Análisis de alternativas y Estudio de Dispersión...

Análisis CC Ca’s Tesorer EAE-revisión del PDSE

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Análisis de alternativas y Estudio de Dispersión Atmosférica Ciclo Combinado a instalar en Ca’s Tresorer (Mallorca)

por

José Mª Baldasano Catedrático de Ingeniería Ambiental


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INDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 3 2. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS SOBRE LA TECNOLOGÍA........................ 5

2.1 Descripción de una central térmica de ciclo combinado gas-vapor y comparación con otros sistemas......................................................................................................... 5

2.1.1 Central térmica convencional (de vapor)......................................................... 5 2.1.2 Central térmica mediante turbina de gas ......................................................... 6 2.1.3 Central térmica de ciclo combinado con gas natural....................................... 7

2.2 Influencia del combustible y del sistema en las emisiones a la atmósfera ............. 8 3. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN PALMA DE MALLORCA 11

3.1 Niveles mensuales y anuales de contaminantes ................................................... 11 Palma de Mallorca .......................................................................................... 14 Castillo de Bellver .......................................................................................... 14 4. ESTUDIO DE DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA ............................................. 16

4.1 Modelo de dispersión utilizado ............................................................................ 17 4.1.1 Descripción del modelo ................................................................................. 17 4.1.2 Validación del modelo................................................................................... 19

4.2 Datos utilizados .................................................................................................... 19 4.2.1 Geográficos.................................................................................................... 19 4.2.2 Características de la emisión a la atmósfera.................................................. 20 4.2.3 Geométricos................................................................................................... 21 4.2.4 Meteorológicos .............................................................................................. 21 4.2.5 Otros datos..................................................................................................... 23

4.3 Resultados y discusión de la dispersión de los contaminantes............................. 23 5. LISTA DE IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES............................ 31

5.1 Fase de construcción............................................................................................. 31 5.2 Fase de operación ................................................................................................. 32

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................ 34


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1. INTRODUCCIÓN Se procede en este documento a realizar un análisis de alternativas sobre el sistema de generación de energía eléctrica escogido para la central de ciclo combinado con una potencia de 400 MWe a instalar en Ca’s Tresorer; de su capacidad de emisión en función del sistema y del combustible fósil utilizado; y finalmente, un estudio de evaluación de la incidencia en la calidad del aire derivado de la dispersión de los gases de combustión desde la misma. Esta central utiliza en estos momentos la mejor tecnología disponible para la producción centralizada de electricidad usando el combustible fósil más limpio, como es el gas natural. Dado el mayor rendimiento térmico-eléctrico (55%) frente a una central térmica convencional, sus necesidades de agua de refrigeración son también bastantes menores, ya que de solo son necesarios para la componente del ciclo de la turbina de gas que son únicamente del orden de 150 MWe. Con lo cual las necesidades de refrigeración son limitadas. El diseño de este sistema, permite que la turbina de gas puede trabajar de forma independiente de la turbina de vapor en función de la demanda eléctrica, factor muy importante en un contexto insular. Su localización es cercana a la ciudad de Palma de Mallorca, donde actualmente esta situada la planta de aire propanado (véase la Figura 1.1), lo que evidentemente provocara un determinado impacto visual, ya que no paisajístico dado el actual uso intensivo de dicha zona. Pero por otro lado, responde de una forma positiva al actual criterio de generación de energía eléctrica de forma distribuida cerca de los puntos de consumo, reduciéndose de esta forma también las perdidas en las líneas de transporte eléctrico.

Figura 1.1 Localización del la Central de Ciclo Combinado de Ca’s Tresorer


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Los principales posibles impactos ambientales con una mayor significancía, deberían ser:

EMISIÓN GASES DE COMBUSTIÓN: dado el combustible utilizado (GN), en la turbina de gas, necesidad de valorar la emisión de óxidos de nitrógeno NECESITA AGUA DE REFRIGERACIÓN: dada su localización, necesidad de

valorar el impacto del penacho de agua caliente, pero solo necesita refrigeración la parte correspondiente a la turbina de vapor INCREMENTO DE NIVELES DE RUIDO POR FUNCIONAMIENTO DE

EQUIPOS DE LA CENTRAL: adopción de medidas preventivas y valorar el efecto sobre los niveles de fondo ya existentes EMISIONES DE AGUAS RESIDUALES, RESIDUOS: adopción de medidas

preventivas (posibilidad de enviar a una estación depuradora de aguas residuales-EDAR) y minimización de su generación, las cantidades generadas son limitadas en cantidad, enviar a un gestor autorizado de gestión de residuos EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO: el uso de gas natural

implica el combustible fósil con menor emisión de CO2 por kWh producido

IMPACTO VISUAL: zona de alto nivel visual, necesidad de una adecuación estética del proyecto constructivo


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2. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS SOBRE LA TECNOLOGÍA A continuación se efectúa un análisis de alternativas desde la perspectiva de la tecnología que se piensa utilizar. Los sistemas tradicionales de producción intensiva de energía eléctrica eran esencialmente tres: centrales hidráulicas, centrales térmicas (carbón o fuelóleo), y centrales nucleares. En el caso de las centrales térmicas y nucleares los rendimientos energéticos son del orden del 35%. En los últimos treinta años ha habido una evolución muy fuerte en los sistemas de producción de energía eléctrica, tanto por el uso de nuevos combustibles, caso del gas natural, como por sistemas con un mayor rendimiento energético, caso de los ciclos combinados (CC) debido al uso de las turbinas de gas, con rendimientos energéticos del 55%. Los sistemas fotovoltaicos, son un sistema que se encuentra en una situación emergente, pero tiene actualmente una capacidad limitada tanto a nivel de rendimiento (entre un 15-20%) y los mayores proyectos en construcción actualmente se sitúan dimensionalmente entre 1-5 MWe, necesitando una extensión de terreno importante.

2.1 Descripción de una central térmica de ciclo combinado gas-vapor y comparación con otros sistemas

Lo que se pretenden en una central térmica de ciclo combinado gas-vapor utilizada para la producción de energía eléctrica, es aprovechar simultáneamente las características favorables de un sistema con turbina de vapor y las de una turbina de gas:

• Elasticidad del generador a gas • Rendimiento del generador a vapor

2.1.1 Central térmica convencional (de vapor) En una central térmica se usa un sistema de combustión clásico acoplado a turbinas de vapor que funciona según el siguiente proceso:

1. La energía del combustible se transforma mediante combustión en energía calorífica en una caldera.

2. La energía calorífica generada es absorbida por el fluido de trabajo, en este caso agua que se transforma en vapor a presión, convirtiéndose en energía mecánica al expansionarse en la turbina.

3. Los gases de combustión son enviados a la atmósfera después de ceder su calor al fluido de trabajo.

4. Esta energía mecánica se transforma a su vez en energía eléctrica a través de un alternador.

5. El vapor de agua una vez expandido en la turbina, se condensa en un condensador para ser devuelto de nuevo a la caldera, para empezar un nuevo ciclo.


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Los combustibles empleados en las centrales térmicas convencionales se pueden clasificar:

• Combustibles sólidos: carbones de diferentes tipos (lignito, hulla y antracita) • Combustibles líquidos: fuelóleo (FO) y gasóleo (GO) • Combustibles gaseosos: gas natural (GN) y gas de alto horno

El rendimiento energía térmica / eléctrica es del orden del 30-35 %. En la Figura 2.1 se ilustran los principales elementos.

Figura 2.1 Diagrama básico de una central térmica convencional.

2.1.2 Central térmica mediante turbina de gas En el caso de los sistemas con turbinas de gas el proceso varía sensiblemente. El fluido de trabajo que se utiliza esta formado por los propios gases de la combustión, que siguen el siguiente proceso:

1. La energía del combustible (gas) se transforma por combustión directa en energía calorífica en una cámara de combustión.

2. La energía calorífica generada se transforma a su vez en energía mecánica al expansionarse directamente los gases de combustión en una turbina de gas.

3. La energía mecánica se transforma en energía eléctrica a través d’una alternador.

4. Los gases de combustión son enviados a la atmósfera. Los combustibles utilizados pueden ser diferentes tipos de gases combustibles. Lo que tiene la ventaja que la contaminación emitida en los gases de combustión es muy limitada. Emisión mínima de SO2 y partículas, la misma se produce a nivel de trazas. El control de las condiciones de combustión genera una menor emisión de CO y COV (los antiguamente llamados inquemados). El contaminante a controlar son los óxidos de nitrógeno.


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Las turbinas de gas también se pueden clasificar respecto a si trabajan en ciclo abierto o cerrado, según los gases sean evacuados a la atmósfera o se recirculen haciéndolos pasar a un compresor a través de un intercambiador de calor. Tienen potencias unitarias que se sitúan hasta los 30 MWe. La turbina de gas es mecánicamente más sencilla que la de vapor. No exige apenas agua de refrigeración. El rendimiento energía térmica / eléctrica es del orden del 25-35 %. En la Figura 2.2 se ilustran los principales elementos.

Figura 2.2 Diagrama básico de una central térmica mediante turbina de gas.

2.1.3 Central térmica de ciclo combinado con gas natural Las centrales térmicas del tipo ciclo combinado combina los dos sistemas anteriormente descritos. Les centrales térmicas de ciclo combinado gas-vapor pretenden recuperar parte de la energía calorífica de los gases de escape de la turbina de gas para calentar el agua de alimentación de la caldera del sistema con turbina de vapor. También se pueden utilizar los gases de combustión de la turbina de gas para calentar el aire de combustión de la caldera. Pretende con el ciclo gas-vapor utilice del mejor modo posible las características favorables de los sistemas. La mayor elasticidad del turbogenerador a gas y el mayor rendimiento del turbogenerador a vapor. En la Figura 2.3 se ilustran los principales elementos. La utilización de un sistema combinado gas-vapor tiene las siguientes ventajas con respecto a un sistema más convencional como es el únicamente basado en vapor:

• Mayor rendimiento global del ciclo. • Notable reducción de los costes, del volumen y del peso. • Arranque mucho más rápido, soportando un mayor gradiente de carga.

El rendimiento energía térmica / eléctrica es del orden del 55 %.


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Figura 2.3 Diagrama básico de una central térmica de ciclo combinado

El diseño de este sistema, puede permitir que la turbina de gas puede trabajar de forma independiente de la turbina de vapor en función de la demanda eléctrica, factor muy importante en un contexto insular. Menores necesidades de refrigeración, solo para la parte de la turbina de gas, lo cual permite un sistema de refrigeración por agua o por aire. Además de tener menor tamaño físico, y de requerir menor necesidad de espacio. Otro factor por el que este sistema esta teniendo un fuerte proceso de implantación, además de las razones ya indicadas, es la posibilidad de acoplarse a un sistema de cogeneración.

2.2 Influencia del combustible y del sistema en las emisiones a la atmósfera

El uso de gas natural frente a otros combustibles fósiles presenta claras ventajas, tales como la no presencia de Azufre, lo que elimina la emisión de SO2, uno de los dos componentes que pueden generar contaminación atmosférica directa y además inducir lluvia ácida. La ausencia de emisión de partículas en suspensión por sus características como combustible y las condiciones de combustión. Lo que conlleva, a su vez, una menor emisión de CO (monóxido de carbono) y de hidrocarburos inquemados (COV's compuestos orgánicos volátiles). Sin embargo, la emisión de óxidos de nitrógeno es equivalente a la de otros combustibles fósiles. Existen básicamente tres métodos para reducir estas emisiones: a) pre-mezclas y quemadores híbridos; b) inyección de agua y vapor; y 3) uso de un sistema de reducción catalítica selectiva (SCR). El método de inyección de agua y


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vapor es el más ampliamente utilizado. Todo ello se puede apreciar claramente en la Figura 2.4. En la Figura 2.5 se puede observar la incidencia que tienen los distintos sistemas de generación de energía eléctrica en la emisión de CO2. Siendo el ciclo combinado con gas natural el que presenta el mejor factor de emisión de los sistemas que usan combustibles fósiles. En lo que respecta a las emisiones de N2O (otro gas de efecto invernadero), sus condiciones de generación en la combustión siguen la misma tendencia que las del CO, y se sitúan del orden de 1 ppmv (para un 15% de O2, seco). Recientemente, en un estudio impulsado por el IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía), que tiene por título: "Impactos Ambientales de la Producción Eléctrica", que utiliza una metodología del tipo: análisis del ciclo de vida (ACV), adoptando un sistema de ecopuntos. Los factores ambientales tenido en consideración han sido:

a) Calentamiento global b) Disminución de la capa de O3 estratosférica c) Acidificación d) Eutrofización e) Metales pesados f) Sustancias cancerígenas g) Nieblas de invierno (SO2 y PST) h) Contaminación fotoquímica i) Radiaciones ionizantes j) Residuos k) Residuos radioactivos l) Agotamiento de recursos energéticos

Se obtuvieron los siguientes resultados:

Sistema energético/ tipo de combustible

Ecopuntos

Lignito 1735 Hulla / Antracita 1398 Petróleo (fuelóleo) 1356 Gas natural (GN) 267 Nuclear 672 Fotovoltaico 461 Eólico 65 Minihidráulica 5

Los sistemas de generación basados en los combustibles fósiles computan más de 1000 puntos. En una situación intermedia se sitúan el sistema nuclear, los sistema fotovoltaicos (aunque este es dependiente del mix de generación eléctrica), y los sistemas basados en el gas natural, con 267 ecopuntos. Finalmente, se sitúan los sistemas eólico y minihidráulico, con menos de 100 ecopuntos.


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Para la producción de energía eléctrica de una forma masiva e integrada el sistema de ciclo combinado con gas natural, representa hoy día la forma ambiental más aceptable desde el punto de vista tecnológico.

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5

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20

25

30

35

NOX NMVOC CO SO2 PTS CO2 CH4 N2O

Factores de emisión por combustión (g/kWh, excepto CO2 kg/kWh)

Carbón (lignito) Fuel Oil Gas Oil Gas Natural

Figura 2.4 Influencia de los combustible en los factores de emisión de los

contaminantes atmosféricos primarios

Funcionamiento Suministro de combustible Obra CivilPlanta de ciclo combina do con gasifica-ción de carbón integrada

0,91

Planta

conven-

cional

0,82

Planta de ciclo combina do con gasifica-ción de carbón integrada

0,79

Central decombus-tibleslíquidos

0,76Turbinadegas

0,58 Producciónvapor

0,47 Planta ciclo combinado

0,38

Alemania0,2 Zonas

cercanas al ecuador

0,10,025 0,020 0,004

Plantaconven-cional 1)

1,04

300 kW

potencia nominal

Centro integrado:

1300 MW

Reactor tipo

agua apresión

Promedio

sobre 37 plantas (desde 10

hasta 3000 kW de

potencia nominal)

Centrointegrado:cercano

costa

20 MW

Central

fluvial

Carbón vegetal Carbón mineral

Fuel

pesadoGas natural

Fotovoltaica Energía

nuclear

Energía

eólica

Energía

hidraulica

Rendimiento central

40% 46% 43% 45% 44% 35% 44% 54%Aprovechamiento ( h/a )

1000 2000 7000 2800 6000

Emisiones específicas de CO2 en diferentes plantas de energía y suministradores en kg CO2/kWh

Factores de emisión específicos de combustibles fósiles en kg CO2 por GJ:

Carbón vegetal 111,1 Carbón mineral 91,7 Fuel pesado 83,4 Gas natural 52,8

Fuentes: a) Modelo global de emisionesde sistemas integrados (GEMIS) Versión 2.0.del Ministerio del Land de Hesse de Medio Ambiente, Energía y AsuntosFederales/ Darmstadt, Freiburg, Kassel, Berlín, Octubre 1992

b) Según G. Hagedorn, Consumo acumulado de Energía en plantas de fotovoltajey energía eólica.

1) con depuración de gases de emisión

Figura 2.5 Influencia de los combustibles y sistemas en la emisión de dióxido de carbono (gas de efecto invernadero)


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3. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN PALMA DE MALLORCA

3.1 Niveles mensuales y anuales de contaminantes

Para la determinación de la calidad del aire en Palma de Mallorca, se han analizado los datos de los años 2002 y 2003 correspondientes a las estaciones 07040002 y 07040003. La estación 07040002 se encuentra ubicada en la ciudad de Palma, con una latitud 393421N, una longitud 023929E y una altura sobre el nivel del mar de 23 m (véase la Figura 3.1). La estación 07040003 se localiza en el Castillo de Bellver (latitud 393350N, longitud 023722E, 117 m de altitud), dicha estación se ubica en la calle Gabriel Alomar i Villalonga Ambas estaciones pertenecen a la red de calidad del aire del Gobierno Balear. Los niveles mensuales de contaminantes durante el periodo 2002-2003 se han representado en las Figuras 3.2 y 3.3.

Figura 3.1 Estación de medida situada en el centro de Palma de Mallorca (c/ Foners-Avenidas), código 07040002.


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Figura 3.2 Valores medios mensuales de contaminantes en la estación de calidad del aire de Palma (07040002).

Figura 3.3 Valores medios mensuales de contaminantes en la estación del Castillo de Bellver (07040003).

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Junio 20

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Julio

2002

Agosto 20

02

Septie

mbre 2002

Octubre 2002

Noviembre 20

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Diciembre 2002

Enero 20

03

Febrero 20

03

Marzo 20

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Abril 20

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Mayo 20

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Junio 20

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Agosto 20

03

Septie

mbre 2003

Octubre 2003

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Diciembre 2003

NO

, NO

2, O

3, P

ST, T

OL

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HC

, SO

2, C

O, B

EN, X

IL

NO (ug/m3) NO2 (ug/m3) O3 (ug/m3) PST (ug/m3) TOL (ug/m3)HC(mg/m3) SO2 (ug/m3) CO (mg/m3) BEN (ug/m3) XIL (ug/m3)

0

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mbre 2002

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Febrero 20

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Marzo 20

03

Abril 20

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Mayo 20

03

Junio 20

03

Julio

2003

Agosto 20

03

Septie

mbre 2003

Octubre 2003

Noviembre 20

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Diciembre 2003

NO

, NO

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3, P

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, TO

L

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HC

, SO

2, C

O, B

EN, X

IL

NO (ug/m3) NO2 (ug/m3) O3 (ug/m3) PM10 (ug/m3) TOL (ug/m3)HC(mg/m3) SO2 (ug/m3) CO (mg/m3) BEN (ug/m3) XIL (ug/m3)


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En las Figuras 3.2 y 3.3 se observan los ciclos anuales característicos de determinados contaminantes, tales como los máximos de ozono durante los meses de verano, que coinciden con los niveles más bajos de óxidos de nitrógeno (NOx: NO+NO2) y de hidrocarburos (HC-COV). Ambos compuestos son precursores de la formación de ozono fotoquímico y de ahí que sus ciclos anuales tengan un comportamiento inverso; dichos precursores presentan valores máximos durante los meses de invierno. El ciclo anual de partículas se encuentra asociado al ciclo de ozono, presentando valores altos igualmente en primavera como consecuencia de las intrusiones de material particulado natural de origen sahariano. Cabe reseñar especialmente los niveles medidos en Palma en diciembre de 2002 de diversos contaminantes: óxidos de nitrógeno (158 µg/m3), hidrocarburos totales (14.3 mg/m3), xileno (13.6 µg/m3), benceno (3.6 µg/m3) y tolueno (20.3 µg/m3), que suponen valores por encima del 50% respecto a la media anual de los años 2002-2003, que se recoge en la Tabla 3.1 para ambas estaciones. La explicación es que estos meses (noviembre y diciembre del año 2002) se realizaron obras en las calles donde está ubicada la estación y se uso maquinaria pesada. Otra factor observable es el incremento de partículas en verano de 2003, muy elevado, que se corresponde a demoliciones de edificios que se realizaron en el barrio (Gerreria) junto a la estación de Foners, además de la influencia de intrusiones saharianas (menor), que puede observarse mejor en la estación de Bellver. Ambos factores de carácter circunstancial y local por razones de obras, no tienen un carácter crónico, y fuerzan los valores medios al alza, especialmente en el caso de series cortas. Tabla 3.1 Valores medios anuales para los contaminantes medidos en Palma de Mallorca y Castillo de Bellver, periodo 2002-2003. Palma de Mallorca Castillo de Bellver

Media 2002

Media 2003

Media 02-03

Media 2002

Media 2003

Media02-03

NO µg/m3) 34.5 29.1 31.8 2.7 2.5 2.6 NO2 µg/m3) 53.6 46.6 50.1 14.0 14.2 14.1 NOx µg/m3) 88.1 75.7 81.9 16.8 16.7 16.7 O3 (µg/m3) 39.0 36.1 37.6 71.3 67.1 69.2 PST (Palma) y PM10 (Bellver) (µg/m3) 38.9 40.0 39.5 20.1 20.7 20.4 Tolueno (µg/m3) 10.17 12.23 11.62 1.77 1.96 1.86 Hidrocarburos (mg/m3) 8.7 4.5 5.7 - - - SO2 (µg/m3) 3.4 1.6 2.5 3.2 2.6 2.9 CO (mg/m3) 0.29 0.25 0.27 0.19 0.28 0.24 Benceno (µg/m3) 1.54 2.21 2.01 0.41 0.40 0.41 Xileno (µg/m3) 6.00 7.63 7.15 1.18 1.12 1.15 Ruido (dbA) 70.7 68.8 69.7 - - - Temperatura (ºC) - - - - 23.1 23.1


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Comparación con los valores establecidos en la legislación Europea. La actual legislación española en calidad del aire procede de la transposición de diferentes directivas europeas. La Directiva 1996/62/CE sobre la Evaluación y Gestión de la Calidad del Aire Ambiente, en su Anexo I, indica que los contaminantes que deben considerarse a la hora de evaluar la contaminación atmosférica son el dióxido de azufre (SO2), los óxidos de nitrógeno (NOx), la materia particulada (MP), plomo (Pb), monóxido de carbono (CO), benceno, hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), cadmio, arsénico, níquel y mercurio. El desarrollo de la mencionada directiva madre a llevado a las Directivas 1999/30/CE [SO2, NOx, MP y Pb], 2000/69/CE [CO y benceno], y 2002/3/CE [O3 en aire ambiente] que entrarán en efecto según diversos plazos progresivos hasta el año 2010. En la Tabla 3.2 se resumen brevemente los contaminantes para los cuales la legislación establece valores medios anuales y que, por tanto, pueden compararse con los valores disponibles para la estación de Palma. El periodo de medida estudiado (únicamente dos años) no permite establecer tendencias en los niveles medios anuales de calidad de aire a partir de los datos de la estación de Palma y el Castillo de Bellver, pero sí nos permiten realizar una evaluación de la situación actual. Tabla 3.2 Valores anuales de calidad del aire establecidos en la legislación vigente y medidos en la estación de Palma y Castillo de Bellver (valores en µg/m3).

Palma de Mallorca

Valores límites anuales establecidos en la

legislación europea (µg/m3)

Media anual 2002

Media anual 2003

Dióxido de azufre (SO2) 20 (UP ecosistemas)

(19.7.2001) 3.4 1.6

Óxidos de nitrógeno (NOx)

40 (UP salud); (1.1.2010)

30 (UP vegetación) (19.7.2001)

88.1 75.7

Materia Particulada (PM10) 40 (1.1.2005) 20 (1.1.2010)

38.9 PST (31.1 PM10)

40.0 (32.0 PM10)

Benceno (C6H6) 5 (1.1.2010) 1.54 2.21 Castillo de Bellver

Dióxido de azufre (SO2) 20 (UP ecosistemas)

(19.7.2001) 3.2 2.6

Óxidos de nitrógeno (NOx)

40 (UP salud) (1.1.2010)

30 (UP vegetación) (19.7.2001)

16.8 16.7

Materia Particulada (PM10) 40 (1.1.2005) 20 (1.1.2010) 20.1 20.7

Benceno (C6H6) 5 (1.1.2010) 0.41 0.40 Los valores indicados por la legislación para material particulado se refieren a material particulado de tamaño inferior a 10 µm (PM10). A pesar de que la estación de Palma mide partículas en suspensión totales, la literatura científica permite establecer unas


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relaciones PM10/PST en torno a 0.8 para el Mediterráneo Occidental. Los valores de material particulado registrado en la estación del Castillo de Bellver se proporcionan directamente en PM10. Los principales problemas se derivan de los niveles de NOx y material particulado en aire ambiente. En la estación de Palma, los niveles medios anuales de 30 µg/m3 como umbral de protección a la vegetación (UPV) y 40 µg/m3establecidos como umbral de protección a la salud (UPS) son superados en el periodo 2002-2003 por un factor de 2. Los valores de NOx en el Castillo de Bellver se encuentran en torno a 17 �g/m3, por debajo del valor establecido por la legislación. Respecto al material particulado (PM10), la legislación marca unos umbrales de 40 µg/m3 a alcanzar en el año 2005, siendo este objetivo más restrictivo (20 µg/m3) en el año 2010. Si consideramos para la estación de Palma un ratio PM10/PST ≈ 0.8 comentado anteriormente, los niveles objetivo para el año 2005 no se alcanzarían tanto para el año 2002 y 2003 (31.1 µg/m3 y 32.0 µg/m3, respectivamente). Sin embargo, estos niveles no cumplirían con la legislación establecida para el año 2010. En el caso del Castillo de Bellver, las medias anuales de PM10 suponen unos valores de 20.1 y 20.7 µg/m3 para los años 2002 y 2003, con lo cual se encontrarían en los valores umbral establecidos por la legislación para el año 2010. Los niveles de dióxido de azufre registrados en la estación de Palma y Castillo de Bellver han experimentado una notable mejora durante el periodo 2002-2003, pasando de 3.4 µg/m3 en el año 2002 a 1.6 µg/m3 como media anual del año 2003 en Palma, y de 3.2 a 2.6 µg/m3 en el Castillo de Bellver. Dichos valores se encuentran alejados del valor más restrictivo establecido por la legislación para la protección de los ecosistemas (20 µg/m3). Igualmente, los valores de inmisión de benceno en Palma (1.54 µg/m3 y 2.21 µg/m3 para los años 2002 y 2003, respectivamente) y Castillo de Bellver (0.41 y 0.40 µg/m3) se encuentran alejados del umbral de 5 µg/m3 establecidos por la directiva 2000/69/CE.


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4. ESTUDIO DE DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA

El objeto del presente estudio de dispersión atmosférica responde a la localización de un ciclo combinado de 400 MWe en Ca’s Tresorer (Mallorca).

Para tal fin se utilizará un modelo de dispersión atmosférica de tipo climatológico, para emisiones desde chimeneas, teniendo en consideración principalmente una perspectiva local, que tiene como objeto poder efectuar un estudio sobre los posibles impactos de contaminación atmosférica de carácter crónico. Permitiendo el cálculo de las concentraciones a nivel del suelo (concentraciones de inmisión). Se tendrán en consideración los niveles de fondo existentes en la zona. Una vez los contaminantes son emitidos a la atmósfera, las vías de transporte y dispersión varían dependiendo de las fuentes y la zona de emisión, de las condiciones meteorológicas existentes y de los contaminantes que intervengan. Los modelos de dispersión dependen también, en gran medida, de las condiciones ambientales, pero también del objeto y objetivo estudiado. La contaminación atmosférica viene afectada por diversos factores, tales como:

- condiciones meteorológicas (especialmente velocidad y dirección del viento, y estabilidad atmosférica),

- factores geográficos locales y regionales, y

- fuentes de contaminación (por ejemplo un punto fijo, como una chimenea, o un

número difuso de fuentes como vehículos y disolventes). Durante la dispersión de los contaminantes tienen lugar una gran cantidad de cambios. Puede haber dilución, como consecuencia de la mezcla con el aire. Puede darse separación o acumulación de contaminantes, sobre la base de sus propias características físicas. Pueden tener lugar reacciones químicas, que descomponen el contaminante o lo convierten en un nuevo compuesto. Algunos contaminantes pueden, incluso, ser eliminados por deposición (por ejemplo, por efecto de la gravedad, por acción de la lluvia o por intervención de plantas y otros agentes obstructores). Muchos contaminantes muestran, como consecuencia, patrones de dispersión complejos, especialmente en entornos tales como ciudades y zonas urbanas, donde existe gran número de fuentes diferentes de emisión e importantes variaciones en las condiciones medioambientales. Este conjunto de factores implica que sea complicado modelizar la concentración de un contaminante y su tendencia, para poder predecir niveles de exposición a los seres humanos y a la vegetación. En consecuencia de todo ello, en este pre-estudio de evaluación ambiental estratégica, la dispersión de los contaminantes emitidos por la instalación proyectada, se ha centrado en el estudio de la dispersión de las emisiones de los gases de combustión, de lejos la emisión más importante de la instalación proyectada, esencialmente desde una perspectiva climatológica, que nos debería permitir: cuantificar y valorar los efectos potenciales de tipo crónico que estas emisiones podrían tener.


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4.1 Modelo de dispersión utilizado

El modelo de dispersión utilizado en este estudio es uno de los que integran el sistema informático IMPACT-2000. Este sistema informático está diseñado para servir de ayuda a la toma de decisiones para la selección en la ubicación de una instalación con chimenea (centrales térmicas, fábricas de cemento, incineradoras, etc.), atendiendo al criterio medioambiental y, en concreto, al impacto por contaminación atmosférica que ésta puede ocasionar. El estudio se ha centrado en el carácter crónico de la contaminación que puede afectar a la zona de interés, por lo que el modelo utilizado es un modelo de dispersión atmosférica de tipo climatológico. Este modelo estima la concentración media de contaminante más probable en base mensual, trimestral o anual, según un modelo de dispersión gaussiano, teniendo en cuenta la topografía. El radio de acción con resultados fiables para este tipo de modelos a partir del punto emisor, se sitúa entre los 10 - 15 kilómetros. En este estudio se ha escogido un radio de 15 km, al objeto de asegurarse claramente la zona de influencia.

4.1.1 Descripción del modelo Como se ha dicho, este modelo se basa en un modelo de penacho gaussiano, que calcula las concentraciones de inmisión en los puntos de la zona escogida. Estas concentraciones corresponden a medias sobre un largo período y se pueden tomar como estimaciones de los futuros valores de estas medias. La expresión básica del penacho gaussiano climatológico que se ha usado, es la siguiente (Seinfeld, 1998; Hanna et al., 1982):

donde: C(r,i,z) = concentración de contaminante en un punto situado en el sector i,

a r km de la fuente, y a una altura z sobre la superficie del terreno. Q = caudal de contaminante emitido por la fuente. u(j) = velocidad media de la clase de viento j. H(r,k) = altura del eje del penacho sobre el punto en el que se calcula la

concentración. Depende de la distancia r y de la categoría de dispersión k.

σz(r,k) = es el llamado parámetro de dispersión, que actúa como la desviación estándar de la distribución gaussiana según el eje vertical. Este parámetro aumenta con la distancia a la fuente r, y depende de la categoría de dispersión de Pasquill-Gifford k (que es una manera de caracterizar el estado turbulento de la atmósfera).

F(i,j,k) = es la ya comentada matriz de dispersión correspondiente al punto en el que se efectúa la emisión.

∑∑ )k)(r,( 2

)k)H(r,+(z - + )k)(r,( 2)k)H(r,-(z -

u(j) k)(r,k)j,8,+(i F

rQ 32 = z)i,(r, C 2

z

2

2z

2

z

n

1=j

n

1=k3

1/2 jk

σσσπexpexp


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Además, el modelo de penacho gaussiano aquí considerado permite tener en cuenta la topografía del terreno, mediante una opción incluida en el sistema (Bunt, 1979). Esta consiste en lo siguiente: si la categoría de dispersión es inestable o neutra (A, B, C ó D), se considera que el penacho sigue las irregularidades topográficas manteniendo la misma altura sobre el terreno (a efectos de cálculo, es como si el terreno fuera llano); si la categoría de dispersión es estable (E ó F), el penacho mantiene el nivel en el que se ha emitido, salvo que en su trayectoria se encuentre con una montaña. En este caso, se hace aproximar el penacho a la montaña hasta que la altura sobre el nivel del suelo es de 10 m y comienza a remontarla. Mientras se produce este ascenso forzado, el penacho pierde masa a razón de un 25% cada 100 m de ascenso. Así, puede ocurrir que el penacho llegue a desaparecer, o que continúe su camino con menos cantidad de contaminante. Se incluye también el cálculo de sobreelevación de los penachos (esto es, H(r,k)) mediante las fórmulas de Briggs (1969-1975). Se consideran mecanismos de deposición o decaimiento dependiendo del contaminante. Así, para las partículas, se considera su deposición seca según una distribución granulométrica típica de la salida de un filtro de mangas: partículas ≤ 1 µm (98%) con diámetro medio característico de 1 µm, y partículas >1 µm (2%) con diámetro medio característico de 5 µm. Para el SO2, que tiene una reactividad química lenta, se considera un decaimiento según una reacción química de primer orden. Para otros gases altamente reactivos como HCl o NOx, dada su compleja reactividad química, no se considera ningún factor de desaparición, con lo que los resultados de dispersión obtenidos por el modelo han de ser tomados como conservativos (escenario de peor caso). De esta forma, estos gases se tratan como contaminantes no reactivos sin deposición. Los datos necesarios de este modelo (aparte de la matriz de dispersión) son los que figuran en la Tabla 4.1, cuyos valores se refieren al caso estudiado para la dispersión anual. Tabla 4.1. Datos del módulo de dispersión de tipo climatológico

PARAMETROS DE EMISION: Tipo de contaminante (1=SO2, 2=Part., 3=otro) Concentración de contaminante, mg/Nm3 Caudal volumétrico, m3/h Temperatura gases de salida, C Temperatura aire ambiente, C

PARAMETROS GEOMETRICOS:

Diámetro de chimenea, m Altura de chimenea, m Altura de cálculo de las concentraciones, m

Los resultados obtenidos mediante la aplicación de este modelo se representan mediante un mapa de concentraciones superpuesto al topográfico de la zona en tres dimensiones, asignando un color a cada celda según la concentración calculada en sus cuatro vértices. De este modo, aunque no se presentan los resultados de la forma clásica (líneas de isoconcentraciones), los contornos de los distintos niveles de concentración pueden apreciarse bien para un tamaño de celda suficientemente pequeño, como es el caso que nos ocupa con una resolución espacial de celda de 0.2 km.


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4.1.2 Validación del modelo Se han realizado una serie de simulaciones de casos reales para comparar los resultados del paquete con los valores observados correspondientes (Baldasano et al., 1990). En particular, para validar el modelo climatológico utilizado se ha simulado, para diferentes períodos de tiempo, la dispersión alrededor de varias centrales térmicas, con orografías diferentes. Los resultados obtenidos son aceptables si se escoge adecuadamente el valor del parámetro de dispersión σz. En conjunto, el 85% de los resultados se desvían en menos de un factor 10 respecto al valor real, y de ellos, un 30% en menos de un factor 2. En el campo de la simulación de la dispersión de contaminantes en la atmósfera, estos resultados pueden considerarse correctos. Otros estudios de validación de modelos de penacho gaussiano confirman estos resultados (Nieuwstadt, 1980). Además, puede decirse que cuanto mayor es el período de tiempo simulado, mejores son los resultados del modelo. Así, Nieuwstadt halló que, para simulaciones horarias los resultados estaban en un factor que oscilaba entre 4 y 10 respecto a los valores reales. Cuando la simulación se efectuaba sobre medias anuales, éstos se hallaban prácticamente dentro de un factor 2. En general, este tipo de modelo tiene cierta tendencia a subestimar las concentraciones de inmisión. Esto puede explicarse por el hecho de que se comparan resultados calculados mediante el modelo con observaciones experimentales que incluyen contaminación adicional no debida exclusivamente a la chimenea emisora (en general de origen difuso y no de tipo puntual), y que representa una contribución de fondo por múltiples fuentes emisoras menores difícil de evaluar.

4.2 Datos utilizados

4.2.1 Geográficos Para conocer la distribución de las concentraciones de inmisión de los contaminantes atmosféricos emitidos, el paquete IMPACT-2000 utiliza un modelo digital del terreno (MDT), que permite integrar la influencia de la orografía en los cálculos de la dispersión de los gases. La Figura 4.1 muestra la topografía de la zona de estudio con la localización del CC en el modelo digital obtenido. El tamaño de celda empleado es de 0.2x0.2 km2. Los datos que definen el área de estudio empleada mediante ese modelo digital han sido los que se señalan a continuación: cuadrado de 30 x 30 km2, centrado en el CC, con las siguientes coordenadas UTM: X= 473.25 km, Y= 4380.4 km (huso 30).


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Figura 4.1 Representación tridimensional de la zona y de la topografía del área de

estudio. El CC está situada en el centro (punto rojo).

4.2.2 Características de la emisión a la atmósfera

Se han utilizado como referencia el valor límite de emisión legalmente establecidos (RD 430/2004 que ha transpuesto la directiva 2001/80/CE sobre grandes centros de combustión) , que representa una concentración de emisión superior a las de diseño y operación para los óxidos de nitrógeno (NOx), y en consecuencia penalizan por exceso, al alza (escenario de trabajo de pero caso), las concentraciones de inmisión estimadas, a excepción de SO2 y Partículas para los cuales se ha tomado su valor de emisión esperado:

Parámetro Valor Temperatura de gases de escape a plena carga (K) 377 Caudal de los gases de combustión (Nm3/s) 518 Concentración de emisión NOx (mg/Nm3) 50 Concentración de emisión SO2 (mg/Nm3) 4 Concentración de emisión PST (mg/Nm3) 6 Concentración de emisión CO (mg/Nm3) 45 Concentración de emisión COV's (mg/Nm3) 10


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Frente a este patrón de emisión, este estudio se ha centrado en las emisiones de NOx, ya que son las que potencialmente podrían presentar problemas.

4.2.3 Geométricos Los datos geométricos utilizados son:

- Diámetro interior equivalente: 6.5 m - Altura de la chimenea: se ha realizado un análisis de alternativas con

respecto a la altura de la chimenea, variando su altura a cuatro valores: 30, 40, 50 y 60 m.

4.2.4 Meteorológicos Se ha dispuesto de las series históricas de datos de la estación meteorológica del aeropuerto de Son San Juan, procedente del Instituto Nacional de Meteorología (véase la Figura 4.2). Los datos disponibles en dicha estación meteorológica de tipo completa cubre el periodo 1976-88, con una cobertura del 99% de datos disponibles.

Rosa de vientos. Direcciones

0%5%

10%15%20%

NNNE

NE

ENE

E

ESE

SESSE

SSSW

SW

WSW

W

WNW

NWNNW


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Rosa de Vi e nt os. Fr e c ue nc i a s v e l oc i da d ( m/ s)

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW

v > 9.5

6.5-9.5

4.5-6.5

2.5-4.5

0.5-2.5

v < 0.5

Figura 4.2 Rosa anual de vientos de la estación meteorológica del aeropuerto

de Son San Juan. La estación meteorológica del aeropuerto de Son San Juan presenta claramente dos direcciones de viento predominantes: SW y E-ENE, donde se dan las velocidades del viento más altas, señalar que esta estación presenta también un porcentaje significativo de calma del orden del 38%. El modelo de dispersión gaussiano climatológico utilizado necesita lo que se conoce como matriz de dispersión. A diferencia de la rosa de vientos, que nos da las frecuencias relativas de simultaneidad de dirección y velocidad del viento, la matriz de dispersión considera también la categoría de dispersión atmosférica de Pasquill-Gifford (A= muy inestable; B= inestable; C= ligeramente inestable; D= neutra; E= ligeramente estable; F= muy estable). Se entiende por atmósfera estable, aquella que se opone a los movimientos verticales del aire; se entiende por atmósfera inestable, aquella que favorece los movimientos verticales del aire; y finalmente se entiende por atmósfera neutra, aquella que ni favorece pero tampoco impide los movimientos del aire. Las distintas categorías de la capacidad dispersiva de la atmósfera pueden determinarse en función de la radiación solar y de la velocidad del viento. Todos los datos necesarios están incluidos en la series históricas de los datos considerados. No obstante, la matriz de dispersión debería calcularse a partir de una larga serie de datos meteorológicos, preferentemente tomados en la localización donde se pretende realizar la emisión. Pocas veces es esto posible, por lo que se recurre a los datos de la estación meteorológica más cercana, o mejor aún, a un algoritmo de interpolación de datos de varias estaciones para obtener una estimación a los datos reales del punto. Ambas posibilidades están permitidas en el sistema informático IMPACT-2000. El algoritmo mencionado —basado en COMPLEX (Strimaitis, D. G. et al., 1983) que no realiza una simple interpolación, sino que además impone que el campo de vientos no tenga divergencia (lo que equivale de hecho a admitir que el aire es incompresible, al menos en la capa fronteriza), con el objetivo de conseguir un campo consistente con el terreno. Es decir, que se ajuste a la orografía del lugar de la localización (Bunt,1979). Entonces, aplicando dicho algoritmo a las series de datos disponibles, se ha generado una serie histórica en el punto del emplazamiento.


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4.2.5 Otros datos Las concentraciones de inmisión calculadas están referidas a 2 m de altura sobre el nivel del terreno.

4.3 Resultados y discusión de la dispersión de los contaminantes

A partir de los datos indicados, se han obtenido los resultados y mapas con la distribución de concentraciones medias anuales más probables, correspondientes a una base anual (a 2 m sobre el nivel del suelo). Los campos de concentraciones de los contaminantes estudiados aparecen representados, gráficamente, en las Figuras 4.3, 4.4 y 4.5, sobre la zona de estudio, para cada uno de los puntos de la retícula. En todas estas figuras (Figura 4.3), para mantener la capacidad de comparación, entre las distintas figuras, y poder efectuar una comparación correcta entre las distintas opciones, se ha mantenido una escala igual para cada una de las figuras, definida dicha escala por el valor máximo 10 µg/m3, que es el valor de fondo para este contaminante en España, de acuerdo a los datos de la la red EMEP, caso de los óxidos de nitrógeno. La distribución del campo de concentraciones, lógicamente salvo su orden de magnitud, es similar al campo calculado con la concentración media de emisión. Para evaluar la aportación de las emisiones a los valores de inmisión medidos en la región, se ha procedido a compararlas las concentraciones calculadas por el modelo (véase la Tabla 4.2).

Tabla 4.2 Comparación entre el rango de los valores de inmisión media anual estimados, los valores medidos de inmisión, y los límites legales de criterios de calidad del aire (actuales y futuros) definidos en las directivas de la UE.

Contaminante Rango

concentraciones calculadas

Inmisión medida Palma de Mallorca

2002-2003

Inmisión medida Castillo de Bellver

2002-2003

Criterio calidad

NOx (µg/m3)

0 – 6.5 81.9

16.7 Media anual

40 (salud) 2010 30 (vegetación) 2001

SO2

(µg/m3) 0 - 0.3 2.5

2.9

Media anual 20 (vegetación)

2001

PST (µg/m3)

0- 0.7 39.5

20.4 Media anual 40 (2005) 20 (2010)

CO (mg/m3)

0 – 0.006 0.27

0.24 Valor límite 8 horas para la

protección de la salud humana10 (2005)

COV (µg/m3)

0 – 1.3 5.7

Valor límite anual para la protección de la salud

humana-Benceno 5 (2010)


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En las figuras se observa la importancia que tiene la distribución de direcciones en la dispersión de contaminantes. Como ya se ha comentado, la rosa de vientos, elaborada a partir de los datos meteorológicos, presenta una clara orientación a lo largo de la línea definida por las direcciones SW y E-ENE. En correspondencia, la dispersión de contaminantes, que se realiza en estas condiciones meteorológicas, presenta un patrón de distribución claramente orientado a lo largo del eje definido por estos sectores de la rosa de vientos. En todos los casos, las áreas que reciben mayor impacto están situadas a sotaviento de la dirección E-ENE, impactando el penacho en las partes altas de Sierra Burguesa. Con respecto a la otra dirección dominante a sotaviento de la dirección SW el penacho impactaría en el Puig de Sa Comuna, pero con una significativa de mucha menor intensidad. Observar también, que sobre la principal zona urbana de Palma de Mallorca, la contribución a la inmisión, y en consecuencia al deterioro de la calidad del aire es esencialmente nula. Hay que recordar que se trata de las concentraciones de contaminantes en el aire como consecuencia de la instalación proyectada, que se sumarían a las concentraciones de fondo ya existentes. Asimismo, que en los cálculos de dispersión de NOx, CO y COV la opción de desaparición de contaminante por reacción química no se ha considerado, con lo que la concentración en el aire aparece incrementada (hipótesis de trabajo conservadora). Se ha considerado la opción reactiva para el SO2 y de deposición para las PST. Tomando el caso de los NOx, que es el que presentan un valor relativo mayor, los resultados obtenidos presentan la siguiente distribución de valores:

Concentración (µg/m3) Porcentaje (%)

2.0 – 6.5 2.1

1 - 2 4.1

< 1.0 < 93.8

< 0.5 < 88.8

< 0.25 < 78.7

Se puede observar que el 93.8% del campo de concentraciones de inmisión calculado presenta una concentración inferior a 1 µg/m3, y que el 88.8% inferior a 0.5 µg/m3, solo un 2.1% presenta concentraciones entre 2-6,5 µg/m3. Estos porcentajes son también esencialmente semejantes en el caso de los otros contaminantes considerados.


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Como puede observarse, las concentraciones medias anuales calculadas debidas a la instalación proyectada, son mínimas en el caso del SO2, PST, CO y COV, y puntuales en una determinada zona en el caso de NOx. NOx: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 6.5 µg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan alrededor de 17 µg/m3, en la zona del Castillo de Bellver. Dada la limitada zona territorial de afectación, se considera que la carga adicional que representa esta nueva potencial emisión como asimilable, se valora este impacto ambiental como compatible, pero precisa de prácticas protectoras o correctoras: quemadores de baja emisión de NOx con inyección de agua (véase la Figura 4.3 y 4.4). La influencia de la altura de la chimenea entre 30 y 60 m no es determinante (véase la Figura 4.3). Esto es importante, debido al impacto visual de la chimenea en función de su altura. Se ha estudiado también, la dispersión funcionando únicamente la turbina de gas, con un altura de 35 m, la concentración media anual máxima estimada, sería de 2 µg/m3, en la misma zona. Ello es debido al impulso del penacho por flotabilidad dada la temperatura de emisión diferente, bastante más elevada. SO2: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 0,3 µg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan entorno a 2-3 µg/m3. Se considera que la carga adicional que representa esta nueva potencial emisión como mínima y asimilable, se valora este impacto ambiental como compatible y no precisa de prácticas protectoras o correctoras adicionales (véase la Figura 4.5). PST: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 0,7 µg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan entorno a 20 µg/m3, en la zona del Castillo de Bellver. Se considera que la carga adicional que representa esta nueva potencial emisión como mínima y asimilable, se valora este impacto ambiental como compatible y no precisa de prácticas protectoras o correctoras adicionales (véase la Figura 4.5). CO: La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 0.006 mg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan entorno a 0.27 mg/m3. Los nuevos valores seguirán estando en el orden de magnitud de los niveles típicos de fondo naturales en toda la zona de influencia de la instalación proyectada. Se considera que la carga adicional que representa esta nueva potencial emisión es mínima y asimilable, y se valora este impacto ambiental como compatible, sin precisar de prácticas protectoras o correctoras adicionales (véase la Figura 4.5). COV's (compuestos orgánicos volátiles): La concentración media anual máxima estimada, por la nueva emisión, es de 1.3 µg/m3, sobre unos valores de fondo que se sitúan entorno a 5.7 µg/m3. Se considera que la carga adicional que representa esta nueva potencial emisión es asimilable, y se valora este impacto ambiental como


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compatible, pero precisa de prácticas protectoras o correctoras de control de las condiciones de combustión (véase la Figura 4.5).

altura de la chimenea: 30 m



27



Figura 4.3 Mapa con el campo de concentraciones anuales simuladas de inmisión del contaminante NOx (valor máximo 6.5 µg/m3, criterio calidad del aire de desarrollo de la

Directiva 1999/30/CE para un período anual de 30 µg/m3 para la protección de la vegetación).


28


Figura 4.4 Mapa con el campo de concentraciones anuales simuladas de inmisión de NOx (valor máximo 2 µg/m3), funcionando solamente la turbina de gas


29

SO2, altura de la chimenea: 30 m

Partículas, altura de la chimenea: 30 m


30

CO, altura de la chimenea: 30 m

COV, altura de la chimenea: 30 m

Figura 4.5 Mapa con el campo de concentraciones anuales simuladas de inmisión de SO2 (valor máximo 0.3 µg/m3), Partículas (valor máximo 0.7 µg/m3), CO (valor

máximo 6 µg/m3) y COV (valor máximo 1.3 µg/m3)


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5. LISTA DE IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES En este apartado se enumeran los posibles efectos potenciales, sobre el medio ambiente, en lo referente a la calidad del aire, que pueden tener lugar en la realización del proyecto, tanto en las fases de apertura como en las de operación (véase la tabla 5.1).

Tabla 5.1 Matriz de identificación de los impactos ambientales potenciales, referente a la calidad del aire

Impactos potenciales principales por emisiones a la atmósfera

Fase de construcción

Emisión de partículas en suspensión por movimiento de tierras:

• excavadoras • carga y descarga de camiones

Emisión de partículas desde los caminos y zonas no pavimentadas Emisión de gases de combustión directa por circulación de camiones y maquinaria

Fase de operación Emisión de los gases de combustión de gas natural

5.1 Fase de construcción

Se trata de las clásicas emisiones a la atmósfera, esencialmente de partículas en suspensión, derivadas de una actividad de construcción de una instalación industrial por movimiento de tierras, desbroces, procesos de cimentación y levantamiento de naves e instalaciones de proceso. Las actividades de movimientos de tierras, derivadas del proyecto, producirán un impacto en la calidad del aire, aunque solo durante el primer período de esta fase de construcción:

• emisión de partículas en suspensión por movimiento de tierras: excavadoras, carga y descarga de camiones,

• emisión de partículas desde los caminos y zonas no pavimentadas, y • emisión de gases de combustión directa por circulación de camiones y

maquinaria La emisión principal será esencialmente en forma de partículas por las operaciones de movimientos de tierras. El efecto de estas emisiones se valora como negativo, por un aumento de los perjuicios derivados por la emisión de contaminantes atmosféricos. Serán de carácter


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mínimo, temporal a corto plazo y de tipo esencialmente local. En lo que respecta a la magnitud se considera un impacto ambiental compatible. Laminar este impacto exige la toma de un conjunto continuado de acciones, con objeto de rebajar sustancialmente los impacto ambientales potenciales, en todo lo que respecta a la emisión de partículas. Los consumos de combustibles fósiles en el transporte rodado producirán la generación de gases de combustión, a partir de los motores de dichos vehículos; y también de los equipos de movimiento y maquinaria. Las emisiones que pueden derivarse por estas acciones deberán cumplir con lo especificado en la Directiva 98/69/CE, para las emisiones procedentes de los vehículos de motor. Esta Directiva establece los valores límites, para el caso de los vehículos diesel. Además, estos vehículos deberán estar sometidos a la inspección técnica de vehículos (ITV), obligada por los organismos oficiales. El efecto de estas emisiones, debidas al consumo de combustibles fósiles en el trasporte rodado interno, en la modificación del ambiente atmosférico, se pueden valorar como negativo, por un aumento de los perjuicios derivados por la emisión de contaminantes atmosféricos. Será de carácter entre mínimo y notable, directo, acumulativo (por la duración del proyecto), temporal a medio-largo plazo, recuperable, continuo (durante la duración del proyecto); de tipo esencialmente local-regional (según se entienda este término) y sinérgico (por la ubicación entre dos carreteras ya existentes). En lo que respecta a la magnitud se considera un impacto ambiental compatible.

5.2 Fase de operación

El impacto sobre la calidad del aire, en lo referente a la emisión de gases contaminantes, hay que tenerlo en consideración a diferentes niveles:

• emisión de los gases de combustión de gas natural y gasóleo Emisiones de gases de combustión. Se ha efectuado un estudio de dispersión para los gases de combustión El tipo de combustible a utilizar, en la caldera, tiene una importancia significativa y clave, especialmente para las emisiones de dióxido de azufre, y en la de los otros gases contaminantes resultantes de dicho proceso de combustión, caso de PST, NOx, CO, y COV's. Los combustibles que se piensan utilizar son sido:

• gas natural (GN) Las conclusiones del estudio de dispersión atmosférica, indican que las concentraciones medias anuales calculadas debidas a la instalación proyectada, son mínimas en el caso del SO2, PST, CO y COV's, y reducidas en el caso de NOx.


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El efecto de estas emisiones se valora como negativo, por un aumento de los perjuicios derivados por la emisión de contaminantes atmosféricos, aunque el aumento de los niveles de fondo pueden considerarse como no significativos. Serán de carácter mínimo, negativo, temporal, reversible y de tipo esencialmente local-regional. En lo que respecta a la magnitud se considera un impacto ambiental entre compatible y moderado. Lluvia ácida. La emisión de gases ácidos puede provocar el fenómeno de lluvia ácida, en los gases de combustión estos son el SO2 y el NOx, cuya oxidación y transformación en sales ácidas en la atmósfera es la responsable de este fenómeno. No se entrará en detalle en la descripción de esta problemática, sino que se analizará únicamente sí las emisiones debidas a este proyecto pueden provocar esta problemática. Esta problemática se ha presentado cuando se han usado combustibles con un alto contenido de Azufre (carbones con un % de Azufre elevado > 3%; y fuelóleos con un contenido también elevado de Azufre [FO2: 3.5%]). No es el caso en este proyecto, dado que el Gas Natural no contiene Azufre. Además, las concentraciones de inmisión calculadas para ambos contaminantes primarios, se han visto que son mínimas, y que no deberán tener una incidencia significativa sobre la calidad atmosférica de la zona de influencia del proyecto. En consecuencia, la central de ciclo combinado proyectada, no debería provocar problemas de lluvia ácida. Emisión de gases de efecto invernadero. Debido a los combustibles fósiles utilizados y a su capacidad de producción de energía eléctrica, esta central de ciclo combinado deberá emitir del orden de los 6 millones de toneladas anuales de CO2. La emisión de CO2, no tiene efectos contaminantes directos en la zona de emisión, sino que es una contribución al incremento de la concentración de este gas en la atmósfera terrestre. Esta emisión representa una contribución neta de estos gases de efecto invernadero, y que potencian el proceso de cambio climático a escala terrestre. No obstante, conviene matizar que es el sistema de producción de energía eléctrica de forma intensiva que presentar un factor de emisión menor (véase la Figura 2.5). Previsión. Una vez puesta la instalación en funcionamiento, y con los datos de emisión reales, será necesario efectuar seguimiento detallado, con objeto de verificar las hipótesis de cálculo tenidas en consideración.


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6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Baldasano J.M., L. Cremades, J. Calbó y M. Sainz (1990) "IMPACT - A Decision Support System for Atmospheric Impact produced by Power Plants". ENVIROSOFT '90:11-13 Septiembre, Montreal, Canadá. Briggs G.A. (1969) "Plume Rise". USAEC Critical Review Series, TID-25075, National Technical Information Service, Springfield, VA, 81 pp. Briggs G.A. (1971) 'Some recent analysis of plume rise observation', a: Proceedings of the Second International Clean Air Congress. H.M. Englund y W.T. Beey, eds. Academic Press, New York: 1029-1032. Briggs G.A. (1972) 'Discussion on chimney plumes in neutral and stable surroundings'. Atmos. Environm., 6: 507-510. Briggs G.A. (1973) "Diffusion Estimation for Small Emissions". NOAA Atmos. Turb. and Diff. Lab., Contribution File No. (Draft) 79, Oak Ridge, TN. 59 pp. Briggs G.A. (1975) 'Plume rise predictions', a: Lectures on Air Pollution and Environmental Impact Analysis. D.A. Hangen, ed. Amer. Meteorol. Soc., Boston, MA: 59-111. Bunt E.D. (1979) "Valley Model User's Guide". U.S. Environmental Protection Agency. NTIS-PB 274054. Hanna S.R., G.A. Briggs y R.P. Hosker Jr. (1982) "Handbook on Atmospheric Diffusion". Technical Information Center, U.S. Department of Energy. Nieuwstadt F.T.M. (1980) 'Prediction of Air Pollution Frecuency Distribution. Part II. The Gaussian Plume Model'. Atmos. Environm., 14: 259-265. Seinfeld J.H. and S. N. Pandis (1998) Atmospheric Chemistry and Physics. From Air Pollution to Climate Change. John Wiley&Sons, 1326 pp. Strimaitis, D. G. et al. (1983) COMPLEX/PFM Air QualityModel, User's Guide. Environmental Sciences Research Laboratory. NTIS-PB 83 200626

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