Cuando los tanques de almacenamiento sobre el suelo fallan durante una tormenta y su contenido tóxico se propaga, la amenaza para la salud humana puede fluir y probablemente fluirá a favor del viento del área inmediata.

Los ingenieros de la Universidad de Rice han desarrollado un modelo para cuantificar lo que podría suceder cuando un huracán u otro desastre natural causa tal daño basado en datos recopilados del Canal de Navegación de Houston. el mayor complejo petroquímico de Estados Unidos, durante y después de dos huracanes, Ike en 2008 y Harvey en 2017.

Los contaminantes, como los productos químicos orgánicos tóxicos, se evaporan de los derrames y pueden ser transportados lejos del sitio por el viento. dependiendo de las características de la tormenta.

El modelo computacional, según el científico atmosférico Rob Griffin de la Escuela de Ingeniería Brown de Rice, utiliza datos reales de las dos tormentas como prueba de concepto. El modelo está disponible a pedido para ayudar a los investigadores a predecir las consecuencias de futuras tormentas que amenacen los tanques de almacenamiento o los derrames químicos en general.

"Primero teníamos que entender los modelos de sobretensión, y eso lleva tiempo después de una tormenta, "Griffin dijo." Este documento combina la hidrología de esos escenarios de tormenta con modelos de fragilidad estructural, lo que lleva a predecir las consecuencias atmosféricas ".

El estudio aparece en la revista Ambiente Atmosférico .

El modelo sigue el destino hipotético de toxinas como disolventes orgánicos, incluidos el benceno y el tolueno, y sus productos de reacción, mientras se desplazan con el viento hasta 12 horas después de un derrame. hasta aproximadamente 5, 000 pies. Los contaminantes plantean un daño mayor a medida que evolucionan hacia toxinas secundarias dentro de las plumas a favor del viento. según los investigadores.

El modelo predijo que las columnas de petróleo a favor del viento cubrirían una región más amplia que las columnas de solventes orgánicos que permanecerían concentradas a lo largo de la trayectoria del viento predominante. según el estudio. Mostró una formación sustancial de ozono y aerosoles orgánicos secundarios que se forman en las plumas de disolvente, dependiendo de otros factores como la luz solar y los contaminantes ambientales.

Los investigadores señalaron que los modelos podrían proporcionar el único medio para estimar la propagación de contaminantes que amenazan a la población a sotavento de un derrame si una tormenta destruye los sistemas de monitoreo de la calidad del aire en su camino.

Un estudio de 2015 realizado por el ingeniero civil y ambiental de Rice Jamie Padgett y su ex alumno Sabarethinam Kameshwar, ahora es profesor asistente de ingeniería civil y ambiental en la Universidad Estatal de Louisiana, predijo que un porcentaje de los tanques de almacenamiento fallarían si un huracán de categoría 4 o mayor golpeara el canal de navegación de Houston, o levantándolos de sus cimientos, aplastarlos o penetrarlos con escombros.

Estimaron que una marejada ciclónica de 24 pies podría liberar 90 millones de galones o más de petróleo y sustancias peligrosas.

Ese estudio fue un punto de partida para Griffin, Padgett y Phil Bedient, director de Rice's Severe Storm Prediction, Centro de Educación y Evacuación de Desastres (SPPEED), junto con Hanadi Rifai, una alumna de Rice e ingeniera ambiental en la Universidad de Houston, para modelar cómo tal derrame esparciría contaminantes a través de la atmósfera.

"El estudio anterior predijo la pluma (en la superficie) en el canal del barco si ocurriera este derrame, ", Dijo Griffin." Hablaba sobre la posible exposición al medio ambiente y el daño al canal en sí, pero como químico atmosférico, Pensé, esas cosas no se van a quedar ahí. Se va a evaporar ".

Un modelo relacionado con las condiciones durante y después del huracán Ike mostró que una columna de diesel de un solo derrame de tanque se expandiría lentamente durante las primeras seis horas para cubrir aproximadamente 42 kilómetros cuadrados. pero luego se expande rápidamente para cubrir 500 kilómetros cuadrados después de nueve horas. Los vientos arremolinados habrían mantenido la pluma dentro de Texas, muestra el modelo.

Pero viajar a favor del viento habría sido significativamente diferente durante Harvey, para lo cual el modelo mostró una columna más estrecha y concentrada dirigida por el viento directamente hacia el Golfo de México.

Los modelos del destino del tolueno y el benceno evaporados durante Ike mostraron que las columnas seguían la trayectoria de la tormenta hacia el este. con niveles peligrosos para la salud humana muy probablemente en el centro de la columna dentro de los primeros minutos de una falla del tanque. Estos plantearían un riesgo para los trabajadores y las comunidades cercanas al derrame. pero las concentraciones de los productos químicos disminuirían rápidamente a favor del viento.

"No creo que la información sobre lo que hay en los tanques sea de conocimiento público, así que tuvimos que hacer algunas suposiciones sobre lo que se derramaría si hubiera un derrame, ", Dijo Griffin." Pero es valioso pensar en lo que sucedería con esos químicos una vez que estén en la atmósfera. Los mismos resultados podrían ser igualmente aplicables a algo como Deepwater Horizon. Una vez que ese material llegó a la superficie del océano, ¿Qué le pasa cuando se evapora?

"Me encantaría ver a algunos de los propietarios de estos tanques usar esto para ver sus estructuras, ", dijo." Me imagino a personas como el Fondo de Defensa Ambiental u otros defensores que también se interesarán por el estudio ".

Griffin señaló que el modelo no está configurado para permitir que una empresa prediga los efectos de una falla en un solo tanque. "Es un modelo más general de una región con tanques que probablemente fallarán, basado en situaciones reales que sucedieron, ", dijo." Pero podemos hacer que la química y el código atmosférico estén disponibles. Si otros quieren estudiar una situación de tormenta determinada y un tanque con fugas determinado, se necesitaría un trabajo de campo significativo para eso ".