Azufre, el diabólico elemento que nos salvará la vida

  • 28 julio 2014
Mina en Java
Vapores amarillos en una mina de azufre en Java.

El azufre tiene muchos usos, desde para hacer ácido hasta para endurecer caucho, pero en este momento tenemos más de lo que necesitamos... mucho más. Sin embargo, vale la pena guardarlo, pues en el futuro podría ayudar a alimentar al planeta.

"Una mina de azufre en Sicilia es lo más parecido al infierno", fue la opinión del autor estadounidense Booker T. Washington en 1911 respecto a la que era en esa época la principal fuente en el mundo de ese distintivo mineral amarillo.

A Washington, que había sido esclavo, lo conmovió el drama de los niños forzados a trabajar turnos de 10 horas bajo tierra en las laderas del Monte Etna, con cargas pesadas en temperaturas insoportables.

Pero no era la primera vez que el elemento 16 de la tabla periódica se asociaba con Satanás y su morada: de eso hay una larga tradición cultural.

La razón más obvia es su conexión con los volcanes y las aguas termales, donde los gases -ácido sulfhídrico y dióxido de azufre- emergen de las ardientes entrañas de la Tierra y reaccionan entre sí para formar azufre y agua.

Huevos podridos

El olor a azufre evoca cosas poco agradables.

Mas esa asociación con los volcanes es sólo una de sus propiedades demoníacas, comenta a la BBC Andrea Sella, del University College de Londres, quien lo demuestra en un salón de belleza

"Es un elemento peligroso, con un olor extraordinario y muy evocativo", afirma mientras enciende un mechón de cabello. El olor es muy desagradable. El pelo contiene azufre -explica- así como los fósforos.

Aunque el azufre elemental en sí es inodoro, el que estamos percibiendo -dióxido de azufre- es uno de una panoplia de hedores que los compuestos azufrados pueden emitir.

La presencia de ácido sulfhídrico expide ese olor inconfundible a huevos podridos, pedos y volcanes.

Esos compuestos a menudo son asociados con putrefacción, lo que quizás explica la razón por la que nuestras narices han evolucionado para detectarlos a niveles tan ínfimos como unas pocas partículas en un billón.

Ardiente

Volcanes, lava, vapores hediondos... con esa fama, ¿por qué lo queremos?

Así que tenemos los volcanes y el hedor. Pero hay más. El azufre es una roca que arde. Además, se derrite a 115ºC -apenas un poco por encima del punto de ebullición del agua-, cuando su color pasa a ser un rojo profundo diabólico. Si se calienta más, se espesa hasta quedar en una extraña consistencia parecida a la del dulce de leche.

¿Por qué pasa?

A los átomos de azufre les fascina pegarse los unos con los otros. En su forma sólida amarilla, el azufre se constituye de moléculas con forma de aros, cada una hecha de hasta ocho átomos.

Al derretirse, esas rosquillas se rompen y, con más calor, empiezan a enlazarse en cadenas más y más largas, lo que le da al azufre fundido una extraña plasticidad.

Después de todo esto, espero que ya le haya convencido de que la reputación infernal del azufre es merecida.

Pero, ¿por qué lo estaban explotando en Sicilia hace un siglo?

Caucho

Resulta que la disposición que tienen los átomos de azufre para enlazarse es muy útil.

En nuestros cuerpos, el azufre ayuda a formar el pelo y las uñas: largas cadenas de proteínas llamadas queratina, que el azufre ayuda a mantener unidas.

Cuando la gente se riza o se alisa el cabello, los átomos de azufre se desenganchan temporalmente, lo que permite darle al pelo otra forma antes de que se vuelvan a acoplar y a fijar la nueva forma.

Esa misma propiedad ha sido explotada en la industria.

Charles Goodyear demostrando el proceso de la vulcanización.

Charles Goodyear, en el siglo XIX, descubrió que si le añadía azufre al látex -la viscosa savia del árbol de caucho- creaba un material más firme y durable, que usó para producir los primeros neumáticos.

El proceso llegó a ser conocido como la "vulcanización", por el dios romano del fuego (y los volcanes), Vulcano, y todavía se usa para hacer caucho.

El azufre también puede servir para hacer que el asfalto sea más duradero y resistente a las grietas y juega un papel similar si se mezcla con concreto y los plásticos que se usan en los autos.

Sin embargo, el uso principal en estos tiempos -alrededor del 95% por volumen- es para hacer el aterradoramente corrosivo ácido sulfúrico, H2SO4.

H2S04

La primera planta de ácido fue construida en el siglo XVII en una bella aldea inglesa llamada Twickenham (más de esta historia abajo).

Casi 300 años más tarde, el sulfúrico es el ácido de uso más frecuente y es tan importante, que el volumen de su producción sirve como indicador de la actividad industrial.

Se usa, entre muchas otras cosas, para fabricar detergentes (los sulfatos de sodio son convenientemente solubles en agua tibia) y para ayudar en el proceso de convertir celulosa de madera en fibras de rayón y celofán.

Pero en lo que más se usa es para disolver rocas.

Las compañías mineras vierten ácido en los yacimientos para extraer minerales valiosos como cobre, níquel, vanadio y, sobre todo, fósforo. De esa manera, cerca de la mitad del azufre del mundo va a la producción de fertilizadores de fosfato que se usan para aumentar el rendimiento de los cultivos y alimentar al planeta.

Highway 63

Cualquier ácido fuerte disolvería las rocas, pero una de las ventajas del sulfúrico es que su componente principal es abundante, barato y sorpresivamente seguro de transportar.

Una vez el ácido ha hecho su trabajo, el azufre termina en un subproducto en forma de sal. Mucha de ella tiene uso, notablemente el sulfato de calcio o yeso, que se usa en la construcción.

Así que el azufre, además de ser diabólico, tiene muchos usos... lo que hace aún más sorprendente al paisaje que recibe a quienes viajan por la famosa Highway 63 y están a media hora del Fuerte McMurray, en la provincia canadiense de Alberta.

En el horizonte aparecen unas estructuras enormes y espeluznantemente amarillas, como unos raros muros escalonados. De más cerca, resulta que no son edificios sino inmensos bloques de azufre puro... millones de toneladas. El más grande mide 260m x 340m y tiene unos 20 metros de altura, lo que significa que es aproximadamente del mismo volumen que el Burj Khalifa, el rascacielos más alto del mundo.

¿¿¿???

¿Por qué tanto de este útil elemento está ahí desperdiciado en medio de la nada en Canadá?

Quedan pocos extrayendo azufre de las minas.

La respuesta es que estamos produciendo más de lo que podemos usar.

Ya nadie saca azufre de la tierra, aparte de algunos javaneses que todavía lo recogen en un volcán activo. Hoy en día es un subproducto de la industria petroquímica.

El petróleo, gas y carbón "ácidos" contienen azufre. Son ácidos, pues cuando arden producen esos vapores acres de dióxido de azufre, que eventualmente vuelven a caer en el suelo en la forma de lluvia ácida.

Para quienes son muy jóvenes para recordar, la lluvia ácida fue una de las primeras crisis del medio ambiente. En los años 70, se hizo evidente que esas gotas sulfurosas estaban matando árboles, disolviendo estatuas y afectando los ecosistemas acuáticos.

Fue entonces que se aprobaron leyes que alentaban a las compañías energéticas para que redujeran sus emisiones, entre ellas, un sistema de intercambio de permisos de contaminación en Estados Unidos que resultó muy efectivo.

Una parte de la solución fue dejar de usar las fuentes de combustible más ricas en azufre; otra, extraer el azufre antes de quemarlo.

Los bloques de azufre en Alberta son residuos de las arenas bituminosas productoras de petróleo de la provincia canadiense. Se han estado acumulando durante años, con el precio del azufre bajo desde el final de la década de los 90.

"No lo pueden transportar de una manera económica a los mercados desde Alberta", explica Richard Hands, editor de la revista de la industria Azufre. "Entonces se quedan ahí, varios miles de toneladas, en esos masivos bloques".

¿Diabólico? Quizás, pero absolutamente necesario.

Y es posible que pronto otras partes del mundo se verán en la misma situación que Canadá. La industria del hidrocarburo está quedándose sin fuentes de petróleo y gas "dulces", así que está recurriendo a las antes descartadas fuentes "ácidas" y varios proyectos están a punto de empezar a producir.

"La mayoría está en Medio Oriente, particularmente Abu Dhabi, y también Asia central", dice Hands a la BBC. "Estamos produciendo mucho más azufre que el que podemos usar y parece que en los próximos años vamos a tenerlo en exceso. Me imagino que mucho terminará en bloques en Medio Oriente".

Y así se quedará hasta que lo volvamos a necesitar... pues para este elemento, hay otra fuente de demanda que se predice crecerá sin cesar en el futuro cercano: la agricultura.

Para vivir

De infernal a paradisíaco. Así como puede ser tremendamente corrosivo y absolutamente útil, nos da paisajes aterradores y otros, como éste, encantadores.

No sólo el ácido sulfúrico ayuda a producir fertilizantes de fosfato, sino que el elemento azufre es, en sí mismo, un nutriente para las plantas y los animales (0,25% de nuestro cuerpo está compuesto de azufre, y no es sólo pelo).

Las mismas restricciones ecológicas que crearon el exceso de azufre hacen que los agricultores ahora necesiten comprarlo.

"Irónicamente, una de las razones por las que ahora necesitamos añadir azufre a la tierra es que cuando se implementaron las leyes sobre las emisiones, cayó menos azufre al suelo por medio de la lluvia ácida", explica a la BBC Mike Lumley, de Shell Sulphur Solutions, un departamento del gigante petrolero angloholandés.

Hay que tener en cuenta que, aunque parezca mucho, el exceso de azufre con el que contamos hoy en día no va a durar para siempre. Eventualmente, el petróleo y gas ácido se acabará o el mundo dejará de explotarlos, pues pasará a usar fuentes de energía más limpias y potencialmente más baratas.

Entre tanto, con la población global en camino a alcanzar los 10.000 millones para mediados del siglo, la necesidad de aumentar las cosechas se intensificará y eso implicará mucha demanda de azufre, tanto como fertilizador en sí mismo como para producir otros.

El hombre que trajo el azufre

Joshua Ward era un curandero y estafador. Nació en Yorkshire, Inglaterra, y se mudó a Londres. Inventó una medicina que llamó "La gota de Joshua Ward" que vendía prometiendo que curaba a la gente de cualquier enfermedad que tuviera.

Lo condenaron por fraude y escapó a Francia, donde vivió durante 15 años hasta que volvió a Inglaterra y el rey Jorge II lo perdonó.

Instaló su "taller de espíritu de vitriolo (cómo se le llamaba en la antigüedad al ácido sulfúrico)" en Twickenham en 1736. Producía el ácido encendiendo salitre en grandes cantidades para lograr una producción continua. Así, el precio se redujo considerablemente.

Pero el olor era insoportable e impregnaba toda la vecindad. La gente se cansó y se quejó con el gobierno, que lo obligó a cerrar el negocio.

Ward era toda una celebridad, tanto que el poeta Alexander Pope escribió sobre él. Lo enterraron en la Abadía de Westminster. Le había encargado al escultor italiano Agostino Carlini una estatua de sí mismo para tal propósito, pero fue considerada demasiado ostentosa para la abadía.