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Retardante de fuego

Se esparció retardante de fuego por vía aérea sobre la maleza adyacente a un cortafuegos para contener el incendio de Tumbleweed en California, en julio de 2021. Un retardante d...

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Se esparció retardante de fuego por vía aérea sobre la maleza adyacente a un cortafuegos para contener el incendio de Tumbleweed en California, en julio de 2021.

Un retardante de fuego es una sustancia que se utiliza para ralentizar o detener la propagación del fuego o reducir su intensidad. Esto se logra comúnmente mediante reacciones químicas que reducen la inflamabilidad de los combustibles o retrasan su combustión . [ 1 ] [ 2 ] Los retardantes de fuego también pueden enfriar el combustible mediante acción física o reacciones químicas endotérmicas . Los retardantes de fuego están disponibles en forma de polvo, para mezclar con agua, como espumas extintoras y geles ignífugos .

Los retardantes de fuego se utilizan habitualmente en la lucha contra incendios , donde pueden aplicarse desde el aire o desde el suelo.

Principios de funcionamiento

En general, los retardantes de fuego reducen la inflamabilidad de los materiales, ya sea bloqueando físicamente el fuego o iniciando una reacción química que lo extingue.

Acción física

Existen varias maneras en que el proceso de combustión puede retrasarse mediante acción física:

  • Mediante enfriamiento : Algunas reacciones químicas enfrían el material.
  • Al formar una capa protectora que impide que el material subyacente se incendie.
  • Por dilución: Algunos retardantes liberan agua y/o dióxido de carbono durante la combustión. Esto puede diluir los radicales libres en la llama lo suficiente como para que se apague.

Los aditivos ignífugos comúnmente utilizados incluyen mezclas de huntita ( Mg 3 Ca(CO 3 ) 4 ) e hidromagnesita ( Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 · 4H 2 O ), hidróxido de aluminio ( Al(OH) 3 ) e hidróxido de magnesio ( Mg(OH) 2 ). Al calentarse, el hidróxido de aluminio se deshidrata para formar óxido de aluminio (alúmina, Al 2 O 3 ) , liberando vapor de agua en el proceso. Esta reacción absorbe una gran cantidad de calor , enfriando el material en el que se incorpora. Además, el residuo de alúmina forma una capa protectora en la superficie del material. Las mezclas de huntita e hidromagnesita funcionan de manera similar. Se descomponen endotérmicamente liberando tanto agua como dióxido de carbono, [ 3 ] [ 4 ] dando propiedades ignífugas [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] a los materiales en los que se incorporan.

acción química

  • Reacciones en fase gaseosa: las reacciones químicas en la llama (es decir, en fase gaseosa) pueden interrumpirse mediante retardantes de llama. Generalmente, estos retardantes son haluros orgánicos ( haloalcanos ) como el halón y el PhostrEx . Los productos químicos utilizados en este tipo de retardantes suelen ser tóxicos.
  • Reacción en fase sólida: algunos retardantes descomponen los polímeros , provocando que se fundan y se alejen de la llama. Si bien esto permite que algunos materiales superen ciertas pruebas de inflamabilidad , se desconoce si la producción de gotas de plástico inflamables mejora realmente la seguridad contra incendios .
  • Formación de carbón : En los combustibles a base de carbono, los retardantes de llama en fase sólida provocan la formación de una capa de carbón en la superficie del combustible. Esta capa de carbón es mucho más difícil de quemar e impide una mayor combustión. [ 8 ] [ 9 ]
  • Materiales intumescentes : Este tipo de materiales retardantes incorporan sustancias químicas que provocan hinchazón detrás de la capa protectora carbonizada, proporcionando un aislamiento mucho mejor . Están disponibles como aditivos para plásticos y como pinturas para proteger edificios de madera o estructuras de acero.

Usos

Extintor portátil

Extintores de incendios

La espuma de clase A se utiliza como retardante de fuego en extintores de 2,5 galones (APW y CAFS) para contener incendios incipientes de maleza y pasto, creando una franja cortafuegos. Otros retardantes químicos son capaces de hacer que los materiales de clase A y los combustibles de clase B sean no inflamables, y de extinguir incendios de clase A, clase B y algunos de clase D. Las suspensiones retardantes de fuego arrojadas desde aeronaves se aplican normalmente delante de un incendio forestal para prevenir la ignición, mientras que los agentes extintores se utilizan para apagar el fuego.

Recubrimiento de superficie

Los objetos pueden recubrirse con retardantes de fuego. Por ejemplo, los árboles de Navidad se rocían con retardantes; a medida que un árbol se seca, se vuelve muy inflamable y representa un riesgo de incendio.

Las estructuras de acero cuentan con un revestimiento ignífugo alrededor de las columnas y vigas para evitar que los elementos estructurales se debiliten durante un incendio.

Fumigación aérea con retardante de fuego en una zona boscosa tras un incendio forestal en Novato, California.

En Estados Unidos, las residencias estudiantiles están considerando o están obligadas por ley a utilizar estos productos. Los recubrimientos intumescentes se utilizan en diversas residencias estudiantiles y en edificios escolares, especialmente en aquellos con estructuras históricas que carecen de sistemas de rociadores contra incendios . [ 10 ]

lucha contra incendios forestales

Los primeros retardantes de fuego eran mezclas de agua y agentes espesantes, y posteriormente incluyeron boratos [ 11 ] y fosfatos de amonio.

Un avión C-130 Hercules de la Guardia Nacional Aérea equipado con el sistema MAFFS lanza retardante de fuego sobre incendios forestales en el sur de California.

Generalmente, los retardantes de fuego se lanzan desde aeronaves o son aplicados por equipos terrestres alrededor de los bordes de un incendio forestal para contener su propagación. Esto les da tiempo a los equipos terrestres para extinguir el fuego. Sin embargo, cuando es necesario, el retardante también se puede lanzar directamente sobre las llamas para enfriar el fuego y reducir su longitud. [ 12 ]

extinción de incendios desde el aire

La extinción de incendios desde el aire es un método para combatir incendios forestales mediante aeronaves. Los tipos de aeronaves utilizadas incluyen aviones de ala fija y helicópteros. Los bomberos paracaidistas y los que descienden en rápel también se clasifican como bomberos aéreos, ya que son lanzados en paracaídas desde diversos tipos de aviones de ala fija o descienden en rápel desde helicópteros. Los productos químicos utilizados para combatir incendios pueden incluir agua, aditivos para el agua o retardantes de fuego especialmente formulados. [ 13 ]

Textiles

Materiales

retardantes de incendios forestales

Una línea teñida de rojo de retardante de fuego destaca claramente en esta colina de Arizona, para controlar el incendio de Alambre.

Los retardantes de fuego aplicados a incendios forestales suelen ser una mezcla de agua y productos químicos diseñados para humedecer la zona y retardar químicamente la propagación del fuego a través de la vegetación. Generalmente, se les añade color [ 14 ] para que la zona de aplicación sea visible desde el aire. También se utilizan retardantes de fuego en gel que cumplen con la norma NFPA 1150. Estos se tiñen de otros colores para diferenciarlos del retardante rojo tradicional. Los geles y sus tintes están diseñados para biodegradarse de forma natural. [ 15 ]

Todo retardante de fuego aprobado para su uso contra incendios forestales en terrenos federales de EE. UU. debe estar incluido en la Lista de Productos Calificados del Servicio Forestal de los Estados Unidos . [ 16 ] Para ser incluido en dicha lista, el producto debe ser probado por Wildland Fire Chemical Systems, una división del Programa Nacional de Tecnología y Desarrollo. Este proceso puede tardar hasta dos años. [ 17 ] Phos-Chek es una marca de retardante de larga duración actualmente aprobada para su uso en incendios forestales. [ 18 ]

Investigadores del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad del Sur de California publicaron un informe titulado "Metales en supresores de incendios forestales". [ 19 ] El informe proporcionó el primer análisis químico del retardante de fuego Phos-Chek, que el equipo de investigación estudió por ser el más utilizado. Los investigadores de la USC encontraron que Phos-Chek contiene altos niveles de metales pesados : 14,4  mg/L de cadmio , 72,7  mg/L de cromo y 119  mg/L de vanadio . Estas cifras superan los límites de residuos tóxicos de California en 14, 14 y 5 veces, respectivamente.

Un camión cisterna de Phos-Chek en el aeropuerto de Ramona.

Phos-Chek también cuenta con un aerosol ignífugo para el consumidor llamado Wildfire Home Defense, que es efectivo inmediatamente después de su aplicación y permanece efectivo hasta que se elimina con abundante agua. Está diseñado para aplicarse a zonas con vegetación alrededor de viviendas y dependencias para crear un cortafuegos en la vegetación que conduce a cada estructura. [ 20 ] Ember Bloc es otro gel ignífugo para el consumidor que se puede aplicar al exterior de la casa y estructuras cercanas para ayudar a proteger contra las brasas y las llamas en caso de incendio forestal. Tiene la capacidad única de adherirse a la pared de la casa para resistir altas temperaturas y condiciones de viento. [ 21 ]

Preocupaciones medioambientales

Los retardantes de fuego forestal que se utilizan generalmente se consideran no tóxicos , [ 22 ] pero incluso los compuestos menos tóxicos conllevan cierto riesgo cuando los organismos se exponen a grandes cantidades. [ 23 ] Desde 2008, se desaconseja el vertido a menos de 300 pies de cuerpos de agua, a menos que la vida o la propiedad estén directamente amenazadas. [ 24 ] El Servicio Forestal de los Estados Unidos es la agencia gubernamental que realiza investigaciones y monitorea el efecto de los retardantes de fuego en los sistemas de áreas silvestres en los Estados Unidos. [ 25 ] [ 26 ]

Riesgos potenciales y problemas de salud

Algunos retardantes de fuego especializados para interiores son haluros orgánicos (haloalcanos) como el Halón y el PhostrEx , que han demostrado ser tóxicos.

Los estudios también han demostrado que una gota del retardante químico directamente en un arroyo puede aumentar la concentración de amoníaco en el agua a niveles letales para los peces y otros organismos acuáticos . [ 27 ]

Otra preocupación importante para la salud es que las espumas extintoras son especialmente tóxicas para los peces en aguas blandas y duras estandarizadas , posiblemente debido a los tensioactivos. [ 28 ]

Estados Unidos

Perimeter Solutions, fabricante de Phos-Chek, tiene el monopolio de los retardantes de fuego en Estados Unidos. [ 29 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Glosario de incendios forestales de BLM Wyoming" . Blm.gov. 18 de junio de 2008. Archivado del original el 8 de mayo de 2014. Consultado el 4 de agosto de 2012 .
  2. ↑ Glosario de Coford "Retardante de fuego" Archivado el 8 de febrero de 2009 en Wayback Machine
  3. ↑ Hollingbery, LA; Hull TR (2010). "La descomposición térmica de la huntita y la hidromagnesita: una revisión" . Thermochimica Acta . 509 ( 1–2 ): 1–11 . doi : 10.1016/j.tca.2010.06.012 .
  4. ↑ Hollingbery, LA; Hull TR (2012). "La descomposición térmica de mezclas naturales de huntita e hidromagnesita" . Thermochimica Acta . 528 : 45–52 . doi : 10.1016/j.tca.2011.11.002 .
  5. ↑ Hollingbery, LA; Hull TR (2010). "El comportamiento ignífugo de la huntita y la hidromagnesita: una revisión" . Degradación y estabilidad de polímeros . 95 (12): 2213– 2225. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2010.08.019 .
  6. ↑ Hollingbery, LA; Hull TR (2012). "Los efectos ignífugos de la huntita en mezclas naturales con hidromagnesita" . Degradación y estabilidad de polímeros . 97 (4): 504– 512. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.024 .
  7. ↑ Hull, TR; Witkowski A; Hollingbery LA (2011). "Acción ignífuga de los rellenos minerales" . Degradación y estabilidad de polímeros . 96 (8): 1462– 1469. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2011.05.006 . S2CID 96208830 . 
  8. ↑ "Retardantes de fuego PHOS-CHeK D75" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 15 de julio de 2011. Consultado el 20 de noviembre de 2008 .
  9. ↑ "¿Cómo funcionan los retardantes de llama?" . Consejo Europeo de la Industria Química (CEFIC) y Asociación Europea de Retardantes de Llama (EFRA) . Consultado el 12 de febrero de 2010 .
  10. ↑ Amy Farnsworth (6 de agosto de 2007). «Nuevos revestimientos reducen el riesgo de incendio en residencias estudiantiles» . The Boston Globe . Archivado del original el 24 de agosto de 2007.
  11. ↑ US 2858895 , Connell, George A. (inventor), "Métodos y composiciones para controlar incendios", publicado el 4 de noviembre de 1958 . 
  12. ↑ "Normas interinstitucionales para operaciones de bomberos y aviación 2007, Capítulo 17" (PDF) . Centro Nacional Interinstitucional de Bomberos. Archivado del original (PDF) el 28 de septiembre de 2007. Consultado el 31 de agosto de 2007 .
  13. ↑ "Productos químicos para incendios forestales del Servicio Forestal del USDA" . Consultado el 13 de noviembre de 2008 .
  14. ↑ US 6676858 , Vandersall, Howard L. y Kegeler, Gary H., "Colorante líquido, método de uso y líquidos retardantes de incendios forestales que lo contienen", publicado el 13 de enero de 2004 . 
  15. ↑ "Se ha desarrollado un nuevo gel ignífugo que puede permanecer eficaz durante meses" . 4 de octubre de 2019. Consultado el 5 de octubre de 2020 .
  16. ↑ Lista de productos elegibles
  17. ↑ "Retardantes de fuego de larga duración – Programa Nacional de Tecnología y Desarrollo – Servicio Forestal del USDA" . www.fs.fed.us. Consultado el 6 de enero de 2022 .
  18. ↑ "Información sobre productos químicos para incendios forestales" . Consultado el 13 de noviembre de 2008 .
  19. ↑ Schammel, Marella H.; Gold, Samantha J.; McCurry, Daniel L. (12 de noviembre de 2024). "Metales en supresores de incendios forestales" . Environmental Science & Technology Letters . 11 (11): 1247– 1253. doi : 10.1021/acs.estlett.4c00727 . PMC 11562715. PMID 39554599 .  
  20. ↑ "Preguntas frecuentes sobre el sistema de protección contra incendios forestales Phos-Chek" . Consultado el 13 de septiembre de 2019 .
  21. ↑ "Hoja de datos técnicos del gel extintor Ember Bloc" . Consultado el 5 de octubre de 2020 .
  22. ↑ Perimeter Solutions (16 de noviembre de 2022). "Hoja de datos de seguridad de Phos-Chek LC95A, Phos-Chek LC95A-MV" (PDF) . Perimeter Solutions . Archivado (PDF) del original el 4 de agosto de 2020. Recuperado el 11 de mayo de 2025 .URL alternativa
  23. ↑ Bell, Tina; Tolhurst, Kevin; Wouters, Michael (16 de mayo de 2005). "Bell, T., Tolhurst, K. y Wouters, M. Efectos del retardante de fuego Phos-Chek en la vegetación de los brezales del este de Australia. International Journal of Wildland Fire . 14(2) 199–211" . International Journal of Wildland Fire . 14 (2): 199–211 . doi : 10.1071/WF04024 . S2CID 129368588 . 
  24. ↑ William Yardley (15 de noviembre de 2008). "En la lucha contra los incendios forestales, surgen preocupaciones sobre los productos químicos" . The New York Times . Consultado el 26 de noviembre de 2008 .
  25. ↑ "Sistemas químicos para incendios forestales del Servicio Forestal del USDA" . Consultado el 13 de noviembre de 2008 .
  26. ↑ "Toxicidad y preocupaciones ambientales de los productos químicos utilizados en incendios forestales" (PDF) . Consultado el 13 de noviembre de 2008 .
  27. ↑ Dietrich, Joseph P.; Myers, Mark S.; Strickland, Stacy A.; Van Gaest, Ahna; Arkoosh, Mary R. (enero de 2013). "Toxicidad de los retardantes de fuego forestales para el salmón chinook de arroyo en transformación de alevín a esguine" . Toxicología y Química Ambiental . 32 (1): 236– 247. doi : 10.1002/etc.2052 . ISSN 1552-8618 . PMID 23161484. S2CID 5240730 .   
  28. ↑ Gaikowski, MP; Hamilton, SJ; Buhl, KJ; McDonald, SF; Summers, CH (agosto de 1996). "Toxicidad aguda de formulaciones químicas para la extinción de incendios en cuatro etapas de vida del pez cabeza gorda". Ecotoxicología y seguridad ambiental . 34 (3): 252– 263. doi : 10.1006/eesa.1996.0070 . ISSN 0147-6513 . PMID 8812194 .  
  29. ↑ Hamby, Chris (6 de agosto de 2025). "Cómo una empresa mantuvo un monopolio sobre los retardantes de fuego en EE. UU." . The New York Times .{{cite news}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  • Notas sobre gestión de incendios (1989)
  • Asociación Nacional de Protección contra Incendios
  • Asociación de Protección contra Incendios de Defensa
  • Influencia del retardante de llama, polifosfato de amonio, en la degradación térmica del poli(metacrilato de metilo)
  • Vidrio ignífugo. Archivado el 17/12/2014 en Wayback Machine . Vidrio resistente al fuego con certificación UL9 en EE. UU.