Termoeléctricas y el impacto sobre la calidad del aire

en Coronel

Manuel Carrasco Werner

08 de Septiembre de 2013

Introducción

• Chile tiene una necesidad creciente de generación de energía eléctrica.

• Las termoeléctricas son una alternativa económicamente atractiva para satisfacerla.

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

Introducción

Gráfico 1: Evolución de la matriz energética chilena.

Introducción• En Coronel hay 2 grandes

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

Figura 2: Central Santa María de Colbún

Metodología

Búsqueda en Google• Búsquedas preliminares de

información sobre contaminantes y funcionamiento.

• Luego, búsqueda específica sobre el caso de Coronel.

• Palabras clave usadas: “Fossil-fuel power plant”, “Termoeléctricas en Coronel”, “Municipalidad de Coronel Termoeléctricas”, “Bocamina II”, “Central Santa María”.

Web of Knowledge• Búsqueda ocupando

palabras clave en el apartado “Topic”, como “Fossil-fuel”, y “Chile”.

Metodología: Otros

• Información sobre contaminantes y perjuicios a la salud: “Air Pollution and Health”, de Holgate , Koren, Samet y Maynard.

• Gráficos de concentraciones de contaminantes: Estaciones de monitoreo del Ministerio del Medioambiente.

• Información específica sobre las termoeléctricas coronelinas no fue facilitada por las empresas.

Resultados y discusiónContaminantes Efectos

CO2 Las plantas termoeléctricas son uno de las fuentes más grandes de emisiones de CO2 a la atmósfera. Contribuye al llamado “efecto invernadero”. Hay distintos métodos para disminuir la emisión de CO2 en termoeléctricas, usando métodos biológicos para convertirlos en otras sustancias carbonadas útiles.

CO Gas producto de la combustión incompleta de los minerales. Es altamente tóxico, es incoloro e inodoro y disminuye el transporte de oxígeno en la sangre e incluso, en concentraciones altas puede tener consecuencias fatales

Tabla 1: Contaminantes de Termoeléctricas

Contaminantes EfectosÓxidos de Nitrógeno (NOx)

El NO es uno de los responsables de la aparición del llamado smog fotoquímico. Precursores de la lluvia ácida y contribuyentes al fenómeno de calentamiento global. A dosis altas puede resultar altamente dañino y causar problemas al hígado[14].

Dióxido de Azufre (SO2)

Otro causante de lluvia ácida. En humanos causa, además, distintos problemas a la salud como irritación de las vías respiratorias, conjuntivitis o ataques de asma.

MP10 y MP2,5 Compuesto por nitratos, sulfatos, hollín y cenizas con un diámetro menor a 10 o 2.5 µm. Su parte más fina es más nociva para la salud, ya que ingresa y se deposita en las vías respiratorias de menor diámetro y alvéolos pulmonares.

Plomo (Pb) Se acumula en el sistema nervioso central y puede ser especialmente dañino para el desarrollo cerebral de los niños. Puede provocar daños permanentes en las personas.

Metales pesados (Hg, Ni, V)

Productos de la quema de carbón. Generalmente desechados en los mares, entran a la cadena trófica, causando daños a los seres vivos presentes en el ecosistema.

Tabla 2: Contaminantes y sus efectos, parte 2.

Resultados y discusión

Contaminantes Carbón Fuelóleo GasPartículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno

23 25 13

Monóxido de Carbono

0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

Tabla 3: Producción de Contaminantes en centrales termoeléctricas. En miles de toneladas/año. Referencia de una central de 1000 MW

• La presencia o no de los contaminantes depende de la calidad y del combustible fósil usado por la central:

Regulación chilena

Tabla 4: Concentraciones de contaminantes permitidas para fuentes emisoras existentes, en (mg/Nm3)

*Nm3, metro cúbico en condiciones normales (N), 25°C y 1 atm.

• En 2011 se dictó un decreto que regula las emisiones de las centrales termoeléctricas en Chile. Esta consta de una norma separada en plantas existentes y por construir:

Combustible Material Particulado (MP)

Dióxido de Azufre (SO2)

Óxidos de Nitrógeno (NOx)

Sólido 50 400 500

Líquido 30 30 200

Gas n.a. n.a. 50

Regulación chilena

Tabla 5: Concentraciones de contaminantes permitidas para fuentes emisoras nuevas, en (mg/Nm3)

*Nm3, metro cúbico en condiciones normales (N), 25°C y 1 atm.

Combustible Material Particulado (MP)

Dióxido de Azufre (SO2)

Óxidos de Nitrógeno (NOx)

Sólido 30 200 200

Líquido 30 10 120

Gas n.a. n.a. 50

• También se establece un límite de emisión de mercurio (para fuentes nuevas y existentes) que es de 0,1 mg/Nm3

Estación de monitoreo Lagunillas

Gráfico 1: Concentraciones de MP10 desde enero de 2011 hasta hoy. Abcisa en unidades de .

• En el gráfico 1 se puede ver que la Estación de monitoreo de Lagunillas alcanza una concentración de 640 , excediendo casi 4 veces la norma diaria permitida. Esta se transgrede también otros días como se puede apreciar.

Estación de monitoreo Lagunillas

Gráfico 2: Concentraciones de SO2 desde enero de 2011 hasta hoy. Abcisa en unidades de ppb (partes por billón).

• Otros contaminantes se manejan en niveles normales, como el SO2. El gráfico 2 nos muestra las concentraciones diarias de SO2 en Lagunillas.

Estación de monitoreo Lagunillas

Gráfico 2: Concentraciones de SO2 desde enero de 2011 hasta hoy. Abcisa en unidades de ppb (partes por billón).

• Otros contaminantes se manejan en niveles normales, como el SO2. El gráfico 2 nos muestra las concentraciones diarias de SO2 en Lagunillas.

Dispersión de contaminantes

Figura 3: Dispersión de contaminantes de la central Bocamina

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

Conclusiones

• Las bondades económicas de las termoeléctricas contrastan con el daño ambiental que producen.

• Se debe repensar la instalación de estas en áreas populosas y también endurecer la fiscalización.

• Es posible disminuir las emisiones con distintos mecanismos, como filtros o migrando a combustibles más limpios que el carbón, como el gas o el diésel.