Física y química de las emisiones atmosféricas. Contenido de la conferencia sobre las ZBE, en la RSEAP de La Laguna.15 diciembre 2025
Física y química de las emisiones atmosféricas.
Tipos de emisiones a la atmósfera.
Dinámica de gases
Dinámica e impacto del aeropuerto.
Electricidad y emisiones.
Los grandes contaminadores de Tenerife.
Marco normativo.
La divulgación científica:
Es un derecho humano saber el por qué …. incluso cuando parece que no esté en nuestras manos cambiar, el cambio siempre está en nuestras manos.
Previos
La divulgación científica es fundamental en el mundo democrático.
Un científico divulgador y un comentarista a veces solo se diferencia en estos aspectos. Pero ni no se contextualiza generan alarma o irresponsable tranquilidad.
(1) Las escalas de magnitud. Mucho, poco, cerca, lejos. Obviamente de qué y en qué unidad…
(2) No son sinónimos gases tóxicos, irrespirables, insanos…
(3) La frecuencia. Siempre, nunca, casi nunca….
(4) Absolutos y relativos: la duda difusa.
(5) La complejidad y el reduccionismo de los titulares.
(1)Distinguir entre las diversas emisiones a la atmósfera.
(1.a) Gases invernaderos CO2, metano, vapor de agua. Estos gases son "opacos" para el IR, por lo que reducen la emisión del calor radiante de la superficie planetaria al exterior. Por ello, incrementa el "forcing" energético. La diferencia entre la potenci de la energía solar que llega a cada metro2 a la Tierra y la emisión de energía del planeta al exterior se ha increntado en es 2 W/m2 en relación a 1960.
(1.b) Gases contaminantes procedente de la combustión de c.fósiles: CO, SO2, SO3, NO, NO2, N2O4, O3 troposférico.
En los vehículos de combustión interna y en las temperaturas, a temperaturas altas, y, a presiones altas el N2 y el O2 del aire se combinan para proucer los óxidos del nitrógeno.
El O3 a baja altura es un peligroso generador de radicales libres, es decir moléculas sumamente oxidantes y mutágenas.
(1.c) Gases procedentes de la incineración, basuras, restos de podas (humos con pavesas): dioxinas, furanos,
La quema de basura cuando hay productos clorados (PVC) a 750ºC produce dioxinas y furanos considerados por el convenio de Estocolmo sumamente graves para el medio.. Son liposolubles por lo que se acumulan generando ceguera, cánceres y disrrupción hormonal.
Aunque la temperatura en que se produce la combustión pueda incluso superar los 1000ºC, las pavesas, partícucclas sólidas que se mantienen en el humo, reducen la temperatura de los gases hasta 750ºC que es la temperatura óptima para producir dioxinas.
(1.d) Hg(CH3)2 (el piche de las carreteras e una imortante fuente de mercurio). Las aguas de escorrentía se mezclan a la de saneamiento y terminan en los edas, con lo que aparecen en las aguas regeneradas. El sistema de electrodiálisis reversible no es eficaz para separar el catión Hg2(2+) que luego se redistribuye en el suelo por el riego con ese agua. El metilmercurio no se forma directamente en la atmósfera, sino que se produce por bacterias en el suelo rústico regado con aguas que contienen el catión mercurioso. (Aguas procedente de la regeneración de las residuales en las EDARS)
(1.f)Emisiones de coloides y suspensiones. Los mayores conteminantes problemáticos para la salud de manera ocasional en Canarias. Debdio al cambio global, el anticiclón de las Azores se ha desplazado hacie el este, contribuyendo al aumento del aire que pasa, más por el Sahara que por el Atlántico. A las se le suman polen, partículas de la combustión del diesel, etc(humos). Los aerosoles pueden tener adherido virus y bacterias.
(1.g)Emisiones electromagnética y acústicas.
(1.h) Emisiones radiactivas. Las aguas de Tenerife tienen niveles de radiactividad natural constante desde hace miles de años. Lo que ha cambiado son los apéndices de la ley RD140,2003 El Real Decreto 140/2003 fue sustituido en 2023 por el Real Decreto 3/2023, adaptando la normativa española a la Directiva Europea (UE) 2020/2184. Una excepción que afectaba a las aguas de Canaria (asociadas al gas Radón) desaparece en los anexos.
(2) Dinámica de los gases en la atmósfera.
(2.a)Flotabilidad. Ecuación de Brigg, altura del penacho. La velocidad del viento.
F=(densidad aire-densidad gas)x Vgasx g
PV=masa/PM R T
densidadgas =P PM/RT
(2.a.1)Gas molecular la densidad disminuye con la temperatura (Aumento del volumen)
(2.a.2)En un humo con coloides o aerosoles no existe la proporcionalidad inversa. Problema del fuel y diesel.
(2.b)El gradiente húmedo del norte de la isla y del sur.
(2.b.1) En el sur disminuye T 1º cada 100 m de altura.
(2.b.2) En el norte disminuye T 0.5º cada 100 m de altura.
(2.c)Los alisios. Brisas y vientos dominantes. Húmedos, procedentes del norte, que llegan a la islas cargados de humedad del Atlántico.
(2.d)El efecto Foehn y el efecto Levante
2.d.1 Alisios, del norte, al chocar contra la dorsal montañosa de la isla con una altura superior a los 1000 m, el aire saturado de humedad extrae energía del medio y disminuye la temperatura 5 ºC . Cuando desciende traspasada la cresta, por el sotavento,el flujo dece energía al medio y aumenta la tempertura hasta 10ºC
2.d.2 Levante. Efecto opuesto al fohen, muchas veces acompañado de calima. Disminuye la temperatura del aire en el Sur y aumenta en el Norte donde puede producir inversión térmica (más alta temperatura en las medianías)
(2.e) Corriente de Von Karman, en particular con alisios intensos, dificulta la dilución de los gases. El aire, básicamente en flujo laminar, rodea los obstáculos, es decir las islas, y empieza a generar flujos espirales. Ello dificulta la dilución de los cocntaminantes.
(2.f) inversión térmica constante debido al cambio climático. Una cualidad del cambio climático en Tenerife es el establecimiento de una zona de aumento de temperatura a altura, entre 2000 y 3000, que está originando una inversión térmica independiente de los electos fohen o del "levante".
(2.g) Contaminación urbana versus rústica: las calles orientadas N-S del casco son las más contaminadass. P,Ej, La Calle de San Juan. Las calles más cerradas, estrechas y orientadas en sentido contrario a la de las corrientes constantes de aire son las que, empiricamente, hemos encontrado con mayores contenidos de CO y ozono troposférico.
3) El aeropuerto de los Rodeos. El déficit de la dilución atmosférica de los gases.
La dirección del despegue de los aviones y aterrizaje es siempre contraria a los vientos dominantes.
3.1 Cuando el avión aterriza por el Norte, justo la temperatura del aire en el norte aumenta por el efecto Levante. Los gases del despegue son atrapados y se acumulan entre 500 y 1000 m.
3.2 Cuando el avión aterriza por el Este, (contra alisios o vientos norte) el aire húmedo y fresco del Norte, eleva los humos y los dispersa hacia el mar.
Los gases del aterrizaje, sentido oeste-este, más el efecto Levante (Foehn inverso) y la inversión térmica ocasional y la inversión térmica permanente, a la altura de 800 metros, confinan niveles altos de gases en el norte de la isla. Corresponsable de la enfermedad del pinar y el monteverde entre 750 y 800 metros
(4) ¿Son menos contaminantes los motores eléctricos?
Porcentaje de sostenibilidad de la fuente eléctrica.
4. a rendimientos energéticos: Energía combustión =>energía mecánica=energía eléctrica=>uso de la energía eléctrica.
3.b motor con o sin recuperación energética. Sin recuperación, el rendimiento del vehículo eléctrico es solo el 70% de la energía eléctrica acumulada.
3.b rendimiento acumulación: bombeo hidráulico: 50% . Acumulación química: Li+, 75% bajo durabilidad.
3.d Electrolisis de agua del mar, producción de H2 verde y células de combustibles.
(3.f)Transporte público. La tasa por usuario, coste energético , social y coste ecológico.
(5) Los mayores contaminantes atmosféricos de Tenerife.
Titular de El Día José Domingo Méndez del 8 de noviembre de 2024
en 2025 solo el 5% del consumo energético de Tenerife procede de renovables
El primer encuentro de comunidades energéticas de la Isla define el «compromiso unitario» en el camino hacia un modelo limpio y más barato
I Encuende Comunidades Energéticas de Tenerife
(5.1)El CIATF con facturas anuales a Endesa de 14 millones de euros por operación de sus desaladoras, estaciones de bombeo y depuradoras:
(5.2) El transporte aéreo.
(5.3) El Transporte marítimo.
(5.4) El transporte terrestre privado
(5.5) La agricultura.23% en el resto del estado
(6.6) La industria.
Nota:
El Convenio de Ginebra, CLRTAP y la directiva europea NECD , excluyen las emisiones de contaminantes atmosféricos de las Islas Canarias.
(6) Marco normativo .
(6.a)España Ley 34/2007 de calidad del aire y protección de la atmósfera desarrollada en el Real Decreto 818/2018 que asigna a la Dirección General de Biodiversidad y Calidad Ambiental del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico el papel de autoridad competente del Sistema Español de Inventario y Proyecciones de Emisiones a la Atmósfera (SEI).
El Inventario de Emisiones a la Atmósfera está incluido en el Plan Estadístico Nacional 2025-2028.
(6.b) La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático ,UNFCCC, y el Acuerdo de París, establecen compromisos de reducción de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), así como la obligación de informar sobre las emisiones antropogénicas de GEI y del balance de emisiones y absorciones que se producen en los sumideros de carbono. Este marco internacional tiene su reflejo a nivel europeo en el Reglamento (UE) 2018/1999 sobre la gobernanza de la Unión de la Energía y de la Acción por el Clima y es complementado por el Reglamento Delegado (UE) 2020/1044 en lo que respecta a los valores de los potenciales de calentamiento global y las directrices para los inventarios de gases de efecto invernadero, y en lo que respecta al sistema de inventarios de la UE. También es de referencia el Reglamento (UE) 2018/841 del Parlamento Europeo y del Consejo sobre la inclusión de las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero resultantes del uso de la tierra y la silvicultura en el marco de actuación en materia de clima y energía hasta 2030.
(6.c) Por otra parte, el Convenio de Ginebra contra la Contaminación Atmosférica Transfronteriza a Larga Distancia (CLRTAP, por sus siglas en inglés), junto con su Protocolo de Gotemburgo, relativo a la reducción de la acidificación, de la eutrofización y del ozono en la troposfera, y sus Protocolos de Aarhus sobre los Metales Pesados y los Contaminantes Orgánicos Persistentes, también establecen obligaciones de información para otros contaminantes atmosféricos, y tienen su reflejo en la Directiva (UE) 2016/2284 relativa a la reducción de las emisiones nacionales de determinados contaminantes atmosféricos (Directiva de Techos Nacionales de Emisión, NECD, por sus siglas en inglés).
(6.d)Las coberturas geográficas del ámbito de aplicación de Convenio de Ginebra, CLRTAP y la directiva europea de techos Nacionales de emisión, NECD , excluyen las emisiones de contaminantes atmosféricos de las Islas Canarias. En ambos casos, las emisiones de las Islas Canarias no se reportan y no se computan para el cumplimiento de los objetivos de limitación de las emisiones de contaminantes atmosféricos.
(7) Los municipios libres de gases (Zonas de Bajas Emisiones - ZBE)
Directivas Europeas: Establecen estándares para la calidad del aire y la reducción de emisiones contaminantes, como las Directivas 2008/50/CE y 2004/107/CE.
Ley 7/2021 (España): Marco nacional que obliga a los municipios a crear ZBE para reducir la contaminación, alineándose con Europa.
Real Decreto 1052/2022 (España): Regula los requisitos mínimos y comunes para la implantación de las ZBE en España.
Obligaciones para Municipios:
Municipios con más de 50.000 habitantes y territorios insulares: Deben implementar ZBE obligatoriamente.
Municipios con más de 20.000 habitantes: Deben crear ZBE si superan los límites de contaminantes establecidos.
Objetivos Principales:
-Reducir óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas (PM2.5, PM10).
-Reducir gases de efecto invernadero: Contribuir a los objetivos climáticos de la UE.
-Fomentar movilidad sostenible: Promover el transporte público, la movilidad eléctrica y peatonal.
¿Cómo funcionan las ZBE?
Se delimitan áreas urbanas donde se restringe el acceso, circulación y/o estacionamiento de los vehículos más contaminantes, clasificados por etiquetas medioambientales (B, C, ECO, Cero).
Las restricciones varían según la fase de implantación y el nivel de contaminación, pudiendo llegar a prohibir vehículos sin etiqueta ambiental.
Julio Muñiz Padilla (c)2025.
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