La química de Cumbre Vieja. Cambiar una catástrofe por una oportunidad

El objeto de este artículo es comentar que en la lava y ceniza existen muchos elementos químicos que podrían ser aprovechables si se extrajeran. 

¿Qué sustancias hay en la lava y ceniza?

La lava son rocas fundidas que volverán a cristalizar cuando se enfríen, pero no todo es posible. Las reglas de cristalización son muy estrictas y dependen de la relación de tamaño de los átomos que la forman dando los distintos minerales. 

No son muchos los átomos o compuestos que intervienen en la caída al mar.  La palabra vidrio se refiere al óxido de silicio. Pero existen otros, unos más frecuentes y otros menos, que cristalizan en mayor o menor proporción. 

Tanto la ceniza como la lava contienen azufre, magnesio, calcio, sodio, potasio, hierro y algo de titanio. No pondré fórmulas, solo dos como ejemplo. La de las plagioclasas NaOAl2O3 SiO2,  y  Ca Al2 O3 2SiO2.Óxidos triples de Silicio, aluminio calcio y sodio. El Basalto es silicato de magnesio y hierro. Su proporción es de media cinco mil miligramos por kilogramo.

Hablando con la tabla periódica por delante, los elementos más abundantes en la lava son representativos. Los interesantes, de transición y transición interna, (en el centro y debajo de la tabla periódica) están en muchos casos en una proporción de microgramos por cada kilogramo.

¿Qué sustancias hay en el agua del mar?

Agua, y sales. El agua contiene hidrógeno y oxígeno, pero no son los elementos, solo se transforman mediante una acción energética. Electricidad o altas temperaturas y presiones.

Las sales son las solubles: cloruros (excepto tres insolubles que irían al fondo) sulfatos (el sulfato de bario es insoluble), nitratos que son todos solubles…

Pero cuando una sal se disuelve, se separa en sus iones. Se podría decir de modo vulgar que los iones en agua están mas a gusto que si fueran cristales unidos a su otro ion (algo parecido a que la lava se quiera ir hacia el mar). De modo científico se diría que tienden a la menor energía). 

En la sal por antonomasia, la sal común de la cocina, el cloro y el sodio se han dispersado por la masa de agua del mar. Al igual el sulfato de magnesio que se dispersa en sulfato y magnesio…

¿Qué energía almacena la lava y cómo se transfiere al mar?

La energía de la lava se puede invertir en evaporar agua, fundir material sólido que existe en las rocas, eliminar productos plásticos y contaminantes de la playa y producir reacciones químicas. Esta energía depende de la temperatura, pero es importante no confundir la temperatura con el calor que es el flujo de energía, solo existe si hay diferencia de temperaturas. La temperatura es una manera de hacerse idea de la energía interna de los materiales. 

En la lava se produce un hecho chocante que demuestra que las imágenes pueden gastarnos malas pasadas. La temperatura de la lava es de 1100 grados, pero solo da 25 calorías por cada 100 gramos cuando baja un grado. Es muy poco comparada con 520 calorías en 100 g de chocolate, 201 calorías para 100 g de helado, 89 para 100 g de plátano. Las calorías de 100 g de lava corresponden a 5 tazas de café.

Desde que todo empezó se han expulsado 50 millones de metros cúbicos de lava que corresponden a 38,75 billones de calorías. 

¿Qué sucede cuando se mezclan?

De modo simple podemos decir que ocurren tres cosas: Una transferencia de masa, una transferencia de energía y reacciones químicas.

Lo primero está produciendo un delta.

El efecto de la transferencia de calor es visible, es la formación de vapor de agua. El contacto con los materiales del mar a esas temperaturas y presiones puede dar lugar a reacciones químicas. Por ejemplo, el dióxido de azufre con el vapor de agua podría dar ácido sulfuroso.

Pero la mezcla de masas a altas temperaturas puede producir reacciones químicas que no se darían de otra forma.  Existía cloro como ion, pero no como gas entonces podría aparecer gas cloro. La descomposición del agua podría dar hidrógeno y otros productos. El ion cloruro ya mencionado, a ph ácido tendría los efectos del ácido clorhídrico.  

Se dan, por tanto, evaporaciones y cristalizaciones con formación de sólidos.

Como se dijo en otro artículo los fluidos siguen ecuaciones bastante estrictas pero que se pueden resolver haciendo simplificaciones. En este caso la energía transferida depende de la densidad de la lava, su temperatura, conductividad y del material.  

Fuente: Textos de física y química de eso y bachillerato. 

Nicolás Moreno Díaz fue catedrático de IES de física y química.