estimacion de gases contaminantes

UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL

DOCENTE: ING. JUAN MANUEL GARAY ROMAN

CURSO: ANALISIS Y TRATAMIENTO DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA Página 1

UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

Escuela Académico Profesional De Ingeniería Ambiental

INFORME TÉCNICO N° 02

ANÁLISIS DE EMISIONES DE GASES DE COMBUSTIÓN (CO2) PARA DIFERENTES

COMBUSTIBLES EN LA POBLACION DE TAXIS Y MOTOS EN LA CIUDAD DE

CHACHAPOYAS

A: Instructor del curso de análisis y tratamiento de la contaminación atmosférica

Ing. Juan Manuel Garay Román

DE: Alumno del curso de análisis y tratamiento de la contaminación atmosférica

Angers William Espejo Pingus

FECHA: Chachapoyas 25 de mayo del 2015

El presente informe técnico muestra los resultados del estudio comparativo de las

emisiones de dióxido de carbono producidas por el sector de taxis y motos de la ciudad

de Chachapoyas. El estudio enfrenta dos tipos de combustibles, Gasolina y petróleo.

Cuyo objeto es evaluar la cantidad de gases que emite un automóvil y una moto, como

también evaluar el grado de contaminación de los autos y motos. Para determinar la

emisión de gases se realizó mediante dos métodos, el primero es netamente teórico que

proporciona información de la cantidad de CO2 emitido por los vehículos por km, y el

segundo es experimental que determina la cantidad de gases que emiten los autos y motos

en la ciudad de Chachapoyas.





I. INTRODUCCIÓN

El propósito del trabajo experimental y de investigación es evaluar la cantidad de

gases que emiten los automóviles y las motos en la ciudad de Chachapoyas, para

diagnosticar la situación ambiental de la atmosfera.

La ciudad de Chachapoyas en los últimos años a ido incrementando el parque

automotor en el servicio de taxi y vehículos de uso particular (motocicletas), todo

viaje en vehículo comienza con la partida del motor, el recorrido hacia el destino

deseado, estacionamiento del vehículo y luego el apagado del motor, las emisiones

se producen en variadas cantidades a lo largo de toda la operación del vehículo. En

la cual en este informe técnico se estima la cantidad de emisión de gases que

realizan los autos y las motos.

En la actualidad, prácticamente todos los vehículos en ruta son potenciados por

motores de combustión interna que se alimentan con gasolina, diesel, gas natural,

propano o etanol. Las discusiones en esta sección están dirigidas hacia la

estimación de emisiones provenientes de los motores de combustión interna más

comunes.

II. METODOLOGÍA

A. Uno de los objetivos del estudio fue mostrar cuanto dióxido de

carbono por km. emiten los vehículos públicos (taxis) y las motos de la

ciudad de Chachapoyas y comparar dichas emisiones entre los tipos de

vehículos y por la utilización del tipo de combustible utilizado en el

sistema de combustión.





Para el logro de este objetivo se realizó una encuesta al sector de los

taxistas y motociclistas de la ciudad de Chachapoyas, se aplicaron 29

encuestas, las encuestas fueron aplicadas en los diferentes sitios de la

ciudad. Los sitios se eligieron bajo el criterio de que cada lugar debía tener

por lo menos 10 vehículos estacionados en disposición de servicio, lo

cual permitiría tener tiempo suficiente para la realización de la

encuesta, que en promedio tardaba cuatro minutos en ser realizada

completamente.

Con la información recolectada por medio del instrumento se pudo

determinar entre algunas variables, la proporción de taxis y motos que

utilizan como sistema de combustión la Gasolina y el petróleo, el

consumo de cada tipo de combustible en galones por día, los kilómetros

recorridos al día, el año de fabricación de los vehículos y las horas

trabajadas al día.

En la figura 01 se muestra la proporción de taxis y de motociclistas que

utilizan los diferentes sistemas de combustión.





Figura 01. Combustibles usados por los taxistas y motociclistas

En el cuadro 01 se muestra la cantidad en promedio de combustible que

utilizan al día

Tipo de combustible Promedio

Motocicletas 1 galón

Petróleo 2.9 galones

Gasolina 3.2 galones

Cuadro 01: cantidad de combustible (galón) que consumen al día





En el cuadro 02 se muestra la cantidad de kilómetros que recorren al día

los taxis y motos.

Tipo de vehículo Promedio

Motocicleta 14 km

Automóviles A. Gasolinero 97 km

A. Petrolero 101 km

Cuadro 02: kilómetros recorridos al día por taxis y motos

En la figura 02 se muestra el año de fabricación de motos que circulas las

calles de la ciudad de Chachapoyas.

Figura 02: año de fabricación de las motos

En la figura 03 se muestra el año de fabricación de taxis que circulas las

calles de la ciudad de Chachapoyas.

2009 – 2012 55%

2013 – 2115 45%

2009 – 2012

2013 – 2115





Figura 03: año de fabricación de los taxis

En el cuadro 03 se muestra la cantidad de combustible que consume el

vehículo (taxis y motos) en 10 km. recorridos al día.


Motocicleta 0.16 galones

Automóviles B. Gasolinero 0.3 galones

B. Petrolero 0.26 galones

Cuadro 03: cantidad de combustible que se consume en 10 km.

En el cuadro 04 se muestra la cantidad de horas que trabaja el vehículo

(taxis y motos) al día.


Motocicleta 2.5 horas

Automóviles C. Gasolinero 9 horas

C. Petrolero 10 horas

1999 – 2001 39%

2009 – 2012 33%

2013 – 2015 28%

1999 – 2001

2009 – 2012

2013 – 2015





En la ciudad de Chachapoyas se conoce por los registros del Área de transito de la

municipalidad provincial de Chachapoyas, que hay un total de 459 taxis registrados

a febrero del 2015 y 120 motos aproximadamente. Esta información permite realizar

comparaciones poblacionales entre las cantidades de CO2 emitidas por los sistemas de

combustión de Gasolina y petróleo.

B. El segundo objetivo del estudio fue determinar de manera experimental

la cantidad de gases que emiten los autos y motos de la ciudad de

Chachapoyas y comparar dichas emisiones entre los tipos de vehículos y

por la utilización del tipo de combustible utilizado en el sistema de

combustión.

Para lograr este objetivo el 23 de mayo del 2015 se realizó el método

experimental para obtener la cantidad de gases que emite los autos y

motos.

Método experimental

Primer método

Se conectó una manguera desde el tubo de escape de la moto hasta

un balde con agua (con la finalidad de que el volumen del gas

rebalse un volumen determinado de agua, para así obtener el

volumen del gas).

Se pasó a encender la moto

Se controló el tiempo (5 segundos)

Se midió el agua derramada del balde

Realicemos los cálculos respectivos.





Segundo método

Se conectó un globo en el tubo de escape de un taxi y una moto (con

la finalidad de calcular el volumen del gas utilizando la fórmula del

volumen de la esfera).

Se pasó a encender los vehículos

Se controló el tiempo

Paso a medir el diámetro del globo

Realicemos los cálculos respectivos

Resumen de equipos y materiales

Un carro petrolero

Dos motos lineales

Un cronometro

Globos

Una manguera

Un balde

Una jarra

Una regla de 30

cm.

Agua potable

Instalación de los equipos





Foto N° 01: se muestra el montaje de las instalaciones de los materiales y

equipos para determinar el volumen de los gases de combustion emitido

por una moto, utilizando el primer metodo.

Foto 01: determinación del volumen de gas en una moto

Foto N° 02: se muestra el montaje de las instalaciones de los materiales y equipos para determinar el volumen de los gases de combustion emitido por un taxi, utilizando el segundo metodo.

Foto 02: determinación del volumen de gas en un taxi.





III. RESULTADOS

1) Estimación teórica de la cantidad de co2 emitido por los vehículos por km.

Combustión de hidrocarburos

Felipe Soto Pao (2009). Hace referencia a los kilogramos emitidos a la

atmosfera por la combustión de la Gasolina y petróleo.

Felipe Soto Pao (2009). Llego a la conclusión que la combustión de 1 litro de

Gasolina o su equivalente en masa - 0,74 kilogramos presenta el siguiente

ciclo de combustión y su ecuación de balance:

Fuente: Felipe Soto Pao (2009)

En este ciclo de combustión se emiten a la atmosfera 2,28 kg de CO2 (Los

valores que están entre paréntesis son los pesos moleculares de los compuestos).

Los motores diésel 2,6 kg de CO2 por cada litro de combustible.

Conociendo la cantidad de emisión por cada combustible se realizara el análisis

ambiental, utilizando las estimativas poblaciones presentados para la población

de taxis y de motos de la ciudad de Chachapoyas.

Inicialmente se calculó el consumo de galones promedio de la población de

taxistas y motociclistas. Ver cuadro 01.





En el cuadro 05 se muestra la cantidad de emisión de CO2 al día de los vehículos (taxis y

motos) al día.

Cuadro 05: cantidad de emisión de CO2 al día.

vehículo Horas

trabajadas al

día

Kilómetros

recorridos al

día

Km/h Emisión de

CO2 – 1km

Emisión de

CO2 al día

Moto 2.5 h 14 km 5.6 0.14 kg 0.78 kg

Carro

gasolinero

9 h 97 km 10.8 0.26kg 2.81 kg

Carro

petrolero

10 h 10 km 10.1 0.25 kg 2.53 kg





2) Estimación experimental para determinar la cantidad de gases que emiten

los autos y motos en la ciudad de Chachapoyas.

Determinación del caudal en las motos por el primer método.

En el cuadro 06 se muestra el resumen de datos aplicados en una moto

TIEMPO(s) Moto 1 (ml) Moto 2(ml) TOTAL (ml)

5 966.7 1337 -

5 433.3 1475 -

5 1491.7 1125 -

PROMEDIO 963.9 1312.3 1137.65

Cuadro 06: resumen de datos - moto.

Determinación del caudal en un auto por el segundo método.

En el cuadro 07 se muestra el resumen de datos aplicados en un auto petrolero.

Tiempo(s) Diámetro del globo

(cm)

Radio del

globo(cm)

Volumen

2.18 30 15 -

3.42 40 20 -

2.82 34 17 -

2.81 34.67 17.33 Vt= 0.0218 m3

Cuadro 07: resumen de datos – carro petrolero





En el cuadro 08 se muestra la comparación de emisión de gases en la ciudad de

Chachapoyas

Vehículo Total de emisiones de gases de combustión al mes

Experimental (unidad) Teórica (población )

Moto 6.15 *10 2m3 de gases de

combustión

2.8 toneladas de CO2

Carro 10.1*103 m3 de gases de

combustión

36.77 toneladas CO2

Cuadro 08: Emisiones Experimentales Vs Teóricas

IV. CONCLUSIONES

El desarrollo de este trabajo de investigación permitió concluir que:

Que una moto emite 6.15 *10 2m3 de gases de combustión a la atmosfera

de Chachapoyas.

Un carro petrolero emite 10.1*103 m3 de gases de combustión a la

atmosfera

Los 120 motos que hay en la ciudad emiten 2.8 toneladas de CO2 a la

atmosfera en un mes

594 taxis de la ciudad de Chachapoyas emiten 36.77 toneladas de CO2 a la

atmósfera.





I. BIBLIOGRAFÍA

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1985).

Batchelor, G. K., An Introduction to Fluid Dynamics, (Cambridge University Press,

UK 2000).

Burden, R. L., Faires J. D., Análisis numérico, (7a Ed. Thomson Learning, Bogotá,

Colombia 2002).

Gerhart, P. M., Gross, R. J., Hchstein, J. I., Fundamentos de la contaminación

atmosferica, (Addison-Wesley Iberoamericana. E. U. A. 1995).

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