3. Análisis y evaluación de impacto ambiental. Fuentes de referencia

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3.1 Valores límite de inmisiones en la atmósfera

Como ya se ha explicado en el apartado 2, en lo que concierne al aire el parámetro decisivo del impacto ambiental es la inmisión, es decir, el efecto de la contaminación atmosférica sobre el ser humano, animales, plantas u objetos. En la evaluación de los efectos ambientales de las centrales térmicas figura generalmente en primer plano la contaminación atmosférica, cuya importancia se refleja en el hecho de que cada vez más países disponen de valores límite de inmisión para los contaminantes más importantes, salvo el CO₂. De ahí que, en proyectos concretos, haya que prestar atención ante todo al cumplimiento de los valores límite de inmisión, que en algunos países son incluso más rigurosos que los alemanes. Si estos valores límite no existen o son excesivamente altos, podrá acudirse a los valores admisibles de exposición a largo plazo expuestos en los Lineamientos técnicos alemanes,⁷⁷ que han sido fijados con vistas al peligro para la salud humana y en parte también para proteger la vegetación, materiales, aguas, etc.; estos valores figuran en el anexo A-4.

⁷⁷TA-Luft

Si en un proyecto concreto los estudios preliminares indican que los valores límite de inmisión serán sobrepasados en caso de añadir inmisiones nuevas a la contaminación existente, deberá descartarse desde un principio cualquier fomento de la central térmica, por motivos ambientales. De acuerdo a los Lineamientos técnicos alemanes, se puede hacer una excepción en el caso de centrales nuevas, si la contaminación adicional ocasionada por la instalación proyectada no sobrepasa el 1 % del valor límite para inmisiones a largo plazo (cláusula de irrelevancia).

Si una central existente contribuye de forma importante a exceder los valores límite de inmisión, debe estudiarse la conveniencia y la factibilidad económica de trasladarla a otro emplazamiento. Si en el estudio se concluye que hay que mantener el emplazamiento existente, deberán iniciarse medidas de rehabilitación destinadas a reducir sensiblemente el volumen absoluto de las emisiones anuales de la central. Si una vez rehabilitada la central, su aportación a la carga de inmisión total no sobrepasa el 1 % de los valores límite, las normas alemanas indican que puede aplicarse la cláusula de irrelevancia, tal como se hace en el reglamento excepcional para nuevas instalaciones.

Cuandoquiera que se excedan claramente los valores límite de inmisión será necesario elaborar un plan de saneamiento para el ámbito sobrecargado, en el que se prevea también la reducción de emisiones de aquellas fuentes no relacionadas directamente con el respectivo proyecto.

En lo que respecta a lista de valores límite de inmisión presentada en el anexo A-4, cabe señalar que, para las centrales térmicas, tienen especial importancia los valores relativos al polvo, dióxido de azufre y óxido de nitrógeno, los cuales se toman como magnitudes guía en la medición del impacto ambiental. Los valores límite para cloruro de hidrógeno, cadmio, plomo y demás sustancias son importantes cuando la concentración de dichos elementos en el combustible sobrepasa el nivel normal. De ahí que un análisis del combustible a utilizar sea un requisito para cualquier consideración sobre la relevancia ambiental de la central térmica.

Cabe señalar que la reducción progresiva de los valores de emisión admisibles que deben observarse en la mayoría de las regiones de Alemania ha hecho que las instalaciones cumplan fácilmente los valores de inmisión, por lo que éstos son ahora de interés marginal en el país. Las normas, por otra parte, van más allá de las exigencias de protección inmediatas y se basan en el principio de la previsión. Cabe acotar en este contexto que los valores límite de inmisión no se pueden transferir esquemáticamente a otras situaciones ni a otros países, debido a divergencias significativas en las condiciones básicas de los distintos lugares (sensibilidad de la vegetación, condiciones climáticas y climatológicas, composición de los suelos, etc.), las cuales pueden exigir valores de inmisión más bajos o permitir valores más altos. Finalmente, debe mencionarse que los valores límite de inmisión expuestos en los Lineamientos técnicos alemanes contemplan la protección de la salud humana y pueden ser más estrictos en regiones con bajo nivel de contaminación (por ejemplo, en regiones sanas donde se desea conservar la pureza del aire) que en regiones donde ya hay un alto nivel de contaminación.

3.2 Valores límite de emisiones a la atmósfera

Como ya se ha indicado en el apartado 3.1, se da prioridad a los valores de inmisión. Sin embargo, por motivos preventivos, también deben limitarse de forma adecuada las emisiones. Como se explica en el apartado 2, existe para ello una serie de tecnologías de reducción que han sido probadas ya en grandes instalaciones, cada una con sus ventajas e inconvenientes. Entre los inconvenientes se cuenta muchas veces el costo relativamente alto de una tecnología eficaz. En tal caso, conviene estudiar si no hay una técnica más económica, y en general más simple, que produzca ya una clara reducción de la contaminación medioambiental ocasionada por la central térmica. Por ejemplo, es sin duda más racional utilizar un ciclón relativamente barato para la separación del polvo que exigir un precipitador electrostático o un filtro textil, de mayor eficacia y precio, cuya compra en muchos casos será negada por motivos económicos, dejando a la central sin ninguna posibilidad de separar el polvo. Siguiendo la misma argumentación, es más ventajoso instalar un precipitador electrostático de un solo campo que renunciar a uno de varios campos. El uso de procedimientos más sencillos tiene además la ventaja de que la operación, mantenimiento y reparación son más fáciles, con lo que se obtiene una mayor fiabilidad operativa de las instalaciones.

En el anexo A-5 se presentan las leyes y normativas esenciales que regulan en Alemania las emisiones de centrales térmicas a la atmósfera, al agua y al suelo.

En general, al realizar proyectos en los países en desarrollo, debe exigirse el cumplimiento de los límites de emisión establecidos en el respectivo país, los cuales pueden ser menos estrictos que los límites alemanes (comparativamente riguroses) sin que por eso ocasionen mayores perjuicios. En todo caso, sean cuales fueren las normas vigentes, conviene guiarse por el principio de la previsión e instalar en lo posible tecnologías adecuadas para la reducción de emisiones. Para ello se podrá concebir una ampliación escalonada, por ejemplo, instalación de un ciclón dejando espacio libre para añadir posteriormente un precipitador electrostático.

En el anexo A-6 se resumen los límites de emisión más importantes para contaminantes atmosféricos procedentes de grandes instalaciones de combustión en Alemania.

Como se desprende de la recopilación, las exigencias varían de acuerdo con el tipo de combustible y el tamaño de la instalación (expresado en potencia calorífica de la combustión). En general, las instalaciones grandes deben obedecer normas medioambientales más severas.

Valores similares a los de Alemania se aplican también en otros países europeos -particularmente para el SO₂- en virtud de la directiva CE 88/609. En Japón y en los Estados Unidos existen valores límite de emisión comparables, pero que se aplican con mayor o menor rigor, de acuerdo con las condiciones locales (autoridades competentes, contaminación de fondo). El anexo A-6 contiene además los valores límite de emisión para grandes centrales eléctricas nuevas a base de carbón en diferentes países, así como normas de la Comunidad Europea, para los valores guía SO_x, NO_x y polvo. Además se presenta una tabla para la conversión de los valores límite de emisión SO_x y NO_x (por ejemplo, conversión de mg/m³ (c.n.) a ppm o a lb por 10⁶ BTU).

En el caso de combustibles adecuados, es decir, de alto poder calorífico y bajo contenido en azufre, se pueden alcanzar con un gasto razonable los valores límite indicados en el anexo A-6. En el caso de combustibles de baja calidad, la fijación de valores límite bajos ha de considerarse problemática. Por ejemplo, para reducir la emisión de SO_x a 400 mg de SO₂/m³ (c.n.) partiendo de una concentración de unos 18.000 mg de SO₂/m³ (c.n.) en el gas sin tratar, sería necesario, de acuerdo con la tabla 2, lograr un grado de separación del 98 %, aproximadamente. Para tales combustibles sería más conveniente exigir un grado de desulfuración de 85 - 95 %, teniendo en cuenta el presupuesto disponible y las medidas técnicas viables.

Algunos países permiten valores de emisión más altos que los del anexo A-6 por tener únicamente combustibles de baja calidad a su disposición.

Debemos acotar en este contexto que no es lógico transferir los valores límite de emisión ni los equipos de un país a otro sin un análisis previo. La imposición de los valores límite alemanes en un país con combustibles de baja calidad, por ejemplo, exigiría la aplicación de técnicas de purificación más exigentes que las requeridas en Alemania. Por otra parte, la imposición de equipos iguales a los alemanes no bastaría para depurar gases más contaminados, por lo que habría que elevar forzosamente los valores límite. Dicho sea de paso que también en Alemania existen combustibles de menor calidad que los supuestos normalmente en las normas técnicas del país.

Desde el punto de vista de la protección ambiental, los valores límite de emisión son únicamente ayudas que representan un determinado nivel del desarrollo tecnológico bajo ciertas condiciones. Pero el objetivo de la protección ambiental ha de ser en primer lugar la protección de la salud humana, vegetación, aguas, etc. Dicho de otra manera, los reglamentos tienen por finalidad lograr la observación de los valores límite de inmisión (véase el apartado 3.1), los cuales han sido discutidos ya en el apartado 2.

3.3. Mediciones

Por lo general, las inmisiones sólo pueden medirse con la exactitud suficiente utilizando aparatos muy sensibles, ya que su concentración es muy inferior a la de las emisiones. No obstante, un estudio del emplazamiento previsto y de su entorno permite sacar conclusiones generales sobre la contaminación existente. Esta, por ejemplo, será mayor si el emplazamiento se encuentra cerca de otras centrales o industrias de emisión intensa, o si pasa una carretera con mucho tráfico junto al emplazamiento. En este contexto, pueden producirse conflictos de objetivos: Hemos visto, por ejemplo, que la producción combinada de electricidad y calor útil resulta ventajosa por su alta eficiencia, la cual contribuye a mantener un bajo nivel de contaminación ambiental. Sin embargo, una instalación combinada requiere la proximidad de un consumidor, generalmente una empresa industrial. Si ésta genera emisiones relativamente altas, la ventaja ecológica que ofrece la producción combinada de calor y electricidad podría quedar parcial o totalmente anulada por la contaminación existente.

Respecto a la medición de emisiones, al realizar un proyecto concreto hay que cuidar que el material suministrado al instalar la central incluya aparatos de medición para el polvo, SO_x y NO_x. Estos contaminantes también se pueden medir in situ con relativa facilidad, con la ayuda de aparatos móviles. Las mediciones se realizan, por ejemplo, en los canales del gas de combustión o a la entrada de la chimenea, mediante los llamados analizadores de gases, que operan según diversos principios. Se distingue aquí entre las técnicas de medición fotométricas y las físico-químicas. Los aparatos fotométricos operan según principios netamente físicos (métodos de rayos infrarrojos o ultravioleta no dispersivos); en los métodos de medición físico-químicos, en cambio, la determinación se basa en una reacción química. La sensibilidad de estos aparatos puede ser de hasta 1 ppm.

Para la medición de la concentración de polvo se utilizan preferentemente métodos físicos (por ejemplo, gravimétricos o radiométricos).

3.4 Valores límite de emisión para aguas residuales

En Alemania rigen para las aguas residuales procedentes de instalaciones de depuración y de sistemas de refrigeración las disposiciones de la Ley de Aguas⁷⁸, que aparecen en la tabla 3.

⁷⁸Rahmen-Abwasser-Verwaltungsvorschrift (VwV), Anhang 31, gemäß § 7a, Wasserhaushaltsgesetz (WHG)

Tabla 3 - Valores admisibles para efluentes procedentes de instalaciones de depuración y sistemas de refrigeración

Sistemas de recirculación de:

Fuente: Norma administrativa alemana relativa a las aguas residuales (13 de agosto de 1983)⁷⁹

Los efluentes procedentes de la desulfuración de humos están sujetos a exigencias mínimas, según la Norma administrativa alemana relativa a las aguas residuales expedida el 8 de agosto de 1989⁸⁰ (véase el anexo A-4).

⁷⁹Rahmen-Abwasser Verwaltungsvorschrift (VwV), Anhang 31 (13.08.1983)

⁸⁰Rahmen-Abwasser Verwaltungsvorschrift (VwV), Anhang 47, gemäß § 7a Wasserhaushaltsgesetz (08.09.1989)

La evacuación de aguas residuales distintas a las descritas en el apartado 2.2 está reglamentada por diversos anexos a la Norma administrativa sobre aguas residuales, la cual fue expedida en virtud del art. 7a de la Ley de aguas (WHG). Así, para aguas residuales oleosas, por ejemplo, se aplica el anexo 49.

Las anteriores exigencias responden a las rigurosas normas de la Ley de aguas alemana, que hace gran hincapié en el aspecto de la previsión y prescribe valores límite, fijados de acuerdo con la peligrosidad de cada sustancia. Además, en virtud de la ley de impuestos sobre efluentes de aguas residuales, los emitentes que cumplan las exigencias del art. 7a de la Ley de Aguas (reducción del 75 % de la salida de agua residual) y los operadores de instalaciones existentes que mantengan las concentraciones un 20 % por debajo de los valores límite, como mínimo, recibirán un alivio fiscal equivalente a los impuestos de agua residual pagados en los últimos 3 años, para compensar sus inversiones.

En un proyecto concreto, la contaminación tolerable depende lógicamente del volumen, la calidad y la forma de aprovechamiento de las aguas. En los cauces receptores débiles y sensibles hay que realizar siempre un análisis de las aguas. En las regiones tropicales, el caudal de agua puede variar fuertemente en las distintas épocas del año, siendo éste un hecho que debe tenerse en cuenta en el estudio. A este respecto debe examinarse la posibilidad de trasladar el emplazamiento o, como ya se ha discutido en el punto 2.2, de utilizar una torre de refrigeración en seco. Además de la carga de contaminantes, hay que estudiar de forma crítica en cada proyecto el calentamiento tolerable de las aguas. Según las recomendaciones del Grupo de trabajo de los estados federados de Alemania en materia de agua y residuos (LAWA)⁸¹, el calentamiento de las aguas en zonas templadas debe ser de 3 K, como máximo.

3.5 Ruido

Con respecto a las inmisiones de ruido, se pueden imponer a la central exigencias muy variables, de acuerdo con las condiciones locales. Según los Lineamientos técnicos alemanes relativos al control del ruido⁸², se deben mantener los siguientes valores de referencia:

Los valores indicados dependen también, en cada caso, de la precontaminación existente.

⁸¹LAWA: Länderarbeitsgemeinschaft für Wasser und Abfall

⁸²TA-Lärm

Por regla general la central debe estar lo más alejada posible de zonas habitadas. En este contexto, el estado de Renania del Norte-Westfalia en su disposición sobre distancias mínimas considera que a partir de 800 m no se produce ningún menoscabo para los habitantes por parte de la central. En algunas ciudades alemanas las centrales se encuentran a distancias mucho menores de zonas habitadas, sobre todo cuando se trata de instalaciones con producción combinada de energía eléctrica y calor, ya que los usuarios del sistema de calefacción a distancia no deben estar demasiado lejos de la central debido a las pérdidas de transmisión.

La distancia entre la central y las zonas habitadas depende principalmente de las inmisiones acústicas en los puntos donde alcanza a llegar el ruido. Las emisiones de ruido procedentes de instalaciones de calderas y de turbinas pueden reducirse en gran medida mediante dispositivos de insonorización en la fachada.

Emisiones importantes de ruido en la zona de la central eléctrica provienen del suministro de los combustibles y materiales auxiliares y del transporte de residuos, incluidas las operaciones de carga y descarga con camión, ferrocarril o barco. En una central alimentada con carbón, hay que tener en cuenta también la emisión de ruido procedente de la instalación de carga del carbón. Por ello las operaciones de suministro y acarreo, así como el funcionamiento de la instalación de carga de carbón están muchas veces limitados a las horas del día.

4. Relación con otros ámbitos de actividad

El funcionamiento de una central hace que determinados contaminantes pasen a la atmósfera, a las aguas y al suelo. Pero si resulta posible, mediante la construcción de una central térmica principal, sustituir un número importante de pequeños focos de combustión industriales con condiciones de inmisión mucho peores, o suministrar calor de calefacción/proceso a una empresa industrial, se puede conseguir en conjunto, a través del mejor rendimiento y el uso de técnicas no contaminantes, una relativa mejora de las condiciones de emisión e inmisión. Sobre todo el suministro combinado de energía y calor resulta muy ventajoso cuando la central se construye en una zona industrial o está asociada a un complejo industrial con alto consumo de calor.

Las centrales requieren diversos medios de producción. Las centrales de carbón, especialmente, mantienen una gran diversidad de relaciones con otros sectores industriales. Los sectores más importantes en este contexto son la minería, para el suministro de carbón, y la explotación de canteras para el abastecimiento de productos calcáreos empleados en la desulfuración del gas de combustión. Si se utiliza gas natural como combustible, existe una estrecha relación con el sector de transporte de gas, y si se utiliza fuel oil, con los sectores de transporte de crudo así como refinación, almacenamiento y transporte de derivados del petróleo. En la relación de una central térmica con otros sectores hay que considerar el ciclo completo que, en el caso del fuel oil, por ejemplo, va desde la extracción del petróleo hasta la gestión de residuos (véase el apartado 5). Además, el suministro de agua a la central ha de contemplarse en conexión con el suministro de agua público cuando ambos compiten por las mismas fuentes escasas de agua.

En lo que se refiere a la gestión de residuos, pueden establecerse igualmente vínculos con otros sectores industriales. Las cenizas volátiles y escorias producidas pueden encontrar aplicación como material agregado en la industria del cemento. Los posibles productos de la desulfuración del gas residual (yeso, materia estabilizada o compuestos del azufre) pueden usarse, dependiendo de su clase y pureza, en la industria del cemento y del yeso o en la industria química (por ejemplo, fertilizantes). De esta forma se puede reducir la extracción de productos naturales como el yeso. Las cenizas volátiles y los productos de desulfuración (yeso, sulfitos y sulfatos) pueden usarse también directamente en la construcción de carreteras y de represas o como relleno en proyectos de recultivo (relleno de minas).

5. Evaluación sinóptica de la relevancia ambiental

Tal como se señala en los apartados 2 y 3, las centrales térmicas generan efectos negativos para el medio ambiente a través de las emisiones de polvo, gases contaminantes como SO_x, NO_x, CO, CO₂, HCl y HF, calor residual y ruido. A través de diversas medidas, como selección de un emplazamiento adecuado, uso de tecnologías altamente eficientes y poco contaminantes (producción combinada de energía eléctrica y calor) y medidas para evitar y disminuir las emisiones, se pueden reducir considerablemente los efectos ambientales. Pero no siempre se consigue limitar estos efectos a un nivel razonable, sobre todo si se usan combustibles de baja calidad, si la central es de gran tamaño y si la zona habitada y la vegetación circundante son sensibles.

La evaluación de impacto ambiental debe incluir el ciclo completo, desde la extracción de combustibles/productos químicos, su transporte y combustión en la central, hasta la gestión de residuos y el uso de la energía por otros sectores, por ejemplo, en una empresa industrial asociada. En esta consideración global puede haber cargas adicionales, debido por ejemplo al transporte de combustible o de residuos en camiones, pero también reducciones de la emisión total gracias a factores tales como la sustitución de otras instalaciones de combustión más contaminantes.

A la hora de construir una central ecológicamente aceptable, la reducción de las inmisiones es el objetivo primario, por lo que se dará gran importancia a la elección del emplazamiento y a la valoración de la contaminación existente producida por otras fuentes de emisión. Aquí puede producirse un conflicto de objetivos si la reducción de emisiones obtenida en virtud de la producción combinada de energía eléctrica y calor se ve anulada parcial o totalmente por la necesidad de realizar el proyecto en la cercanía de un complejo industrial que expulsa sustancias contaminantes y que de esta manera contribuye en alto grado a las inmisiones de fondo.

Existen procedimientos probados en gran escala que permiten una reducción considerable de las emisiones de polvo y SO_x en las centrales. Por motivos económicos, muchos países utilizan carbones locales con un alto contenido en impurezas y azufre, en cuyo caso debe prestarse atención especial a la eliminación de estos dos contaminantes. Dependiendo de las condiciones locales y de la contaminación en general, se tratarán de mantener las emisiones de polvo por debajo de los 150 mg/m³ (en condiciones normales - c.n.) y las de SO₂ por debajo de los 400 mg/m³ (c.n.). Para la limitar las emisiones de NO_x deben preverse, desde un principio, medidas técnicas razonables para lograr una combustión pobre en NO_x. Dependiendo del tipo de combustible, estas medidas primarias permiten limitar la emisión de NO_x a valores entre 200 y 600 mg/m³ (c.n.) (sin combustión en cámara de fusión).

En general, antes de recurrir a medidas secundarias (limpieza posterior), conviene evitar la producción de emisiones y aplicar medidas primarias (por ejemplo, uso de equipos altamente eficientes que contribuyan adicionalmente a reducir las emisiones de CO₂).

En la evaluación de impacto ambiental de una central térmica hay que tener en cuenta que la medidas destinadas a disminuir la emisión, por acertadas que sean, sólo pueden ser eficaces si existe un buen control. En este punto es conveniente, por ejemplo, nombrar encargados de empresa para la protección del medio ambiente.

En la planificación y evaluación de la relevancia ambiental de centrales térmicas conviene aplicar los siguientes criterios generales de evaluación:

- eficiencia en la producción y uso final de la corriente eléctrica y/o del calor (¿subvención de tarifas?);

- determinación de la necesidad del proyecto (tamaño de la instalación, interacción con otros sectores);

- descripción y análisis del proyecto y de sus efectos (concepción técnica, elección de combustible, fuentes de emisión, sistemas de control, estudio de la seguridad);

- discusión de alternativas de emplazamiento y cálculo de la contaminación existente y contaminación total previsible en la zona del emplazamiento (inmisión, efecto sobre el aire, aguas, suelo, flora y fauna, bienes materiales y patrimonio cultural);

- determinación de la trascendencia ecológica de los efectos, tomando como base la contaminación total previsible, y las medidas para reducir las cargas ambientales pertinentes (elección del emplazamiento, medidas preventivas, medidas correctivas primarias y secundarias).

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Verordnung Nr. 4 zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen-4.BImSchV) vom 24. Juli 1985 (BGB1.I, pág. 1586), 24 de julio de 1985.

Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (Störfall-Verordnung), mit
- erster Allgemeiner Verwaltungvorschrift zur
Störfall-Verordnung und
- zweiter Allgemeiner Verwaltungvorschrift zur
Störfall-Verordnung.

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