Los efectos de los óxidos de nitrógeno (NOx) en la salud humana son de temer. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) reporta que la exposición a estos gases, que se producen directa e indirectamente por la quema de combustibles a altas temperaturas, puede irritar los pulmones y disminuir la resistencia ante infecciones respiratorias. Esto, particularmente, en individuos con enfermedades respiratorias preexistentes como asma.
Cabe precisar que los NOx hacen referencia a un grupo de gases muy reactivos, como el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2), que contienen nitrógeno y oxígeno en diversas proporciones.
El pasado 13 de septiembre el Consejo de Ministros para la Sustentabilidad y el Cambio Climático aprobó la actualización de la Norma Primaria de Calidad Ambiental para el NO2. La renovada regulación impone límites más estrictos para sus concentraciones en el aire, "con miras a reducir los efectos agudos y crónicos que la exposición a este contaminante puede generar en la salud de la población". Concretamente, se estableció un nuevo umbral de concentración anual, para el lapso de 1 hora y también para el periodo de 24 horas.
Formación de Particulado
Según un informe del Ministerio del Medio Ambiente (MMA), los NOx pueden combinarse con compuestos orgánicos volátiles (COV) en presencia de luz solar para formar ozono, así como con agua para formar ácido nítrico y nitratos. Tal proceso contribuye a la producción de lluvia ácida y al aumento de los niveles de material particulado grueso (MP10) y fino (MP2,5).
En su análisis "Contaminación secundaria en Chile", Laura Gallardo y Rodrigo Seguel, investigadores del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2, precisan que al igual que contaminantes secundarios como el ozono, "parte del material particulado fino también se produce en la atmósfera. Por ejemplo, la oxidación de gases como NO2 y COV da lugar a la formación de aerosoles. En un trabajo reciente, hemos estimado que la fracción de aerosoles secundarios ha ido aumentando en Santiago, especialmente en la época cálida en la zona oriente, superando desde mediados de la década recién pasada el 50% del MP2,5".
La misma EPA informa que la mayoría del material particulado se forma en la atmósfera como resultado de reacciones complejas de químicos, como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, que son contaminantes emitidos por centrales eléctricas, industrias y automóviles.
¿Cómo controlar la generación de este tipo de contaminantes para evitar, fundamentalmente, la formación de un porcentaje relevante del MP2,5? Según ambos especialistas, para eso "se requiere considerar las emisiones de múltiples compuestos, las condiciones meteorológicas y los procesos fotoquímicos que ocurren en la atmósfera. Estos últimos son típicamente no lineales y eso implica que las reducciones de los precursores requieren ser definidas con mucho cuidado. Junto a lo anterior se necesita de mediciones sistemáticas de composición de partículas y COV clave, en general ausentes actualmente. Sin embargo, la contaminación secundaria ya está presente y, posiblemente, se hará cada vez más importante, al menos, en Chile central".
En relación al NO2, Francisco de la Barrera, investigador del Centro de Ciencias Ambientales de la Universidad de Concepción (EULA Chile), expone la importancia de "controlar el incremento de la circulación de vehículos privados y avanzar hacia otros modos de transporte menos contaminantes".
Normas, Educación y Más
En relación al mismo tema, Felipe Reyes, gerente técnico del Centro Mario Molina, sostiene que a pesar de los avances significativos registrados en las últimas dos décadas en materia de calidad del aire, todavía enfrentamos el desafío de controlar contaminantes que no son fáciles de abatir, especialmente el MP2,5. "De ahí que, por ejemplo, en las zonas urbanas el foco deba estar en reducir las emisiones de sus precursores principales, como los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles", afirma.
Felipe Reyes aboga por el fomento de la eficiencia energética en industrias y hogares para reducir la necesidad de procesos de combustión.
Para que lo anterior sea posible, pone sobre la mesa las siguientes medidas específicas:
• Regulaciones y normativas más estrictas: Se deben establecer y hacer cumplir regulaciones más rigurosas en industrias, transporte y procesos de combustión. "Esto puede incluir la implementación de estándares de emisiones más estrictos y la inspección periódica de vehículos", asegura.
• Promoción de la electrificación: Incentivar la transición hacia fuentes de energía más limpias, como la electrificación de sistemas de calefacción y transporte. El experto complementa: "Se puede lograr a través de subsidios para la adquisición de vehículos eléctricos, así como con la promoción de sistemas de calefacción eléctrica o basadas en fuentes de energía renovable".
• Mejora de la eficiencia energética: Hay que fomentarla en la industria y en los hogares, lo que puede reducir la necesidad de procesos de combustión y, por consecuencia, las emisiones de precursores. "Esto implica la adopción de tecnologías más eficientes y la optimización de procesos industriales", agrega Reyes.
• Monitoreo avanzado y fiscalización: Conviene reforzar la red de monitoreo de la calidad del aire para identificar y dar seguimiento a las fuentes de emisiones más importantes. "La fiscalización adecuada es esencial para garantizar el cumplimiento de las normativas", indica.
• Educación y concientización: Al respecto, manifiesta que "se requiere avanzar en la educación de la población, a la cual se le debe explicar más claramente las ventajas que conlleva vivir en una zona con calidad del aire adecuada. Es cierto que hay beneficios en salud que se pueden cuantificar que no son fáciles de transmitir a la ciudadanía, pero hacerlo ayudaría más a su concientización y a acelerar el uso de energías más limpias".
Monitoreo de Precursores
Como se mencionó previamente, una etapa fundamental para el control adecuado de partículas y gases es el monitoreo de estas emisiones. En la empresa SGS lo tienen muy claro y, por ejemplo, ejecutan mediciones de óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles a través de la aplicación de los métodos CH-7E y CH-25A. "Ambos permiten obtener en tiempo real las concentraciones de estos parámetros desde sus fuentes fijas emisoras. Esto, con el empleo de analizadores continuos que están instalados al interior de nuestros laboratorios móviles, lo que nos permite trasladarlos a todo Chile para satisfacer las necesidades de la industria", señala Dominique Senler, Product Manager Calidad del Aire de SGS.
En SGS ejecutan mediciones de NOx y COV a través de la aplicación de los métodos CH7E y CH-25A, cuenta Dominique Senler.
Agrega que realizar estas mediciones posibilita a las empresas "conocer por medio de métodos regulados las concentraciones de contaminantes y saber si cumplen o no con los límites normativos exigidos por la autoridad ambiental. Y poder caracterizar estas emisiones permite a la industria determinar qué tecnologías de abatimiento son las más adecuadas".
Pablo Mellado, jefe de Operaciones de Emisiones de SGS, añade que actualmente en Chile, para cumplir las normas primarias de calidad del aire, "se utilizan sistemas de monitoreo continuo tanto para COV (tecnología de detector de ionización de llama -FID- y espectrómetro de masas) como para óxidos de nitrógeno (quimioluminiscencia para detectar las trazas de NOx, NO y NO2). De esta manera, se logra detectar en tiempo real las superaciones a la norma y/o modelar y predecir los episodios en que podríamos enfrentarnos a altas concentraciones de estos contaminantes".
Pablo Mellado asegura que hoy se utilizan sistemas de monitoreo continuo tanto para COV como para óxidos de nitrógeno.
DATO:
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Microgramos por metro cúbico (µg/m3) establece como límite de concentración anual la Norma Primaria de Calidad del Aire para el Compuesto Orgánico Volátil Benceno, que se publicó en mayo de 2023 en el Diario Oficial. Además, define niveles que originarán eventos de contingencia ambiental si se superan en intervalos de una hora: alerta entre 30 y 59 µg/m3; preemergencia entre 60 y 119 µg/m3; y emergencia más de 120 µg/m3.
Artículo publicado en InduAmbiente nº 184 (septiembre-octubre 2023), páginas 66 a 68.
Contra NOx y COV
Especialistas exponen distintas alternativas para el monitoreo y control de estos contaminantes, precursores del material particulado fino.
