En este artículo, abordaremos cuestiones relacionadas con las emisiones de gases industriales y los Sistemas de Monitoreo Continuo de Emisiones (CEMS). Discutiremos las regulaciones existentes, destacando cambios recientes, especialmente en Brasil. También compararemos las leyes de Estados Unidos y la Unión Europea, que son referencias globales. Además, analizaremos la importancia de implementar estos sistemas en Brasil, considerando diversos aspectos como políticos, económicos y ambientales. Este es un tema crucial para el futuro de nuestro planeta y para garantizar la supervivencia de la humanidad.
Control de Emisiones y CEMS: Origen y Legislación Internacional
La historia de la legislación ambiental se remonta a siglos atrás. Un ejemplo es un decreto en Inglaterra del año 1300 D.C., que castigaba la quema de carbón con la pena de muerte. Sin embargo, las leyes efectivas sobre las emisiones de gases surgieron más tarde, como el «Clean Air Act» en Estados Unidos en 1956, estableciendo límites de contaminación.
En Estados Unidos, el 40CFR60 de la EPA es la principal regulación para CEMS, mientras que el 40CFR75 trata del «Programa de Lluvia Ácida». Otros países, como Alemania, la Unión Europea, el Reino Unido, Canadá, Japón, China y México, también tienen sus propias leyes para el monitoreo de emisiones.
A nivel global, muchos países siguen normas internacionales, como las de la EPA o la UE, en ausencia de regulaciones locales completas. La cooperación internacional es fundamental para proteger el medio ambiente.
Legislación Brasileña sobre CEMS
La legislación ambiental brasileña refleja un enfoque actualizado, pero enfrenta desafíos en la definición de regulaciones claras entre los organismos federales y estatales responsables de la regulación y fiscalización. Específicamente, persiste la falta de consenso con respecto a la metodología de análisis ideal y la estandarización de procedimientos y tecnologías para los Sistemas de Monitoreo Continuo de Emisiones (CEMS).
Las leyes ambientales en Brasil están compuestas por una compleja red de instrumentos legales, incluida la Constitución Federal, las constituciones estatales, decretos, leyes ordinarias, ordenanzas y resoluciones de agencias ambientales locales. Los principales organismos responsables de la legislación y fiscalización son el Congreso Nacional, las Asambleas Estatales, el Ministerio del Medio Ambiente (a través de Ibama y Conama) y las Secretarías Estatales de Medio Ambiente.
Las Resoluciones Conama 3, 5 y 8, y la Ordenanza Normativa 348 de Ibama son las principales regulaciones sobre emisiones de gases de fuentes estacionarias en Brasil. Además, los órganos reguladores estatales como CETESB, FEAM, FEAMA, CRA e IAP basan sus regulaciones en normas técnicas nacionales y resoluciones específicas, tanto nacionales como internacionales, como ISO/IEC.
El Ministerio Público, tanto a nivel estatal como federal, juega un papel importante en la supervisión ambiental, investigando denuncias e iniciando procesos judiciales contra irregularidades. Brasil también es signatario de tratados internacionales, como el Protocolo de Kyoto, que tiene como objetivo controlar y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Muchas empresas brasileñas ya están adaptándose a las regulaciones ambientales y aprovechando oportunidades de negocios, como la comercialización de créditos de carbono. Los proyectos de tratamiento de residuos y energías renovables están cobrando protagonismo, con empresas que invierten en tecnologías de monitoreo continuo para garantizar el cumplimiento y participar en estas iniciativas lucrativas.
Constitución Mínima para las Regulaciones de Sistemas de Monitoreo Continuo de Emisiones – CEMS
Una regulación adecuada para los Sistemas de Monitoreo Continuo de Emisiones (CEMS) debe abarcar diversos aspectos esenciales para garantizar su eficacia y cumplimiento. Basándonos en análisis comparativos de legislaciones de otros países, destacamos los siguientes elementos que deben incluirse en cualquier conjunto de normas regulatorias:
Implementación de Reglas y Procedimientos
- Identificación de las fuentes afectadas.
- Especificación de las variables a medir.
- Justificación para el monitoreo continuo, incluyendo control de la planta industrial, cumplimiento de los límites de emisión, cuantificación de las emisiones para fines de fiscalización y imagen ante la opinión pública.
- Ejemplos de aplicación en diferentes contextos industriales.
Especificaciones de Rendimiento
- Declaración de los requisitos técnicos para las instalaciones.
- Establecimiento de especificaciones de diseño.
- Definición de procedimientos de pruebas.
- Requisitos de acreditación para organismos certificadores y auditorías independientes periódicas.
Garantía de Calidad
- Manual de Auditoría de la Calidad (QA).
- Normas y procedimientos para Control de Calidad (QC).
- Procedimientos de auditoría del sistema (QA) y medición de desempeño.
Ninguna regulación estará completa sin abordar todos estos aspectos. Tanto los Estados Unidos como los mercados europeos han pasado por un proceso de desarrollo regulatorio antes de llegar a las leyes actuales.
En Brasil, todavía hay confusión con respecto a las especificaciones de los clientes para los suministros de CEMS, lo que refleja la falta de consistencia en la regulación de las leyes ambientales. Las aplicaciones se tratan caso por caso, dejando a los usuarios finales vulnerables a proveedores que no siempre están calificados.
A pesar de los informes y certificados con resultados de pruebas de calidad, a menudo los organismos reguladores no los consideran válidos, requiriendo análisis de laboratorio adicionales. La falta de criterios formales y empresas certificadoras acreditadas dificulta la demostración del rendimiento óptimo.
Algunas regulaciones estatales abordan estos puntos de manera más completa. Sin embargo, sería más eficiente consolidar todos estos estándares en un solo código nacional, acompañado de una supervisión técnica más capacitada para garantizar el estricto cumplimiento de la ley.
Principales Fuentes Estacionarias de Emisión Atmosférica.
Las principales fuentes estacionarias de emisión gaseosa a la atmósfera, según organismos y agencias ambientales internacionales, incluyen los siguientes procesos:
- Procesos de Incineración: Esto abarca la incineración de desechos industriales peligrosos, la coincineración de residuos domésticos, gases de vertederos y desechos hospitalarios o contaminados. En Europa, la Directiva 2000/76/EC aborda específicamente la incineración de desechos.
- Procesos de Combustión: Esto incluye una variedad de equipos y procesos como hornos, calderas, incineradores y hornos, cuyas emisiones están reguladas para limitar los contaminantes atmosféricos, especialmente en grandes plantas de combustión.
- Procesos que Utilizan Solventes: Procesos industriales que emplean solventes y pueden emitir materiales volátiles tóxicos a la atmósfera.
- Turbinas a Gas: Principalmente en plantas de energía térmica de cogeneración.
La EPA 40CFR60 identifica alrededor de 30 fuentes de emisión diferentes en sus subpartes, como generadores que queman combustibles fósiles, refinerías de petróleo y plantas de pulpa y papel, especificando los componentes a ser monitoreados.
Especificaciones de Desempeño para CEMS:
Normas Europeas: Las normas europeas, en gran parte basadas en la legislación alemana, establecen principios de medición para varios gases y sistemas de unidades para variables a medir. Las especificaciones incluyen:
- Dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NO y NO2), monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2), entre otros.
- Características como linealidad, sensibilidad cruzada, influencia de la presión y temperatura, tiempo de respuesta, límite de detección e incertidumbre de medición.
Norma EPA 40CFR60: Esta norma incorpora especificaciones mínimas para la instalación de CEMS y determina el rendimiento de los analizadores de gases y los procedimientos de prueba. Las Especificaciones de Rendimiento incluyen medición de opacidad, analizadores de SO2, NOx, CO2, CO, TRS, monitoreo de flujo de emisión en masa, entre otros.
Estas características, requeridas para la certificación de CEMS, son cruciales para garantizar la precisión y confiabilidad de los datos de emisiones atmosféricas recopilados por los sistemas de monitoreo continuo.
Requisitos Normativos para la Instalación de Sistema de Monitoreo Continuo
Según las normas y resoluciones vigentes, el requisito de monitoreo continuo o periódico varía según la actividad y las características de cada proceso. Sin embargo, en general, el monitoreo de contaminantes sigue una tabla predeterminada, estableciendo el tipo de monitoreo y su frecuencia según la tasa de emisión.
En el caso del monitoreo continuo, las mediciones para determinar el resultado deben incluir los parámetros necesarios, según la tecnología empleada y las particularidades de cada proceso o equipo, como temperatura de efluentes, flujo, humedad, presión, contenido de O2, entre otros parámetros relevantes de la operación.
Independientemente de esto, la tendencia es establecer el requisito de monitoreo continuo en todos los procesos, independientemente de la tasa de emisión y las características de la planta. Esto tiene como objetivo facilitar la inspección y garantizar un control efectivo de todo el proceso.
| TASA DE EMISIÓN (kg/h) | |||
| Continuo Intermitente | Semestral | ||
| MP Total | 0 – 0,2 | 0,2 – 5,2 | >5,0 |
| SO₂ | 0 – 5,0 | 5,0 – 50,0 | >50,0 |
| NOx | 0 – 5,0 | 5,0 – 30,0 | >30,0 |
| CO | 0 – 5,0 | 5,0 – 100,0 | >100 |
| Sustancias Gaseosas Orgánicas | |||
| TOC | 0 – 3,0 | 3,0 – 10,0 | >10,0 |
| CI₂ | 0 – 0,05 | 0,05 – 1,0 | >1,0 |
| Sustancias Gaseosas Inorgánicas (conteniendo Cl2 – calculado como HCl) | |||
| HCI | 0 – 0,3 | 0,3 – 3,0 | >3,0 |
| F y sustancias gaseosas inorgánicas (conteniendo F – calculado como HF) | |||
| HF | 0 – 0,05 | 0,05 – 0,05 | >0,05 |
| H₂S y TRS | 0 – 0,05 | 0,05 – 1,0 | >1,0 |
| Mercurio y sus compuestos | |||
| Hg | 0 – 0,001 | 0,001 – 0,005 | >0,005 |
Consideraciones Finales y Conclusión
La legislación ambiental brasileña está en constante evolución, buscando establecer criterios más efectivos para el control de emisiones atmosféricas y sus sistemas de monitoreo continuo.
Esta evolución es inevitable, impulsada por la creciente demanda de la sociedad por una mejor calidad de vida y la urgencia de preservar el medio ambiente para las generaciones futuras.
Las empresas de procesos han invertido significativamente en equipos anticontaminación y un control más estricto de los procesos de combustión para cumplir con los requisitos impuestos por la legislación. Para garantizar la efectividad de estos esfuerzos, es esencial monitorear continuamente el rendimiento de estos equipos, preferiblemente proporcionando datos en línea para facilitar la auditoría por parte de las agencias ambientales y permitir la gestión eficiente de la planta.
En este contexto, los Sistemas de Monitoreo Continuo (CEMS) juegan un papel fundamental como herramienta de gestión, contribuyendo a la mejora del proceso, la identificación temprana de problemas operativos, la reducción de costos y garantizando niveles aceptables de emisiones de gases en la atmósfera.
Además, el cumplimiento del Protocolo de Kyoto y las oportunidades para obtener créditos de carbono fomentan aún más la adopción de prácticas sostenibles por parte de las empresas.
Es inevitable que en los próximos años haya una creciente demanda de sistemas de monitoreo en línea que cumplan con estos propósitos, impulsada por presiones legales, sociales y económicas.
Otro aspecto relevante es la presión internacional y interna para que las empresas obtengan certificaciones ISO 14000, destacando la importancia de sistemas de gestión ambiental efectivos para promover la armonía entre la actividad industrial y la preservación ambiental.
Aunque muchas leyes y regulaciones aún necesitan ser complementadas, reguladas o reformadas, es esencial que legisladores y agencias ambientales se comprometan a determinar métodos y procedimientos estandarizados lo más rápido posible. De lo contrario, existe el riesgo de proyectos inadecuados que no cumplan con los requisitos necesarios y generen costos adicionales para ajustes.
En comparación con los desafíos enfrentados por Estados Unidos y la Unión Europea, Brasil tiene la ventaja de poder aprender de sus experiencias y seguir el camino correcto sin repetir los mismos errores, con el objetivo de lograr sus objetivos de manera más eficiente y sostenible.
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SOLUCIÓN ALUTAL / FUJI ELECTRIC
Sistema de Monitoreo Continuo de Emisiones – CEMS
El Sistema de Monitoreo Continuo de Emisiones (CEMS) ALUTAL / FUJI ELECTRIC se utiliza para medir en tiempo real las emisiones de gases contaminantes de una caldera industrial, cogeneración, central eléctrica o planta térmica. El CEMS se utiliza para monitorear y controlar el cumplimiento de las regulaciones ambientales, para monitorear el rendimiento de la planta y para proporcionar datos para la planificación del mantenimiento.
Sistema de Monitoreo Continuo de Emisiones CEMS
Sistemas de monitoreo continuo de emisiones de estabilidad superior a largo plazo
Medición simultánea de hasta 14 componentes en gases de combustión. El Sistema de Monitoreo Continuo de Emisiones Fuji CEMS permite monitorear continuamente las emisiones de gases de combustión de gas natural, combustible, carbón, procesos industriales, combustión de residuos urbanos o incineración de residuos, tales como:
CO – CO2 – NOX – N2O – NH3 – HCI – CH4 – O2 – H2O
