Monitoreo de emisiones de GEI de plantas de tratamiento de aguas residuales

Evaluación de las emisiones de CH ₄, N ₂ O basada en el monitoreo en tiempo real

Los analizadores de gases de alta precisión de HORIBA, representados en varios tipos, desde estacionarios hasta portátil, contribuyen a la protección del medio ambiente y a la mitigación de las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero) mediante la cuantificación de las emisiones de N ₂ O, CH ₄ de la planta de tratamiento de aguas residuales

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR) son una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Los principales GEI de preocupación son el metano (CH ₄) y el óxido nitroso (N ₂ O). El CH ₄ disuelto en el afluente se libera a la atmósfera durante el proceso de aireación* ¹. Otras etapas de tratamiento de aguas residuales que pueden generar emisiones de CH ₄ incluyen lagunas de estabilización abiertas y espesadores por gravedad de lodos. Las emisiones de N ₂ O se producen principalmente durante los procesos de aireación y nitrificación-desnitrificación, cuando las condiciones operativas no están optimizadas.

Según el Informe mundial sobre emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero no _CO2 * ², se prevé que las emisiones de CH ₄ de las EDAR aumenten un 3,5 % (de 588,0 a 608,8 MtCO ₂ e) y las emisiones de N ₂ O un 3 % (de 96,8 a 99,8 MtCO ₂ e) entre 2025 y 2030. Dado que el potencial de calentamiento global (GWP) del N ₂ O es 273 veces mayor y el CH ₄ no fósil es 27 veces mayor que el del _CO2 * ³, y teniendo en cuenta el hecho de que los países de todo el mundo se han comprometido con los objetivos de cero emisiones netas, la medición precisa y en tiempo real de estos gases es fundamental. El monitoreo en tiempo real de CH ₄ y N ₂ O permite a los operadores optimizar el rendimiento operativo y mejorar la precisión de los informes corporativos y reducir el costo de los créditos de carbono.

La metodología internacional para cuantificar las emisiones está establecida por las Directrices del IPCC* ² en los métodos de Nivel 1, Nivel 2 y Nivel 3. Los factores de emisión predeterminados utilizados en el Nivel 1 y el Nivel 2, que fueron establecidos por el IPCC, pueden subestimar o sobrestimar sustancialmente las emisiones reales de GEI, lo que dificulta la optimización del tratamiento de aguas residuales y la presentación de informes precisos.  Para alcanzar una estimación más precisa de las emisiones de GEI, los países con metodologías avanzadas y datos confiables siguen el Nivel 3, utilizando métodos específicos de cada país* ². Como resultado, muchas universidades y plantas de tratamiento de aguas residuales en países desarrollados participan actualmente en investigaciones, campañas de medición y formulación de pautas nacionales de medición y métodos específicos para cada país.

Un desafío importante que enfrentan los operadores es la medición precisa de las emisiones de N ₂ O y CH ₄. Incluso si se instala un analizador en tiempo real en el sitio, la humedad y los gases coexistentes presentes en el gas de muestra pueden causar interferencias cruzadas con CH ₄ y N ₂ O, lo que afecta la precisión. Solo superando este desafío mediante una cuidadosa selección de instrumentos se puede lograr un monitoreo verdaderamente preciso y en tiempo real del CH ₄ y el N ₂ O y contribuir a la optimización del tratamiento y al desarrollo de estrategias efectivas de reducción de emisiones de GEI por parte de las EDAR.

^{*1 Las mejoras de 2019 a las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero Capítulo 6 Tratamiento y descarga de aguas residuales
*2 Emisiones antropogénicas globales de gases de efecto invernadero no _CO2: 1990-2030 (revisado en diciembre de 2012) Oficina de Programas Atmosféricos División de Cambio Climático Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
*3 Valores potenciales de calentamiento global del Sexto Informe de Evaluación del IPCC, 2020 (AR6)
(IPCC: El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático)}