Protección del medioambiente
La mayor parte de la energía que se utiliza en los procesos térmicos procede de la reacción exotérmica de un combustible con el oxígeno del aire.
En estas reacciones de combustión de los combustibles orgánicos se generan principalmente CO2 y SO2 que son los causantes de los efectos “invernadero” y de “lluvia ácida” respectivamente.
Los combustibles orgánicos están compuestos químicamente principalmente por carbono (C) y contienen además porcentajes variables de oxígeno, hidrógeno, azufre y nitrógeno entre otros. Por ello el contaminante más abundante que se produce es el dióxido de carbono (CO2), y en menores proporciones dióxido de azufre (SO2), óxido de nitrógeno (NO2) y monóxido de carbono (CO).
El dióxido de carbono es un gas incoloro e incombustible y es el contaminante atmosférico que se genera en mayor cantidad en los procesos de combustión.
El volumen estimado de CO2 que se arroja a la atmósfera en todo el planeta es de 20.000 millones de toneladas anuales.
Este gas tiene la siguiente característica: deja pasar a través de él las radiaciones solares de baja longitud de onda, pero absorbe una parte importante de la energía calorífica que irradia la Tierra, cuyas longitudes de onda son más largas.
De este modo, forma una capa casi impermeable a la evacuación de calor de la Tierra provocando un aumento generalizado de la temperatura. Esto constituye el llamado “efecto invernadero”.
Desde el comienzo de la era industrial el nivel de las emisiones de CO2 se ha ido incrementando en forma continua, esto ha traído como consecuencia que desde 1900 hasta 1985, la proporción de CO2 en la atmósfera ha pasado de 290 a 348 ppm (partes por millón) y se espera que antes de 2030 este valor sea el doble del correspondiente a principios de siglo, o sea 580 ppm.
De cumplirse ésto, se espera un aumento de la temperatura media global del planeta de entre 1,5 y 4,5 °C.
Este aumento de la temperatura del planeta tendrá importantes consecuencias: Se producirán derretimientos de importantes masas de hielos polares.
Aumentará el nivel del mar, se estima un metro en el transcurso de un siglo, lo que provocará inundaciones en las zonas más bajas de los continentes.
Desaparecerán varias especies animales de las zonas frías.
Se extenderán algunas enfermedades típicas de zonas calurosas.
Se reducirá la disponibilidad de agua y aumentarán los conflictos por su posesión.
Todos estos procesos tendrán mayor relevancia en las latitudes norte y sur que en los sectores centrales.
Los efectos mencionados tendrán una fuerte incidencia en nuestro país, concretamente se estima que se inundará una franja costera en la Patagonia, desde Carmen de Patagones hasta el Golfo de San Jorge. Habrá también una reducción de hielos y nieves y la desaparición de algunas especies de nuestra fauna.
Debemos agregar que además de la generación de CO2 la situación se ve agravada por la disminución de las masas forestales que serían capaces de mitigar el problema transformando el CO2 en O2 a través de la función clorofílica.
El dióxido de azufre (SO2) emitido a la atmósfera por las combustiones de algunas fuentes primarias (carbón y petróleo) es mucho menor en cantidad que el CO2, pero sus valores anuales globales son importantes y sus consecuencias, también muy graves.
El SO2 producido se difunde a la atmósfera y es arrastrado por los vientos, mediante la humedad y la lluvia se transforma sucesivamente en SO3H2 (ácido sulfuroso) y SO4H2 (ácido sulfúrico) diluidos, capaces de atacar los elementos con los que entran en contacto.
Las consecuencias de la lluvia ácida son una acción directa sobre las masas forestales y los cultivos por un lado, y por otro, un ataque a las composiciones alcalinas de los terrenos con lo cual la vegetación, incluyendo los árboles, enferman y mueren. Muchos bosques de Europa Central y del Norte así como de EEUU están en recesión por este motivo. Está disminución de las masas forestales, a su vez, reduce la “capacidad pulmonar del planeta”, es decir, su capacidad de transformar el CO2 en O2.
A lo largo de los años, y a medida que se disponía de mayor información sobre el tema, ha crecido la preocupación internacional sobre las consecuencias que puede tener el calentamiento global producido por el efecto invernadero sobre nuestro planeta.
Consecuentemente se ha tratado en los principales foros internacionales y es así como en 1992 se crea la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) durante la llamada Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro.
El protocolo de Kyoto se firma en 1997 y vino a dar fuerza vinculante a lo debatido en la CMNUCC. Este protocolo sobre el cambio climático es un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de los gases que causan el calentamiento global en un porcentaje aproximado de al menos un 5%, dentro del período que va desde el año 2008 al 2012, en comparación a las emisiones al año 1990. Es decir, si la contaminación de estos gases en el año 1990 alcanzaba el 100%, al término del año 2012 deberá ser como máximo del 95%.
Es preciso señalar que esto no significa que cada país deba reducir sus emisiones de gases regulados en un 5% como mínimo, sino que este es un porcentaje a nivel global y, por el contrario, cada país obligado por Kyoto tiene sus propios porcentajes de emisión que debe disminuir.
El acuerdo entró en vigor recién el 16 de febrero de 2005 después de la ratificación por parte de Rusia el 18 de noviembre de 2004 ya que se había establecido que el compromiso sería de obligatorio cumplimiento cuando lo ratificasen los países industrializados responsables de, al menos, un 55% de las emisiones de CO2.
Cabe destacar que la Unión Europea se comprometió a reducir sus emisiones totales medias durante el periodo 2008-2012 en un 8% respecto de las de 1990 y que los Estados Unidos no ha suscripto el protocolo.
Dentro de la Unión Europea a cada país se le otorgó un margen distinto en función de diversas variables económicas y medioambientales, por ejemplo algunos de los compromiso asumidos son los siguientes: Alemania (-21%), Dinamarca (-21%), Italia (-6,5%), Reino Unido (-12,5%), Francia (-1,9%), España (+15%), Grecia (+25%), Portugal (+27%), etcétera.
Respecto de los países en desarrollo, el Protocolo no exige bajar sus emisiones, aunque sí deben dar señales de un cambio en sus industrias.
La forma más directa de reducir la contaminación ambiental es obviamente reduciendo el consumo de energía. Sin embargo, parecería no ser posible una reducción indiscriminada del consumo energético ya que esto tendría efectos graves sobre la calidad de vida y sobre la economía, especialmente en los países industrializados.
Pero lo que sí es posible, es realizar un uso racional de la energía, es decir, utilizar energía primaria pero con un alto nivel de rendimiento en los procesos térmicos. O sea no se trata de no consumir energía, sino de consumirla mejor, mediante la adopción de técnicas que permitan gastar menos energía obteniendo los mismos resultados.
Estas técnicas se basan en realizar estudios muy precisos de los procesos desde el punto de vista energético y fundamentalmente en aplicar sistemas de aislamiento térmico estudiados adecuadamente en calidad y espesor como hemos visto hasta ahora en las aplicaciones en la construcción. Además, es aplicable en los sectores industriales y las centrales térmicas.
En casi todas las ramas de la industria se realizan procesos térmicos de mayor o menor importancia, en general nos encontramos con recipientes, recintos y cañerías que deben mantenerse a temperaturas diferentes de la ambiental por exigencias propias del proceso productivo.
En todos los casos, los materiales que constituyen la envoltura exterior de esos elementos no son aislantes térmicos adecuados, lo que permite un flujo elevado de calor entre el interior y el ambiente .Esto supone un consumo energético elevado y en algunos casos puede impedir la realización técnica de la función prevista.
Colocando aislamiento térmico adecuado se disminuye el consumo energético y por ello se reduce la contaminación ambiental producida, una idea cuantitativa de este hecho se puede observar en el cuadro Transmisión de calor...
En el mismo se observa la importante reducción de la transmisión del calor y, por lo tanto, de las emisiones de CO2 que se obtiene mediante la disminución del salto térmico gracias a la inclusión de aislamiento térmico adecuado.
Afortunadamente, muchos técnicos de la industria conocen estos aspectos y aunque sea por razones puramente económicas proyectan e instalan aislantes térmicos en grado suficiente.
No obstante lo anterior, los países de la CE emiten alrededor de 1.500 millones de toneladas/año de CO2 debido a los procesos térmicos en la industria y en las centrales térmicas. Este valor sería mucho más elevado si no se hubieran adoptado medidas de aislamiento térmico, pero también podría reducirse si la totalidad de las instalaciones dispusiesen de aislamiento térmico.
Hemos visto anteriormente como influye el nivel de aislamiento térmico en una vivienda en la emisión de CO2 que se produce para su acondicionamiento térmico.
En el último cuadro se observa como a medida que aumentan los niveles de aislamiento se reducen los kg/m2a de CO2 emitidos.
Un ejemplo para nuestro país se muestra en un trabajo realizado hace unos años para el sector residencial nacional. El trabajo consistió en calcular el consumo energético y las correspondientes emisiones de CO2 para calefaccionar las viviendas de nuestro país durante el invierno, con los niveles de aislamiento estimados en ese momento y luego calcular cómo se reducirían los consumos y las emisiones considerando mejoras en el nivel de aislamiento de las mismas según la Norma Iram 11605.
Del Censo Nacional de Población y Vivienda de 1991 se obtuvieron la cantidad de casas y departamentos habitados distribuidos por división política y las superficies promedio de cerramientos laterales y cubiertas de los mismos.
Dentro de cada provincia se distribuyeron las viviendas por zonas y a cada zona se le asignó una cantidad de grados día de base 18°C de acuerdo a la Norma Iram 11603 y una tipología constructiva coincidente con la típica del lugar.
En base a toda la información anterior se realizó el cálculo el consumo de energía para calefacción de todas las viviendas siguiendo el procedimiento de la Norma Iram 11604. Ese valor resultó de 40.074 millones de Kwh para el año del Censo.
Se consideró que el combustible utilizado era 80% gas natural y el resto combustibles líquidos. Por lo tanto, para generar la energía mencionada se emitieron 881.600 ton de CO2.
Se recalcularon los consumos energéticos y las correspondientes emisiones de CO2 para dos supuestos diferentes (ver cuadro Estimación...).
Para el nivel B de la norma Iram 11605 las emisiones de CO2 son 4.158.000 toneladas, lo que supone una reducción de un 53 %. Para el nivel A son 1.551.000 toneladas que significa una reducción de las emisiones de un 82 %.
No hay comentarios:
Publicar un comentario