Semillero de investigación

Transcripción

1 Semillero de investigación Néstor Y. Rojas, Rodrigo Jiménez, Luis Carlos Belalcázar Departamento de Ingeniería Química y Ambiental Universidad Nacional de Colombia

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3 Propósito Modelos Medición Contexto Soporte técnico y científico para toma de decisiones de política pública en calidad del aire

4 Líneas de trabajo Caracterización de contaminantes del aire Calidad del aire y salud Modelación de calidad del aire Prevención y control de emisiones Gases de efecto invernadero Instrumentación avanzada Química atmosférica

5 Semillero PROYECTOS 2011

6 Caracterización de contaminantes N.Y. Rojas 1. Determinación de formaldehído y acetaldehído en el aire de Bogotá 2. Determinación de mercurio asociado a material particulado en el barrio El Mochuelo 3. Medición de concentraciones de COVs totales en diversos microambientes

7 Determinación de formaldehído y acetaldehído en el aire de Bogotá O. Noreña Procedimiento Muestreo por adsorción en DNPH Análisis por HPLC Tareas por hacer Selección de sitios de medición Programación de muestreos Muestreo y análisis químico Análisis de resultados

8 Determinación de formaldehído y acetaldehído en el aire de Bogotá Avances Revisión bibliográfica Adquisición de materiales (Secretaría Distrital de Salud, Hospital del Sur) Montaje de la técnica (Agradecimientos al profesor Mario Velásquez) Equipo de trabajo: Oscar Noreña (M.I.A) Adriana Zambrano Sebastián Rodríguez Hans Amaya

9 Medición de concentraciones de COVs totales en diversos microambientes C. Saavedra Procedimiento Medición directa con un detector de fotoionización ppbrae Tareas por hacer Programación de muestreos Muestreo y análisis químico Análisis de resultados

10 Medición de concentraciones de COVs totales en diversos microambientes Avances Revisión bibliográfica Adquisición de equipo Entrenamiento en uso del equipo Acuerdo con Transmilenio Equipo de trabajo: Constanza Saavedra (M.I.A)

11 Objetivo: Modelación de Procesos Químicos y Ambientales L. C. Belalcázar Utilizar y desarrollar modelos numéricos computacionales para simular procesos químicos y ambientales Se busca simular sistemas que involucran flujo de fluidos, transferencia de calor, transformaciones químicas por medio de simulaciones en computador

12 Modelación de Procesos Químicos y Ambientales Ejemplos de proyectos en curso

13 Efecto de la vegetación en la dispersión de contaminantes en calles y avenidas L.C. Belalcázar

14 Evaluación de estrategias para mitigar la contaminación del aire en grandes avenidas L.C. Belalcázar Objetivo: Implementar y validar modelos CFD y de calidad del aire para evaluar diferentes estrategias de control

15 Simulación CFD de la hidrodinámica de un bioreactor aerobio (tesis de maestría) L.C. Belalcázar Objetivo: Implementar un Modelo CFD para Simular el comportamiento de un bioreactor aerobio

16 Modelación de la calidad del aire en Bogotá Dominio del modelo Area: 212 x 212 Km Celdas: 4 x 4 Km Nesting: 1 x 1 Km Año base: 2002 Resolución temporal: 1 h L.C. Belalcázar, N.Y. Rojas 212 km

17 Concentraciones de O 3 sobre Bogotá (55 x 55 Km)

18 Concentraciones de O 3 sobre Bogotá (55 x 55 Km)

19 Concentraciones de O 3 sobre Bogotá (55 x 55 Km)

20 Modelación de la calidad del aire en Bogotá Evaluación de escenarios de control para O 3 X Valores medidos en la U Nacional X Simulación línea base X Simulación línea base menos fuentes fijas X Valores medidos en la U Nacional X Simulación línea base X Simulación línea base menos fuentes móviles

21 Modelación de Procesos Químicos y Ambientales Proyectos por hacer

22 Proyectos de investigación en modelación L.C. Belalcázar Simulación CFD de la contaminación del aire indoor y del confort térmico en un edificio Construir una interface gráfica para el modelo AERMOD de la EPA Construir una interface gráfica para el modelo PCA en Matlab

23 Modelación de calidad del aire Efectos de la variabilidad climática sobre factores de dispersión de contaminantes del aire Evaluación del plan de descontaminación del aire de Bogotá

24 Modelación regional L.C. Belalcázar, N.Y. Rojas Modelo meteorológico Fuentes fijas Fuentes móviles Fuentes biogénicas Modelo de calidad del aire Inventarios de emisiones Concentraciones de contaminantes? Observaciones Estimación de costos/beneficios

25 Avances Fuentes fijas Emisiones de combustión (calderas y hornos) para Bogotá geo-referenciadas Emisiones evaporativas de estaciones de servicio para Bogotá georeferenciadas Estimación básica de grandes sectores industriales del país Tareas por hacer Emisiones de procesos industriales para Bogotá georeferenciadas. Desagregar y georeferenciar emisiones industriales a partir de inventarios de Cundinamarca Geo-referenciar emisiones de grandes sectores industriales de Colombia

26 Fuentes fijas Equipo de trabajo Christian Cantillo Gloria Mendoza Tareas específicas Revisar información de inventarios nacionales Consultar y procesar bases de datos DANE Cámara de Comercio Estimar emisiones Factores de emisión locales Factores de emisión internacionales Documentar ctividad industrial Geo-referenciar emisiones

27 Avances Emisiones georeferenciadas para Bogotá Equipo de trabajo Fuentes móviles David Felipe Beltrán Posible proyecto UPME Medición de factores de emisión en vías intermunicipales Tareas por hacer Revisar inventarios en otras ciudades Insertar modelos de tráfico Medir actividad vehicular en vías secundarias Hacer el análisis de ciclos de vida para el transporte público de Bogotá Estimar emisiones de resuspensión y de NH3

28 Resultado preliminar: emisiones de fuentes móviles en Bogotá

29 Avances Fuentes biogénicas Revisión de información Búsqueda de archivos de uso de suelo Contactos con jardín botánico Contacto con UPB Medellín Equipo de trabajo Paula Cárdenas (M.I.A.) Tareas por hacer Aprender a usar modelo MEGAN (pasantía en UPB Medellín) Seleccionar parámetros de estimación Aplicar modelo para Cundinamarca Aplicar modelo para Colombia

30 Avances Modelo meteorológico Aprobación de propuesta presentada a la DIB Propuesta a la Secretaría de Ambiente Instalación de WRF Equipo de trabajo Prof. José Daniel Pabón Thorsten Beisiegel (Asesor) Tareas por hacer Selección de periodos de modelación Ejecución y evaluación del modelo WRF Miguel Rincón, Marcelo Hidalgo (M.Meteorología)

31 Avances Modelo de calidad del aire Instalación de compiladores requeridos Contactos con universidades de Carolina del Norte y de Sao Paulo para entrenamiento en uso de modelos Tareas por hacer Instalación de CMAQ Entrenamiento en uso del modelo Inserción de inventarios locales Ejecución y evaluación de CMAQ Equipo de trabajo Juan Pablo Aristizábal (egresado M.I.A.) Henry Beltrán (M.I.A.)

32 Observaciones Avances Análisis de datos meteorológicos Análisis de datos de CO y NOx Solicitud de datos hasta 2010 Tareas por hacer Analizar datos Generar artículos sobre este análisis Equipo de trabajo Sandra Patricia Sánchez

33 Calidad del aire y salud N.Y. Rojas 6. Determinación de formaldehído y acetaldehído en el aire de Bogotá

34 Avances Estimación de costos/beneficios Propuesta aprobada DIB para estudiante de pregrado Instalación y entrenamiento en modelo BenMAP Búsqueda de información Tareas por hacer Seleccionar datos para introducir al modelo Seleccionar funciones de impacto y valoración económica Equipo de trabajo Edison Yesid Ortiz

35 Gases de efecto invernadero Simulación meteorológica / lagrangiana (Prof. Rodrigo Jiménez rjimenezp@unal.edu.co) Validación inventario CH 4 simulación lagrangiana Inventario GEI fuentes móviles Bogotá Proyecto AERONET-NASA Patrones circulación atmosférica Valle Sogamoso

36 Validación inventario de CH 4 mediante simulación lagrangiana (STILT) O.J Guerrero Comparación emisiones totales CH 4 reportadas por IDEAM e inventarios georeferenciados (EDGAR), análisis sectorial Entrenamiento en R leer /procesar datos primarios de EDGAR / otros inventarios Entrenamiento / manual instalación/uso STILT (uso LINUX, R)

37 Inventario GEI fuentes móviles Bogotá Proyecto AERONET-NASA (HYSPLIT) L.A. Hernández Emisiones de CH 4, N 2 O fuentes móviles Bogotá Climatología trayectorias reversas HYSPLIT sitios potenciales AERONET Instalación/uso HYSPLIT (incluyendo deposición partículas)

38 Patrones circulación atmosférica Valle Sogamoso (CAVASO, WRF, simulación lagrangiana) C.D. Arango Organización, validación y análisis información meteorológica / calidad del aire valles Sogamoso y Tundama SIG fuentes emisión material particulado Valle Sogamoso (Prof. L.R. Barreto, U. de La Salle)

39 Instrumentación avanzada (Espectroscopía aplicada) R. Jiménez Detección HC/H 2 O por fluorescencia

40 Detección HC/H 2 O por fluorescencia O.L. Lombana Caracterización espectrómetro miniatura UVvisible Ensayos preliminares de detección

41 Química atmosférica R. Jiménez Efecto ENSO contaminación fotoquímica Bogotá

42 Efecto ENSO contaminación fotoquímica Bogotá G.J. Saldarriaga Preparación base datos RMCAB en MATLAB Validación / análisis información RMCAB (contaminación fotoquímica Bogotá) Participación en el análisis de radiosondeos

43 Estabilización consumo combustibles Bogotá / Modelo de caja (fotoquímico, modular) R. Jiménez Movilidad, dinámica económica y consumo de combustibles en Bogotá Modelo fotoquímico de caja modular - Aplicación a Bogotá

44 RECURSOS DEL GRUPO

45 Equipos de laboratorio: Muestreo Muestreo 1 OMNI (PM10, PM2.5, PM1.0) 5 Impactadores Harvard (PUJ) Meteorología Davis Vantage Pro II

46 Equipos de laboratorio: Análisis de datos y Modelación UNAL 4 DELL Vostro Portátil Toshiba A355 3 HP

47 Equipos de laboratorio: Análisis instrumental LIQ GC/MS Absorción atómica HPLC TGA/DSC ALPHA 1 ED-XRF (Fluorescencia de Rayos X dispersiva en energía) GEORGIA TECH TOT (EC/OC) IC (Cromatografía Iónica)

48 Semillero de investigación Néstor Y. Rojas, Rodrigo Jiménez, Luis Carlos Belalcázar,