NOM-085-SEMARNAT-2011 – Límites de emisiones para equipos de calentamiento indirecto

Los equipos de calentamiento indirecto son un tipo de fuente fija caracterizado por el hecho de que los materiales calentados en estas operaciones no tienen contacto con ni con el fuego, ni con los gases de combustión generados por la quema de combustible. Un ejemplo de este tipo de equipos son las calderas y generadores de vapor, en las cuales se quema combustible en un espacio externo a los tubos por los cuales fluye el agua que será calentada. Entonces, con el objetivo de regular las emisiones de contaminantes a la atmósfera se publicó la Norma Oficial Mexicana 085 de la SEMARNAT, la cual establece niveles máximos permisibles de emisión de ciertos compuestos dañinos.

Diagrama de funcionamiento de una caldera

Primeramente, es importante remarcar que esta norma debe ser respetada en todo el territorio nacional para todas las fuentes fijas de calentamiento indirecto que tengan una carga térmica (potencia de calentamiento) mayor a 530 MJ/h (147.22 kW). En contraste, están exentos de respetar esta norma los equipos domésticos de calentamiento de agua y de calefacción, las turbinas de gas, los equipos auxiliares y de relevos. Además, cualquier fuente de calentamiento indirecto queda libre de respetar esta norma si la fuente de energía usada es un bioenergético (i.e., biogas, biochar, gas de síntesis, biodiesel, etc.), o si se encuentra en momentos específicos de su operación: arranque, soplado, desajuste de quemadores, mantenimiento y malfuncionamiento.

Para continuar, de manera similar a lo estipulado en la NOM-043-SEMARNAT-1993, la cual regula las emisiones de partículas totales, se han definido zonas críticas en el país para las cuales los límites máximos permisibles de emisiones son más estrictos que en el resto del país. Las zonas críticas son las siguientes:

1.      Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG)

2.      Zona Metropolitana de Monterrey (ZMM)

3.      Zona del Valle de México (ZVM)

4.      Corredor Industrial Coatzacoalcos-Minatitlán

5.      Corredor Irapuato-Celaya-Salamanca

6.      Corredor Industrial Tula-Vito-Apasco

7.      Corredor Industrial de Tampico-Madero-Altamira

8.      Ciudad Juárez, Chihuahua

9.      Tijuana y Rosarito, Baja California

La ley requiere que se mantenga una bitácora (física o digital) de la operación de este tipo de equipos; la cual debe contener por lo menos la información siguiente:

·        Nombre y marca

·        Capacidad térmica

·        Nombre y marca de equipos de control y medición de emisiones (si aplica)

·        Fecha y turno

·        Tipo de combustible y cantidad consumida

·        Porcentaje de la capacidad térmica a la que se llevó a cabo la operación

·        Temperatura promedio de los gases de chimenea

En cuanto a los sistemas de monitoreo y control continuo de las emisiones, estos sólo son obligatorios para los equipos de capacidad térmica de más de 1,000 GJ/h que usen combustibles con más de 1% de azufre; por ejemplo, combustóleo (pesado y ligero), y coque de petróleo. En caso de que se tengan que instalar estos dispositivos, los sistemas deben operar al menos 90% del tiempo de operación anual y tomar lecturas en intervalos de tiempo preestablecidos, con el fin de calcular las emisiones promedio.

Entonces, los Niveles Máximos Permisibles de Emisión (NMPE) establecidos en concordancia con la capacidad térmica del equipo, la ubicación, y el tipo de combustible empleado, son los detallados en las siguientes tablas. Para los óxidos de nitrógeno, las zonas críticas sólo incluyen ZMM, ZMG, Ciudad Juárez, y la zona de Tijuana y Rosarito.

Es importante recalcar que los límites están expresados base seca (no se toma en cuenta el vapor de agua generado), considerando presión atmosférica y 25 °C. Entonces, los valores medidos deben ser ajustados de acuerdo con la ecuación que se muestra a continuación, donde Cr es la concentración a las condiciones de referencia en kg/m3, q es el consumo de combustible en kg/h, H es el poder calorífico del combustible en GJ/kg, y Cd es la concentración medida en kg/m3. El valor de Cr es el que debe ser menor a los encontrados en las tablas para asegurar el cumplimiento de la norma.

Adicionalmente, para hacer una correcta valoración, es necesario considerar los casos en los que se cuenta con más de un equipo de combustión en la fuente fija y cuando se usa una mezcla de combustibles. Para el primer caso, se deben obtener concentraciones de contaminantes ponderadas respecto al flujo de gases de las chimeneas. Esto se puede calcular con la ecuación siguiente, donde f es el flujo volumétrico de gases de chimenea, C es la concentración de la sustancia y el subíndice representa los diferentes equipos de combustión.

Luego, se debe comparar el resultado de la ecuación pasada con el Nivel Máximo Permisible de Emisión ponderado, para comprobar que este esté por debajo del requerimiento. La ecuación usada para obtener este parámetro es similar descrita anteriormente, donde Q es la capacidad térmica del equipo y NMPE es el nivel máximo reportado en la tabla de acuerdo con la capacidad térmica del equipo, tipo de combustible y ubicación.

Para el caso de la mezcla de combustibles se debe escoger el NMPE más alto de acuerdo con la siguiente tabla:

Conclusión

Esta Norma Oficial Mexicana tiene como objetivo regular las emisiones de contaminantes de las fuentes fijas de calentamiento indirecto. La restricción de la liberación al ambiente de estas sustancias tiene como fin proteger el medio ambiente y la salud de los habitantes de las diversas zonas. Para este objetivo, se han definido zonas críticas para las cuales la norma se vuelve más estricta que en el resto del país. El cumplimiento de esta norma es vital para el cumplimiento regulatorio y la gestión ambiental de una industria.

Referencia:

SEMARNAT. (2011). NORMA Oficial Mexicana NOM-085-SEMARNAT-2011, Contaminación atmosférica - Niveles máximos permisibles de emisión de los equipos de combustión de calentamiento indirecto y su medición. Diario Oficial de la Federación.