EMISIONES ATMOSFÉRICAS Centrales Termoeléctricas

INTRODUCCIÓN

Emisiones Atmosféricas Las actividades de construcción y operación de centrales generadoras de energía termoeléctrica, producen emisiones a la atmósfera. A continuación se exponen algunas definiciones referidas a las emisiones atmosféricas, su problemática ambiental asociada, tipos y fuentes de emisiones, legislación ambiental aplicable y su adecuada gestión.

Emisiones Atmosféricas DEFINICIONES

Contaminación Atmosférica Se define como la introducción en la atmósfera, directa o indirectamente debida a la acción humana, de sustancias o de formas de energía que tengan una acción nociva que ponga en peligro la salud de las personas, que cause daño a los recursos biológicos o ecosistemas, que deteriore bienes materiales o que perjudique a las actividades recreativas o a otros usos legítimos del medio ambiente.

Contaminante Atmosférico Sustancias gaseosas o en fase de vapor, que también pueden presentarse en forma de partículas sólidas o líquidas de pequeñas dimensiones, llamados “aerosoles” o material particulado.

Combustión Reacción química rápida en la cual un material orgánico se combina con oxígeno desprendiendo calor. Para que exista combustión se requiere un combustible y un comburente, ejemplos: Combustible: petróleo diesel, gas natural, carbón, etc.; y Comburente: oxígeno.

Combustible Sustancia sólida, líquida o gaseosa empleada en producir calor útil por medio de combustión. La composición de un combustible cualquiera es carbono, hidrógeno, azufre, nitrógeno, oxígeno y agua. Los principales combustibles utilizados en las centrales termoeléctricas son: CARBÓN GAS NATURAL DIESEL

Proceso de combustión en una central termoeléctrica COMBUSTIBLE CALOR (CONTAMINACIÓN TÉRMICA) CALDERA GASES Y PARTÍCULAS (CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA) CENIZAS (RESIDUOS SÓLIDOS)* TURBINA GENERADOR ENERGÍA * Las cenizas se generan sólo en el caso de las centrales que usan carbón como combustible.

Otras definiciones asociadas a la contaminación atmosférica FUENTE EMISORA: cualquier proceso o actividad que libera un gas de invernadero, un aerosol o un precursor de un gas de invernadero en la atmósfera. ATMÓSFERA: envoltura gaseosa que rodea la Tierra y está constituida por aire. AIRE: mezcla gaseosa presente en la atmósfera terrestre, cuya composición aproximada en volumen es: Nitrógeno; Oxígeno; Argón; Dióxido de carbono; y cantidades mínimas de vapor de agua y otras sustancias.

Emisión e Inmisión EMISIÓN: descarga directa o indirecta a la atmósfera de gases o partículas por una chimenea o ducto o punto de descarga. Hay dos tipos de emisiones: Primarias; y Secundarias. INMISIÓN: permanencia de los compuestos de emisiones en la atmósfera.

FUENTES RECEPTORES ATMÓSFERA DIFUSIÓN INMISIÓN EMISIÓN

Fuentes contaminantes Erupciones volcánicas Incendios forestales Viento Reacciones biológicas Procesos de combustión NATURALES Procesos industriales Calefacciones Tráfico Extracciones mineras ARTIFICIALES

Principales fuentes artificiales Tipos de contaminantes atmosféricos Contaminante Principales fuentes artificiales Dióxido de azufre (SO2). Instalaciones generadoras de calor y electricidad que usan petróleo o carbón con sulfuros, plantas de ácido sulfúrico, etc. Partículas en suspensión. Gases de escape de motores, procesos industriales, incineración de residuos, generación de calor y electricidad, reacción de gases contaminantes en la atmósfera. Oxidos de nitrógeno (NO, NO2). Gases de escape de vehículos de motor, fundiciones de plomo; fábricas de baterías. Oxidantes fotoquímicos: ozono (O3), nitrato peroxiacetílico (PAN) y aldehídos. Se forman en la atmósfera como reacción a los óxidos de nitrógenos, hidrocarburos y luz solar. Hidrocarburos no metálicos (incluye etano, etileno, propano, butanos, pentanos, acetileno). Gases de escape de vehículos de motor; evaporación de disolventes; procesos industriales, eliminación de residuos sólidos, combustión de combustibles. Dióxido de carbono (CO2). Todas las fuentes de combustión. FUENTE: www.icarito.cl

Tipos de emisiones (1) NO2 + LUZ SOLAR NO + O + O2 O3 Las emisiones reaccionan con la luz solar, produciéndose gases tóxicos no inflamables: NO2 + LUZ SOLAR NO + O + O2 O3

Se produce en combustión de combustibles que contienen AZUFRE. Tipos de emisiones (2) Se produce en combustión de combustibles que contienen AZUFRE. SOx Gas de olor acre, irritante a concentraciones > 3 ppm.

Partículas en suspensión Partículas Sedimentables Tipos de emisiones (3) Partículas en suspensión PM 2,5 (diámetro < 2,5 µm) Partículas Sedimentables PM10 (diámetro < 10 µm)

Combustión incompleta Tipos de emisiones (4) Combustión incompleta Metano (CH4) CO Monóxido de carbono Materia Orgánica Fuente artificial de CO Fuente natural de CO

Respiración de los seres vivos Tipos de emisiones (5) Combustión completa Respiración de los seres vivos CO2 Dióxido de carbono Fuente natural de CO2 Fuente artificial de CO2

Contaminantes atmosféricos Problemática de la contaminación atmosférica Deterioro de materiales. Acidificación de suelos y plantas. Debilitación de plantas y defoliación. Afecciones en el aparato respiratorio e irritación de mucosas. Lluvia ácida Contaminantes atmosféricos producen Destrucción de la capa de ozono Efecto invernadero Efecto en la salud de las personas

1. Proceso de formación de lluvia ácida NOX+H2O HNO3 SOX +H2O H2SO4 ATMÓSFERA NOX SOX Cambio del pH natural

2. Efecto invernadero T°C Capa de CO2 Radiación infrarroja que se acumula en la Tierra. RADIACIÓN SOLAR T°C

3. Efectos sobre la capa de ozono CFC Las sustancias gaseosas que mediante reacciones químicas desencadenan la destrucción del ozono, son principalmente los Clorofluorocarbonos (CFCs), contenidos en sistemas de refrigeración, extintores, aparatos de aire acondicionado, sprays, además de otros compuestos del cloro. Estratósfera (O3) rayos UV CFC + O3 ..............>ClO + O ClO + O ..............>ClO2 Capas de la atmósfera

Impactos generados en Centrales Termoeléctricas Generación de calor; Emisión de productos contaminantes a la atmósfera; y Generación de ruido.

Legislación ambiental aplicable Los sujetos involucrados en la contaminación atmosférica son: El emisor o sujeto o industria que contamina. Persona o conjunto de personas que reciben. Por lo tanto, existen normas regulatorias de emisión de contaminantes al aire y normas de calidad del aire. Emisor Receptor

Legislación ambiental aplicable: Norma interna Endesa N° 19 La Norma General N° 19 “Emisiones atmosféricas en las centrales termoeléctricas” de ENDESA Chile, tiene por objeto establecer y mantener un registro de emisiones en todas las operaciones de las centrales termoeléctricas.

Legislación ambiental aplicable: Norma interna Endesa N° 19

Legislación ambiental aplicable: Norma interna Endesa N° 19 Además, la Norma: Define los conceptos básicos; Establece los principales contaminantes generados en las centrales termoeléctricas; Señala la legislación ambiental aplicable; Establece responsabilidades de aplicación de la Norma; y Detalla las medidas en cuanto a la gestión de emisiones atmosféricas para todas las centrales termoeléctricas.

Legislación ambiental aplicable: Norma interna Endesa N° 19 Decreto Supremo 144/61 del Ministerio de Salud. Establece normas para evitar emanaciones de gases, vapores, humos, polvo emanaciones a contaminantes de cualquier naturaleza. Decreto Supremo Nº 185/91 del Ministerio de Minería. Reglamento sobre el funcionamiento de establecimientos emisores de anhídrido sulfuroso de concentración media aritmética diaria en todo el territorio de la República. Unidad de monitoreo atmosférico

Legislación ambiental aplicable: Norma interna Endesa N° 19 Decreto Supremo N° 59/98 del Ministerio SEGPRES. Norma de calidad primaria para material particulado respirable (PM10). Resolución N° 1.215/78 del Delegado de la Junta de Gobierno ante el ex Servicio Nacional de Salud. Normas sanitarias mínimas destinadas a prevenir y controlar la contaminación atmosférica, Unidad de monitoreo atmosférico

Gestión de las emisiones atmosféricas La Norma General Nº 19 de Endesa exige que cada instalación termoeléctrica de la empresa en Chile, deberá: Determinar la emisión de los gases contaminantes y del material particulado respirable (PM10), según RCA del proyecto o por una norma específica equivalente, o a lo menos una vez cada tres meses.

Gestión de las emisiones atmosféricas Determinar emisiones de O2 y de CO2 junto a los gases contaminantes y el material particulado respirable; Utilizar el muestreo isocinético; Informar las emisiones anuales, durante el primer mes del año siguiente al registrado; Realizar mediciones bajo condiciones de operación representativas; y Comparar la emisión de cada central con un valor de emisión de referencia.

Gestión de las emisiones atmosféricas Medidas de gestión ambiental exigidas en la Norma Nº 19 de Endesa Chile, al sobrepasar las normas de emisión: Las centrales que superen sus valores de emisión establecidos como referencia, deberán: Investigar causas; Informar causas; e Informar medidas para controlar la emisión. ¡¿?!

Medidas de corrección para la contaminación atmosférica Para corregir la contaminación atmosférica existen dos tipos de medidas generales: Medidas de prevención o minimización; y Medidas de depuración. A continuación, se grafican las alternativas de medidas que se pueden adoptar en una central termoeléctrica, para reducir la emisión de contaminantes aéreos asociados a su sistema productivo:

1. Medidas de Minimización Aumento de la eficacia de la combustión; y Sistemas de combustión en lecho fluidizado. Empleo de carbones con bajo contenido de azufre; o Empleo de gas natural como combustible. Parque de carbón Central Térmica

Productos de combustión 2. Medidas de Depuración RESTO DEL PROCESO Depuración de los gases de combustión mediante aliminación de: Partículas; y Gases contaminantes. Lavado de combustible Caldera Productos de combustión Transportadores Parque de carbón Chimenea Escorias Molino

Algunas formas de disminuir la contaminación atmosférica a nivel doméstico Ahorrar y usar racionalmente la energía, es decir: Electricidad Calefacción Agua caliente

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