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Ingeniería Industrial en Productividad y Calidad
Ingeniería Ambiental Reporte practica 6. VISITA INDUSTRIAL A CASETAS DE MONITOREO DE EMISIONES DE GASES
Axel Toscano Roberto Encinas Daniel Calleja Brayan Lucero Fredy Córdova
Moctezuma, Sonora a 01 de Noviembre del 2024
Introducción La práctica de monitoreo de gases y partículas atmosféricas es fundamental para entender y controlar la contaminación del aire. La presencia de contaminantes en el aire, en especial en regiones urbanas e industriales, es un factor importante que afecta la salud pública y los ecosistemas. Las casetas de monitoreo de gases y partículas están diseñadas para evaluar la concentración de sustancias como el ozono (O₃), el dióxido de azufre (SO₂), los óxidos de nitrógeno (NO₂), el monóxido de carbono (CO), las partículas en suspensión (PM10 y PM2.5), entre otros contaminantes conocidos como "criterio" debido a su alta incidencia en problemas de salud respiratoria y cardiovascular.
Las casetas de monitoreo ambiental emplean instrumentos y sensores especializados
que miden estos contaminantes en tiempo real, permitiendo identificar patrones de emisión y tomar decisiones para reducir su impacto. Este monitoreo se convierte en una herramienta crítica para cumplir con las regulaciones ambientales que establece el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC), encargado de supervisar y gestionar la calidad del aire en México mediante inventarios nacionales de emisiones y normativas específicas.
En este contexto, la planta de Molymex se presenta como un caso de estudio de alto
interés por sus esfuerzos en la mitigación de emisiones de dióxido de azufre (SO₂). Esta planta utiliza un sistema de tratamiento de gases que integra una planta de lavado y una planta de ácido sulfúrico. El proceso de lavado permite reducir el contenido de partículas y humedad en los gases antes de someterlos a la conversión química en ácido sulfúrico. Este proceso no solo reduce la cantidad de SO₂ liberado a la atmósfera, sino que convierte un subproducto contaminante en un compuesto útil, lo cual representa una medida ecológica que disminuye la huella ambiental de la operación industrial. Objetivos
• Conocer la importancia, el funcionamiento y operación de las casetas o
estaciones de monitoreo de emisiones de gases in situ.
Materiales y métodos Se visitó la empresa Molimex, ubicada en Cumpas, Sonora, con el objetivo de conocer el funcionamiento de las casetas de monitoreo de emisiones de gases y evaluar las tecnologías que utilizan para controlar el impacto ambiental.
Al llegar a Molimex, comenzamos con una presentación sobre la empresa y la
importancia de monitorear las emisiones. Luego, realizamos un recorrido guiado por las instalaciones, haciendo paradas en las casetas de monitoreo. Un representante de Molimex nos explicó cómo funcionan los sistemas de monitoreo y la tecnología detrás de ellos, lo que nos permitió observar de cerca el proceso. También tuvimos la oportunidad de hacer preguntas y aclarar dudas sobre lo que estábamos viendo.
Después de la visita, nos reunimos como comunidad para discutir lo aprendido y
reflexionar sobre la experiencia. Metodología
1. ¿Cuál es la razón de que existan casetas de monitoreo?
2. ¿Cómo es la calidad de aire en el estado de Sonora?
3. ¿Cómo es el sistema de monitoreo atmosférico?
4. ¿Cuáles son los parámetros que se miden en una estación de monitoreo?
5. ¿Cuáles son las Normas Oficiales Mexicanas de calidad de aire?
6. ¿Qué indicadores se utilizan para dar cumplimiento a dichas NOMs?
7. ¿Qué es un inventario de emisiones a la atmósfera? ¿Se realiza este en el lugar que
visitaste? Describe. ¿Cuáles son los contaminantes estudiados?
8. ¿Existen impactos a la salud por estas emisiones? Explique con respecto a cada uno de los contaminantes.
Las preguntas se responderán a continuación en el apartado de “Resultados y
Discusiones” RESULTADOS Y DISCUCIONES
¿Cuál es la razón de que existan casetas de monitoreo?
Las casetas de monitoreo tienen sensores que miden diferentes tipos de
contaminantes del aire, estos sensores registran las concentraciones de los contaminantes y envían los datos a una estación de monitoreo. Los datos recopilados son utilizados por las autoridades competentes para tomar decisiones informadas. Por ejemplo, si una estación de monitoreo detecta una alta concentración de un contaminante específico, las autoridades pueden tomar medidas para reducir la emisión de ese contaminante, como limitar el tráfico vehicular, cerrar fábricas temporales o alertar a la población. Estas acciones ayudan a mejorar la calidad del aire y proteger la salud de las personas que están expuestas.
¿Cómo es la calidad de aire en el estado de Sonora?
La Organización Mundial de la Salud (OMS) establece límites de
concentración de aire para considerar seguro. Según la OMS, un día al año no debe superar los 25 microgramos de partículas finas por metro cúbico de aire. Sin embargo, en algunas áreas de Sonora, estos límites se superan con frecuencia. Las proyecciones iniciales de los casos de referencia (2006-2020) se sustentan en una compilación de diversas proyecciones sobre la producción de energía, el consumo de combustible y otras actividades generadoras de GEI en Sonora. Las principales fuentes de emisiones de GEI en Sonora son el uso de energía y la agricultura. En el 2005, los sectores energético y agrícola constituyeron el 67% y el 18% del total de las emisiones de GEI en el Estado de Sonora. En general, la calidad del aire en Sonora es un tema que requiere un enfoque integral, abarcando tantos aspectos de gestión ambiental como de cooperación entre niveles de gobierno y sociedad civil. Implementar estrategias de reducción de emisiones, promover el uso de vehículos eléctricos y aumentar la eficiencia energética en el uso del transporte público son acciones clave para mejorar la calidad del aire en el estado. ¿Cómo es el sistema de monitoreo atmosférico?
El SINAICA es una serie de programas informáticos que permiten recabar,
transmitir y publicar la información de calidad del aire que se genera en las estaciones de monitoreo ubicadas en las diversas entidades federativas que disponen de la infraestructura adecuada para tal tipo de medición. La información proviene de Sistemas de Monitoreo de Calidad del Aire, SMCA, que son manejados por diferentes órdenes de gobierno, estatal y municipal. Actualmente en México existen 34 SMCA, distribuidos en 30 entidades federativas. Quintana Roo y Baja California Sur son las únicas entidades que no poseen un SMCA en su territorio. En su conjunto, estos SMCA agrupan un total de 249 estaciones de monitoreo/muestreo repartidas en un total de 103 ciudades y zonas metropolitanas.
¿Cuáles son los parámetros que se miden en una estación de
monitoreo?
Humedad relativa, temperatura, presión atmosférica, velocidad de viento,
precipitación, contaminantes atmosféricos (dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas suspendidas (PM10 y PM2.5), monóxido de carbono, plomo y ozono (O3). ¿Cuáles son las Normas Oficiales Mexicanas de calidad de aire?
Las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) por conducto de la
Secretaría de Salud, las cuales fijan los valores máximos permisibles para aquellos contaminantes que representan un riesgo comprobado en la salud humana.
• Partículas con diámetro menor a 10 µm y 2.5 µm (PM10, PM2.5). ---
-NOM 025-SSA1-1993. • Ozono (O3).---- NOM 020-SSA1-1993. • Monóxido de carbono (CO).---- NOM 021-SSA1-1993. • Dióxido de azufre (SO2). ---- NOM 022-SSA1-1993. • Dióxido de nitrógeno (NO2). ---- NOM 023-SSA1-1993. • Plomo (Pb).---- NOM 026-SSA1-1993. ¿Qué indicadores se utilizan para dar cumplimiento a dichas NOMs?
Para evaluar el cumplimiento de las NOM es necesario contar con
herramientas de medición y monitoreo –sistema de monitoreo atmosférico, inventario de emisiones, índice de calidad del aire (IMECA) y programas de Gestión para Mejorar la Calidad del Aire (ProAire) que nos permitan implementar acciones de mejora de la calidad del aire. ¿Qué es un inventario de emisiones a la atmósfera? ¿Se realiza este en el lugar que visitaste? Describe. ¿Cuáles son los contaminantes estudiados?
El Inventario Nacional de Emisiones de México (INEM) permite identificar
las principales fuentes de emisión para establecer y proyectar las emisiones de México, utilizando herramientas que calculan las emisiones de contaminantes de diversas fuentes en una región específica, a nivel municipal o estatal, durante un año en concreto, conocido como año base.
Si, en molimex se realiza.
Se realiza seguimiento a las emisiones a la atmósfera;
El proceso de tostación en el horno genera gases con alta concentración de
So2 (Azufre gaseoso), para evitar que estos gases lleguen a la atmósfera, se cuenta con 2 plantas ecológicas operando en serie.
Primera planta:
Planta de lavado de gases, tratamiento de los gases para realizar la captación
de particulado en los gases que provienen del horno a través de varios equipos (RFS, torre empacada, Precipitadores Húmedos). Al salir de la planta el gas de proceso se encuentra con una humedad del 11-14%, y limpio de partículas y arrastre, esto para que al iniciar el proceso dentro de planta de ácido sulfúrico se logre obtener una concentración de Ácido sulfúrico (98%).
Segunda planta:
Planta de ácido sulfúrico, mediante un proceso de acondicionado de los
gases se logra obtener ácido sulfúrico, realizando una conversion en el de SO2 (óxido de azufre) o SOx (óxidos de azufre, en general) en ácido sulfúrico (H2SO4)
Donde:
- H2 representa los dos átomos de hidrógeno
- S representa el átomo de azufre
- O4 representa los cuatro átomos de oxígeno.
La eficiencia de las plantas es constantemente monitoreada, mediante un
transmisor encargado de detectar las partículas emitidas al ambiente en ppm (partes por millón), este equipo está calibrado y está siendo monitoreado en línea por El Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) es el organismo responsable de monitorear y regular las emisiones ambientales generadas por las empresas en México. Este instituto se encarga de elaborar el Inventario Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero.
Molymex tiene parámetros de operaciones definidos para no incumplir, los
cuales constan de no generar emisiones ≤600 ppm en un periodo máximo de 6 horas, de incumplir con ello será sancionado dependiendo de la gravedad del incumplimiento, el cual podria ser motivo de la suspensión de la operación en la planta.
Molymex cuenta con varios puntos de muestreo en la región los cuales son auditados y calibrados en un determinado tiempo.
¿Existen impactos a la salud por estas emisiones?
Dióxido de Azufre (SO₂): Este gas irrita las vías respiratorias y puede agravar enfermedades como el asma y otros problemas respiratorios, especialmente en personas con afecciones preexistentes. Exposiciones elevadas pueden provocar inflamación de los pulmones, y los niños y ancianos son los grupos más vulnerables.
Óxidos de Nitrógeno (NO₂): Estos compuestos afectan gravemente la salud
respiratoria, causando inflamación de las vías respiratorias y aumentando la susceptibilidad a infecciones respiratorias. En concentraciones altas, el NO₂ puede contribuir al desarrollo de enfermedades pulmonares crónicas y afectar la función pulmonar en general.
Partículas Suspendidas (PM10 y PM2.5): Las partículas finas pueden penetrar
profundamente en los pulmones y llegar al torrente sanguíneo. La exposición prolongada a PM10 y PM2.5 se ha asociado con enfermedades respiratorias y cardiovasculares, además de aumentar el riesgo de cáncer de pulmón. Las partículas más pequeñas (PM2.5) son especialmente peligrosas debido a su capacidad para ingresar en el sistema respiratorio más profundo.
Ozono (O₃): A nivel del suelo, el ozono es un contaminante dañino. La exposición al
ozono puede irritar las vías respiratorias, empeorar el asma y reducir la función pulmonar, aumentando el riesgo de ataques de asma y otros problemas respiratorios en personas vulnerables.
Monóxido de Carbono (CO): Este gas impide el transporte adecuado de oxígeno en el
cuerpo al unirse con la hemoglobina en la sangre. La exposición a concentraciones elevadas puede provocar síntomas como dolor de cabeza, mareos, fatiga, y en casos extremos, puede resultar en daño al sistema nervioso central y hasta ser letal.
Plomo (Pb): La exposición al plomo es peligrosa, especialmente para los niños, ya que puede afectar el desarrollo mental y físico. En adultos, el plomo puede causar problemas de presión arterial, trastornos renales y problemas neurológicos. Comisión Ambiental de la Megalópolis (CAMe).
Es un organismo que se encarga de
planear y ejecutar acciones para proteger el medio ambiente, preservar el equilibrio ecológico y mejorar los recursos naturales.
Gráfico que permite mostrar la
concentracion de partículas suspendidas(ppm), en un promedio de 24 horas. SINAICA cuenta con sistemas de monitoreo en diferentes estados de México que permiten monitorear, analizar y llevar un registro sobre la calidad del aire en tiempo real teniendo información precisa las 24 hrs del día.
Así permitiendo que la
información sea accessible para toda la población.
El SINAICA se basa en los datos
que generan las estaciones de monitoreo de calidad del aire (SMCA), que son operadas por diferentes órdenes de gobierno.
Ofrece información sobre la
calidad del aire en tiempo real, así como datos históricos validados.
Conclusión La práctica de monitoreo de gases y partículas fue una experiencia valiosa para nosotros, ya que nos permitió entender cómo funcionan las casetas de monitoreo ambiental y la relevancia de su papel en el control de la calidad del aire. Conocer los procesos en la planta de Molymex nos brindó una visión directa de cómo se puede mitigar la contaminación industrial mediante la captación y conversión de gases contaminantes en productos menos dañinos, como el ácido sulfúrico.
También aprendimos sobre la tecnología y los instrumentos utilizados para medir
contaminantes en partes por millón (ppm), esenciales para cumplir con los estándares establecidos por el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC). La importancia de realizar mediciones constantes y precisas quedó clara, ya que estos registros son fundamentales para evaluar el impacto de las actividades industriales y para que la planta mantenga sus emisiones dentro de los límites permitidos. Esta práctica nos mostró que el monitoreo ambiental es una herramienta crucial en la prevención de problemas de salud y en la protección del entorno. Además, comprender el proceso completo, desde la detección de gases hasta el acondicionamiento y tratamiento, nos permitió valorar el esfuerzo y la tecnología detrás de estos sistemas. Referencias
Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC). (2020). Inventario
Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero. Recuperado de: https://www.gob.mx/inecc
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). (2021).
Norma Oficial Mexicana NOM-022-SEMARNAT-2021, Monitoreo de la calidad del aire en zonas urbanas. Diario Oficial de la Federación. Recuperado de: https://www.dof.gob.mx
Molymex S.A. de C.V. (2023). Proceso de monitoreo y tratamiento de gases en
la industria del molibdeno. Boletín Técnico Molymex. Recuperado de: https://www.molymex.com
Organización Mundial de la Salud (OMS). (2018). Calidad del aire y salud:
Revisión global de las políticas de monitoreo ambiental. Informe de la OMS sobre la calidad del aire y salud pública. Recuperado de: https://www.who.int
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• Valenzuela, B. (2020). Calidad del aire en Hermosillo
y movilidad urbana.Amazonaws.com. https://rstudio-pubs static.s3.amazonaws.com/702179_c9f19f3e391643ed95be6abe1623 3b10.html#datos-procedimietos-an%C3%A1lisis-y-resultados
• Marqués, A. (4 de mayo de 2023). Hermosillo
alcanza su mayor nivel de contaminación en 2023 debido a los incendios. Noticias de Sonora | EL IMPARCIAL; Noticias de Sonora | EL IMPARCIAL. https://www.elimparcial.com/sonora/hermosillo/Hermosillo-alcanza- su-mayor-nivel-de-contaminacion-en-2023-debido-a-los-incendios- 20230504-0021.html
• SensorGO MKT. (2020, 17 de septiembre). ¿Cómo llevar a
cabo el monitoreo decalidad del aire? - SensorGO. SensorGO. https://sensorgo.mx/monitoreo-de-calidad-del-aire/
• de Medio Ambiente y Recursos Naturales, S. (s/f). Inventario
Nacional de Emisiones de Contaminantes Criterio INEM. gob.mx. Recuperado el 2 de noviembre de 2024, de https://www.gob.mx/semarnat/acciones-y-programas/inventario- nacional-de-emisiones-de-contaminantes-criterio-inem
Peralta Córdova, M. E. (2024, 1 de noviembre). Ingeniero de plantas,
