• María Rosario Méndez Gil, e José Carlos Fernández Balseiro. Departamento de Enxeñería Química. Universidade de Santiago de Compostela.

O obxetivo deste estudio é a determinación do comportamento químico das emisións procedentes dun foco típico de contaminación atmosférica, a C.T. As Pontes, co fin de determina-los niveis de emisión de SO2, NOx (e VOCs) que eviten a aparición de niveis significativos de contaminantes secundarios, derivados das devanditas emisións e doutras naturais ou antropoxénicas, a distancias de mesoescala, en toda a comunidade galega.

No anterior estudio "Implementación de modelos cinéticos fotoquímicos no transporte de contaminantes na atmósfera - C.T. As Pontes", chegouse a varias conclusións relativas á transformación que puidesen experimenta-las emisións procedentes da C.T. As Pontes no contorno de 30 km arredor da mesma, que podemos resumir nos seguintes puntos:

Tanto o SO2 como os óxidos de nitróxeno (NO, NO2) emitidos son especies pouco solubles en auga, polo que deben transformarse en fase gas para que xeren contaminantes secundarios en fase acuosa.

Tanto as medidas experimentais de emisión e inmisión de SO2 e NOx como os resultados da modelización das vías de oxidación máis rápidas que podemos considerar para estas especies no contorno de 30 km arredor da C.T. As Pontes indican que a transformación é moi pequena (menor có 2 %), aínda que lixeramente maior no caso da formación de HNO3. Isto implica que, en tempos de transporte inferiores a 30 min., a presencia de especies susceptibles de reacción en fase acuosa (SO3, HNO3) será moi reducida. No caso dos NOx, si é importante a transformación de NO a NO2 (e viceversa).

A simulación do sistema NO-NO2-O3 no penacho emitido pola C.T. As Pontes permitiu concluír que este penacho reduce significativamente, por onde pasa, os niveis de O3 ambiente (ata nun 50 %) no contorno de 30 km arredor da Central Térmica, especialmente durante o día e en condicións de inestabilidade atmosférica. Este feito foi corroborado de forma puntual mediante datos experimentais. A presencia de VOCs reduce este efecto, anque nunha proporción pequena dentro deste contorno.

Estes procesos, pola súa natureza non estacionaria, son dependentes do tempo ou distancia de transporte, polo que as conclusións válidas para un contorno local como o estudio poden variar no transporte a distancias de mesoescala. Isto resulta potenciado pola limitación física de dilución do penacho na capa límite xa que, en moitos casos, a penetración do penacho en capas superiores está limitada polo baixo grao de mestura existente por riba da devandita capa; é dicir, as concentracións das especies poden ser suficientemente grandes para que as velocidades de reacción sexan significativas e xeren contaminantes secundarios. Por isto, non se pode descarta-la formación de SO3 e HNO3, e a influencia de oxidantes orixinados por VOCs. Para o estudio destes procesos é necesario:

Amplia-lo contorno (e as bases de datos) de simulación a distancias de mesoescala: Base de datos topográfica, de usos do solo, poboacións e estradas principais, e focos industriais máis importantes.

Elaborar un inventario de emisións naturais (usos do solo) e antropoxénicas (focos industriais e urbanos).

Utilizar modelos de calidade do aire adecuados ó transporte e a química a mesoescala, de modo que se reduce a importancia da dispersión do penacho e se introducen en detalle os mecanismos químicos en fase gas e en fase acuosa implicados: STEM-II, UAMGUIDES (Urban Airshed Model). Estes modelos poden combinarse con información meteorolóxica obtida por un modelo de predicción.

Aplicar estes mecanismos a diferentes escearios de emisións, comezando polos actuais,a fin de determina-lo impacto de cada un de eles sobre o contorno.
Como conclusión principal, o estudio debe permiti-la determinación da influencia das emisións procedentes da C.T. As Pontes sobre os niveis de contaminantes secundarios na atmósfera de Galicia, dentro de rangos signficativos para defini-la calidade do aire.



Resultados:

Como resultados máis significativos do estudio, obtidos ata o momento, podemos destacar:

A selección, análise e posta a punto do modelo STEM-II, capaz de simula-lo transporte e transformación química de contaminantes atmosféricos en fase gas e en fase acuosa.

A aplicación do modelo STEM-II ó contorno dunha Central Térmica, co fin de avalia-la deposición de contaminantes en fase gas e en fase acuosa orixinada pola emisión da Central Térmica, en determinadas condicións meteorolóxicas.

Ambos resultados servirán de base á avaliación da influencia da reducción de emisións procedentes da Central Térmica, actual e prevista, sobre a deposición de contaminantes atmosféricos no seu contorno.



Tempo de supercomputación usado:

Fujitsu VPP300E: 250 horas.

Fujitsu AP3000: 400 horas.

Tempo de supercomputación necesario ata o remate do proxecto:

Fujitsu VPP300E: 100 horas.

Fujitsu AP3000: 400 horas.

Publicacións:

"Measurements and Modelling in Environmental Pollution". R. San José, C.A. Brebbia (eds.), Computational Mechanics Publications, Southampton, 1997. ISBN 1-85312-461-3.

"Dispersion and transformation of nitrogen oxides emitted from a point source". M.R. Méndez, J.A. Souto, J. Vilà Guerau de Arellano, T. Lucas, pp. 179-188.

"Applications of High Performance Computing in Engineering V". H. Power, J.J. Casares Long (eds.), Computational Mechanics Publications, Southampton, 1997. ISBN 1-85312-4575.

"Computational cost of the simulation of chemical reactions in a Lagrangian puff model"
J.A. Souto, M.R. Méndez, J.J. Casares, T. Lucas. pp. 287-296.