viernes, 24 de noviembre de 2017

Por qué no al metano.


En asunto como la energía la política tiene mucho que decir, el comercio también, pero quizá los que más deberían hablar, al menos de entrada, serían los científicos. Y, en ese campo, sin embargo, poco se les oye.
Lo primero que hay que saber es que los combustible fósiles dan energía por combustión, de ahí su nombre: de combinarse con el O2 del aire. Todos los derivado del carbono, sea el negro carbón, el metano, CH4, el propano y butano C4H10 de la bombona, la gasolina C8H18, el fuel o el gasoil C16H34 etc. desprende siempre que arden CO2. Son, por tanto, los principales responsables del aumento no natural de este gas invernadero en la atmósfera.
El carbono, C, al no tener hidrógeno, al arder no libera agua, H2O, por lo que el 100% de su humo es CO2. Por supuesto, el C -y los restantes hidrocarburos- tienen además impurezas, algunas derivadas del azufre, que al quemarse producen SO2 , gas responsable de la lluvia ácida.
Cuando arde 1 kg de carbón libera 36 000 kJ
Cuando arde 1 kg de metano libera 55000 kJ
Cuando arde 1 kg de gasolina libera 47000 kJ
Cuando arde 1 kg de gasoil libera 46000 kJ
Pero no solo es importante el calor que se libera en la combustión. En un combustible fósil, también lo es, la cantidad de gases calientes que desprende. En los motores de explosión interna esos gases empujan los pistones que, mediante bielas, manivelas y cigüeñales transforman el movimiento oscilatorio de vaivén en movimiento circular; es decir, en energía mecánica. Por tal motivo, en un motor de combustión interna, el carbono, (finamente molido) no sería un buen combustible pues al quemarse, y no tener hidrógeno, liberaría menos gases que, por ejemplo, la gasolina. Tampoco lo es, por el similar motivo, el metano.
De ahí que, el carbono y el metano se usen sólo para producir calor. A su vez, ese calor calienta el agua hasta el vapor que propulsará, primero las turbinas, y, a continuación, las máquinas de vapor, cuya eficiencia es muy baja. Así funcionan las centrales de ciclo combinado, como la de Granadilla.
El metano no se usa, por tanto, en centrales térmicas convencionales, como la de Las Caletillas, en donde su rendimiento sería muy inferior al del fuel.
Esto no se suele decir: “El Metano que se intenta introducir en Canarias, se usará casi exclusivamente en centrales eléctricas de turbinas y ciclos combinados ”.
Su uso en el automovilismo apenas se aplica. (Había la posibilidad coches con células de combustible, en los que el hidrógeno y el metano podían dar directamente energía eléctrica sin combustión en caliente, pero esos vehículos no se han desarrollado).
Bueno, ¿y todo eso qué implica?
El asunto es que calentar el agua hasta vapor, para propulsar turbinas hasta alcanzar el régimen estacionario de revoluciones por minutos es lento. Nada comparable a la rapidez de arrancar un motor de gasoil o gasolina. Las centrales de metano pueden tardar más de 30 minutos en incorporarse al sistema.
Alcanzar el régimen estable de funcionamiento de la turbina que asegure que la generación de la electricidad la frecuencia exacta de 50 ciclos/segundo de la alterna es lento. Por eso, la REE no incorporará ese productor de electricidad a la red con agilidad, justo en los momentos con picos de demanda.
...Y, ¿ entonces qué?
Pues, Imaginemos ahora que, en el "mix" energético, hay fuentes de electricidad como parques eólicos, parques fotovoltaicos, centrales térmicas que funcionan con fuel, en motores de combustión interna y, por último, centrales de ciclo combinado de metano. Es, por ejemplo, el caso de Canarias.
Supongamos, en ese caso, un intervalo con mucho viento, tanto que la producción eléctrica es entonces mayor que la demanda de energía. En ese momento habrá que reducir la producción de energía eléctrica. Si no es así, cabe el riesgo de sobrecarga, lo que suele terminar con un apagón general.
Entonces, ¿qué se desconecta ?. En ese caso, lo que se desconecta primero de la red son las centrales térmicas de fuel, pues el motor de combustión interna Diesel se detiene y arranca con facilidad.
Pero ¿qué pasaría si sólo tuviésemos centrales de gas metano, o que la producción de éstas fuera las más importante?. Pues el asunto es bastante sencillo de entender. En este escenario debido a que las centrales de turbina cuestan mucho conectarlas al sistema, en el caso de mucho viento, paradójicamente R.E.E ordenaría parar los molinos o las centrales fotovoltaicas.
Otra posibilidad sería crear sistema de acumulación de energía , por ejemplo, mediante bombeo de agua. Eso es lo que se hace en Europa debido a la práctica imposibilidad de parar las centrales atómicas.
De ahí que, introducir el metano, no ayuda a complementar el sistema eléctrico con energías auntóctonas, como la eólica , la fotovoltaica y, en un futuro próximo, la geotérmica y mareomotriz. Todo lo contrario.
Mientras no garanticemos el 100% de la producción eléctrica sostenible y renovable, es preferible mantener las centrales térmicas de fuel, con motores de Diesel, antes que introducir centrales de turbinas, las que funcionan con metano.
En definitiva, que para hablar del mix energético es necesario conocer algo de termodinámica.
Lo demás es pura propaganda e intereses creados.
Julio Muñiz. Noviembre de 2017.

miércoles, 8 de noviembre de 2017

Descripción somera y mecanismo de las microalgas.

Descripción somera y mecanismo de las microalgas.
Las cianobacterias que hemos visto últimamente en las playas, en manchas rojizas, observamos que se encuentran formando especies de hilos, que nos recuenrdan algas pero que son realmente agrupaciones filamentosas de células cubiertas de una especie de vaina mucilaginosa.
En estas agrupaciones filamentosas, se distinguen al menos tres o cuatro tipos de células especializadas: (1) las cianobacterias vegetarivas o somáticas, propiamente dicho, que están en mayor número, células que contienen sus pigementos (clorofilas, carótenos, ficocianinas azules o ficoeritrinas rojas) con los que, entre otras cosas, ejecutan la fotosíntesis en un amplio espacio de frecuencias más allá de la luz verde. En ese proceso se une el CO2 y el H2O mediante la energía del sol para formar polímeros de alto contenido energético como el almidón, parecido al glucógeno de los mamífero, que acumulan. (2) Algunas de las células acopian gran cantidad de alimentos para formar acinetos o esporas resistentes que permitirán la reproducción no vegetativa. (3) Además de las células normales y la esporas existen unidas en el filamento (2) otras células especializadas, de mayor tamaño y con membrana celulares más gruesas, que se denominan hetercitos y que, por no tener los pigmentos verdes, azules o rojos, no fabrican sus alimentos. En cambio, los heterocitos pueden producir proteínas.. Cada heterocito tiene dos polos, nódulo o puertas por las que se unen al resto de las células, y, a través de los mismos estos heterocitos recibirán la energía en forma de ATP, ADPH etc, del resto de las cianobacterias y cederán, como veremos, el amonio para las proteínas del resto del grupo. Estas puertas impedirán la entrada de oxígeno pues si eso ocurriera el proceso de fijación del nitrógeno no se podría realizar.
En esos heterocitos, que como he dicho, no se produce oxígeno ( pues no tienen clorofila y no captan CO2), existe la proteína nitrogenasa que permite, con la energía aportada por el resto de las cianobacterias, captar el nitrógeno del aire para formar amonio.
N2 +8 NADPH = 2 NH4+ + 8NADP
Cómo vemos, este proceso exigen el consumo de gran cantidad de energía.

Las paredes de los heterocitos deben ser gruesas para impedir el contacto con el oxígeno pues éste impediría la fijación del N2 y la síntesis de NH4+, que es una reducción (lo contrario a una oxidación). El hecho de que, las agrupaciones filamentosas de cianobacterias tengan células somáticas que captan el CO2 y producen O2 como subproducto, separadas de los heterocitos que no captan el CO2 pero sí el N2 es lo que permite que ambos procesos de síntesis puedan realizarse durante el día, en fase lumínica.
Podemos considerar un cuarto tipo de células o cianobacterias especializadas, (4) que permiten el movimiento en el agua debido a que poseen en su citoplasma vasículas o capsulas hechas con proteínas permeables al gas pero impermeables al agua, capaces de llenarse de gas que, al vaciarse la harían descender a los fondos para captar, en caso de ausencia de una fuente próxima de fósforo este elemento y, en caso de haberlo captado (para fabricar parte del ATP, NADP etc y otros intermediantes energéticos), se llenaría del gas producido como subproducto de algunos procesos asociados y para ascender hasta la superficie en la que podrá captar el CO2 y N2. Estos procesos exigen una importante inversión de energía por lo que, en caso de encontrarse fuentes de fósforo superficial no utilizarían ese recurso que, además, impide tanto la fijación del CO2, por falta de luz, como la del N2 atmosférico.
Un apunte interesante es la probabilidad de que los heterocitos puedan intervenir, además de en la captación del nitrógeno en la multiplicación de las colonias mediante reproducción por fragmentación. Sabemos que la reproducción de cada una de las células se realiza mediante la replicación del ADN, tanto de manera vegetativa binaria como por espora. Pero además existe un mecanismo paralelo, similar a lo que podríamos llamar reproducción por esquejes en las plantas, pues, las agrupaciones filamentosas pueden fragmentarse por alguno de esos nódulos polares, o puertas de intercambios de nutrientes, ya que son los lugares más frágiles de la cadena o agrupación de células que forman los filamentos.
Así, cuando se produce la ruptura, ocurrirá que, de cada filamento se forman dos o más, los cuales irían, a su vez, creciendo gracias a la reproducción vegetativa de las células. En poco tiempo, podría producirse otros filamentos de similar tamaño que, a su vez, darían lugar a grandes colonias o manchas de cianobacterias.
De ahí que, es probable que, cuando el heterocito no cumpla su función habitual, a saber, la fijación del N2 atmosférico para producir amonio, quizá debido a una concentración alta de ese ión en las aguas circundantes, es probable que, entonces, pasen a cumplir el rol alternativo de ser los eslabones frágiles de las cadenas filamentosas de cianobacterias con lo que éstas, si hubiera fósforo suficiente en el medio, y poseyeran la suficiente energía acumulada en forma de almidón de cianofíceas, crecerían de manera exponencial.
De ahí que, justo en las aguas pobre en nutrientes orgánicos, debido, por ejemplo, a la contaminación tóxica por diversos agentes químicos; o como consecuencia de la destrucción de praderas de sebadales, algas y corales, o por cualquier otra causa, -circunstancias características de las aguas litorales de las Canarias, en particular las occidentales- si, a la reducida competencia con otras formas de vida, se suma la riqueza de nitratos, amonios, derivados del fósforo o la disminución de la relación N/P, a temperaturas superiores a los 23 ºC y, tal vez, por la simultánea acción catalítica de los óxidos de hierro y aluminio, las vitaminas y hormonas emitidos, en grandes cantidades, por los emisarios, se explicaría, de una manera factible, la formación de los famosos bloms o floramientos que, en este verano, ha habido en nuestras aguas litorales.
Como han demostrado especialistas, las aguas costeras de las islas tienen dificultad para su rápida dilución en las oceánicas, externas, sometidas a las corrientes y que forman capas límites laminares que rodean a las islas que se encuentran en su paso. Además, simplemente teniendo en cuenta que la densidad de las aguas residuales es menor que la del mar, estos nutrientes y catalizadores en vez de descender ascienden.
Por ello, si en esas aguar relativamete someras pero pobres seguimos echando fósforo y otros cationes, espcialmente el Fe2+, aniones y moléculas orgánicas no sería de extrañar que en años sucesivos estos fenómenos se reprodujeran.
La aceleración de la vida en el Mar de Las Calmas, en El Hierro, después de la erupción del volcán submarino, Tagoror, se debe, en gran medida, al aporte de oligoelementos como el Hierro. También, en las islas occidentales y Lanzarote, con eventos volcánicos recientes, la magnetita de las arenas negras aportan a las aguas litorales importantes concentraciones de este elemento que, combinado con el fósforo, pueden explicar estos afloramientos explosivos.
La desaparición de los sebadales, sumideros naturales del exceso de fósforo, es la causa de (A) la desaparición de las especies que, hasta ahora, competían con la especie Thichodesmium e. (B) el aumento de [PO4(3-)] medio de las aguas próximas al litoral.
No nos olvidemos de separar la paja del gano y no echemos la culpa de estos desagradables afloramientos sólo al cambio climático. Con toda seguridad, en ambiente oligotrópicos como los isleños, sin el aporte de esos nutrientes y elementos catalizadores estos blooms no se producirían en la forma en que en este año se han producido.
Julio Muñiz, 7 de noviembre de 2017.

lunes, 6 de noviembre de 2017

El agua de los emisarios submarino flota.

Un emisario submarino y una chimenea son elementos ideados para diluir los contaminantes en el seno del mar y la atmósfera respectivamente.
Por supuesto que hay diferencias importantes, principalmente que la comprensibilidad del líquido es muy baja, prácticamente cero, mientras, en cambio, los gases pueden comprimirse fácilmente.
Pero si los caudales de los efluentes salen con la velocidad adecuada, y el emisario está diseñado adecuadamente, estos efluentes salen de tanto de las chimeneas como de los emisarios marinos formando plumas, regiones más o menos cerradas en las que, debido a las fuerzas internas y las tensiones superficiales, los humos y las aguas residuales se mantienen durante tiempo sin mezclarse con el fluido del medio en el que se dispersan: agua de mar o atmósfera.
Las plumas de humos y de aguas residuales tienen flotabilidad, es decir, la tendencia de subir debido, fundamentalmente, a su menor densidad. En el caso de los gases, esta densidad depende casi exclusivamente de la temperatura del interior de la pluma de humo. Cuando sea superior a la externa la pluma sube; hasta que su temperatura, que desciende a mediada de que el volumen de la pluma aumenta -situación adiabática- , se iguala a la del exterior. 

Flotabilidad = Kx(densidad agua mar - densidad agua residual)/densidad agua mar 
Donde K es una constante para cada emisario, situación....

En el caso de disoluciones líquidas, en particular las aguas residuales y el agua del mar, la densidad depende fundamentalmente de la salinidad y de la temperatura. Como regla generales, las aguas residuales o de saneamiento suelen ser menos densas que las del mar. En cambio, las aguas de rechazo de las desaladoras son más densas que las marinas. La temperatura para las aguas residuales en Canarias en relación a las aguas marítimas no es un factor que, en primera aproximación sea muy relevante en la manera que sale la pluma del emisario.
Otro aspecto importante para saber cómo es la forma y el comportamiento de la pluma del fluido es la forma y área de la boca del emisario. Esta forma y superficie son las que regulan la velocidad con la que los humos o las aguas salen de las chimeneas o de los emisarios submarinos respectivamente.
Cuando la superficie de la boca es mayor la velocidad con la que salen los fluidos es menor. Con bajas velocidades se consiguen plumas más estables pues se cumplen los requerimientos del régimen laminar (Módulo de Reynols <2000; Re=ρv D / μ) . En el caso de que no hubieran corrientes de marinas y el emisario fuera una tubería de boca circular podríamos considerar que los efluentes subirían formando una especie de cono cuya base, si no hay oleaje, sería un circulo en la superficie del mar. Si, en cambio, hubiera una corriente submarina lateral esta especie de cónica se proyectaría hacia el sotavento de la corriente formándose, en la superficie una intersección o base cuya forma sería la de una especie de elipse. 

 Las manchas superiores, a medida de que el emisario continua aportando contaminantes, en especial nutrientes, mantienen relativamente constantes sus concentraciones pues simultáneamente  se efectua la dilución  progresiva a lo largo de la superficie del mar, a la vez que las sales y otros sólidos dispersos, no solubles, descienden en forma de lluvia.
Esas proyecciones superficiales o manchas de contaminantes y nutrienes pueden ser fuente para el desarrollo de especies que encuentren en las mismas los nutrientes como fósforo, nitratos, amonios, hierro, vitaminas etc que puedan favorecer la producción de blooms de cianobacterias, microalgas, algas o cualquier otra especie que esté favorecida por la eutrofización. y no le afecten los tóxicos que suelen acompañar a estos efluentes residuales.



lunes, 16 de octubre de 2017

Vórtices de Von Kármàn, las corrientes recirculantes insulares y la dificucltad de dilución de los emisarios.

Vórtices de Von Kármàn, las corrientes recirculantes insulares y la dificucltad de dilución de los emisarios.
Las aguas de las islas Canarias son pobres en nutrientes, en particular las islas occidentales. Hay en general poca competencia lo que favorece la diversidad de especies pero con escaso número de ejemplares cada una.
En la fotografía desde un satélite de la Nasa se muestra cómo la islas occidentales, en particular Tenerife y el Hierro, y Lanzarote tienen aguas litorales diferentes a las restantes islas orientales: Gran Canaria y Fuerteventura. Es apreciable la diferencia en concentraciones de nutrientes orgánicos, procedentes de la fotosíntesis, siendo, Gran Canaria, Fuerteventura y la costa sahariana algo más abundantes en fitoplacton. Es decir, la foto muestra zonas coloreadas en verde, amarillo y naranja que indican niveles relativamentes altos en clorofilas debidos especialmente a fenómenos de upwelling : ciclos de convección térmica con aguas ascendentes desde los fondos, ricos en nutriente, asociados a la corriente fría de Canaria próxima la costa sahariana.
Esta mayor concentración de vida hace que especies como la cianobacteria Trichodesmium Erithraeum le cueste más competir en las aguas próximas a estas islas, en particular el sur de Gran Canaria y Fuerteventura. No ocurre, sin embargo, lo mismo en las litorales tinerfeños y de las restantes islas occidentales y Lanzarote en la que en varias ocasiones han hecho presencia los HABs. En estos casos, hay cantidad suficiente de P -y quizá Fe y vitaminas del grupo B- como para que se produzcan los blooms que, aún en el mes de octubre, perseveran tras cuatro mese en nuestras playas.
En el sur de Gran Canaria se observa un vórtice de T. Von Kármàn, en este caso que gira en el sentido antihorario que impulsa esas corrientes de agua fría, como si fuese un ciclón de baja presiones, desde las profundidades del mar. Estos vórtices se producen cuando la relativa constante corriente de Canarias choca contra las islas, las rodeas y forman, detrás de los obstáculos turbulencias que, de manera alternativa y con frecuencia aproximada de 3 a 4 días, pasan de ser ciclónicas a anticiclónicas, aflorando aguas frías ricas en nutrientes pasando, a continuación, al fenómeno contrario reduciéndose en la superficie marina la concentración de nutrientes.
Estas corrientes crean en torno a las islas unos filetes de mar que, debido al régimen laminar de la corriente oceánica externa, se mantienen recirculando en torno a las islas. Ello hace que los procesos de dilución de las aguas litorales en el océano sean muy lentos, causa por la que, los contaminantes emitidos por emisarios, las aguas agrícolas y los lixiviados de basureros no se diluyan de forma adecuada.
Por ese motivo, y como regla general, los emisarios marinos que puedan diluir las aguas de sanemaiento e industriales de forma rápida y eficiente, deberían superar esa zona marítima adosada a la costa, lo cual implicaría tener longitudes de unos 500 metros, lo cual, en la mayoría de los casos no se cumpla.
En esta zona marítimas asociados a la costa, en la que en general descargas la totalidad de los emisarios con aguas dulces, a la salida de cada uno de los mismos se forma una pluma de sentido vertical,  y ascendente de aguas que, debido a su menor contenido en sales, es de menor densidad y, por tanto de mayor flotabilidad, elevándose, en los días de bajo oleaje, en forma estable cónica hacia la superficie. En geneal, en esos días de calma, la pluma de agua contaminadas es bastante estable por lo que en la superficie, es decir en la base del cono invertido, encontramos más contaminantes, en particular fósforos en sus diversas modalidades, que en las zonas que lo rodean. Son justamente esas zonas superficial, de mayor temperatura e irradiación en las que, con preferencia y debido a la concentración de P, Fe y quizá vitaminas y otros posibles catalizadores,  se producirán los blooms de cianobacterias y, en su caso, algas microscópicas

jueves, 14 de septiembre de 2017

Procedimiento analítico del fósforo en las aguas de Tenerife.

Durante años he medido el fósforo total en las aguas costeras en varios puntos de Tenerife. En concreto, en Las Teresitas, en la Playa playa de Valleseco,  en el muelle junto al Castillo Negro en Santa Cruz, en La playa de Los Roques del Realejo, en la Playa junto a la avda. Marítima de La Punta del Hidalgo, en la Playa del Socorro, delante de la ermita, en Güimar, en el puerto de Radazul y también en diversos puntos   alejados de la costa en alta mar. Las medidas se han realizado cogiendo aguas siempre a una profundidad de 10 cm de la superficie en botella oficial, lavada con agua destilada calidad milipore, de la que  luego se elimina el aire.
Los análisis se hacían mediante colorimetría por absorción molecular a 680 nm, ajustando las muestras con ácido ascórbico y HCl, ajustando el PH a 6.5 con KOH y añadiéndole a la muestra molibdato amónico con el que el anión fosfato da un complejo azul que absorbe entre 650_680 nm..Se mide la absorción primero de la muestra sin irradiar, de la que calculamos la absorción molecular y luego, irradiando la misma durante 1 hora con una lámpara de mercurio de 1000 W que produce luz UV entre 200-250 nm. La absorción de la muestra tratada correspondería al fósforo total, medido como anión ortofosfato,  ya que el fósforo orgánico y los fosfonatos se descomponen por la radiación ultravioleta liberando PO4 (3-).
Los datos se comparan con los de una recta de absorción molecular realizada con estándares de ácido ortofosfóricos de 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0,4, 0.5 mg/L las que se han normalizado igual que el problema con ascórbico, HCl, y KOH.  A estos estándares se le añadió la misma cantidadn del (NH4)2MoO4.
Todas las medidas del analito obtenido de  las aguas próximas a la costa siempre dieron valores positivos,  con concentraciones de  fósforo comprendidas  entre 0.1 a 0.3  ppm. En cambio, las medidas del P hechas en las aguas alejadas 1 km de la costa no detectaba fósforo por este método.
Por eso, y luego de más de 12 años midiendo el fósforo  en los puntos indicados de la costa de Tenerife puedo afirmar que "este elemento se localiza a lo largo de todo el año en cantidadesn apreciables en el agua del mar próximo a la costa y no es apreciable, en cambio, con carácter general, a distancias alejadas de la misma, y mediante el mismo método analítico".
Las concentraciones de P en los emisarios siempre han dado valores de P total superiores a 10 ppm, incluyéndose las aguas depuradas en el EDAR de Santa Cruz y el del Puerto de La Cruz, no bajando en estos casos de 2 ppm. El espectrofotómetro que se ha utilizado es un espectrofotómetro Shidmazu UV-Visible electrónico  usando células de cuarzo de 1cm de lado y doble barrido.No se ha usado lámpara niveladora de deuterio para reducir el ruido de fondo o background.
Se ha determinado igualmente el hierro, Fe, mediante Ábsirción  Atómica, Variant con lámpara específica y llama de acetileno aire. Hemos obtenidos valores muy diversos que no permitan deducir reglas o alguna relación entre la proximidad del agua a la costa y [Fe], siendo la distribución de los resultados azarosa, quizá por la contaminación del hierro en el aire..

martes, 29 de agosto de 2017

los fosfolípidos y fosfonatos contenidos en las aguas no depuradas son la fuente más eficiente de P para el Blooms de cianobacterias en los litorales.


Las cianobacterias, como el resto de la vida,  necesitan elementos nutrientes:l  nitrógeno, compuestos ricos en carbono, azufre y fósforo.  
Las plantas y las cianobacterias pueden sintetizar hidratos de carbonos a partir del CO2 cunado hay la energía luminosa, gracias a su contenido en clorofila. Por eso, son carbotrófogas. 
Las cianobacterias de la especie Trichosdemium Erithraeum, son, además azoetrófogas, es decir, pueden captar el nitrógeno atmosférico, N2, para reducirlo a derivados del amonio NH4(+). Poseen un enzima, la nitrogenasa que la faculta para eso.
Pero, la práctica totalidad de la vida, animales, incluidos los mamíferos, plantas y bacterias necesitan azufre y fósforo, este último, en cantidades suficientes, que, de manera general, se asimila a partir del anión PO4(3-), que, en disoluciones neutras o alcalina, dan sales que, excepto las  de sodio, potasio y otros cationes alcalinos, son pocos solubles o, en la práctica, insolubles. En el mar hay suficiente azufre, en forma de sulfuros y sulfatos, S(2-), SO3(2-) y SO4(2-) que provienen de las formas gaseosas que se localizan en el aire y en el mar, gracias a la acción de los volcanes.
También los microorganismo necesitan elementos en pequeñas cantidades, los denominados oligoelementos, que aunque no se consideran nutrientes son fundamentales en algunos procesos, como la fotosíntesis y la respiración. El hierro es un ejemplo claro. También el magnesio, aunque este elemento está en suficiente cantidad en el agua del mar. 
En condiciones de pobreza de nutriente, la Trichodesmium Erithraeum (T.E.), cuando encuentra el suficiente fósforo y hierro se comporta como autótrofa, por lo que no necesita nada más para crecer, incluso, si la fuente de P y Fe es importante, cuando el agua es caliente y hay luminosidad, pueden crecer exponencialmente para formar emergencias de colonias o HABs (blooms). 
Pero ello no implica que en presencia de otros nutrientes, como nitrogenados,  materia orgánica, no se desarrollen, Ahí se establecen relaciones competitivas con otras formas de vida, pudiendo, en ocasiones, comportarse, incluso, como autrótofas o heterótrofas facultativas. 
De una manera u otra, el fósforo es uno de los elementos esenciales en su crecimiento. los otros son, la presencia de hierro, las altas temperaturas del mar y la luz intensa, que como veremos, puede tener importante contribución de radiación ultravioleta.

Un fosfolípido está construido de un glicerol, un grupo fosfato y dos cadenas de ácidos grasos (lípidos). Al grupo fosfato se le une otras moléculas como  colina, serina o hidroxi-etanoamina, y otros que a veces poseen carga eléctrica, aniones de ácidos e iones carbonios estabilizados .
Los fosfolípidos son los principales componentes de la membrana celular, así como también lo son de los liposomas. Son lípidos estructurales teniendo zonas polares y otras, en la misma molécula apolares, lo que permite la solubilidad parcial en agua y grasas. De ahí que, en las fases menos densas de las aguas fecales se encuentren cantidades apreciables de lípidos con átomos de fósforos en sus moléculas.
Estos fosfolípidos pueden ser  naturales, sintéticos como detergentes adaptados para aguas duras o semisintéticos.

El carácter doblemente polar hace que puedan mantenerse largo tiempo en el agua a la vez que disuelto en grasas. Por ello, debido a su densidad, en general inferior a 1 g/mL y a su capacidad liposoluble, en las aguas sucias se localizan en su superficie, formando parte de las natas y, en caso de oxigenación, ligados a las espumas de los detergentes.

Estos fosfolípidos cuando son irradiados por luz ultravioleta, en particular, de longitud de onda entre 200 y 250 nm, se oxida y se descomponen, según el esquema general :
R-H2PO4 + UVB(250 nm) = R-OH + PO43-
El proceso con los fosfonatos es equivalente, si bien estos derivados del H2PO2OH, son solubles y pueden ser digeridos directamente por las bacterias.
Uno de los fosfonatos más usados en la agricultura es el derivado dietílico del hidrogenotrioxofosfato(III)de aluminio.
Estos fosfanatos han sustituidos a los derivados del fosforo(V) en muchos detergentes después de la directiva del Parlamento Europeo en 2013, que limitó la concentración del ortofosfato 0,5 mg/kg de detergente y, a partir de 2017, se redujo esa concentración a 0,3 mg/kg. Los fosfanatos son digerido fácilmente por las bacterias, por lo que su eliminación de las aguas residuales es fácil. Claro, si éstas aguas no se depuran, dichos fosfanatos formaran parte de los nutrientes que eutrofizan nuestras costas litorales.
Como vemos, el fosfanato se comporta como una base de lewis pudiento establecer enlaces con cationes deficientes de electrones como el aluminio.La propiedad de la fotoxidación de los derivados organofosfórico se utiliza en los laboratorios de análisis cunatitativos para la determinación del fósforo orgánico. La muestra acuosa con fosforo orgánico se irradia durante 10 minutos con una lampara de mercurio que irradia con UV entre 220-250 nm. Luego se le añade a la muestra molibdato de amonio, se ajusta el pH y se procede a la medida de su absorbancia a 650-680 nm que se comparará con la de una recta de calibrado hecha con diferentes concentraciones de H3PO4. El complejo fósforo-molibdato es de color azul.(Análisis de Aguas.RODIER)

Las colonias de cianobacterias necesitan para su crecimiento fósforo que, por este mecanismo, se encontrarán con facilidad en las aguas superficiales y someras, cerca de emisarios de aguas fecales, en especial en días y zonas con alta radiación ultravioleta.
Considerar la relevancia de esa fuente de fósforo asimilable, dispuesta en grandes y continuas cantidades en las superficies del agua de mar cerca de las costas, es más factible y razonable que admitir que, en ambientes no oligotroficos como los de nuestro litoral, el esencial componente P sea aportado por la calima. Evidentemente, en un escenario lejano a las costas y a la actividad humana, por ejemplo Atlántico no costero, alejado de los núcleos de población, el mecanismo del polvo sahariano contaminado con las emisiones de óxido de fósforo de las refinerías marroquíes y argelinas de fosfatos, sería, como así se señala en la bibliografía un mecanismo alternativo que, en esa situación, no cuestiono. De hecho, también ese fósforo aerosol tendría, en todo caso, causa antropogénica.

Por otro lado, la incorporación del fósforo a las bacterias, mediante fosfatos de hierro o de aluminio que se encuentran en los depósitos sedimentarios en las proximidades de las bocas de los emisarios de aguas fecales es factible, ya que la profundidad de los mismos, en muchísimas ocasiones, hemos comprobado es inferior a los 50 metros.

Durante años hemos hecho análisis de contenidos de fósforo en los laboratorios del CSFP de Q.A. En Tegueste, tanto del fósforo, orgánico e inorgánico en las aguas residuales, depuradas y no y en las agua de la costa de Tenerife, a distancias entre o y 10 metros, y a la profundidad entre 0 -15 cm y en muestras obtenidas de aguas lejanas a la costa, a distancia superior a 1 km.
En el caso de las aguas del litoral próximo, las muestras siempre han dado valores superiores a los obtenidos cuando hemos medidos ese analito en aguas marinas lejana usando, en ambos casos, el método colorimétrico con la sal amónica del anión molibdato.

Si admitimos, entonces, que las grasas contaminadas por fofolípidos, que se localizan como películas superficiales de las aguas sucias vertidas al mar, pueden ser la fuente relevante del fósforo que necesitan las cianobacterias para su emergencia colonial, se podría, como medida urgente y circunstancial, proceder a la siguiente
Propuesta:
Mientras no se puedan depurar todas las aguas residuales e industriales que vertemos al mar, es factible,
Recoger las aguas de los emisarios en un estanque remansador, adaptado a los volúmenes de los vertidos, tal que los flujos entrantes y los flujos salientes de agua sucia entren a niveles diferentes, rompiendo el régimen turbulento y se permita separar la nata de grasa superior, por decantación vertical, grasa que contiene estos fofolípidos de densidad <1 g/mL, fuente principal del fósforo orgánico, y así no llegar al mar.
Añadir a dicho estanque hierro o aluminio, en forma de cloruro u otra sal que favorezca la precipitación del FePO4 o el AlPO4, anión principal del fósforo inorgánico. Los ortofosfatos férricos o alumínicos se retirarían periódicamente como lodos.

Julio Muñiz Padilla. 23 de agosto de 2017.

lunes, 28 de agosto de 2017

Depuradoras que usan sistemas biológicos para su aireación.


Es muy factible la depuración con sistema de aireación biológico a base de plantas acuáticas, algas o cianobacterias. En realidad, se trata de un método análogo al ciclo natural   por el que se depura el agua en humedales, arroyos y otros espacios lacustres.
Este procedimiento se aplicará tras el  desbaste, la reducción de sólidos no disueltos por decantación inferior  y la eliminación de grasas y espumas de la parte superior de las aguas sucias.(pretratamiento)

La depuración biológica del agua usa siempre bacterias heterótrofas aeróbicas (BHA) (incapaces de producir sus alimentos, por lo que lo deben extraer del medio) para reducir  la materia orgánica de la que se alimentan. Esta población es la que reduce  la materia orgánica del agua. De ahí que, por ser aeróbicas demanda también oxígeno, justo el  DBO de las aguas negras. (Demanda Biológica de Oxígeno)
En las depuradoras más convencionales la oxigenación se logra mediante la agitación mecánica del agua, por la parte superior,  o con inyección de aire mediante bombas por la región inferior del reactor.

Pero, en muchos lugares  se usan plantas acuáticas, humedales artificiales o wetlands,  para cubrir la necesidad de O2 . A la vez  esos vegetales  absorben el CO2, liberado en la digestión de las bacterias heterótrofas al nutrirse y depurar el agua sucia.

Así este oxígeno se obtendrá gracias a la fotosíntesis de organismos con clorofila.

 CO2 + energía luminosa= tejido de la planta + O2

También, en vez de plantas acuáticas, se pueden usar cianobacterias pues, como aquellas, éstas tienen clorofila.
Por tanto, las plantas acuáticas, incluida las algas y las sebas, además de algunas cianobacterias,  en presencia de luz, producen el oxígeno que es respirado por las otras bacterias, las BHA, que efectúan propiamente la depuración. Por esta razón,  estas depuradoras no necesiten la inyección de aire por bombas o rotores con el consiguiente ahorro de energía.

EDARs que tampoco emiten CO2 a la atmósfera, por lo que su funcionamiento no repercuten en el incremento de la huella ecológica. (Derechos de Emisión de gases invernadero a la atmósfera)
En definitiva, captan el carbono de la materia orgánica de las aguas sucias para transformarlo en carbono vegetal o en crecimiento de las colonias de cianobacterias. Estas colonias, igual que la de las otras bacterias se floculan con el hierro que en forma de FeCl3 se le añade. Esa sal de hierro se usa, asimismo, para precipitar el fósforo inorgánico que, además, fetilizará las plantas acuáticas u otros organismos fotosintéticos.

Cada cierto tiempo hay que  descargar o "podar" el huerto vegetal o, en su caso,  reducir como lodos, el exceso de flóculos de cianobacterias. A esos residuos se le aplicará los procesos terciarios o de tratamiento de fangos. Este procedimiento consiste pues, en una trasferencia de la materia orgánica disuelta en el agua a los tejidos de las plantas o al crecimiento de cianobacterias.

Este sistema no depura por la noche pues no sin luz no se produce la fotosíntesis.  Pero ello no debe ser un problema, Por la noche, en fase poco oxigenada, se  podría iniciar el proceso acumulación de GAV mediante la energía del glucógeno  a partir de los derivados fosfoorgánicos,  previo al de su posterior digestión. Se pasaría el agua sucia, antes  por un tanque donde hubieran bacterias fijadora y acumuladora de fósforo (PAO), que funcionan mejor en régimen con poco oxígeno. Ese tanque estaría  cerrado para evitar los olores propios de las fases no oxidativa aunque apenas se producen en tan poco tiempo gases como el H2S.

Por ejemplo, válvulas accionadas por fotosensores  regularían el paso del agua del tanque de acumulación de GAV, por la noche, al tanque de la digestión aeróbica por el día.

El ritmo de depuración de estos EDARs sin oxigeno reforzado es más lento que el de las depuradoras convencionales, por lo que, los caudales de agua depurada deben ser moderados.
Es un tipo de depuración ideal para sistemas EDAR pequeños, como lo de hoteles,  granjas,  urbanizaciones pues exige poco mantenimiento y apenas mecanismos. Para grandes industrias, en las que se usa mucho fósforo y su DQO/DBO es alto, o  producen las 24 horas,  el sistema está muy  limitado. En ese caso funcionan mejor los métodos convencionales con inyección de aire o sistemas mixtos.

 Julio Muñiz Padilla.

Es interesante visitar estas páginas sobre humedales artificiales:
https://www.wetlands.org/
https://www.slideshare.net/danicobo88/plantas-utilizadas-para-el-tratamiento-de-aguas-residuales
humedales artificiales para depuración de aguas residuales

Datos numéricos sobre el tratamiento de agua residuales en Tenerife.



Cálculos numéricos sobre el consumo de agua en Tenerife y su tratamiento.2017
Habitantes/dia 875 000
Turistas/día 79175
Total residentes/día en Tenerife 954175
Consumo diario de agua Tenerife 173 917 808 L/día
Consumo medio habitante y día 182 L /hab-día
Porcentaje agua a pozos negros 39,10% (70 l/hab-dia) (68 millones L/día)
Porcentaje agua red de saneamiento 59,90% (109 l/hab-dia) (103 923117 L/dia)
Porcentaje del agua de saneamiento depurada 43,51%
Litros de agua tratadas 45 218 630 L/días
Litros de agua de saneamiento no depuradas 58 704 467 L/dias
Porcentaje sobre el total de agua de Tenerife no tratada (173 917 808-45 218 630)/ 173 917 808 X 100 74,00%
Porcentaje sobre el total de agua de Tenerife Tratada 26,00%
Porcentaje sobre el toral de agua que son tratadas específicamente para disminuir adecuadamente el fósforo, elemento limitante en el crecimiento de las cianobacterias
4%
Es significativo la enorme cantidad de agua que está contaminando el acuífero. De ahí, que además de la urgente depuración de todas las aguas haya que actuar en tres aspectos colaterales.
(1) Generalización de la red de saneamiento de aguas residuales al 100% de la población.
(2) Prohibición de pozos negros no impermeables. (impedir el uso de la red de diques, galerías y cuevas volcánicas para la descargas de aguas de los pozos negros).
(3) Reducción de las extracciones de aguas del subsuelo, en particular pozos, pues las mismas, además de afectar a los ecosistemas, principalmente en periodos de sequía, inciden en el aumento de la concentración de sales en el acuífero de solutos proveniente de la acción antropogénica. (agricultura, circulación de vehículos y aguas fecales)
(4) Depuración y reciclado de la mayoría de los caudales de aguas, incluyendo en la misma, el correcto tratamiento para el fósforo.
Exigir, que se cumpla el tratamiento terciario, como indica la normativa actualmente vigente.
(5) Controlar la cantidad de hierro que se tira en nuestras costas al mar pues, no está establecido que aporte solución a la reducción de los gases invernadero, no está establecido que mejore las pesquerías y, en cambio, puede afectar al crecimiento explosivo de cianobacterias en las proximidades a las costas.




Julio Muñiz Padilla. 24 de agosto de 2017.

La depuración tradicional en Tenerife. Algunas serias límitaciones de los sistemas actualmentes instalados.



La generalidad de los sistemas de depuración biológica de aguas de fangos activos que tenemos en Canarias son deficientes en la reducción del fósforo.
En las estaciones depuradoras clásicas se realizan, en general, los siguientes procesos.
  1. Desbasto, o eliminación de los sólidos de mayor tamaño. Eso se realiza pasando el agua a través de tramas de obstáculos sucesivos, de tamaños decrecientes hasta el diámetro inferior a 1 mm.
  2. Aireación mediante burbujas de aire de diferentes tamaños, a presión. Se producen natas que favorecen la emulsión de las grasas y burbujas con los detergentes. Las espumas y las natas se separan por la zona superior mediante un mecanismo que las concentra y las retira.
  3. Decantación, en un tanque poco aireado, con fondo cónico, de los sólidos no solubles que se retiran por su parte inferior. En ese espacio, las corrientes de aguas deben ser suave para favorecer la acción de la gravedad. En esta fase se produce ya acción de las bacterias acidogénicas que adecua el pH y favorece la hidrólisis de la materia orgánica y, consecuente , concentración del carbono soluble (Aumento del DQO). A pesar de no ser aeróbica, si los tiempos y las temperaturas son correctos, no se produce CH4 ni H2S y otros hidruros volátiles tóxicos propios de fermentaciones anaeróbicas.
  4. No usual en Tenerife . Fase anaeróbica, en la que se ha sembrado bacterias Actinobacteria y Rhodocyclus, en general PAO (organismo acumuladores de fósforo) que, en una fase sin aire son capaces de destruir el glucógeno y polifosfatos que lo transforma en “alimento volátil”, muy energético, (GAV) que, en la fase aeróbica, se metaboliza.
  5. No usual en Tenerife. Fase aeróbica, mediante inyección de aire o aireación mecánica superior, para la digestión por las PAO de los fosfatos y otros derivados del P. Los pozos de esta fase se incorporan an la entrada (3) o (4) para la recuperación de las PAO no floculadas.
  6. No usual en Tenerife. Estanque en el que se mezclan los caudales proveniente del la fase 5 con los lodos de la fase 7 y 8.
  7. Digestión aeróbica mediante inyección de aire por debajo o aireación mecánica superior, gracias al cual las bacterias nitrificantes y el resto de bacterias heterótrofas metabolizan mediante una oxidación los derivados del amonio a nitrato, y los derivados del carbono, a dióxido de carbono y carbonatos. En las depuradoras vegetales, plantas cultivadas en el mismo estanque, con tallos verdes sumergidos, que produce en fase lumínica la fotosíntesis, que fijan el dióxido de carbono que proviene de la digestión bacteriana y, a su vez, producen el oxígeno necesario para dicho metabolismo.

    En esta fase de digestión aeróbica, las bacterias floculadas, se mantienen unida formando flóculos, para lo que se suele añadir sales como el Cloruros de Hierro(III) y de Aluminio, que permiten retener las colonias en el tanque aeróbico sin apreciable disminución de la población ideal. Los sedimentos producidos se introducen, (*) en los sistemas con etapas (4), (5) en la etapa (6), y (**) en los sistemas antiguos en la fase (1).

    En las depuradoras de gran superficie, como la de Buenos Aires, los estanques se airean mediante turbinas superiores. En ese caso, la altura del estanque debe ser relativamente pequeña, aproximadamente 2-2.5 m, para favorecer la oxigenación.
    En aquellas depuradoras, como la del Valle de la Orotava, la aireación es mediante inyección, por la parte inferior del reactor, por lo que estos digestores deberán ser de gran altura, alrededor de 9 metros estando las colonias de bacterias encapsuladas en “filtros”. Así la corriente del oxígeno sea eficiente al tener mayor recorrido. En estos casos, los gases, que salen por el exterior deben ser tratados para sus deshodorización para el menor impacto externo. En esta fase los gases deben pasar por diversas columnas lavadoras donde se tratan con oxidantes, como el hipoclorito, y neutralizados con disoluciones de NaOH que retira las sales como fosfatos, nitritos y sulfitos en las aguas que se recogen al fondo de las columnas de lavado.
  8. Maduración. En esa fase, que cuando se realiza se hace en un estanque abierto, pero sin aireación forzada, las bacterias aeróbica que han pasado del anterior tanque, suben a la superficie en busca de aire y se disponen en la superficie. Allí consumen la pequeña cantidad de carbono orgánico o de nitrógeno que aún resta. Loa posibles lodos se incorporan a la fase (6), o en el caso de las antiguas, a la fase (1) . El agua, ya depurada, se extrae por la parte central, lejos de las bacterias y de los fangos aún activos.
  9. Retirada de los lodos para su deshidratación mediante centifrugación a un contenido en agua inferior al 25%. En caso de usarse para la obtención de metano mediante la digestión anaeróbica a 36ºC, la deshidratación será menor o, incluso, innecesaria.
Procesos consiguientes:
I Aguas:
  1. (a) Si el agua va al mar se emite directamente desde el tanque de maduración (8). Una tanqueta anterior al colector al mar sirve para la extracción del agua para su análisis y, en su caso, se autorice su vertido al mar.
  2. (b) Desinfección. Aquellas aguas que puedan ser manipuladas (bombeo o refino) deberán ser tratadas mediante los procesos clásicos de cloración. (Cl2, Cl2O o CLO-)
  3. (c) Afino: adaptación de las aguas para su reciclaje para uso agrícola, mediante la reducción de los contenidos de sal, que se relacionan directamente con la conductividad, del agua. Para ello, las aguas depuradas que en la fase (8) es usual tengan niveles de conductividad superior a los 2000 microS/cm, mediante electroforesis o ósmosis inversas, se le reduce aquella a una conductividad que, según los usos, debería ser inferior a 640 microSiemens/cm.
II Fangos:
Retirada como residuo sólido. Vimos en el apartado 9, que si los fangos van a ser enviados al PIRS, deben ser, previamente a tu trasvase al camión cuba, compactados mediante deshidratación. Para ello, se introducen en una recipiente centrífugo que, por giros a altas revoluciones, se extrae el 75% del agua. Esos fangos, con una humedad inferior al 25% se envían en camiones herméticos al PIRS en los que se optará por su uso como compost, su enterramiento, su incineración o cualquier otro proceso de tratamiento de estos residuos sólidos especialmente sensibles.
Metanogénesis: lodos o fangos contienen grandes cantidades de Carbono orgánico aún no oxidado. En un estanque cerrado, anaerobio, previamente caldeado a 36ºC mediante una camisa de agua caliente, después de una digestión media de 28 días, se reducen los derivados del carbono a hidrocarburos, principalmente CH4. Si el proceso de nitrificación o de sustanciación no fue completo, también es probable que se produzcan cantidades apreciables de agentes tóxicos como H2S y amoniaco, que se eliminan, mediante lavado en una columna con disoluciones de NaOH que disuelve los sulfuros como Na2S . Una columna catalítica por la que pasan los gases, puede oxidar el amoniaco a nitrito o nitrato que, también se retira como NaNO2 o NaNO3 que se retiran tras el lavado con NaOH. También se pueden tratar previamente con disoluciones de hipoclorito sódico que las oxida a sulfitos SO3(2-)
Los hidrocarburos obtenidos son capaces de ser fuente en grupos electrógenos con la que se obtiene la energía necesaria para reducir la huella ecológico por consumo de energía eléctrica.
También, con esa energía eléctrica se puede alimentar el generador de hipoclorito, por electrólisis de salmuera, NaCl, que se usará en la desinfección de las aguas depuradas optativas a su posterior manipulación (Sí se realiza en el Puerto de La Cruz pero con energía externa, pero no se utiliza el hidrógeno obtenido, lo cual, en su caso, rebajaría el gasto energético mediante el uso del mismo en la misma planta electromotríz que funcionaría con una mezcla gaseosa CH4+ H2)

Mecanismo que explica la fertilización de la cianobacteria T.E, mediante los derivados fosforados de las aguas fecales.

Mecanismo que explica la fertilización de la cianobacteria T.E, mediante los derivados fosforados de las aguas fecales.


Se ha cuestionado largo y tendido la capacidad que tienen los vertidos de fósforo de las aguas residuales en la contribución de los blooms de cianobacterias de la especie trichodesmium erythraeum. Llevo sosteniendo esa relación hace mucho tiempo. Hasta ahora, he intentado ser refractario a discursos de técnicos que, más que científicos, aportan dogmas de fe.
Pero acabo de leer la opinión de un ilustre científico canario, al que profundamente respeto y aprecio, que afirma que no hay pruebas para tal afirmación. Espero D. Wilfredo Wildpret que esto que expongo, de manera somera, le de pista sobre las razones de mi argumentación.
El fósforo es un nutriente esencial para la vida: huesos, dientes y, especialmente, moléculas orgánicas como bases forforiladas, etc, lo contienen y lo usan en las trasferencias energéticas de los procesos biológicos.
Este elemento químico de símbolo P se encuentra en la naturaleza en forma inorgánica, formando parte de las rocas como derivado del P2O5 en diferentes aniones y sales como el PO4 3- , ortofosfatos , P2O24- pirofosfatos etc. En la materia viva aparece como derivados orgánicos, lo que simbolizamos mediante la forma R-H2PO4 en la que R representa una cadena orgánica como un glúcido o azúcar, un lípido, una proteína etc: nucleoproteínas, fosfoproteínas, azúcares-fosfatos como el glucógeno...
El ciclo de este nutriente es diferente al del carbono o al del nitrógeno, otros de los elementos estrellas de la biología, pues el fósforo no forma compuestos gaseosos. Por eso, para cerrar el ciclo del fósforo interviene la geología y las aves.
Las sales orgánicas del fósforo, principalmente del PO4 3- con cationes como el aluminio, el hierro, el calcio...son poco solubles, y, en medio neutro-básico o alcalino, precipitan. Por eso, estas sales se localizan en los fondos marinos, de donde organismos vivos los toman para incorporarlo a la cadena trófica o alimentaria. Por ejemplo bacterias, algas, (placton y fitoplacton), además de moluscos, peces, incluso cetáceos lo adquieren del fondo marino. Por supuesto, cuando menos profundidad haya más sencillo es la incorporación de P a la cadena alimentaria.
Parte de este fósforo incorporado a la vida acuática vuelve a la tierra gracias a aves marinas que, luego, en forma de guano lo incorporan al suelo.Más lentamente vuelve el fósforo a la superficie mediante la dinámica oceánica y continental.
En los sedimentos de los emisarios hay mucho fósforo inorgánico acumulado. Parte significativa proviene directamente de la industria, por ejemplo en Güimar  o de la química doméstica: detergentes, refrescos de cola, levaduras químicas que echamos por los desagües en ingentes cantidades diarias.
Pero el fósforo más soluble, a pH neutro o alcalino  es el orgánico, R-H2PO4 , que también vertemos en grandes cantidades en el agua sin depurar.
En principio, para que ese fósforo orgánico pueda ser asimilado por la biota marina, deberá transformarse a la forma inorgánica de fosfato. En medio ácido eso es fácil, aunque esa no es la situación habitual del mar, (si bien sabemos que el pH marino está bajando (haciéndose más ácido) por el aumento de la solubilidad del CO2 debido al cambio climático).
En cambio, un mecanismo importante que tiene que ver con el afloramiento acelerado de vida por las fuentes orgánicas de fósforo (fuentes antropogénicas) es la descomposición debido a la presencia de la luz ultravioleta:
El P orgánico se transforma en ortofosfato por fotooxidación mediante radiación ultravioleta. Esa aceleración es rápida al iluminarse, por el día, con UV de 250 nm.
R-H2PO4 +energía UV=PO4 3- + R+ H20
(J.Rodier, Análisis de las Aguas. Ed. Omega. Pag 632, 633)
La alta intensidad ultravioleta a la que está sometida las islas por la disminución del oxono estratosférica y la fluidodinamica de la Tierra y su atmósfera, es uno de los elementos desencadenante para que en las superficies costeras el fósforo de los emisarios se incorpore rápidamente al ciclo de crecimiento de bacterias como la Trichosdemun Erithraeum que se manifiesta en grandes manchas en nuestras costa.
Las aportaciones de este elemento cerca de la costa es mucho más activa, eficiente y cuantitativa que la que pudiera venir de la calima. Por cierto, el fósforo combinado con el hierro, que dicen que son los dos factores aceleradores que incorpora la calima, genera una sal sumamente insoluble, Fe2(PO4)3 que se decanta rápidamente en medio acuoso. De hecho, ese es el mecanismo físico químico por el que se elimina la mayoría del fósforo inogánico en nuestras depuradoras, en las que se le añade al agua, como agente floculante y precipitador, FeCl3

El aspecto de la fotodescomposición es sumamente importante y explica por qué en Canaria ha aparecido especialmente esa manchas. No sólo tenemos fósforo orgánico debido a la deficiente depuración sino que vivimos en una de las zonas más expuesta del planeta a la UVB.
Julio Muñiz Padilla.