Internacional. La Agencia Internacional de Energía (IEA) publicó un informe en el que analiza los efectos en el aire que genera la calefacción residencial con biomasa.
La combustión de biomasa sólida puede emitir varios contaminantes del aire que afectan negativamente a la salud humana, y la contaminación del aire proveniente de la combustión de biomasa en el sector residencial. En el mejor de los casos, estas emisiones pueden mantenerse dentro de límites aceptables, pero los niveles de emisiones varían significativamente según el tipo de sistema de calefacción, cómo se opera el sistema y las características del combustible utilizado.
¿Qué contaminantes del aire son emitidos por la combustión de biomasa sólida y cómo afectan la salud?
Los contaminantes más relevantes de la combustión de biomasa sólida que afectan la calidad del aire y representan riesgos para la salud son los productos de combustión incompleta (PIC), como los compuestos orgánicos volátiles (COV) y la PM sólida (carbón de la biomasa, hollín y alquitranes). La combustión incompleta también emite monóxido de carbono (CO).
Además, la combustión de biomasa sólida produce contaminantes gaseosos adicionales como NOX y SOX. Los residuos de madera contaminados con metales pesados y compuestos orgánicos de cloro pueden emitir aún más contaminantes del aire, pero para la combustión a gran escala de dichos combustibles, los equipos de limpieza de gases de combustión diseñados adecuadamente pueden reducir las emisiones a niveles aceptables. En aplicaciones de calefacción a pequeña escala, se utiliza predominantemente biomasa leñosa no contaminada.
Cuando la combustión de biomasa sólida contribuye a la MP que ya se encuentra en el aire ambiente de otras fuentes, pueden producirse efectos adversos para la salud. El PM inhalable de menos de 10 micrómetros (PM10) es un indicador clave de los impactos en la salud de la contaminación del aire. Hay pruebas sólidas de que la exposición a PM10 y PM2.5 puede causar enfermedades cardiovasculares y cardiovasculares y, en consecuencia, conducir a tasas más altas de mortalidad (Nussbaumer, 2017). Las partículas de combustión en el aire ambiente también pueden actuar como portadoras de sustancias tóxicas y carcinogénicas, y el CO es un gas tóxico que puede causar la muerte en altas concentraciones.
Asegurar bajas emisiones de contaminantes del aire provenientes de la calefacción de biomasa residencial.
Las emisiones de contaminantes del aire provenientes de la calefacción basada en biomasa residencial varían considerablemente según el tipo de sistema de calefacción, cómo se opera el sistema y las características del combustible utilizado.
Las chimeneas abiertas y las estufas de leña simples generalmente generan altas emisiones de contaminantes del aire y deben desalentarse en áreas urbanas por razones de calidad del aire. A la inversa, las calderas y estufas modernas de biomasa pueden cumplir con estrictos límites de emisiones cuando se operan adecuadamente, como se describe en la Tabla 5.3, que muestra las fracciones típicas de carbono orgánico (OC) de diferentes tecnologías de calentamiento de biomasa, lo que indica el posible impacto de las emisiones en la salud.
Gráfico 1.
Si bien solo se muestran arriba las tecnologías de combustión de biomasa, los combustibles de calefacción fósiles, especialmente el carbón, también producen altas emisiones de contaminantes del aire. Por ejemplo, la combustión de carbón para calefacción residencial puede provocar emisiones de PM de 20 g / GJ a 430 g / GJ (Butcher y Ellenbecker, 2012), así como emisiones generalmente más altas de dióxido de azufre (SO2) que de los combustibles de biomasa. Por el contrario, las emisiones de PM del gas natural son más bajas que las de los combustibles de biomasa.
El tipo y el nivel de emisiones del calentamiento de biomasa se relacionan con la combustión completa o incompleta que se produce en el sistema de calefacción, como se refleja en la amplia gama de emisiones de PM típicas para algunos dispositivos de calentamiento de biomasa que se enumeran en la Tabla 5.3. La combustión completa minimiza los contaminantes del aire nocivos del PIC, pero se requiere una mezcla ideal de gases combustibles y aire de combustión, relación aire-combustible, tiempo de residencia en la cámara de combustión y temperatura de la llama para lograr una combustión completa.
Si no se cumplen las condiciones necesarias para una combustión completa, se dispone de medidas secundarias, como convertidores catalíticos y precipitadores electrostáticos, para reducir las emisiones de contaminantes de las estufas de leña y las calderas de biomasa. Sin embargo, las medidas secundarias no se usan comúnmente en sistemas a escala residencial porque pueden ser costosas. Además, el efecto de las medidas secundarias puede verse limitado por condiciones de combustión inadecuadas, por lo que solo reemplazan en parte la necesidad de una combustión casi completa.
La forma en que se opera el sistema de calefacción influye fuertemente en las emisiones de contaminantes del aire, especialmente en calderas y estufas operadas manualmente. Para los sistemas manuales, la manera de encendido del combustible, la cantidad de combustible introducida en la cámara de combustión y el nivel de aire de combustión suministrado deben administrarse cuidadosamente de acuerdo con las mejores prácticas para minimizar las emisiones de contaminantes. La gestión manual de estas condiciones para garantizar una combustión casi completa es complicada, por lo que las emisiones reales pueden superar significativamente las alcanzadas para un sistema determinado en condiciones de prueba. Esto resalta la importancia de considerar las condiciones operativas del mundo real al desarrollar estándares de emisiones.
Los dispositivos de calefacción automatizados más sofisticados pueden mantener las condiciones necesarias para lograr una combustión de biomasa casi completa y, por lo tanto, generar emisiones de PIC muy bajas cuando se operan adecuadamente. Para los sistemas automatizados, las pautas de diseño y las especificaciones de los sistemas de mejores prácticas son condiciones previas para el funcionamiento ideal, y estos sistemas tienen mayores costos de inversión que las calderas y estufas más sencillas que se operan manualmente.
Asegurar que se use el combustible apropiado en el dispositivo de combustión también es de importancia clave. Para mantener bajas emisiones de contaminantes del aire, los factores como el contenido de humedad del combustible, el tamaño y el contenido de ceniza deben ser apropiados. La aplicación de estándares de combustible de biomasa, por ej. El ENplus para pellets de madera, y los estándares de calidad para sistemas de combustión y medición de emisiones, pueden minimizar aún más el impacto de la calefacción residencial basada en biomasa en la calidad del aire.
Fuente: Agencia Internacional de Energía.
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