E N LA MESA DE LA OFICINA DE SU CASA, junto a antiguas cajas de alarma contra incendios, maquetas de camiones de bomberos y viejos cascos de bombero, Jeremy Souza una vez guardó una colección de recuerdos un poco extraños: alrededor de una docena de frascos llenos de varios líquidos de color ámbar.
Durante años, como bombero y luego como subjefe de bomberos en el Aeropuerto TF Green en Providence, Rhode Island, Souza cargaba los frascos a las capacitaciones de los nuevos bomberos. Pasaba los frascos y explicaba cómo el líquido del interior, una sustancia química llamada espuma formadora de película acuosa, o AFFF, funcionaba para extinguir incendios de combustible líquido e incluso realizar otras hazañas mágicas alrededor de la estación de bomberos.
“En el pasado, en el aeropuerto, usábamos este material para casi todo menos para cepillarnos los dientes”, dijo Souza, quien ahora es ingeniero especializado en sistemas de supresión de espuma en Code Red Consultants, una empresa de seguridad contra incendios con sede en Massachusetts. “AFFF es un desengrasante maravilloso. Tome medio galón de concentrado AFFF, tírelo al piso de un garaje y lávelo con una manguera, y la mancha desaparecerá. Diría que es más una cuestión de aeropuerto: los departamentos de bomberos municipales nunca se habrían ocupado de cantidades de espuma como esa. Pero teníamos un montón de eso”.
Para cierta generación de bomberos especializados encargados de proteger aeródromos, instalaciones de petróleo y gas e instalaciones militares, la experiencia de Souza probablemente sea identificable. Durante casi seis décadas, AFFF ha sido tan indispensable para sus trabajos como lo es el agua para los bomberos estructurales, debido a su capacidad única para extinguir rápidamente incluso el fuego de combustible líquido más desagradable bajo un manto de burbujas químicas. En los escenarios peligrosos que pueden desarrollarse cuando grandes depósitos de combustible se ven amenazados por un incendio, las cualidades de AFFF como agente de supresión rápido y confiable han sido, literalmente, un salvavidas.
‘EN EL DÍA EN EL AEROPUERTO, USÁBAMOS ESTAS COSAS PARA CASI TODO MENOS CEPILLARNOS LOS DIENTES’.
Y, sin embargo, ahora existe un acuerdo casi universal entre los funcionarios de salud, los científicos ambientales, los gobiernos e incluso los bomberos de que la AFFF debe irse, preferiblemente lo antes posible.
Citando evidencia creciente de que las sustancias químicas presentes en AFFF, conocidas como sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, o PFAS, son potencialmente dañinas para el planeta y para la salud humana (consulte «El problema de las PFAS»), ha habido un rápido movimiento en todo el mundo para limitar o prohibir su uso. Solo en 2021, la cantidad de estados de EE. UU. que prohibieron o limitaron severamente el AFFF pasó de unos pocos a por lo menos 15, y hay legislación pendiente en al menos otros cinco estados para hacer lo mismo. El ejército de EE. UU., que ayudó a desarrollar AFFF en la década de 1960, anunció planes para dejar de usarlo en octubre de 2024, y la Administración Federal de Aviación tiene la intención de hacer lo mismo en miles de aeropuertos en todo el país. Varios países europeos ya han dejado de usar AFFF y, en febrero, la Agencia Europea de Sustancias Químicas propuso prohibir por completo la fabricación, el uso y la exportación de AFFF en toda la Unión Europea.
“Todos podemos aludir a lo bueno que nos ha ido AFFF, pero AFFF se va. Si todavía piensa en ese punto, entonces está atrasado”, dijo Casey Grant, director ejecutivo de la firma de investigación e ingeniería DSRAE LLC, en una sala llena de profesionales de protección contra incendios durante una presentación en junio en la Conferencia y Exposición NFPA en Boston. . “No hay duda de que este tema está lleno de preguntas y complicaciones para todos nosotros, pero tenemos que enfrentar el hecho de que esta transición está sucediendo”.
Los bomberos descargan espuma en un avión estrellado simulado durante un simulacro el año pasado en Ankara, Turquía. Durante décadas, AFFF ha sido un pilar en los aeropuertos de todo el mundo por su capacidad para extinguir rápidamente incendios de combustible líquido. IMÁGENES FALSAS
Para Souza, la transición está ocurriendo en más de un sentido. A fines del año pasado, recibió una llamada de investigadores que buscaban muestras antiguas de AFFF para estudiar cómo se descomponen sus compuestos con el tiempo. Algunas de las muestras en el manto de Souza se remontaban a casi dos décadas, e incluso tenía los números de lote originales del fabricante. “Aparentemente, yo era el único fruit loop que pensó que alguien podría necesitarlos en algún momento”, dijo. “Así que entregué mi colección y toda la información que tenía”.
Otros, sin embargo, pueden encontrar que alejarse de AFFF es un poco más complicado. Para los funcionarios de protección contra incendios, muchos de los cuales se encuentran atrapados entre las prohibiciones gubernamentales de AFFF que se acercan rápidamente y la necesidad continua de extinguir rápidamente los peligrosos incendios de combustible líquido, la transición plantea dos preguntas principales: ¿Qué reemplazará a AFFF y cómo será la transición? ?
NUEVA ESPUMA, NUEVAS PREGUNTAS
Durante más de una década, los fabricantes de espumas han estado trabajando en posibles reemplazos para AFFF. Ahora hay docenas de productos de espuma en el mercado que afirman estar hechos sin flúor, un ingrediente clave en AFFF que también es una fuente de PFAS. Las pruebas exhaustivas realizadas por la Fundación de Investigación de Protección contra Incendios, el Departamento de Defensa de EE. UU. y el grupo de investigación de la industria petrolera LASTFIRE han demostrado que muchos de estos nuevos productos pueden ser efectivos para extinguir incendios de combustibles líquidos en las condiciones adecuadas.
Sin embargo, a diferencia de AFFF, la efectividad de la espuma sin flúor viene con muchas advertencias y complejidades, dijo Jerry Back, investigador de Jensen Hughes. En los últimos cinco años, Back ha realizado cientos de pruebas de fuego sobre las capacidades de las espumas sin flúor. “Estas espumas sin flúor no son un reemplazo directo para AFFF; son productos nuevos con diferentes características y utilizan diferentes métodos para apagar el fuego”, me dijo Back en una entrevista este verano. Aunque las nuevas espumas funcionan «razonablemente bien», sus diferentes propiedades significan que «la transición de AFFF va a ser mucho más complicada de lo que se cree inicialmente», dijo.
Reconociendo una necesidad urgente de orientación, la Fundación de Investigación de Protección contra Incendios ha publicado dos informes fundamentales desde 2020 sobre el tema, ambos escritos por Back. El último, «Espumas de extinción de incendios: hoja de ruta del servicio de bomberos», publicado en junio, tiene como objetivo ayudar a los departamentos de bomberos a comprender las consideraciones para elegir una espuma para reemplazar AFFF, así como los numerosos factores, incluida la nueva capacitación y el equipo, que acompañarán eso.
Esas decisiones serán fundamentales, porque las pruebas realizadas por la Fundación de Investigación han demostrado que el rendimiento de las nuevas espumas sin flúor puede variar drásticamente según factores como el fabricante, el tipo de combustible quemado, la aspiración de la espuma, los dispositivos de descarga utilizado, y las técnicas y tácticas de los bomberos durante el incidente. Incluso cuando esos factores se alinean perfectamente, dijo Back, aún puede tomar el doble de espuma y el doble de tiempo para extinguir un incendio de combustible líquido que con AFFF. “Debido a las variables, una de las cosas que enfatizamos en el documento de hoja de ruta es que el usuario final, independientemente de quién sea, tendrá que hacer su tarea”, agregó.
Esas capas de complejidad hacen que la pregunta de transición sea difícil de responder, según expertos como Edward Hawthorne, el gerente de respuesta de emergencia global recientemente retirado de Shell Oil.
“El cuerpo de trabajo que han realizado Jerry y la Fundación de Investigación, así como el trabajo del Departamento de Defensa y LASTFIRE, me hacen confiar en que tenemos agentes que pueden apagar incendios de derrames e incendios en tanques de combustible líquido”, dijo Hawthorne, quien también es asistente del jefe de bomberos en Texas. “Creo que las nuevas espumas están listas para el prime time. Ahora tenemos que asegurarnos de que los usuarios finales también estén listos para el horario de máxima audiencia”.
Si bien gran parte de la industria es optimista sobre el potencial de las nuevas espumas, es probable que cambiar las viejas por nuevas suponga una curva de aprendizaje pronunciada y costos adicionales. Elegir qué espuma sin flúor usar entre las innumerables opciones disponibles es solo el primer paso para los departamentos de bomberos. Después de eso, viene una plétora de otros temas, como cómo desechar el AFFF viejo, cómo descontaminar el equipo viejo, qué equipo nuevo podría ser necesario y qué nuevas tácticas y capacitaciones deben desarrollarse.
Muchas de estas complicaciones surgen del simple hecho de que estas nuevas espumas carecen de flúor, un componente crítico de cómo funciona AFFF para suprimir incendios de combustibles líquidos. Cuando se usa agua sola en un incendio de combustible líquido, puede propagarse y posiblemente incluso acelerar el incendio. Pero la combinación de agua y un concentrado AFFF de 3 a 6 por ciento crea una mezcla espumosa de miles de millones de burbujas diminutas lo suficientemente ligeras como para asentarse sobre el combustible en llamas y lo suficientemente densas como para comenzar a sofocarlo. El flúor también contiene una pequeña carga eléctrica que repele el combustible como un imán opuesto, creando una capa microscópica entre las burbujas y la superficie del combustible. A medida que el líquido sale lentamente de las burbujas, esta carga lo retiene en la superficie y “forma una capa muy delgada que cubre el combustible, retiene los vapores y, hasta cierto punto, enfría el combustible”, dijo Souza. Sin el flúor,
Los fabricantes y los científicos han intentado sin éxito durante años lograr una capa de película similar sin el flúor que causa el PFAS. “Estos productos de espuma sin flúor no forman una película sobre el combustible como AFFF”, dijo Back. “Funcionan simplemente proporcionando una barrera física de burbujas que contiene los vapores de combustible y evita que se mezclen con el oxígeno. AFFF tenía dos mecanismos para apagar el fuego; estos nuevos productos solo tienen uno”.
Esa distinción tiene implicaciones importantes en el desempeño de las dos espumas. AFFF es extremadamente tolerante y versátil, capaz de apagar incendios en una sola pasada, independientemente de cuán aspirada o espumosa esté la sustancia a través de la manguera. Las nuevas formulaciones, sin embargo, dependen en gran medida de lo que Back llama «calidad de la espuma», es decir, burbujas densas y altamente aspiradas. Incluso con una manta de espuma más densa, las pruebas han demostrado que los bomberos deben descargar más espuma sin flúor en un incendio de combustible líquido para lograr los mismos resultados que AFFF. «AFFF también tiende a ser más indulgente cuando intenta sortear obstrucciones en el campo de fuego», dijo Back, quien realizó las pruebas de fuego y es coautor del informe de la Fundación de Investigación 2020. (El trabajo de Back ganó la Medalla de la Fundación 2020,
El mayor grado de aspiración que demandan las nuevas espumas puede requerir que los departamentos de bomberos inviertan en nuevas boquillas de manguera. También deberán volver a capacitar a los bomberos sobre cómo extinguir incendios de combustibles líquidos, teniendo en cuenta las limitaciones y propiedades de las nuevas espumas. Durante varias de las pruebas de fuego a gran escala, Back trajo a los bomberos que nunca habían usado espumas sin flúor para observar sus tácticas y notar cualquier desafío. En los ejercicios con combustibles a base de queroseno, que incluyen el combustible para aviones, la capa de espuma que los bomberos habían colocado comenzó a disiparse en puntos a su alrededor a medida que avanzaban hacia el fuego. “El fuego se propagó a estos hoyos”, dijo Back a una audiencia absorta en la reciente conferencia de NFPA, mientras se reproducía un video del incendio. “Los bomberos necesitaban dar un paso atrás, reparar los agujeros y luego continuar. Finalmente,
En general, Back caracterizó la actuación inicial de los bomberos como incómoda. “No tenían técnica y parecían estar pensando constantemente en lo que estaban haciendo”, dijo. “Los incendios siempre empeoraban antes de mejorar. Pero al final, al final de la semana, le cogieron el tranquillo. La conclusión es que el entrenamiento va a ser clave”.
Otros problemas que han surgido dondequiera que se reemplazó el AFFF incluyen la eliminación del concentrado restante del AFFF y la evaluación del equipo que puede estar contaminado. Algunos estados han ofrecido deshacerse de los AFFF de los departamentos de bomberos de forma gratuita a través de programas de devolución; los departamentos que no son tan afortunados deben pagar los costos de eliminación, que pueden ascender a $20 por galón, dijo Back. Incluso los departamentos que pueden descargar fácilmente su AFFF todavía se enfrentan a la espinosa cuestión de cómo garantizar que su nueva espuma no esté contaminada con AFFF residual.
«Trabajé con el condado de Los Ángeles para ayudar en la transición de sus camiones de espuma a uno sin flúor, y una de las preguntas que no pudimos responder fue qué tan limpio debe estar el tanque existente para hacer la transición», dijo Hawthorne, coautor de el informe de la hoja de ruta de la Fundación. “Hasta el día de hoy, todavía no hay un número regulatorio que se haya acordado en los EE. UU. ¿La lavas una o cinco veces? Eso es importante porque cada vez que lava un tanque de espuma de 1000 galones, toda el agua de enjuague se contamina y ahora tiene que recolectar y desechar 1000 galones de agua contaminada. No puedes tirarlo por el desagüe de la alcantarilla. Qué haces con eso? Incluso eso sigue siendo una pregunta”.
SE APROXIMAN LOS PLAZOS
En 2004, un estudio encargado por un grupo llamado Fire Fighting Foam Coalition estimó que había aproximadamente 10 millones de galones de concentrado AFFF en los Estados Unidos y sus territorios. Alrededor del 10 por ciento pertenecía a los departamentos de bomberos municipales, según el informe. La gran mayoría, más del 80 por ciento, residía en bases militares, aeropuertos e instalaciones de gas y petróleo.
Si bien es probable que la cantidad de AFFF en las instalaciones petroleras se haya reducido en gran medida desde entonces, quedan grandes cantidades en los aeropuertos y las instalaciones militares, que aún están obligadas por las normas federales a utilizar AFFF. Gran parte de esta espuma fluorada reside dentro de los sistemas fijos de supresión, que están listos para descargar miles de galones de espuma para proteger la infraestructura clave, incluidos los hangares de los aviones, los tanques de almacenamiento de combustible y las estaciones de servicio en caso de incendio.
Para el ejército de EE. UU., el mayor usuario de AFFF del país, las diferencias de rendimiento entre AFFF y la espuma sin flúor pueden ser significativas. Cuando se quema un charco de combustible para aviones en un portaaviones cargado con artefactos militares altamente explosivos, no hay lugar para la incertidumbre. Lo mismo ocurre con la Administración Federal de Aviación (FAA), que se encarga de mantener seguros a millones de pasajeros aéreos en los casi 20 000 aeropuertos públicos y privados que supervisa la agencia.
Durante décadas, el Departamento de Defensa de EE. UU. ha establecido sus propios estándares de especificación de rendimiento para espumas contra incendios en sus bases, denominados MIL-SPEC. Desde 2017, el Departamento de Defensa ha gastado al menos $28 millones en financiar investigaciones para identificar espumas sin flúor que puedan pasar las pruebas de rendimiento MIL-SPEC, que incluyen poder extinguir un incendio de combustible en menos de 30 segundos. Hasta este punto, ninguna de las docenas de nuevas espumas ha logrado pasar cada parte de la rigurosa prueba y, como resultado, ningún aeropuerto o instalación militar regulada por la FAA ha abandonado todavía la AFFF.
LAS NUEVAS REGULACIONES QUE SE ESTÁN ESCRIBIENDO AHORA PREPARARÁN EL CAMINO PARA QUE TANTO LOS AEROPUERTOS COMO LAS BASES MILITARES HAGAN EL CAMBIO A LAS ESPUMAS SIN FLÚOR, LO QUE SERÁ UNA EMPRESA ENORME QUE REQUIERE UNA INVERSIÓN SIGNIFICATIVA.
Pero eso pronto cambiará. Como parte de la Ley de Autorización de la Defensa Nacional aprobada por el Congreso a fines de 2019, la Marina de los EE. UU. debe publicar una nueva especificación militar para una espuma sin flúor para fines de enero de 2023 y debe realizar una transición completa a la espuma sin flúor. espumas contra incendios para octubre de 2024. El Congreso había impuesto mandatos anteriores a la FAA para hacer la transición de los aeropuertos a espumas sin flúor para octubre de 2021, pero no cumplió con ese plazo. Las nuevas regulaciones MIL-SPEC que se están redactando ahora allanarán el camino para que tanto los aeropuertos como las bases militares hagan el cambio, que a todas luces será una empresa enorme que requerirá una inversión significativa. Según un informe al Congreso en octubre pasado, el ejército todavía tiene alrededor de 3 millones de galones de concentrado AFFF en sus instalaciones,
Aunque el ejército aún tiene que aprobar oficialmente una espuma sin flúor para su uso en sus instalaciones, ahora hay unas pocas docenas de productos que han superado las pruebas de rendimiento desarrolladas por autoridades de prueba y aprobación creíbles, como UL. De los aproximadamente 70 productos de espuma sin flúor que se encuentran actualmente en el mercado, aproximadamente la mitad tiene aprobaciones/listas creíbles, según el informe de la hoja de ruta de la Fundación de Investigación.
Las normas de la NFPA que abordan la supresión de espuma, incluida la NFPA 11, Norma para espuma de baja, media y alta expansión , y la NFPA 30, Código de líquidos inflamables y combustibles, así como el conjunto de normas de la NFPA para la protección de aeródromos e instalaciones aeroportuarias, se centran principalmente en el hardware y no estipulan qué tipo de espuma puede o debe usarse. Como tal, poco ha cambiado hasta ahora en NFPA 11 con respecto a la transición a espuma sin flúor, además de agregar información sobre las nuevas espumas en el Anexo, dijo Back, quien es miembro del comité técnico. Dado que los nuevos concentrados de espuma aún se están sometiendo a pruebas, aún no ha habido una necesidad de cambios significativos en el diseño o las estrategias de protección descritas en NFPA 11 para la aplicación de espuma de sistema fijo.
“Los datos de las pruebas parecen sugerir que probablemente todavía esté bien usar estos nuevos productos en sistemas heredados en muchas aplicaciones, siempre y cuando siga el proceso correcto para obtener la aprobación para esa aplicación”, dijo Back. Sin embargo, una advertencia importante es que las nuevas espumas aún no han sido probadas por un evento importante del mundo real. Si un incidente catastrófico revelara fallas en el desempeño de las nuevas espumas dentro de los diseños de sistemas existentes, probablemente resultaría en que el comité técnico revisara esos parámetros de diseño, dijo Back.
Pero esto no significa que las instalaciones puedan simplemente reemplazar el concentrado AFFF existente en sus sistemas fijos con una espuma sin flúor. De hecho, la experiencia de las instalaciones que han hecho el cambio sugiere una variedad de nuevos desafíos y consideraciones.
Al igual que con los departamentos de bomberos, el primer problema al que se enfrentan las instalaciones es averiguar qué nuevas espumas satisfarán sus necesidades. Mientras que AFFF es una solución única que puede apagar la mayoría de los incendios de combustible de la misma manera cada vez, la eficacia de una espuma sin flúor depende de una miríada de factores, incluido el tipo de combustible que se protege, la profundidad y la temperatura. del combustible, y más. Esos factores informan qué concentrado de espuma se usa, lo que a su vez dicta el equipo necesario y los dispositivos de descarga, dijo Souza. “Se vuelve realmente específico para la aplicación”, dijo. “No puedes hacer nada hasta que respondas a la pregunta de qué concentrado usarás, y todo lo demás fluye a partir de eso”.
Una vez que se selecciona el concentrado, el trabajo de ingeniería apenas comienza. Por un lado, el AFFF en los frascos sobre el manto de Souza tiene una viscosidad similar al agua. En comparación, algunos concentrados sin flúor son tan espesos que podrías voltear un vaso y no se derramaría nada. Otros tienen una consistencia más parecida a la salsa de tomate o gelatina. “El equipo existente no está calibrado correctamente para manejar eso”, dijo Souza. “Ojalá pudiéramos decirles a los usuarios, ‘aquí están las nuevas burbujas, póngalas en su sistema y funcionará’. Pero es mucho más complicado que eso”.
Todos esos problemas estaban en juego en un proyecto que Souza lideró recientemente para diseñar e instalar un nuevo sistema fijo de espuma libre de flúor en el Nantucket Memorial Airport en Massachusetts, una de las primeras empresas de este tipo en un aeropuerto de los EE. UU. El problema de la viscosidad, junto con otros factores, incluido el aumento de las densidades y las tasas de aplicación requeridas para que las nuevas espumas funcionen, fueron desafíos de ingeniería que no fueron fáciles de resolver. Prácticamente todas las partes del sistema de espuma que protegía el área de almacenamiento y transferencia de combustible del aeropuerto tuvieron que ser reemplazadas, un escenario que probablemente sea indicativo de lo que enfrentarán la mayoría de las instalaciones del aeródromo.
“A medida que comenzamos a investigar lo que se requeriría para cambiar a un sistema sin flúor, simplemente creció como una bola de nieve desde el punto de vista de la ingeniería”, dijo Souza. “Casi todos los aeropuertos están completamente enloquecidos acerca de cómo van a solucionar este asunto de la espuma”.
Las instalaciones de petróleo y gas han enfrentado desafíos de ingeniería similares, dijo Hawthorne. Las empresas más grandes, como Shell, Chevron, Exxon y BP, han realizado amplios estudios sobre el rendimiento de las espumas sin flúor y están en proceso de convertir sus sistemas AFFF o ya lo han hecho. “Parte del hardware necesita ser recalibrado, parte necesita ser reemplazado. Es el mismo tipo de preguntas con los tanques de almacenamiento y los camiones de bomberos”, dijo Hawthorne, y señaló que es posible que los departamentos de bomberos municipales también deban reemplazar o recalibrar las bombas contra incendios en los camiones que transportan espuma. El nuevo hardware y las especificaciones también han significado que los trabajadores que reparan y mantienen el equipo deben volver a capacitarse, al igual que los bomberos que trabajan en el sitio. Eso implica reescribir los manuales de capacitación y reelaborar los procedimientos operativos, agregó Hawthorne.