El transporte y dispersión de
contaminantes del aire ambiental están influenciados por complejos factores.
Las variaciones globales y regionales del clima y las condiciones topográficas locales
afectan el transporte y dispersión de los contaminantes. Esta lección trata
sobre los factores básicos que influyen el movimiento de los contaminantes en
el aire ambiental.
En una escala mundial, las
variaciones del clima influyen sobre el movimiento de los contaminantes. Por ejemplo,
la dirección predominante de los vientos en Centroamérica y norte de Sudamérica
es de este a oeste y en Norteamérica y sur de Sudamérica es de oeste a este. En
un nivel más local, los principales factores del transporte y dispersión son el
viento y la estabilidad.
La dispersión de contaminantes de
una fuente depende de la cantidad de turbulencia en la atmósfera cercana. La turbulencia
puede ser creada por el movimiento horizontal y vertical de la atmósfera. El movimiento
horizontal es lo que comúnmente se llama viento. La velocidad del viento puede
afectar en gran medida la concentración de contaminantes en un área. Mientras
mayor sea la velocidad del viento, menor será la concentración de
contaminantes.
El viento diluye y dispersa
rápidamente los contaminantes en el área circundante.
El viento es causado por las
diferencias en la presión atmosférica. La presión es el peso de la atmósfera en
un punto dado. La altura y temperatura de una columna de aire determinan el peso
atmosférico. Debido a que el aire frío pesa más que el caliente, la masa
de alta presión está constituida de aire frío y pesado. Por el contrario,
una masa de baja presión de aire está formada por aire más caliente y liviano.
Las diferencias de presión hacen que el aire se mueva de las áreas de alta presión
a las de baja presión, lo que da lugar al viento.
El movimiento
vertical de la atmósfera también afecta el
transporte y dispersión de los contaminantes del aire. Cuando los meteorólogos
hablan sobre la “estabilidad atmosférica” hacen referencia al movimiento
vertical. Las condiciones atmosféricas inestables producen la mezcla vertical.
Generalmente, durante el día el aire cerca de la superficie de la tierra es más
caliente y liviano que el aire en la atmósfera superior debido a la absorción
de la energía solar. El aire caliente y liviano de la superficie sube y se mezcla
con el aire frío y pesado de la atmósfera superior que tiende a bajar. Este movimiento
constante del aire crea condiciones inestables y dispersa el aire contaminado.
CIRCULACIÓN GLOBAL DE LOS CONTAMINANTES
CARACTERISTICAS GENERALES EN LAS PLUMAS DE CHIMENEAS
La chimenea a menudo
se usa como un símbolo de la contaminación del aire. Es una estructura que se
ve comúnmente en la mayoría de industrias. Una chimenea dispersa los
contaminantes antes de que lleguen a las poblaciones. Generalmente se diseñan
teniendo en cuenta a la comunidad circundante. Mientras más alta sea la chimenea,
mayor será la probabilidad de que los contaminantes se dispersen y diluyan
antes de afectar a las poblaciones vecinas
A la emanación visible de una
chimenea se le denominada pluma. La altura de la pluma está determinada por la
Velocidad y empuje de los gases
que salen por la chimenea. A menudo, se añade energía calórica a los gases para
aumentar la altura de la pluma. Las fuerzas naturales hacen que la pluma tenga
velocidad vertical, como sucede con el humo de las chimeneas residenciales. La
figura siguiente muestra los efectos de la altura de la chimenea y de los
alrededores inmediatos sobre la forma de la pluma. Mientras más corta sea la
chimenea, mayor será la probabilidad de que la pluma esté afectada
(a) Distribución de los
contaminantes inyectados dentro y fuera de la cavidad.
(b) Efecto del diseño
aerodinámico de una chimenea.
Por la "cavidad" formada
por el edificio próximo a la chimenea. A medida que aumenta la altura de la
chimenea, la pluma se aleja del edificio. La forma y la dirección de la pluma
también dependen de las fuerzas verticales y horizontales de la atmósfera. Como
se mencionó anteriormente, la pluma está afectada por las condiciones atmosféricas.
Las condiciones inestables en la atmósfera producirán una pluma “ondulante”,
mientras que las estables harán que la pluma sea “recta”.
Los contaminantes emitidos por
las chimeneas pueden transportarse a largas distancias, en general. La concentración
de contaminantes disminuye a medida que se alejan del punto de descarga y son
dispersados por el viento y otras fuerzas naturales. Las variaciones del clima
influyen en la dirección y dispersión general de los contaminantes. Por
ejemplo, en los Estados Unidos los contaminantes liberados en la región del
medio oeste afectan a la población y el hábitat natural de la región este. Los patrones
del clima también causan problemas de contaminación, como la lluvia ácida, que
son temas de preocupación regional e internacional.
MODELOS DE DISPERCION
Los modelos de dispersión son un
método para calcular la concentración de contaminantes a nivel del suelo y a diversas
distancias de la fuente. En la elaboración de modelos se usan representaciones
matemáticas de los factores que afectan la dispersión de contaminantes. Las computadoras,
mediante modelos, facilitan la representación de los complejos sistemas que
determinan el transporte y dispersión de los contaminantes del aire.
Cuando se hace un modelo del
transporte y dispersión de contaminantes del aire se recopila información
específica de un punto de emisión. Esta información incluye la ubicación del
punto de emisión (longitud y latitud), la cantidad y tipo de los contaminantes
emitidos, condiciones del gas de la chimenea, altura de la chimenea y factores
meteorológicos tales como la velocidad del viento, perfil de la temperatura ambiental
y presión atmosférica. Los científicos usan estos datos como insumo del modelo
de computación y para predecir cómo los contaminantes se dispersarán en la atmósfera.
Los niveles de concentración pueden calcularse para diversas distancias y
dirección de la chimenea.
Los modelos de dispersión tienen
muchas aplicaciones en el control de la contaminación del aire, pues son
herramientas que ayudan a los científicos a evaluar la dispersión de la contaminación
del aire. La exactitud de los modelos está limita por los problemas inherentes
al tratar de simplificar los factores complejos e interrelacionados que afectan
el transporte y dispersión de los contaminantes del aire.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CHIMENEAS
Sombrero para la extracción de humos.
Fabricado en chapa de acero.
Lacado en poliéster al horno.
Sutil diseño de líneas estáticas y equilibradas, que
combinan perfectamente con su usabilidad.
Fabricación en dimensiones estándar y a medida. Acabados
en gran diversidad de texturas y colores.
Sombrero cilíndrico estudiado para que ofrezca una óptima
rentabilidad en la extracción de humos y la máxima funcionalidad en la
resistencia a las inclemencias del tiempo. Óptimos resultados funcionales y
visuales en construcción unifamiliar y plurifamiliar.
Diseñado teniendo en cuenta las últimas tendencias arquitectónicas
dentro del sector de la construcción.
Fabricado en acero de 1,2 mm y 1,5 mm con tratamiento lacado
al horno.
Calculada como la suma de la altura geométrica o física
de la chimenea (altura de construcción) y la sobre elevación que el penacho de
humo sufre en la salida de la chimenea.
H = Hg + Δh
El cálculo de la sobrelevación puede calcularse mediante
la fórmula de Briggs, que considera los efectos de momento, sustentación y
estabilidad atmosférica:
F es el término de flotabilidad y viene expresado por la
ecuación:
Donde:
g constante de aceleración de la gravedad (9,8 m/s2).
Vs velocidad de salida de los gases.
d diámetro interno del conducto de salida.
Ts temperatura de salida de los gases
Ta temperatura ambiente a la altura de la boca de la chimenea.
Vs velocidad de salida de los gases.
d diámetro interno del conducto de salida.
Ts temperatura de salida de los gases
Ta temperatura ambiente a la altura de la boca de la chimenea.
C Depende del gradiente de temperatura potencial, que
depende del gradiente de temperatura vertical.
U es la velocidad del viento a la altura de la boca de la
chimenea, ya mencionada anteriormente.
Efectos
del tipo de fuente en la elevación de la pluma
Debido a la configuración de la chimenea o a
los edificios adyacentes, es posible que la pluma no se eleve libremente en la
atmósfera. Algunos efectos aerodinámicos causados por el modo en el que se
mueve el viento alrededor de los edificios adyacentes y de la chimenea pueden
impulsar a la pluma hacia el suelo en lugar de permitir que se eleve en la
atmósfera.
El flujo descendente de la chimenea puede
producirse cuando la razón entre la velocidad de salida de la chimenea y la del
viento es pequeña. En este caso, la presión baja en la estela de la chimenea
puede hacer que la pluma descienda detrás de la chimenea. Cuando esto sucede,
la dispersión de los contaminantes disminuye, lo que puede determinar
concentraciones elevadas de contaminantes inmediatamente a sotavento de la
fuente.
A medida que el aire se mueve sobre y
alrededor de los edificios y otras estructuras, se forman olas turbulentas.
Según la altura de descarga de una pluma (altura de la chimenea), es probable
que esta sea arrastrada hacia abajo en esta área de la estela. Esto se conoce
como flujo descendente aerodinámico o entre edificios de la pluma y puede
conducir a concentraciones elevadas de contaminantes inmediatamente a sotavento
de la fuente.
POR FIN UN SISTEMA DE TRANSPORTE CERO EMISIONES
ResponderEliminarLas carreteras, los teleféricos, metros, buses articulados y telesillas, por su contaminación, sus altos costos, y por sus limitaciones, no son la mejor alternativa para satisfacer plenamente la creciente demanda de un transporte limpio, siempre las necesidades de transporte son mayores que las soluciones implementadas y el déficit puede corregirse. La actual infraestructura en transporte puede ser complementada eficientemente con sistemas AEROSUSPENDIDOS, para carga o pasajeros, que son trenes ultralivianos de cabinas o sillas que viajan colgados de aeromnorrieles sostenidos por cables y torres y que equivalen a las verdaderas carreteras ecológicas, que son elevadas, para cualquier topografía, para bajos presupuestos y para cualquier distancia y capacidad. No necesitan deforestar, ni remover tierras, ni siquiera retirar la corteza vegetal, por ello no requieren licencia ambiental, son para vehículos eléctricos aerosuspendidos, inteligentes y silenciosos que desarrollan velocidades hasta de 250 Km/h., con cero accidentalidad y reciclando la energía del frenado, no los afecta el clima ni las fallas geológicas, son antisismicos...Y lo más increíble: son el sistema de transporte más económico que existe, tienen los más bajos costos de operación y mantenimiento, y se construyen desde US$ 250.000 dólares por kilómetro rural y desde US$ 800.000 dólares el kilómetro urbano, los que se pueden construir en 60 días/km., sobre la actual infraestructura de las ciudades, sin demoliciones, sin ampliación de vías y sin tener que interrumpir el tráfico automotor.
Los AEROSUSPENDIDOS son la mejor solución a los problemas de contaminación y congestión vehicular.
martin@tranxrail.com
tranxrail@gmail.com
martinjaramilloperez@gmail.com
http://jaramilloperez.com.co/
Martín Jaramillo Pérez
CONSULTOR EN TRANSPORTE ECOLÓGICO
Cel: 314 873 17 95 Colombia.
si no es viable economicamente, por desgracia y aun hoy en dia el medio ambiente esta en segundo lugar.
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