Calidad de Aire

Introducción
Central Termoeléctrica
Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.Algunas centrales termoeléctricas contribuyen al efecto invernadero emitiendo dióxido de carbono. No es el caso de las centrales de energía solar térmica que, al no quemar ningún combustible, no lo hacen. También hay que considerar que la masa de este gas emitida por unidad de energía producida no es la misma en todos los casos: el carbón se compone de carbono e impurezas. Casi todo el carbonoque se quema se convierte en dióxido de carbono -también puede convertirse en monóxido de carbono si la combustión es pobre en oxígeno-. En el caso del gas natural, por cada átomo de carbono hay cuatro de hidrógeno que también producen energía al convertirse en agua, por lo que contaminan menos por cada unidad de energía que producen y la emisión de gases perjudiciales procedentes de la combustiónde impurezas -como los óxidos de azufre- es mucho menor.
Cuando el calor se obtiene mediante la fisión controlada de núcleos de uranio la central se llama central nuclear. Este tipo de central no contribuye al efecto invernadero, pero tiene el problema de los residuos radioactivos que han de ser guardados durante miles de años y la posibilidad de accidentes graves.
Inconvenientes
El uso decombustibles calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados.
Al ser humano, los combustibles fósiles es una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica.
Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.
Su rendimiento (en muchos casos) es nulo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia.
En el caso del presente Trabajo Práctico se analizará la emisión de óxidos de nitrógeno por una central termoeléctrica con los siguientes datos:

Altura de lachimenea: 68.58m
Diámetro de la coronación: 3.81 m
Temperatura de salida de los gases: 394.3 K
Caudal de gases de emisión: 47.25 g/s
Velocidad de los gases: 12.2 m/s
Locación: Provincia de Bs.As. Terreno llano.
Estabilidad: C
Velocidad de viento a 10m: 2 m/s
Metodología

Método de dispersión Gaussiana
Un contaminante emitido a la atmósfera es transportado en la dirección del vientopredominante y dispersado por movimientos de aire perpendiculares al viento así como por turbulencia. La predicción de la concentración de dicha sustancia en la zona que rodea al punto de emisión es un tema de gran interés en contaminación atmosférica. En esta práctica haremos uso de un modelo gaussiano de dispersión que permite calcular las concentraciones de un contaminante a nivel del suelo. Elcontaminante es emitido por una chimenea que se encuentra en un terreno llano. El modelo nos permite variar las condiciones meteorológicas, la intensidad del viento y la temperatura. Para ello haremos uso del modelo Gaussiano.
El modelo de la columna de humo gaussiana se basa en las siguientes hipótesis:
1- La columna de humo emitida por la chimenea se eleva hasta cierta altura efectiva, H, que esla suma de la altura de la chimenea, h, más el ascenso, Dh, debido al movimiento inicial del humo así como a la diferencia de temperaturas entre el gas saliente y el aire que le rodea.

2- La forma de la emisión se corresponde a un cono.

3- A partir de H la columna de humo se mueve horizontalmente en la dirección del viento (dirección x) con velocidad u y se dispersa en las direcciones...