En esta charla se discute el tema de los costos ambientales, de sus puntos óptimos, de las acciones que se deben emprender para actuar responsablemente para controlar la contaminación del aire. Se hace énfasis en las mejoras de proceso.

1. EFICIENCIAS Y COSTOS DE CONTROL DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE Enrique Posada Mayos 2009

2. EXISTENCIA DE ZONAS ÓPTIMAS DE TRABAJO La variable C se refiere al nivel de acción que se lleva a cabo con respecto a la eliminación de un problema ambiental A el costo de la acción, B el costo de no actuar

3. El encontrar el nivel deseable de acción es algo complejo. Los dos tipos de costos presentan comportamientos que no están totalmente definidos. El costo de no actuar está sujeto a mucho debate, pues no se cuenta con estadísticas objetivas. Tiende a ser evaluado como muy alto para los amigos de la acción. Tiende a ser considerado como inexistente o imposible de evaluar por los enemigos de la acción. Entran en juego las ideologías de los que intervienen. Los costos y sus comportamientos funcionales contra el nivel de la acción tienden a variar con el tiempo, como resultado de los desarrollos de la tecnología (especialmente en el caso de los costos de actuar) y como resultado del desarrollo de la conciencia de las personas (especialmente en el caso de los costos de no actuar)

4. COSTOS MARGINALES El comportamiento funcional de los costos se puede entender de forma más integral si se estudia como cambio con respecto al nivel de acción (derivada del costo con respecto al nivel de acción)

5. Las curvas de los dos costos marginales permite aproximarse a lo que sería un punto óptimo de solución del problema para determinar el nivel correcto de la acción. El punto de corte de estos costos marginales (las derivadas de los costos) viene a ser este punto óptimo. Naturalmente que para llegar a estas curvas, se necesita contar con una base común para calcular los costos de actuar y de no actuar. Los costos de actuar se pueden llevar con relativa facilidad a dinero. Se trata de los costos asociados con inversiones en equipos de control y en su operación. Pero los costos de no actuar, que en general se refieren a efectos negativos o a beneficios que se dejan de percibir al no actuar, presentan dificultades para llevarlos a dinero. Muchas veces están ocultos o son difusos o intangibles.

6. ZONA AMPLIA DE SOLUCIONES ÓPTIMAS Se ilustra que el amplio rango de variaciones al concebir el costo de no actuar, da lugar a que el punto óptimo de actuación varíe mucho.

30. SISTEMAS DE CONTROL DE EMISIONES Se presentan a continuación varios ejemplos de acciones correctivas al fin del tubo, con las cuales se logar cumplir las normas de emisiones. Estos sistemas de control serán más efectivos y menos costosos si se ha trabajado previamente en los procesos para minimizar las emisiones

31. Controles para Material Particulado Filtros talegas Lavadores CONTROLES DE MP Precipitadores electroestáticos Ciclones

32. FILTROS TALEGAS CONTROL DE MP La eficiencia del filtro será baja hasta que se forme sobre la superficie del tejido filtrante una capa que constituye el medio filtrante para la separación de partículas finas. Una vez superada la fase inicial, los filtros de mangas son equipos muy eficientes (sus eficiencias pueden alcanzar el 99,9%), por lo cual su aplicación en la industria es muy común.

35. CICLONES CONTROL DE MP La eficiencia de un ciclón está determinada en gran parte por su tamaño y por la densidad y tamaño de las partículas a atrapar. Los ciclones de menor diámetro son los que proporcionan mejores eficiencias en la separación de partículas. Según este criterio se consideran los siguientes tipos: - muy eficientes ( 98 - 99%) - moderadamente eficientes ( 70- 80%) - baja eficiencia ( 50%)

36. PRECIPITADORES ELECTROESTATICOS CONTROL DE MP Los precipitadores electrostáticos pueden recolectar los materiales según su resistividad eléctrica. Estos se cargan eléctricamente en un campo de corriente directa a través de un electrodo de descarga y se recolectan en los electrodos colectores. Estos, al ser golpeados periódicamente, los dejan caer en unas tolvas localizadas debajo del cuerpo del precipitador. Los PE, correctamente diseñados tienen eficiencias muy altas del orden del 99,99%.

37. PRECIPITADORES ELECTROESTATICOS CONTROL DE MP La inversión del equipo se puede determinar conociendo el área de la placa electroestática. La inversión del equipo puede estar del orden de 27,000 $/ft2 de área de placa. También se puede estimar la inversión del equipo teniendo como promedio una inversión del orden de 20,000 $/cfm.

38. Controles de COVs Recuperativos Destructivos Destiladores Incineradores Adsorbedores Condensadores CONTROLES DE COVs

41. ADSORBEDORES CONTROLES DE COVs En los costos de operación se debe tener en cuenta el costo del vapor, del agua de enfriamiento, el costo de reemplazo del carbón, de disposición de residuos sólidos y de el consumo de electricidad.

42. INCINERADORES CONTROLES DE COVs Cuando se usa un incinerador se obtiene una eficiencia de destrucción mayor de 95%. Si se emplea un volumen mayor de catalizadores o temperaturas más altas es posible alcanzar una mayor eficiencia. En estos equipos los costos importantes tiene que ver con los consumos de combustibles para lograr las temperaturas necesarias y con el costo del control y tratamiento de los gases resultantes por medio de equipos adicionales.

43. INCINERADORES CONTROLES DE COVs La inversión para este equipo depende del tipo de incinerador (térmico, catalítico) y la capacidad de recuperación de calor. Se puede estimar en promedio que la inversión para este equipo puede ser del orden de 45,000 $/CFM.

44. Controles de NOx Pre-Combustión Post-Combustión Reducción catalítica selectiva Reducción selectiva No catalítica Quemadores Lox- NOx Cambio Combustible Inyección de vapor Reducción catalítica No selectiva Requemado Gas natural CONTROLES DE COVs

45. REDUCCIÓN SELECTIVA NO CATALITICA La RSNC puede lograr eficiencias de reducción de NOx de hasta 75% en ciertas demostraciones a corto plazo. En aplicaciones típicas de campo proporciona reducciones de NOx de 30% a 50%. Los sistemas R SNC aplicados a unidades grandes de combustión (mayores que 3,000 MM Btu /hr), tienen típicamente, eficiencias de reducción de NOx más bajas (menos de 40%), debido a limitaciones de mezclado. CONTROL DE NOx

46. REDUCCIÓN SELECTIVA NO CATALITICA CONTROL DE NOx Eficiencia según reactivo y temperatura

47. REDUCCIÓN SELECTIVA NO CATALITICA CONTROL DE NOx Eficiencia según tiempo de residencia y temperatura

48. REDUCCIÓN SELECTIVA NO CATALITICA CONTROL DE NOx La inversión estimada para una reconversión en la caldera a un sistema RSNC puede estar del orden de 3,400,000 $/(Mill Btu/hr)

50. REDUCCIÓN CATALITICA SELECTIVA CONTROL DE NOx

51. REDUCCIÓN CATALITICA SELECTIVA CONTROL DE NOx La inversión estimada para una reconversión en la caldera a un sistema RCS puede estar del orden de 15,500,000 $/(Mill Btu/hr)

52. Controles para SO2 y Gas acido Pre-Combustión Post-Combustión Lavado de gas Efluente seco Lavado de gas Efluente húmedo Cambio Combustible CONTROLES DE SO2