Estimación de Emisiones de Fuentes de la Calidad del Aire
6.1 Desarrollo de un Inventario de Emisiones
6.1.4 Categorías de fuentes de emisión
6.1.4.1 Introducción
Las fuentes de emisión en un inventario normalmente se dividen en una gama de categorías para facilitar el desarrollo de información relevante acerca de estas fuentes. Estas categorías son seleccionadas de tal forma que los enfoques para determinar las emisiones en una categoría específica son similares. Un análisis regulatorio y de políticas también necesita generar un impacto en el establecimiento de categorías de fuentes. Las categorías típicamente utilizadas en inventarios de emisión se enumeran a continuación:
1. Fuentes móviles en ruta
2. Fuentes móviles fuera de ruta
3. Fuentes estacionarias o fijas
4. Fuentes de Área (Fuentes de Área fija)
5. Fuentes Naturales (Biogénicas)
Estas categorías están relacionadas directa o indirectamente entre ellas. Por ejemplo, las fuentes fuera de ruta pueden relacionarse con una fuente estacionaria específica. Las emisiones móviles fuera de ruta pueden dar lugar a un aumento de emisiones en las fuentes de área a medida que los vehículos son atraídos hacia ellas. Se debe tener cuidado en la forma en que son clasificadas las fuentes particulares y como se relacionan o asocian con otras fuentes de forma de apoyar el análisis regulatorio y de políticas así como también la modelación de la calidad del aire. Las siguientes subsecciones discuten las categorías típicas de un inventario de emisión y como estas podrían ser incluidas en un inventario de emisiones.
6.1.4.2 Fuentes Móviles en Ruta
Las fuentes móviles en ruta incluyen cualquier fuente que normalmente opere en carreteras públicas. Esto incluye autos de pasajeros, camiones, buses, motocicletas y vehículos de tres ruedas. Las fuentes móviles en ruta son la clasificación de emisiones que ha sido definida con más consistencia; sin embargo, pueden existir confusiones en relación a la clasificación apropiada de fuentes móviles en algunos casos limitados. Si un camión se usa exclusivamente en la base de un aeropuerto u otra instalación limitada, debiera ser tratado como parte de un inventario de emisiones en ruta o debiera ser tratado como una instalación en donde opera como una emisión fugitiva de una fuente estacionaria? Los requerimientos regulatorios pueden ser el mejor determinante para este problema de asignación. Sin embargo, los requerimientos de modelación son también de importante consideración. Si el vehículo nunca sale de la instalación, puede que lo mejor sea tratarlo como una parte de las emisiones de la instalación o como una fuente de emisión fuera de ruta, como se discutirá más abajo. Esto permite un mejor modelamiento y un mejor análisis de políticas.
Las emisiones en ruta son típicamente la mayor fuente de emisiones en un área urbana. Estas emisiones son también difíciles de calcular debido al gran número y variedad de vehículos involucrados y al impacto que tienen los patrones de conducción en las emisiones. Por esto, un esfuerzo considerable se ha dirigido al desarrollo de factores de emisión y software para realizar estimaciones de emisión de fuentes móviles en ruta. La sección 6.2 discute el cálculo de emisiones provenientes de fuentes móviles en carretera.
6.1.4.3 Fuentes Móviles fuera de Ruta
Las fuentes móviles fuera de ruta son la clasificación de fuentes que ha tenido más atención recientemente. Esta clasificación de fuentes incluye aviones, equipamiento de construcción, barcos y trenes. El equipamiento de construcción normalmente opera en una ubicación desde algunos días hasta algunos meses y después son movidas hacia otras ubicaciones. Los aviones, en lo que concierne impactos de emisiones locales (no impactos globales), operan solo en aeropuertos. Debido a lo anterior, el equipamiento de construcción en muchas formas debiera ser tratado como una fuente de área para propósitos de modelación, pero los aviones pueden ser tratados más como una fuente estacionaria para propósitos de análisis. Barcos y trenes tienen un impacto más como una fuente móvil en ruta; aunque las rutas de embarcación y las líneas férreas son más restringidas que aquellas disponibles para fuentes móviles en ruta.
Un asunto de confusa clasificación para fuentes móviles fuera de ruta es también como manejar las emisiones periféricas asociadas con estas fuentes móviles. Por ejemplo, los equipos de manejo del suelo en un aeropuerto pueden producir emisiones considerables y pueden, en algunos casos, ser bastante similares al equipamiento en carretera. De forma similar, las grúas que cargan y descargan barcos y trenes y aquellos trenes que simplemente mueven vagones alrededor de una estación sin salir nunca de ella son preguntas acerca de esta clasificación. Para el propósito de desarrollo de políticas normalmente es bueno entender el total de emisiones asociado con una única actividad como por ejemplo un aeropuerto o una estación de trenes. En consecuencia, es recomendable que todas las fuentes de emisiones asociadas a una ubicación fija sean tratadas como parte de la fuente en la que operan relacionados con la categoría de fuente móvil fuera de carretera. La sección 6.3 discute enfoques para estimar emisiones desde fuentes de área.
6.1.4.4 Fuentes Puntuales
Las fuentes puntuales se definen como fuentes de emisión no móviles que son lo suficientemente grandes para ser registradas de forma individual en un inventario de emisiones. La designación de fuente puntual está basada típicamente en el total de emisiones que ocurren a partir de una instalación contaminante contigua más que a emisiones de puntos de emisión en una instalación. Por ello, cuando se hace referencia a una “fuente puntual”, se refiere a la totalidad de sitios contiguos ocupados por la instalación incluyendo todos los puntos de emisión que se den en ese sitio. Sin embargo los puntos de emisión individuales en un sitio son catalogados a menudo individualmente junto con la variedad de parámetros de emisión asociados con cada punto de emisión de modo de apoyar la modelación de la calidad del aire y el análisis regulatorio. Debido a que la definición de una instalación como una “fuente puntual” puede traer consigo una serie de requerimientos regulatorios significativos, la definición actual puede volverse compleja.
No existe una definición clara acerca de cuán grande o pequeña podría ser una fuente para quedar clasificada como una fuente puntual. Esto normalmente se deja a criterio según la situación local como la disponibilidad de información, requerimientos regulatorios y a mendo la severidad del problema de contaminación del aire considerada. El gobierno de los Estados Unidos fija 10 toneladas, 50 toneladas y 100 toneladas por año como metas regulatorias importantes para contaminantes comunes del aire. De esta forma, una instalación que libera emisiones compuesta de todas las fuentes en un sitio contiguo a menudo se clasifica como una fuente puntual si sus emisiones igualan o exceden alguna de estas metas. Sin embargo, en el distrito de gestión de la calidad del aire de la Costa Sur, en California del Sur, la cual cuenta con uno de los peores problemas de contaminación del aire de los Estados Unidos, aquellas instalaciones con un total de emisiones tan pequeño como una tonelada al año, son clasificadas como fuentes puntuales.
Vale la pena insistir en que la determinación de instalaciones que se clasifican como fuentes puntuales no es una tarea simple y puede depender de la regulación que exista en una jurisdicción particular, los niveles de contaminación del aire en la región y otros factores. Una definición clara de lo que constituye una fuente puntual tendrá que hacerse antes de que el inventario de emisiones pueda ser clasificado de forma apropiada.
Como se ha notado, todas las fuentes en una ubicación contigua que contribuyan al proceso industrial de un sitio son consideradas como parte de las emisiones provenientes de una fuente estacionaria de interés. Sin embargo, las emisiones son liberadas a la atmosfera de distintas formas. Algunas emisiones pasarán a través de una chimenea mientras que otras se filtrarán a través de la ventilación y serán de naturaleza fugitiva. Por ello, las emisiones dentro de una fuente puntual serán sub- clasificadas en dos categorías. Una categoría incluye emisiones que pueden ocurrir a través de una chimenea, las cuales pueden ser llamadas fuente de chimenea y la segunda son de naturaleza fugitiva y se designan típicamente como fuentes fugitivas. Específicamente para los propósitos de este manual, las fuentes de chimenea son aquellas fuentes que son canalizadas y emitidas a través de algún tipo de ducto o chimenea. Emisiones fugitivas son aquellas que se liberan a través de la ventilación de edificios, a través de puertas u otros puntos de emisión que no sean chimeneas. Estas emisiones fugitivas pueden ser llamadas también fuentes de “área”, pero para los propósitos de esta discusión, serán llamadas fuentes fugitivas y el uso del término fuente de área se reservará para otro tipo de fuentes que se discutirán más adelante. Esta clasificación de emisiones surge en gran medida por la técnica de medición y también por las necesidades de modelación. Las emisiones a través de chimeneas normalmente tienen una velocidad ascendente y son más calientes que el aire del ambiente, y a menudo se miden directamente de forma continua o en intervalos regulares. Las emisiones fugitivas por otra parte, típicamente no tienen una velocidad ascendente, generalmente están cercanas a temperaturas ambiente y no pueden ser cuantificadas o medidas fácilmente. Por ello, emisiones de chimenea y fugitivas se dispersan en la atmosfera de forma diferente y por ello la necesidad de diferenciarlas. Con mayor frecuencia existe incertidumbre en la cantidad de emisiones provenientes de fuentes fugitivas más que de emisiones de chimenea.
Pueden existir excepciones a la inclusión de cada punto de emisión en una instalación en una fuente puntual. Por ejemplo, un pequeño calentador de agua a gas natural en las oficinas de una fuente puntual, puede no ser considerada en el inventario de fuente estacionaria y ser tomada como una fuente de área (fuentes de área se discutirán en el siguiente párrafo) si se está utilizando un enfoque de abajo hacia arriba para estimar emisiones provenientes de pequeñas fuentes que utilizan gas natural y si no hay una forma simple de separar el gas natural utilizado por un pequeño calentador de agua del valor total del uso de gas natural a nivel regional. De otra forma, las emisiones serán doblemente consideradas. Sin embargo, si se puede determinar el uso del gas natural por usuario y asignado a una fuente puntual específica y restada del uso de gas natural a nivel regional para evitar un doble conteo, entonces nuestra recomendación es que todas las emisiones que ocurran en una fuente puntual sean incluidas como parte de las emisiones de esa fuente. Por supuesto, sería de mucha utilidad en el ejemplo del pequeño calentador de agua discutido para proveer una relación a la categoría de calentadores de agua de manera que se pueda llevar a cabo un mejor análisis regulatorio cuando se escriben normas para calentadores de agua y otras fuentes similares. Finalmente, si es posible, es mejor definir la mayor cantidad de negocios posible en el inventario de fuentes puntuales que se puedan manejar por equipos de trabajos locales y cuyos datos estén disponibles de manera de contar con la mejor base de datos posible para apoyar una modelación de la calidad del aire y análisis regulatorio y de políticas efectivas.
La estimación de emisiones para fuentes puntuales se basa típicamente en mediciones reales de emisiones realizadas en los mayores puntos de emisión y/o en factores de emisión desarrollados para este propósito. La sección 6.4 discute el proceso de cálculo de emisiones para fuentes estacionarias. Los factores de emisión relacionados con ubicaciones específicas son necesarios para apoyar la modelación de la calidad del aire.
6.1.4.5 Fuentes de Área (Fuentes Estacionarias de Área)
Las fuentes estacionarias de área son aquellas fuentes que no se mueven, pero son demasiado pequeñas o muy dispersas para ser clasificadas como una fuente puntual como se discutió en la sub sección anterior. Un ejemplo podrían ser los calentadores residenciales de agua o calles no pavimentadas. Como se ha discutido en párrafos anteriores, no existe una definición clara acerca de cuándo las fuentes se clasifican como fuentes estacionarias de área o fuentes puntuales. Una confusión considerable puede surgir al comparar inventarios de distintas ubicaciones debido a este problema. Como un ejemplo, en la mayoría de las ubicaciones, las tintorerías son consideradas fuentes de área, pero en Los Ángeles se clasifican como una fuente puntual y cada tintorería es catalogada en el inventario de fuentes puntuales. Normalmente fuentes domesticas (residenciales) como sistemas de calefacción o calentadores de agua se clasifican como fuentes estacionarias de área. Las emisiones provenientes del aprovisionamiento de combustibles en estaciones de servicio también se clasifican a menudo como emisiones estacionarias de área; a pesar de que, en California, un número de agencias de gestión de calidad del aire las incluyen de forma individual en el inventario de fuente puntual.
Es bastante común que fuentes estacionarias de área sean mencionadas como “fuentes de área” sin añadir el término “estacionarias”. Este es el enfoque que se utilizará en el resto de esta sección. Se entiende que las fuentes en ruta y otras similares son también tipos de fuentes de área, pero se hace referencia a ellas con distintos nombres.
Fuentes generales de emisión, como caminos pavimentados y sin pavimentar, normalmente son también clasificadas como fuentes de área aun cuando las emisiones se relacionen con fuentes móviles, ya que estas ocurren a partir de una fuente que está en una ubicación fija.
Es mejor reducir al mínimo la clasificación de fuentes en el inventario de fuentes de área pues solo parámetros generalizados de ubicación y emisión pueden ser aplicados en esta categoría reduciendo la efectividad de cualquier modelamiento asociado. Las limitaciones de información y capacidad de bases de datos son factores primarios determinantes en lo que concierne a cuando las fuentes son definidas como una fuente de área. En el caso extremo, cada calentador de agua domestico y sistema de calefacción de una zona urbana podría ser catalogado como una fuente puntual, pero esto derivaría en millones de posibles fuentes que rastrear, cuando ellas contribuyen sólo un poco al total de emisiones de una región.
Las emisiones provenientes de fuentes de área típicamente se estiman utilizando factores de emisión y su cálculo se basa en algunas variables independientes como el área del terreno o el uso regional de combustibles o población o algún otro criterio de estimación general. La sección 6.5 discute la estimación de emisiones provenientes de fuentes de área.
6.1.4.6 Fuentes Naturales (Biogénicas)
Existen varias fuentes de emisión naturales, incluyendo el polvo soplado por el viento, partículas provenientes de incendios silvestres, dióxido de nitrógeno proveniente de tormentas eléctricas, amoniaco e hidrocarburos provenientes de la descomposición de materia orgánica e hidrocarburos provenientes de plantas vivas. Puesto que estas emisiones son normalmente incontrolables, no son tratadas como parte de un inventario de emisiones “antropogénicas” (es decir, causadas por el hombre). Sin embargo, ellos sí contribuyen al problema de la contaminación del aire y deben ser consideradas en cualquier análisis del problema de contaminación del aire en una región.
Un enfoque para abordar las fuentes de emisión naturales es tratarlas como condiciones de borde para propósitos de modelación. Este es un enfoque común, exceptuando dos casos, ya que las consideraciones regulatorias y de políticas son irrelevantes en relación con estas emisiones. Las dos excepciones son el amoniaco y los hidrocarburos. Ambos participan en reacciones junto con emisiones antropogénicas. El amoniaco reaccionará con óxidos nitrosos y óxidos de azufre para producir nitrato y partículas de sulfato. En algunas áreas urbanas, los nitratos y sulfatos pueden ser la fuente predominante de material particulado durante episodios de alta contaminación atmosférica. Los hidrocarburos reaccionan con óxidos nitrosos gaseosos para producir ozono, el cual es uno de los contaminantes primarios en zonas urbanas. Sumado a lo anterior, aquellas regiones con niveles significativos de agricultura pueden tener emisiones biogénicas asociadas. Estas emisiones son típicamente vistas como emisiones antropogenicas dado que son resultado de actividades humanas.
El amoniaco proveniente de la descomposición vegetal y los hidrocarburos provenientes de la misma y de plantas vivas normalmente se estima utilizando factores de emisión basados en el área del terreno, densidad y tipo de vegetación. Diferentes especies de vegetación producen diferentes cantidades de hidrocarburos. Por ello, pueden existir distintos factores de emisión para distintos tipos de plantas o árboles.
Las fuentes de emisión en un inventario normalmente se dividen en una gama de categorías para facilitar el desarrollo de información relevante acerca de estas fuentes. Estas categorías son seleccionadas de tal forma que los enfoques para determinar las emisiones en una categoría específica son similares. Un análisis regulatorio y de políticas también necesita generar un impacto en el establecimiento de categorías de fuentes. Las categorías típicamente utilizadas en inventarios de emisión se enumeran a continuación:
1. Fuentes móviles en ruta
2. Fuentes móviles fuera de ruta
3. Fuentes estacionarias o fijas
4. Fuentes de Área (Fuentes de Área fija)
5. Fuentes Naturales (Biogénicas)
Estas categorías están relacionadas directa o indirectamente entre ellas. Por ejemplo, las fuentes fuera de ruta pueden relacionarse con una fuente estacionaria específica. Las emisiones móviles fuera de ruta pueden dar lugar a un aumento de emisiones en las fuentes de área a medida que los vehículos son atraídos hacia ellas. Se debe tener cuidado en la forma en que son clasificadas las fuentes particulares y como se relacionan o asocian con otras fuentes de forma de apoyar el análisis regulatorio y de políticas así como también la modelación de la calidad del aire. Las siguientes subsecciones discuten las categorías típicas de un inventario de emisión y como estas podrían ser incluidas en un inventario de emisiones.
6.1.4.2 Fuentes Móviles en Ruta
Las fuentes móviles en ruta incluyen cualquier fuente que normalmente opere en carreteras públicas. Esto incluye autos de pasajeros, camiones, buses, motocicletas y vehículos de tres ruedas. Las fuentes móviles en ruta son la clasificación de emisiones que ha sido definida con más consistencia; sin embargo, pueden existir confusiones en relación a la clasificación apropiada de fuentes móviles en algunos casos limitados. Si un camión se usa exclusivamente en la base de un aeropuerto u otra instalación limitada, debiera ser tratado como parte de un inventario de emisiones en ruta o debiera ser tratado como una instalación en donde opera como una emisión fugitiva de una fuente estacionaria? Los requerimientos regulatorios pueden ser el mejor determinante para este problema de asignación. Sin embargo, los requerimientos de modelación son también de importante consideración. Si el vehículo nunca sale de la instalación, puede que lo mejor sea tratarlo como una parte de las emisiones de la instalación o como una fuente de emisión fuera de ruta, como se discutirá más abajo. Esto permite un mejor modelamiento y un mejor análisis de políticas.
Las emisiones en ruta son típicamente la mayor fuente de emisiones en un área urbana. Estas emisiones son también difíciles de calcular debido al gran número y variedad de vehículos involucrados y al impacto que tienen los patrones de conducción en las emisiones. Por esto, un esfuerzo considerable se ha dirigido al desarrollo de factores de emisión y software para realizar estimaciones de emisión de fuentes móviles en ruta. La sección 6.2 discute el cálculo de emisiones provenientes de fuentes móviles en carretera.
6.1.4.3 Fuentes Móviles fuera de Ruta
Las fuentes móviles fuera de ruta son la clasificación de fuentes que ha tenido más atención recientemente. Esta clasificación de fuentes incluye aviones, equipamiento de construcción, barcos y trenes. El equipamiento de construcción normalmente opera en una ubicación desde algunos días hasta algunos meses y después son movidas hacia otras ubicaciones. Los aviones, en lo que concierne impactos de emisiones locales (no impactos globales), operan solo en aeropuertos. Debido a lo anterior, el equipamiento de construcción en muchas formas debiera ser tratado como una fuente de área para propósitos de modelación, pero los aviones pueden ser tratados más como una fuente estacionaria para propósitos de análisis. Barcos y trenes tienen un impacto más como una fuente móvil en ruta; aunque las rutas de embarcación y las líneas férreas son más restringidas que aquellas disponibles para fuentes móviles en ruta.
Un asunto de confusa clasificación para fuentes móviles fuera de ruta es también como manejar las emisiones periféricas asociadas con estas fuentes móviles. Por ejemplo, los equipos de manejo del suelo en un aeropuerto pueden producir emisiones considerables y pueden, en algunos casos, ser bastante similares al equipamiento en carretera. De forma similar, las grúas que cargan y descargan barcos y trenes y aquellos trenes que simplemente mueven vagones alrededor de una estación sin salir nunca de ella son preguntas acerca de esta clasificación. Para el propósito de desarrollo de políticas normalmente es bueno entender el total de emisiones asociado con una única actividad como por ejemplo un aeropuerto o una estación de trenes. En consecuencia, es recomendable que todas las fuentes de emisiones asociadas a una ubicación fija sean tratadas como parte de la fuente en la que operan relacionados con la categoría de fuente móvil fuera de carretera. La sección 6.3 discute enfoques para estimar emisiones desde fuentes de área.
6.1.4.4 Fuentes Puntuales
Las fuentes puntuales se definen como fuentes de emisión no móviles que son lo suficientemente grandes para ser registradas de forma individual en un inventario de emisiones. La designación de fuente puntual está basada típicamente en el total de emisiones que ocurren a partir de una instalación contaminante contigua más que a emisiones de puntos de emisión en una instalación. Por ello, cuando se hace referencia a una “fuente puntual”, se refiere a la totalidad de sitios contiguos ocupados por la instalación incluyendo todos los puntos de emisión que se den en ese sitio. Sin embargo los puntos de emisión individuales en un sitio son catalogados a menudo individualmente junto con la variedad de parámetros de emisión asociados con cada punto de emisión de modo de apoyar la modelación de la calidad del aire y el análisis regulatorio. Debido a que la definición de una instalación como una “fuente puntual” puede traer consigo una serie de requerimientos regulatorios significativos, la definición actual puede volverse compleja.
No existe una definición clara acerca de cuán grande o pequeña podría ser una fuente para quedar clasificada como una fuente puntual. Esto normalmente se deja a criterio según la situación local como la disponibilidad de información, requerimientos regulatorios y a mendo la severidad del problema de contaminación del aire considerada. El gobierno de los Estados Unidos fija 10 toneladas, 50 toneladas y 100 toneladas por año como metas regulatorias importantes para contaminantes comunes del aire. De esta forma, una instalación que libera emisiones compuesta de todas las fuentes en un sitio contiguo a menudo se clasifica como una fuente puntual si sus emisiones igualan o exceden alguna de estas metas. Sin embargo, en el distrito de gestión de la calidad del aire de la Costa Sur, en California del Sur, la cual cuenta con uno de los peores problemas de contaminación del aire de los Estados Unidos, aquellas instalaciones con un total de emisiones tan pequeño como una tonelada al año, son clasificadas como fuentes puntuales.
Vale la pena insistir en que la determinación de instalaciones que se clasifican como fuentes puntuales no es una tarea simple y puede depender de la regulación que exista en una jurisdicción particular, los niveles de contaminación del aire en la región y otros factores. Una definición clara de lo que constituye una fuente puntual tendrá que hacerse antes de que el inventario de emisiones pueda ser clasificado de forma apropiada.
Como se ha notado, todas las fuentes en una ubicación contigua que contribuyan al proceso industrial de un sitio son consideradas como parte de las emisiones provenientes de una fuente estacionaria de interés. Sin embargo, las emisiones son liberadas a la atmosfera de distintas formas. Algunas emisiones pasarán a través de una chimenea mientras que otras se filtrarán a través de la ventilación y serán de naturaleza fugitiva. Por ello, las emisiones dentro de una fuente puntual serán sub- clasificadas en dos categorías. Una categoría incluye emisiones que pueden ocurrir a través de una chimenea, las cuales pueden ser llamadas fuente de chimenea y la segunda son de naturaleza fugitiva y se designan típicamente como fuentes fugitivas. Específicamente para los propósitos de este manual, las fuentes de chimenea son aquellas fuentes que son canalizadas y emitidas a través de algún tipo de ducto o chimenea. Emisiones fugitivas son aquellas que se liberan a través de la ventilación de edificios, a través de puertas u otros puntos de emisión que no sean chimeneas. Estas emisiones fugitivas pueden ser llamadas también fuentes de “área”, pero para los propósitos de esta discusión, serán llamadas fuentes fugitivas y el uso del término fuente de área se reservará para otro tipo de fuentes que se discutirán más adelante. Esta clasificación de emisiones surge en gran medida por la técnica de medición y también por las necesidades de modelación. Las emisiones a través de chimeneas normalmente tienen una velocidad ascendente y son más calientes que el aire del ambiente, y a menudo se miden directamente de forma continua o en intervalos regulares. Las emisiones fugitivas por otra parte, típicamente no tienen una velocidad ascendente, generalmente están cercanas a temperaturas ambiente y no pueden ser cuantificadas o medidas fácilmente. Por ello, emisiones de chimenea y fugitivas se dispersan en la atmosfera de forma diferente y por ello la necesidad de diferenciarlas. Con mayor frecuencia existe incertidumbre en la cantidad de emisiones provenientes de fuentes fugitivas más que de emisiones de chimenea.
Pueden existir excepciones a la inclusión de cada punto de emisión en una instalación en una fuente puntual. Por ejemplo, un pequeño calentador de agua a gas natural en las oficinas de una fuente puntual, puede no ser considerada en el inventario de fuente estacionaria y ser tomada como una fuente de área (fuentes de área se discutirán en el siguiente párrafo) si se está utilizando un enfoque de abajo hacia arriba para estimar emisiones provenientes de pequeñas fuentes que utilizan gas natural y si no hay una forma simple de separar el gas natural utilizado por un pequeño calentador de agua del valor total del uso de gas natural a nivel regional. De otra forma, las emisiones serán doblemente consideradas. Sin embargo, si se puede determinar el uso del gas natural por usuario y asignado a una fuente puntual específica y restada del uso de gas natural a nivel regional para evitar un doble conteo, entonces nuestra recomendación es que todas las emisiones que ocurran en una fuente puntual sean incluidas como parte de las emisiones de esa fuente. Por supuesto, sería de mucha utilidad en el ejemplo del pequeño calentador de agua discutido para proveer una relación a la categoría de calentadores de agua de manera que se pueda llevar a cabo un mejor análisis regulatorio cuando se escriben normas para calentadores de agua y otras fuentes similares. Finalmente, si es posible, es mejor definir la mayor cantidad de negocios posible en el inventario de fuentes puntuales que se puedan manejar por equipos de trabajos locales y cuyos datos estén disponibles de manera de contar con la mejor base de datos posible para apoyar una modelación de la calidad del aire y análisis regulatorio y de políticas efectivas.
La estimación de emisiones para fuentes puntuales se basa típicamente en mediciones reales de emisiones realizadas en los mayores puntos de emisión y/o en factores de emisión desarrollados para este propósito. La sección 6.4 discute el proceso de cálculo de emisiones para fuentes estacionarias. Los factores de emisión relacionados con ubicaciones específicas son necesarios para apoyar la modelación de la calidad del aire.
6.1.4.5 Fuentes de Área (Fuentes Estacionarias de Área)
Las fuentes estacionarias de área son aquellas fuentes que no se mueven, pero son demasiado pequeñas o muy dispersas para ser clasificadas como una fuente puntual como se discutió en la sub sección anterior. Un ejemplo podrían ser los calentadores residenciales de agua o calles no pavimentadas. Como se ha discutido en párrafos anteriores, no existe una definición clara acerca de cuándo las fuentes se clasifican como fuentes estacionarias de área o fuentes puntuales. Una confusión considerable puede surgir al comparar inventarios de distintas ubicaciones debido a este problema. Como un ejemplo, en la mayoría de las ubicaciones, las tintorerías son consideradas fuentes de área, pero en Los Ángeles se clasifican como una fuente puntual y cada tintorería es catalogada en el inventario de fuentes puntuales. Normalmente fuentes domesticas (residenciales) como sistemas de calefacción o calentadores de agua se clasifican como fuentes estacionarias de área. Las emisiones provenientes del aprovisionamiento de combustibles en estaciones de servicio también se clasifican a menudo como emisiones estacionarias de área; a pesar de que, en California, un número de agencias de gestión de calidad del aire las incluyen de forma individual en el inventario de fuente puntual.
Es bastante común que fuentes estacionarias de área sean mencionadas como “fuentes de área” sin añadir el término “estacionarias”. Este es el enfoque que se utilizará en el resto de esta sección. Se entiende que las fuentes en ruta y otras similares son también tipos de fuentes de área, pero se hace referencia a ellas con distintos nombres.
Fuentes generales de emisión, como caminos pavimentados y sin pavimentar, normalmente son también clasificadas como fuentes de área aun cuando las emisiones se relacionen con fuentes móviles, ya que estas ocurren a partir de una fuente que está en una ubicación fija.
Es mejor reducir al mínimo la clasificación de fuentes en el inventario de fuentes de área pues solo parámetros generalizados de ubicación y emisión pueden ser aplicados en esta categoría reduciendo la efectividad de cualquier modelamiento asociado. Las limitaciones de información y capacidad de bases de datos son factores primarios determinantes en lo que concierne a cuando las fuentes son definidas como una fuente de área. En el caso extremo, cada calentador de agua domestico y sistema de calefacción de una zona urbana podría ser catalogado como una fuente puntual, pero esto derivaría en millones de posibles fuentes que rastrear, cuando ellas contribuyen sólo un poco al total de emisiones de una región.
Las emisiones provenientes de fuentes de área típicamente se estiman utilizando factores de emisión y su cálculo se basa en algunas variables independientes como el área del terreno o el uso regional de combustibles o población o algún otro criterio de estimación general. La sección 6.5 discute la estimación de emisiones provenientes de fuentes de área.
6.1.4.6 Fuentes Naturales (Biogénicas)
Existen varias fuentes de emisión naturales, incluyendo el polvo soplado por el viento, partículas provenientes de incendios silvestres, dióxido de nitrógeno proveniente de tormentas eléctricas, amoniaco e hidrocarburos provenientes de la descomposición de materia orgánica e hidrocarburos provenientes de plantas vivas. Puesto que estas emisiones son normalmente incontrolables, no son tratadas como parte de un inventario de emisiones “antropogénicas” (es decir, causadas por el hombre). Sin embargo, ellos sí contribuyen al problema de la contaminación del aire y deben ser consideradas en cualquier análisis del problema de contaminación del aire en una región.
Un enfoque para abordar las fuentes de emisión naturales es tratarlas como condiciones de borde para propósitos de modelación. Este es un enfoque común, exceptuando dos casos, ya que las consideraciones regulatorias y de políticas son irrelevantes en relación con estas emisiones. Las dos excepciones son el amoniaco y los hidrocarburos. Ambos participan en reacciones junto con emisiones antropogénicas. El amoniaco reaccionará con óxidos nitrosos y óxidos de azufre para producir nitrato y partículas de sulfato. En algunas áreas urbanas, los nitratos y sulfatos pueden ser la fuente predominante de material particulado durante episodios de alta contaminación atmosférica. Los hidrocarburos reaccionan con óxidos nitrosos gaseosos para producir ozono, el cual es uno de los contaminantes primarios en zonas urbanas. Sumado a lo anterior, aquellas regiones con niveles significativos de agricultura pueden tener emisiones biogénicas asociadas. Estas emisiones son típicamente vistas como emisiones antropogenicas dado que son resultado de actividades humanas.
El amoniaco proveniente de la descomposición vegetal y los hidrocarburos provenientes de la misma y de plantas vivas normalmente se estima utilizando factores de emisión basados en el área del terreno, densidad y tipo de vegetación. Diferentes especies de vegetación producen diferentes cantidades de hidrocarburos. Por ello, pueden existir distintos factores de emisión para distintos tipos de plantas o árboles.
