Espuma extintora

La espuma extintora es una espuma que se utiliza para la extinción de incendios . Su función es enfriar el fuego y recubrir el combustible, impidiendo su contacto con el oxígeno y logrando así la supresión de la combustión . La espuma extintora fue inventada por el ingeniero y químico moldavo Aleksandr Loran en 1902. ^{[ 1 ]}

Los tensioactivos utilizados deben producir espuma en concentraciones inferiores al 1%. Otros componentes de las espumas ignífugas son los disolventes orgánicos (por ejemplo, trimetiltrimetilenglicol y hexilenglicol ) , los estabilizadores de espuma (por ejemplo, alcohol laurílico ) y los inhibidores de corrosión .

• Las espumas de baja expansión, como las espumas formadoras de película acuosa (AFFF), tienen un índice de expansión inferior a 20, son de baja viscosidad, móviles y pueden cubrir grandes superficies rápidamente.
• Las espumas de expansión media tienen una relación de expansión de 20–200. ^{[ 2 ]}
• Las espumas de alta expansión tienen un índice de expansión superior a 200-1000 y son adecuadas para espacios cerrados como hangares, donde se necesita un llenado rápido.
• Las espumas resistentes al alcohol contienen un polímero que forma una capa protectora entre la superficie en combustión y la espuma, evitando que esta se degrade por la acción de los alcoholes presentes en el combustible. Estas espumas se utilizan para combatir incendios de combustibles que contienen oxigenados , como el metil tert-butil éter (MTBE), o incendios de líquidos a base de disolventes polares o que los contienen .

Las espumas de clase A se desarrollaron a mediados de la década de 1980 para combatir incendios forestales . Estas espumas reducen la tensión superficial del agua, lo que facilita su humectación y saturación. Penetran y extinguen las brasas en profundidad, lo que contribuye a la supresión del fuego y puede prevenir la reignición. ^{[ 3 ]} Las experiencias favorables llevaron a su aceptación para combatir otros tipos de incendios de clase A , incluidos los incendios estructurales. ^{[ 4 ]}

Las espumas de clase B están diseñadas para incendios de líquidos inflamables . El uso de espuma de clase A en un incendio de clase B puede tener resultados inesperados, ya que las espumas de clase A no están diseñadas para contener los vapores explosivos producidos por líquidos inflamables. Las espumas de clase B tienen dos subtipos principales.

Cada tipo de espuma tiene su aplicación. Las espumas de alta expansión se utilizan cuando se necesita llenar rápidamente un espacio cerrado, como un sótano o un hangar. Las espumas de baja expansión se utilizan para derrames en llamas. AFFF es la mejor opción para derrames de combustible para aviones, FFFP es más adecuada para casos donde el combustible en llamas puede formar charcos más profundos, y AR-AFFF es apropiada para la combustión de alcoholes. Las espumas FFF de alto rendimiento son alternativas viables a AFFF y AFFF-AR para diversas aplicaciones. La mayor flexibilidad se logra con AR-AFFF o AR-FFFP. AR-AFFF debe utilizarse en áreas donde la gasolina se mezcla con oxigenados, ya que los alcoholes impiden la formación de la película entre la espuma FFFP y la gasolina, lo que provoca la degradación de la espuma y la vuelve prácticamente inservible.

El agua ha sido durante mucho tiempo un agente universal para la extinción de incendios, pero no es la mejor opción en todos los casos. Por ejemplo, el agua suele ser ineficaz contra incendios de petróleo y puede ser peligrosa. Para extinguir este tipo de incendios se desarrollaron espumas extintoras.

En 1902, el ingeniero y químico ruso Aleksandr Loran introdujo un método para extinguir incendios de líquidos inflamables cubriéndolos con espuma . Loran era profesor en una escuela de Bakú , centro de la industria petrolera rusa en aquel entonces. Impresionado por los grandes incendios de petróleo, difíciles de extinguir, que había presenciado allí, Loran buscó una sustancia líquida que pudiera combatirlos eficazmente. Inventó una espuma extintora, que fue probada con éxito en experimentos realizados en 1902 y 1903. ^{[ 1 ]} En 1904, Loran patentó su invento y desarrolló el primer extintor de espuma ese mismo año. ^{[ 8 ]}

La espuma original era una mezcla de dos polvos y agua producida en un generador de espuma. Se la denominaba espuma química debido a la reacción química que la creaba. Generalmente, los polvos utilizados eran bicarbonato de sodio y sulfato de aluminio , con pequeñas cantidades de saponina o regaliz añadidas para estabilizar las burbujas. Los extintores de espuma portátiles utilizaban los mismos dos productos químicos en solución. Para activar el extintor, se rompía un sello y se invertía la unidad, permitiendo que los líquidos se mezclaran y reaccionaran. La espuma química es una solución estable de pequeñas burbujas que contienen dióxido de carbono con menor densidad que el aceite o el agua, y presenta una gran capacidad para cubrir superficies planas. Al ser más ligera que el líquido en combustión, fluye libremente sobre la superficie del líquido y extingue el fuego por sofocación (eliminación/prevención del oxígeno). La espuma química se considera obsoleta hoy en día debido a la gran cantidad de recipientes de polvo necesarios, incluso para incendios pequeños.

En la década de 1940, Percy Lavon Julian desarrolló un tipo de espuma mejorada llamada Aerofoam . Mediante acción mecánica, un concentrado líquido a base de proteínas , elaborado con proteína de soja , se mezclaba con agua en un dosificador o una boquilla aireadora para formar burbujas de aire con un flujo libre. Su índice de expansión y facilidad de manejo la hicieron popular. La espuma de proteínas se contamina fácilmente con algunos líquidos inflamables, por lo que se debe tener cuidado de aplicarla únicamente sobre el líquido en llamas. La espuma de proteínas tiene una acción de extinción lenta, pero resulta económica para la seguridad posterior a un incendio.

A principios de la década de 1950, Herbert Eisner, en Inglaterra , concibió la espuma de alta expansión en el Centro de Investigación para la Seguridad en las Minas (actualmente Laboratorio de Salud y Seguridad) para combatir incendios en minas de carbón. Will B. Jamison, ingeniero de minas de Pensilvania, leyó sobre la propuesta de espuma en 1952 y solicitó más información al respecto. Trabajó con la Oficina de Minas de los Estados Unidos en el desarrollo de la idea, probando 400 fórmulas hasta encontrar un compuesto adecuado. En 1964, Walter Kidde & Company (actualmente Kidde ) adquirió las patentes de la espuma de alta expansión. ^{[ 9 ]}

En la década de 1960, National Foam, Inc. desarrolló la espuma de fluoroproteína . Su agente activo es un surfactante fluorado que repele el aceite, previniendo así la contaminación. En general, es superior a la espuma de proteína, ya que su mayor durabilidad proporciona mayor seguridad en caso de necesidad de acceso para rescate. La espuma de fluoroproteína tiene una rápida capacidad de extinción y puede utilizarse junto con agentes químicos secos que destruyen la espuma de proteína.

A mediados de la década de 1960, la Armada de los Estados Unidos desarrolló la espuma formadora de película acuosa (AFFF). Esta espuma sintética tiene baja viscosidad y se extiende rápidamente sobre la superficie de la mayoría de los combustibles de hidrocarburos . Se forma una película de agua debajo de la espuma, que enfría el combustible líquido e impide la formación de vapores inflamables. Esto proporciona una extinción de incendios drástica, un factor importante en la lucha contra incendios tras accidentes aéreos.

A principios de la década de 1970, National Foam, Inc. inventó la tecnología AFFF resistente al alcohol. AR-AFFF es una espuma sintética desarrollada para materiales con hidrocarburos y disolventes polares . Los disolventes polares son líquidos combustibles que destruyen la espuma extintora convencional. Estos disolventes extraen el agua contenida en la espuma, descomponiendo la capa de espuma. Por lo tanto, estos combustibles requieren una espuma resistente al alcohol o a los disolventes polares. La espuma resistente al alcohol debe rebotar en una superficie y dejarse fluir sobre el líquido para formar su membrana, a diferencia de la AFFF estándar que se puede rociar directamente sobre el fuego.

En 1993, Pyrocool Technologies Inc. adquirió los derechos de patente de un agente humectante con propiedades de enfriamiento superiores, eficaz en incendios de clase A, B y D, así como en incendios presurizados y tridimensionales que involucran combustibles a base de hidrocarburos y disolventes polares como alcohol y etanol. El agente humectante se comercializa bajo el nombre de Pyrocool. Pyrocool Technologies Inc. recibió el Premio Presidencial de Química Verde de 1998 otorgado por la USEPA. Carol Browner, administradora de la USEPA en 1998, describió Pyrocool como la "Tecnología para el Tercer Milenio: Desarrollo e Introducción Comercial de un Agente de Extinción y Enfriamiento Ambientalmente Responsable". Una disputa con el fabricante, Baum's Castorine, llevó a Baum's a renombrar esta fórmula como Novacool UEF, nombre con el que comercializa el producto desde 2008.

En 2002, BIOEX, fabricante francés de espumas contra incendios y pionero en espumas ecológicas, lanzó al mercado la primera espuma sin flúor (ECOPOL). Este concentrado de espuma es altamente eficaz contra incendios de hidrocarburos y disolventes polares de clase B, así como contra incendios de clase A. Su reto medioambiental ha sido convencer a sus clientes de que elijan su nueva generación de productos ecológicos, 100 % libres de flúor, cuya eficacia ha sido demostrada. ^{[ 10 ]}

En 2010, Orchidee International de Francia desarrolló la primera espuma FFPF, la espuma sin flúor de mayor rendimiento. Esta espuma ha alcanzado un índice de degradabilidad del 97 % y actualmente es comercializada por Orchidee International bajo la marca "BluFoam". Se utiliza al 3 % tanto en incendios de hidrocarburos como de disolventes polares.

Los estudios han demostrado que el PFOS es un contaminante persistente, bioacumulativo y tóxico . ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} Se añadió al Anexo B del Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes en mayo de 2009. ^{[ 14 ]} Las regulaciones en Estados Unidos, Canadá, la Unión Europea, Australia y Japón han prohibido la producción de nuevos productos a base de PFOS, incluidas las espumas contra incendios. ^{[ 15 ]} 3M eliminó gradualmente la producción de PFOS en 2002 debido a preocupaciones sobre su toxicidad. ^{[ 16 ]}

Un estudio, publicado en 2015, encontró que los bomberos tenían más probabilidades de tener surfactantes fluorados en su torrente sanguíneo . ^{[ 17 ]} En 2016, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos pagó $4.3 millones por un sistema de tratamiento de agua para los residentes río abajo de la Base de la Fuerza Aérea Peterson en Colorado . ^{[ 18 ] [ 19 ]}

En los Estados Unidos, las descargas de AFFF por parte de buques a aguas superficiales están reguladas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) y el Departamento de Defensa , de conformidad con la Ley de Agua Limpia . ^{[ 20 ] [ 21 ]}

En Australia, en 2015, la Autoridad de Protección Ambiental de Nueva Gales del Sur emitió un comunicado de seguridad pública tras la contaminación de una fuente de agua cerca de la base de la Real Fuerza Aérea Australiana (RAAF) en Williamtown . Se informó que el agua superficial, el agua subterránea y los peces contenían sustancias químicas provenientes de espumas contra incendios liberadas por la base local de la RAAF antes de los cambios en el protocolo de entrenamiento en 2008. [ ^{22 ] Se} recomendó a los residentes de la zona que no consumieran agua de pozo, así como huevos y mariscos de la fauna expuesta al agua contaminada. ^{[ 23 ]} El descubrimiento llevó a la prohibición de todas las formas de pesca en las aguas de Fullerton Cove hasta principios de octubre de 2016. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

En 2017, el Departamento de Defensa australiano estaba tramitando dos demandas colectivas presentadas por los afectados por la contaminación en Williamtown y en el Centro de Aviación del Ejército de Oakey . ^{[ 26 ] [ 27 ]} Junto con muchos aeropuertos y servicios de bomberos, el Departamento de Defensa está investigando la posible contaminación en 18 instalaciones militares en toda Australia. ^{[ 28 ]} En Williamtown, también está realizando estudios sobre la absorción y la contaminación residual en plantas, pollos y huevos. ^{[ 29 ]}

En diciembre de 2017, el Ministro de Medio Ambiente de Nueva Zelanda anunció que se habían encontrado niveles de PFOS y PFOA superiores a los aceptables en las aguas subterráneas de dos bases de la Real Fuerza Aérea de Nueva Zelanda , que se creía que provenían del uso histórico de espuma contra incendios que contenía dichas sustancias. ^{[ 30 ]} Se les indicó a los residentes que vivían cerca de las bases aéreas que bebieran agua embotellada hasta que se pudieran realizar pruebas más exhaustivas. ^{[ 31 ]}

En 2020, las agencias gubernamentales estatales de EE. UU. planean deshacerse de la espuma extintora, ya sea mediante incineración o vertido. Se desecharán cerca de 1 millón de galones estadounidenses (3800 kl) de espuma en EE. UU. La EPA y las agencias estatales aún investigan los posibles riesgos para la salud derivados de la incineración de AFFF. ^{[ 32 ]}    

• Sistema de espuma de aire comprimido
• Despoblación con espuma : a menudo se realiza con espuma contra incendios.
• Camino de espuma
• Cronología de los acontecimientos relacionados con las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas.
• Agua mojada

• Asociación de Protección contra Incendios, 16 de septiembre de 2006
• Clark, William E. Principios y prácticas de extinción de incendios. Nueva Jersey: Saddle Brook, 1991.
• Hawthorne, Ed. Líquidos derivados del petróleo: Control de incendios y emergencias. Nueva Jersey: Englewood Cliffs, 1987.
• Riecher, Anton. Innovación: Ideas para el avance de la lucha contra incendios. Vol. 20, n.º 6, Revista Industrial Fire World. 5 de octubre de 2005.
• http://fireworld.com/Archives/tabid/93/articleType/ArticleView/articleId/86678/Innovation.aspx Archivado el 2 de marzo de 2014 en Wayback Machine
• Reney, Varghese. Espumas biodegradables para la extinción de incendios. Dubái: Revista, 2007.

• Contenido multimedia relacionado con la espuma extintora en Wikimedia Commons.