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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
Análisis de alternativas y Estudio de Dispersión Atmosférica
Ciclo Combinado a instalar en Ca’s Tresorer (Mallorca)
por
José Mª Baldasano
Catedrático de Ingeniería Ambiental
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
INDICE
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 3
2. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS SOBRE LA TECNOLOGÍA........................ 5
2.1 Descripción de una central térmica de ciclo combinado gas-vapor y comparación
con otros sistemas......................................................................................................... 5
2.1.1 Central térmica convencional (de vapor)......................................................... 5
2.1.2 Central térmica mediante turbina de gas ......................................................... 6
2.1.3 Central térmica de ciclo combinado con gas natural....................................... 7
2.2 Influencia del combustible y del sistema en las emisiones a la atmósfera ............. 8
3. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN PALMA DE MALLORCA 11
3.1 Niveles mensuales y anuales de contaminantes ................................................... 11
Palma de Mallorca .......................................................................................... 14
Castillo de Bellver .......................................................................................... 14
4. ESTUDIO DE DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA ............................................. 16
4.1 Modelo de dispersión utilizado ............................................................................ 17
4.1.1 Descripción del modelo ................................................................................. 17
4.1.2 Validación del modelo................................................................................... 19
4.2 Datos utilizados .................................................................................................... 19
4.2.1 Geográficos.................................................................................................... 19
4.2.2 Características de la emisión a la atmósfera.................................................. 20
4.2.3 Geométricos................................................................................................... 21
4.2.4 Meteorológicos .............................................................................................. 21
4.2.5 Otros datos..................................................................................................... 23
4.3 Resultados y discusión de la dispersión de los contaminantes............................. 23
5. LISTA DE IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES ............................ 31
5.1 Fase de construcción............................................................................................. 31
5.2 Fase de operación ................................................................................................. 32
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................ 34
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
1. INTRODUCCIÓN
Se procede en este documento a realizar un análisis de alternativas sobre el sistema
de generación de energía eléctrica escogido para la central de ciclo combinado con
una potencia de 400 MWe a instalar en Ca’s Tresorer; de su capacidad de emisión en
función del sistema y del combustible fósil utilizado; y finalmente, un estudio de
evaluación de la incidencia en la calidad del aire derivado de la dispersión de los
gases de combustión desde la misma.
Esta central utiliza en estos momentos la mejor tecnología disponible para la
producción centralizada de electricidad usando el combustible fósil más limpio, como
es el gas natural.
Dado el mayor rendimiento térmico-eléctrico (55%) frente a una central térmica
convencional, sus necesidades de agua de refrigeración son también bastantes
menores, ya que de solo son necesarios para la componente del ciclo de la turbina de
gas que son únicamente del orden de 150 MWe. Con lo cual las necesidades de
refrigeración son limitadas.
El diseño de este sistema, permite que la turbina de gas puede trabajar de forma
independiente de la turbina de vapor en función de la demanda eléctrica, factor muy
importante en un contexto insular.
Su localización es cercana a la ciudad de Palma de Mallorca, donde actualmente esta
situada la planta de aire propanado (véase la Figura 1.1), lo que evidentemente
provocara un determinado impacto visual, ya que no paisajístico dado el actual uso
intensivo de dicha zona.
Pero por otro lado, responde de una forma positiva al actual criterio de generación de
energía eléctrica de forma distribuida cerca de los puntos de consumo, reduciéndose
de esta forma también las perdidas en las líneas de transporte eléctrico.
Figura 1.1 Localización del la Central de Ciclo Combinado de Ca’s Tresorer
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
Los principales posibles impactos ambientales con una mayor significancía, deberían
ser:
EMISIÓN GASES DE COMBUSTIÓN: dado el combustible utilizado (GN), en la
turbina de gas, necesidad de valorar la emisión de óxidos de nitrógeno
NECESITA AGUA DE REFRIGERACIÓN: dada su localización, necesidad de
valorar el impacto del penacho de agua caliente, pero solo necesita
refrigeración la parte correspondiente a la turbina de vapor
INCREMENTO DE NIVELES DE RUIDO POR FUNCIONAMIENTO DE
EQUIPOS DE LA CENTRAL: adopción de medidas preventivas y valorar el
efecto sobre los niveles de fondo ya existentes
EMISIONES DE AGUAS RESIDUALES, RESIDUOS: adopción de medidas
preventivas (posibilidad de enviar a una estación depuradora de aguas
residuales-EDAR) y minimización de su generación, las cantidades generadas
son limitadas en cantidad, enviar a un gestor autorizado de gestión de residuos
EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO: el uso de gas natural
implica el combustible fósil con menor emisión de CO2 por kWh producido
IMPACTO VISUAL: zona de alto nivel visual, necesidad de una adecuación
estética del proyecto constructivo
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Análisis CC Ca’s Tesorer
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2. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS SOBRE LA TECNOLOGÍA
A continuación se efectúa un análisis de alternativas desde la perspectiva de la
tecnología que se piensa utilizar.
Los sistemas tradicionales de producción intensiva de energía eléctrica eran
esencialmente tres: centrales hidráulicas, centrales térmicas (carbón o fuelóleo), y
centrales nucleares. En el caso de las centrales térmicas y nucleares los rendimientos
energéticos son del orden del 35%.
En los últimos treinta años ha habido una evolución muy fuerte en los sistemas de
producción de energía eléctrica, tanto por el uso de nuevos combustibles, caso del gas
natural, como por sistemas con un mayor rendimiento energético, caso de los ciclos
combinados (CC) debido al uso de las turbinas de gas, con rendimientos energéticos
del 55%.
Los sistemas fotovoltaicos, son un sistema que se encuentra en una situación
emergente, pero tiene actualmente una capacidad limitada tanto a nivel de rendimiento
(entre un 15-20%) y los mayores proyectos en construcción actualmente se sitúan
dimensionalmente entre 1-5 MWe, necesitando una extensión de terreno importante.
2.1 Descripción de una central térmica de ciclo combinado gas-vapor y comparación
con otros sistemas
Lo que se pretenden en una central térmica de ciclo combinado gas-vapor utilizada
para la producción de energía eléctrica, es aprovechar simultáneamente las
características favorables de un sistema con turbina de vapor y las de una turbina de
gas:
•
•
Elasticidad del generador a gas
Rendimiento del generador a vapor
2.1.1 Central térmica convencional (de vapor)
En una central térmica se usa un sistema de combustión clásico acoplado a turbinas
de vapor que funciona según el siguiente proceso:
1. La energía del combustible se transforma mediante combustión en energía
calorífica en una caldera.
2. La energía calorífica generada es absorbida por el fluido de trabajo, en este
caso agua que se transforma en vapor a presión, convirtiéndose en energía
mecánica al expansionarse en la turbina.
3. Los gases de combustión son enviados a la atmósfera después de ceder su
calor al fluido de trabajo.
4. Esta energía mecánica se transforma a su vez en energía eléctrica a través de
un alternador.
5. El vapor de agua una vez expandido en la turbina, se condensa en un
condensador para ser devuelto de nuevo a la caldera, para empezar un nuevo
ciclo.
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Los combustibles empleados en las centrales térmicas convencionales se pueden
clasificar:
•
•
•
Combustibles sólidos: carbones de diferentes tipos (lignito, hulla y antracita)
Combustibles líquidos: fuelóleo (FO) y gasóleo (GO)
Combustibles gaseosos: gas natural (GN) y gas de alto horno
El rendimiento energía térmica / eléctrica es del orden del 30-35 %. En la Figura 2.1 se
ilustran los principales elementos.
Figura 2.1 Diagrama básico de una central térmica convencional.
2.1.2 Central térmica mediante turbina de gas
En el caso de los sistemas con turbinas de gas el proceso varía sensiblemente. El
fluido de trabajo que se utiliza esta formado por los propios gases de la combustión,
que siguen el siguiente proceso:
1. La energía del combustible (gas) se transforma por combustión directa en
energía calorífica en una cámara de combustión.
2. La energía calorífica generada se transforma a su vez en energía mecánica
al expansionarse directamente los gases de combustión en una turbina de
gas.
3. La energía mecánica se transforma en energía eléctrica a través d’una
alternador.
4. Los gases de combustión son enviados a la atmósfera.
Los combustibles utilizados pueden ser diferentes tipos de gases combustibles. Lo que
tiene la ventaja que la contaminación emitida en los gases de combustión es muy
limitada. Emisión mínima de SO2 y partículas, la misma se produce a nivel de trazas.
El control de las condiciones de combustión genera una menor emisión de CO y COV
(los antiguamente llamados inquemados). El contaminante a controlar son los óxidos
de nitrógeno.
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Análisis CC Ca’s Tesorer
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Las turbinas de gas también se pueden clasificar respecto a si trabajan en ciclo abierto
o cerrado, según los gases sean evacuados a la atmósfera o se recirculen haciéndolos
pasar a un compresor a través de un intercambiador de calor.
Tienen potencias unitarias que se sitúan hasta los 30 MWe. La turbina de gas es
mecánicamente más sencilla que la de vapor. No exige apenas agua de refrigeración.
El rendimiento energía térmica / eléctrica es del orden del 25-35 %. En la Figura 2.2 se
ilustran los principales elementos.
Figura 2.2 Diagrama básico de una central térmica mediante turbina de gas.
2.1.3 Central térmica de ciclo combinado con gas natural
Las centrales térmicas del tipo ciclo combinado combina los dos sistemas
anteriormente descritos. Les centrales térmicas de ciclo combinado gas-vapor
pretenden recuperar parte de la energía calorífica de los gases de escape de la turbina
de gas para calentar el agua de alimentación de la caldera del sistema con turbina de
vapor. También se pueden utilizar los gases de combustión de la turbina de gas para
calentar el aire de combustión de la caldera.
Pretende con el ciclo gas-vapor utilice del mejor modo posible las características
favorables de los sistemas. La mayor elasticidad del turbogenerador a gas y el mayor
rendimiento del turbogenerador a vapor. En la Figura 2.3 se ilustran los principales
elementos.
La utilización de un sistema combinado gas-vapor tiene las siguientes ventajas con
respecto a un sistema más convencional como es el únicamente basado en vapor:
•
•
•
Mayor rendimiento global del ciclo.
Notable reducción de los costes, del volumen y del peso.
Arranque mucho más rápido, soportando un mayor gradiente de carga.
El rendimiento energía térmica / eléctrica es del orden del 55 %.
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
Figura 2.3 Diagrama básico de una central térmica de ciclo combinado
El diseño de este sistema, puede permitir que la turbina de gas puede trabajar de
forma independiente de la turbina de vapor en función de la demanda eléctrica, factor
muy importante en un contexto insular.
Menores necesidades de refrigeración, solo para la parte de la turbina de gas, lo cual
permite un sistema de refrigeración por agua o por aire.
Además de tener menor tamaño físico, y de requerir menor necesidad de espacio.
Otro factor por el que este sistema esta teniendo un fuerte proceso de implantación,
además de las razones ya indicadas, es la posibilidad de acoplarse a un sistema de
cogeneración.
2.2 Influencia del combustible y del sistema en las emisiones a la atmósfera
El uso de gas natural frente a otros combustibles fósiles presenta claras ventajas, tales
como la no presencia de Azufre, lo que elimina la emisión de SO2, uno de los dos
componentes que pueden generar contaminación atmosférica directa y además inducir
lluvia ácida. La ausencia de emisión de partículas en suspensión por sus
características como combustible y las condiciones de combustión. Lo que conlleva, a
su vez, una menor emisión de CO (monóxido de carbono) y de hidrocarburos
inquemados (COV's compuestos orgánicos volátiles).
Sin embargo, la emisión de óxidos de nitrógeno es equivalente a la de otros
combustibles fósiles. Existen básicamente tres métodos para reducir estas emisiones:
a) pre-mezclas y quemadores híbridos; b) inyección de agua y vapor; y 3) uso de un
sistema de reducción catalítica selectiva (SCR). El método de inyección de agua y
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vapor es el más ampliamente utilizado. Todo ello se puede apreciar claramente en la
Figura 2.4.
En la Figura 2.5 se puede observar la incidencia que tienen los distintos sistemas de
generación de energía eléctrica en la emisión de CO2. Siendo el ciclo combinado con
gas natural el que presenta el mejor factor de emisión de los sistemas que usan
combustibles fósiles.
En lo que respecta a las emisiones de N2O (otro gas de efecto invernadero), sus
condiciones de generación en la combustión siguen la misma tendencia que las del
CO, y se sitúan del orden de 1 ppmv (para un 15% de O2, seco).
Recientemente, en un estudio impulsado por el IDAE (Instituto para la Diversificación y
Ahorro de Energía), que tiene por título: "Impactos Ambientales de la Producción
Eléctrica", que utiliza una metodología del tipo: análisis del ciclo de vida (ACV),
adoptando un sistema de ecopuntos. Los factores ambientales tenido en consideración
han sido:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
l)
Calentamiento global
Disminución de la capa de O3 estratosférica
Acidificación
Eutrofización
Metales pesados
Sustancias cancerígenas
Nieblas de invierno (SO2 y PST)
Contaminación fotoquímica
Radiaciones ionizantes
Residuos
Residuos radioactivos
Agotamiento de recursos energéticos
Se obtuvieron los siguientes resultados:
Sistema energético/
tipo de combustible
Ecopuntos
Lignito
Hulla / Antracita
Petróleo (fuelóleo)
Gas natural (GN)
Nuclear
Fotovoltaico
Eólico
Minihidráulica
1735
1398
1356
267
672
461
65
5
Los sistemas de generación basados en los combustibles fósiles computan más de
1000 puntos. En una situación intermedia se sitúan el sistema nuclear, los sistema
fotovoltaicos (aunque este es dependiente del mix de generación eléctrica), y los
sistemas basados en el gas natural, con 267 ecopuntos. Finalmente, se sitúan los
sistemas eólico y minihidráulico, con menos de 100 ecopuntos.
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Para la producción de energía eléctrica de una forma masiva e integrada el sistema de
ciclo combinado con gas natural, representa hoy día la forma ambiental más aceptable
desde el punto de vista tecnológico.
Factores de emisión por combustión (g/kWh, excepto CO2 kg/kWh)
35
30
25
20
15
10
5
0
NOX
NMVOC
CO
SO2
Carbón (lignito)
Fuel Oil
PTS
CO2
Gas Oil
Gas Natural
CH4
N2O
Figura 2.4 Influencia de los combustible en los factores de emisión de los
contaminantes atmosféricos primarios
Factores de emisión específicos de combustibles fósiles en kg CO2 por GJ:
Carbón vegetal
Planta
convencional 1)
1,04
Planta de
ciclo
combina do
con gasificación de
carbón
integrada
0,91
Carbón vegetal 111,1 Carbón mineral 91,7 Fuel pesado 83,4 Gas natural 52,8
Carbón mineral
Funcionamiento
Fuel
Planta
convencional
0,82
Planta de
ciclo
combina do
con gasificación de
carbón
integrada
0,79
Suministro de combustible
Obra Civil
1) con depuración de gases de emisión
Gas natural
pesado
Fuentes: a) Modelo global de emisionesde sistemas integrados (GEMIS) Versión 2.0.
del Ministerio del Land de Hesse de Medio Ambiente, Energía y Asuntos
Federales/ Darmstadt, Freiburg, Kassel, Berlín, Octubre 1992
b) Según G. Hagedorn, Consumo acumulado de Energía en plantas de fotovoltaje
y energía eólica.
Central de
combustibles
líquidos
Fotovoltaica
0,76
Energía
Energía
Energía
nuclear
eólica
hidraulica
Turbina
de
gas
0,58
Producción
vapor
300 kW
1300 MW
Promedio
potencia nominal
Reactor
tipo
agua a
presión
sobre 37
plantas (desde 10
hasta
3000 kW de
potencia
nominal)
Centro integrado:
0,47
Planta ciclo
combinado
20 MW
Central
fluvial
0,38
Alemania
0,2
Centro
integrado:
cercano
costa
Zonas
cercanas
al ecuador
0,1
40%
46%
43%
45%
44%
35%
44%
Rendimiento central
54%
2000
1000
Aprovechamiento ( h/a )
0,025
0,020
0,004
7000
2800
6000
Emisiones específicas de CO2 en diferentes plantas de energía y suministradores en kg CO2/kWh
Figura 2.5 Influencia de los combustibles y sistemas en la emisión de dióxido de
carbono (gas de efecto invernadero)
10
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
3. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN PALMA DE MALLORCA
3.1 Niveles mensuales y anuales de contaminantes
Para la determinación de la calidad del aire en Palma de Mallorca, se han analizado
los datos de los años 2002 y 2003 correspondientes a las estaciones 07040002 y
07040003. La estación 07040002 se encuentra ubicada en la ciudad de Palma, con
una latitud 393421N, una longitud 023929E y una altura sobre el nivel del mar de 23 m
(véase la Figura 3.1). La estación 07040003 se localiza en el Castillo de Bellver (latitud
393350N, longitud 023722E, 117 m de altitud), dicha estación se ubica en la calle
Gabriel Alomar i Villalonga Ambas estaciones pertenecen a la red de calidad del aire
del Gobierno Balear. Los niveles mensuales de contaminantes durante el periodo
2002-2003 se han representado en las Figuras 3.2 y 3.3.
Figura 3.1 Estación de medida situada en el centro de Palma de Mallorca (c/ FonersAvenidas), código 07040002.
11
En
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Fe ro
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3
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20
03
NO, NO2, O3, PM10, TOL
100
90
60
10
50
8
40
6
10
0
NO (ug/m3)
HC(mg/m3)
NO2 (ug/m3)
SO2 (ug/m3)
O3 (ug/m3)
CO (mg/m3)
12
PM10 (ug/m3)
BEN (ug/m3)
HC, SO2, CO, BEN, XIL
br
ro
M
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20
02
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NO, NO2, O3, PST, TOL
100
90
60
10
50
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30
10
0
NO (ug/m3)
NO2 (ug/m3)
O3 (ug/m3)
PST (ug/m3)
TOL (ug/m3)
HC(mg/m3)
SO2 (ug/m3)
CO (mg/m3)
BEN (ug/m3)
XIL (ug/m3)
HC, SO2, CO, BEN, XIL
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
16
14
80
70
12
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4
2
0
Figura 3.2 Valores medios mensuales de contaminantes en la estación de calidad del aire
de Palma (07040002).
16
80
14
70
12
30
20
4
2
0
TOL (ug/m3)
XIL (ug/m3)
Figura 3.3 Valores medios mensuales de contaminantes en la estación del Castillo de
Bellver (07040003).
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
En las Figuras 3.2 y 3.3 se observan los ciclos anuales característicos de
determinados contaminantes, tales como los máximos de ozono durante los meses de
verano, que coinciden con los niveles más bajos de óxidos de nitrógeno (NOx:
NO+NO2) y de hidrocarburos (HC-COV). Ambos compuestos son precursores de la
formación de ozono fotoquímico y de ahí que sus ciclos anuales tengan un
comportamiento inverso; dichos precursores presentan valores máximos durante los
meses de invierno.
El ciclo anual de partículas se encuentra asociado al ciclo de ozono, presentando
valores altos igualmente en primavera como consecuencia de las intrusiones de
material particulado natural de origen sahariano.
Cabe reseñar especialmente los niveles medidos en Palma en diciembre de 2002 de
diversos contaminantes: óxidos de nitrógeno (158 µg/m3), hidrocarburos totales (14.3
mg/m3), xileno (13.6 µg/m3), benceno (3.6 µg/m3) y tolueno (20.3 µg/m3), que suponen
valores por encima del 50% respecto a la media anual de los años 2002-2003, que se
recoge en la Tabla 3.1 para ambas estaciones. La explicación es que estos meses
(noviembre y diciembre del año 2002) se realizaron obras en las calles donde está
ubicada la estación y se uso maquinaria pesada.
Otra factor observable es el incremento de partículas en verano de 2003, muy elevado,
que se corresponde a demoliciones de edificios que se realizaron en el barrio
(Gerreria) junto a la estación de Foners, además de la influencia de intrusiones
saharianas (menor), que puede observarse mejor en la estación de Bellver.
Ambos factores de carácter circunstancial y local por razones de obras, no tienen un
carácter crónico, y fuerzan los valores medios al alza, especialmente en el caso de
series cortas.
Tabla 3.1 Valores medios anuales para los contaminantes medidos en Palma de
Mallorca y Castillo de Bellver, periodo 2002-2003.
Palma de Mallorca
Castillo de Bellver
Media Media Media Media Media Media
2002
2003
02-03 2002 2003 02-03
NO µg/m3)
34.5
29.1
31.8
2.7
2.5
2.6
3
NO2 µg/m )
53.6
46.6
50.1
14.0 14.2 14.1
NOx µg/m3)
88.1
75.7
81.9
16.8 16.7 16.7
O3 (µg/m3)
39.0
36.1
37.6
71.3 67.1 69.2
3
PST (Palma) y PM10 (Bellver) (µg/m ) 38.9
40.0
39.5
20.1 20.7 20.4
Tolueno (µg/m3)
10.17
12.23
11.62 1.77 1.96 1.86
Hidrocarburos (mg/m3)
8.7
4.5
5.7
SO2 (µg/m3)
3.4
1.6
2.5
3.2
2.6
2.9
CO (mg/m3)
0.29
0.25
0.27
0.19 0.28 0.24
3
Benceno (µg/m )
1.54
2.21
2.01
0.41 0.40 0.41
Xileno (µg/m3)
6.00
7.63
7.15
1.18 1.12 1.15
Ruido (dbA)
70.7
68.8
69.7
Temperatura (ºC)
23.1 23.1
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
Comparación con los valores establecidos en la legislación Europea. La actual
legislación española en calidad del aire procede de la transposición de diferentes
directivas europeas. La Directiva 1996/62/CE sobre la Evaluación y Gestión de la
Calidad del Aire Ambiente, en su Anexo I, indica que los contaminantes que deben
considerarse a la hora de evaluar la contaminación atmosférica son el dióxido de
azufre (SO2), los óxidos de nitrógeno (NOx), la materia particulada (MP), plomo (Pb),
monóxido de carbono (CO), benceno, hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH),
cadmio, arsénico, níquel y mercurio. El desarrollo de la mencionada directiva madre a
llevado a las Directivas 1999/30/CE [SO2, NOx, MP y Pb], 2000/69/CE [CO y benceno],
y 2002/3/CE [O3 en aire ambiente] que entrarán en efecto según diversos plazos
progresivos hasta el año 2010.
En la Tabla 3.2 se resumen brevemente los contaminantes para los cuales la
legislación establece valores medios anuales y que, por tanto, pueden compararse con
los valores disponibles para la estación de Palma. El periodo de medida estudiado
(únicamente dos años) no permite establecer tendencias en los niveles medios
anuales de calidad de aire a partir de los datos de la estación de Palma y el Castillo de
Bellver, pero sí nos permiten realizar una evaluación de la situación actual.
Tabla 3.2 Valores anuales de calidad del aire establecidos en la legislación vigente y
medidos en la estación de Palma y Castillo de Bellver (valores en µg/m3).
Dióxido de azufre (SO2)
Óxidos de nitrógeno (NOx)
Materia Particulada (PM10)
Benceno (C6H6)
Dióxido de azufre (SO2)
Óxidos de nitrógeno (NOx)
Materia Particulada (PM10)
Benceno (C6H6)
Palma de Mallorca
Valores límites anuales
establecidos en la
legislación europea
(µg/m3)
20 (UP ecosistemas)
(19.7.2001)
40 (UP salud);
(1.1.2010)
30 (UP vegetación)
(19.7.2001)
40 (1.1.2005)
20 (1.1.2010)
5 (1.1.2010)
Castillo de Bellver
20 (UP ecosistemas)
(19.7.2001)
40 (UP salud)
(1.1.2010)
30 (UP vegetación)
(19.7.2001)
40 (1.1.2005)
20 (1.1.2010)
5 (1.1.2010)
Media anual
2002
Media anual
2003
3.4
1.6
88.1
75.7
38.9 PST (31.1
PM10)
1.54
40.0
(32.0 PM10)
2.21
3.2
2.6
16.8
16.7
20.1
20.7
0.41
0.40
Los valores indicados por la legislación para material particulado se refieren a material
particulado de tamaño inferior a 10 µm (PM10). A pesar de que la estación de Palma
mide partículas en suspensión totales, la literatura científica permite establecer unas
14
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
relaciones PM10/PST en torno a 0.8 para el Mediterráneo Occidental. Los valores de
material particulado registrado en la estación del Castillo de Bellver se proporcionan
directamente en PM10.
Los principales problemas se derivan de los niveles de NOx y material particulado en
aire ambiente. En la estación de Palma, los niveles medios anuales de 30 µg/m3 como
umbral de protección a la vegetación (UPV) y 40 µg/m3establecidos como umbral de
protección a la salud (UPS) son superados en el periodo 2002-2003 por un factor de 2.
Los valores de NOx en el Castillo de Bellver se encuentran en torno a 17 g/m3, por
debajo del valor establecido por la legislación.
Respecto al material particulado (PM10), la legislación marca unos umbrales de 40
µg/m3 a alcanzar en el año 2005, siendo este objetivo más restrictivo (20 µg/m3) en el
año 2010. Si consideramos para la estación de Palma un ratio PM10/PST ≈ 0.8
comentado anteriormente, los niveles objetivo para el año 2005 no se alcanzarían
tanto para el año 2002 y 2003 (31.1 µg/m3 y 32.0 µg/m3, respectivamente). Sin
embargo, estos niveles no cumplirían con la legislación establecida para el año 2010.
En el caso del Castillo de Bellver, las medias anuales de PM10 suponen unos valores
de 20.1 y 20.7 µg/m3 para los años 2002 y 2003, con lo cual se encontrarían en los
valores umbral establecidos por la legislación para el año 2010.
Los niveles de dióxido de azufre registrados en la estación de Palma y Castillo de
Bellver han experimentado una notable mejora durante el periodo 2002-2003, pasando
de 3.4 µg/m3 en el año 2002 a 1.6 µg/m3 como media anual del año 2003 en Palma, y
de 3.2 a 2.6 µg/m3 en el Castillo de Bellver. Dichos valores se encuentran alejados del
valor más restrictivo establecido por la legislación para la protección de los
ecosistemas (20 µg/m3).
Igualmente, los valores de inmisión de benceno en Palma (1.54 µg/m3 y 2.21 µg/m3
para los años 2002 y 2003, respectivamente) y Castillo de Bellver (0.41 y 0.40 µg/m3)
se encuentran alejados del umbral de 5 µg/m3 establecidos por la directiva
2000/69/CE.
15
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
4. ESTUDIO DE DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA
El objeto del presente estudio de dispersión atmosférica responde a la localización de
un ciclo combinado de 400 MWe en Ca’s Tresorer (Mallorca).
Para tal fin se utilizará un modelo de dispersión atmosférica de tipo climatológico, para
emisiones desde chimeneas, teniendo en consideración principalmente una
perspectiva local, que tiene como objeto poder efectuar un estudio sobre los posibles
impactos de contaminación atmosférica de carácter crónico. Permitiendo el cálculo de
las concentraciones a nivel del suelo (concentraciones de inmisión). Se tendrán en
consideración los niveles de fondo existentes en la zona.
Una vez los contaminantes son emitidos a la atmósfera, las vías de transporte y
dispersión varían dependiendo de las fuentes y la zona de emisión, de las condiciones
meteorológicas existentes y de los contaminantes que intervengan. Los modelos de
dispersión dependen también, en gran medida, de las condiciones ambientales, pero
también del objeto y objetivo estudiado.
La contaminación atmosférica viene afectada por diversos factores, tales como:
-
condiciones meteorológicas (especialmente velocidad y dirección del viento, y
estabilidad atmosférica),
-
factores geográficos locales y regionales, y
-
fuentes de contaminación (por ejemplo un punto fijo, como una chimenea, o un
número difuso de fuentes como vehículos y disolventes).
Durante la dispersión de los contaminantes tienen lugar una gran cantidad de cambios.
Puede haber dilución, como consecuencia de la mezcla con el aire. Puede darse
separación o acumulación de contaminantes, sobre la base de sus propias
características físicas. Pueden tener lugar reacciones químicas, que descomponen el
contaminante o lo convierten en un nuevo compuesto. Algunos contaminantes pueden,
incluso, ser eliminados por deposición (por ejemplo, por efecto de la gravedad, por
acción de la lluvia o por intervención de plantas y otros agentes obstructores).
Muchos contaminantes muestran, como consecuencia, patrones de dispersión
complejos, especialmente en entornos tales como ciudades y zonas urbanas, donde
existe gran número de fuentes diferentes de emisión e importantes variaciones en las
condiciones medioambientales. Este conjunto de factores implica que sea complicado
modelizar la concentración de un contaminante y su tendencia, para poder predecir
niveles de exposición a los seres humanos y a la vegetación.
En consecuencia de todo ello, en este pre-estudio de evaluación ambiental
estratégica, la dispersión de los contaminantes emitidos por la instalación proyectada,
se ha centrado en el estudio de la dispersión de las emisiones de los gases de
combustión, de lejos la emisión más importante de la instalación proyectada,
esencialmente desde una perspectiva climatológica, que nos debería permitir:
cuantificar y valorar los efectos potenciales de tipo crónico que estas emisiones
podrían tener.
16
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
4.1 Modelo de dispersión utilizado
El modelo de dispersión utilizado en este estudio es uno de los que integran el sistema
informático IMPACT-2000. Este sistema informático está diseñado para servir de
ayuda a la toma de decisiones para la selección en la ubicación de una instalación con
chimenea (centrales térmicas, fábricas de cemento, incineradoras, etc.), atendiendo al
criterio medioambiental y, en concreto, al impacto por contaminación atmosférica que
ésta puede ocasionar.
El estudio se ha centrado en el carácter crónico de la contaminación que puede afectar
a la zona de interés, por lo que el modelo utilizado es un modelo de dispersión
atmosférica de tipo climatológico. Este modelo estima la concentración media de
contaminante más probable en base mensual, trimestral o anual, según un modelo de
dispersión gaussiano, teniendo en cuenta la topografía.
El radio de acción con resultados fiables para este tipo de modelos a partir del punto
emisor, se sitúa entre los 10 - 15 kilómetros. En este estudio se ha escogido un radio
de 15 km, al objeto de asegurarse claramente la zona de influencia.
4.1.1 Descripción del modelo
Como se ha dicho, este modelo se basa en un modelo de penacho gaussiano, que
calcula las concentraciones de inmisión en los puntos de la zona escogida. Estas
concentraciones corresponden a medias sobre un largo período y se pueden tomar
como estimaciones de los futuros valores de estas medias. La expresión básica del
penacho gaussiano climatológico que se ha usado, es la siguiente (Seinfeld, 1998;
Hanna et al., 1982):
1/2
 32  Q
C (r,i, z) =  3 
π  r
2
 (z + H(r,k) )2 
F (i + 8, j,k)   (z - H(r,k) ) 


 
+
exp
exp
 
∑
∑
2
2 
2
(
(r,
k)
2
(
(r,
k)
)
)
σ
σ
z
z
k=1 j=1 σ z (r, k) u(j) 




nk
nj
donde:
C(r,i,z) = concentración de contaminante en un punto situado en el sector i,
a r km de la fuente, y a una altura z sobre la superficie del terreno.
Q = caudal de contaminante emitido por la fuente.
u(j) = velocidad media de la clase de viento j.
H(r,k) = altura del eje del penacho sobre el punto en el que se calcula la
concentración. Depende de la distancia r y de la categoría de
dispersión k.
σz(r,k) = es el llamado parámetro de dispersión, que actúa como la
desviación estándar de la distribución gaussiana según el eje
vertical. Este parámetro aumenta con la distancia a la fuente r, y
depende de la categoría de dispersión de Pasquill-Gifford k (que
es una manera de caracterizar el estado turbulento de la
atmósfera).
F(i,j,k) = es la ya comentada matriz de dispersión correspondiente al punto
en el que se efectúa la emisión.
17
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
Además, el modelo de penacho gaussiano aquí considerado permite tener en cuenta
la topografía del terreno, mediante una opción incluida en el sistema (Bunt, 1979). Esta
consiste en lo siguiente: si la categoría de dispersión es inestable o neutra (A, B, C ó
D), se considera que el penacho sigue las irregularidades topográficas manteniendo la
misma altura sobre el terreno (a efectos de cálculo, es como si el terreno fuera llano);
si la categoría de dispersión es estable (E ó F), el penacho mantiene el nivel en el que
se ha emitido, salvo que en su trayectoria se encuentre con una montaña. En este
caso, se hace aproximar el penacho a la montaña hasta que la altura sobre el nivel del
suelo es de 10 m y comienza a remontarla. Mientras se produce este ascenso forzado,
el penacho pierde masa a razón de un 25% cada 100 m de ascenso. Así, puede
ocurrir que el penacho llegue a desaparecer, o que continúe su camino con menos
cantidad de contaminante.
Se incluye también el cálculo de sobreelevación de los penachos (esto es, H(r,k))
mediante las fórmulas de Briggs (1969-1975).
Se consideran mecanismos de deposición o decaimiento dependiendo del
contaminante. Así, para las partículas, se considera su deposición seca según una
distribución granulométrica típica de la salida de un filtro de mangas: partículas ≤ 1
µm (98%) con diámetro medio característico de 1 µm, y partículas >1 µm (2%) con
diámetro medio característico de 5 µm. Para el SO2, que tiene una reactividad química
lenta, se considera un decaimiento según una reacción química de primer orden. Para
otros gases altamente reactivos como HCl o NOx, dada su compleja reactividad
química, no se considera ningún factor de desaparición, con lo que los resultados de
dispersión obtenidos por el modelo han de ser tomados como conservativos
(escenario de peor caso). De esta forma, estos gases se tratan como contaminantes
no reactivos sin deposición.
Los datos necesarios de este modelo (aparte de la matriz de dispersión) son los que
figuran en la Tabla 4.1, cuyos valores se refieren al caso estudiado para la dispersión
anual.
Tabla 4.1.
Datos del módulo de dispersión de tipo climatológico
PARAMETROS DE EMISION:
Tipo de contaminante (1=SO2, 2=Part., 3=otro)
Concentración de contaminante, mg/Nm3
Caudal volumétrico, m3/h
Temperatura gases de salida, C
Temperatura aire ambiente, C
PARAMETROS GEOMETRICOS:
Diámetro de chimenea, m
Altura de chimenea, m
Altura de cálculo de las concentraciones, m
Los resultados obtenidos mediante la aplicación de este modelo se representan
mediante un mapa de concentraciones superpuesto al topográfico de la zona en tres
dimensiones, asignando un color a cada celda según la concentración calculada en
sus cuatro vértices. De este modo, aunque no se presentan los resultados de la forma
clásica (líneas de isoconcentraciones), los contornos de los distintos niveles de
concentración pueden apreciarse bien para un tamaño de celda suficientemente
pequeño, como es el caso que nos ocupa con una resolución espacial de celda de 0.2
km.
18
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
4.1.2 Validación del modelo
Se han realizado una serie de simulaciones de casos reales para comparar los
resultados del paquete con los valores observados correspondientes (Baldasano et al.,
1990). En particular, para validar el modelo climatológico utilizado se ha simulado,
para diferentes períodos de tiempo, la dispersión alrededor de varias centrales
térmicas, con orografías diferentes. Los resultados obtenidos son aceptables si se
escoge adecuadamente el valor del parámetro de dispersión σz. En conjunto, el 85%
de los resultados se desvían en menos de un factor 10 respecto al valor real, y de
ellos, un 30% en menos de un factor 2. En el campo de la simulación de la dispersión
de contaminantes en la atmósfera, estos resultados pueden considerarse correctos.
Otros estudios de validación de modelos de penacho gaussiano confirman estos
resultados (Nieuwstadt, 1980). Además, puede decirse que cuanto mayor es el
período de tiempo simulado, mejores son los resultados del modelo. Así, Nieuwstadt
halló que, para simulaciones horarias los resultados estaban en un factor que oscilaba
entre 4 y 10 respecto a los valores reales. Cuando la simulación se efectuaba sobre
medias anuales, éstos se hallaban prácticamente dentro de un factor 2.
En general, este tipo de modelo tiene cierta tendencia a subestimar las
concentraciones de inmisión. Esto puede explicarse por el hecho de que se comparan
resultados calculados mediante el modelo con observaciones experimentales que
incluyen contaminación adicional no debida exclusivamente a la chimenea emisora (en
general de origen difuso y no de tipo puntual), y que representa una contribución de
fondo por múltiples fuentes emisoras menores difícil de evaluar.
4.2 Datos utilizados
4.2.1 Geográficos
Para conocer la distribución de las concentraciones de inmisión de los contaminantes
atmosféricos emitidos, el paquete IMPACT-2000 utiliza un modelo digital del terreno
(MDT), que permite integrar la influencia de la orografía en los cálculos de la
dispersión de los gases. La Figura 4.1 muestra la topografía de la zona de estudio con
la localización del CC en el modelo digital obtenido. El tamaño de celda empleado es
de 0.2x0.2 km2.
Los datos que definen el área de estudio empleada mediante ese modelo digital han
sido los que se señalan a continuación: cuadrado de 30 x 30 km2, centrado en el CC,
con las siguientes coordenadas UTM: X= 473.25 km, Y= 4380.4 km (huso 30).
19
Análisis CC Ca’s Tesorer
Figura 4.1
EAE-revisión del PDSE
Representación tridimensional de la zona y de la topografía del área de
estudio. El CC está situada en el centro (punto rojo).
4.2.2 Características de la emisión a la atmósfera
Se han utilizado como referencia el valor límite de emisión legalmente establecidos
(RD 430/2004 que ha transpuesto la directiva 2001/80/CE sobre grandes centros de
combustión) , que representa una concentración de emisión superior a las de diseño
y operación para los óxidos de nitrógeno (NOx), y en consecuencia penalizan por
exceso, al alza (escenario de trabajo de pero caso), las concentraciones de inmisión
estimadas, a excepción de SO2 y Partículas para los cuales se ha tomado su valor
de emisión esperado:
Parámetro
Temperatura de gases de escape a plena carga (K)
Caudal de los gases de combustión (Nm3/s)
Concentración de emisión NOx (mg/Nm3)
Concentración de emisión SO2 (mg/Nm3)
Concentración de emisión PST (mg/Nm3)
Concentración de emisión CO (mg/Nm3)
Concentración de emisión COV's (mg/Nm3)
20
Valor
377
518
50
4
6
45
10
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
Frente a este patrón de emisión, este estudio se ha centrado en las emisiones de NOx,
ya que son las que potencialmente podrían presentar problemas.
4.2.3 Geométricos
Los datos geométricos utilizados son:
-
Diámetro interior equivalente: 6.5 m
Altura de la chimenea: se ha realizado un análisis de alternativas con
respecto a la altura de la chimenea, variando su altura a cuatro valores:
30, 40, 50 y 60 m.
4.2.4 Meteorológicos
Se ha dispuesto de las series históricas de datos de la estación meteorológica del
aeropuerto de Son San Juan, procedente del Instituto Nacional de Meteorología
(véase la Figura 4.2). Los datos disponibles en dicha estación meteorológica de tipo
completa cubre el periodo 1976-88, con una cobertura del 99% de datos disponibles.
Rosa de vientos. Direcciones
NNW20%
15%
NW
10%
WNW
5%
0%
W
N
NNE
NE
ENE
E
WSW
ESE
SW
SSW
SE
SSE
S
21
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
R osa de Vi e n t os. Fr e c u e n c i a s v e l oc i d a d ( m / s)
18%
16%
14%
v >9.5
12%
6.5- 9.5
10%
4.5- 6.5
8%
2.5- 4.5
0.5- 2.5
6%
v <0.5
4%
2%
0%
N
Figura 4.2
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW SW WSW
W
WNW NW NNW
Rosa anual de vientos de la estación meteorológica del aeropuerto
de Son San Juan.
La estación meteorológica del aeropuerto de Son San Juan presenta claramente dos
direcciones de viento predominantes: SW y E-ENE, donde se dan las velocidades del
viento más altas, señalar que esta estación presenta también un porcentaje
significativo de calma del orden del 38%.
El modelo de dispersión gaussiano climatológico utilizado necesita lo que se conoce
como matriz de dispersión. A diferencia de la rosa de vientos, que nos da las
frecuencias relativas de simultaneidad de dirección y velocidad del viento, la matriz de
dispersión considera también la categoría de dispersión atmosférica de PasquillGifford (A= muy inestable; B= inestable; C= ligeramente inestable; D= neutra; E=
ligeramente estable; F= muy estable). Se entiende por atmósfera estable, aquella que
se opone a los movimientos verticales del aire; se entiende por atmósfera inestable,
aquella que favorece los movimientos verticales del aire; y finalmente se entiende por
atmósfera neutra, aquella que ni favorece pero tampoco impide los movimientos del
aire.
Las distintas categorías de la capacidad dispersiva de la atmósfera pueden
determinarse en función de la radiación solar y de la velocidad del viento. Todos los
datos necesarios están incluidos en la series históricas de los datos considerados.
No obstante, la matriz de dispersión debería calcularse a partir de una larga serie de
datos meteorológicos, preferentemente tomados en la localización donde se pretende
realizar la emisión. Pocas veces es esto posible, por lo que se recurre a los datos de la
estación meteorológica más cercana, o mejor aún, a un algoritmo de interpolación de
datos de varias estaciones para obtener una estimación a los datos reales del punto.
Ambas posibilidades están permitidas en el sistema informático IMPACT-2000. El
algoritmo mencionado —basado en COMPLEX (Strimaitis, D. G. et al., 1983) que no
realiza una simple interpolación, sino que además impone que el campo de vientos no
tenga divergencia (lo que equivale de hecho a admitir que el aire es incompresible, al
menos en la capa fronteriza), con el objetivo de conseguir un campo consistente con el
terreno. Es decir, que se ajuste a la orografía del lugar de la localización (Bunt,1979).
Entonces, aplicando dicho algoritmo a las series de datos disponibles, se ha generado
una serie histórica en el punto del emplazamiento.
22
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
4.2.5 Otros datos
Las concentraciones de inmisión calculadas están referidas a 2 m de altura sobre el
nivel del terreno.
4.3 Resultados y discusión de la dispersión de los contaminantes
A partir de los datos indicados, se han obtenido los resultados y mapas con la
distribución de concentraciones medias anuales más probables, correspondientes a
una base anual (a 2 m sobre el nivel del suelo).
Los campos de concentraciones de los contaminantes estudiados aparecen
representados, gráficamente, en las Figuras 4.3, 4.4 y 4.5, sobre la zona de estudio,
para cada uno de los puntos de la retícula. En todas estas figuras (Figura 4.3), para
mantener la capacidad de comparación, entre las distintas figuras, y poder efectuar
una comparación correcta entre las distintas opciones, se ha mantenido una escala
igual para cada una de las figuras, definida dicha escala por el valor máximo 10 µg/m3,
que es el valor de fondo para este contaminante en España, de acuerdo a los datos de
la la red EMEP, caso de los óxidos de nitrógeno.
La distribución del campo de concentraciones, lógicamente salvo su orden de
magnitud, es similar al campo calculado con la concentración media de emisión. Para
evaluar la aportación de las emisiones a los valores de inmisión medidos en la región,
se ha procedido a compararlas las concentraciones calculadas por el modelo (véase la
Tabla 4.2).
Tabla 4.2 Comparación entre el rango de los valores de inmisión media anual
estimados, los valores medidos de inmisión, y los límites legales de criterios de calidad
del aire (actuales y futuros) definidos en las directivas de la UE.
Contaminante
Rango
concentraciones
calculadas
Inmisión medida
Inmisión medida
Palma de Mallorca
Castillo de Bellver
2002-2003
2002-2003
0 – 6.5
81.9
16.7
Criterio calidad
Media anual
NOx
3
(µg/m )
40 (salud) 2010
30 (vegetación) 2001
Media anual
SO2
3
(µg/m )
0 - 0.3
2.5
2.9
2001
PST
20.4
3
(µg/m )
20 (vegetación)
0- 0.7
39.5
Media anual
40 (2005)
20 (2010)
CO
3
(mg/m )
COV
3
(µg/m )
0 – 0.006
0.27
0.24
Valor límite 8 horas para la
protección de la salud humana
10 (2005)
0 – 1.3
Valor límite anual para la
protección de la salud
humana-Benceno
5.7
5 (2010)
23
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
En las figuras se observa la importancia que tiene la distribución de direcciones en la
dispersión de contaminantes. Como ya se ha comentado, la rosa de vientos, elaborada
a partir de los datos meteorológicos, presenta una clara orientación a lo largo de la
línea definida por las direcciones SW y E-ENE. En correspondencia, la dispersión de
contaminantes, que se realiza en estas condiciones meteorológicas, presenta un
patrón de distribución claramente orientado a lo largo del eje definido por estos
sectores de la rosa de vientos.
En todos los casos, las áreas que reciben mayor impacto están situadas a sotaviento
de la dirección E-ENE, impactando el penacho en las partes altas de Sierra Burguesa.
Con respecto a la otra dirección dominante a sotaviento de la dirección SW el penacho
impactaría en el Puig de Sa Comuna, pero con una significativa de mucha menor
intensidad.
Observar también, que sobre la principal zona urbana de Palma de Mallorca, la
contribución a la inmisión, y en consecuencia al deterioro de la calidad del aire es
esencialmente nula.
Hay que recordar que se trata de las concentraciones de contaminantes en el aire
como consecuencia de la instalación proyectada, que se sumarían a las
concentraciones de fondo ya existentes. Asimismo, que en los cálculos de dispersión
de NOx, CO y COV la opción de desaparición de contaminante por reacción química
no se ha considerado, con lo que la concentración en el aire aparece incrementada
(hipótesis de trabajo conservadora). Se ha considerado la opción reactiva para el SO2
y de deposición para las PST.
Tomando el caso de los NOx, que es el que presentan un valor relativo mayor, los
resultados obtenidos presentan la siguiente distribución de valores:
Concentración (µg/m3)
Porcentaje (%)
2.0 – 6.5
2.1
1-2
4.1
< 1.0
< 93.8
< 0.5
< 88.8
< 0.25
< 78.7
Se puede observar que el 93.8% del campo de concentraciones de inmisión calculado
presenta una concentración inferior a 1 µg/m3, y que el 88.8% inferior a 0.5 µg/m3,
solo un 2.1% presenta concentraciones entre 2-6,5 µg/m3.
Estos porcentajes son también esencialmente semejantes en el caso de los otros
contaminantes considerados.
24
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
Como puede observarse, las concentraciones medias anuales calculadas debidas a la
instalación proyectada, son mínimas en el caso del SO2, PST, CO y COV, y puntuales
en una determinada zona en el caso de NOx.
NOx: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 6.5
µg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan alrededor de 17 µg/m3, en la zona
del Castillo de Bellver.
Dada la limitada zona territorial de afectación, se considera que la carga adicional que
representa esta nueva potencial emisión como asimilable, se valora este impacto
ambiental como compatible, pero precisa de prácticas protectoras o correctoras:
quemadores de baja emisión de NOx con inyección de agua (véase la Figura 4.3 y
4.4).
La influencia de la altura de la chimenea entre 30 y 60 m no es determinante (véase la
Figura 4.3). Esto es importante, debido al impacto visual de la chimenea en función de
su altura.
Se ha estudiado también, la dispersión funcionando únicamente la turbina de gas, con
un altura de 35 m, la concentración media anual máxima estimada, sería de 2 µg/m3,
en la misma zona. Ello es debido al impulso del penacho por flotabilidad dada la
temperatura de emisión diferente, bastante más elevada.
SO2: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 0,3
µg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan entorno a 2-3 µg/m3. Se considera
que la carga adicional que representa esta nueva potencial emisión como mínima y
asimilable, se valora este impacto ambiental como compatible y no precisa de
prácticas protectoras o correctoras adicionales (véase la Figura 4.5).
PST: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 0,7
µg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan entorno a 20 µg/m3, en la zona del
Castillo de Bellver. Se considera que la carga adicional que representa esta nueva
potencial emisión como mínima y asimilable, se valora este impacto ambiental como
compatible y no precisa de prácticas protectoras o correctoras adicionales (véase la
Figura 4.5).
CO: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de
0.006 mg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan entorno a 0.27 mg/m3. Los
nuevos valores seguirán estando en el orden de magnitud de los niveles típicos de
fondo naturales en toda la zona de influencia de la instalación proyectada. Se
considera que la carga adicional que representa esta nueva potencial emisión es
mínima y asimilable, y se valora este impacto ambiental como compatible, sin precisar
de prácticas protectoras o correctoras adicionales (véase la Figura 4.5).
COV's (compuestos orgánicos volátiles): La concentración media anual máxima
estimada, por la nueva emisión, es de 1.3 µg/m3, sobre unos valores de fondo que se
sitúan entorno a 5.7 µg/m3. Se considera que la carga adicional que representa esta
nueva potencial emisión es asimilable, y se valora este impacto ambiental como
25
Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
compatible, pero precisa de prácticas protectoras o correctoras de control de las
condiciones de combustión (véase la Figura 4.5).
altura de la chimenea: 30 m
altura de la chimenea: 40 m
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
altura de la chimenea: 50 m
altura de la chimenea: 60 m
Figura 4.3 Mapa con el campo de concentraciones anuales simuladas de inmisión del
contaminante NOx (valor máximo 6.5 µg/m3, criterio calidad del aire de desarrollo de la
Directiva 1999/30/CE para un período anual de 30 µg/m3 para la protección de la
vegetación).
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
altura de la chimenea: 35 m
Figura 4.4 Mapa con el campo de concentraciones anuales simuladas de inmisión de
NOx (valor máximo 2 µg/m3), funcionando solamente la turbina de gas
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
SO2, altura de la chimenea: 30 m
Partículas, altura de la chimenea: 30 m
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
CO, altura de la chimenea: 30 m
COV, altura de la chimenea: 30 m
Figura 4.5 Mapa con el campo de concentraciones anuales simuladas de inmisión de
SO2 (valor máximo 0.3 µg/m3), Partículas (valor máximo 0.7 µg/m3), CO (valor
máximo 6 µg/m3) y COV (valor máximo 1.3 µg/m3)
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
5. LISTA DE IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En este apartado se enumeran los posibles efectos potenciales, sobre el medio
ambiente, en lo referente a la calidad del aire, que pueden tener lugar en la realización
del proyecto, tanto en las fases de apertura como en las de operación (véase la tabla
5.1).
Tabla 5.1 Matriz de identificación de los impactos ambientales potenciales, referente a
la calidad del aire
Impactos potenciales principales por emisiones a la atmósfera
Fase de construcción
Emisión de partículas en suspensión por movimiento de
tierras:
• excavadoras
• carga y descarga de camiones
Emisión de partículas desde los caminos y zonas no
pavimentadas
Emisión de gases de combustión directa por circulación de
camiones y maquinaria
Fase de operación
Emisión de los gases de combustión de gas natural
5.1 Fase de construcción
Se trata de las clásicas emisiones a la atmósfera, esencialmente de partículas en
suspensión, derivadas de una actividad de construcción de una instalación industrial
por movimiento de tierras, desbroces, procesos de cimentación y levantamiento de
naves e instalaciones de proceso.
Las actividades de movimientos de tierras, derivadas del proyecto, producirán un
impacto en la calidad del aire, aunque solo durante el primer período de esta fase de
construcción:
•
•
•
emisión de partículas en suspensión por movimiento de tierras:
excavadoras,
carga y descarga de camiones,
emisión de partículas desde los caminos y zonas no pavimentadas, y
emisión de gases de combustión directa por circulación de camiones y
maquinaria
La emisión principal será esencialmente en forma de partículas por las operaciones de
movimientos de tierras.
El efecto de estas emisiones se valora como negativo, por un aumento de los
perjuicios derivados por la emisión de contaminantes atmosféricos. Serán de carácter
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
mínimo, temporal a corto plazo y de tipo esencialmente local. En lo que respecta a la
magnitud se considera un impacto ambiental compatible.
Laminar este impacto exige la toma de un conjunto continuado de acciones, con objeto
de rebajar sustancialmente los impacto ambientales potenciales, en todo lo que
respecta a la emisión de partículas.
Los consumos de combustibles fósiles en el transporte rodado producirán la
generación de gases de combustión, a partir de los motores de dichos vehículos; y
también de los equipos de movimiento y maquinaria.
Las emisiones que pueden derivarse por estas acciones deberán cumplir con lo
especificado en la Directiva 98/69/CE, para las emisiones procedentes de los
vehículos de motor. Esta Directiva establece los valores límites, para el caso de los
vehículos diesel.
Además, estos vehículos deberán estar sometidos a la inspección técnica de vehículos
(ITV), obligada por los organismos oficiales.
El efecto de estas emisiones, debidas al consumo de combustibles fósiles en el
trasporte rodado interno, en la modificación del ambiente atmosférico, se pueden
valorar como negativo, por un aumento de los perjuicios derivados por la emisión de
contaminantes atmosféricos. Será de carácter entre mínimo y notable, directo,
acumulativo (por la duración del proyecto), temporal a medio-largo plazo, recuperable,
continuo (durante la duración del proyecto); de tipo esencialmente local-regional
(según se entienda este término) y sinérgico (por la ubicación entre dos carreteras ya
existentes). En lo que respecta a la magnitud se considera un impacto ambiental
compatible.
5.2 Fase de operación
El impacto sobre la calidad del aire, en lo referente a la emisión de gases
contaminantes, hay que tenerlo en consideración a diferentes niveles:
•
emisión de los gases de combustión de gas natural y gasóleo
Emisiones de gases de combustión. Se ha efectuado un estudio de dispersión para los
gases de combustión El tipo de combustible a utilizar, en la caldera, tiene una
importancia significativa y clave, especialmente para las emisiones de dióxido de
azufre, y en la de los otros gases contaminantes resultantes de dicho proceso de
combustión, caso de PST, NOx, CO, y COV's. Los combustibles que se piensan
utilizar son sido:
•
gas natural (GN)
Las conclusiones del estudio de dispersión atmosférica, indican que las
concentraciones medias anuales calculadas debidas a la instalación proyectada, son
mínimas en el caso del SO2, PST, CO y COV's, y reducidas en el caso de NOx.
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Análisis CC Ca’s Tesorer
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El efecto de estas emisiones se valora como negativo, por un aumento de los
perjuicios derivados por la emisión de contaminantes atmosféricos, aunque el aumento
de los niveles de fondo pueden considerarse como no significativos. Serán de carácter
mínimo, negativo, temporal, reversible y de tipo esencialmente local-regional. En lo
que respecta a la magnitud se considera un impacto ambiental entre compatible y
moderado.
Lluvia ácida. La emisión de gases ácidos puede provocar el fenómeno de lluvia ácida,
en los gases de combustión estos son el SO2 y el NOx, cuya oxidación y
transformación en sales ácidas en la atmósfera es la responsable de este fenómeno.
No se entrará en detalle en la descripción de esta problemática, sino que se analizará
únicamente sí las emisiones debidas a este proyecto pueden provocar esta
problemática.
Esta problemática se ha presentado cuando se han usado combustibles con un alto
contenido de Azufre (carbones con un % de Azufre elevado > 3%; y fuelóleos con un
contenido también elevado de Azufre [FO2: 3.5%]). No es el caso en este proyecto,
dado que el Gas Natural no contiene Azufre.
Además, las concentraciones de inmisión calculadas para ambos contaminantes
primarios, se han visto que son mínimas, y que no deberán tener una incidencia
significativa sobre la calidad atmosférica de la zona de influencia del proyecto.
En consecuencia, la central de ciclo combinado proyectada, no debería provocar
problemas de lluvia ácida.
Emisión de gases de efecto invernadero. Debido a los combustibles fósiles
utilizados y a su capacidad de producción de energía eléctrica, esta central de ciclo
combinado deberá emitir del orden de los 6 millones de toneladas anuales de CO2.
La emisión de CO2, no tiene efectos contaminantes directos en la zona de emisión,
sino que es una contribución al incremento de la concentración de este gas en la
atmósfera terrestre.
Esta emisión representa una contribución neta de estos gases de efecto invernadero, y
que potencian el proceso de cambio climático a escala terrestre.
No obstante, conviene matizar que es el sistema de producción de energía eléctrica de
forma intensiva que presentar un factor de emisión menor (véase la Figura 2.5).
Previsión. Una vez puesta la instalación en funcionamiento, y con los datos de emisión
reales, será necesario efectuar seguimiento detallado, con objeto de verificar las
hipótesis de cálculo tenidas en consideración.
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Análisis CC Ca’s Tesorer
EAE-revisión del PDSE
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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