Termoeléctricas y el impacto sobre la calidad del aire en Coronel Manuel Carrasco Werner 08 de Septiembre de 2013

Introducción Chile tiene una necesidad creciente de generación de energía eléctrica. Las termoeléctricas son una alternativa económicamente atractiva para satisfacerla.

Introducción A grandes rasgos, las termoeléctricas funcionan a base de ciclos termodinámicos para generar energía, como el de Diesel o el de Carnot.

Gráfico 1: Evolución de la matriz energética chilena. Introducción Gráfico 1: Evolución de la matriz energética chilena.

Figura 1: Central Bocamina Introducción En Coronel hay 2 grandes proyectos termoeléctricos en funcionamiento: La Central Bocamina (Figura 1), perteneciente a ENDESA, y la Central Santa María, de Colbún (Figura 2). Ambas generan alrededor de 350 MW de electricidad para el Sistema Interconectado Central. Figura 1: Central Bocamina

Figura 2: Central Santa María de Colbún

Metodología Búsqueda en Google Web of Knowledge Búsquedas preliminares de información sobre contaminantes y funcionamiento. Luego, búsqueda específica sobre el caso de Coronel. Palabras clave usadas: “Fossil-fuel power plant”, “Termoeléctricas en Coronel”, “Municipalidad de Coronel Termoeléctricas”, “Bocamina II”, “Central Santa María”. Búsqueda ocupando palabras clave en el apartado “Topic”, como “Fossil-fuel”, y “Chile”.

Metodología: Otros Información sobre contaminantes y perjuicios a la salud: “Air Pollution and Health”, de Holgate , Koren, Samet y Maynard. Gráficos de concentraciones de contaminantes: Estaciones de monitoreo del Ministerio del Medioambiente. Información específica sobre las termoeléctricas coronelinas no fue facilitada por las empresas.

Resultados y discusión Contaminantes Efectos CO2 Las plantas termoeléctricas son uno de las fuentes más grandes de emisiones de CO2 a la atmósfera. Contribuye al llamado “efecto invernadero”. Hay distintos métodos para disminuir la emisión de CO2 en termoeléctricas, usando métodos biológicos para convertirlos en otras sustancias carbonadas útiles. CO Gas producto de la combustión incompleta de los minerales. Es altamente tóxico, es incoloro e inodoro y disminuye el transporte de oxígeno en la sangre e incluso, en concentraciones altas puede tener consecuencias fatales Tabla 1: Contaminantes de Termoeléctricas

Tabla 2: Contaminantes y sus efectos, parte 2. Óxidos de Nitrógeno (NOx) El NO es uno de los responsables de la aparición del llamado smog fotoquímico. Precursores de la lluvia ácida y contribuyentes al fenómeno de calentamiento global. A dosis altas puede resultar altamente dañino y causar problemas al hígado[14]. Dióxido de Azufre (SO2) Otro causante de lluvia ácida. En humanos causa, además, distintos problemas a la salud como irritación de las vías respiratorias, conjuntivitis o ataques de asma. MP10 y MP2,5 Compuesto por nitratos, sulfatos, hollín y cenizas con un diámetro menor a 10 o 2.5 µm. Su parte más fina es más nociva para la salud, ya que ingresa y se deposita en las vías respiratorias de menor diámetro y alvéolos pulmonares. Plomo (Pb) Se acumula en el sistema nervioso central y puede ser especialmente dañino para el desarrollo cerebral de los niños. Puede provocar daños permanentes en las personas. Metales pesados (Hg, Ni, V) Productos de la quema de carbón. Generalmente desechados en los mares, entran a la cadena trófica, causando daños a los seres vivos presentes en el ecosistema. Tabla 2: Contaminantes y sus efectos, parte 2.

Resultados y discusión La presencia o no de los contaminantes depende de la calidad y del combustible fósil usado por la central: Contaminantes Carbón Fuelóleo Gas Partículas 5 0,8 0,5 Óxidos de azufre 150 60 0,015 Óxidos de nitrógeno 23 25 13 Monóxido de Carbono 0,25 0,009 Despreciable Hidrocarburos 0,7 Tabla 3: Producción de Contaminantes en centrales termoeléctricas. En miles de toneladas/año. Referencia de una central de 1000 MW

Material Particulado (MP) Óxidos de Nitrógeno (NOx) Regulación chilena En 2011 se dictó un decreto que regula las emisiones de las centrales termoeléctricas en Chile. Esta consta de una norma separada en plantas existentes y por construir: Combustible Material Particulado (MP) Dióxido de Azufre (SO2) Óxidos de Nitrógeno (NOx) Sólido 50 400 500 Líquido 30 200 Gas n.a. Tabla 4: Concentraciones de contaminantes permitidas para fuentes emisoras existentes, en (mg/Nm3) *Nm3, metro cúbico en condiciones normales (N), 25°C y 1 atm.

Material Particulado (MP) Óxidos de Nitrógeno (NOx) Regulación chilena Combustible Material Particulado (MP) Dióxido de Azufre (SO2) Óxidos de Nitrógeno (NOx) Sólido 30 200 Líquido 10 120 Gas n.a. 50 Tabla 5: Concentraciones de contaminantes permitidas para fuentes emisoras nuevas, en (mg/Nm3) *Nm3, metro cúbico en condiciones normales (N), 25°C y 1 atm. También se establece un límite de emisión de mercurio (para fuentes nuevas y existentes) que es de 0,1 mg/Nm3

Estación de monitoreo Lagunillas En el gráfico 1 se puede ver que la Estación de monitoreo de Lagunillas alcanza una concentración de 640 𝜇𝑔/ 𝑚 3 , excediendo casi 4 veces la norma diaria permitida. Esta se transgrede también otros días como se puede apreciar. Gráfico 1: Concentraciones de MP10 desde enero de 2011 hasta hoy. Abcisa en unidades de 𝝁𝒈/ 𝒎 𝟑 .

Estación de monitoreo Lagunillas Otros contaminantes se manejan en niveles normales, como el SO2. El gráfico 2 nos muestra las concentraciones diarias de SO2 en Lagunillas. Gráfico 2: Concentraciones de SO2 desde enero de 2011 hasta hoy. Abcisa en unidades de ppb (partes por billón).

Estación de monitoreo Lagunillas Otros contaminantes se manejan en niveles normales, como el SO2. El gráfico 2 nos muestra las concentraciones diarias de SO2 en Lagunillas. Gráfico 2: Concentraciones de SO2 desde enero de 2011 hasta hoy. Abcisa en unidades de ppb (partes por billón).

Dispersión de contaminantes Figura 3: Dispersión de contaminantes de la central Bocamina En la Figura 2, se puede ver que no solo es Coronel el afectado por la contaminación de la termoeléctrica Bocamina, si no que todo el Gran Concepción, en especial las comunas de Hualpén y Talcahuano.

Conclusiones Las bondades económicas de las termoeléctricas contrastan con el daño ambiental que producen. Se debe repensar la instalación de estas en áreas populosas y también endurecer la fiscalización. Es posible disminuir las emisiones con distintos mecanismos, como filtros o migrando a combustibles más limpios que el carbón, como el gas o el diésel.