estimación de factores de emisión de una ladrillera en la
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2017
Estimación de factores de emisión de una ladrillera en la Estimación de factores de emisión de una ladrillera en la
localidad de Ciudad Bolívar en Bogotá D.C localidad de Ciudad Bolívar en Bogotá D.C
Diana Carolina Buitrago Torres Universidad de La Salle, Bogotá
Diana Carolina Rojas Gómez Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Buitrago Torres, D. C., & Rojas Gómez, D. C. (2017). Estimación de factores de emisión de una ladrillera en la localidad de Ciudad Bolívar en Bogotá D.C. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/476
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1
ESTIMACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN DE UNA LADRILLERA EN LA
LOCALIDAD DE CIUDAD BOLÍVAR EN BOGOTÁ D.C.
DIANA CAROLINA BUITRAGO TORRES
DIANA CAROLINA ROJAS GÓMEZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C.
2017
2
ESTIMACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN DE UNA LADRILLERA EN LA
LOCALIDAD DE CIUDAD BOLÍVAR EN BOGOTÁ D.C.
DIANA CAROLINA BUITRAGO TORRES
DIANA CAROLINA ROJAS GÓMEZ
Trabajo de grado presentado como requisito para optaral título de Ingeniero Ambiental y
Sanitario
Director
Boris René Galvis Remolina
Ingeniero Químico PhD en Ingeniería Ambiental
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C.
2017
3
Nota de aceptación
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
Director del proyecto
________________________________
Boris René Galvis Remolina
Jurado
________________________________
Jorge Eduardo Pachón Quinche
Jurado
________________________________
Gabriel Herrera Torres
Bogotá D.C, 7 de Julio de 2017
4
DEDICATORIA
A Dios
Por permitirme la oportunidad de culminar esta meta, por darme la capacidad física y metal, por
fortalecer mi corazón en cada obstáculo que se presentó en el camino.
A mis padres
Por ser el pilar fundamental en todo lo que soy, por su apoyo incondicional; por su tenaz
esfuerzo, quienes con su ejemplo de perseverancia y constancia lograron darme un mejor futuro.
A mi familia
Quienes con sus palabras de aliento y me acompañaron en todo momento. A todos y cada uno de
ellos que de una u otra manera han contribuido para el logro de mis objetivos.
A TODOS QUE DIOS LOS BENDIGA
Diana Carolina Rojas Gómez
En esta corta carrera que es la vida, cada mano que te sostiene -así sea por un momento-, se
convierte en dueña de tus pequeños triunfos. Por eso quiero dedicar y agradecer este logro a mis
padres Luz Marina Torres y Javier Buitrago, porque sus manos han guiado mi camino, y su
ejemplo ha sido el impulso para no desfallecer; a mi amor Andrés Soto por haber estado siempre
ahí motivándome a salir adelante; a mi hermana Laura Vanesa, por compartirme su fuerza; a mis
amigas de la RMI por contagiarme siempre de alegría; y a todas aquellas personas que, con su
amor y entrega, hicieron posible alcanzar esta meta.
Diana Carolina Buitrago Torres
5
AGRADECIEMIENTOS
Queremos expresar nuestra más profunda gratitud al Ingeniero Boris Rene Galvis Remolina
por su valioso aporte y orientación, al Ingeniero William Galvis Rojas en cabeza y
representación de la Asociación Nacional de Fabricantes de Ladrillo (ANAFALCO) por su
gestión, la asesoría oportuna y por permitir el desarrollo de esta labor investigativa.
También queremos agradecer al Ingeniero Diego Alejandro Sánchez Valbuena por su tiempo,
asesoría y orientación.
Así mismo, queremos hacer extensivo nuestro agradecimiento a la Universidad de la Salle por
toda la colaboración y apoyo logístico prestado y a todas las personas, entidades y dependencias
que contribuyeron de diferentes maneras a la realización de este proyecto.
6
TABLA DE CONTENIDO
Glosario ........................................................................................................................................ 12
Abreviaturas ................................................................................................................................ 18
Resumen ....................................................................................................................................... 20
1. Introducción ........................................................................................................................ 22
2. Objetivos .............................................................................................................................. 25
2.1. Objetivo general ........................................................................................................... 25
2.2. Objetivos específicos .................................................................................................... 25
3. Marco referencia ................................................................................................................. 26
3.1. Marco teórico ................................................................................................................ 26
3.1.1. Contaminación atmosférica. ................................................................................ 26
3.1.2. Cambio climático. ................................................................................................. 28
3.1.3. Contaminantes atmosféricos generados por el gremio industrial ladrillero. .. 28
3.1.4. Contaminantes atmosféricos de vida corta. ........................................................ 30
3.1.5. Modelos de dispersión de contaminantes atmosféricos. .................................... 34
3.1.6. Método de balance de carbono. ........................................................................... 40
3.2. Marco legal.................................................................................................................... 41
4. Estado del arte ..................................................................................................................... 44
4.1. Inventarios de emisiones .............................................................................................. 44
4.2. Black carbon en Colombia .......................................................................................... 46
4.3. Efectos nocivos del black carbon (estudios colombianos) ........................................ 49
4.4. Carbono elemental y black carbon ............................................................................. 51
4.5. Estudios sobre el método del balance del carbono .................................................... 52
4.6. Gremio industrial ladrillero colombiano ................................................................... 55
4.6.1. Distribución nacional del sector ladrillero. ........................................................ 56
4.6.2. Producción nacional sector ladrillero. ................................................................ 57
4.6.3. Producción por tamaño de empresa ladrillera. .................................................. 58
4.6.4. Uso de combustible. .............................................................................................. 59
4.7. Caracterización del sector ladrillero en Cundinamarca .......................................... 61
7
4.7.1. Producción de la zona. .......................................................................................... 61
4.7.2. Clasificación de las ladrilleras. ............................................................................ 63
4.7.3. Tipo de combustible y productos. ........................................................................ 64
4.7.4. Conclusiones del sector. ........................................................................................ 65
4.8. Ubicación geográfica del proyecto .............................................................................. 65
4.9. Diagnóstico de salud en la localidad y su relación con las actividades industriales
de la zona ................................................................................................................................. 67
4.9.1. Mortalidad. ............................................................................................................ 67
4.10. Información general de la empresa objeto de estudio ........................................... 70
4.10.1. Descripción de proceso...................................................................................... 71
5. Modelamiento ...................................................................................................................... 72
6. Procesamiento de datos ...................................................................................................... 78
6.1. Aplicación del método de balance de carbono ........................................................... 81
6.2. Modelamiento con Aermod ......................................................................................... 82
7. Resultados y análisis ........................................................................................................... 86
8. Conclusiones ........................................................................................................................ 97
9. Recomendaciones ................................................................................................................ 99
10. Bibliografía ..................................................................................................................... 100
8
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Tipos de fuentes de emisión de contaminantes atmosféricos. ....................................... 27
Tabla 2. Características generales y efectos de los principales contaminantes atmosféricos
generados en el gremio industrial ladrillero.................................................................................. 29
Tabla 3. Tipos de modelos de dispersión de contaminantes atmosféricos. .................................. 34
Tabla 4. Normatividad del proyecto. ........................................................................................... 41
Tabla 5. Características de los hornos seleccionados en las cinco regiones. ............................... 47
Tabla 6.Clasificación de la industria ladrillera en Colombia. ...................................................... 58
Tabla 7.Distribución por tamaños sector ladrillero comparando los resultados en 2013 y 2015. 58
Tabla 8. Consumo energético del sector 2015. ............................................................................ 59
Tabla 9. Producción en Ton de Arcilla/ año en el Distrito Minero Sabana de Bogotá D.C. ....... 62
Tabla 10. Distribución por tamaño y porcentaje de participación 2013-2015. ............................ 63
Tabla 11. Causas de muerte para la localidad durante los años 2011 a 2012. ............................. 67
Tabla 12. Especificaciones del Horno Hoffman de la empresa objeto de estudio. ...................... 70
Tabla 13.Datos de entrada requeridos. ......................................................................................... 72
Tabla 14.Datos proporcionados al modelo. ................................................................................. 74
Tabla 15.Categorías de estabilidad de Pasquill. ........................................................................... 74
Tabla 16.Condiciones de estabilidad meteorológica de Pasquill. ................................................ 75
Tabla 17. Equipos de monitoreo. ................................................................................................. 76
Tabla 18. Coordenadas del punto de muestro y la chimenea para el cálculo del ángulo. ............ 79
Tabla 19.Calculo del ángulo. ....................................................................................................... 79
Tabla 20.Información requerida por el programa (Contaminante PM2.5). ................................... 84
Tabla 21. Concentración PM cada 100 metros. ........................................................................... 87
9
Tabla 22.Factores de emisión. ...................................................................................................... 87
Tabla 23. Comparación con los factores de emisión de la EPA. ................................................. 89
Tabla 24. Sumatoria de carbono. ................................................................................................. 92
10
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Consumo de combustible según el tamaño de las ladrilleras. ...................................... 60
Figura 2. Localización del proyecto. ........................................................................................... 66
Figura 3. Número de casos de mortalidad por enfermedad respiratoria comparando la localidad
de Ciudad Bolívar con Bogotá. ..................................................................................................... 69
Figura 4. Esquema básico de operación del Horno Hoffman para la fabricación de ladrillos. ... 71
Figura 5. Angulo entre el punto de muestreo, la chimenea y la dirección norte. ........................ 79
Figura 6.Delimitación del sector. ................................................................................................. 84
Figura 7. Concentración de PM vs Distancia. ............................................................................. 86
Figura 8. Concentraciones de PM2.5. ........................................................................................... 92
Figura 9. Concentraciones de CO. ............................................................................................... 93
Figura 10. Concentraciones de CO2. ............................................................................................ 94
Figura 11. Concentraciones de BC. ............................................................................................. 95
11
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1. Documento de Excel.
Anexo 2. Programa de modelamiento con Screen 3.
Anexo 3. Programa de modelamiento con Aermod.
12
Glosario
Aerosoles: Conjunto de partículas sólidas o líquidas presentes en el aire, de tamaño
generalmente comprendido entre 0,01 y 10 micrómetros (millonésimas de metro), que
permanecen en la atmósfera durante varias horas o más. Los aerosoles pueden ser de origen
natural o antropógeno. Pueden influir en el clima de varias maneras: directamente, dispersando y
absorbiendo radiación, o indirectamente, actuando como núcleos de condensación de nube o
modificando las propiedades ópticas y el período de vida de las nubes (IPCC, 2007).
Aethalometro: Instrumento que utiliza el análisis óptico para determinar la concentración en
masa de las partículas de black carbon recogidas de una corriente de aire que pasa a través de un
filtro. Para la medición de este contaminante este equipo utiliza una longitud de onda (infrarrojo
880 nm) (Magee Scientific Corporation, 2012).
Aire: Fluido que forma la atmósfera de la Tierra, constituido por una mezcla gaseosa cuya
composición normal es de por lo menos 20% de oxígeno, 77% de nitrógeno y proporciones
variables de gases inertes y vapor de agua en relación volumétrica (Decreto 948, 1995).
Albedo: Fracción de radiación solar reflejada por una superficie u objeto, frecuentemente
expresada en términos porcentuales. El albedo de los suelos puede adoptar valores altos, como en
las superficies cubiertas de nieve, o bajos, como en las superficies cubiertas de vegetación y los
océanos. El albedo del Planeta Tierra varía principalmente en función de la nubosidad, de la
nieve, del hielo, de la superficie foliar y de los cambios en la cubierta del suelo (IPCC, 2007).
Antropogénico: Resultante o producido por acciones humanas (IPCC, 2007).
Atmósfera: Cubierta gaseosa que rodea la Tierra. La atmósfera seca está formada casi en su
integridad por nitrógeno (78,1 por ciento de la proporción de mezcla de volumen) y por oxígeno
(20,9 por ciento de la proporción de mezcla de volumen), junto con una serie de pequeñas
13
cantidades de otros gases como argón (0,93 por ciento de la mezcla de volumen), el helio, y
gases radiactivos de efecto invernadero como el dióxido de carbono (0,035 por ciento de la
mezcla de volumen) y el ozono. Además, la atmósfera contiene vapor de agua, con una cantidad
variable pero que es normalmente de un 1 por ciento del volumen de mezcla. La atmósfera
también contiene nubes y aerosoles (IPCC, 2007).
Balance de materia: Es un proceso de contabilidad exacta de todos los materiales que entran,
salen, se acumulan o se agotan en un intervalo de operación dado (IPCC, 2007).
Cambio climático: Se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la
actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la
variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables (Naciones
Unidas, 1992).
Carbono elemental: También llamado carbon negro u hollín, es emitido directamente a la
atmósfera mediante procesos de combustión incompleta de combustibles fósiles y su formación
se encuentra en estrecha relación con la composición química del combustible, temperatura de la
combustión y cantidad de oxígeno (Morales, 2006).
Chimenea: Conducto que facilita el transporte hacia la atmósfera de los productos de
combustión generados en la fuente fija (ESPOL, 2008).
Chircal: Horno rudimentario de fabricación de ladrillos, construido generalmente por
artesanos. No posee sistemas de control de contaminantes, y la combustión no es completa,
debido a que no desarrollan temperaturas aptas para la combustión (Piñeros Correa & Rodríguez
Vargas).
Clima: Es el estado promedio del tiempo y, más rigurosamente, como una descripción
estadística del tiempo atmosférico en términos de los valores medios y de la variabilidad de las
14
magnitudes correspondientes durante períodos que pueden abarcar desde meses hasta millares o
millones de años. El período de promediación habitual es de 30 años, según la definición de la
Organización Meteorológica Mundial (IPCC, 2007).
Combustible: Sustancia capaz de reaccionar con el oxígeno del aire con desprendimiento de
energía térmica apta para producir trabajo mecánico. La mayoría de los combustibles pueden
clasificarse dentro de una de estas tres categorías: sólidos (carbón mineral, carbón vegetal y
madera entre otros), hidrocarburos líquidos (petróleo y algunos de sus derivados como la
gasolina) o hidrocarburos gaseosos (gas natural, propano, entre otros) (ACCEFYN, 2003).
Combustibles fósiles: Combustibles basados en carbono de depósitos de carbono fósil,
incluidos el petróleo, el gas natural y el carbón (IPCC, 2007).
Combustión: Proceso de reacciones químicas de oxidación que desprenden calor. Para que se
lleve a cabo se requiere además del combustible la presencia del comburente y la energía de
activación. El comburente es el oxidante (contiene el oxígeno) y la energía de activación es la
cantidad de energía que hay que aportar a la mezcla de combustible y comburente para que se
inicie la combustión (ACCEFYN, 2003).
Contaminación atmosférica: Es el fenómeno de acumulación o de concentración de
contaminantes en el aire (Decreto 948, 1995).
Contaminantes: Son fenómenos físicos o sustancias o elementos en estado sólido, líquido o
gaseoso, causantes de efectos adversos en el medio ambiente, los recursos naturales renovables y
la salud humana que solos, o en combinación, o como productos de reacción, se emiten al aire
como resultado de actividades humanas, de causas naturales, o de una combinación de estas
(Decreto 948, 1995).
15
Dusttrak: Es un equipo portátil para la medición de material particulado (PM 2.5 y PM10),
funciona como un fotómetro láser de dispersión de luz que registra los datos de las masas de
aerosol en tiempo real (TSI Incorporated, 2016).
Efectos adversos del cambio climático: Se entiende los cambios en el medio ambiente físico
o en la biota, resultantes del cambio climático que tienen efectos nocivos significativos en la
composición, la capacidad de recuperación o la productividad de los ecosistemas naturales o
sujetos a ordenación, o en el funcionamiento de los sistemas socioeconómicos, o en la salud y el
bienestar humanos (Naciones Unidas, 1992).
Emisión: Descarga de una sustancia o elemento al aire, en estado sólido, líquido o gaseoso, o
en alguna combinación de estos, provenientes de una fuente fija o móvil (Decreto 948, 1995).
Estación meteorológica automática: Es una herramienta por la cual se obtienen datos de los
parámetros meteorológicos como temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento,
presión atmosférica, lluvia y otros, leídos por medio de sensores eléctricos (Universidad
Nacional de Asunción, 2016).
Factor de emisión: Herramientas que permiten estimar la cantidad de emisiones de un
determinado contaminante, generada por la fuente en estudio. Varían no solamente de acuerdo
con el tipo de combustible sino con la actividad en la que se aplique su proceso de combustión
(generación de energía, procesos industriales, aplicaciones residenciales) y la tecnología utilizada
para tal fin (calderas, hornos, estufas) (ACCEFYN, 2003).
Fuente: Se entiende cualquier proceso o actividad que libera un gas de invernadero, un
aerosol o un precursor de un gas de invernadero en la atmósfera (Naciones Unidas, 1992).
Fuente fija: Es la fuente de emisión situada en un lugar determinado e inamovible, aun
cuando la descarga de contaminantes se produzca en forma dispersa (Decreto 948, 1995).
16
Gases de efecto invernadero: Se entiende aquellos componentes gaseosos de la atmósfera,
tanto naturales como antropógenos, que absorben y reemiten radiación infrarroja (Naciones
Unidas, 1992).
Mitigación: Cambios y reemplazos tecnológicos que reducen el insumo de recursos y las
emisiones por unidad de producción. Aunque hay varias políticas sociales, económicas y
tecnológicas que reducirían las emisiones, la mitigación, referida al cambio climático, es la
aplicación de políticas destinadas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y a
potenciar los sumideros (IPCC, 2007).
Modelo de dispersión: Técnica de investigación que utiliza una representación matemática y
física de un sistema, el cual consiste en una o más fuentes fijas de emisión, de las condiciones
meteorológicos y topográficas de la región, y que se utiliza para predecir la(s) concentración(es)
resultante(s) de uno o más contaminantes emitidos desde, ya sea una fuente fija especifica o
desde un grupo de dichas fuentes (ESPOL, 2008).
Monitor langan: Es un medidor de monóxido y dióxido de carbono que utiliza un sensor
electroquímico para registrar el contenido de carbono entre 0 a 200 partes por millón (ppm).
(Langan Products, Inc., 2016)
Morbilidad: Nivel de ocurrencia de una enfermedad u otro problema de salud dentro de una
población, teniendo en cuenta los niveles de morbilidad específicos a los diversos grupos de
edad. Dichos problemas de salud incluyen la prevalencia/incidencia de enfermedades crónicas,
los niveles de hospitalización, las consultas para atención primaria, los días de baja por
enfermedad (es decir, los días de ausencia al trabajo por estas razones), y la prevalencia de
síntomas (IPCC, 2007).
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Mortalidad: Nivel de ocurrencia de muertes dentro de una población y dentro de un período
específico; en los cálculos para determinar la mortalidad se tienen en cuenta los índices de
muertes en relación con la edad, lo que permite ofrecer una medición de la esperanza de vida y la
proporción de muertes prematuras (IPCC, 2007).
Radiación infrarroja: Radiación emitida por la superficie de la Tierra, la atmósfera, y las
nubes. Es conocida también como radiación terrestre o de onda larga. La radiación infrarroja
tiene una gama de longitudes de onda („espectro‟) que es más larga que la longitud de onda del
color rojo en la parte visible del espectro. El espectro de la radiación infrarroja es diferente al de
la radiación solar o de onda corta debido a la diferencia de temperatura entre el Sol y el sistema
Tierra–atmósfera (IPCC, 2007).
Radiación solar: Radiación emitida por el Sol. También se denomina radiación de onda
corta. La radiación solar tiene una gama específica de longitudes de onda (espectro) determinado
por la temperatura del Sol (IPCC, 2007).
Sistema climático: Se entiende la totalidad de la atmósfera, la hidrósfera, la biosfera y la
geosfera, y sus interacciones (Naciones Unidas, 1992).
Sumidero: Cualquier proceso, actividad o mecanismo que retira de la atmósfera un gas de
efecto invernadero, un aerosol, o un precursor de gases de efecto invernadero (IPCC, 2007) .
18
Abreviaturas
ACCEFYN - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
AIDA - Asociación Interamericana para la Defensa del Ambiente.
ANAFALCO - Asociación Nacional de Fabricantes de Ladrillo y Productos de Arcilla
BC – Black carbon o carbono negro.
CAEM - Corporación Ambiental Empresarial.
CCA - Comisión para la Cooperación Ambiental.
CCAC - Coalición del Clima y Aire Limpio.
CCVC - Contaminantes de Vida Corta.
CFC – Clorofluorocarbonos.
CH4 – Metano.
CINSET - Corporación para la investigación Socioeconómica y Tecnológica de Colombia.
CO - Monóxido de carbono.
CO2 – Dióxido de carbono.
CONPES - Consejo Nacional de Política Económica y Social.
CORPOBOYACÁ - Corporación Autónoma Regional de Boyacá
COSUDE - Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación.
EC - Carbono elemental.
EELA - Programa de Eficiencia Energética en Ladrilleras Artesanales de América Latina.
EPA - Agencia de Protección Ambiental.
ESPOL - Escuela Superior Politécnica del Litoral.
GEI - Gases de efecto invernadero.
HFCs – Hidrofluorocarbonos.
19
IDEAM - Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales.
INECC - Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático.
IPCC - Panel Intergubernamental de Cambio Climático.
MADS - Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.
NOX - Óxidos de nitrógeno.
NRDC - Natural Resources Defense Council.
O3 - Ozono troposférico.
OC - Carbono orgánico.
ONU - Organización de las Naciones Unidas.
OMS- Organización Mundial de la Salud
PIRD - Pollutant Inventories and Reporting Division of Environment and Climate Change.
PM – Material particulado.
PM2.5 – Partículas con un diámetro aerodinámico menor o igual a 10 µm.
PM10 – Partículas cuyo diámetro aerodinámico es ≤ 2,5 µm.
PMIM - Parque Minero Industrial Mochuelo
PNUMA - Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
POT-Plan de Ordenamiento Territorial
SDA - Secretaría Distrital de Ambiente.
SO2 – Dióxido de azufre.
SO4-2
- Ion sulfato.
SOX - Óxidos de azufre.
UNAD -Universidad Nacional Abierta y a Distancia.
WWF – World Wild life Fund for Nature (Fondo Mundial para la Naturaleza).
20
Resumen
En muchas zonas de Asia, África y Latinoamérica la fabricación de ladrillos es aún un
proceso rudimentario que emplea hornos artesanales o semi-industriales alimentados por carbón,
leña, estiércol y otra biomasa. Estos hornos generan emisiones contaminantes que afectan la
salud de personas que trabajan en los mismos o viven en áreas aledañas (CCAC, 2016).Además,
el black carbon se ha vinculado enfermedades como el cáncer (NRDC, 2014).
Ente los principales contaminantes emitidos en estos hornos se encuentran el material
particulado (PM), el monóxido de carbono (CO) y el black carbon (BC), provenientes de la
combustión incompleta (AIDA, 2013). El black carbon es el segundo contaminante que más
contribuye al cambio climático después del dióxido de carbono (CO2).Su potencial de
calentamiento es entre 460 y 1.500 veces mayor que el CO2 (NRDC, 2014) y sus emisiones
globales se estiman en 8,4 millones de toneladas, donde Asia, África y América Latina son las
regiones que emiten las mayores cantidades de BC comparadas con las de CO2 que fueron
25.000 millones de toneladas en el 2010 (Solaun, Sopelana, & Pérez, 2014).
América Latina aporta 1 millon de toneladas anuales de las emisiones BC en el mundo, su
fuente más significativa de este contaminante son las quemas abiertas con un 70%, seguida por la
quema de combustibles fósiles para el sector de transporte terrestre con un 14% (Solaun,
Sopelana, & Pérez, 2014).
Este estudio tuvo como fin estimar factores de emisión (masa de contaminante emitido por masa
de combustible quemado) de BC, PM2.5, CO2 y CO de una ladrillera en la localidad de Ciudad
Bolívar en Bogotá, mediante la aplicación del método de balance de carbono. Para estimar los
factores de emisión por este método se usaron las concentraciones de los contaminantes
monitoreadas cerca de la chimenea del horno ladrillero. Estas concentraciones fueron
21
seleccionadas de acuerdo con la aplicación de filtros de información de acuerdo a el rango de
dirección del viento establecido (161°-251°), las correlaciones CO/BC mayores o iguales a 0,7 y
la evaluación del comportamiento (aumentos simultáneos) en la concentraciones corregidas con
el fin de garantizar que se tratara de contaminantes efectivamente emitidos por la chimenea y no
por otras fuentes de contaminación. El monitoreo de las concentraciones de contaminantes se
realizó usando un aethalometro para BC, un Dusttrak para PM2.5 y un monitor Langan para CO y
CO2.
Además, se realizó la modelación de la dispersión de los contaminantes atmosféricos
primero con el fin de precisar el punto de muestreo y posteriormente para evaluar el impacto en
la calidad del aire local por la actividad del horno ladrillero que ubicada en el parque minero
industrial El Mochuelo ubicado en la localidad 19 de Ciudad Bolívar en Bogotá D.C.
El desarrollo de esta investigación, contribuirá a reducir incertidumbres en los inventarios
de emisiones provenientes del sector ladrillero, especialmente para BC. Además, beneficiará a
las entidades encargadas de estudiar y regular el fenómeno de la contaminación del aire, y a la
industria ladrillera, facilitando la toma de decisiones que permitan reducir el impacto de estas
emisiones sobre la calidad del aire y sobre el cambio climático.
Como resultado de este estudio se obtuvieron factores de emisión para black carbon (0.94
± 1.27), monóxido de carbono (53.6 ± 59.3), dióxido de carbono (2122.3 ± 96.5) y material
particulado PM2,5 (5.9 ± 9.8) en Kg de contaminante/Ton de carbón mineral quemado. Estos
factores son muy similares a los reportados por en AP42 (EPA , 2017) para CO2 y PM2,5.
Palabras clave: Factores de emisión de hornos ladrilleros, cambio climático, black carbon,
balance de carbono.
22
1. Introducción
La contaminación atmosférica incide en el deterioro de la salud humana y del ambiente
(Noriega, 2010). En las últimas décadas Colombia ha experimentado un acelerado proceso de
expansión en su actividad industrial con el consecuente aumento en la demanda de servicios,
incrementando el consumo de combustibles fósiles junto con los impactos sociales y
ambientales. Se calcula que el problema de contaminación atmosférica en el país cuesta
alrededor de 5.700 billones de pesos anuales (MADS, 2012), los cuales están relacionados con
efectos sobre la salud pública, mortalidad y morbilidad, la cual se estima en una ocurrencia de
6.000 muertes prematuras, 7.400 nuevos casos de bronquitis crónica y otras enfermedades
respiratorias, 13.000 hospitalizaciones y 255.000 visitas a salas de emergencia (Larsen, 2004).
Entre los efectos negativos de la contaminación del aire sobre la salud y la productividad de las
personas están: cáncer, asma, bronquitis crónica y desórdenes respiratorios. La frecuencia de
muertes prematuras aumenta con la polución, siendo por lo general los grupos sociales pobres los
más expuestos a la contaminación del aire y los más afectados por ella (CONPES, 2005). Por tal
razón el Gobierno Nacional, a través de las instituciones encargadas de estudiar el fenómeno de
la contaminación ambiental en el país, se han dispuesto a idear programas de mitigación y
control de la contaminación producida por las diferentes fuentes, con un seguimiento y
mejoramiento continuo de la gestión hacia la conservación del recurso del aire (Puerto Avila &
Ramírez Lora, 2015).
En Colombia, el contaminante del aire de mayor interés, dadas sus altas concentraciones en
varias zonas del país y sus demostrados efectos nocivos sobre la salud humana es el material
particulado (CONPES, 2005). Entre las especies que constituyen a estas partículas se encuentra
el carbono orgánico (OC) y el black carbon (BC), donde estudios han estimado que estas
23
especies contribuyen entre un 40-55% de la masa total del PM2.5. (Grahame, Klemm, &
Schlesinger, 2014). El black carbon es considerado como un contaminante de vida corta,
originado de la combustión incompleta de combustibles fósiles y junto con los gases de efecto
invernadero, contribuyen al fenómeno de cambio climático (Medina, Mancilla, & Mendoza,
2016), debido a su propiedad de absorber la luz solar, ejerciendo un forzamiento radiativo
positivo, el cual calienta la atmósfera (Fiore, Vaishali, & Leibensperger, 2015). Además, esta
especie ha sido asociada con problemas cardiovasculares, cáncer de pulmón y, probablemente,
con efectos en nacimientos y el sistema nervioso (Grahame, Klemm, & Schlesinger, 2014).
Reducir las emisiones de BC constituye la mejor oportunidad para mitigar los efectos del cambio
climático a corto plazo, ya que su vida media atmosférica es mucho más corta (días a semanas)
que la del CO2 (Siglos). La reducción de emisiones de este contaminante disminuiría la velocidad
del calentamiento para las próximas dos a cuatro décadas, evitando los cambios más abruptos en
el clima y favoreciendo en especial a las regiones del planeta más vulnerables que ya están
siendo afectadas (AIDA, 2015).
Actualmente, en Colombia las emisiones de black carbon no han sido suficientemente
cuantificadas ni clasificadas por tipo de fuente ni procesos de combustión, además estas no están
reguladas por la ley, lo cual aumenta la probabilidad de que un riesgo social y ambiental se
materialice. Igualmente, la inexistencia de información basada en inventarios en el país sobre
este contaminante, es otro factor que determinante que dificulta la implementación de
tecnologías que lo mitiguen, ya que no se cuenta con factores de emisión adecuados a las
condiciones reales de la industria colombiana. Cuantificar con mayor certidumbre las emisiones
de estos contaminantes es importante para fortalecer la toma de decisiones frente a la gestión de
la calidad del aire en muchas zonas. Este estudio tiene como objetivo estimar los factores de
24
emisión de black carbón, monóxido de carbono y material particulado mediante la aplicación del
método de balance de carbono en una empresa del gremio industrial ladrillero de la localidad de
Ciudad Bolívar en Bogotá D.C. y se espera que esta investigación sirva como base técnica para
la toma de decisiones por parte de las entidades encargadas y el gremio académico dedicados a
estudiar y regular el fenómeno de la contaminación ambiental en el país junto con el gremio
industrial ladrillero. Esta información facilitará la determinación e implementación de medidas
de reducción de las emisiones de black carbón y otros contaminantes y de esta forma no solo
contribuir a la mejora de la calidad de vida de la población colombiana sino a la problemática de
calentamiento climático a nivel global, como ya lo han hecho países como Estados Unidos,
Canadá y México y que también han venido adelantando otros países del mundo.
25
2. Objetivos
2.1. Objetivo general
Estimar los factores de emisión de black carbon, monóxido de carbono, dióxido de
carbono y material particulado PM2,5 en una empresa ladrillera en la localidad de
Ciudad Bolívar en la ciudad de Bogotá D.C. mediante la aplicación del método de
balance de carbono.
2.2. Objetivos específicos
Caracterizar el proceso de producción, de combustión y el combustible usado
en la empresa ladrillera objeto de estudio, usando información secundaria.
Determinar los puntos de medición de los contaminantes objetos de estudio,
adecuados en la zona de estudio mediante la medición de variables
meteorológicas (monitoreos exploratorios) y la aplicación de un modelo de
dispersión de contaminantes.
Determinar las concentraciones de black carbon, dióxido de carbono,
monóxido de carbono y material particulado PM2,5 en los puntos
seleccionados, recolectar los datos y procesarlos para obtener los factores de
emisión.
Estimar las emisiones de black carbon, dióxido de carbono, monóxido de
carbono y material particulado PM2,5 a partir del análisis de los datos
recolectados por los equipos meteorológicos y de muestreo y correr un
modelo de dispersión detallado que permita modelar el impacto de la
combustión de la ladrillera en la zona.
26
3. Marco referencia
3.1. Marco teórico
3.1.1. Contaminación atmosférica.
La contaminación atmosférica se define como la presencia en la atmósfera de
elementos contaminantes que alteran su composición y que afectan a cualquier
componente del ecosistema. Los contaminantes atmosféricos se pueden clasificar
según su origen, estado físico y tamaño (Oyarzún, 2010).
Según su origen se clasifican en antropogénicos (derivados de la actividad
humana) o naturales (resultantes de procesos de la naturaleza, como las erupciones
volcánicas o polen en suspensión). Según su estado físico, se pueden clasificar en
gases como los óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx), el monóxido de
carbono (CO), los hidrocarburos y el ozono troposférico (O3) o en partículas como
polvo y aerosoles. Estos se consideran primarios cuando están presentes tal como
fueron emitidos y secundarios, cuando se forman a partir de los primarios por una
reacción química como es el caso del ozono troposférico (O3) y de los ácidos
sulfúrico y nítrico. Por último, según su tamaño, las partículas se depositan cerca o a
cierta distancia de la fuente de emisión. Si son muy pequeñas pueden mantenerse
suspendidas y ser transportadas a grandes distancias. Dentro de las partículas
suspendidas se denomina "respirables" a las de un diámetro menor o igual a 10 µm
(PM10) por su capacidad de introducirse en las vías respiratorias. Cuantas más
pequeñas son las partículas, mayor es su capacidad de penetración en el árbol
respiratorio. Las partículas finas cuyo diámetro aerodinámico es ≤ 2,5 µm alcanzan
fácilmente los bronquíolos terminales y los alvéolos, desde donde pueden ser
27
fagocitadas por los macrófagos alveolares y atravesar la barrera alvéolo-capilar para
ser transportadas hacia otros órganos por la circulación sanguínea. Recientemente se
han descrito las partículas "ultrafinas" cuyo diámetro es aún menor (≤ 0,1 µm) y
pueden pasar directamente desde los alvéolos al torrente circulatorio. Las partículas
pueden contener compuestos orgánicos como los hidrocarburos aromáticos
policíclicos e/o inorgánicos como sales y metales (Oyarzún, 2010).
La contaminación atmosferica proviene de una mezcla de miles de fuentes de
emisión (ver tabla 1) que van desde chimeneas industriales y vehículos automotores
hasta el uso de productos de limpieza y pinturas domésticos. Incluso la vida animal y
vegetal puede desempeñar un papel importante en la contaminación del aire (UNAD,
2011).
Tabla 1. Tipos de fuentes de emisión de contaminantes atmosféricos.
Tipo de fuentes Descripción
Fuentes fijas Emisión situada en un lugar determinado e inamovible, aún cuando la
descarga de contaminantes se produzca en forma dispersa. Las
fuentes fijas se pueden clasificar en puntuales (aquellas que emiten
contaminantes al aire por ductos o chimeneas) y difusas o dispersas
(los focos de emisión se dispersan en un área, por razón del
desplazamiento).
Fuentes de área Determinada zona o región, urbana, suburbana o rural, que por
albergar múltiples fuentes fijas de emisión, es considerada como un
área especialmente generadora de sustancias contaminantes del aire.
Fuentes móviles Fuente de emisión que por razón de su uso o propósito, es susceptible
de desplazarse, como los automotores o vehículos de transporte a
motor de cualquier naturaleza. La mayor parte de los sistemas de
transporte actual, obtienen su energía por medio de la combustión de
diversos productos, lo que origina diferentes compuestos que son
emitidos a la atmósfera. La proporción en que se emiten estos
contaminantes depende de una serie de factores entre los que se
encuentran el tipo de motor, el combustible usado y el estado de
mantenimiento del vehículo.
Nota. Fuente: (UNAD, 2011).
28
3.1.2. Cambio climático.
El cambio climático es la mayor amenaza medioambiental a la que se enfrenta
nuestro planeta (Greenpeace, 2010). Desde la revolución industrial empezó a
aumentar la temperatura de la Tierra debido a la quema de combustibles fósiles
(petróleo, gas y carbón) para la producción de energía, cuyas emisiones se quedan
atrapadas en la atmósfera y generan un efecto invernadero provocando una distorsión
en el sistema climático global. El aumento en la temperatura de la Tierra es grave
porque altera las condiciones climáticas óptimas que se necesitan para vivir. Se
estima que en un escenario de aumento de la temperatura del planeta de 4 °C la vida
humana sería muy difícil. Con el aumento de la temperatura, se están derritiendo los
polos (situación que pone en riesgo las más importantes reservas de agua dulce del
mundo y que causará la crecida del nivel del mar, afectando las poblaciones costeras),
abra un colapso de numerosos ecosistemas como los páramos, que cumplen una
función vital para la regulación del ciclo del agua. Además, la agricultura va a sufrir
(incremento de olas de calor, inundaciones y sequías) y podría haber una crisis
alimentaria. Asimismo, los riesgos a la salud aumentarán por la propagación de
algunas enfermedades. Según la ONU, Colombia es el tercer país del mundo más
vulnerable al cambio climático. Su agricultura, sus ecosistemas, su seguridad
alimentaria, sus fuentes de agua, sus ciudades van a enfrentar cambios críticos
(WWF, 2016).
3.1.3. Contaminantes atmosféricos generados por el gremio industrial ladrillero.
Los impactos ambientales generados, están relacionados con el elemento o
sustancias contaminantes que emite. La ausencia de infraestructura técnica necesaria,
29
la falta de control en los procesos de combustión en los diferentes tipos de hornos, así
como la adopción de buenas prácticas ambientales en pequeñas y medianas
ladrilleras; contribuyen a la generación de diferentes tipos de contaminantes
(partículas y gases), afectando directamente a los habitantes aledaños. Los principales
contaminantes que genera este gremio y sus efectos sobre la salud y el medio
ambiente se muestran en la siguiente tabla:
Tabla 2. Características generales y efectos de los principales contaminantes
atmosféricos generados en el gremio industrial ladrillero.
Contaminante Características generales Efectos
Dióxido de carbono
(CO2)
Es un gas sin color, olor ni sabor
que se encuentra presente en la
atmósfera de forma natural.
Desempeña un importante papel en
el ciclo del carbono en la
naturaleza. Proviene de manera
artificial, por la quema de los
combustibles fósiles y de grandes
extensiones de bosques.
No es tóxico, pero es un
gas que produce un
importante efecto de
atrapamiento del calor
(efecto invernadero).
Monóxido de Carbono
(CO)
Es un gas sin color, olor ni sabor.
Es un contaminante primario.
Alrededor del 90% existe en la
atmósfera y se forma de manera
natural, en la oxidación de metano
(CH4) en reacciones fotoquímicas.
Se va eliminando por su oxidación
a CO2. La actividad humana lo
genera en grandes cantidades
siendo, después del CO2, el
contaminante emitido en mayor
cantidad a la atmósfera por causas
no naturales. Procede,
principalmente, de la combustión
incompleta de combustibles fósiles.
Es tóxico, se combina
fuertemente con la
hemoglobina de la sangre
y reduce drásticamente la
capacidad de la sangre de
transportar oxígeno,
también puede ocasionar
cambios estructurales en el
corazón y cerebro de los
animales, cambios en el
umbral de la luminosidad
relativa y agudeza visual e
impedimento en el
funcionamiento de las
pruebas psicomotoras.
Dióxido de azufre
(SO2)
Es un gas incoloro y no inflamable,
de olor fuerte e irritante, emitido en
mayor cantidad después del
monóxido de carbono (CO). Su
vida media en la atmósfera es corta,
de unos 2 a 4 días. Es emitido por
actividades humanas, sobre todo
por la combustión de combustibles
fósiles y por la metalurgia, debido a
Alrededor de la mitad que
llega a la atmósfera vuelve
a depositarse en la
superficie y el resto se
convierte en iones sulfato
(SO4-2
). Por este motivo es
un importante factor en la
lluvia ácida, acidificando
aguas superficiales y
30
Contaminante Características generales Efectos
la reacción entre el aire de la
combustión y el azufre contenido
en el combustible. En la naturaleza,
es emitido en la actividad
volcánica. Otra fuente muy
importante es la oxidación del H2S.
suelos y produce corrosión
de estructuras metálicas.
Óxidos de nitrógeno Se produce por combustiones
realizadas a altas temperaturas,
debido a la reacción entre el
nitrógeno presente en el aire y en el
combustible y el oxígeno del aire,
es precursor del smog fotoquímico.
Causa enfermedades
respiratorias (fibrosis
pulmonar crónica,
bronquitis, entre otros),
irritación y disminución
del crecimiento de las
plantas.
Material particulado Compuesto por ceniza, polvo,
hollín, entre otros. Están
compuestas principalmente por
compuestos inorgánicos como
silicatos y aluminatos, metales
pesados entre otros, y material
orgánico asociado a partículas de
carbono (hollín). Dentro de los
metales, los más relevantes desde
un punto de vista toxicológico son
el arsénico, cadmio, cobre,
mercurio, plomo, entre otros.
Tos, resolló, dificultad
para respirar,
agravamiento del asma (en
personas que la padecen),
agravamiento de
enfermedades coronarias,
daño al pulmón
(incluyendo la
disminución de la función
del pulmón y
enfermedades respiratorias
de por vida), alteraciones
en la coagulación de la
sangre y muerte prematura
en individuos con
enfermedades del corazón
y del pulmón.
Nota. Fuente: (Wark & Warner, 1990).
3.1.4. Contaminantes atmosféricos de vida corta.
El cambio climático es provocado por docenas de contaminantes que retienen el
calor en la atmósfera. Además del dióxido de carbono (CO2), están los llamados
Contaminantes Climáticos de Vida Corta (CCVC), responsables de entre el 40% y
45% del calentamiento global total. Los principales contaminantes de este tipo son el
black carbon (u hollín), el ozono troposférico, el metano y los hidrofluorocarbonos
(HFC) (AIDA, 2015).
31
Mientras el dióxido de carbono (CO2) (causante del 55% al 60% del problema)
permanece en la atmósfera por siglos o milenios luego de ser emitido, la vida útil de
los Contaminantes Climáticos de Vida Corta (CCVC) es mucho más breve: apenas
días o pocas décadas. Por tanto, su reducción es una oportunidad para mitigar los
efectos del cambio climático a corto plazo, disminuyendo la velocidad del
calentamiento para las próximas dos a cuatro décadas, evitando los cambios más
abruptos en el clima, y favoreciendo en especial a las regiones del planeta más
vulnerables que ya están siendo afectadas (AIDA, 2015). A continuación, se muestra
la descripción de estos contaminantes:
El ozono troposférico es un gas que no se emite directamente, sino que se forma
por la reacción del sol con gases llamados “precursores”, los cuales pueden ser
naturales o producidos por el hombre (uno de ellos es el metano). Se le asocian males
como bronquitis, enfisema, asma y cicatrices permanentes en el tejido pulmonar. Sus
impactos en las plantas incluyen reducción del rendimiento de los cultivos y
disminución de la capacidad para absorber dióxido de carbono (CO2). Sólo
permanece en la atmósfera entre algunos días y unas pocas semanas (AIDA, 2013).
El metano es un poderoso gas de efecto invernadero cuyas emisiones provienen
en un 60% de actividades humanas, principalmente del cultivo de arroz, la minería de
carbón, los vertederos, la combustión de petróleo, la ganadería y las grandes represas
(especialmente las ubicadas en zonas tropicales). Permanece aproximadamente doce
años en la atmósfera y su potencial de calentamiento es veinte veces mayor que el del
dióxido de carbono (CO2). También afecta la salud humana y los ecosistemas,
especialmente por su rol como propulsor del ozono troposférico (AIDA, 2013).
32
Los hidrofluorocarbonos (HFCs) son contaminantes creados por el hombre
(principalmente para fabricar aires acondicionados, sistemas de refrigeración y
aerosoles) en reemplazo de los clorofluorocarbonos (CFC), luego que estos fueron
prohibidos por el Protocolo de Montreal. A pesar que aún son un porcentaje menor
dentro de los gases de efecto invernadero, se estima que superarán en emisiones el
nivel máximo que alcanzaron los CFC, justo antes de su prohibición, en la década de
1980. La tasa de crecimiento de los HFC es de 10 a 15% anual. Su poder calorífico
depende del tiempo que permanezca en la atmósfera: los más saturados permanecen
entre 1 y 50 años, y los menos entre días y semanas (AIDA, 2013).
Finalmente, el black carbon (carbono negro) es material particulado proveniente
de la combustión incompleta de combustibles fósiles, biocombustibles y biomasa
principalmente en vehículos motorizados, cocinas domésticas, incendios e industrias
(AIDA, 2013). Estudios recientes, han demostrado que el black carbon es el segundo
contaminante más poderoso que contribuye al calentamiento climático después del
dióxido de carbono (CO2) (NRDC, 2014), esto se debe a que su potencial de
calentamiento está entre 460 y 1.500 veces más potente que el dióxido de carbono
(CO2). La contribución al cambio climático está asociada a que las partículas oscuras
absorben la radiación solar entrante y la reflejada, emitiendo radiación infrarroja y
calentando la atmósfera, reduce el albedo acelerando el derretimiento del hielo y la
nieve al depositarse sobre esas superficies, y perturba los patrones de precipitación al
afectar las nubes (AIDA, 2013).
Entre los CCVC, el black carbon tiene el tiempo de vida más corto (permanece en
la atmósfera durante días o semanas). Por lo tanto, la reducción de las emisiones de
33
black carbon ofrece beneficios casi de inmediato (NRDC, 2014). Una reducción
significativa de emisiones de black carbon en la atmósfera, permitiría compensar
emisiones de dióxido de carbono (CO2) equivalentes entre 10 a 20 años, ganando
tiempo para abordar soluciones sustantivas respecto a los Gases de efecto
Invernadero (GEI) y así evitar los llamados puntos de inflexión y de no retorno sobre
los que advierte el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC). Además,
que las tecnologías para la reducción del black carbon se encuentra disponibles, son
poco costosas y varían según se trate del sector industrial, sector residencial y
transporte (cocinas solares, filtros para escapes en transporte, quemas cubiertas
controladas) (AIDA, 2011). Finalmente, y expertos internacionales lo han vinculado
al cáncer y otros problemas de salud graves, lo que proporciona un incentivo aún
mayor para priorizar la reducción de estas emisiones (NRDC, 2014).
Efectos por sector.
Actualmente las emisiones de black carbon provienen en su mayoría de países en
vías de desarrollo, ya que los países desarrollados (fuente primaria del contaminante
en los 50‟), adoptaron tecnologías de control que redujeron significativamente sus
emisiones. Las fuentes del black carbon varían según continentes y regiones.
Diferentes insumos para la combustión y diferentes procesos de combustión
determinan la concentración de black carbon por sectores (AIDA, 2011).
Mitigar el dióxido de carbono (CO2) es sin duda esencial si se espera mantener el
equilibrio climático de la tierra en el largo plazo, pero enfocarse exclusivamente en
ello no es suficiente ni lo más eficiente para el corto y mediano plazo. La mitigación
del dióxido de carbono (CO2) debe combinarse entonces con reducciones de los
34
Contaminantes Climáticos de Vida Corta (CCVC), responsables como se explicó
previamente de casi la mitad del cambio climático (AIDA, 2015).
La reducción del black carbon (hollín), ozono troposférico y metano tiene el
potencial de evitar ~0,5°C del calentamiento global promedio para el 2050 y 0,84°C
en el Ártico, para el 2070. Esto podría reducir la tasa actual de calentamiento global a
la mitad, la tasa del calentamiento global del Ártico a 2/3, y la tasa de calentamiento
sobre las regiones elevadas del Himalaya y el Tíbet por lo menos a la mitad,
beneficiando especialmente a quienes están en mayor situación de vulnerabilidad.
Prevenir el crecimiento de los hidrofluorocarbonos (HFC), por otro lado, podría
evitar un calentamiento futuro de por lo menos ~0,6°C para el 2050 y de otros
~0,4°C para el 2100 (AIDA, 2013).
3.1.5. Modelos de dispersión de contaminantes atmosféricos.
Los modelos de dispersión de calidad del aire consisten en un grupo de ecuaciones
matemáticas que sirven para interpretar y predecir las concentraciones de
contaminantes atmosféricos causadas por la dispersión y por el impacto de las
plumas. Estos modelos incluyen en su desarrollo las diferentes condiciones
meteorológicas, incluidos los factores relacionados con la temperatura, la velocidad
del viento, la estabilidad y la topografía (UNAD, 2005). En la siguiente tabla, se hace
una breve descripción de los diferentes tipos de modelos de dispersión de
contaminantes atmosféricos.
Tabla 3. Tipos de modelos de dispersión de contaminantes atmosféricos.
Tipo de
modelo Descripción
Modelos
gaussianos
Es la técnica más ampliamente utilizada para contaminantes no reactivos.
Proporciona una excelente aproximación matemática a la dispersión de
contaminantes. Los estimativos de concentraciones de contaminantes
35
Tipo de
modelo Descripción
realizados, utilizando esta técnica de modelación, han sido satisfactorios.
Basado principalmente en la distribución Gaussiana o distribución normal de
estadísticas. En esta distribución, se asume que el material proveniente de una
fuente, continuamente es transportado en dirección del vector de velocidad de
viento, estando las concentraciones más altas, en el centro de la pluma y las
más bajas en los extremos. Se asume que la concentración de la pluma, en
cada distancia vientos abajo, posee una distribución Gaussiano normal
independiente horizontal y verticalmente.
Modelos
numéricos
Estos modelos son usados cuando los contaminantes analizados están
reaccionando y formando contaminantes secundarios. Son mucho más
apropiados que los modelos Gaussianos, para análisis de una fuente de área
urbana, cuando están involucrados contaminantes reactivos; pero requieren
unas bases de datos mucho más extensas y complejas, por lo cual no son
usados ampliamente. Sus aplicaciones más comunes es en la formación de
ozono y en el estudio de la conversión de SO2 y NOx, para formar sulfatos y
nitratos, respectivamente, los cuales ayudan a la formación de la lluvia ácida.
Modelos
estadísticos
Las técnicas estadísticas o empíricas son frecuentemente empleadas, donde
los procesos fisicoquímicos no poseen una clara interpretación científica, o en
aquellas situaciones donde no se cuente con una fiable base de datos. Están
basados en técnicas estadísticas o semi-empíricas, para analizar tendencias,
relaciones de la calidad del aire, mediciones atmosféricas y para predecir la
evolución de situaciones de contaminación a corto plazo. Lo anterior se
realiza usando análisis de distribución de frecuencias, análisis de series de
tiempo y otros métodos estadísticos. Poseen limitaciones por cuanto no se
pueden establecer relaciones causa-efecto; sin embargo son muy útiles para
realizar predicciones de corto plazo en tiempo real, en donde se cuenta con
información de concentraciones y sus tendencias.
Modelos
de caja
Este modelo asume que los contaminantes emitidos se mezclan
uniformemente en un volumen o caja de aire de dimensiones finitas. Se deben
establecer algunos parámetros como las dimensiones con viento a favor,
viento de costado y las dimensiones verticales de la caja. También se debe
establecer el periodo de tiempo de emisión de contaminantes. Los modelos de
caja suponen también que las emisiones se mezclan totalmente de una manera
inmediata con el aire disponible para la dilución. Se considera que los
contaminantes son químicamente estables y permanecen en el aire. Se utilizan
para evaluar la calidad del aire en aeropuertos.
Modelos
físicos
Involucra el uso de túneles de viento, canales de agua u otros medios para
modelar fluidos. Esta clase de modelos requieren un alto nivel técnico
especializado, así como el acceso a los recursos necesarios. Pueden ser muy
útiles para simular situaciones de flujo complejo, con terrenos muy
irregulares, donde se presenta apantallamiento por edificaciones (downwash)
o sobre alturas de terreno sobresalientes, el análisis del impacto de la pluma
sobre el terreno, edificaciones y otras estructuras, difusión en un ambiente
urbano. Es aplicable a un grupo de fuentes agrupadas en unos pocos
kilómetros cuadrados. Este tipo de modelo es el más aproximado a la realidad
entre las técnicas comentadas, sin embargo es poco utilizado por los costos.
Modelos
eulerianos
Es un modelo que hace una aproximación matemática de la dispersión de
contaminantes a las ecuaciones Eulerianas (conservación de la masa del
36
Tipo de
modelo Descripción
contaminante). Estos modelos están usualmente incluidos en modelos de
pronóstico meteorológico. Los modelos Eulerianos refinados incluyen
submodelos para simular turbulencias. Se tienen en cuenta las ecuaciones
básicas de la hidrodinámica, como la del balance del momentum, el balance
de calor, el balance de humedad, las leyes de los gases, los balances de masa
de aire por debajo de la capa de mezcla y el balance de los contaminantes
estudiados.
Modelos
lagrange
Incluyen a todos los modelos en que las plumas están rotas o segmentadas,
emisiones puff o partículas. Es decir cuando se trata de emisiones
instantáneas no continuas. Utilizan cierto número de partículas ficticias para
simular la dinámica de un parámetro físico determinado, pero con ciertas
condiciones: Las partículas no poseen volumen. Poseen una masa tal que la
suma de todas las partículas emitidas en una unidad de tiempo es igual a la
rata de emisión de la fuente. No consideran flotación. El promedio de las
trayectorias de todas las partículas equivale a la pluma emitida por la fuente.
Modelos
de receptor
Parten de concentraciones observadas en un receptor y buscan repartir
proporcionalmente las concentraciones observadas en un punto de muestreo
entre varios tipos de fuente. Están basados en balances de masa.
Modelos
semi-
empíricos
A este tipo pertenecen varios modelos desarrollados para aplicaciones
prácticas específicas. Están caracterizados por drásticas simplificaciones y un
alto grado de parametrización empírica.
Nota. Fuente: (K2 Ingeniería Ltda, 2005).
Escala espacial de modelación.
Para definir el uso específico de un modelo de dispersión u otro, es necesario
definir la escala a la cual se quiere modelar este. Existen tres tipos de escalas, las
cuales se describen a continuación:
Micro escala: Es característico de longitudes menores a 1 Km. El flujo es
muy complejo a esta escala, debido a que intervienen factores relacionados
con la superficie. Los modelos que describen fenómenos a esta escala, son
muy complejos y desarrollados. Así mismo, la mayoría de ellos son utilizados
para propósitos regulatorios y están basados en la distribución Gaussiana
(Piñeros Correa & Rodríguez Vargas).
Meso escala: Característico entre longitudes de 1 y 1000 Km. A esta escala el
flujo se ve afectado por efectos hidrodinámicos, y por la falta de
37
homogeneidad en la superficie, las pendientes y los balances de energía. Los
modelos de calidad del aire que van de escala local a regional estudian
principalmente problemas de contaminación relacionados con áreas urbanas.
Se tienen en cuenta fenómenos de transporte, deposición y transformación
química de los contaminantes (Piñeros Correa & Rodríguez Vargas).
Macro escala: Característico de longitudes mayores a 1000 Km. El flujo
atmosférico a esta escala se encuentra asociado con fenómenos sinópticos, es
decir, a la distribución geográfica de sistemas de presión. Este tipo de
procesos atmosféricos, se abordan con bastante aceptación, usando
aproximaciones hidrostáticas. El principal propósito de estos tipos de modelos
es el de predecir y describir la evolución de la composición química de la
atmósfera (Piñeros Correa & Rodríguez Vargas).
Ventajas del modelamiento.
La ejecución de un modelo ofrece ventajas las cuales se mencionan a
continuación, sin embargo, es importante establecer que un modelo no reemplaza la
precisión del uso de un equipo de monitoreo (Piñeros Correa & Rodríguez Vargas).
El costo de preparación de variables de entrada de datos, ejecución y análisis
de resultados de un modelo es mejor que el costo de mediciones directas en el
sitio del estudio, si se tiene en cuenta costos de alquiler de equipos, personal y
movilización.
El tiempo requerido para la preparación y ejecución de un modelo válido, es
mucho menor que el que se requiere para monitorear con resultados
significativos un área determinada.
38
Los modelos permiten predecir concentraciones de contaminantes esperadas,
ante variaciones de las condiciones de operación de fuentes de emisión.
Los modelos permiten colocar los equipos de medición en sitios con un
criterio definido, ya que indican los sitios donde deben estar las mayores
concentraciones de contaminantes.
Modelo Screen View.
Es un modelo de dispersión gaussiano gratuito regulado por la EPA de Estados
Unidos EPA, el cual analiza la calidad de aire, a partir de estimaciones del tipo “peor
caso” en impactos en la calidad del aire originados por contaminante de fuente única.
Es decir, el problema típico que resuelve Screen View es el de una chimenea
industrial que está aislada y situada en un entorno rural, la cual origina un impacto en
los terrenos cercanos. En estas circunstancias, dada la siguiente información: ratio de
emisión de gases, altura de la chimenea, diámetro interno, temperatura del gas,
velocidad de salida del gas de la chimenea y temperatura del aire circundante.
Además, Screen View es capaz de estimar la máxima concentración de contaminante
a cualquier distancia de la fuente y para cualquier elevación del terreno (Addlink
Software Científico, 2016).
Algunas características de este software son: Entrada de datos intuitiva,
comprobación de la correcta entrada de datos del proyecto, diagramas de distancia
versus concentración, contiene todos los requisitos para ejecutar el modelo US EPA
SCREEN3, estima concentraciones a nivel del suelo, determina la distancia a los
puntos de mayor concentración, soporta fuentes de tipo: puntual, área, llamarada y
volumen, los análisis pueden llevarse a cabo en terreno plano, de elevación simple o
39
compleja, receptores automatizados o específicos marcados por el usuario, calcula los
efectos de inversión del flujo por presencia de edificio (building downwash) y las
concentraciones en cavidades y examina un amplio abanico de condiciones
meteorológicas (Addlink Software Científico, 2016).
Modelo Aermod View.
Aermod View es una interface para los modelos de dispersión de aire AERMOD,
ISCST3, ISC-PRIME de la EPA. AERMOD es un modelo Gaussiano de pluma en
estado estacionario que simula la dispersión de los contaminantes en el aire y su
deposición; realiza sus cálculos tomando en cuenta las características del terreno y la
presencia de edificios cercanos a la fuente de emisión, los cuales pueden afectar la
dispersión de la pluma; usa datos del clima de la capa superior atmosférica (Modelos
Ambientales S.A., 2011). Este modelo es aplicable para zonas rurales y urbanas,
terreno plano y complejo, además de múltiples fuentes (de punto, de área y volumen)
(EPA, 2004).
En la capa límite estable se asume la distribución de la concentración de manera
vertical y horizontal, debido a su principio gaussiano. En cuanto a la capa limite
convectiva la distribución vertical se describe con una función de densidad de
probabilidad gaussiana. Este modelo construye perfiles verticales de las variables
meteorológicas necesarias sobre la base de mediciones y extrapolaciones de dichas
mediciones usando relaciones de similitud (de escala). Los perfiles verticales de
velocidad del viento, dirección del viento, la turbulencia, la temperatura y el gradiente
de temperatura se estiman utilizando todas las observaciones meteorológicas
disponibles (EPA, 2004).
40
Para el moldeamiento, el sistema consta de un único programa principal
(AERMOD) y dos preprocesadores (AERMET y AERMAP) el primero calcula los
parámetros de la capa límite con el fin de generar perfiles de las variables
meteorológicas necesarias, este tiene en cuenta características como: albedo,
rugosidad de la superficie, la relación de Bowen y observaciones meteorológicas
estándar (velocidad del viento, dirección del viento, la temperatura, y nubosidad). El
segundo es AERMAP el cual es un preprocesador de terreno diseñado para
simplificar y estandarizar los datos de terrenos de AERMOD. Los datos de entrada
son las elevaciones de los receptores, carreteras, coordenadas y curvas de nivel. Los
datos de salida incluyen para cada receptor: localización y escala en z, que son usados
para los cálculos de flujo de viento de ladera (EPA, 2004).
3.1.6. Método de balance de carbono.
Este método es considerado un balance neto de todos los contaminantes emitidos
expresados en dióxido de carbono (CO2) equivalente, en donde se relaciona la
cantidad de contaminantes emitidos con la cantidad de combustible quemado (Galvis
et al, 2013).
El método del balance de carbono en el proceso de combustión se describe de la
siguiente manera:
𝐶𝑓 − 𝐶𝑎
𝐶𝑐𝑜2= 1 +
𝐵𝐶
𝐶𝑂2+
𝐶𝑂
𝐶𝑂2
𝐶𝑓 − 𝐶𝑎
𝐶𝑐𝑜2= 1 + 𝐾
Donde:
Cf: Masa de carbono en el combustible en gramos.
41
Ca: Masa de carbono quemado.
K: Sumatoria de las tasas de emisión de cada uno de los contaminantes/CO2 y
representa los productos de la combustión incompleta en el proceso.
Dado que el factor de emisión para un contaminante se define como la masa de
contaminante emitido por masa de combustible consumido (M), el factor de emisión
para este caso se calcula a partir de las siguientes ecuaciones:
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑖ó𝑛 𝐶𝑂2 =𝐶𝑓 − 𝐶𝑎
(1 + 𝐾)𝑀𝑓𝐶𝑂2
Donde 𝑓𝐶𝑂2es un factor de conversión de la masa de carbono a la masa del
compuesto, debido a que el peso molecular de CO2 es 44 y el de carbono es 12.
Una de las ventajas de utilizar el modelo de balance de carbono para determinar los
factores de emisión, es que a través de enfoque se requiere la medición de las tasas de
emisión, pero no la masa de carbono absoluta de las especies en el aire que son
emitidos. Esto significa que la posición de la sonda de muestreo puede ser
relativamente flexible en la corriente de gases de combustión, ya que supone que
todos los contaminantes del aire experimentan el mismo factor de dilución en una
posición de muestreo en el gas de combustión.
3.2. Marco legal
Tabla 4. Normatividad del proyecto.
Normatividad Fecha de
expedición
Entidad que
la expide Que reglamenta
Ley 99
22 de
diciembre
de 1993
Congreso de la
República de
Colombia
Se crea el Ministerio del Medio
Ambiente, se reordena el Sector
Público encargado de la gestión y
conservación del medio ambiente y
los recursos naturales renovables, se
organiza el Sistema Nacional
Ambiental, SINA, y se dictan otras
disposiciones.
42
Normatividad Fecha de
expedición
Entidad que
la expide Que reglamenta
Ley 164
27 de
octubre de
1994
Congreso de la
República de
Colombia
Por medio de la cual se aprueba la
"Convención Marco de las Naciones
Unidas sobre el Cambio Climático",
hecha en Nueva York el 9 de mayo de
1992.
Ley 629
27 de
diciembre
del 2000
Congreso de la
República de
Colombia
Por medio de la cual se aprueba el
"Protocolo de Kyoto de la
Convención Marco de las Naciones
Unidas sobre el Cambio Climático",
hecho en Kyoto el 11 de diciembre de
1997.
Ley 1753 9 de junio
de 2015
Congreso de la
República de
Colombia
Por la cual se expide el Plan Nacional
de
Desarrollo 2014-2018 “Todos por un
nuevo país”. Se incluye en el Capítulo
VI Crecimiento Verde el Artículo 156
sobre la Formulación de una
estrategia de crecimiento verde de
largo plazo y el Artículo 161 sobre el
Registro Nacional de Reducción de
las Emisiones de Gases de Efecto
Invernadero.
Decreto 2 11 de enero
de 1982
Presidente de
la República
de Colombia
Se reglamentan parcialmente el Título
I de la Ley 09 de 1979 y el Decreto
Ley 2811 de 1974, en cuanto a
emisiones atmosféricas.
Decreto 948 5 de junio
de 1995
Presidente de
la República
de Colombia
Se reglamentan, parcialmente la Ley
23 de 1973, los artículos 33, 73, 74,
75 y 75 del Decreto-Ley 2811 de
1974; los artículos 41, 42, 43, 44, 45,
48 y 49 de la Ley 9 de 1979; y la Ley
99 de 1993, en relación con la
prevención y control de la
contaminación atmosférica y la
protección de la calidad del aire.
Decreto 3570
27 de
septiembre
de 2011
Presidente de
la República
de Colombia
Por el cual se modifican los objetivos
y la estructura del Ministerio de
Ambiente y Desarrollo Sostenible y
se integra el Sector Administrativo de
Ambiente y Desarrollo Sostenible.
Resolución 909 5 de junio
de 2008
Ministerio de
Ambiente y
Desarrollo
Sostenible
Se establecen las normas y estándares
de emisión admisibles de
contaminantes a la atmósfera por
fuentes fijas y se dictan otras
disposiciones.
Resolución 610 24 de marzo
de 2010
Ministerio de
Ambiente y
Desarrollo
Se establece la Norma de Calidad del
Aire o Nivel de Inmisión, para todo el
territorio nacional en condiciones de
43
Normatividad Fecha de
expedición
Entidad que
la expide Que reglamenta
Sostenible referencia.
Resolución 650 29 de marzo
de 2010
Ministerio de
Ambiente y
Desarrollo
Sostenible
Se adopta el Protocolo para el
Monitoreo y Seguimiento de la
Calidad del Aire.
Resolución 760 20 de abril
de 2010
Ministerio de
Ambiente y
Desarrollo
Sostenible
Se adopta el protocolo para el control
y vigilancia de la contaminación
atmosférica generada por fuentes
fijas.
Resolución 935 20 de abril
de 2011
Instituto de
Hidrología,
Meteorología y
Estudios
Ambientales
(IDEAM)
Se establecen los métodos para la
evaluación de emisiones
contaminantes por fuentes fijas y se
determina el número de pruebas o
corridas para la medición de
contaminantes en fuentes fijas.
Resolución
6982
27 de
diciembre
de 2011
Secretaría
Distrital de
Ambiente
Por la cual se dictan normas sobre
prevención y control de la
contaminación atmosférica por
fuentes fijas y protección de la calidad
del aire.
CONPES 3700 14 de julio
de 2011
Consejo
Nacional de
Política
Económica y
Social
República de
Colombia
Departamento
Nacional de
Planeación
Por el cual se crea la estrategia
institucional para la articulación de
políticas y acciones en materia de
cambio climático en Colombia,
respondiendo a la necesidad del país
de comprender y actuar frente a este
fenómeno como una problemática de
desarrollo económico y social.
Nota. Fuente: Elaboración propia.
44
4. Estado del arte
El black carbon se ha convertido en un contaminante muy importante debido a los impactos
negativos al cambio climático y en la salud pública a nivel mundial. Es por esto que, en el año
2012, algunos estados pioneros junto con el Programa de las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente (PNUMA), lanzaron la Coalición del Clima y Aire Limpio (CCAC, por sus siglas en
inglés), estableciendo así la primera iniciativa internacional con el fin de reducir los
Contaminantes de Vida Corta (CCVC). En esta Coalición se evalúa el progreso para abordar los
retos de los contaminantes de vida corta además del metano, carbono negro y HFCs. En esta
sección se presentarán los antecedentes a partir de las ideas principales de cada estudio, además
del desarrollo de la fase I del presente proyecto.
4.1. Inventarios de emisiones
Actualmente el reporte de emisiones de black carbon a la atmósfera solo proviene
de países como Canadá, Estados Unidos y México, en los cuales se realiza el
seguimiento de este contaminante mediante inventarios de emisiones. Estos países
han desarrollado tecnologías de control y mitigación logrando de esta manera
disminuir las emisiones de black carbon a la atmósfera.
En el año 2012, la EPA (Agencia de Protección Ambiental) realizó un reporte
(Report to Congresson Black Carbon), el cual compiló y evaluó los efectos globales y
regionales del black carbon sobre el clima. Este incluyó los efectos en la visibilidad,
el ecosistema, la salud pública y el medio ambiente, además de las emisiones
atmosféricas de este contaminante, a partir de inventarios realizados en los Estados
Unidos. En este documento también se especifican los beneficios que este país logró,
al controlar las emisiones del contaminante mencionado (EPA, 2012).
45
Adicionalmente, para este estudio las emisiones de black carbon fueron estimadas
utilizando la especiación química de las PM2.5. Esta especiación da a conocer la
fracción o el porcentaje de black carbon presente en las PM2.5 para diversos tipos de
fuentes emisoras, es decir, utiliza el método de correlación de BC/PM2.5.
Para el mismo año 2012, Canadá realizó un inventario de contaminantes a través
del departamento de PIRD ( Pollutant Inventories and Reporting Division of
Environment and Climate Change), donde se consideraron fuentes industriales
(industria de aluminio, cemento y concreto, fundiciones, minas y canteras de roca y la
industria de pulpa y papel), fuentes no industriales (combustión de combustible
comercial y en agricultura, combustiones residenciales, combustión de madera y
generación de energía eléctrica) y fuentes móviles (transporte por carretera, marino,
aéreo y ferrocarriles) (Environment and Climate Change Canada, 2016).
Para este inventario, todas las emisiones de fuentes industriales se estimaron a
partir de mediciones en las instalaciones, exceptuado la industria de petróleo y gas, en
donde se utilizaron datos reportados por la industria, combinados con los resultados
de un estudio independiente. En cuanto a las fuentes no industriales, el inventario en
la generación de energía eléctrica se estimó utilizando datos de la entidad, mientras
que las emisiones debidas a la combustión de combustible en los sectores agrícola, de
construcción y residencial se estimaron a partir de datos sobre tecnologías de
consumo de combustible. Por último, las emisiones del sector comercial se estimaron
basándose en una combinación de los reportes de las instalaciones y otros datos
(Environment and Climate Change Canada, 2016).
46
Con respecto a México cabe destacar que en este país se realizan inventarios
anuales de gases y compuestos de efecto invernadero desde 1990. A partir del año
2013 se hace la inclusión del black carbon como componente a analizar, lo que
permite ampliar el alcance y mejorarla calidad de los inventarios (INECC, 2013).
Para la modelación del transporte marino el Instituto Nacional de Ecología y
Cambio Climático de México (INECC) se aplica el modelo de la EPA: EPA MOVES,
logrando minimizar el porcentaje de error, de no solo el inventario de black carbon
sino de los contaminantes criterios. Para estos inventarios se analizan las fuentes
móviles, la generación eléctrica, la combustión en el sector residencial y comercial,
petróleo y gas, industrias de combustión y procesos, residuos sólidos y cambios en el
uso del suelo, en los cuales se determina el porcentaje de emisión para cada una de las
actividades e industrias (INECC, 2013).
4.2. Black carbon en Colombia
Para el caso colombiano los estudios alrededor de este contaminante son escasos y
no hay normatividad ambiental que regule su emisión. Sin embargo, el Ministerio del
Medio Ambiente junto a la Coalición de Medio Ambiente y Aire Limpio (CCAC), la
Cámara de Comercio de Bogotá y la Corporación Ambiental Empresarial (CAEM),
han venido trabajando conjuntamente desde el mes de septiembre del año 2015 para
realizar una caracterización de las emisiones de black carbon en cinco regiones del
país, además de la realización de un inventario del sector ladrillero colombiano en 15
regiones (Norte de Santander, Boyacá, Caldas, Antioquia, Cundinamarca, Sucre,
Valle del Cauca, Huila, Cesar, Guajira, Atlántico, Santander, Tolima, Cauca y Pasto)
el cual contempló: el levantamiento y validación de la información tecnológica y
47
productiva a nivel nacional, generación del protocolo de medición de black carbon
aplicable a este sector y la generación de un proceso de socialización de resultados y
transferencia de conocimiento con el fin de avanzar en la investigación de los
contaminantes de vida corta.
Otros actores involucrados en esta investigación son: Universidad de La Salle,
Universidad Nacional, Universidad de Los Andes, Universidad Pontificia
Bolivariana, Universidad Francisco de Paula Santander y 65 laboratorios ambientales
acreditados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de
Colombia (IDEAM).
La Corporación Ambiental Empresarial (CAEM), Proicsa Ingeniería Ltda., la
Universidad Pontificia Bolivariana (Sede Bucaramanga) junto con los gremios
ladrilleros y un comité técnico compuesto por ingenieros de diferentes universidades
y empresa del país, elaboró el Protocolo de medición de black carbon en fuentes fijas
para el sector ladrillero colombiano en el mes de diciembre de 2015. Para la
elaboración de este protocolo se realizó una campaña de medición en 5 regiones del
país, en 6 empresas ladrilleras con modelos tecnológicos diversos (ver tabla 5).
Además, los contaminantes que se midieron en cada muestreo isocinético fueron
principalmente: PM10, PM2,5 y BC, además en algunos hornos se midieron las
concentraciones de NOx, HF, HCl y PST.
Tabla 5. Características de los hornos seleccionados en las cinco regiones.
Región Ubicación Tipo de
horno Combustible
Producción
máxima
(Ton/h)
Cundinamarca Cogua,
Cundinamarca Zig-Zag Carbón 3,27
48
Región Ubicación Tipo de
horno Combustible
Producción
máxima
(Ton/h)
Hoffman Carbón bituminoso 4,5
Antioquia Itagüí,
Antioquia Túnel Carbón 4,41
Boyacá Tunja, Boyacá Colmena Carbón mineral 2
Norte de
Santander
Cúcuta, Norte
de Santander
Colmena
+
Dosificador
Carbón mineral+
cascarilla de café 110
Cauca Villarica,
Cauca Zig-Zag Carbón mineral 53
Nota. Fuente: (CAEM, 2015).
Paralelo a estos esfuerzos la CAEM junto con la Universidad de Illinois y
Mountain Air Engineering, realizaron mediciones de las emisiones generadas por
siete empresas de distintas regiones del país en los meses de julio y agosto de 2016.
Estas emisiones fueron medidas mediante el sistema de muestreo portátil
especializado para medir emisiones de combustión provenientes del combustible
sólido, llamado Ratnoze. El cual fue diseñado por el Ingeniero Ryan Thompson de
Mountain Air Engineering. Los hornos objeto de estudio de esta investigación eran
tipo Hoffman, Túnel, Colmena, Artesanal y Zig-zag y actualmente se está realizando
el procesamiento y análisis de los datos colectados por el equipo.
Lo anterior va enmarcado al Programa de Eficiencia Energética en Ladrilleras
Artesanales de América Latina (EELA), el cual es financiado por la Agencia Suiza
para el Desarrollo y la Cooperación (COSUDE), la cual realiza acciones que buscan
49
contribuir a la mitigación del cambio climático a través de la reducción de las
emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de las ladrilleras artesanales de
América Latina y mejorar la calidad de vida de los ladrilleros. EELA se ejecuta en
siete países de América Latina (México, Colombia, Perú, Ecuador, Bolivia, Argentina
y Brasil). En Colombia, el EELA es cofinanciado por la Cámara de Comercio de
Bogotá y ejecutado por la Corporación Ambiental Empresarial (CAEM)
(Swisscontact, 2016). La primera fase se llevó a cabo en el municipio de Nemocón
Cundinamarca del año 2010 al 2013, vinculando a 96 empresas en procesos de
asistencia técnica en buenas prácticas mineras, ambientales y operativas,
formalización, normatividad y reconversión (CAEM, 2016). Según cifras estimadas
por la CAEM, se ha permitido vincular 579 empresas y beneficiar a 1.054 personas
provenientes del sector, además de reducir cerca de 52.000 toneladas de CO2 de las
emisiones de las empresas vinculadas a la iniciativa, al tiempo que han disminuido
entre un 30% y un 50% su consumo de combustibles (COSUDE, 2015).
Previo al esfuerzo del Gobierno Nacional por realizar estudios asociados al black
carbon, algunas universidades como La Universidad Nacional de Colombia, Los
Andes y La Universidad de La Salle han desarrollado algunos trabajos de grado y
artículos científicos con base a este tema.
4.3. Efectos nocivos del black carbon (estudios colombianos)
Un estudio realizado en la ciudad de Bogotá en el año 2013 (Urban air pollution in
school-related microenvironments in Bogota, Colombia) presenta la caracterización
de los niveles de material particulado (PM10 y PM2.5) y black carbon en
microambientes intramurales y exteriores de cuatro colegios distritales en la ciudad.
50
Tres de estos colegios estaban ubicados en inmediaciones de vías principales
consideradas de alto tráfico vehicular, por las que circulan distintos tipos de
transporte público (colectivo convencional y transporte público masivo). El colegio
restante (utilizado como sitio control) se encontraba ubicado sobre una vía
secundaria, no congestionada (Franco, Rojas, Sarmiento, & Behrentz, 2013). Como
resultado de este, se encontró que las concentraciones de black carbon reportadas en
los tres colegios ubicados sobre vías principales fueron hasta seis veces mayores que
aquellas encontradas en el colegio control. Las concentraciones promedio reportadas
sugieren que los menores en edad escolar en Bogotá se encuentran expuestos a
niveles de contaminación considerados como nocivos para la salud por las
autoridades internacionales (Franco, Rojas, Sarmiento, & Behrentz, 2013). En un
meta análisis realizado en el año 2015 (Evidencia epidemiológica de efectos a la
salud de trabajadores expuestos al negro de carbón) menciona los efectos que causa a
la salud humana este contaminante. La relación entre el black carbon y la afectación
al sistema respiratorio se ha demostrado en varios estudios y es contundente; por
ejemplo en el oeste Europeo y en Estados Unidos se expuso como los trabajadores de
diferentes empresas que estaban expuestos al contaminante presentaban síntomas
como tos, esputo y sibilancias, además de alterar los parámetros de la prueba de
función pulmonar, como son Capacidad Vital Forzada y Volumen Espiratorio
Forzado en un segundo FEV1, y se encontró una disminución significativa en dichos
parámetros al comparar con los no expuestos o grupo control (Castaño & Bedoya ,
2015).
51
4.4. Carbono elemental y black carbon
En el país no se encuentran estudios relacionados con black carbon, pero si hay
investigaciones asociadas al carbono elemental. El carbono elemental también
llamado black carbon u hollín, es emitido directamente a la atmósfera mediante
procesos de combustión incompleta de combustibles fósiles y su formación se
encuentra en estrecha relación con la composición química del combustible,
temperatura de la combustión y cantidad de oxígeno (Morales, 2006). Se distinguen
por el método de medición, el carbono elemental se determina a partir de métodos
térmicos y el black carbon por métodos ópticos (Hitzenberger , y otros, 2006). Un
estudio realizado en el año 2012 (Evaluación del incremento en carbono orgánico
(OC) y carbono elemental (EC) en el material particulado generado por quema de
biomasa en el valle geográfico del Río Cauca) se determinó la presencia de algunas
partículas carbonáceas (EC y OC), producto de la quema de biomasa de caña de
azúcar en los municipios de Bolívar, Guacarí, Palmira y Guachené y los
corregimientos de Ricaurte, Guabas, Bolo San Isidro y Crucero de Gualí. Para esto se
hizo el muestreo de material particulado PM10 en filtros de cuarzo. Igualmente, se
estableció la correlación entre el carbono elemental y carbono orgánico con el PM10
en cada uno de los sitios de muestreo, encontrando como resultado que el material
particulado se ve altamente influenciado por el carbono elemental, ya que este se
produce por la combustión a altas temperaturas (Robayo Garcia & Prada Muñoz,
2012).
52
4.5. Estudios sobre el método del balance del carbono
En 1996, Brett C. Singer y Robert A. Harley llevaron a cabo la investigación
titulada “A Fuel-Based Motor Vehicle Emission Inventory” en la cual se desarrolló
una metodología basada en combustibles para calcular las emisiones de CO de los
automóviles y camiones ligeros de servicio en South Coast Air Basin en California.
En el método a base de combustible, los factores de emisión se normalizan al
consumo de combustible y es expresado en gramos de contaminante emitido por
galón de gasolina que se quema. Para calcular los factores de emisión, se aplicó el
balance de carbono, método donde es posible relacionar la cantidad de contaminante
emitido a la cantidad de combustible quemado si las concentraciones molares de
escape de CO2, CO y HC son medidas. Para calcular el factor de emisión de un
contaminante P se usó la siguiente ecuación (Harley & Singer, 1996):
𝐸𝑝 = 𝑃
𝐶𝑂2 + 𝐶𝑂 + 𝐻𝐶 ∗
𝑊𝑐 ∗ 𝜌𝑓 ∗ 𝑀𝑝
12
Donde:
Ep= Factor de emisión de un contaminante P (gramos de contaminante P por volumen
de combustible consumido).
P= Gramos de contaminante emitido.
Wc= Fracción de carbono del combustible.
Ρf= Densidad del combustible.
Mp= Peso molecular del contaminante.
12= Masa atómica del carbono.
53
Por ejemplo y suponiendo que el contaminante de interés es el monóxido de carbono
(CO) y usando la ecuación anterior se obtendría:
𝐸𝐶𝑂 = 𝑄1
1 + 𝑄1 + 3𝑄2 ∗
𝑊𝑐 ∗ 𝜌𝑓 ∗ 28
12
𝑄1 =𝐶𝑂
𝐶𝑂2
𝑄2 =𝐻𝐶
𝐶𝑂2
1 =𝐶𝑂2
𝐶𝑂2
La ecuación se escribió para una concentración de hidrocarburos de escape
expresada en propano-equivalente, el factor de 3 en el denominador es necesario para
convertir de moléculas de propano a átomos de carbono.
Como resultados, se estimó que las emisiones de escape de CO estabilizadas para
coches eran de 4400 toneladas/día y 1.500 toneladas/día para camiones de trabajo
liviano y de servicio mediano, con una incertidumbre estimada de ± 20% para los
coches y ± 30% para los camiones. Además, se estimó que el total de las emisiones de
CO vehículo de motor, incluyendo las emisiones de arranque incrementales y las
emisiones de los vehículos pesados eran de 7900 toneladas/día. Igualmente, también
se rebeló mediante un análisis que las emisiones de CO en función de la antigüedad
del vehículo, los coches y camiones que eran diez o más años de edad fueron
responsables de 58% de las emisiones de escape de CO estabilizadas de todos los
coches y camiones.
Finalmente, los factores de emisión se calcularon a partir de mediciones de
teledetección de más de 70.000 vehículos en uso (medidas en carretera de una gran
54
muestra aleatoria) y el consumo de gasolina se estableció a partir de datos de
impuestos de ventas conocidos a nivel estatal.
A través de este método en el año 2013, se cuantificó los impactos de las
emisiones de los aerosoles procedentes de la combustión incompleta de diesel y otras
actividades realizadas en los depósitos de los trenes Inman y Tilford de Atlanta,
capital del Estado de Georgia. En este estudio llamado “Characterizing the emissions
of fine particulate matter in the vicinity of a rail yard”, se monitorearon las emisiones
de black carbon y material particulado PM2.5 junto con las condiciones
meteorológicas del lugar, para posteriormente aplicar un modelo de dispersión. La
aplicación de este método se realizó con el objetivo de analizar los impactos de estos
contaminantes sobre la calidad del aire local; debido a que estas vías del tren se
encuentran rodeadas por casas, escuelas y diferentes industrias, y estas emisiones
podrían estar causando afectaciones a la salud humana.
Estos resultados indicaron que las actividades de las locomotoras en los depósitos
de las vías de ferrocarril Inman y Tilford conducen a y un factor de emisión promedio
de 6,0 ± 0,5 g de PM 2.5 por galón de combustible utilizado y son responsables de los
aumentos en las concentraciones medias anuales de aproximadamente 1,3 mg/m3 de
PM2.5 en 1km del perímetro del complejo de los depósitos del ferrocarril.
También en esta investigación se evaluó el costo y los beneficios en caso de realizar
una mejora de los motores de locomotoras con tecnologías más limpias y se
determinó que la actualización de los motores de los trenes del ferrocarril disminuiría
las emisiones de PM2.5 en alrededor de 9 ton/año, la reducción de PM2.5.
55
4.6. Gremio industrial ladrillero colombiano
La producción de ladrillos es en muchos casos una práctica artesanal realizada en
diferentes países. La mayoría de la producción a nivel internacional se encuentra en el
continente Asiático, por ejemplo en India hay más de 100.000 hornos, que producen
entre 150 a 200 millones de ladrillos anuales y en Bangladesh casi 20 billones de
ladrillos producidos anualmente y que han venido operando por más de un siglo; en
Latinoamérica también se ha constituido una gran cantidad de industrias ladrilleras, se
han estimado 300 en Chile, entre 8 mil y 10 mil en Perú, y aproximadamente 17.000
en México; en Colombia y en base al estudio “Inventario del Sector ladrillero
colombiano” realizado por la CAEM en alianza con la CCAC en el año 2015, se han
identificado 1.378 industrias ladrilleras con 2.430 hornos distribuidos en 15 regiones
del país (Norte de Santander, Boyacá, Caldas, Antioquia, Cundinamarca, Sucre, Valle
del Cauca, Huila, Cesar, Guajira, Atlántico, Santander, Tolima, Cauca y Pasto) y de
diferentes modelos tecnológicos para la cocción, los cuales se encentran
categorizados en hornos artesanales, intermitentes, semicontinuos y continuos
(CAEM, 2015).
Como se mencionó anteriormente en Colombia, se han identificado cerca de 1.378
industrias ladrilleras, y aproximadamente 2.430 hornos para cocer la arcilla, los
cuales son responsables de la emisión de alrededor de 3millones de toneladas anuales
de CO2. La industria ladrillera en Colombia genera más de 21.000 empleos fijos y
cerca de 8.000 empleos temporales, por lo cual es una actividad económica
importante para el país, además del auge de la construcción en las principales
ciudades del país (CAEM, 2015).
56
4.6.1. Distribución nacional del sector ladrillero.
La producción de ladrillos y cerámica en Colombia se encuentra dentro del
subsector minero de los materiales de construcción, compuesto principalmente por la
explotación de arcillas, arenas, grava entre otros recursos mineros. En un estudio
realizado por la CAEM en el año 2013, se encontró que la distribución geográfica del
sector ladrillero se mantiene a lo largo del territorio colombiano, concentrándose
principalmente en los departamentos de Boyacá y Cundinamarca con un 42% y 21%
de representatividad respectivamente (CAEM, 2015).
Durante el año 2015, la CAEM ha realizado un nuevo trabajo de campo para
validar la existencia y representatividad de las ladrilleras en los diferentes
departamentos. A la fecha se cuenta con 1.378 registros en comparación con 989 que
se tenían en 2013, una diferencia del 39% más en el número de datos adicionales.
Gran parte de los nuevos datos están dados debido a que la CAEM recopiló
información en departamentos que anteriormente no se habían incluido en el 2013.
Esto permitió una mayor cobertura de la información nacional, logrando mayor
cercanía a la realidad colombiana. Los departamentos incorporados fueron:
Santander, Tolima, Caldas, Cauca, Sucre, Pasto, Cesar, y Guajira. La característica
principal es que en dichos departamentos la producción no es muy representativa (a
excepción de Cauca) con respecto a la de otras regiones el país (CAEM, 2015).
El estudio llevado a cabo en el 2015 arrojó que los departamentos de Boyacá,
Cundinamarca y Valle del Cauca mantienen el liderazgo en la representatividad del
sector ladrillero. Boyacá continúa liderando la representatividad del sector ladrillero
nacional con una participación del 30%, seguido de Valle del Cauca y Cundinamarca
57
con el 16% cada uno, Huila se mantiene en el cuarto lugar con el 8% que ahora
comparte con el departamento de Pasto y continúa Norte de Santander con el 6% de
la participación con relación al total nacional (CAEM, 2015).
4.6.2. Producción nacional sector ladrillero.
En el inventario consolidado del 2013, la producción Nacional se concentraba
básicamente en 4 regiones: Bogotá D.C. y Cundinamarca, Norte de Santander,
Antioquia y Valle del Cauca - aportando así casi el 80% de la producción nacional
(CAEM, 2013).
El 93,65% de producción de la industria ladrillera en Colombia, está concentrada
en los departamentos de Cauca (29,55%), Cundinamarca (20,59%), Antioquia
(12,83%), Norte de Santander (10,90%), Valle del Cauca (7,93%), Huila (5,45%),
Cesar (3,38%) y Boyacá (3,03%). El porcentaje restante se encuentra, en su orden, en
los departamentos de Atlántico, Caldas, Santander, Pasto, Tolima, Sucre y Guajira,
siendo este último el menos representativo con el 0,13% de participación (CAEM,
2015).
Cabe resaltar que el incremento de producción nacional, comparando los valores
de Ton/mes para los mismos departamentos disponibles para el inventario del 2013 y
en 2015 (Bogotá D.C y Cundinamarca, Norte de Santander, Antioquia, Valle del
Cauca), fue del 137% (CAEM, 2015). Este significativo incremento está dado por el
crecimiento de sector de la construcción con una expansión del 9,9 %, durante el
2014, jalonado principalmente por la dinámica de los programas de vivienda de
interés social, tanto gratuitos como subsidiado que promueve el gobierno nacional (El
País, 2015) y a la ampliación de la cobertura de los departamentos en el estudio.
58
4.6.3. Producción por tamaño de empresa ladrillera.
Con base en la capacidad de producción, el tipo de horno y el proceso productivo
para la elaboración del material cerámico la clasificación del tamaño de las empresas
se muestra en la siguiente tabla:
Tabla 6.Clasificación de la industria ladrillera en Colombia.
Tipo Horno Producción Tipo de producto
Unidades
productivas
artesanales
Fuego dormido 400-1000 Toletes y tejas.
Unidades
productivas
mecanizadas
Árabe-Colmena (1-2
hornos) 1000-2500 Toletes y tejas.
Pequeña industria Baúl, Colmena (3-5
hornos), vagón 2500-5000
Adoquín, tableta,
tejas, bloque.
Mediana industria
Baúl, Colmena (+5
hornos), cámaras,
zigzag,
semicontinuos
5000-10000
Bloques, rejillas,
adoquín y productos
de gran formato.
Gran industria Túnel, rodillos 10000-120000
Bloques, ladrillos de
fachada, divisorios,
prensados y
productos de gran
formato.
Nota. Fuente: (CAEM, 2015).
Tabla 7.Distribución por tamaños sector ladrillero comparando los resultados en
2013 y 2015.
Tamaño
Información 2013 Información 2015
Numero de
hornos Ton/mes
Numero de
hornos Ton/mes
Grandes 53 197.897 77 626.553
Medianas 90 91.937 152 254.660
Pequeñas 160 41.841 348 171.277
Ladrilleras
mecanizadas 245 23.145 1.233 282.900
Ladrilleras
artesanales 1.387 22.127 620 44.425
Nota. Fuente: (CAEM, 2015).
59
Según la tabla anterior se puede observar que el 45% de la producción nacional se
desarrolla en las ladrilleras grandes seguidas de las mecanizadas con el 21% que
también son las más representativas en el número de hornos. Las ladrilleras
consideradas medianas participan con el 18%. La pequeña industria aporta el 12%
mientras que las ladrilleras artesanales solo el 3% (CAEM, 2015).
A pesar que la gran industria solo cuenta con 76 hornos, en estos se desarrolla la
mayor producción de ladrillos y cerámicos del país. Además, se puede notar que en
los últimos años el país no solo ha incrementado su producción de cerámicos, sino
que también ha demostrado una tendencia hacia el cambio tecnológico, resaltando
que a la fecha hay menos ladrilleras artesanales que han migrado hacia las ladrilleras
mecanizadas y pequeñas.
4.6.4. Uso de combustible.
En cuanto al uso de combustible de este tipo de industrias, el carbón mineral
predomina en el consumo intensivo de energía térmica durante la etapa de cocción,
seguido de la leña.
Tabla 8. Consumo energético del sector 2015.
Energético Consumo (Tcal/año) Porcentaje del consumo
Carbón mineral 5.003,47 70%
Biomasa (Leña y otros) 1.403,70 20%
Mezcla biomasa y carbón 479,29 7%
Gas natural 177,04 3%
Total 7.063,49 100%
Nota. Fuente: (CAEM, 2015).
60
Figura 1. Consumo de combustible según el tamaño de las ladrilleras.
Fuente: (CAEM, 2015).
Se puede notar que las ladrilleras mecanizadas son las que presentan mayor
consumo de biomasa (representada por leña) para la cocción de los cerámicos. Dichos
consumos se dan principalmente en hornos Pampa. En este grupo empresarial,
también se realizan mezclas de carbón y biomasa que principalmente está dada por
cisco de café, residuos de madera, aserrín, residuos de caña, guadua, entre otros,
según la disponibilidad de la región y la temporada de producción agrícola (CAEM,
2015).
Las ladrilleras artesanales, representadas por los hornos Fuego Dormido,
solamente emplean carbón. Estos hornos se encuentran en las regiones de
Cundinamarca y Boyacá. Las ladrilleras grandes utilizan carbón en sus hornos Túnel
y Rodillos, a excepción de dos hornos, uno tipo Rodillos ubicados en Cundinamarca y
otro tipo Túnel ubicado en Atlántico que emplea Gas Natural. Las ladrilleras
61
pequeñas y medianas principalmente emplean carbón, utilizando mezclas con
biomasa para el precalentamiento del horno (CAEM, 2015).
Según se observa en la tabla y la figura anterior, el carbón sigue siendo el
combustible más empleado por el sector ladrillero, principalmente en la etapa de
combustión. El elevado costo del gas natural (relación 2,4 a 1 con respecto al carbón
mineral) limita su uso y esto se evidencia en los resultados (CAEM, 2015).
La energía eléctrica no se encuentra como un energético representativo. La energía
eléctrica es utilizada en la industria ladrillera tecnificada (para procesos de molienda,
homogenización y moldeo) mientras que, para las ladrilleras artesanales, estos
procesos en su mayoría emplean la fuerza humana o combustibles fósiles (ACPM,
Gasolina, etc.) que raramente son registrados en sus consumos mensuales (CAEM,
2015).
4.7. Caracterización del sector ladrillero en Cundinamarca
4.7.1. Producción de la zona.
En el departamento de Cundinamarca se encuentra ubicada la ciudad de Bogotá
D.C, capital de Colombia, la cual es la ciudad más grande, habitada y cosmopolita de
Colombia. Esta condición de centralidad la convierte en una región altamente
demandante en recursos de todo tipo, incluyendo insumos y materiales para la
construcción de vivienda, infraestructura urbana y edificios institucionales y públicos.
Su actividad económica es polisectorial; es el centro cultural, comercial, institucional
y administrativo más grande del país y uno de los más importantes de Latinoamérica
(CAEM, 2015).
62
Participa con un 20,59% de la producción nacional según los resultados de
inventario realizado por la CAEM durante 2014-2015. Se posiciona como la segunda
región más representativa del país, después del departamento de Cauca.
Cundinamarca cuenta con 225 ladrilleras con 453 hornos con registros de
información. La producción se concentra básicamente en los municipios de Nemocón
(55%), Mochuelo de Bogotá (23%), Cogua (12%), y en menos proporción Soacha,
Subachoque, Suesca, Tausa, Tocancipá y Usme. La información que se presenta
como No especificada, corresponde a empresas ladrilleras de las que se cuenta con
información sobre los tipos de hornos, consumos de combustible y producción, sin
embargo, no se tiene la certeza de su ubicación dentro del departamento. Gran parte
de la información de estas empresas proviene de fuentes secundarias como la
ventanilla ambiental, la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR)
entre otras.
Tabla 9. Producción en Ton de Arcilla/ año en el Distrito Minero Sabana de Bogotá
D.C.
Municipio
Arcilla (Ton/año)
2002
Porcentaje
de
participación
2005 2006 2007 2015
Porcentaje
de
participación
2015
Mochuelo
(Bogotá D.C.) 582.820 28,54% 1‟325.000 1‟431.000 1‟537.000 798.647 25%
Cogua 901.868 29%
Bojacá 47.000 2,3% 497.500 537.200 577.100
Mosquera 44.900 2,2% 175.000 189.000 203.000
Nemocón 537.700 26,33% 242.500 261.900 281.300 577.128 18%
Soacha 829.500 40,62% 260.000 280.800 301.600 78.360 2%
Otros 354.048 11%
No
especificado 443.220 14%
Total 2‟041.920 100% 1‟175.000 1‟268.900 1‟363.000 3‟153.271 100%
Nota. Fuente: (CAEM, 2015).
63
Comparando los resultados de la tabla anterior, se nota que la producción ha
incrementado un 15% si se comparan las Ton Arcilla/ año del 2007 y 2015. Los
municipios de Cogua y Nemocón han contribuido en gran medida a estos incrementos
de producción. En el caso particular de Bogotá, en la zona de Mochuelo, se registran
51 unidades de producción de ladrillo, que fabrican un total de 66.554 Ton/mes
(CAEM, 2015).
4.7.2. Clasificación de las ladrilleras.
La clasificación de las ladrilleras por tamaños, para la región de Cundinamarca se
presenta en la siguiente tabla, donde se compara con los resultados del informe
presentado anteriormente con información del año 2013.
Tabla 10. Distribución por tamaño y porcentaje de participación 2013-2015.
Tipo Cantidad 2013
Porcentaje de
participación
2013
Cantidad 2015
Porcentaje de
participación
2015
Unidades
productivas
artesanales
303 61,8% 238 53%
Unidades
productivas
mecanizadas
72 14,7% 118 26%
Pequeña
industria 57 11,6% 11 2%
Mediana
industria 30 6,1% 55 12%
Gran industria 28 5,7% 31 7%
Nota. Fuente: (CAEM, 2015).
Como se nota en la tabla anterior, las unidades productivas artesanales han
disminuido su participación en un 8,8% debido a que han migrado hacia ladrilleras
mecanizadas, buscando una mayor eficiencia y competitividad. Estas últimas han
incrementado un 11,3% con respecto al 2013. De igual manera, se intuye que gran
parte de la pequeña industria ha realizado cambios tecnológicos y de producción que
64
la clasifican en mediana y grande ya que se observa que estas han incrementado su
participación en la región en un 5,9% y 1,3% respectivamente (CAEM, 2015).
Con respecto a la distribución porcentual según el tamaño, se evidencia que el
53% es clasificado como artesanal, lo que indica que, aunque el camino recorrido con
la promoción de la reconversión tecnológica ha sido exitoso, aún quedan muchos
empresarios ladrilleros por mejorar sus hornos y procesos (CAEM, 2015).
Con respecto a los hornos utilizados en la zona de Cundinamarca para la cocción
se distribuyen así: los hornos de Fuego Dormido representan el 53% de los hornos de
la región, estos se encuentran en el municipio de Nemocón en empresas clasificadas
como artesanales. Los hornos Colmena representan el 26% y se distribuyen en
Cogua, Nemocón, Mochuelo y Suesca principalmente, en ladrilleras mecanizadas.
Los hornos Hoffman de la mediana industria participan con el 9% mientras que los
Túnel y Rodillo de la gran industria participan con el 7% (CAEM, 2015).
4.7.3. Tipo de combustible y productos.
Todas las empresas ladrilleras de Cundinamarca indican que utilizan carbón para
la cocción de cerámicos en sus hornos. Solamente una ladrillera que cuenta con
hornos Tipo Rodillos indica que emplea gas natural y consume 1.826.154 m3/mes.
Como resultado del inventario realizado por la CAEM, se reportó que el consumo de
carbón por parte del sector ladrillero de la región de Cundinamarca es de 1.843,18
TCal/ año. Además, los principales productos de la región son: ladrillo tolete, bloque
#3, bloque #4, bloque #5, adoquín, tejas y gran formato (CAEM, 2015).
65
4.7.4. Conclusiones del sector.
La producción del departamento es la segunda más representativa en el país. Los
22 hornos tipo Túnel presentes en la región son los que más aportan a dicha
producción con 1.123.334 Ton de arcilla/año, así como los 40 hornos Hoffman que
producen 920.987 Ton de arcilla/año. Los 238 hornos tipo “Fuego dormido” a pesar
de ser los más representativos en número, producen 346.848Ton de arcilla/año. La
producción total de este departamento es de 3.408.676 Ton de arcilla/año, 15 % más
que la información de 2007. El uso del carbón como combustible está asociado a su
disponibilidad en la región, por la presencia de minas carboneras a lo largo y ancho
del departamento, hasta sus límites con Boyacá (CAEM, 2015).
4.8. Ubicación geográfica del proyecto
El proyecto se encuentra localizado en Ciudad Bolívar, localidad 19 ubicada al
suroccidente de la ciudad de Bogotá D.C., capital de Colombia. Limita al Oriente con
las localidades de Tunjuelito y Usme, al Norte con la localidad de Bosa, al Occidente
con el municipio de Soacha y al Sur con la localidad de Usme (ver figura 2). Presenta
una extensión de 12.998,46 hectáreas (Ha), de las cuales 9.555,94 Ha (74,33%) se
clasifican como suelo rural, 3.237,87 Ha (16,44%) se establecen como suelo urbano y
204,65 Ha (1,5%) se consideran suelo de expansión conformada por cerca de 252
barrios legales y se cree que con más de 100 ilegales (Alcaldía local de Ciudad
Bolivar, 2016).
66
Figura 2. Localización del proyecto.
Fuente: Elaboración propia.
El Parque Minero Industrial Mochuelo (PMIM), donde se desarrolla este proyecto,
tiene una superficie aproximada de 1.656 Ha, que se extienden por cuatro
corregimientos: Mochuelo bajo (676,78 Ha), Quiba Baja (576,27 Ha), Quiba Alta
(221,07 Ha) y Mochuelo Alto (181,89 Ha) de acuerdo con la capa cartográfica del
POT denominada “uso rural” (Alcaldía local de Ciudad Bolivar, 2016). Los parques
minero industriales son zonas en donde se permite desarrollar de manera transitoria la
actividad minera, aprovechando las reservas bajo parámetros de sostenibilidad
ambiental. Constituyen zonas estratégicas para el desarrollo del Distrito, por ser las
áreas que concentran los puntos de extracción de materiales necesarios para la
construcción de la ciudad (SDA, 2016). Las UPZs (Unidades de Planeamiento Zonal)
cercanas a este lugar son la UPZ 63 (El Mochuelo) y la UPZ 68 (El Tesoro), las
cuales cuentan respectivamente con 5 barrios (1.609 habitantes) y 45 barrios (49.348
habitantes) (DANE, 2015).
67
4.9. Diagnóstico de salud en la localidad y su relación con las actividades industriales
de la zona
En este capítulo se busca relacionar las enfermedades que presentan los habitantes
de localidad de Cuidad Bolívar con las actividades que se realizan en el sector
industrial ladrillero, basados en estudios que relacionan los efectos en la salud
humana debido a la exposición directa o indirecta del black carbon y los documentos
de Diagnóstico local con participación social de Cuidad Bolívar de los años 2010 y
2014 realizados por la Secretaría de Salud de Bogotá y la Alcaldía mayor de Bogotá.
4.9.1. Mortalidad.
En la siguiente tabla se muestran las causas de muerte para la localidad de Ciudad
Bolívar durante los años 2011 a 2012.
Tabla 11. Causas de muerte para la localidad durante los años 2011 a 2012.
Causas de
mortalidad
2011 2012
N° de casos Tasa N° de casos Tasa
Enfermedades
isquémicas del
corazón
266 4,2 301 4,6
Agresiones
(homicidios) y
secuelas
199 3,1 174 2,7
Enfermedades
cerebrovasculares 141 2,2 144 2,2
Enfermedades
crónicas de las vías
respiratorias
114 1,8 108 1,7
Diabetes mellitus 66 1,0 64 1,0
Tumor maligno del
estómago 59 0,9 62 1,0
Neumonía 70 1,1 60 0,9
Enfermedades
hipertensivas 59 0,9 47 0,7
Signos, síntomas y
afecciones mal
definidas
-- -- 44 0,7
Eventos de
intención no -- -- 43 0,7
68
determinada y
secuelas
Tumor maligno del
colon, de la unión
recto-sigmoidea,
recto y ano
40 0,6 -- --
Nota. Fuente: (Diagnóstico local con participación social Ciudad Bolivar, 2016).
Con respecto a la tabla anterior, esto se puede determinar que seis (6) causas de
muerte son constantes: enfermedades isquémicas del corazón, homicidios,
enfermedades cerebro vasculares, enfermedades crónicas de las vías respiratorias,
diabetes mellitus, tumor maligno del estómago, neumonía y enfermedades
hipertensivas. Para el caso de los niños se encontró que la causa más frecuente de
muerte fue por trastornos respiratorios específicos del periodo perinatal, de cada
100.000 de estos menores de 1 año, (170,9) fallecieron, la segunda causa presentada
para este grupo de edad fue las malformaciones congénitas del sistema circulatorio
(tasa 163,4) y en tercer lugar las malformaciones congénitas, deformidades y
anomalías congénitas (96,6) (Diagnóstico local con participación social Ciudad
Bolivar, 2016).
Para el grupo de 1 a 4 años de edad se reporta que las causas más frecuentes
fueron malformaciones congénitas del sistema circulatorio con una tasa 11,4 por
100.000 habitantes, agresiones (homicidios) y secuelas (5,7) y neumonía (3,8). En el
grupo de 5 a 14 años las causas más frecuentes fueron: enfermedades infecciosas
intestinales, tumor maligno del encéfalo, del ojo y de otras partes del sistema nervioso
central, leucemia, malformaciones congénitas del sistema circulatorio, accidentes de
transporte de motor y ahogamiento y sumersión accidentales; cada una de estas
causas con una tasa de 1,5 por 100.000 habitantes respectivamente. Con respecto al
grupo de 15 a 44 años se identificaron como causas más frecuentes las agresiones
69
(homicidios) y secuelas (10,6), lesiones auto-infligidas intencionalmente (suicidios) y
secuelas (6,2) y los accidentes de transporte de motor (4,6). En relación al grupo de
45 a 59 años las causas más ocurrentes fueron: enfermedades isquémicas del corazón
(16,4), enfermedades cerebrovasculares (12,3) y tumor maligno de la mama de la
mujer (11,3).
En el grupo de 60 y más años las causas de mayor ocurrencia para el año 2012
fueron: enfermedades isquémicas del corazón (tasa 442,9 por 100.000 habitantes),
enfermedades crónicas de las vías respiratorias (204,6) y enfermedades
cerebrovasculares (200,1) (Diagnóstico local con participación social Ciudad Bolivar,
2016)
En relación a las muertes que ocurren en Bogotá D.C. por enfermedades
respiratorias, la localidad de Ciudad Bolívar aporta alrededor del 12-16% de estos
casos como se puede apreciar en la siguiente figura:
Figura 3. Número de casos de mortalidad por enfermedad respiratoria comparando la localidad de Ciudad Bolívar
con Bogotá.
Fuente: (Secretaría Distrital de Salud, 2010).
70
Según la figura anterior, a pesar de que se presentó una disminución de casos de
mortalidad en la localidad, este indicador es alto comparado con el de Bogotá D.C. La
tendencia de la mortalidad del año 2002 al 2009 es a la disminución; sin embargo,
para el año 2007 se incrementó el número de casos; es importante resaltar que los
cambios climáticos, lluvias persistentes y las corrientes de aire fría son los motivos de
este aumento (Secretaría Distrital de Salud, 2010).
Según el informe sobre la situación mundial de las enfermedades no transmisibles
realizado por la OMS en el año 2010, para que se desarrolle la enfermedad crónica
existen factores como la mala nutrición, inactividad física, consumo de tabaco y
exposición al humo, por lo que la constante exposición de las personas al flujo de
contaminantes de las ladrilleras podría estar involucrado en las enfermedades
crónicas, respiratorias, neumonía y muerte.
4.10. Información general de la empresa objeto de estudio
La empresa donde se desarrolló el presente estudio es una empresa dedicada a la
fabricación, comercialización y distribución de material cerámico. En la siguiente
tabla se presenta la información correspondiente a la fuente fija analizada y su
chimenea:
Tabla 12. Especificaciones del Horno Hoffman de la empresa objeto de estudio.
Tipo de fuente fija Horno Hoffman
Año de entrada en operación a las condiciones
actuales 2005
Uso Cocción de material cerámico
Producción promedio de los últimos 12 meses 2574,7 Ton/mes
Tiempo de operación 24 horas/día
Frecuencia del mantenimiento Permanente
Tipo de combustible Carbón mineral
Consumo de combustible 126,9 Ton/mes
Almacenamiento del combustible Cuarto de acopio
Configuración de la chimenea Circular
71
Material de la chimenea Ladrillo
Nota. Fuente: (Air Clean Systems S.A.S., 2016).
4.10.1. Descripción de proceso.
A continuación, se presenta la descripción del proceso objeto de la actividad
industrial donde se realizó el estudio.
Figura 4. Esquema básico de operación del Horno Hoffman para la fabricación de ladrillos.
Fuente: (Air Clean Systems S.A.S., 2016).
El tipo de proceso llevado a cabo, es una combinación de fenómenos físicos y
químicos que en términos generales corresponden a: La extracción del material
arcilloso desde la mina o cantera, la homogenización de los distintos materiales
arcillosos con el fin de proveer a la planta una materia prima unificada en
características referidas a textura, humedad, composición, etc., el desmenuzado del
material arcilloso con el fin de dividirlo y facilitar su manejo posterior, el moldeo,
extrusión y corte del material con el objetivo de obtener productos de las dimensiones
y diseños deseados, el secado del material extruido para reducir su contenido de agua
y la cocción en el horno (Air Clean Systems S.A.S., 2016).
Exploración y obtención de materia prima
Homogenización y maduración de la materia prima
Transporte de materia prima hasta la planta
Desmenuzado del material arcilloso
Moldeo, extrusión y corte
Secado Cocción en horno
72
5. Modelamiento
Para llevar a cabo el monitoreo, se seleccionaron los posibles puntos de muestreo, a partir de
las visitas que se realizaron a las instalaciones de la planta de la empresa perteneciente al gremio
ladrillero ANAFALCO. Para realizar la selección de puntos se tuvo en cuenta la distancia de
estos a la chimenea, la estructura del terreno y las condiciones de seguridad. Posteriormente y
con la ayuda del modelo gratuito de dispersión de contaminantes atmosféricos Screen 3, la
estación meteorológica portátil e información recolectada en la fase anterior, se precisó el punto
de muestreo.
Para el desarrollo del proyecto es importante conocer la concentración de los contaminantes
que componen las emisiones de la ladrillera, en este caso y para poder correr el modelo de
dispersión, se utilizó el PM ya que era el único contaminante que, a la vez de tener relación con
el presente estudio, era con el que se contaba información (informes de los muestreos
isocinéticos de la empresa). De modo que para determinar cada una de las concentraciones de
este contaminante, se utilizó el modelo Screen View descargado gratuitamente de la página de
internet Lakes Environmental.
El programa se ejecuta de acuerdo con una serie de datos que solicita al usuario, con el fin de
obtener los valores de entrada y así determinar el procedimiento a utilizar en el desarrollo del
modelo. Como primera medida, el programa solicita que se defina el tipo de fuente que, para la
zona de estudio, es una fuente tipo punto. De acuerdo con esto, en la Tabla 133 se muestran los
datos de entrada que se requieren para la fuente de punto.
Tabla 13.Datos de entrada requeridos.
Datos de entrada Unidades
Coeficiente de dispersión Urbano/Rural
Altura del receptor sobre el suelo M
Tasa de emisión g/s
73
Datos de entrada Unidades
Altura de la chimenea M
Diámetro interno de la chimenea M
Velocidad/Flujo del gas de salida m/s – m3/s
Temperatura del gas de salida K
Temperatura ambiente K
Nota: Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente sección del modelo, se deben conocerlas condiciones de la topografía del
terreno, si este es simple, complejo o mixto; y si es una zona plana o elevada. Además, es
necesario elegir entre un arreglo de distancias automáticas o distancias discretas. Esta opción de
las distancias, permite conocer los datos de concentración del contaminante, a unas distancias
específicas de la chimenea; la opción de distancias automáticas presenta unas distancias
preseleccionadas por el programa de acuerdo con la distancia mínima y máxima que decide el
usuario, por otro lado, la opción de distancias discretas permite que sea el propio usuario quien
proporcione las distancias específicas donde desea conocer la concentración del contaminante.
En cuanto a la meteorología solicitada por el programa, existen tres (3) opciones de selección:
Meteorología completa, donde se utilizan todas las clases de estabilidad y
velocidad del viento.
Especificación de la clase de estabilidad, donde el usuario define únicamente la
clase de estabilidad atmosférica que se halla en la zona de estudio.
Especificación de la clase de estabilidad y velocidad del viento, donde se define
tanto la estabilidad atmosférica de la zona, como la velocidad promedio del
viento.
En la tabla 14 se observan los datos de entrada aportados al modelo, para generar la
información concerniente a las concentraciones del contaminante:
74
Tabla 14.Datos proporcionados al modelo.
Dato de entrada Dato Unidad
Coeficiente de dispersión Rural -
Altura del receptor sobre el suelo 1 M
Tasa de emisión (MP) 0,623 g/s
Altura de la chimenea 18,8 M
Diámetro interno de la chimenea 1,5 M
Velocidad/Flujo del gas de salida 4,4 m/s
Temperatura del gas de salida 332,15 K
Temperatura ambiente 293 K Nota: Fuente: Elaboración propia.
Para las condiciones del terreno, se eligió el terreno simple, ya que en ningún momento las
elevaciones del terreno superan la altura de la chimenea. Sin embargo, esta zona si es elevada, ya
que el terreno, aunque se encuentra por debajo de la altura de la chimenea, este si sobrepasa la
base de esta, es decir que no es plano.
Finalmente, para la meteorología se utiliza la opción de “Especificación de la clase de
estabilidad y velocidad del viento”, ya que se conoce una velocidad promedio del viento en la
zona (aportado por el IDEAM) y por ende este dato se puede especificar en el programa, para
generar más exactitud en los resultados.
Se identifican seis (6) tipos de estabilidad atmosférica según las categorías de Pasquill-
Gifford, que se calculan en función de la información meteorológica de temperatura, dirección y
velocidad de viento y radiación solar. Para condiciones de atmósfera inestable las clases de
estabilidad pueden ser A, B o C, para condiciones neutras D, y para condiciones estables pueden
ser E o F como se muestra en la siguiente tabla:
Tabla 15.Categorías de estabilidad de Pasquill.
Día
A: Muy inestable
B: Inestable
C: Ligeramente inestable
Día/noche D: Neutra
E: Ligeramente estable
Noche F: Estable Nota. Fuente: (Moragues, 2005).
75
Para correr el modelo de dispersión se definió el tipo de estabilidad C (ligeramente inestable)
a partir de la siguiente tabla, donde se sintetiza la definición de las clases de estabilidad para
condiciones diurnas y nocturnas, según la radiación solar incidente (radiación en promedio mensual
se encuentra entre 300 y 350 Cal/cm2) para todos los rangos de velocidad del viento (el rango de
velocidades más frecuente es de 3,4 y 5,4 m/s).
Tabla 16.Condiciones de estabilidad meteorológica de Pasquill.
Velocidades
del viento
(m/s) a 10
metros de
altura
Insolación diurna Condiciones nocturnas
Fuerte Moderada Ligera
Cubierto o
más de la
mitad
cubierto
Nubosidad ≤
3/8
<2 A A-B B
2-3 A-B B C E F
3-4 B B-C C D E
4-6 C C-D D D D
>6 C D D D D
Nota. Fuente: (INSHT, 2016).
Cuando se llenan todos los datos requeridos por el programa, este arroja una ventana donde se
verifican los datos aportados por el usuario y si están estos campos completos, se procede a
correr el modelo, mostrando una página donde se encuentran los datos de entrada y los datos que
resultan del mismo, como se explicara más adelante en la sección de resultados y análisis.
76
6. Monitoreo
Esta fase del proyecto se desarrolló teniendo en cuenta los resultados de la fase anterior,
las condiciones de seguridad y criterios propios basados en la distancia del sitio de muestro a
la chimenea, dirección de la pluma de contaminantes y la estructura del terreno.
Los muestreos fueron realizados de lunes a viernes de 8:00 a.m. a 3:00 p.m. en un
intervalo de tres segundos entre cada toma de datos, y en un tiempo aproximado de un mes.
Los equipos utilizados para monitorear los cuatro contaminantes establecidos y las
condiciones meteorológicas de la zona son propiedad de la Universidad de La Salle. Estos
equipos son automáticos y fueron calibrados previamente a cada muestreo a partir del manual
técnico de cada uno de ellos y se presentan a continuación:
Tabla 17. Equipos de monitoreo.
Nombre del equipo Imagen
Contaminante
o variable
meteorológica
Unidades
reportadas
Intervalo
de tiempo
Microaethalometro
Modelo AE51
Black carbon
(carbono negro) ng/m
3 30 seg
Monitor Langan
Modelo L76x
Dióxido de
carbono (CO2) y
monóxido de
carbono (CO)
Ppm 30 seg
Dusttrack DRX
Modelo 8533
Material
particulado
PM2.5
(mg/m3) 30 seg
77
Nombre del equipo Imagen
Contaminante
o variable
meteorológica
Unidades
reportadas
Intervalo
de tiempo
Vantage pro2 plus
Humedad,
radiación solar,
temperatura,
presión
atmosférica,
precipitación
diaria
- 1 min
Data Logger Cr850
Dirección del
viento y
velocidad del
viento
(°) y (m/s) 30 seg
Nota. Fuente: Elaboración propia.
78
6. Procesamiento de datos
En esta fase se realizó el procesamiento de los datos recolectados en la fase anterior.
Inicialmente se llevó a cabo la conversión de ppm de CO y CO2 con el fin de tener todas las
concentraciones de todos los contaminantes objetos de estudio del presente proyecto en
mg/m3. Para realizar esto, se utilizaron las siguientes ecuaciones:
𝑚𝑔
𝑚3= 𝑝𝑝𝑚 ∗
𝑀
𝑉 𝑎𝑡𝑚,𝑇 𝑣 𝑎𝑡𝑚,𝑇 =
𝑅𝑇
𝑃
M= Masa molecular del gas en cuestión
V (atm, T) = Volumen de una mol de gas a determinada presión (P) en atmosferas y
temperatura (T) en Kelvin.
Como segundo paso del procesamiento se aplicaron filtros de información. El primero
filtro correspondió a seleccionar a aquellos datos que se encontraran en un rango de dirección
y velocidad del viento. Este rango se estableció a partir de los datos que arrojo la estación
meteorológica portátil Data Logger Cr850, la cual trabajo de manera simultánea con los
demás equipos de muestreo de contaminantes atmosféricos mencionados previamente.
Para el cálculo del ángulo (ver figura 5) que se forma entre en punto de muestreo, la
chimenea y la dirección norte se partió de obtener las coordenadas geográficas (Google
Earth) de estos puntos (ver tablas 18 y 19). El ángulo obtenido fue de 206,596° y el rango
establecido fue de 161° - 251° tomando como margen más o menos 45°.
79
Tabla 18. Coordenadas del punto de muestro y la chimenea para el cálculo del ángulo.
Punto Coordenadas geográficas Coordenadas
Punto de
muestreo
Latitud: 4°31'20.51"N
Longitud: 74° 8'32.08"O
Latitud:4,522364
Longitud: -74,142244
Chimenea Latitud: *4°31'17.85"N
Longitud: *74° 8'33.41"O
Latitud: 4,521625
Longitud: -74,142614
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Tabla 19.Calculo del ángulo.
Diferencia longitud 0,00037
Diferencia de latitud 0,000739
Diferencia longitud/diferencia latitud 0,50067659
Rad 0,464188734
Grados 26,59605538
GMS Azimut 26° 35' 45.7974"
Rumbo 26° 35' 45.7974" NE
Angulo calculado 206,596°
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Figura 5. Angulo entre el punto de muestreo, la chimenea y la dirección norte.
Fuente: Elaboración propia.
80
El segundo filtro de información correspondió a seleccionar los eventos de contaminación
donde se logró observar aumentos (picos) en la concentración de los contaminantes
monitoreados.
Primero que todo, se determinó que un evento era la ocurrencia de mínimo cinco (5) filas
de datos consecutivas que se encontraran dentro del rango de dirección del viento
establecido. De este primer paso se obtuvieron 250 eventos (ver anexo 1, pestaña
“EVENTOS”). Posteriormente y con ayuda de un análisis gráfico y estadístico se halló el
coeficiente R2 para cada uno de estos eventos entre la relación entre el CO/BC y CO2/BC con
el fin de asegurar que el comportamiento de estos contaminantes estuviera relacionado entre
sí (se les dio prioridad a aquellos eventos con un coeficiente R2 entre la relación entre CO/BC
mayor o igual 0,7), de este segundo paso se obtuvieron 161 eventos (ver anexo 1, pestañas
“RELACIONES” y “EVENTOS 2”). Se le dio prioridad a la relación CO/BC partiendo que
el CO es más fácil de detectar que el CO2, esto se debe a que el dióxido de carbono se
encuentra de forma natural en la atmósfera.
Por último, se observó gráficamente cuales de los eventos seleccionados presentaban
aumentos simultáneos de las concentraciones de los tres contaminantes en el tiempo, aquellos
que no cumplían con esta condición fueron descartados, se obtuvieron 48 eventos de este
último filtro.
Debido a quela presente investigación busca estimar los factores de emisión de los
contaminantes que emite solamente la chimenea de la empresa ladrillera objeto de estudio,
fue necesario realizar una corrección de las concentraciones obtenidas en los muestreos con
la concentración de fondo (de otras fuentes de contaminación de la zona) teniendo en cuenta
la siguiente ecuación:
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑡𝑜𝑚𝑎𝑑𝑎𝑝𝑜𝑟𝑙𝑜𝑠𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜𝑠 − 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑑𝑒𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜
81
Para calcular la concentración de fondo se tomó como referencia un tiempo de 10 minutos
inmediatamente anteriores al inicio de cada evento, de este rango de tiempo se escogió la
concentración más baja de cada uno de los contaminantes registrada para realizar la
corrección.
Finalmente, se procedió a calcular las pendientes de cada uno de los contaminantes (CO,
BC y PM2.5) para la aplicación del método de balance de carbono, considerado como el
balance neto de todos los contaminantes emitidos expresados en dióxido de carbono (CO2)
(ver anexo 1, pestañas “PENDIENTES”).
6.1.Aplicación del método de balance de carbono
Se aplicó el método de balance de carbono (Galvis et al, 2013) para calcular los
factores de emisión, relacionando la cantidad de contaminante emitido con la cantidad de
combustible quemado. Se tomó en cuenta la siguiente ecuación usada:
FE=Q / (1+Q Otros)* Wc
Donde:
FE es el factor de emisión en unidades de gramos de contaminante emitido por tonelada
de contaminante quemado (carbon mineral).
Q es la relación entre la masa de contaminante y la masa de carbono con el dióxido de
carbono.
Q otros es la relación entre la masa de otras especies carbonosas (BC y CO) y la masa de
carbono en el dióxido de carbono.
Wc es el contenido de carbono en una cantidad de combustible (g de carbono/Tonelada
de combustible).
82
Para el cálculo de Wc se tomó como referencia el análisis físico químico del
combustible que usa la empresa (carbon mineral). De este informe se tiene que un
60,27% de una cantidad de combustible es carbono fijo (en base seca), por lo tanto, el
valor de Wc fue de 602.700 gC/Ton carbon mineral.
Para la relación Q, se tomó el valor de las pendientes de las regresiones lineales de
cada uno de los contaminantes (BC, CO, PM2.5 y CO2) y CO2 calculadas previamente
(ver anexo 1, pestañas “PENDIENTES”). Sin embargo, esta relación de concentración
fue convertida en la relación entre la masa de cada contaminante y la masa de carbono del
CO2o CO, mediante la multiplicación de estas pendientes por el peso molecular del
carbono sobre el peso molecular del CO2o CO según correspondiera. Para el caso del BC
y PM2,5 no se realizó esta corrección.
Es importante aclarar que para el cálculo del factor de emisión de PM2.5 no se tomó en
cuenta la relación entre PM2.5/CO2 en el denominador de la ecuación de referencia, ya
que este contaminante no hace parte de las especies carbonosas. Finalmente se realizó
una conversión de unidades para obtener los factores de emisión en unidades de Kg de
contaminante/Ton de Carbon mineral quemado y se calculó el promedio y desviación
estándar (incertidumbre) de los factores de emisión calculados para cada contaminante,
esto con el fin de realizar posteriormente el análisis mediante la comparación con AP42
de la EPA (Brick And Structural Clay Product Manufacturing).
6.2. Modelamiento con Aermod
Para modelar el impacto de la combustión de la ladrillera en la zona se utilizó el
modelo gaussiano AERMOD que incluye dentro de su algoritmo de cálculo la teoría de
83
capa límite planetaria y permite la modelación de los contaminantes en terrenos llanos y
elevados.
Este modelo se alimenta de dos preprocesadores los cuales son: Aermet y Aermap. El
primero es un preprocesador meteorológico que permite la inclusión de condiciones
meteorológicas en modelos de dispersión y requiere como entrada tres tipos de datos:
Surface: Datos meteorológicos de superficie horarios que fueron descargados de
la red de calidad de aire de Bogotá de la Secretaría Distrital de Ambiente del
Tunal ubicada en la Carrera 24# 49-86 Sur- Bogotá D.C.
Upper Air: Datos de radio sondeo que fueron descargados del Servicio
Meteorológico Nacional NWS para el Aeropuerto El Dorado- Bogotá D.C.
Datos meteorológicos in situ.
En este preprocesador se realizó la sectorización de la zona de la estación del Tunal,
en donde en un rango de 3 Km se pudo determinar un solo sector uniforme definido como
zona urbana (ver figura 6). Además, con el uso de la tierra que proporciona Aermet, se
determinaron los coeficientes de Albedo, Bowen y Rugosidad. Finalmente, de este
proceso el preprocesador genero los archivos de superficie formato .PFL y meteorología
en formato .sam.
84
Figura 6.Delimitación del sector.
Fuente: Google Earth.
Por otro lado, el preprocesador Aermap es donde se definen los receptores de
modelación y se generan archivos de elevación del terreno, a partir de un modelo digital
que para este caso es USGS DEM CDED (Global-90).
Cuando se completó el proceso de los dos preprocesadores, se inició Aermod el cual
requiere de la siguiente información:
Control: En esta etapa se ingresaron cada uno de los contaminantes, se determinó
el tipo de terreno (plano-elevado) y tipo de fuente (punto).
Fuente: En la siguiente tabla se muestran los datos y las unidades que el
programa requiere:
Tabla 20.Información requerida por el programa (Contaminante PM2.5).
Información Unidades Dato
Coordenadas en X m -74,14
Coordenadas en Y m 4,52
Elevación de la base m 1,87
85
Información Unidades Dato
Altura de la emisión m 18,8
Tasa de emisión g/s 0,29
Temperatura del gas K 332,15
Diametro de la chimenea m 1,5
Velocidad del gas de salida m/s 4,4
Flujo del gas de salida m3/s 7,77
Concentración de fondo del gas µg/m3 0,006
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Para determinar la tasa de emisión de cada uno de los contaminantes se utilizó la siguiente
ecuación:
𝐸𝑚𝑖𝑠𝑖ó𝑛 𝑔
𝑠 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑖ó𝑛
𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡𝑒
𝑇𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛(
𝑇𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙
𝑠)
Para el caso de las concentraciones de fondo de cada uno de los contaminantes, se usó la
herramienta estadística percentil 10 garantizando que el dato para cada contaminante estuviera
por debajo del cual se encuentra el porcentaje dado de observaciones en total de observaciones.
Receptores: En este punto se definieron las grillas como uniformes cartesianas y
como receptor discreto la estación de la secretaria distrital de ambiente el Tunal
para el modelamiento.
86
7. Resultados y análisis
Como resultado de la modelación con Screen View se obtuvo la figura 7. Esta se
construyó a partir de los datos suministrados al programa (ver tabla 14) y usando la opción de
distancias automáticas, opción que permite conocer el valor de la concentración del
contaminante (para este caso material particulado MP) a unas distancias preseleccionadas de
acuerdo con la distancia mínima y máxima; el rango que se estableció fue de 0 a 500 metros
de la fuente de emisión.
La figura 7 muestra el comportamiento de la concentración del contaminante (µg/m3) a
una distancia determinada (m). También se supuso una altura máxima del terreno de 4 metros
en el rango de distancia establecido previamente.
Figura 7. Concentración de PM vs Distancia.
Fuente: Elaboración propia.
Como se puede observar en la figura anterior, la concentración del PM a distancias cercanas a
la fuente de emisión son bajas y es tan solo a los 100 metros de distancia de la chimenea que se
empieza a evidenciar un aumento de la concentración (6.461 µg/m3). Sin embargo y a medida
que la distancia va aumentando la concentración del contaminante empieza a disminuir poco a
poco. En la tabla 21 se muestra el valor de la concentración en µg/m3 de material particulado
87
cada 100 metros en un rango de distancia de 0 a 500 metros calculado por el programa de
modelación. Se obtuvo una concentraciónmaxima de 34,83µg/m3 a una distancia de 231 metros
de la fuente de emisión.
Tabla 21. Concentración PM cada 100 metros.
Distancia (m) Concentración (µg/m3)
100 6,461
200 33,66
300 31,69
400 24,32
500 18,39
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Finalmente, a partir de estos resultados y teniendo en cuenta las condiciones de seguridad, se
colocaron los equipos dentro de las instalaciones de ANAFALCO a una distancia aproximada de
98 metros de la chimenea.
En la tabla 22 se muestran los factores de emisión de CO, CO2, PM2,5 y BC calculados
mediante la aplicación del método de balance de carbono. Se compararon estos resultados con
los factores de emisión que establece la AP42 de la EPA (Brick and Structural Clay Product
Manufacturing), tomando como referencia la fuente Coal-fired kiln (uncontrolled). Estos factores
de emisión está en unidades de lb de contaminante por tonelada de ladrillo producido, por tal
razón se usó el valor de la producción promedio de los últimos 12 meses (2574,7 Ton/mes) y el
consumo de combustible (Carbon mineral) (126,9 Ton/mes) para realizar la conversión.
Tabla 22.Factores de emisión.
FECHA
FACTOR DE EMISION (Kg
Contaminante/Ton Carbon mineral)
CO PM2,5 BC CO2
28/11/2016 31,340 3,895 0,054 2160,453
28/11/2016 252,007 23,235 3,217 1802,095
30/11/2016 109,785 2,281 2,270 2029,059
2/12/2016 31,190 1,260 0,859 2157,736
88
FECHA
FACTOR DE EMISION (Kg
Contaminante/Ton Carbon mineral)
CO PM2,5 BC CO2
2/12/2016 64,838 0,820 1,013 2104,296
2/12/2016 45,281 3,730 0,983 2135,139
2/12/2016 83,387 5,340 0,773 2076,028
2/12/2016 42,347 1,849 0,310 2142,219
2/12/2016 14,408 4,377 0,650 2184,874
2/12/2016 70,243 2,006 1,424 2094,298
5/12/2016 11,489 0,417 0,163 2191,249
5/12/2016 23,059 0,569 0,110 2173,262
5/12/2016 80,023 1,125 0,832 2081,099
5/12/2016 265,898 11,913 3,944 1777,600
5/12/2016 3,943 0,565 0,172 2203,071
5/12/2016 14,185 0,265 0,023 2187,523
5/12/2016 13,660 0,799 0,001 2188,430
5/12/2016 30,075 0,810 0,135 2162,143
5/12/2016 72,314 2,637 0,306 2095,141
6/12/2016 49,580 1,386 1,211 2127,549
6/12/2016 3,930 1,854 0,140 2203,212
6/12/2016 33,638 5,287 0,476 2155,295
6/12/2016 25,116 0,873 1,360 2165,445
6/12/2016 14,451 5,466 1,190 2182,828
6/12/2016 1,136 43,148 0,927 2204,718
6/12/2016 58,321 40,669 0,258 2117,309
6/12/2016 31,814 11,729 0,464 2158,206
7/12/2016 59,262 1,432 0,407 2115,282
7/12/2016 134,101 2,161 0,350 1997,885
7/12/2016 24,569 1,529 0,137 2170,789
7/12/2016 31,451 0,557 0,230 2159,633
7/12/2016 73,195 0,821 0,231 2094,033
7/12/2016 47,092 2,955 1,890 2128,967
7/12/2016 0,052 0,013 0,073 2209,549
7/12/2016 29,116 1,658 0,129 2163,673
12/12/2016 56,554 0,428 2,234 2112,837
12/12/2016 103,480 0,079 0,434 2045,696
12/12/2016 57,779 0,405 0,056 2118,900
13/12/2016 22,851 2,149 0,693 2171,451
13/12/2016 24,644 0,822 0,738 2168,466
13/12/2016 217,680 25,393 7,032 1842,048
13/12/2016 15,632 0,086 0,151 2184,782
89
FECHA
FACTOR DE EMISION (Kg
Contaminante/Ton Carbon mineral)
CO PM2,5 BC CO2
13/12/2016 0,593 5,139 0,023 2208,882
13/12/2016 11,389 7,341 0,282 2190,969
13/12/2016 100,411 4,072 1,996 2044,792
13/12/2016 2,854 17,935 0,822 2202,400
13/12/2016 17,804 22,969 2,874 2171,384
13/12/2016 62,903 4,499 1,200 2106,651
Promedio 53,560 5,849 0,943 2122,278
Desviación 59,275 9,782 1,267 96,535
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Se calculó la desviación estándar de los factores de emisión de cada uno de los contaminantes
con el fin conocer la incertidumbre de los resultados obtenidos. Esta desviación indica que entre
más alta esta sea, mayor es la dispersión de los datos. Si se compara la desviación del CO y CO2
se puede establecer que para CO2 la variación de los factores es menor que para el CO, esto
puede deberse al proceso de combustión que realiza la empresa ladrillera, la cual no es continua
gracias al tipo horno que utiliza, además de que el proceso no cuenta con una dosificación de
combustible estándar y que el monóxido de carbono es un producto intermedio en la combustión.
Igualmente, los factores de emisión calculados corresponden a días y periodos de tiempo
diferentes.
Tabla 23. Comparación con los factores de emisión de la EPA.
Contaminantes
Factores de emisión EPA
(Lb contaminante/Ton
ladrillo producido)
Clasificación del
factor de
emisión EPA
AP-42
Factores de emisión
estudio
promedio ± desviación
estándar
(Lb contaminante/Ton
ladrillo producido)
CO2 300 C 230,607±10,48
CO 0,80 D 5,820±6,44
PM2.5 0,87 D 0,636±1,06 Nota. Fuente: Elaboración propia.
90
Como se muestra en la tabla 23, los factores de emisión estimados (principalmente para CO2,
y PM2,5) son similares a los presentados por la EPA. Para el caso del factor de emisión de CO
estimado por el método de balance de carbono, al comprarlo este no representa un valor cercano
al que presenta la EPA en la AP-42. Es importante tener en cuenta la clasificación de estos
factores, la cual se establece para determinar el grado de confiabilidad de los resultados. Para el
caso de la industria ladrillera la clasificación es la siguiente:
C para CO2 que representa un promedio a partir de los datos de las pruebas A, B y
C de un número razonable de instalaciones. Aunque no es evidente el sesgo, no
está claro si las instalaciones probadas representan una muestra aleatoria de la
industria. Al igual que con la calificación A, la población de la categoría fuente es
suficientemente específica para minimizar la variabilidad (EPA, 2016).
D para CO y P.M2.5 que significa que los datos están por debajo del promedio; que
el factor de emisión se desarrolla principalmente a partir de los datos de los
ensayos A, B y C de un pequeño número de instalaciones, y puede haber razones
para sospechar que estas instalaciones no representan una muestra aleatoria de la
industria. También puede haber evidencia de variabilidad dentro de la población
de origen (EPA, 2016).
Según lo anterior, el factor de emisión de CO2 estimado (230,607Lb contaminante/Ton
ladrillo producido), se clasificaría dentro de la categoría C, lo cual podría indicar que las
condiciones de la empresa ladrillera donde se llevó a cabo esta investigación cuenta con
condiciones similares a aquellas que utilizo la EPA de Estados Unidos para la estimación de los
factores de la industria ladrillera que se exponen en la AP-42. Sin embargo, dentro de esta
91
clasificación no es claro si la empresa seleccionada representa una muestra aleatoria de la
industria para el caso Colombiano.
Para el factor de emisión del PM2,5 (0,636 Lb contaminante/Ton ladrillo producido) se
clasificaría dentro de la categoría D lo cual indicaría nuevamente sospecha de que las
instalaciones donde se realizó el presente estudio no representa una muestra aleatoria de la
industria. Igualmente, al comparar el factor de emisión del CO se encontró que su valor no es
similar al reportado por la EPA, lo cual puede deberse a la diferencia en la composición del
combustible y en el proceso de combustión. Adicionalmente, los valores presentados por esta
agencia son un reflejo de las operaciones de manufactura, tecnologías y condiciones
meteorológicas locales que presenta ese país (Estados Unidos), para el caso Colombiano, estas
variables pueden ser muy diferentes. Para el caso del BC, la EPA no reporta factores de emisión
para la industria de manufactura de ladrillo en el documento AP42.
Finalmente y para comprobar el método de balance de carbono aplicado, se relacionó
nuevamente la división entre el peso molecular del carbono y el peso molecular del dióxido o
monóxido de carbono según correspondiera con el factor de emisión promedio estimado para
cada uno de los contaminantes (para el caso del BC no se tuvo en cuenta esta relación). La
sumatoria de esta relación de las especies contaminantes que se usaron dentro del balance (BC,
CO y CO2) es el resultado de la cantidad de carbono que se emite del proceso de combustión, el
cual arrojo un valor de 602.700 gC/Ton de Carbon mineral el cual es igual al porcentaje de
carbono fijo (en base seca) establecido por el análisis fisicoquímico del combustible que usa la
empresa ladrillera. Esto indica que la misma cantidad de carbono que ingresa al proceso es la
misma cantidad de carbono que sale y por tal razón el balance está bien realizado. Cabe resaltar
92
que no se tuvo en cuenta el PM2,5 dentro del balance ya que el carbono asociado a este
contaminante va representado por el black carbon.
Tabla 24. Sumatoria de carbono.
CO BC CO2 gC en una tonelada de Carbón Mineral)
22.954,1 942,7 578.803 602.700
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Con respecto al modelamiento con AERMOD tenemos los siguientes resultados gráficos para
cada uno de los contaminantes.
Para cada una de las modelaciones se ubicó el receptor discreto en la estación en Tunal, pero
debido a la cercanía con la fuente (Latitud 4,546-Longitud -74,130) no se puede observar
gráficamente la convención para este punto.
Figura 8. Concentraciones de PM2.5.
Fuente: Elaboración propia.
93
La anterior imagen muestra la dispersión del PM2.5 en el terreno, y en esta se puede observar
que la concentración máxima 5,36µg/m3se localiza en la fuente de emisión y se extiende
alrededor de 150m a la redonda de la misma.
Comparando con la norma el programa reporta 0,85µg/m3como dato máximo para 24h y para
este tiempo el nivel máximo permisible es 50µg/m3 según la resolución 610 del 24 de marzo del
2010, lo que indica que para este contaminante la ladrillera cumple con la norma.
En el reporte enviado por la empresa objeto de estudio, ésta, reporta un dato de emisión de
0,62g/s, similar al obtenido con el cálculo de emisión mencionado anteriormente en el cual se
obtuvo un valor de 0,29g/s.
Figura 9. Concentraciones de CO.
Fuente: Elaboración propia.
Se puede observar en la figura 9 al igual que el PM2.5, las concentraciones de CO máximas
(50,09µg/m3) se presentan alrededor de la fuente y la pluma de contaminación cae nuevamente
en Ciudad Bolívar.
94
Comparando con la norma el programa reporta 50,09µg/m3como dato máximo para 1h y para
este tiempo el nivel máximo permisible es 40.000µg/m3 según la resolución 610 del 24 de marzo
del 2010, lo que significa que la empresa está cumpliendo la norma.
Figura 10. Concentraciones de CO2.
Fuente: Elaboración propia.
Como se observa en la figura 10, el CO2alcanza su máxima concentración en la fuente
(2453,53µg/m3) y en la localidad de Ciudad Bolívar (2349,57µg/m
3) como se observa en los 2
anteriores contaminantes, pero a diferencia del PM2.5 la contaminación por dispersión de
contaminantes, abarca un terreno más pequeño, (5.800;-5000) m en la dirección Y y (-5000;
5000) m en X.
95
Figura 11. Concentraciones de BC.
Fuente: Elaboración propia.
En esta última figura se puede observar un comportamiento similar a la dispersión de los
anteriores contaminantes, obteniendo como concentración máxima (0,94µg/m3).
Como se mencionó anteriormente, no existen datos para comparar los resultados de este
contaminante, por lo que no se genera un análisis a partir de estos resultados.
En conclusión para desarrollo de modelo se pudo observar que la concentración de todos los
contaminantes de la pluma de la dispersión recae en la localidad 19 de Ciudad Bolívar de la
ciudad de Bogotá D.C., específicamente de las UPZs (Unidades de Planeamiento Zonal)
cercanas a la zona del proyecto (se calcula una cantidad aproximada de 50.957 habitantes), los
cuales pertenecen a la UPZ 63 (El Mochuelo) y la UPZ 68 (El Tesoro), las cuales cuentan
respectivamente con 5 barrios (1.609 habitantes) y 45 barrios (49.348 habitantes) (DANE, 2015)
y aunque ninguna de las concentraciones supera los límites admisibles permitidos, hay que
recordar que sólo se está evaluando una empresa ladrillera y que en este sector se encuentran 33
96
empresas reportadas que producen el 23% de la producción nacional. Esto hace necesario que se
replique este estudio a las diferentes ladrilleras, para así hacer la modelación total del gremio y el
posterior análisis de la zona.
97
8. Conclusiones
Se estimaron los factores de emisión en Kg de contaminante/ Tonelada de carbon mineral
para black carbon (0,94±1,26), monóxido de carbono (53,56±59,27), dióxido de carbono
(2122,27±9,53) y material particulado PM2,5 (5,84±9,78) analizando los picos de cada
uno de los contaminantes y correlacionando los eventos de BC/CO2.
El proceso de producción llevado a cabo en la empresa usa un horno Hoffman
semicontinuo para sus operaciones, el cual produce 2574,7 Ton/mesde ladrillo y quema
126,9 Ton/mes de carbón mineral como combustible.
El punto de medición de los contaminantes objetos de estudio se ubico a una distancia
aproximada de 98 m de la chimenea y un ángulo de 206,59°de la dirección norte,
teniendo en cuenta las condiciones de seguridad, la estructura del terreno, la medición de
variables meteorológicas (velocidad y dirección del viento) a través de muestreos
exploratorios y la aplicación del modelo de dispersión de contaminantes Screen 3.
Los datos de las concentraciones de cada uno de los contaminantes objetos de estudio se
obtuvieron a partir de los 12 días de muestreo con los de los equipos de medición:
Monitor Langan, Dusttrak y Aethalometro.
Los datos recolectados por los equipos de medición de contaminantes atmosféricos se
procesaron a través de la aplicación de dos filtros de información relacionados con la
selección de datos de la dirección del viento en el rango 161°-251° y el comportamiento
(picos) en la concentración de los contaminantes monitoreados.
Se determinaron las concentraciones en mg/m3 de black carbon, dióxido de carbono,
monóxido de carbono y material particulado PM2,5 del punto seleccionado a partir de la
corrección de la concentración muestreada por los equipos y la concentración de fondo
98
asociada a emisiones de otras fuentes aledañas; para posteriormente obtener los factores
de emisión a partir de los 48 eventos obtenidos de los filtros de información aplicados.
Se estimaron las emisiones en g/s para black carbon (0,04), dióxido de carbono (103,90),
monóxido de carbono (2,62) y material particulado PM2,5 (0,29) a partir de la relación de
los factores de emisión promedio de cada uno de los contaminantes por la producción
mensual de ladrillos de la empresa.
El impacto de la combustión de la ladrillera de la zona mediante el modelo de dispersión
de contaminantes Aermod no representa un riesgo ambiental para los habitantes de
Ciudad Bolívar debido a las concentraciones mínimas que el programa arrojo en esta
zona. Sin embargo, si se tiene en cuenta la totalidad del gremio del Mochuelo, la
sumatoria de estas concentraciones podrían representar un riesgo ambiental y a la salud
debido a que la pluma de estos contaminantes recae siempre en esta localidad
99
9. Recomendaciones
Los esfuerzos realizados por el Ministerio del Medio Ambiente, Coalición de Medio
Ambiente y Aire Limpio, la Cámara de Comercio de Bogotá y la Corporación Ambiental
Empresarial, para la caracterización de las emisiones de black carbon en el país son insuficientes
debido a la cantidad de producción de éste contaminante en las diferentes fuentes; es por esto,
que se recomienda la caracterización por tipo de fuente y/o actividad para este contaminante;
además de esto se debe elaborar un protocolo de medición que permita estandarizar y comparar
los resultados de cada uno de los estudios que se realicen.
Para la realización de estos estudios es indispensable tener en cuenta que el país no cuenta
con bases de datos establecidas para recopilar la información sobre la salud puntual de los
habitantes de cada localidad, sino que ésta se encuentra generalizada y además de esto, el acceso
a esta información es difícil debido a que no hay un organismo o departamento del Ministerio de
Salud y Protección Social que tenga toda la información recopilada
Se recomienda que los proyectos que involucren realizar muestreos de estos contaminantes
estén abalados por una institución universitaria o el Ministerio de Medio Ambiente y Desarrollo
Sostenible debido a que los costos son muy elevados ya que se requieren equipos de alta
precisión y filtros de medición.
Debido al volumen de datos que este estudio genera es recomendable utilizar una
programación que permita procesar los datos más ordenada y simplificadamente, con el fin de
evitar errores en los cálculos.
A partir de los resultados obtenidos del modelamiento con Aermod se recomienda replicar
este estudio a las demás ladrilleras pertenecientes al gremio industrial de ANAFALCO para así
lograr modelar el impacto real de estos contaminantes a la zona y a la población aledaña.
100
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