd son reutilizables e pódense utilizar en calquera dispositivo con pilas.

Na actualidade, as propiedades semiconductoras de varios compostos de cadmio teñen cada vez máis aplicacións tecnolóxicas. O teluro de cadmio e o sulfuro de cadmio, por exemplo, utilízanse paira a fabricación de módulos fotovoltaicos de placas solares. O telururo de cadmio, ademais de ser un semiconductor, é totalmente compatible co espectro da luz solar; o sulfuro de cadmio ten propiedades semiconductoras, e grazas á súa transparencia os raios solares poden atravesalo perfectamente paira chegar á capa de teluro de cadmio.

Intencional ou involuntariamente

En todas estas aplicacións utilízase de forma específica o cadmio aproveitando as súas propiedades. Pero ademais, o cadmio está presente noutros produtos, non polo seu uso propio na fabricación, senón como impurezas. Pode estar presente no zinc, cobre e chumbo, no ferro e no aceiro, así como en combustibles fósiles (hidrocarburos, gas natural, carbón, madeira), cemento e fertilizantes de fosfato.

Ademais, estes últimos están máis relacionados coa contaminación por cadmio. Segundo un estudo, o 40% do cadmio que chega ao ser humano provén do uso de fertilizantes de fosfato e o 20% dos combustibles. Os produtos que se fabrican con cadmio achegan un 2,5% como a produción de cemento.

A combustión de combustibles, a fabricación de cemento e a industria de metais xeran emisións de cadmio ao aire e á auga. O uso de fertilizantes de fosfato, en cambio, produce contaminación de chans e augas. Con todo, aínda que un produto, calquera, termine en vertedoiro ou incinerador, este cadmio finalmente será vertedura e contaminará as terras e augas adxacentes.

Sen beneficio paira a vida

E o cadmio, biológicamente, non necesitamos os seres vivos para nada. Coñécese o caso dun só vivente ao que lle é útil o cadmio. Parece ser que algunhas diatomeas, co zinc moi escaso no medio no que viven, utilizan como substituto o cadmio. Pero o cadmio é tóxico paira o resto da vida.

En humanos e outros moitos animais, o cadmio acumúlase no corpo, sobre todo no fígado e os riles. Así, a acumulación de cadmio pode causar danos renais e reducir a reabsorción de certas moléculas, como proteínas, glicosa e aminoácidos.

Doutra banda, tamén é prexudicial paira os ósos, xa que afecta o metabolismo do calcio. Así, os ósos abrándanse (osteomalacia), perden masa e debilítanse (osteoporose). Isto provoca dor de costas e articulacións, aumentando o risco de fractura ósea.

Ademais, a Axencia Internacional paira a Investigación do Cancro (IARC) clasifica ao ser humano como carcinógeno e varios estudos relaciónano co cancro de pulmón e outros. Parece que ademais de provocar mutacións xenéticas bloquea o sistema de reparación destas mutacións.

Verduras 'enriquecidas' con cadmio

Na actualidade, paira a maior parte da poboación, a principal fonte de cadmio son os alimentos. De feito, os fertilizantes de fosfato son moi utilizados na agricultura e contamínanse con cadmio, tanto as terras como as verduras. Con todo, en xeral, non é preocupante a cantidade de cadmio que se inxere cos alimentos. Actualmente, a media diaria de consumo é de 10-25 g de cadmio, podendo ser de 60-70 g/día, segundo a Organización Mundial da Saúde.

No caso dos fumadores, con todo, o tabaco pode duplicar a cantidade de cadmio inxerido. E é que, aínda que o tabaco non ten en por si máis cadmio que outras plantas, absórbese moito máis nos pulmóns que no aparello dixestivo. Segundo diversos estudos, o 50% do cadmio inhalado pode ser absorbido nos pulmóns, mentres que no caso do cadmio inxerido a través dos alimentos, a porcentaxe adoita ser do 5%.

Doutra banda, o persoal que traballa con produtos que conteñen cadmio debe ter máis coidado e traballar debidamente protexido. O risco tamén pode aumentar nas proximidades das industrias que emiten cadmio. Con todo, a pesar de que nos anos 50 e 60 a industria emitía bastante cadmio, desde entón adoptáronse medidas que diminuíron considerablemente.

Varios gobernos están a adoptar medidas paira combater a contaminación do cadmio. A Unión Europea, por exemplo, ten en vigor diversas normativas paira reducir o uso do cadmio. En 2002 elaborou a Directiva de baterías e pilas que regulou que as pilas non poden ter máis do 0,002% do seu peso e que as pilas e baterías utilizadas deben ser recollidas e recicladas. Como consecuencia destas normativas, moitos produtores desprazáronse a países sen fronteiras, sobre todo China e Xapón. En 2004, por exemplo, só en China, producíronse 800 millóns de pilas, un 20% máis que o ano anterior. A nivel mundial, o consumo de pilas creceu de forma ininterrompida nos últimos 15 anos.

E non só pilas, tamén o cadmio prodúcese cada vez máis no mundo --China e Xapón son os principais produtores -. En 2005 producíronse 19.400 toneladas de cadmio, 700 toneladas máis que en 2004.

Ademais, non hai que esquecer que o cadmio é un produto lateral na explotación doutros metais. E que a medida que se vaian extraendo estoutros metais tamén se procederá á extracción do cadmio. Si este cadmio non se utilizase para nada, sería un residuo moi contaminante. Por tanto, hai que darlle algunha solución.

Sen queimar con lume

O uso do cadmio non significa nin quere que deba contaminarse. Non todo é branco ou negro e o cadmio pode ofrecer cores moi vivas, senón preguntar a Van Gogh.

Está claro que o cadmio pode causar moito dano e é perigoso. Pero tamén é posible usalo ben. Ninguén se contamina polo uso de pilas de NiCd e si recollémolas son reciclables. Ademais, ao ser recargables, ten en conta o número de pilas dun só uso que se poden substituír. O problema xorde cando estas pilas acaban no vertedoiro. Lamentablemente, cada ano tíranse 2.000 toneladas de cadmio ao lixo, nas pilas.

Con estas 2.000 toneladas de cadmio vertidas ao lixo, pódense alcanzar os 30 mil millóns de watts --15 nas centrais nucleares– nas células fotovoltaicas. Nestas células, o cadmio está atrapado de forma segura por un período duns 20-30 anos. Despois, este cadmio é totalmente reciclable. Ao longo destes anos pódese obter electricidade de forma limpa. Lembrar ademais que esta electricidade obtida con enerxía solar utilízase paira alimentar vehículos eléctricos con batería NiCd. Estes vehículos non queimarán combustible. Cantos cadmios poderían evitarse?

Bo, á fin e ao cabo parece que un bo uso pode contribuír a contaminar menos. Contaminar ou non contaminar está nas nosas mans.