Articulo de referencia

combustión espontánea

Una gran pila de compost puede incendiarse espontáneamente si no se gestiona adecuadamente. La combustión espontánea o ignición espontánea es un tipo de combustión que se produc...

Una gran pila de compost puede incendiarse espontáneamente si no se gestiona adecuadamente.

La combustión espontánea o ignición espontánea es un tipo de combustión que se produce por autocalentamiento (aumento de temperatura debido a reacciones internas exotérmicas ), seguido de una fuga térmica (autocalentamiento que acelera rápidamente a altas temperaturas) y, finalmente, autoignición . [ 1 ] Es distinta de (pero tiene efectos prácticos similares a) la piroforicidad , en la que un compuesto no necesita autocalentamiento para encenderse. El almacenamiento correcto de materiales combustibles es extremadamente importante, ya que un almacenamiento inadecuado es la principal causa de combustión espontánea. Materiales como el carbón, el algodón, el heno y los aceites deben almacenarse a temperaturas y niveles de humedad adecuados para prevenir la combustión espontánea. Los informes de combustión humana espontánea no se consideran verdaderamente espontáneos, sino debidos a ignición externa. [ 2 ]

Causa e ignición

La combustión espontánea puede ocurrir cuando una sustancia con una temperatura de ignición relativamente baja, como el heno, la paja o la turba, comienza a liberar calor. Esto puede suceder de varias maneras: por oxidación en presencia de humedad y aire, o por fermentación bacteriana , que genera calor. Estos materiales son aislantes térmicos que impiden la pérdida de calor, lo que provoca que su temperatura supere su punto de ignición. La combustión se inicia cuando hay suficiente oxidante , como oxígeno, y combustible para que la reacción se descontrole térmicamente.

El descontrol térmico puede ocurrir cuando la cantidad de calor producido supera la velocidad a la que se disipa. Los materiales que generan mucho calor pueden incendiarse en volúmenes relativamente pequeños, mientras que los que generan muy poco calor solo se vuelven peligrosos cuando están bien aislados o almacenados en grandes cantidades. La mayoría de las reacciones de oxidación se aceleran a temperaturas más altas, por lo que un montón de material que habría sido seguro a baja temperatura ambiente puede incendiarse espontáneamente durante un clima cálido.

Materiales afectados

Confirmado

El heno [ 3 ] y las pilas de compost [ 4 ] pueden autoencenderse debido al calor producido por la fermentación bacteriana , que luego puede causar pirólisis y oxidación que conduce a reacciones térmicas descontroladas que pueden alcanzar la temperatura de autoignición. Los trapos empapados con aceites secantes o barniz pueden oxidarse rápidamente debido a la gran superficie, e incluso una pequeña pila puede producir suficiente calor para encenderse en las condiciones adecuadas. [ 5 ] [ 6 ] El carbón puede encenderse espontáneamente cuando se expone al oxígeno, lo que hace que reaccione y se caliente cuando hay ventilación insuficiente para enfriarse. [ 7 ] La ​​oxidación de la pirita es a menudo la causa de la ignición espontánea del carbón en los relaves de minas antiguas . Los pistachos son altamente inflamables cuando se almacenan en grandes cantidades y son propensos al auto calentamiento y la combustión espontánea. [ 8 ] Grandes pilas de estiércol pueden combustionar espontáneamente durante condiciones de calor extremo. El algodón y el lino pueden encenderse cuando entran en contacto con aceites vegetales poliinsaturados (linaza, aceites de masaje); Las bacterias descomponen lentamente los materiales, generando calor. Si estos materiales se almacenan de forma que el calor no pueda escapar, la acumulación de calor aumenta la velocidad de descomposición y, por lo tanto, también la velocidad de acumulación de calor. Una vez alcanzada la temperatura de ignición, se produce la combustión en presencia de oxidantes (oxígeno). La película de nitrato , cuando se almacena incorrectamente, puede deteriorarse hasta volverse extremadamente inflamable y arder. El incendio de la bóveda Fox en 1937 fue causado por la combustión espontánea de una película de nitrato.

Heno

El heno es uno de los materiales más estudiados en la combustión espontánea. Resulta muy difícil establecer una teoría unificada sobre lo que ocurre durante su autoencendido debido a la variación en los tipos de pasto utilizados en su preparación y a las diferentes zonas de cultivo. Se prevé que se produzca un calentamiento peligroso en el heno con un contenido de humedad superior al 25 %. La mayor cantidad de incendios se produce entre las dos y las seis semanas posteriores al almacenamiento, principalmente durante la cuarta o quinta semana.

El proceso puede comenzar con la actividad microbiológica (bacterias o moho) que fermenta el heno, generando etanol. El etanol tiene un punto de inflamación de 14 °C (57 °F) , por lo que, ante una fuente de ignición como la electricidad estática (por ejemplo, la de un ratón que corre entre el heno), puede producirse la combustión. La temperatura aumenta entonces, incendiando el propio heno.  

La actividad microbiológica reduce la cantidad de oxígeno disponible en el heno. A 100 °C (212 °F) , el heno húmedo absorbió el doble de oxígeno que el heno seco. Se ha planteado la hipótesis de que los carbohidratos complejos presentes en el heno se descomponen en azúcares más simples, que se fermentan más fácilmente para producir etanol. [ 9 ]  

Carbón

El carbón vegetal, cuando está recién preparado, puede autocalentarse y prenderse fuego. Esto es independiente de los puntos calientes que puedan haberse desarrollado durante su preparación. El carbón vegetal que ha estado expuesto al aire durante ocho días no se considera peligroso. Hay muchos factores que influyen, entre ellos el tipo de madera y la temperatura a la que se preparó el carbón. [ 10 ]

Carbón

Se han realizado estudios exhaustivos sobre el auto calentamiento del carbón. El almacenamiento inadecuado del carbón es una de las principales causas de la combustión espontánea, ya que puede haber un suministro continuo de oxígeno y la oxidación del carbón produce calor que no se disipa. Con el tiempo, estas condiciones pueden provocar el auto calentamiento. [ 11 ] La tendencia al auto calentamiento disminuye con el aumento del rango del carbón. Los carbones lignito son más activos que los carbones bituminosos , que a su vez son más activos que los carbones antracita . El carbón recién extraído consume oxígeno más rápidamente que el carbón meteorizado, y el carbón recién extraído se autocalienta en mayor medida que el carbón meteorizado. La presencia de vapor de agua también puede ser importante, ya que la tasa de generación de calor que acompaña a la absorción de agua en carbón seco a partir de aire saturado puede ser un orden de magnitud o más que la misma cantidad de aire seco. [ 12 ]

Algodón

El algodón también puede estar en gran riesgo de combustión espontánea. [ 13 ] En un estudio experimental sobre la combustión espontánea del algodón, se probaron tres tipos diferentes de algodón a diferentes velocidades de calentamiento y presiones. Las diferentes variedades de algodón pueden tener diferentes temperaturas de oxidación por autocalentamiento y reacciones más grandes. Comprender qué tipo de algodón se está almacenando ayudará a reducir el riesgo de combustión espontánea. [ 14 ] Un ejemplo llamativo de una carga que se incendió espontáneamente ocurrió en el barco Earl of Eldon en el Océano Índico el 24 de agosto de 1834.

Semillas oleaginosas y productos derivados de semillas oleaginosas

Las semillas oleaginosas y los residuos de la extracción de aceite se autocalientan si tienen demasiada humedad. Generalmente, un almacenamiento con un 9-14% de humedad es satisfactorio, pero se establecen límites para cada variedad de semilla oleaginosa. En presencia de un exceso de humedad justo por debajo del nivel requerido para la germinación de la semilla, la actividad de los hongos mohosos es una posible causa de la generación de calor. Esto se ha comprobado en semillas de lino, girasol y soja. Muchas semillas oleaginosas generan aceites que se autocalientan. También se han estudiado las semillas de palma, colza y algodón. [ 15 ] Los trapos empapados en aceite de linaza pueden incendiarse espontáneamente si se almacenan o desechan incorrectamente. [ 16 ]

Copra

La copra , la pulpa blanca y seca del coco de la cual se extrae el aceite de coco , [ 17 ] ha sido clasificada como mercancía peligrosa debido a su naturaleza espontáneamente combustible. [ 18 ] Se identifica como una sustancia de la División 4.2 .

Humano

Se han reportado casos anecdóticos no confirmados de personas que se incendian espontáneamente. Este supuesto fenómeno no se considera una verdadera combustión espontánea, ya que los supuestos casos se han atribuido en gran medida al efecto mecha , por el cual una fuente externa de fuego enciende materiales inflamables cercanos, grasa humana u otras fuentes. [ 19 ]

Lana

El auto calentamiento de la lana húmeda en balas comprimidas se considera una causa probable de incendios en la lana, ya sea en instalaciones de almacenamiento o como cargamentos de barcos. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

Predicciones y prevención

Existen muchos factores que pueden ayudar a predecir y prevenir la combustión espontánea. Cuanto más tiempo permanezca almacenado un material, mayor será el riesgo de combustión espontánea. Prevenir la combustión espontánea puede ser tan sencillo como no dejar los materiales almacenados durante períodos prolongados, controlar el flujo de aire, la humedad, el metano y los equilibrios de presión. También existen muchos materiales que previenen la combustión espontánea. Por ejemplo, la combustión espontánea del carbón puede prevenirse mediante materiales de base física como sales de cloro, sales de amonio, álcalis, gases inertes, coloides, polímeros, aerosoles y LDH, así como materiales de base química como antioxidantes, líquidos iónicos y materiales compuestos. [ 24 ]

Referencias

  1. Babrauskas 2003 , pág. 369 
  2. Radford, Benjamin (19 de diciembre de 2013). "Combustión humana espontánea: hechos y teoría" . Live Science . Sin embargo, todas estas explicaciones son pseudocientíficas y no hay evidencia que las respalde.
  3. Woodward, William TW (1 de junio de 2004). "Combustión espontánea en pilas de heno" (PDF) . wa-hay.org . Universidad Estatal de Washington. Archivado del original (PDF) el 9 de mayo de 2008. Recuperado el 9 de mayo de 2008 .
  4. "Fuego – Compost y materia orgánica" . agric.gov.ab.ca . Gobierno de Alberta. Archivado del original el 11 de diciembre de 2008. Consultado el 12 de enero de 2009 .
  5. Bicevskis, Rob. "Combustión espontánea" . WildwoodSurvival.com . Archivado del original el 25 de febrero de 2020. Consultado el 16 de marzo de 2010 .
  6. Babrauskas 2003 , págs. 886–890 
  7. "El fuego bajo tierra: combustión espontánea en el carbón (DOE/EH-0320 Número 93-4)" . hss.energy.gov . Departamento de Energía de EE. UU. Mayo de 1993. Archivado del original el 27 de mayo de 2010. Consultado el 22 de mayo de 2012 .
  8. "Pistachos – Autocalentamiento por radiofrecuencia / Combustión espontánea" . tis-gdv.de . Asociación Alemana de Seguros. Archivado del original el 4 de julio de 2020. Consultado el 5 de noviembre de 2007 .
  9. Bowes 1984 , págs. 376–390 
  10. Bowes 1984 , págs. 315–330 
  11. Wei, Dingyi; Du, Cuifeng; Lei, Ba; Lin, Yifan (octubre de 2020). "Predicción y prevención de la combustión espontánea del carbón en zonas de explotación en el frente de trabajo: un estudio de caso" . Case Studies in Thermal Engineering . 21 100668. doi : 10.1016/j.csite.2020.100668 .
  12. Bowes 1984 , págs. 330–333 
  13. "Algodón: Autocalentamiento por radiofrecuencia / Combustión espontánea" . Servicio de Información de Transporte: Asociación General de Aseguradoras Alemanas . Archivado del original el 4 de marzo de 2009. Consultado el 5 de febrero de 2021 .
  14. Zhao, Xuejuan; Xiao, Huahua; Wang, Qingsong; Ping, Ping; Sun, Jinhua (octubre de 2013). "Estudio sobre el riesgo de combustión espontánea del algodón mediante una técnica de microcalorímetro". Industrial Crops and Products . 50 : 383–390 . doi : 10.1016/j.indcrop.2013.07.064 .
  15. Bowes 1984 , págs. 396–406 
  16. Dlugogorski, B.; Kennedy, E.; Mackie, J. (2011). "Aceite de linaza y su tendencia a autocalentarse". Fire Safety Science . 10 : 389–400 . doi : 10.3801/IAFSS.FSS.10-389 . hdl : 1959.13/1035982 .
  17. Ehrilch, Eugene, ed. (1982). Oxford American Dictionary .
  18. "Copra" . Tis-gdv.de . Consultado el 28 de noviembre de 2012 .
  19. Nickell, Joe (diciembre de 1996). "Disparates humanos espontáneos" . Skeptical Inquirer . 6 (4). Archivado del original el 9 de marzo de 2010.
  20. "COMBUSTIÓN ESPONTÁNEA DE LANA. Tuapeka Times, Volumen XXVI, Número 4121, 25 de julio de 1894" . paperspast.natlib.govt.nz . pág. 3. Consultado el 11 de diciembre de 2025 . 
  21. McArthur, Alexander; Blackburne, Harold Sewallis; Foster, Walter George (1907). "INCENDIOS EN BUQUES LANEROS (INFORME DE LA COMISIÓN REAL PARA INVESTIGAR SOBRE ELLOS); JUNTO CON LAS ACTAS DE LAS SESIONES, LAS PRUEBAS Y LAS PRUEBAS" (PDF) . Apéndice de los Diarios de la Cámara de Representantes de Nueva Zelanda .
  22. "Riesgo de incendio de la lana" . Sydney Morning Herald . 25 de julio de 1949. pág. 2. Consultado el 11 de diciembre de 2025 . 
  23. Walker, IK; Harrison, WJ (diciembre de 1960). "El auto calentamiento de la lana húmeda" . Revista neozelandesa de investigación agrícola . 3 (6).
  24. ^ Li, Qing-Wei; Xiao, Yang; Zhong, Kai-Qi; Shu, Chi-Min; Lu, Hui-Fei; Deng, junio; Wu, Shiliang (1 de septiembre de 2020). "Resumen de materiales comúnmente utilizados para la prevención de la combustión espontánea del carbón". Combustible . 275 117981. Bibcode : 2020Combustible..27517981L . doi : 10.1016/j.fuel.2020.117981 .

Bibliografía

  • Babrauskas, Vytenis (2003). Manual de ignición . Boston: Society of Fire Protection Engineers. ISBN 978-0-9728111-3-2.
  • Bowes, PC (1984). Autocalentamiento: evaluación y control de los riesgos . Londres: Departamento de Medio Ambiente, Centro de Investigación de la Construcción. ISBN 978-0-11-671364-3.
  • Artículo sobre la combustión espontánea del carbón, mayo de 1993. Archivado el 1 de julio de 2012 en Wayback Machine.
  • Demostración de combustión espontánea