Retardante de fuego

Un retardante de fuego es una sustancia que se utiliza para frenar o detener la propagación del fuego o reducir su intensidad. Esto comúnmente se logra mediante reacciones químicas que reducen la inflamabilidad de los combustibles o retrasan su combustión. 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 contra incendios y geles retardantes de fuego. Los retardantes de fuego también están disponibles como recubrimientos o aerosoles para aplicar a un objeto.

Los retardantes de fuego se usan comúnmente en la extinción de incendios, donde se pueden aplicar aéreamente o desde el suelo.

Principios de funcionamiento

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

Acción física

Existen varias formas en las que el proceso de combustión puede retardarse mediante acción física:

• Enfriando: Algunas reacciones químicas realmente enfrian el material.
• Al formar una capa protectora que impide que el material subyacente se encienda.
• Por dilución: Algunos retardantes liberan agua y/o dióxido de carbono mientras se quema. Esto puede diluir a los radicales en la llama lo suficiente para que salga.

Los aditivos retardantes de fuego comúnmente utilizados incluyen mezclas dehuntita e hidromagnesita, hidróxido de aluminio e hidróxido de magnesio. Cuando se calienta, el hidróxido de aluminio se deshidrata para formar óxido de aluminio (alúmina, Al₂O₃), liberando vapor de agua en el proceso. Esta reacción absorbe una gran cantidad de calor, enfriando el material al que se incorpora. Además, los residuos de alúmina forman una capa protectora sobre la superficie del material. Las mezclas dehuntita e hidromagnesita funcionan de manera similar. Se descomponen endotérmicamente liberando tanto agua como dióxido de carbono, otorgando propiedades ignífugas a los materiales en los que se incorporan.

Acción química

• Reacciones en la fase de gas: reacciones químicas en la llama (es decir, fase de gas) pueden ser interrumpidas por retardantes de fuego. Generalmente, estos retardantes son halides orgánicos (haloalkanes) como Halon y PhostrEx. Los productos químicos utilizados en estos tipos de retardantes son a menudo tóxicos.
• Reacción en la fase sólida: algunos retardantes descomponen los polímeros para derretir y alejarse de la llama. Aunque esto permite que algunos materiales pasen ciertas pruebas de inflamabilidad, no se sabe si la seguridad del fuego es realmente mejorada por la producción de gotas de plástico inflamables.
• Formación Char: Para los combustibles basados en carbono, los retardantes de la llama de fase sólida hacen que una capa de carbónaceo se forme en la superficie del combustible. Esta capa de char es mucho más difícil de quemar y evita quemarse más.
• Intumescents: Estos tipos de materiales retardantes incorporan sustancias químicas que causan inflamación detrás de la capa de carbón protector, proporcionando un aislamiento mucho mejor. Están disponibles como aditivos plásticos, y como pinturas para proteger edificios de madera o estructuras de acero.

Usos

Extintores

La espuma Clase A se utiliza como retardante de fuego en extintores de 2,5 galones [APW] y [CAFS] para contener incendios incipientes de matorrales y pasto creando un cortafuegos. Otros retardantes químicos son capaces de hacer que los materiales de clase A y los combustibles de clase B no sean inflamables y extingan incendios de clase A, clase B y algunos incendios de clase D. Las lechadas retardantes de fuego que se arrojan desde aviones normalmente se aplican antes de un incendio forestal para evitar la ignición, mientras que los agentes extintores se utilizan para extinguir los incendios.

Recubrimiento superficial

Los objetos pueden estar recubiertos con retardadores de fuego. Por ejemplo, los árboles de Navidad se rocían con retardantes; cuando un árbol se seca, se vuelve muy inflamable y presenta peligro de incendio.

Las estructuras de acero tienen un revestimiento retardante de fuego alrededor de columnas y vigas para evitar que los elementos estructurales se debiliten durante un incendio.

Los dormitorios de EE. UU. también están considerando utilizar estos productos. Desde 2000, 109 personas han muerto en incendios en dormitorios o viviendas para estudiantes fuera del campus en todo el país, según Campus Firewatch, un boletín en línea. El editor de Campus Firewatch, Ed Comeau, dijo que un incendio ocurrido en enero de 2000 en la Universidad Seton Hall en Nueva Jersey llamó la atención sobre los peligros de los incendios en el campus. Un área común en un dormitorio de Seton Hall se incendió después de que dos estudiantes encendieran una pancarta de un tablón de anuncios. El fuego se extendió rápidamente a los muebles y mató a tres estudiantes e hirió a otros 58.

Lucha contra incendios forestales

Los primeros retardantes de fuego eran mezclas de agua y agentes espesantes, y más tarde incluyeron boratos y fosfatos de amonio.

Por lo general, los retardadores de fuego se lanzan desde aviones o los equipos de tierra los aplican alrededor de los bordes de un incendio forestal en un esfuerzo por contener su propagación. Esto da tiempo al personal de tierra para trabajar para extinguir el incendio. Sin embargo, cuando sea necesario, también se puede arrojar retardante directamente sobre las llamas para enfriar el fuego y reducir la longitud de la llama.

Extinción de incendios aéreos

La extinción aérea de incendios es un método para combatir incendios forestales utilizando aviones. Los tipos de aviones utilizados incluyen aviones y helicópteros. Los paracaidistas y rappelistas también se clasifican como bomberos aéreos y se lanzan en paracaídas desde una variedad de aviones de ala fija o haciendo rappel desde helicópteros. Los productos químicos utilizados para combatir incendios pueden incluir agua, mejoradores de agua o retardantes de fuego especialmente formulados.

Textiles

Materiales

Retardantes de incendios forestales

Los retardantes de fuego que se aplican a los incendios forestales suelen ser una mezcla de agua y productos químicos diseñados para humedecer el área y retardar químicamente la progresión del fuego a través de la vegetación. Normalmente está coloreado para que el área de aplicación pueda verse desde el aire. También se utilizan en servicio retardantes a base de gel retardantes de fuego que cumplen con la norma NFPA 1150. Estos se tiñen de otros colores para diferenciarlos del tradicional retardante rojo. Los geles y sus tintes están diseñados para biodegradarse de forma natural.

Cualquier retardante de fuego aprobado para su uso contra incendios forestales en tierras federales de EE. UU. debe incluirse en la Lista de productos calificados del Servicio Forestal de los Estados Unidos. Para ser agregado a esa lista, el producto debe ser probado por Wildland Fire Chemical Systems, una división del Programa Nacional de Tecnología y Desarrollo, un proceso que puede demorar hasta dos años. Phos-Chek es una marca de retardante a largo plazo actualmente aprobada para uso en incendios forestales. Phos-Chek también tiene un aerosol retardante de fuego para el consumidor llamado Wildfire Home Defense que es efectivo inmediatamente después de la aplicación y permanece efectivo hasta que se lava con niveles abundantes de agua. Está diseñado para aplicarse a lechos de combustible alrededor de casas y dependencias para crear un cortafuegos en los combustibles que conducen a cada estructura. Ember Bloc es otro gel retardante de fuego para el consumidor que se puede aplicar al exterior de la casa y a las estructuras cercanas para ayudar a proteger contra brasas y llamas en un incendio forestal. Tiene una capacidad única para aferrarse al costado de una casa para soportar condiciones de mucho calor y viento.

Preocupaciones medioambientales

Los retardantes de incendios forestales que se utilizan generalmente se consideran no tóxicos, pero incluso los compuestos menos tóxicos conllevan cierto riesgo cuando los organismos están expuestos a grandes cantidades. Los retardantes de fuego utilizados en la extinción de incendios pueden ser tóxicos para los peces y la vida silvestre, así como para los bomberos, al liberar dioxinas y furanos cuando se queman retardantes de fuego halogenados durante los incendios, y las caídas dentro de 300 pies de cuerpos de agua generalmente están prohibidas a menos que vidas o propiedades estén directamente amenazadas. El Servicio Forestal de EE. UU. es la agencia rectora que lleva a cabo investigaciones y monitorea el efecto de los retardantes de fuego en los sistemas forestales de EE. UU.

Un estudio publicado en junio de 2014 encontró que las bacterias marinas tienen la capacidad de fabricar una fuente no sintética de éteres de difenilo polibromados (PBDE) químicamente idénticos. Estos productos químicos se utilizan como retardantes de llama, pero se sabe que son tóxicos para el medio ambiente.

Riesgos potenciales y problemas de salud

Riesgos

La mayoría de los ignífugos químicos son halides orgánicos (haloalkanes) como Halon y PhostrEx, que se han demostrado tóxicos. Durante el decenio de 1980, el material de retardante de incendios más utilizado era éter de pentabromodifenilo. El Gobierno lo prohibió debido a sus posibles preocupaciones en materia de salud y medio ambiente. Posteriormente fue reemplazado por tris clorados, fosfatos cloroalquilos, ésteres arilos halogenados y diester de diol tetrabromoftalato, que posteriormente fueron probados por un estudio de EPA que contenían mutagenos que podían ser absorbidos en los cuerpos de los niños.

Los estudios han demostrado que un pequeño porcentaje de la población puede tener alergia a la sustancia química utilizada como retardante de fuego. Los estudios también han demostrado que una gota del químico retardante directamente en un arroyo puede causar una concentración suficiente de amoníaco en el agua, lo que es letal para los peces y otros organismos acuáticos. Si la cantidad es lo suficientemente grande, existe el riesgo de que pueda tener consecuencias letales para los humanos.

Preocupaciones de salud

Es probable que la exposición prolongada a estos productos químicos desarrolle cáncer o enfermedades de la piel en los bomberos, y la posible contaminación del medio ambiente será otro problema de seguridad. Muchas de estas sustancias químicas ahora se reconocen como contaminantes globales y están asociadas con efectos adversos para la salud de animales y humanos, incluidas alteraciones endocrinas y tiroideas, inmunotoxicidad, toxicidad reproductiva, cáncer y efectos adversos sobre el desarrollo y la función neurológica del feto y el niño.

Una de las formas más comunes de propagar retardantes de fuego es mediante la extinción de incendios aéreos, lo que significa que existen posibilidades de que estos químicos tóxicos contaminen el suelo y el sistema de agua, y luego lleguen al cuerpo humano. Esto conducirá a la probabilidad de desarrollar problemas de salud a largo plazo, como enfermedades respiratorias u otros problemas de salud riesgosos.

Otro problema de salud notable es que las espumas extintoras de incendios son tóxicas en agua blanda y dura estandarizada, y es probable que las criaturas acuáticas se infecten. Si fueran consumidos por humanos, existe una gran posibilidad de que estas toxicidades se transfieran al cuerpo humano.