Estrategias y Tecnologías para el Control de Emisiones Industriales

Gestión de Emisiones Industriales

La gestión de emisiones debe comenzar por tomar medidas intrínsecas, realizando cambios internos en el sistema productivo, tales como la modificación de subprocesos o la sustitución de materias primas y combustibles. Cuando estos cambios no son suficientes, se recurre a tecnologías correctoras.

1. Control de focos de combustión móviles

Se centran principalmente en el CO (monóxido de carbono) proveniente de una combustión incompleta, hidrocarburos y NOx (óxidos de nitrógeno) formados a temperaturas elevadas de combustión.

1.1. Mejora de la reacción de combustión

Consiste en realizar una mezcla de aire y combustible cercana a la relación estequiométrica.

1.2. Reactores de escape térmicos y catalíticos

• Térmicos: Combustión en dos etapas. Primero, una con poco aire (produce pocos NOx pero alto CO e hidrocarburos); segundo, estos gases pasan por una cámara de postcombustión donde se aporta aire a temperaturas inferiores a 850 °C, formando CO2 y agua.
• Catalíticos: Los gases atraviesan un lecho catalítico donde se convierten en sustancias menos problemáticas mediante la inyección de aire. Se emplean catalizadores duales (paladio o platino para oxidar CO e hidrocarburos; rutenio para reducir NOx a N2).

1.3. Combustibles alternativos

Uso de metanol, metano, hidrógeno (H) o vehículos eléctricos para facilitar una combustión más limpia.

1.4. Control de focos de emisión: Técnicas de eliminación de materia particulada

Se basa en las características físicas de las partículas. Dado que el tamaño de la mayoría de los aerosoles sigue una distribución normal, es fundamental considerar su tamaño medio y desviación típica.

• Métodos mecánicos sedimentarios: Ideales para partículas de gran tamaño (sedimentación > 10 m/s y velocidad baja). Incluye estructuras cilíndricas con tolvas perpendiculares para recogida en seco.
• Cámara de Howard: Variante que introduce placas colectoras para mayor eficacia.
• Separadores de impacto: Similares a los de gravedad, donde las partículas son desviadas o colisionan con deflectores. Ocupan menos espacio y tienen mayor eficacia.
• Separadores centrífugos o ciclones: Cilindro vertical con tronco cónico. El aire entra por la parte superior, las partículas son lanzadas contra las paredes y descienden, mientras el gas limpio asciende por el centro. Útiles para partículas > 5 µm.
• Filtros: Paso de aire a través de un material poroso. El más habitual es el filtro de mangas.
• Sistemas de retención húmedos: Torres donde el gas circula a través de un líquido pulverizado.
• Lavador ciclónico: Variante del ciclón que pulveriza agua en el centro; la fuerza centrífuga arrastra las partículas y el agua contra las paredes.
• Lavador Venturi: Utiliza un estrechamiento en el conducto de entrada para aumentar la velocidad y pulverizar el líquido. Alcanza una eficacia del 95-99% para diámetros de 1 µm.

Precipitadores electrostáticos o electrofiltros

Se basan en la carga eléctrica de las partículas. El gas de combustión pasa a través de un campo eléctrico donde las partículas son cargadas y atraídas por un electrodo colector. Un sistema mecánico limpia el electrodo. Presentan una eficacia muy alta, aunque sus principales inconvenientes son el elevado coste, la necesidad de personal especializado y el riesgo de explosión.