FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICAEVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL EN MAQUINAS TERMICAS YMOTORES DE COMBUSTION INTERNAY EL CALCULO DE CO2I. ESTUDIO DEIMPACTO AMBIENTAL DE LA CENTRAL TERMICA DE SANTODOMINGO DE LOS OLLEROSUbicada en el distrito de Chilca, 60 kilmetros al sur de Lima. En noviembre del ao 2013 inauur su !rimera eta!a, "ue demand una inversin de U#$ 12% millones & consta de una turbina #iemens de ciclo sim!le de 1'(.6 mea)atts *+,-, abastecida con el as de Camisea,En la seunda eta!a contar. con una nueva turbina, esta ve/ de va!or & de 100 +,, con la "ue !ondr. en marcha el sistema de ciclo combinado, llevando su !otencia total a 300 +,.Es un !ro&ecto de la em!resa 0ermochilca, !erteneciente al 1ondo de inversin 2mericas Ener& 3und, establecido en Canad., !ero con1ormado !rinci!almente !or 1ondos de !ensiones !eruanos & colombianos.EVALUACION DE IMPACTOS AMBIENTALESMETODOLOGIAIdentificacin de a! Acci"ne! de P#"$ect"#e de1ine como accin de un !ro&ecto dado, a las actividades & o!eraciones "ue a !artir de 4l sedesarrollan, & "ue se su!onen causales de !otenciales im!actos ambientales. 5e acuerdo a estade1inicin se consideraron 16 acciones en la eta!a de construccin, ( en la eta!a de o!eracin &' en la eta!a de abandono.Identificacin de %act"#e! A&'ientae! I&(acta'e!Los 1actores ambientales im!actables son elcon7unto de com!onentes delambiente bitico &abitico*aire, suelo, aua, biota, etc.- & del ambiente social *relaciones sociales,actividadeseconmicas, cultura, etc.-, susce!tiblesdesu1rircambios, !ositivosoneativos, a!artir de una accin o con7unto de acciones dadas.El conocimientodelascondicionesambientaleslocales!ro!orcionado!or lal8neadebaseambiental, con1eccionada a !artir del traba7o de cam!o reali/ado, ha !ermitido la identi1icacinde los 1actores ambientales "ue ser8an rece!tores de los !otenciales im!actos, "ue se !odr8anenerara !artir de la e7ecucin del !ro&ecto.IDENTI%ICACI)N Y EVALUACI)N DE IMPACTOS AMBIENTALES#obre la base de las +atrices de Leo!old *1'(1- se disearon matrices 9ad:hoc; del ti!o causa:e1ecto, dedobleentrada&crom.tica, conel 1inderelacionar lasacciones!otencialmenteim!actantes *1ilas- con los 1actores ambientales *columnas- susce!tibles de ser !otencialmenteim!actados !or dichas acciones.

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICAConestediseosebusc"ue, encadainteraccin*3ilasvs. Columnas-, sevisualicenlos!otenciales im!actos resultantes. tensin,#ineria, cavacin de la /an7a !ara el asoducto, entre otras acciones. 5urante laeta!a de o!eracin, la !resencia de las instalaciones del !ro&ecto & la eneracin de emisionesaseosasdelaschimeneasdelacentral, !roducir.unainterru!cin!ermanente*duranteeltiem!o de vida del !ro&ecto- de la coherencia en el !aisa7e de la /ona.IMPACTOS EN EL MEDIO SOCIAL2 continuacin se describen los !rinci!ales im!actos ambientales identi1icados=P"!i'e afectacin de a !a*d de a ("'acin5urante el desarrollo de la eta!a de construccin del !ro&ecto, como !arte de las actividades setiene !revistoeltraslado de ma"uinaria, materiales,e"ui!os & !ersonal lo "ue ocasionar.unaumento en el tr.nsito de veh8culosL adem.s tambi4n se reali/ar. el acondicionamiento del .rea!revio al inicio de las obras civiles, lo "ue su!one la remocin de tierras. 0odo ello ocasionar. unaumento de !olvo, material !articulado & emisiones aseosas de manera tem!oral en la /ona del!ro&ecto. Esta situacin !odr8a 1avorecer, de!endiendo de la direccin del viento, la a!aricin dealFn ti!o de molestia o aler8a !asa7era en la /ona cercana al !ro&ecto.A*&ent" de e&(e" "ca#e tiene !revisto la contratacin de mano de obra local durante la eta!a de construccin con unaocu!acin media mensual de 100 !ersonas & una m.>ima de 160 !ersonas. #e ha !revisto "ueesta eta!a tendr. una duracin de 1% meses, !or lo "ue el em!leo de mano de obra local ser.solo de car.cter tem!oral.A*&ent" de a di!("!icin de ene#,-a e/ct#ica (a#a e !i!te&a Inte#c"nectad"

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICAEl desarrollo del !ro&ectoen sueta!a de o!eracin, su!ondr. unaumento enla o1ertaener4ticadel!a8s, !uesla !roduccindeesta!lantatermoel4ctricasedestinar.al sistemainterconectado nacional.Pe#t*#'acin $ afectacin de a! acti+idade! a,#-c"a!Eldesarrollo de las actividades del!ro&ecto !odr8a a1ectar elnormaldesenvolvimiento de lasactividades ar8colas de la !oblacin "ue traba7a &Mo !osee terrenos ar8colas "ue se encuentranubicados en la /ona de la "uebrada de Chilca. El aumento eneral del nivel de tr.1ico en el tramoinicial del caminoa#anto5ominodelosHlleros, !roductodel movimientodema"uinarias,e"ui!os & !ersonal, !odr8a enerar retrasos en el des!la/amiento de la !oblacin local !or dichav8a. 2dem.s, como !arte del desarrollo de las actividades del !ro&ecto, se tiene !revisto construir unasoductoL lo cual tambi4n contribuir8a a a1ectar el des!la/amiento de la !oblacin local !or la/ona.II. IMPACTO AMBIENTAL DE UN MOTOR DE CONMBUSTION INTERNA0. Int#"d*ccin.La ener8a mec.nica, indis!ensable !ara !oner en accin di1erentes m."uinas se !uede obtenerutili/ando ener8a t4rmica, hidr.ulica, solar & elica. La "ue m.s se utili/a es la ener8a t4rmicaobtenida de los combustibles de naturale/a or.nica. Los e"ui!os ener4ticos "ue m.sace!tacin han tenido son los motores de combustin interna *+CA-, a ellos corres!onde m.s deun %0 E de la totalidad de la ener8a !roducida en el mundo N6,6O.En la Unin Euro!ea aun"ue los medios de locomocin son res!onsables Fnicamente de un 6 Ede las emisiones de di>ido de a/u1re *#H2-, son res!onsables del 26 E de las emisiones dedi>ido de carbono *CH2-, del %( E de las de mon>ido de carbono *CH- & del 66 E de las de>idos de nitreno *IH>- N(O.El im!acto ambiental del+CA est. estrechamente relacionado con un !roblema socialsurido!or lautili/acincrecientedel mismo= lareduccindelosnivelesdeemisindesustanciast>icas & de los llamados Pases de invernaderoP, & la reduccin de los niveles de ruido.Lasdiscusionesinternacionalesacercadelascausaseim!licaciones !aralahumanidaddelllamado Pe1ecto invernaderoP, !rovocado !or las crecientes emisiones a la atms1era de asestales como= CH2, metano, >ido nitroso & los cloro:1lurocarbonatos, re1le7an la necesidad de unen1o"ueinteral enel tratamientodelos !roblemas ambientales&del desarrollo, as8 comolanecesidaddeunaaccinconcertadadela comunidad internacional !aramitiar lose1ectosdel calentamiento lobal N10O.En el !resente traba7o se anali/an los 1actores "ue in1lu&en sobre los niveles de to>icidad & ruidode los +CA m.s usados en la aricultura & se o1recen alunas medidas "ue !ueden tomarse !aradisminuir los mismos.2. De!a##"".

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICA3ormas de accin del motor de combustin interna sobre el medio ambiente.Las 1ormas m.s im!ortantes de accin del motor sobre el medio ambiente son=1. 1. 2otamiento de materias !rimas no renovables consumidas durante el1uncionamiento de los +CA.1 2.Consumo de o>8eno "ue contiene el aire atmos14rico.1 3.Emisin & contaminacin de la atms1era con ases t>icos "ue !er7udican alhombre,la 1lora & la 1auna.1 B.Emisin de sustancias "ue !rovocan el llamado e1ecto invernadero contribu&endo a laelevacin de la tem!eratura de nuestro !laneta.1 6.Consumo de aua !otable.1 6. Emisin de altos niveles de ruido a la atms1era "ue disminu&e el rendimiento de lostraba7adores & ocasiona molestias en sentido eneral.0o>icidad de los ases de esca!e de los motores de combustin interna & 1ormas !ara reducirla.#e llaman sustancias t>icas a las "ue e7ercen in1luencia nociva sobre el oranismo humano & elmedio ambiente. 5urante el traba7o de los +CA de 4mbolo se des!renden las siuientessustancias t>icas !rinci!ales= >idos de nitreno, holl8n, mon>ido de carbono,hidrocarburos,aldeh8dos, sustancias cancer8enas*benci!ireno-, com!uestos de a/u1re&!lomo. 2dem.sdelos ases de esca!e de los +CA, otras 1uentes de to>icidad son tambi4n los ases del c.rter & laeva!oracin del combustible a la atms1era. Ancluso en un motor bien reulado la cantidad decom!onentes t>icos "ue se e>!ulsan durante su 1uncionamiento !uede alcan/ar lossiuientes valores N'O=0abla 1. Com!uestos emitidos al medio ambiente durante la combustinCom!onentes t>icos+on>ido de carbono, EH>idos de nitreno. EDidrocarburos, E5i>ido de a/u1re, EDoll8nM mMl5e este modo, la to>icidad de los motores 5iesel de!ende en lo !rinci!al del contenido de los>idos de nitreno & el holl8n. La to>icidad de los motores de encendido !or chis!a & carburadorde!endeenranmedidadelaconcentracindel mon>idodecarbono&delos>idosdenitreno.

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICA1C"nta&inan " n" c"nta&inan "! &"t"#e! die!e2Convertidos en la Pbestia nera de los ecoloistasP *muchos de ellos con m.s entusiasmo "ue!re!aracin t4cnica-, los motores 5iesel tienen mucha menos res!onsabilidad en lacontaminacin ambiental dela"ueselesim!utanormalmentelo"uese!uedeobservar alremitirnos a la tabla o1recida anteriormenteL aun"ue su contaminacin se ve m.s !or la t8!icaemisindehumonero1ormado!or !art8culasmicrosc!icas"uenosont>icas!erosimolestas.2dem.s, estudiosreali/adosdemuestran"ue losniveles deemisindedi>idodecarbono en motor 5iesel son claramente m.s ba7os "ue un motor de asolina deiual !otencia N11O.Los motores de combustin interna tienen ran res!onsabilidad en los niveles de emisin de sustancias "ue !rovocan el Pe1ecto invernaderoP, 1undamentalmente del di>ido de carbono & los >idos nitrosos.5e acuerdo con estimaciones del 8eno!aracombinarselorando un "uemado com!leto, reduciendo de esta manera las emisiones de DC*hidrocarburos- & de CH *mon>ido de carbono-. El convertidor catal8tico de o>idacin de doblev8a !uede lim!iar una ran cantidad de DC & CH des!u4s de de7ar los cilindrosL un contaminantem.s di18cil de eliminar son los IH> *>idos de nitreno, un inrediente del esmo 1oto"u8mico-.#i bien la EC? reali/a una tarea ra/onablemente buena en mantener ba7a la 1ormacin de IH>reduciendo las tem!eraturas m.>imas de combustin, no !uede hacer lo su1iciente !ara

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICAsatis1acer los re"uisitos de alunos !a8ses. El convertidor catal8tico de tres v8as tiene una seccinde o>idacin "ue utili/a !latino & !aladio, m.s una seccin de reduccin "ue utili/a rodio !arareducir los IH> a nitreno & o>8eno inocuos, sin embaro esta reaccin de reduccin slo se!uede mantener si ha& una relacin este"uiom4trica de aire & combustible N3O.El catali/ador de tres v8as se instala en la ma&or8a de los coches modernos acom!aado de lasondaLambda, mientras"ueenlosmotores5iesel !aratractores& autos !esadosel m.sem!leado es el catali/ador de o>idacin N11O.Los biocombustibles son unodeloscombustiblesalternativos "uedis1rutande unas venta7asm.s claras & "ue se obtienen a !artir de !roductos ar8colas, no contienen a/u1re & !or lo tantono 1orman el anh8drico sul1uroso, uno de los !rinci!ales causantes de la lluvia .cida, niincrementan la cantidad de CH2 emitida a la atms1era. Los an.lisis reali/ados, tantoenbancos de !ruebas comoene>!eriencias!iloto, de7anbienclaro"uelautili/acindelosbiocombustibles o1rece venta7as medioambientales en com!aracin con los combustiblesconvencionales como el asoil.En la siuiente r.1ica mostramos una com!aracin entre los niveles de emisin de un motor "ue1uncionaconasoil &otro"uetraba7econ4ster met8licodecol/acomobiocombustible. Encuanto a los ases de invernadero la cadena asoil emite cinco veces m.s cantidad de ellos "uelacadena del 4ster met8lico del aceite de col/a,solo!ara el CH2 la cadenaasoilemite (,6veces m.s N(O.icos sino tambi4n de mala reulacin del sistema de alimentacin de estosveh8culos. iencias al!ersonal t4cnicores!onsabili/ado!or lae>!lotacindeestose"ui!os&alos!ro!iosconductoresse!uededisminuir no solo la contaminacin ambiental sino tambi4n dar me7or uso al combustibledis!onible, !ues un sistema de alimentacin en mal estado trae a!are7ado tambi4n un consumode combustible elevado.R*id"! de "! MCI $ f"#&a! (a#a #ed*ci#"!.#e entiende !or ruido del +CA la emisin acFstica "ue 4ste !roduce durante el traba7o. Los

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICA!rinci!ales com!onentes del ruido del motor son= el ruido de admisinL el ruido !or la de1ormacin de las !aredes de la c.mara de combustin durante la com!resin, combustin & e>!ansinL el ruido durante la combustinL el ruido !rovocado !or las oscilaciones del motor sobre la sus!ensinL el ruido !or ol!es durante el traba7o de los mecanismosL el ruido !or el 1uncionamiento de areados del motor & el ruido durante el esca!e de los ases.P#"cedi&ient"! (a#a di!&in*i# e #*id" de "! MCI= e7erciendo in1luencia sobre las 1uentes !erturbadoras *colocando silenciadores-L debilitando la transmisin de las vibraciones acFsticas desde la 1uente de !erturbacin hacia la su!er1icie "ue emiten ruido *colocando en el camino de !ro!aacin materiales "ue absorben la ener8a de las oscilaciones-L enca!sulando el motor & reduciendo la e1iciencia de la emisin mediante elementos aislados e>teriores de la estructura del +CA *em!leando !antallas, cambiando la con1iuracin de las !ie/as- N'O.Una escala ob7etiva !ara determinar la intensidad sonora son los d@*2-. La medicin sonora conla variacin *2- se asimila a la rece!tibilidad delo8do humano en la ama auditiva de 20 D/ a 20RD/. Lasemisionessonorasdelosautomviles&lostractoressemidenduranteel !asoacelerado a una distancia de (.6 m desde el centro del veh8culo con la marcha m.s r.!ida N'O.2continuacin o1recemosuna com!aracin encuanto aemisionesde ruidos entre di1erentes1uentes!araobservarel desarrolloalcan/ado!orla1irmadetractoresalemana3endt enladisminucin de los niveles de ruido de sus tractores N2O.0abla 3.3uente de ruido2uto de turismo de !asada0ractor 3endt de !asadaCamin de !asada5iscoteca2vin al des!earIII. CALCULO DE EMISION DE CO2Consumo de combustibles 1siles3actores de emisinS Las unidades var8an seFn el ti!o de combustible=T Cas natural *m3-T Cas butano *k o nFmero de bombonas-T Cas !ro!ano *k o nFmero de bombonas-T Casoil *litros-T 3uel *k-T CL< en4rico *k-T Carbn *k- nacional & de im!ortacinT Co"ue de !etrleo *k-

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICAS Los 1actores de conversin !ara trans1ormar las unidades de masa o volumen enunidades de ener8a, seFn el ti!o de combustible, "ue re!resentan el valorcalor81ico de los combustibles son los siuientes=COMBUSTIBLE FACTOR DE CONVERSIN 8Gas natural (m3) 10,70 kWh/Nm3 de gas natural9Gas butano (kg) 12,44 kWh/kg de gas butanoGas propano (kg) 12,3 kWh/kg de gas propanoGaso!l (l!tros) 11,7 kWh/kg de gaso!l"uel (kg) 11,1# kWh/kg de $uelG%& gen'r!(o (kg) 12,#4 kWh/kg de G%& gen'r!(o)arb*n na(!onal (kg) #,42 kWh/kg de (arb*n na(!onal)arb*n de !mporta(!*n (kg) 7,09 kWh/kg de (arb*n de !mporta(!*n)o+ue de petr*leo (kg) 9,03 kWh/kg de (o+ue de petr*leo &ara (al(ular las em!s!ones aso(!adas, debe apl!(arse el $a(tor de em!s!*n +ue (orresponda, de a(uerdo (on los datos s!gu!entes,

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICACOMBUSTIBLEFACTOR DE EMISIN 10Gas natural (m3) 2,1- kg ).2/Nm3 de gas naturalGas butano (kg)Gas butano (n/mero de bombonas)2,9# kg ).2/kg de gas butano37,0# kg ).2/bombona ((ons!derando bombona de 12,-kg)1Gas propano (kg)Gas propano (n/mero de bombonas)2,94 kg ).2/kg de gas propano102,4 kg ).2/bombona ((ons!derando bombona de 3- kg)1Gaso!l (l!tros) 2,79 kg ).2/l de gaso!l11"uel (kg) 3,0- kg ).2/kg de $uelG%& gen'r!(o (kg) 2,9# kg ).2/kg de G%& gen'r!(o)arb*n na(!onal (kg) 2,30 kg ).2/kg de (arb*n na(!onal)arb*n de !mporta(!*n (kg) 2,-3 kg ).2/kg de (arb*n de !mporta(!*n)o+ue de petr*leo (kg) 3,19 kg ).2/kg de (o+ue de petr*leo0102&%. 30 G45 N46784% 7na 9!9!enda (on un (onsumo de gas natural de 100 m3/mes (amb!a la (aldera por otra m:se$!(!ente, lo +ue supone un ahorro del - ; del (onsumo total de gas natural< &ara obtener laredu((!*n de em!s!ones de ).2 aso(!ada, debe e$e(tuarse el (:l(ulo s!gu!ente,INICIALMENTE FINALMENTE)onsumo energ't!(o = 100 m3 de gas)onsumo energ't!(o = 100 > (100 ? 0,0-) = 9- m3 de

Jeremias Mamani Quispe Cod. 0404!FUERZA MOTRIZ TERMICA ING. MECANICAELEC TRICAnatural/mes gas natural/mes0m!s!ones de ).2 = (100 m3 ?2,1- kg/m3) = 21-,00 kg de ).2/mes0m!s!ones de ).2 = (9- m3 ?2,1- kg/m3) = 204,2- kg de ).2/mes&or lo tanto, el ahorro de em!s!ones es de,21-,00 kg de ).2 > 204,2- kg de ).2 = 10,7- kg de ).2/mes@10,7- kg de ).2 /mes ? 12 = 129,00 kg ).2 /aAo (0,129 t de ).2 /aAo)0102&%. 30 G45.B%7na9!9!enda(onun(onsumodegaso!l para(ale$a((!*nde1