Modelos de Dispersión

Una vez que las muestras se llevan al laboratorio se obtienen de los datos de emisión de olor por unidad de volumen (ouE/m3) para cada punto, los cuales se transforman mediante algunas operaciones sencillas de cálculo en unidades de caudal de olor (generalmente ouE/h). Estos datos de caudal de olor no tienen gran valor a no ser que estén situados dentro de un contexto geográfico determinado por lo que se suelen representar como puntos de emisión de olores en un mapa topográfico.

  Las concentraciones de inmisión de olor producidas en el entorno de una planta se calculan con ayuda de un modelo de dispersión atmosférica. Las concentraciones de inmisión en el entorno se expresan en ouE/m3 y los resultados son representados mediante las líneas isodoras formadas por puntos de igual concentración de olor.

  El modelo de dispersión atmosférica considera que la distribución de olores no es homogénea sino que varía dependiendo de varios factores tales como la climatología de la zona (régimen de vientos, precipitaciones, etc), la altura de la fuente, la emisión de la misma o la rugosidad de la superficie terrestre (valles, montañas, etc.).

  El modelo de dispersión atmosférica nos permite además también predecir de una manera aproximada cual será la evolución de la distribución de olores en un periodo de tiempo determinado.

  Los modelos mas utilizados para estudios de olores son el AERMOD y el CALPUFF. Los modelos anteriores son recomendados por la EPA, aunque hay muchos otros modelos de dispersión usados en otros países y tan buenos como los anteriores como el AUSTAL2000, etc. La iniciativa FAIRMODE de la Unión Europea intenta armonizar el uso de modelos de dispersión, aconsejando el tipo de modelos más adecuados para cada caso, no obstante no se conoce hasta la fecha guía alguna para modelar olores en una Evaluación de Impacto Ambiental (EIA).

La Environmental Protection Office de EEUU (US EPA) tiene una lista de “modelos alternativos” que  constituyen una lista abierta en la que cabe cualquier modelo de dispersión, algo parecido a lo que ocurre en Europa. Cualquier técnico puede usar cualquier modelo siempre justificando caso a caso la elección de un modelo en particular. La US EPA define asimismo los “modelos de dispersión recomendados” para Evaluaciones de Impacto Ambiental.  Los dos modelos EPA recomendados con propósitos reguladores son el modelo de pluma gaussiano AERMOD y el modelo de puff lagrangiano CALPUFF.

   La US EPA recomienda el modelo AERMOD para estimar la calidad del aire a nivel local (hasta 50 km), es decir es el modelo recomendado para la mayoría de los estudios de emisiones de actividades industriales.

   El modelo CALPUFF se usa para evaluar la calidad del aire en el caso de fenómenos de transporte a grandes distancias y en aquellos casos donde no pueda usarse el modelo AERMOD debido a la existencia de una topografía compleja del terreno, donde los usos del suelo no sean uniformes y donde la circulación del viento pueda hacer que la hipótesis de estado estacionario no sea apropiada. Es decir, en el caso que existan brisas marinas o de lagos, flujos cerca de lineas costeras, condiciones prevalentes de calmas, inversiones térmicas, recirculaciones y condiciones de fumigación.

   Por tanto, siguiendo el criterio de la US EPA, el modelo de dispersión a usar para establecer el impacto por olores en el medio ambiente de una actividad industrial es el modelo gaussiano AERMOD, dejándose el modelo lagrangiano CALPUFF sólo para casos complejos.

En Alemania no es posible usar un modelo gaussiano para una EIA de una actividad sometida a un procedimiento de autorización ambiental [7]. El modelo AUSTAL2000 es un modelo lagrangiano de partícula desarrollado para la Agencia de Medio Ambiente de Alemania y usado como referencia en este país. La versión "g" del modelo (por Gerüch, olor en alemán) conocida popularmente como AUSTAL2000g está específicamente adaptada para modelar olores. Además de los tres modelos de dispersión citados en el presente artículo, existe un número importante de modelos de dispersión más. Por ejemplo, el European Topic Centre on Air and Climate Change incluye en su base de datos 142 modelos de dispersión[18].

Ante tanta cantidad de modelos de dispersión, la industria que necesita asesoramiento, o el técnico que va a examinar una EIA se enfrentan al dilema de cual es el mejor modelo. Ni el industrial, ni el técnico de medio ambiente es “experto” en modelar. Además es importante considerar que el coste de un modelado suele aumentar conforme aumenta la complejidad y los recursos computacionales necesarios, de la siguiente manera:

Modelo euleriano >> Modelo lagrangiano >> Modelo gaussiano

 Existe una cierta tendencia a etiquetar la bondad de los modelos según su complejidad. Esto en ocasiones, provoca errores en la elección del modelo de dispersión, puesto que dicha elección debe de estar basada en la adecuación del modelo al caso de estudio. Desde este punto de vista, un modelo basado en la solución gaussiana puede ser suficiente para resolver un problema complejo de dispersión y al revés, un modelo euleriano puede no adecuarse a un estudio sencillo. La clave está en armonizar los criterios de elección, validar los métodos y los resultados.

En este sentido, la Agencia de Medio Ambiente de Gales e Inglaterra ha editado una guía sobre la elección de modelos de dispersión para predicciones de olor muy interesante, en la que de manera general sólo se discuten modelos gaussianos como el ADMS o el AERMOD y no se mencionan los lagrangianos, lo cual para el caso específico de los olores no es muy conveniente en la mayoría de los casos.

 

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Carlos Nietzsche Diaz Jimenez

Carlos is the editor-chief of olores.org and has been in the odour world since 2001. Since then, Carlos has attended over 90 conferences in odour management, both national and international and authored a few papers on the subject. He has also organized a few international meetings and courses. Carlos owns a small company named Ambiente et Odora (AEO). He spends his free time with his wife and his twins, Laura and Daniel, and of course, writing on olores.org.

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