Introducción a la contaminación atmosférica. Héctor Jorquera González
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Luego las emisiones residenciales se reducen en 75%.
b)Sea Z(kg/año) el consumo de gas licuado de calefacción en Valdivia; igualando nuevamente los requerimientos de energía: 3.000 X = 11.500 Z o sea Z = 0,26X. Ahora la emisión de MP2.5 residencial es:
En este caso las emisiones se reducen en 91,5% con respecto al escenario base.
1.3.3 Emisiones del transporte
El sector transporte es normalmente un sector dominante en las emisiones de una zona urbana. Una primera característica de la flota de vehículos en una ciudad es su gran variabilidad, lo que requiere de una clasificación previa para poder manejar la información relativa a factores de emisión, por lo que se suele establecer categorías tales como:
a)tipo de vehículos (motocicleta, automóvil, camión) y subclases por tamaño del motor o peso del vehículo.
b)combustible usado (diésel, gasolina, mezclas con biocombustibles, gas natural).
c)tecnología de abatimiento de emisiones existente (o no) en el vehículo.
Además de esta variabilidad tecnológica, hay otros factores que influyen en las emisiones de cada vehículo:
i) | condiciones del tráfico: velocidad media, pendiente del camino, frecuencia de aceleración y frenadas. |
ii) | condiciones del vehículo: edad, frecuencia de mantenimiento, eficiencia del motor, |
iii) | comportamiento del conductor, |
iv) | temperatura y condiciones meteorológicas, |
Debido a la gran cantidad de factores y a la dificultad de predecir algunos de ellos, normalmente las emisiones se estiman midiendo las emisiones de los vehículos en condiciones de conducción controlada (ensayos de dinamómetro), ejecutando “ciclos de conducción” que representan condiciones promedio de manejo en ruta, de manera de construir factores de emisión para las categorías a)-c) descritas anteriormente en diferentes modos de conducción que incorporan en promedio los factores i) a iv) antes resumidos. La Figura 1.16 muestra la evolución en el tiempo de factores de emisión de material particulado (g/km), medidos en vehículos pesados diésel en EE.UU. usando ensayos en dinamómetro. Para un ejemplo más reciente de la variabilidad de este tipo de factores de emisión, así como detalles de desarrollo de factores de emisión, consultar Franco y otros (2013).
Las compilaciones de factores de emisión más utilizadas en los países desarrollados corresponden a los sistemas Mobile en EE.UU.5 y Copert en Europa (Kouridis y otros, 2000; Ntziachristos & Samaras, 2000); el primero comienza los cálculos usando la cantidad de kilómetros recorridos por cada vehículo en un año y el segundo parte por la cantidad de combustible utilizado.
FIGURA 1.16
Evolución de los factores de emisión de MP en vehículos pesados en EE.UU., expresados en [g/km]. Fuente: Yanowitz y otros, 2000
Ahora bien, para estimar las emisiones del transporte en una ciudad dada, idealmente necesitaríamos datos de las distancias recorridas por todas las categorías de vehículos en toda la red vial de la ciudad. Esta información tan detallada raramente está disponible. Para simplificar el problema, se considera que las emisiones del transporte se puede ordenar en las siguientes tres categorías:
1)Emisiones de la red vial donde hay mediciones y/o modelaciones del tráfico. En muchas ciudades las autoridades mantienen modelos de transporte para fines de planificación; estos modelos son calibrados con observaciones de flujos y por ello representan el comportamiento del tráfico en los caminos principales dentro de la ciudad. Constituyen un buen punto de partida para estimar las emisiones totales.
2)Emisiones de caminos secundarios, donde no hay un modelo de tráfico representando los flujos. Esta información se debe repartir por la zona urbana, ya sea en base a conteos de flujo específicos u otros criterios de ingeniería. Debido a esto normalmente se les trata como fuentes de área y no de línea como el caso anterior.
3)Emisiones asociadas con el origen y destino de los viajes. Las fuentes móviles de las dos categorías anteriores suponen condiciones normales de conducción. Hay dos casos en los cuales esos supuestos no se cumplen: a) emisiones de las partidas con el motor frío, al comienzo de un viaje; b) la emisión cuando se finaliza un viaje (o se hace una detención intermedia) y el motor se mantiene caliente por un cierto lapso después de su detención.
En el caso a), al motor le toma un cierto tiempo alcanzar la temperatura normal de operación, por lo que las emisiones son mayores que cuando el motor está temperado; esto es válido para vehículos a gasolina con o sin convertidor catalítico, ya que este no es efectivo hasta que el motor y el catalizador alcanzan su temperatura normal de operación. Por lo tanto, esto ocurre también cuando los vehículos recorren cortos tramos en condiciones de baja temperatura ambiental. Para estimar las emisiones asociadas a partidas en frío, se necesita información desagregada describiendo la distribución de viajes en el área estudiada; esta información se conoce normalmente a través de las matrices origen-destino.
En el caso b), se produce una emisión evaporativa de los hidrocarburos presentes en el sistema de distribución de combustible y en el motor mismo. Estas pérdidas ocurren en forma continua, tanto cuando el vehículo está en uso como cuando se estaciona; las primeras están consideradas en los factores de emisión de compuestos orgánicos volátiles y no necesitan añadirse. Las pérdidas evaporativas en detenciones se presentan porque el calor disipado por el motor promueve la evaporación de los compuestos orgánicos desde el sistema de inyección, los ductos y el filtro de aire; estas emisiones están asociadas también con términos de viajes, por lo que se distribuyen con la misma metodología que en el caso de las partidas en frío, solo que es el otro extremo del viaje el que se distribuye sobre la zona de estudio.
Estos dos resultados se combinan con las emisiones de la red vial modelada y no modelada para llegar a las emisiones totales de todos los vehículos en ruta causadas por el consumo de combustible.
Además de estas emisiones, hay otras emisiones asociadas a las fuentes móviles que no pueden calcularse como emisiones de segmentos lineales de la red vial, y que corresponden a:
i) | polvo suspendido de la superficie del camino por el paso del vehículo, más desgaste de frenos y neumáticos. Se suele estimar como fuente de área debido a que no es factible estimarlo individualmente para cada arco de la red vial. |
ii) | Emisiones de compuestos orgánicos volátiles debidas al proceso de carga de combustible del vehículo, tanto en forma individual en la estación de combustible como en forma grupal por el sistema de distribución de los combustibles líquidos. Estas fuentes se suelen agregar como fuentes de área. |
iii) | Los modelos de transporte no consideran los vehículos fuera de ruta. Estos pueden ser tractores, maquinaria agrícola y otros vehículos que no usan la red vial como cargadores frontales, maquinaria de construcción, equipo de apoyo en puertos y aeropuertos, etcétera. Sus emisiones se estiman normalmente como fuentes de área en base a su consumo de combustible. |
1.3.4