Héctor Jorquera González - Introducción a la contaminación atmosférica

Las compilaciones de factores de emisión más utilizadas en los países desarrollados corresponden a los sistemas Mobile en EE.UU. 5y Copert en Europa (Kouridis y otros, 2000; Ntziachristos & Samaras, 2000); el primero comienza los cálculos usando la cantidad de kilómetros recorridos por cada vehículo en un año y el segundo parte por la cantidad de combustible utilizado.

FIGURA 1.16

Evolución de los factores de emisión de MP en vehículos pesados en EE.UU., expresados en [g/km]. Fuente: Yanowitz y otros, 2000

Ahora bien, para estimar las emisiones del transporte en una ciudad dada, idealmente necesitaríamos datos de las distancias recorridas por todas las categorías de vehículos en toda la red vial de la ciudad. Esta información tan detallada raramente está disponible. Para simplificar el problema, se considera que las emisiones del transporte se puede ordenar en las siguientes tres categorías:

1)Emisiones de la red vial donde hay mediciones y/o modelaciones del tráfico. En muchas ciudades las autoridades mantienen modelos de transporte para fines de planificación; estos modelos son calibrados con observaciones de flujos y por ello representan el comportamiento del tráfico en los caminos principales dentro de la ciudad. Constituyen un buen punto de partida para estimar las emisiones totales.

2)Emisiones de caminos secundarios, donde no hay un modelo de tráfico representando los flujos. Esta información se debe repartir por la zona urbana, ya sea en base a conteos de flujo específicos u otros criterios de ingeniería. Debido a esto normalmente se les trata como fuentes de área y no de línea como el caso anterior.

3)Emisiones asociadas con el origen y destino de los viajes. Las fuentes móviles de las dos categorías anteriores suponen condiciones normales de conducción. Hay dos casos en los cuales esos supuestos no se cumplen: a) emisiones de las partidas con el motor frío, al comienzo de un viaje; b) la emisión cuando se finaliza un viaje (o se hace una detención intermedia) y el motor se mantiene caliente por un cierto lapso después de su detención.

En el caso a), al motor le toma un cierto tiempo alcanzar la temperatura normal de operación, por lo que las emisiones son mayores que cuando el motor está temperado; esto es válido para vehículos a gasolina con o sin convertidor catalítico, ya que este no es efectivo hasta que el motor y el catalizador alcanzan su temperatura normal de operación. Por lo tanto, esto ocurre también cuando los vehículos recorren cortos tramos en condiciones de baja temperatura ambiental. Para estimar las emisiones asociadas a partidas en frío, se necesita información desagregada describiendo la distribución de viajes en el área estudiada; esta información se conoce normalmente a través de las matrices origen-destino.

En el caso b), se produce una emisión evaporativa de los hidrocarburos presentes en el sistema de distribución de combustible y en el motor mismo. Estas pérdidas ocurren en forma continua, tanto cuando el vehículo está en uso como cuando se estaciona; las primeras están consideradas en los factores de emisión de compuestos orgánicos volátiles y no necesitan añadirse. Las pérdidas evaporativas en detenciones se presentan porque el calor disipado por el motor promueve la evaporación de los compuestos orgánicos desde el sistema de inyección, los ductos y el filtro de aire; estas emisiones están asociadas también con términos de viajes, por lo que se distribuyen con la misma metodología que en el caso de las partidas en frío, solo que es el otro extremo del viaje el que se distribuye sobre la zona de estudio.

Estos dos resultados se combinan con las emisiones de la red vial modelada y no modelada para llegar a las emisiones totales de todos los vehículos en ruta causadas por el consumo de combustible.

Además de estas emisiones, hay otras emisiones asociadas a las fuentes móviles que no pueden calcularse como emisiones de segmentos lineales de la red vial, y que corresponden a:

1.3.4 Emisiones de fuentes estacionarias de área

En esta categoría tenemos fuentes tales como calefacción residencial, construcción, actividad agrícola, fuentes naturales, entre otras, que solo se pueden definir sobre un área geográfica, ya que no hay suficiente información para desagregar las emisiones con mayor resolución espacial.

1.3.4.1 Emisiones por consumo de combustibles

Las emisiones provenientes de la calefacción residencial (incluyendo sector comercio) se tratan como fuentes de área, y la información sobre el consumo de combustibles se puede recopilar de alguno de los siguientes métodos:

1)Un enfoque desde arriba donde los consumos de combustible a escala nacional o regional se usan para repartir los datos sobre un área en base a la cantidad de viviendas, datos de empleo u otras estadísticas económicas.

2)Un enfoque desde abajo basado en el número de viviendas y el número de actividades comerciales e industriales en la zona. Para esto se requiere conocer los consumos de combustibles desagregados en esas tres categorías.

3)Información sobre las ventas de los distintos tipos de combustible en una zona dada. Es información de buena calidad, aunque es probable que los distribuidores no estén dispuestos a hacerla pública.

Como ejemplo de este tipo de estimaciones, la siguiente figura muestra las emisiones globales de carbono elemental y orgánico por tipo de combustible y por región entre 1850 y 2000; para mayores detalles de cómo se generaron esas estimaciones, incluyendo especificación de factores de emisión y evolución de cambios tecnológicos, consultar el artículo de Bond y otros (2007).

FIGURA 1.17

Estimación de las emisiones globales históricas de carbono orgánico y elemental provenientes de procesos de combustión, 1850-2000. Fuente: Bond y otros, 2007

1.3.4.2 Emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV)

Estos compuestos tienen relevancia ambiental porque muchos de ellos son precursores del ozono ( Capítulo 6) o bien poseen toxicidad para las personas ( Capítulo 2). Existe una gran cantidad de actividades y sustancias de uso diario que producen emisiones de compuestos orgánicos volátiles, para las cuales es muy difícil recopilar información detallada sobre su ubicación espacial precisa. Como ejemplos tenemos la distribución de gasolina, el empleo de pinturas y adhesivos, lavasecos, cosméticos, pinturas, productos para automóviles. La utilización nacional de esas sustancias puede estar disponible en estadísticas agregadas, y las emisiones de algunas de ellas están aproximadamente asociadas a la distribución espacial de la población. Luego, algunas emisiones se reparten de acuerdo a la población: productos de consumo doméstico, lavasecos, pintado arquitectónico, preparación de alimentos. Otras emisiones se distribuyen de acuerdo a estadísticas de empleo: emisión de imprentas, fotocopiado, amasanderías, empacado de productos, etcétera.