Estimación de Emisiones de Fuentes de la Calidad del Aire
6.3 Estimación de Emisiones de Fuentes Móviles Fuera de Ruta
6.3.9 Modelos existentes para estimar emisiones de fuentes móviles fuera de ruta
6.3.9.1 Introducción
En general COV, NOx, CO, CO2 y emisiones tóxicas provenientes de fuentes móviles fuera de ruta típicamente componen una gran parte del inventario y por ello son importantes de rastrear. Sin embargo, la variedad de equipos y su uso hacen que estas fuentes sean las más complicadas de monitorear en forma precisa. A pesar de lo anterior, existen dos modelos de emisiones ampliamente utilizados en los Estados Unidos que se han designado para predecir emisiones a partir de una gama completa de fuentes fuera de ruta. En la actualidad, no existen modelos de una corriente única que sean utilizados en otros lugares. Los dos modelos que se han identificado son:
* El modelo Fuera de Ruta de la EPA
* El modelo Fuera de Ruta de CARB
Debido a que la regulación de equipos fuera de ruta esta en sus comienzos, los resultados de estos modelos debieran producir resultados razonables para equipos fuera de los Estados Unidos y California; aun así, siempre se debe tener cuidado al utilizar estos modelos específicos de países.
Cada uno de estos modelos se describe brevemente a continuación.
6.3.9.2 Modelo Fuera de Ruta de la EPA
El modelo fuera de ruta de la EPA de los Estados Unidos, originalmente creado en 1998, predice emisiones de HC, CO, CO2, NOx, SOx y material particulado proveniente de todas las fuentes fuera de ruta (excepto para marina, ferrocarriles y aeronaves comerciales) para diferentes estados y condados de los Estados Unidos. El modelo es utilizado para desarrollo de inventarios SIP oficiales así como también muchos otros usos. La versión actual del modelo (NON-ROAD2005), la guía para el usuario, y documentación puede ser encontrada en http://www.epa.gov/otaq/nonrdmdl.htm. Este modelo utiliza los factores de emisión a partir de los estudios NEVES más recientes descritos en una sección anterior. El modelo incluye más de 260 tipos específicos de equipos fuera de ruta y estratifica con mayor detalle tipos de equipo de acuerdo a sus caballos de fuerza. Tipos de combustible, incluyen: gasolina, diesel, gas natural comprimido (GNC) y gas licuado petróleo (GLP). Las salidas incluyen emisiones para un área específica por hora, día o año. Estas salidas requieren el uso de información de la actividad que se construye a partir de los archivos de datos en el modelo. La interfaz del modelo permite a un usuario reemplazar los datos predeterminados por sus propios datos, si se quisiera cambiar el perfil de actividad o alguna otra información de entrada. Alternativamente, el usuario puede obtener como salida sólo las emisiones, en términos de emisiones por gramos/horas de operación para una tecnología dada, o emisiones en gramos por hp-hora para una determinada tecnología. Esta opción para las salidas es útil si un área sólo quisiera utilizar las tasas de emisión del modelo y aplicar su propia base de datos de actividad. Las tecnologías son referidas de acuerdo a su CCF (Código de Clasificación de Fuente). La descripción de tecnología de los códigos CCF puede encontrarse en http://www.epa.gov/ttn/chief/codes/. Por ejemplo, un vehículo fuera de carretera operando con gasolina, una maquina de 2 perforadoras utilizada en construcción y minería tiene un código CCF 2260002075. La desventaja del código de clasificación CCF es que este no diferencia entre tecnologías controladas y no controladas. En los años 90, los Estados Unidos comenzó a regular y controlar el equipamiento fuera de ruta, y por ello las tasas de emisión promedio reflejan la introducción de variados equipamientos controlados.
6.3.9.3 Modelo Fuera de Ruta CARB
La ARB ha desarrollado un modelo fuera de ruta que predice emisiones a partir de las mismas fuentes que el modelo fuera de ruta de la EPA. La ARB desarrolló este modelo específicamente para estimar emisiones en California a partir de fuentes fuera de ruta. Ellos lo utilizan primariamente en el desarrollo de su inventario SIP oficial para propósitos de cumplimiento. El modelo reporta gases de escape, emisiones evaporativas y tóxicas a partir de fuentes fuera de ruta detalladas. Los datos de entrada predeterminados son la información de actividad y emisiones específica de California, sin embargo, los archivos de datos pueden ser editados, tanto los de actividad como los de meteorología y los factores de emisión, como el usuario desee. Sin embargo, la edición de los archivos de datos se debe realizar fuera del modelo propiamente tal. El modelo, la guía para el usuario y documentos de soporte pueden ser encontrados en http://www.arb.ca.gov/msei/off-road/off-road.htm.
El modelo utiliza una ecuación típica para la predicción de emisiones provenientes de fuentes fuera de ruta. Esta ecuación es similar pero levemente más detallada que la ecuación simple 6.3.9-unknown (que se puede ver ahora y anteriormente), ya que ésta considera el factor de carga.
La ARB utiliza la misma ecuación presentada en 6.3.9-unknown para la estimación detallada de emisiones de fuentes fuera de ruta.
Donde,
AvgHp = Tasa máxima de caballos de fuerza promedio
Carga = factor de carga
Actividad = Actividad anual en horas por año (hr/año)
FE = Factor de emisión en gramos por caballos de fuerza -hora (g/cf - hr)
Pob = Población
En general COV, NOx, CO, CO2 y emisiones tóxicas provenientes de fuentes móviles fuera de ruta típicamente componen una gran parte del inventario y por ello son importantes de rastrear. Sin embargo, la variedad de equipos y su uso hacen que estas fuentes sean las más complicadas de monitorear en forma precisa. A pesar de lo anterior, existen dos modelos de emisiones ampliamente utilizados en los Estados Unidos que se han designado para predecir emisiones a partir de una gama completa de fuentes fuera de ruta. En la actualidad, no existen modelos de una corriente única que sean utilizados en otros lugares. Los dos modelos que se han identificado son:
* El modelo Fuera de Ruta de la EPA
* El modelo Fuera de Ruta de CARB
Debido a que la regulación de equipos fuera de ruta esta en sus comienzos, los resultados de estos modelos debieran producir resultados razonables para equipos fuera de los Estados Unidos y California; aun así, siempre se debe tener cuidado al utilizar estos modelos específicos de países.
Cada uno de estos modelos se describe brevemente a continuación.
6.3.9.2 Modelo Fuera de Ruta de la EPA
El modelo fuera de ruta de la EPA de los Estados Unidos, originalmente creado en 1998, predice emisiones de HC, CO, CO2, NOx, SOx y material particulado proveniente de todas las fuentes fuera de ruta (excepto para marina, ferrocarriles y aeronaves comerciales) para diferentes estados y condados de los Estados Unidos. El modelo es utilizado para desarrollo de inventarios SIP oficiales así como también muchos otros usos. La versión actual del modelo (NON-ROAD2005), la guía para el usuario, y documentación puede ser encontrada en http://www.epa.gov/otaq/nonrdmdl.htm. Este modelo utiliza los factores de emisión a partir de los estudios NEVES más recientes descritos en una sección anterior. El modelo incluye más de 260 tipos específicos de equipos fuera de ruta y estratifica con mayor detalle tipos de equipo de acuerdo a sus caballos de fuerza. Tipos de combustible, incluyen: gasolina, diesel, gas natural comprimido (GNC) y gas licuado petróleo (GLP). Las salidas incluyen emisiones para un área específica por hora, día o año. Estas salidas requieren el uso de información de la actividad que se construye a partir de los archivos de datos en el modelo. La interfaz del modelo permite a un usuario reemplazar los datos predeterminados por sus propios datos, si se quisiera cambiar el perfil de actividad o alguna otra información de entrada. Alternativamente, el usuario puede obtener como salida sólo las emisiones, en términos de emisiones por gramos/horas de operación para una tecnología dada, o emisiones en gramos por hp-hora para una determinada tecnología. Esta opción para las salidas es útil si un área sólo quisiera utilizar las tasas de emisión del modelo y aplicar su propia base de datos de actividad. Las tecnologías son referidas de acuerdo a su CCF (Código de Clasificación de Fuente). La descripción de tecnología de los códigos CCF puede encontrarse en http://www.epa.gov/ttn/chief/codes/. Por ejemplo, un vehículo fuera de carretera operando con gasolina, una maquina de 2 perforadoras utilizada en construcción y minería tiene un código CCF 2260002075. La desventaja del código de clasificación CCF es que este no diferencia entre tecnologías controladas y no controladas. En los años 90, los Estados Unidos comenzó a regular y controlar el equipamiento fuera de ruta, y por ello las tasas de emisión promedio reflejan la introducción de variados equipamientos controlados.
6.3.9.3 Modelo Fuera de Ruta CARB
La ARB ha desarrollado un modelo fuera de ruta que predice emisiones a partir de las mismas fuentes que el modelo fuera de ruta de la EPA. La ARB desarrolló este modelo específicamente para estimar emisiones en California a partir de fuentes fuera de ruta. Ellos lo utilizan primariamente en el desarrollo de su inventario SIP oficial para propósitos de cumplimiento. El modelo reporta gases de escape, emisiones evaporativas y tóxicas a partir de fuentes fuera de ruta detalladas. Los datos de entrada predeterminados son la información de actividad y emisiones específica de California, sin embargo, los archivos de datos pueden ser editados, tanto los de actividad como los de meteorología y los factores de emisión, como el usuario desee. Sin embargo, la edición de los archivos de datos se debe realizar fuera del modelo propiamente tal. El modelo, la guía para el usuario y documentos de soporte pueden ser encontrados en http://www.arb.ca.gov/msei/off-road/off-road.htm.
El modelo utiliza una ecuación típica para la predicción de emisiones provenientes de fuentes fuera de ruta. Esta ecuación es similar pero levemente más detallada que la ecuación simple 6.3.9-unknown (que se puede ver ahora y anteriormente), ya que ésta considera el factor de carga.
La ARB utiliza la misma ecuación presentada en 6.3.9-unknown para la estimación detallada de emisiones de fuentes fuera de ruta.
Donde,
AvgHp = Tasa máxima de caballos de fuerza promedio
Carga = factor de carga
Actividad = Actividad anual en horas por año (hr/año)
FE = Factor de emisión en gramos por caballos de fuerza -hora (g/cf - hr)
Pob = Población
