El ejemplo que a continuación se detalla no pertenece a ninguna empresa en particular, pretende ser una aclaración a lo detallado en esta guía.

Transcripción

1 CAPÍTULO 1 Introducción 1.1 INTRODUCCIÓN Se recomienda la lectura de este capítulo una vez leído el correspondiente a su instalación afectada en el anexo I de la Directiva 2003/87 y que a su vez ha sido traspuesta en el R.D.L 5/2004 y Ley 1/2005 en España. El ejemplo que a continuación se detalla no pertenece a ninguna empresa en particular, pretende ser una aclaración a lo detallado en esta guía. Se ha tomado una instalación de productos cerámicos, la cual incurre anualmente en unas emisiones de unas toneladas de CO 2. Debido a este volumen de emisiones esta empresa ficticia se encontraría en: el Tipo A: instalaciones con emisiones totales anuales iguales o inferiores a toneladas. Por ello, los niveles a aplicar tanto en las emisiones de combustión, como en las emisiones de proceso, en datos de actividad, factor de emisión y en factor de conversión serán los que atañen al Tipo A. Página 1

2 CAPÍTULO 1 Emisiones de combustión 1.2 EMISIONES DE COMBUSTIÓN En este caso el combustible empleado es un combustible sólido (carbón para coque), que además es el único. Las fuentes de combustión que producen emisiones de CO 2 se calcularán multiplicando el contenido de energía de cada combustible utilizado, por un factor de emisión y un factor de oxidación. Para cada combustible (en este caso el coque), se realizará el siguiente cálculo para cada actividad: Emisiones de CO 2 = Datos de la actividad * Factor de emisión * Factor de oxidación Donde: 1) Datos de la actividad Los datos de la actividad se expresan como el contenido de energía neto del combustible consumido [TJ] (Terajulio julios) durante el período de notificación (año natural). El contenido de energía del consumo de combustible se calculará por medio de la fórmula siguiente: Contenido de energía de consumo de combustible [TJ] = Combustible consumido [t o m3] * valor calorífico neto (poder calorífico) del combustible [TJ/t o TJ/m3] Donde: 1.1) Combustible consumido El consumo de combustible se mide sin almacenamiento intermedio antes de la combustión en la instalación dando lugar a una incertidumbre permisible máxima de menos de ± 7,5 % para el proceso de medición. Página 2

3 CAPÍTULO 1 Emisiones de combustión En este caso las toneladas medidas en el año natural son 1702,60 toneladas de coque 1.2) Valor calorífico neto Nivel 2 El titular aplica valores caloríficos netos específicos del país, en este caso España, para el combustible respectivo comunicados por España en su inventario nacional más reciente presentado a la Secretaría de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Consultado este apartado un se observa un valor de 30,14x 10-3 TJ/t. 2) Factor de emisión Nivel 2a El titular aplica factores de emisión específicos del país, en este caso España, para el combustible respectivo comunicados en su inventario nacional más reciente presentado a la Secretaría de la Convención marco de las naciones unidas sobre el cambio climático. Consultado obtenemos el siguiente factor de emisión, 94,6 t CO 2 /Tj. 3) Factor de oxidación Se supone un valor de oxidación de referencia de 0,99 (correspondiente a un 99 % de conversión de carbono en CO 2 ) para todos los combustibles sólidos. Por lo tanto sustituyendo en las fórmulas siguientes obtenemos: Página 3

4 CAPÍTULO 1 Emisiones de combustión Datos de actividad de combustible: Contenido de energía de consumo de combustible [TJ] = Combustible consumido [t o m3] * valor calorífico neto (poder calorífico) del combustible [TJ/t o TJ/m3] = 1702,60t x 30,14x 10-3 TJ/t. = 51,31 TJ Emisiones de CO2 Emisiones de CO 2 = Datos de la actividad * Factor de emisión * Factor de oxidación 51,31 TJ x 94,6 t CO 2 /TJ x 0,99 = 4806 t CO 2. Página 4

5 1.3 EMISIONES DE PROCESO Suponemos que la base de la materia prima utilizada en el proceso es calcita (CaCO 3 ) y que vamos a utilizar EL MÉTODO DE LOS CARBONATOS. Al no tener datos de analítica de aditivos (p.ej: serrín, poliesterol) vamos a obviarlos, aunque en el caso que los tuviéramos, tendríamos que calcular la cantidad de CO 2 producida debida a estos aditivos que van en el material de entrada. El CO 2 producido debido a la depuración de gases también será calculado. El cálculo del total de CO 2 se hará como sigue: Emisiones de CO 2total [t] = Emisiones de CO2 material de entrada [t] + Emisiones de CO 2depuración [t] Con este método nos basaremos en la cantidad de carbonatos transformada utilizando la fórmula que a continuación se detalla: Emisión de CO 2 [t CO 2 ] = (Σ {Datos de la actividad Carbonato * factor de emisión} + Σ {Datos de la actividad aditivos* factor de emisión}) * factor de conversión) Datos de la actividad aditivos =0 Se supone que todos los carbonatos se transforman, es decir, a la salida la concentración de carbonatos es cero. Esto se debe a que las temperaturas en el proceso son tan altas y durante un tiempo prolongado, que todo reacciona. Nota: Datos de la actividad Carbonato se refiere a las cantidades en t (toneladas) de CaCO 3 a la entrada del proceso de fabricación de productos cerámicos para producto final,.. Página 5

6 1) Datos de la actividad La masa de CaCO 3, en toneladas del proceso durante el período de notificación obtenida pesando el titular o el suministrador con una incertidumbre permisible máxima de ± 2,5 % para el proceso de medición, y datos de composición de las directrices sobre mejores prácticas de la industria para la categoría específica del producto. Quiere decir que primero pesaríamos la materia prima bruta que entra en el proceso, mediríamos la composición de la materia prima analizando la cantidad de carbonatos. Por lo tanto teniendo pesada la materia prima bruta y con la composición medida a través de las mejores prácticas en la industria tenemos las toneladas de carbonatos que entran en el proceso. (Toneladas Brutas x % de Carbonato = Carbonato entrada). Las toneladas de la materia prima de entrada son Suponiendo una composición en peso del 50% de CaCO 3 tenemos por tanto unas 3604,5 toneladas de carbonatos. 2) Factor de emisión Carbonatos Relaciones estequiométricas de carbonatos en la entrada y la salida del proceso indicadas en el cuadro que se muestra a continuación (Cuadro 1): Página 6

7 Factor de emisión Carbonato [t CO 2 /t Ca-, Mg- u otro Observaciones Carbonato] CaCO 3 0,440 MgCO 3 0,522 En general: Xy(CO 3 )z Factor de emisión = [M CO 2 ] / {Y * [Mx] + Z * [M CO 3 2- ]} X = metal alcalinotérreo o metal alcalino M x = peso molecular de X en [g/mol] M CO 2 = peso molecular del CO 2 = 44 [g/ mol] M- = peso molecular del CO 3 2- = 60 [g/ mol] Y = número estequiométrico de X = 1 (para metales alcalinotérreos) = 2 (para metales alcalinos) Z = número estequiométrico de CO 3 2- =1 Factores de emisión estequiométricos Cuadro 1 Observando el cuadro vemos que nuestro factor de emisión es 0,440 t CO 2 /t Ca Página 7

8 3) Factor de conversión: 1,0 ya que todo el carbono se transforma Por lo tanto, sustituyendo en las fórmulas obtenemos la cantidad en toneladas de CO 2 emitidas: Emisión de CO 2 [t CO 2 ] = (Σ {Datos de la actividad Carbonato * factor de emisión} + Σ {Datos de la actividad aditivos* factor de emisión}) * factor de conversión)= Datos de la actividad aditivos =0 3604,5 x 0,440 t CO2/t Ca x 1= 1586 toneladas de CO 2 por proceso Cálculo de CO 2 de los gases de escape Se calculará a partir de los la cantidad de CaCO 3 para este fin. Se utilizará la siguiente fórmula de cálculo: Emisión de CO 2 [t CO 2 ] = Datos de la actividad * factor de emisión * factor de conversión 1) Datos de la actividad La cantidad [t] de CaCO 3 seco empleado durante el período de notificación determinada pesando el titular o el suministrador con una incertidumbre permisible de ± 2,5 % para el proceso de medición. Se suponen 150 toneladas de CaCO 3 seco para el lavado de gases Página 8

9 2) Factor de emisión Relaciones estequimétricas de CaCO 3 mostradas en el cuadro 1. En nuestro caso es de 0,440 t CO 2 /t Ca 3) Factor de conversión Factor de conversión 1,0 Por lo tanto según la fórmula, la cantidad emitida de gases de lavado será: Emisión de CO 2 [t CO 2 ] = Datos de la actividad * factor de emisión * factor de conversión = 150 x 0,440 t CO 2 /t Ca x 1=66 toneladas de CO 2 Por tanto las emisiones totales serían Emisiones de CO 2total [t] = Emisiones de CO2 material de entrada [t] + Emisiones de CO 2depuració [t]= = =1652 toneladas Página 9