Aportación a la investigación sobe la reducción de las emisiones de NOx en grupos diesel utilizados para generación de energía eléctrica

Programa de doctorado: Energía y Medio Ambiente

Adaptación de una central térmica de carbón a la Directiva de Emisiones Industriales

El proyecto que se presenta a continuación recoge la adaptación de una Central Térmica de carbón al cumplimiento de la DIRECTIVA 2010/75/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 24 de noviembre de 2010 sobre las emisiones industriales. La Central sobre la que se realiza el proyecto tiene un grupo térmico de carbón suscritico refrigerado por agua, con una potencia a plena carga de 350 MWe y de 190 MWe a mínimo técnico. Genera 1 090 t/h de vapor a 540 °C y 168 kg/cm2 funcionando a plena carga. Actualmente las emisiones de NOx son de 650 mg/m3, (condiciones normales, seco, 6 % O2). El objeto del proyecto es reducir estas emisiones a un valor máximo de 200 mg/m3 en las mismas condiciones. El proyecto analiza detalladamente las condiciones actuales de operación de la instalación en cuanto a combustible utilizado, horas de funcionamiento, condiciones climáticas y producción. Se analiza así mismo, todas las técnicas disponibles en mercado para la reducción del NOx, diferenciando entre medidas primarias (actúan sobre los efectos de formación) y secundarias (limpieza de gases). Las medidas primarias ya están implementadas en la central, por tanto, el proyecto plantea la reducción con medidas secundarias. De las medidas secundarias analizadas se ha seleccionado la instalación de un Reactor de Reducción Selectiva Catalítica (Reactor SCR). Tras un análisis de los diferentes reactores y catalizadores disponibles se ha seleccionado un reactor de configuración High-dust, una disposición de catalizador en 3 capas más 1, cuyos componentes están basados en óxidos metálicos (TiO2, V2O5, WO3) y estructura laminar. Se ha buscado la instalación del reactor para operar a una temperatura inferior a 450 °C. Como agente reductor se ha seleccionado NH3 a una dilución del 24,5 %. El proyecto recoge también el diseño de todo el sistema de almacenamiento, evaporación, dilución e inyección de amoniaco. El resultado del proyecto garantiza una concentración en los gases de salida por la chimenea inferior 180 mg/m3(n) de NOx. La reducción del NOx a los límites establecidos, tienen un coste por MWh neto generado para la central, trabajando 60 % a plena carga y 40 % a mínimo técnico y una amortización de 10 años, de 4,10 €/MWh. ABSTRACT The following project shows the compliance adjustment of a coal-fired power station to the 2010/75/EU Directive of the European Parliament and Council 24th November 2010 on industrial emissions. The project is based on a power station with a subcritical thermal coal unit, cooled with water, with a maximum power of 350 MWe and a technical minimum of 190 MWe. It produces 1 090 t/h of steam at 540 ° C and 168 kg/cm2 operating under full load. Currently, NOx emissions are 650 mg / m3 (normal conditions, dry, 6% O2). The project aims to reduce these emissions to a maximum value of 200 mg / m3 under the same conditions. The project analyses in detail the current operating conditions of the system in terms of fuel used, hours of operation, climatic conditions and production. In addition, it also analyses every available technique of NOx reduction on the market, distinguishing between primary (acting on the effects of formation) and secondary measures (gas cleaning). Primary measures are already implemented in the plant, thus proposing reduction with secondary measures. Among the secondary measures analyzed, it has been selected to install a Selective Catalytic Reduction Reactor (SCR Reactor). Having researched the different reactors and catalysts available, for the reactor has been selected High-dust configuration, an arrangement of catalyst in 3 layers plus 1, whose components are based on metal oxides (TiO2, V2O5, WO3) and laminar structure. The reactor has been sought facility to operate at a temperature below 450 ° C. NH3 diluted to 24,5 % has been selected as reducing agent. The project also includes the design of the entire storage system, evaporation, dilution and ammonia injection. The results of the project ensure a gas concentration in the lower chimney exit below 180 mg / m3(n) NOx. The reduction of NOx to the established limits has a cost per net MWh generated in the plant, working at 60% of full load and at 40% of technical minimum, with an amortization of 10 years, 4,10 € / MWh.

Weekend/weekday differences in concentrations of ozone, nox, and non-methane hydrocarbon in the metropolitan area of São Paulo

Ozone and inhalable particulate matter are the major air pollutants in the Metropolitan Area of São Paulo, Brazil, a region that has more than 19 million inhabitants and approximately 7 million registered vehicles. Proximity of roadways, adjacent land use, and local circulation are just some of the factors that can affect the results of monitoring of pollutant concentrations. The so-called weekend effect (higher ozone concentrations on weekends than on weekdays) might be related to the fact that concentrations of ozone precursors, such as nitrogen oxides (NOx) and Non Methane-Hydrocarbon (NMHC), are relatively lower on weekends. This phenomenon has been reported in some areas of the United States since the 1970s. The differences between the concentrations of ozone in period of weekend and weekday, were obtained from analysis of data hourly average of CETESB for 2004, studied the precursors to the formation of troposphere ozone, the meteorological variables and traffic profile for RMSP. Because of the proximity to sources of emissions from the station Pinheiros showed higher concentrations of NO and NO² and greater variations to the periods weekend and weekday. With fewer vehicles circulating during the weekend, and consequently less emission of pollutants, it has cleaner air and less concentration of NO and NO², there is the ideal setting to the formation of troposphere ozone, despite the lower concentration of NO². The proximity with the source emissions, aided by the increased availability of solar radiation and the presence of ozone precursors, were factors conditions for the occurrence of weekend effect.

Cross-Talk Between Mitochondria and NADPH Oxidase: Effects of Mild Mitochondrial Dysfunction on Angiotensin II-Mediated Increase in Nox Isoform Expression and Activity in Vascular Smooth Muscle Cells

Mitochondria and NADPH oxidase activation are concomitantly involved in pathogenesis of many vascular diseases. However, possible cross-talk between those ROS-generating systems is unclear. We induced mild mitochondrial dysfunction due to mitochondrial DNA damage after 24 h incubation of rabbit aortic smooth muscle (VSMC) with 250 ng/mL ethidium bromide (EtBr). VSMC remained viable and had 29% less oxygen consumption, 16% greater baseline hydrogen peroxide, and unchanged glutathione levels. Serum-stimulated proliferation was unaltered at 24 h. Although PCR amplification of several mtDNA sequences was preserved, D-Loop mtDNA region showed distinct amplification of shorter products after EtBr. Such evidence for DNA damage was further enhanced after angiotensin-II (AngII) incubation. Remarkably, the normally observed increase in VSMC membrane fraction NADPH oxidase activity after AngII was completely abrogated after EtBr, together with failure to upregulate Nox1 mRNA expression. Conversely, basal Nox4 mRNA expression increased 1.6-fold, while being unresponsive to AngII. Similar loss in AngII redox response occurred after 24 h antimycin-A incubation. Enhanced Nox4 expression was unassociated with endoplasmic reticulum stress markers. Protein disulfide isomerase, an NADPH oxidase regulator, exhibited increased expression and inverted pattern of migration to membrane fraction after EtBr. These results unravel functionally relevant cross-talk between mitochondria and NADPH oxidase, which markedly affects redox responses to AngII. Antioxid Redox Signal 11, 1265-1278.

Plasma nitrate/nitrite (NOx) is not a useful biomarker to predict inherent cardiopulmonary bypass inflammatory response

Background and Aim: There were strong evidences that nitric oxide has capital importance in the progressive vasodilatation associated with varied circulatory shock forms, including systemic inflammatory response syndrome (SIRS), in patients undergoing cardiac surgeries for cardiopulmonary bypass (CPB). If CPB procedures, per se, are the inciting stimulus for inflammation, plasma nitrate/nitrite (NOx) excretion would be expected to be higher in these patients rather than in patients operated without CPB. In consequence, we hypothesized that increased levels of NOx would be predictive for vasoplegic syndrome. Methods: Thirty patients were assigned to three groups: Group 1-coronary artery bypass graft (CABG) roller pump CPB; Group 2-CABG centrifugal vortex pump CPB; and Group 3-heart valve surgery roller pump CPB. Sampling of venous blood for chemiluminescence plasma NOx dosage was achieved at the following time points: (1) before anesthesia induction; (2) after anesthesia induction; (3) before heparin infusion; (4) after heparin infusion; (5) CPB-30 minutes; (6) CPB-60 minutes; (7) before protamine infusion; (8) after protamine infusion; and (9) on return to the recovery area. Results: There were no intergroup differences regarding age and anesthetic regimen, and the number of arteries grafted was not different between the CABG groups. There were no NOx statistic differences, neither among the three groups of patients or among the surgery time. In addition, there was no correlation among NOx, lactate, and hemoglobin. Conclusions: Considering the inflammatory process intrinsic to CPB, this study reinforces the idea that plasma NOx is not useful as a biomarker of inflammatory response onset, which may or may not lead to SIRS and/or vasoplegic syndrome.

Espectrometría de emisiones en la interacción de radiaciones ionizantes con la materia

En el área de los estudios básicos de la física de radiaciones, el Laboratorio de Espectrometría de Radiaciones (L.E.R.) de la U.N.C. desarrolla líneas de investigación cuyos resultados son de uso directo en física de radiaciones aplicadas. (...) Objetivos generales y específicos: * Estudios de Detectores de Radiaciones Ionizantes: se continúan los estudios en Argón, teniendo como objetivo específico completar y comprobar técnicas de simulación con el método Monte Carlo para detectores con simetría cilíndrica y gradiente de campo eléctrico. * Análisis por fluorescencia de Rayos X: los objetivos específicos están dedicados a la evaluación de diseños para aumentar la eficiencia de polarización de Rayos X. En cuanto al análisis de elementos, se considerarán las posibles mejoras experimentales mediante el aumento de la relación señal-ruido en la fluorescencia con Rayos X polarizados, disminuyendo los umbrales de detección de concentración de elementos, en muestras compuestas por muchos elementos. * Dosimetría de radiaciones ionizantes: En cuanto a la dosimetría mediante LiF se planea seguir estudiando la difusión de los positrones con bajos contenidos de centros de color y la linealidad de respuesta de la vida media en función de la dosis de radiación para diferentes clases de cristales termoluminiscentes. Para la dosimetría con centelladores plásticos, se pretende en el siguiente paso, la puesta a punto final del dosímetro y electrómetro desarrollado como así también su calibración para su posterior prueba en centros de radioterapia. * Análisis de composición de elementos químicos en el cuerpo humano: En un futuro mediato, se prevé la culminación de los estudios de una nueva técnica para determinación de concentración de elementos minoritarios y mayoritarios en órganos y en extremidades por dispersión incoherente de Rayos X. Esta técnica contempla la ulterior determinación in vivo de la composición del cuerpo humano.

Modellierung der Ruß- und NOx-Emissionen des Dieselmotors

Diesel Engine, Soot- and NOx-Emissions, Potency Product Approaches, zero-dimensional Models, optical and thermodynamical Methods, semi-empirical, Combustion Strategy, Injection Rate Shape

Análisis de las emisiones de CO2 y sus factores explicativos en las diferentes áreas del mundo

En el presente artículo se analiza la evolución de las emisiones de CO2 –el principal gas de efecto invernadero– en las diferentes áreas del mundo, prestando mayor atención a lo ocurrido en la Unión Europea y España. El análisis se centra especialmente en lo sucedido desde 1990, año de referencia en el protocolo de Kioto para la gran mayoría de países. Se investigan también los principales factores determinantes de las emisiones y su evolución utilizando el análisis de los factores de la identidad de Kaya. El análisis permite explicar las grandes diferencias que se dan entre unas zonas y otras y las distintas variaciones que se ha

Análisis de los factores determinantes de las desigualdades internacionales en las emisiones de CO2 per cápita aplicando el enfoque distributivo: una metodología de descomposición por factores de Kaya

En este trabajo desarrollamos una metodología para descomponer las desigualdades internacionales en las emisiones de CO2 en factores (multiplicativos) de Kaya y dos términos de interacción. Utilizamos el índice de desigualdad de Theil y mostramos que esta metodología de descomposición puede extenderse para analizar los componentes de desigualdad inter e intragrupal. A continuación podemos analizar los factores detrás de las desigualdades en las emisiones de CO2 per cápita entre países, entre grupos de países y dentro de los grupos de países. La ilustración empírica sugiere algunas cuestiones. Primero, la desigualdad internacional en las emisiones de CO2 per cápita es principalmente atribuible a las desigualdades en los niveles de renta per cápita, lo que ayuda a explicar su reciente reducción, mientras que las diferencias en la intensidad de carbono de la energía y la intensidad energética han hecho una contribución mucho menos significativa. Este resultado está fuertemente influenciado por el comportamiento de China e India. En segundo lugar, el componente de la desigualdad entre grupos, que es el mayor, está también explicado en buena medida por el factor ingreso. En tercer lugar, el componente de la desigualdad dentro de los grupos aumentó ligeramente durante el período, algo principalmente debido al cambio en el factor de ingreso y los términos de interacción en unas pocas regiones.

Análisis input-ouput y emisiones de CO2 en España: Un primer análisis para la determinación de sectores clave en la emisión

El objetivo de estas páginas, que es parte de una investigación más amplia, es el desarrollo de un primer análisis de las relaciones entre la estructura productiva de la economía española y las emisiones de CO2, el más importante de los gases de efecto invernadero, a la atmósfera. Después de exponer la metodología utilizada, que permite la utilización conjunta en análisis expost, como el que nos ocupa, de los multiplicadores de oferta y demanda, se obtienen resultados relevantes que permiten un estudio detallado de las mencionadas relaciones. Posteriormente se determinan los sectores

Análisis de la distribución de las emisiones de CO2 a nivel internacional mediante la adaptación del concepto y las medidas de polarización

La medida de la polarización está ligada a la inestabilidad potencial, la aparición de grupos con intereses opuestos, generada por una situación de distribución específica. Esta investigación analiza la distribución internacional de las emisiones de CO2 per cápita a través de la adaptación del concepto y las medidas de polarización. La descripción agrupada más interesante que se deriva del análisis de polarización es la de dos grupos. Estos grupos coinciden ampliamente con los países del Anexo B del Protocolo de Kyoto y los que no lo son, lo que podría indicar la capacidad del análisis de polarización para explicar la generación de grupos en el mundo real. El análisis muestra una reducción significativa en la polarización internacional de las emisiones de CO2 per cápita entre 1971 y 2001. Esto se explica en gran parte por el aumento en las emisiones experimentado por China e India. Una reducción en la polarización puede implicar una reducción en la dificultad de alcanzar acuerdos. No obstante, la polarización no ha cambiado mucho desde 1995 o 1997 (año en que tuvieron lugar las negociaciones de Kyoto), lo que podría indicar que la polarización de la distribución de emisiones entre países es aún uno de los factores importantes llevando a la dificultad en alcanzar nuevos acuerdos respecto a las políticas globales de.

Subsistemas input-output y contaminación: una aplicación al sector servicions y las emisiones de CO2 en España

El análisis de subsistemas input-output nos proporciona una herramienta de gran utilidad para estudiar la estructura productiva de los diferentes sectores que componen una economía. En el presente trabajo se ha desarrollado este análisis para estudiar las emisiones de CO2 relacionadas con el conjunto de ramas productivas que conforman el sector servicios. La descomposición de la producción total del subsistema servicios nos permite obtener las emisiones de CO2 relacionadas con diferentes efectos (escala, propio, feed-back y spill over). De los resultados obtenidos, destaca el diferente papel de las distintas ramas productivas de servicios. Las actividades de transporte serían las responsables de las mayores emisiones generadas directamente en el sector. Estas actividades son demandadas por el resto de sectores de la economía en mayor grado que su propia demanda final, teniendo mayor responsabilidad la producción vendida a otros sectores que la propia demanda final. No obstante, para el resto de actividades las emisiones directas e indirectas asociadas a la demanda final son mucho más importantes, por el fuerte efecto de arrastre sobre otras ramas de la economía que ejercen las actividades de servicios. A este respecto, destacan los servicios de Comercio, Hostelería, Inmobiliarias y servicios empresariales y la Administración pública, actividades que reciben escasa atención en el diseño de políticas orientadas a reducir las emisiones, pero que tienen una responsabilidad muy destacable en el fuerte aumento de emisiones experimentado en los últimos años.

Actividad económica y emisiones de CO2 derivadas del consumo de energía en Cataluña, 1990-2005. Análisis mediante el uso de los balances energéticos desde una perspectiva input-output

A lo largo del trabajo hemos analizado, tanto desde una perspectiva agregada, como posteriormente con todo el detalle posible, la evolución experimentada por estas emisiones, teniendo en cuenta las limitaciones de información . Para hacerlo se han utilizado conceptos y precisiones metodológicas ampliamente utilizadas en la literatura científica sobre el tema. Del estudio realizado en la primera parte del trabajo resulta evidente que el importante crecimiento de las emisiones en Cataluña durante el periodo considerado, de un 60.1%, muy superior a la media española (50,5%), se explica como principal factor por el aumento en el PIB per cápita, con un crecimiento del 33,35% . El crecimiento demográfico también habría contribuido de forma importante al incremento en las emisiones totales, con un aumento del 10,5% de la población; sobre todo a partir de 1999, ya que en la década de los noventa la población se mantuvo estable con pocas.

Sobre los subsistemas input-output en el análisis de emisiones contaminantes. Una aplicación a las emisiones de CH4 en Cataluña

En el presente trabajo se desarrolla un estudio de las emisiones de CH4 relacionadas con el sector agroalimentario catalán a través de un análisis alternativo, o al menos complementario, de subsistemas input-output. Una herramienta de gran utilidad para estudiar la estructura productiva de los diferentes sectores que componen una economía. La aplicación de esta técnica permite las descomposición del subsistema en distintos efectos en función de los vínculos intersectoriales existentes con el conjunto de las ramas productivas de la economía, dentro y fuera del subsistema. De los resultados obtenidos destaca la importancia de las relaciones intrasectoriales del subsistema agroalimentario, que muestra una relevante autonomía en cuanto a este tipo de emisiones respecto al resto de la economía. Esta característica orienta el tipo de políticas medioambientales a implementar con el objetivo de reducir el impacto atmosférico de dicha actividad.

El Protocolo de Kyoto, y el 'mercado de emisiones' de CO2 : Regulación mediante mercado para una especial externalidad negativa

El comercio de derechos de emisión consiste en un mecanismo de mercado ‘diseñado’ y organizado por los poderes públicos, en el marco de un acuerdo internacional, como pieza central de la regulación económica/medio-ambiental sobre actividades que generan una externalidad negativa: emisión de cantidades importantes de dióxido de carbono, el principal gas responsable del efecto invernadero. ¿Cuáles son los costes de la reducción de emisiones pactadas en el PK y quien los está soportando? ¿porqué chocan los intereses de los grandes países en el desarrollo del PK? Después de los primeros años de funcionamiento (se inicia en el 2005), ¿cuáles han sido los resultados reales de este mecanismo de regulación & mercado, que fue diseñado con el objetivo de reducir las emisiones a escala mundial?