Evaluación de las emisiones de contaminantes de centrales azucareros en Camagüey/Evaluation of pollutant emissions from sugar mills in Camagüey

  • Anel Hernández Garces Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echevarría”, La Habana
  • Mirtha Reinosa Valladares Centro de Ingeniería e Investigaciones Químicas, La Habana
  • Yan Carlos Ordoñez Sánchez Centro de Ingeniería e Investigaciones Químicas, La Habana
  • Francisco Hernández Bilbao AZCUBA, La Habana
Palabras clave: emisiones, central azucarero, contaminantes atmosféricos, generador de vapor, emissions, sugar mill, air pollutants, steam boiler

Resumen

Este trabajo tiene como objetivo estimar mediante factores de emisión los contaminantes atmosféricos (SO2, NOx y el material particulado) emitidos por las calderas de centrales azucareros de Camagüey, Cuba. Como resultado se obtuvieron valores de emisión inferiores a los de termoeléctricas y grupos electrógenos pero varios ordenes superior que los de los generadores de vapor convencionales que emplean hidrocarburos como combustible. La comprobación de las emisiones con las Emisiones Máximas Admisibles de la NC/TS 803: 2010, para la categoría de fuentes existentes evidenció que para el material particulado (MP) y los NOx de todas las chimeneas se superan los máximos legales. No obstante, para el SO2 ninguna de las emisiones sobrepasa el valor fijado. Por ello se propone la introducción de bioeléctricas con bagazo como combustible para contribuir a la reducción de la contaminación atmosférica.

The objective of this work is to estimate, through emission factors, the atmospheric pollutants (SO2, NOx and particulate matter) emitted by the sugarcane boilers of Camagüey, Cuba. As a result, lower emission values were obtained than those of thermoelectric and generator sets but several orders higher than those of conventional steam generators that use hydrocarbons as fuel. The verification of the emissions with the Maximum Allowable Emissions of the NC / TS 803: 2010, for the category of existing sources showed that for the particulate matter (PM) and the NOx of all the chimneys the legal maximums are exceeded. However, for SO2 none of the emissions exceeds the set value. Therefore, the introduction of bioelectric plants with bagasse as a fuel is proposed to contribute to the reduction of atmospheric pollution.

Citas

Allo, M. (1997). Teoría e historia de la conservación y restauración de documentos. Revista General de Información y Documentación 7(1), pp. 253-295. Disponible en: http://revistas.ucm.es/index.php/RGID/article/view/RGID9797120253A/11042
Bocchi B. y Oliveira, S. (2008). Estudo de viabilidade de cogeração de uma unidade de extração de óleo de palma integrada a uma usina de biodiesel. PME 2600 - Projeto integrado III. Trabalhos de formatura engenharia mecânica, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo,10 pp.
Cassula, D. A., et al. (2015). Estudo sobre a eficiência energética de fontes renováveis no brasil: avaliação da utilização da biomassa da cana-de açúcar na cogeração de energia elétrica no setor sucroenergético. Encontro Internacional sobre Gestão Empresarial e Meio Ambiente, ENGEMA XVII, São Paulo.
Dirección general de salud ambiental [DIGESA] (2005). Inventario de emisiones de fuentes fijas cuenca atmosférica de la ciudad de Trujillo, Perú. Recuperado de http://sial.segat.gob.pe/ documentos/inventario-emisiones-fuentes-fijas-cuenca-atmosferica-ciudad-trujillo
Domenech, F., et al (2011). Diagnóstico preliminar de las emisiones gaseosas en la industria de los derivados de la caña de azúcar. ICIDCA sobre los derivados de la caña de azúcar, 45(3), 30–37. Recuperado de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=223122261005.
Environmental Protection Agency [EPA] (1993). Emission factor documentation for AP-42 section 1.8 Bagasse combustion in sugar mills.
Environmental Protection Agency [EPA] (1998). Emissions Factors & AP-42, Compilation of Air Pollutant Emission Factors.
Fonte, A., Cuesta, O., y Sosa, C. (2017). Estimación de emisiones contaminantes atmosféricas en la provincia de Camagüey desde fuentes fijas. Revista Cubana de Meteorología, 23(1), 57-77.
Gadi, R., et al, D. C. (2003). Emissions of SO2 and NOx from biofuels in India. Tellus B, 55(3), 787-795. Recuperadod e onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1034/j.1600-0889.2003.00065.x/pdf.
Gil Unday, Z. (2005). Estudio del impacto ambiental del uso del bagazo como fuente de energía en centrales azucareros en Cuba. Estudio de caso "Melanio Hernández". Tesis de Doctorado. Universitat de Girona.
González, M. (2015). La agroindustria cañera cubana: transformaciones recientes. Bildner Center. Recuperado de https://thecubaneconomy.com/articles/2015/12/la-agroindustria-canera-cubana-transformaciones-recientes/.
Hassuani, S. J.; Lima, M. R. & Carvalho, I. (2005). Biomass power generation: Sugar cane bagasse and trash. PNUD - Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento CTC - Centro de Tecnologia Canavieira.
Hernández, A., et al. (2015). Estado actual de los modelos de dispersión atmosférica y sus aplicaciones. UCE Ciencia. Revista De Postgrado, 3(2), 1-17.
Hernández, A., et al. (2016). Contaminantes atmosféricos procedentes de centrales azucareros. Ecosolar, 56, 1-7. Recuperado de http://www.cubasolar.cu/biblioteca/ecosolar/Ecosolar56/HTML/Articulo02N.htm.
Hernández, A., Reinosa, M. y Hernández, F. (2017a). Contaminantes atmosféricos procedentes de centrales azucareros avileños. Universidad&Ciencia, 6(2), 17-26. Recuperado de http://revistas.unica.cu/index.php/uciencia/article/view/408.
Hernández, A., Reinosa, M. y Hernández, F. (2017b). Contaminantes atmosféricos emitidos por centrales azucareros cienfuegueros. Universidad y Sociedad, 9(2), 70-74. Recuperado de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=223122261005.
Hernández, A.; Reinosa, M. y Hernández, F. (2017c). Contaminantes atmosféricos procedentes de centrales azucareros espirituanos. Márgenes, 4(4), 1-11.
Jiménez, R., et al. (2017). Potencialidades de entrega de energía eléctrica en dos centrales azucareros de la provincia de Cienfuegos. Centro Azúcar, 44(2), 60-68. Recuperado de http://scielo.sld.cu/pdf/caz/v44n2/caz07217.pdf.
Kawashima, et al. (2015). Estimates and Spatial Distribution of Emissions from Sugar Cane Bagasse Fired Thermal Power Plants in Brazil. Journal of Geoscience and Environment Protection, 3(6), 72-76. Recuperado de https://file.scirp.org/pdf/GEP_2015082415250200.pdf.
López. C. (2006). Introducción a la gestión de la calidad del aire. Modelación de la calidad del aire. Instituto de Meteorología.
Manals, M.; Penedo, M. y Salas, D. (2015). Caracterización del bagazo de caña como biomasa vegetal. Tecnología Química, 35(2), 244-255. Recuperado de http://scielo.sld.cu/pdf/rtq/v35n2/rtq10215.pdf.
National Pollutant Inventory [NPI] (2001). Emission estimation technique manual for Combustion in boilers, Version 3.6.
Neto, V. C. e Ramon, D. (2002). Análises de opções tecnológicas para projetos de co-geração no setor sucro-alcooleiro. Contract NO. DE-AC36-99GO10337, Brasília, DF.
Neves, F. (2005). Caracterização e Controle das Emissões de Óxido de Nitrogênio e Material Particulado em Caldeiras para Bagaço. 2005. 246 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Instituto de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, Brasil.
NC/TS 803 (2010). Calidad del aire — emisiones máximas admisibles. De contaminantes a la atmósfera en fuentes fijas puntuales de instalaciones generadoras de electricidad y vapor. Oficina Nacional de Normalización.
Nova, A. (2013). Importancia económica y estratégica de la agroindustria de la caña de azúcar para la economía cubana. Ponencia presentada en “Transforming The Cuban Economic Model.” Bildner Center for Western Hemisphere Studies, The Graduate Center, CUNY, New York.
Oliva, D. y Antolín, G. (2003). Aproximación experimental a la combustión del bagazo de caña en lecho fluidizado. Ecosolar, 3. Recuperado de http://www.cubasolar.cu/biblioteca/Ecosolar/Ecosolar03/HTML/articulo03.htm.
Reinosa, M., et al (2017). Inventario de emisiones de dióxido de carbono procedentes de centrales azucareros de la provincia Mayabeque. Ecosolar, 57, 13-16.
Ren, X., et al. (2017). Carbon, sulfur and nitrogen oxide emissions from combustion of pulverized raw and torrefied biomass. Fuel, 188, 310-323.
Reyes, J. L., Pérez, R. y Betancourt, J. (2003). Uso de la biomasa cañera como alternativa para el incremento de la eficiencia energética y la reducción de la contaminación ambiental. Ecosolar, 5, 1-7. Recuperado de http://www.cubasolar.cu/biblioteca/Ecosolar/ecosolar05/HTML/articulo01.htm.
Shah, S. A., Soomar, M. y Hussain, A. (2016). Comparative Emission Analysis Of Bituminous Coal, Sugarcane Bagasse and Rice Husk. Sindh University Research Journal-SURJ (Science Series), 48(3). Recuperado de http://sujo.usindh.edu.pk/index.php/SURJ/article/view/2568/2104.
Torres, A., Almazán, O. y Hernández, B. (2015). Estudio de factibilidad económica de un proyecto de generación eléctrica, a partir de la gasificación de bagazo en un central azucarero cubano. Revista Centro Azúcar, 42(1), 1-8. Recuperado de http://scielo.sld.cu/pdf/caz/v42n1/caz01115.pdf.
Publicado
2017-12-21
Cómo citar
Hernández Garces, A., Reinosa Valladares, M., Ordoñez Sánchez, Y., & Hernández Bilbao, F. (2017). Evaluación de las emisiones de contaminantes de centrales azucareros en Camagüey/Evaluation of pollutant emissions from sugar mills in Camagüey. Monteverdia, 11(1), 12-20. Recuperado a partir de https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/monteverdia/article/view/2169
Sección
Artículos