Emisiones en el mundo
Las emisiones en el mundo hacen parte del efecto que ha causado el humano en el medio ambiente, generando problemas incluso en su salud.
facultad de ingeniería · energías renovables
mié. 18 de ago. 2021
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Uno de los aspectos fundamentales que marca la lucha contra el cambio climático es la reducción de emisiones en el mundo, tanto a gran como a pequeña escala. Para ello, hay tres factores fundamentales para tener en cuenta:

  • La contabilización del consumo y la generación de la energía. En función de la fuente primaria empleada, las emisiones serán mayores o menores.
  • Gases de efecto invernadero (GEI) derivados de la intensidad energética por consumo o generación.
  • Cálculo de las emisiones a nivel normativo.

La combinación de los tres ejes elementales, permite controlar, supervisar y aplicar medidas concretas sobre política ambiental y emisiones. Es por ello por lo que, a lo largo del tema actual, se definirán las principales características en los 3 ámbitos mencionados.

Medición de energía

Consiste en la descripción cuantitativa (contabilización) de la energía generada y/o consumida a través de un determinado punto de una instalación concreta. La unidad más extendida de medida es KWh, que se conoce como la agregación de potencia cedida o demandada a lo largo de una hora. La energía es la extensión temporal de la potencia. La medición de energía se lleva a cabo tanto para energía eléctrica como para energía térmica, según el tipo de instalación.

Para llevar a cabo la medición de energía eléctrica, se emplean los contadores, que son instrumentos concedidos para tal fin. De acuerdo con las exigencias fijadas por normativa y descritas por IDAE, los contadores eléctricos son objetos metrológicos que requerirán aprobación de cada modelo, así como una homologación previa para su comercialización. Los contadores eléctricos pueden atender a distintas clasificaciones según el criterio seleccionado:

Según características de funcionamiento:

  • Contadores electromecánicos: se dispone de un conjunto de dos bobinas. Dichas bobinas generan un campo magnético que hacen oscilar un disco entre ambas. Su velocidad de giro varía en función de la intensidad y la tensión de cada bobina, siendo proporcional a energía eléctrica circulante.
  • Contadores estáticos (electrónicos): el propio contador origina señales eléctricas que son proporcionales al producto de la tensión y de la intensidad, extrapolándose a la frecuencia para obtener la energía.

Según el tipo de energía medida:

  • Contadores de energía activa: registra la energía final cedida o consumida por el punto sobre el que se aplique la medición.
  • Los contadores de energía reactiva: registra los consumos inductivos dependientes del factor de potencia.
  • Contadores combinados: permiten medir de forma conjunta tanto la energía activa como la energía reactiva.

Según el tipo de corriente:

  • Contadores monofásicos: está basado en el principio de funcionamiento de Ferrari, de forma similar a los contadores electromecánicos. Solo es aplicable a una fase.
  • Contadores trifásicos: se compone de tres contadores monofásicos.

Independiente del modelo, cada contador deberá incluir las indicaciones mencionadas a continuación por normativa de acuerdo con lo descrito en la CEI 62052-11: • Marca del fabricante y lugar de fabricación.

  • Modelo.
  • Aprobación del modelo.
  • Designación del número de elementos y su disposición.
  • Tensión de referencia.
  • Intensidad de base y máxima soportada.
  • Frecuencia de referencia.
  • Constante de verificación.
  • Número de serie y año de fabricación.
  • Temperatura de referencia (opcional, si no aparece, es 23 °C).
  • Si incluye o no doble aislamiento.
  • Código de barras.

Medición de energía térmica

Se emplean los siguientes elementos:

  • Caudalímetro con cable de señal de caudal al integrador.
  • Sonda de temperatura de impulsión.
  • Sonda de temperatura de retorno.
  • Integrador (cabeza de medición).

Empleando ambas sondas, se obtiene el cálculo del incremental de temperatura y, a partir del caudalímetro, el volumen del fluido correspondiente y el factor correspondiente térmico, acorde a dicho fluido. Dicha información es procesada por el integrador, que obtiene el valor final de energía térmica circulante.

En función de las características del caudalímetro, los contadores pueden ser:

  • Contadores mecánicos: se emplea la velocidad de giro de un rotor para inducir un campo magnético. En función de la intensidad de dicho campo, se obtiene el flujo que circula.
  • Contadores estáticos: se basan en tecnología de ultrasonidos, principalmente.

De forma similar al caso de los contadores eléctricos, los fabricantes deberán especificar las condiciones nominales de los aparatos, así como el resto de los elementos:

  • Posición de instalación.
  • Caudal mínimo, nominal y máximo.
  • Presión de operación máxima.
  • Temperatura máxima de trabajo.
  • Diagrama de pérdida de presión.
  • Curva de errores de medida.

Gases de efecto invernadero en la generación y uso de energía

Para la medición de las emisiones, especialmente de los GEI asociados al uso energético, se utiliza el concepto de huella de carbono. De acuerdo con la normativa vigente, se define como “la totalidad de gases de efecto invernadero emitidos por efecto directo o indirecto por un individuo, organización, evento o producto”.

De acuerdo con su propia definición, el concepto es mucho más amplio. La huella de carbono identifica la cantidad de emisiones de GEI que son liberadas a la atmósfera como consecuencia del desarrollo de cualquier actividad; permite identificar todas las fuentes de emisiones de GEI y establecer a partir de este conocimiento, medidas de reducción efectivas. Por tanto, el desarrollo de cualquier actividad en el sector energético conlleva la aplicación de emisiones, ya sea directa o indirectamente, distinguiendo ambos tipos:

  • Emisiones directas: son aquellas emisiones producidas por la actividad principal y que son emitidas in-situ. Por ejemplo, las emisiones de una central de ciclo combinado.
  • Emisiones indirectas: son aquellas que derivan de la actividad principal.

Por ejemplo, las emisiones liberadas para la construcción de una pala de aerogenerador. A su vez, ambos tipos de emisiones se agrupan en 3 alcances que permiten agruparla de forma eficiente:

  • Alcance 1: emisiones directas de GEI.
  • El alcance 2: emisiones indirectas de GEI asociadas a la energía eléctrica generada adquirida y consumida.
  • Alcance 3: resto de emisiones indirectas.

El cálculo de la huella de carbono suele establecerse en organización, principalmente, donde las eléctricas juegan un papel fundamental. Para el cálculo de la huella, se aplica, de forma simplificada, el siguiente cálculo:

  • Actor de emisión (FE): es un factor de conversión fijado por normativa que implica la equivalente unitaria, según el dato de actividad, entre el consumo y la generación de emisiones.

Métodos de medición para huella de carbono

De acuerdo con el informe publicado por IDEA, existen múltiples métodos de cálculo para la huella de carbono, siendo los más relevantes a nivel internacional y europeo:

  • Greenhouse Gas Protocol Corporate Standard (GHG Protocol). Desarrollado por World Resources Institute (Instituto de Recursos Mundiales) y World Business Council for Sustainable Development (Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible), es uno de los protocolos más utilizados a escala internacional para cuantificar y gestionar las emisiones de GEI.
  • UNE-ISO 14064-1. De acuerdo con el GHG Protocol se desarrolla en 2006 la norma ISO 14064 que se estructura en 3 partes. La que sería de aplicación para esta guía es la 14064-1 que especifica los principios y requisitos, en organización, para la cuantificación y el informe de emisiones y remociones de GEI. Las otras partes de esta norma se dirigen, por un lado, a proyectos sobre GEI específicamente diseñados para reducir las emisiones de GEI o aumentar la remoción de GEI (ISO 14064-2) y, por otro lado, a la validación y la verificación de los GEI declarados (ISO 14064-3).
  • UNE-ISO 14065. 2012. Requisitos para los organismos que realizan la validación y la verificación de gases de efecto invernadero, para su uso en acreditación u otras formas de reconocimiento.
  • UNE-ISO 14069. 2013. Cuantificación e informe de GEI para organizaciones. Constituye la guía para la aplicación de la ISO 14064-1.

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