Ingeniería y gestión del medio ambiente. 3. Técnicas de control de contaminación atmosférica

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / La presente investigación tiene por objeto definir si el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) Programático es un instrumento idóneo para formar parte de una estrategia de reducción de gases efecto invernadero (GEI) en Chile. La pregunta de investigación surge al constatar que Chile, país líder a nivel latinoamericano en el desarrollo del MDL, no cuenta a su haber con proyectos de MDL Programático, ya sea en validación o registro ante la Junta Ejecutiva. Por ello, se consideró relevante definir si éste es un instrumento apropiado en base a dos criterios: la factibilidad de implementar este tipo de proyectos en el país, y si dicha implementación es considerada como beneficiosa, en atención a si responde a los intereses o necesidades, tanto del sector público como privado. Para dar respuesta a la pregunta de investigación, se realizaron entrevistas a seis especialistas que han estado ligados a este instrumento económico. La interpretación de los resultados obtenidos, contrastados con literatura especializada, permite concluir que es factible desarrollar estos proyectos en el país, y que los motivos por los cuáles Chile no cuenta a su haber con proyectos de MDL Programático radican – más bien – en características propias del instrumento y del sistema normativo que le da soporte, antes que a circunstancias propias del país. En relación a los beneficios de implementar estos proyectos, se concluye que una estrategia nacional de reducción de emisiones debiese contemplar una coexistencia entre instrumentos de mercado, como el MDL Programático, con acciones atribuibles a esfuerzos de mitigación nacionales, a efectos de prever escenarios en que Chile deba asumir compromisos vinculantes de reducción de emisiones de GEI. De tal modo, se armonizan los beneficios sociales, económicos y ambientales derivados de la implementación de estos proyectos con una protección de los intereses del país. Se concluye señalando que el MDL Programático es un instrumento idóneo para formar parte de una estrategia de reducción de GEI en Chile.

El año 1996 la Región Metropolitana fue declarada Zona Saturada por cuatro contaminantes atmosféricos (ozono, material particulado respirable, partículas en suspensión y monóxido de carbono) y Zona Latente por los elevados niveles de dióxido de nitrógeno presentes en el aire. Las emisiones vehiculares representan una fuente importante de dichos contaminates, y sobre la cual existe poca información local. El presente trabajo aborda de manera directa la cuantificación de los distintos contaminantes atmosféricos asociadas al sector de fuentes móviles, haciéndose cargo de dicha deficiencia en información, relevante para la gestión ambiental de la región. Existen diversas campañas experimentales realizadas por el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, las cuales se abordan en el presente trabajo. Las categorías estudiadas corresponden a vehículos livianos y medianos, camiones y buses del transporte público, totalizando una muestra de 179 vehículos, separados en 29 categorías vehiculares, según las normas de emisión vigentes en el país. El estudio distingue mediciones de CO, HC, NOX, MP y CO2 realizadas bajo condiciones de laboratorio y en ruta mediante equipos portátiles. Las mediciones de laboratorio entregan información bajo condiciones definidas y controladas para ciclos de conducción locales, en tanto que los equipos portátiles permiten estudiar las emisiones bajo condiciones de manejo en la vida real. Para los datos obtenidos mediante pruebas en ruta se utiliza un método basado en el concepto de Potencia Específica Vehicular, que permite evaluar las emisiones para cualquier condición de conducción. Siguiendo el esquema utilizado en Chile para la determinación de inventarios de emisión, se construyen 110 curvas de emisión para los contaminantes y categorías vehiculares de interés, las cuales se reportan en su forma algebraica, con los coeficientes de correlación correspondientes y para todas las categorías en estudio. La regresión de los resultados experimentales presenta, en la mayoría de los casos, valores de R2 superiores a 0,8. Los resultados obtenidos apuntan en la dirección de COPERT IV. Las curvas presentadas reflejan las condiciones de manejo y mantenimiento locales, y constituyen una herramienta útil para la estimación y análisis de las emisiones vehiculares bajo la realidad de la Región Metropolitana y se recomienda ampliar el tamaño muestral de la categoría de vehículos pesados, en particular de los Camiones.

Ingeniero Civil Mecánico / Las emisiones de polvo de las pilas de almacenamientos de carbón constituyen un problema importante para diversos sectores industriales, en particular en nuestro país en plantas termoeléctricas y en la producción de acero. Estas emisiones han provocado importantes impactos sobre el medio ambiente y las personas. El objetivo de esta memoria consistió en determinar una serie de criterios de apilamiento de pilas de carbón que permita minimizar las emisiones de polvo dada una cantidad fija de material apilado. En los antecedentes se discutieron una serie de estudios técnicos, se vieron cuáles son las estructuras de apilamiento comunes, cuáles son las condiciones de borde para la simulación de los modelos y de qué forma se calcularían las emisiones. Se modelaron cuatro estructuras típicas de apilamiento para un tipo específico de carbón, sujetas a un determinado perfil del viento mediante software CFD, obteniendo presiones y velocidades, con objeto de calcular el factor de emisión para cada estructura de apilamiento estudiada. Con lo anterior se observó por qué el viento se comporta de esa manera sobre una determinada estructura y se determinó cuál es la mejor estructura de apilamiento para las condiciones dadas. Adicionalmente, se modeló una barrera porosa sobre una de las estructuras de apilamiento con el propósito de observar su efecto en la mitigación de las emisiones. Específicamente, se variaron la altura de la barrera y su distancia a la estructura de apilamiento, obteniéndose un óptimo por inspección. Dentro de las geometrías estudiadas, se obtuvieron que la estructura de apilamiento cónica truncada presentó las menores emisiones entre las estructuras de apilamiento de menor volumen, y la estructura de base rectangular encrestada entre las más grandes. Las mallas porosas resultaron eficaces en la reducción de emisiones, con una reducción del 90% para el mejor de los casos. Para minimizar las emisiones se obtuvo que la barrera debe presentar una altura equivalente al 75% de la altura de la estructura de apilamiento, ubicada lo más cercana a ella.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / La cuenca de Santiago se ubica en la zona central de Chile, cuenta con una población de alrededor de 7 millones de personas y presenta un relieve complejo caracterizado por cadenas montañosas que rodean la ciudad. Tiene un clima semiárido, una tropósfera baja estable y una inversión térmica de subsidencia cuasi permanente. Todos estos factores, junto a las altas emisiones de la ciudad (6.5 [kton/a] de P M10 y 5.9 [kton/a] de P M2 ,5), favorecen la ocurrencia de altas concentraciones de contaminantes con efectos nocivos sobre la salud de las personas, los ecosistemas y, potencialmente, el clima regional. Varios estudios y caracterizaciones han sido realizados en la zona acerca de la contami- nación atmosférica, particularmente de los tipos de contaminantes y sus fuentes pero no se ha enfatizado en la dinámica de la distribución vertical de los contaminantes o su alcance espacial y temporal. Este trabajo es la primera comparación sistemática de los resultados de un modelo con observaciones verticales de una traza contaminante. Se describe la estratifi- cación vertical y los mecanismos de transporte que afectan a los contaminantes urbanos de Santiago, también se estudia el posible transporte de estos hacia la Cordillera de los Andes. Se utiliza un modelo numérico que simula las condiciones meteorológicas de la cuenca y que utiliza el monóxido de carbono como trazador cuasi-pasivo de contaminantes urbanos. Estas simulaciones se contrastan con observaciones en la vertical de carbono negro durante una campaña de mediciones de 4 días. El modelo reproduce correctamente la condición sinóptica del período, simulando el desa- rrollo de una baja costera intensa. A escala subsinóptica reproduce la circulación entre el valle y la montaña, característica de Santiago. Tanto las simulaciones como las observaciones muestran la presencia de capas elevadas de contaminantes, las que, sugiere el modelo, son producto de una recirculación de contaminantes emitidos en Santiago. Las simulaciones muestran el transporte de contaminantes hacia la zona andina, alcanzan- do lugares por sobre los 4000 metros de altitud. El mecanismo de transporte hacia la cordillera exhibido por las simulaciones está asociado a la circulación termal de valle y montaña.

No description available.

Ingeniero Civil en Computación / La normativa ambiental vigente en Chile exige a las empresas que emiten contaminantes del aire (por ejemplo, SO2 o NOx), mantener sus emisiones bajo niveles definidos. Desde octubre de 2010 opera la SMA o Superintendencia del Medio Ambiente, encargada de velar por el cumplimiento de dicha normativa y aplicar las sanciones que correspondan de acuerdo a la legislación. Dentro de este contexto, la generadora termoeléctrica E-CL, ubicada en Tocopilla y Mejillones ha solicitado a ASYT, empresa consultora de medioambiente, el desarrollo del software EMIS (Environmental Management Information System), el cual tiene por objetivo ser un apoyo a la gestión del cumplimiento de las exigencias ambientales de E-CL. El diseño de EMIS contempla la construcción de diversos módulos que permiten: consolidar los datos de emisiones de contaminantes de diversas fuentes, visualizar en tiempo real las emisiones, generar modelos de dispersión y planificar la realización de tareas asignadas por la autoridad, entre otros. El objetivo de este trabajo de título fue analizar, diseñar e implementar el Módulo de Alertas de EMIS, el cual permite a sus usuarios conocer en tiempo real el estado de cumplimiento de la normativa, definir eventos críticos y ser notificados en el caso de que ocurran. El trabajo trajo consigo diversos desafíos como: acoplarse al desarrollo existente de EMIS, definir un diseño software que otorgue un buen nivel de servicio, diseñar interfaces de usuario que logren aceptación por el usuario final y diseñar las alertas que sean útiles para la gestión ambiental de E-CL. Como primera etapa, se analizó el problema haciendo un levantamiento de la situación actual respecto al estado de avance de EMIS y al alcance de la normativa ambiental vigente. Teniendo esta información se definieron requisitos de aspectos clave del sistema, por ejemplo: cómo se define el estado de cumplimiento, cómo se define la criticidad de eventos, con qué frecuencia se actualiza el estado de cumplimiento, cuándo y a qué usuarios se debe notificar, entre otros. Luego, se definió una arquitectura de software, modelo de datos e interfaz de usuario que cumplan con los requisitos definidos y le permitan al sistema ser extensible y mantenible. Posteriormente, se implementó la solución teniendo como base Spring, Java EE y PostgreSQL, además de la utilización de bibliotecas externas, cuidadosamente seleccionadas para implementar funcionalidades gráficas y de programación de tareas. El sistema fue evaluado en el aspecto técnico realizando mediciones de performance y corroborando la validez de los cálculos realizados. También fue validado por usuarios finales mediante presentaciones y reuniones que fueron llevadas a cabo en las instalaciones de E-CL. Finalmente, el sistema fue instalado en los servidores de E-CL como prototipo funcional, lográndose una solución que facilita el cumplimiento con la autoridad y permite enfocarse en los ámbitos importantes de la gestión ambiental y toma de decisiones. Es factible potenciar esta herramienta para ser utilizada en el contexto de otro tipo de normativas, como por ejemplo de aguas, ruido, suelos, flora y fauna, entre otros.

Ingeniero Civil Mecánico / Los constantes episodios críticos de contaminación atmosférica en Santiago en los últimos años plantean la duda de qué tanto afecta la alta carga de aerosoles en la ciudad en las distintas componentes de la radiación incidente y qué efectos podrían generar en distintos sistemas de generación eléctrica solar. El presente trabajo busca cuanti car el efecto de los aerosoles en las distintas componentes de la radiación solar en la ciudad de Santiago, junto con determinar el efecto generado por los aerosoles en distintos módulos fotovoltaicos. Para esto se analizaron mediciones de las distintas componentes de la radiación solar incidente (global horizontal, directa normal y difusa horizontal), junto con mediciones de espesor óptico de aerosoles y vapor de agua obtenidos de un fotómetro automático perteneciente a la red AERONET, ubicado en el Campus Beauchef de la Universidad de Chile. Esto con el objetivo de determinar el rol que tienen los aerosoles en la dispersión y atenuación de la radiación solar en Santiago. Posteriormente, se cuanti có el efecto que tienen los aerosoles en distintas tecnologías fotovoltaicas (m-Si, p-Si y a-Si), tanto en la potencia de salida como en la generación anual. Esto se realizó mediante un análisis de las mediciones de potencia y producción PV obtenidas del Campus San Joaquín de la Ponti cia Universidad Católica de Chile. Sumado a esto, se simuló la potencia y la producción de un módulo de concentración fotovoltaica, mediante el uso de un modelo y la data adquirida. Debido a la distancia entre las estaciones de medición, este estudio considera en un principio solo los periodos comprendidos entre las 11AM y las 3PM hora local entre los años 2014 y 2015, para luego extrapolar los resultados en un rango horario comprendido entre las 10AM y las 4PM hora local. Ademas, el presente estudio solo considera periodos bajo un criterio cielo despejado. Los resultados indican que los aerosoles en Santiago producen un efecto no menor en las distintas componentes de la radiación solar, con diferencias de -5.4% para la GHI, -13.6% para la DNI y un aumento de 212% para la DHI al comparar el caso habitual con aerosoles y un caso estimado sin aerosoles. Por otro lado, se determinó que la contaminación atmosférica en Santiago tiene un efecto negativo en la potencia de salida y en la producción PV en las distinta tecnologías, con diferencias porcentuales para la producción PV anual al comparar entre un caso con aerosoles y sin aerosoles de -4.5% para tecnologías PV convencionales y de -13.2% para tecnologías CPV.

No description available.

Diversas formas de contaminación del ecosistema terrestre.