Anexo Vi Modelo Atmosfera 141020

8/10/2019 Anexo Vi Modelo Atmosfera 141020

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PETROLEUM OIL & GAS ESPAÑA, S.A.

Modelo de Dispersión AtmosféricaSondeo de investigación de hidrocarburosBricia-1, Alfoz de Bricia (Burgos)

60173 –

20 Octubre 2014

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MODELO DE DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA

SONDEO DE INVESTIGACIÓN DE HIDROCARBUROS BRICIA-1, ALFOZ DE BRICIA (BURGOS)

PROJECT 60173 - MODELO DE DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA

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Page iii 60173 : Rev D : 20 Octubre 2014

ÍNDICE

ÍNDICE III

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1

1.1 Antecentes ................................................................................................................... 1

1.2 Objetivo y Alcance ...................................................................................................... 1

1.3 Estructura del Documento ......................................................................................... 2

2. OBJETIVOS DE CALIDAD DEL AIRE .............................................................................. 3

3.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO .................................................................................... 4

4. CALIDAD DEL AIRE EN LA ZONA DE ESTUDIO ........................................................... 5

5. CARACTERIZACIÓN DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS........................................... 8

5.1 Emisiones durante la fase de perforación ................................................................. 8

5.2 Emisiones durante la fase de pruebas .................................................................... 10

5.3 Emisiones durante la fase de abandono ................................................................. 11

6. DESCRIPCIÓN DEL MODELO...................................................................................... 12

6.1 Fundamentos del modelo ......................................................................................... 12

6.2 Limitaciones del Modelo........................................................................................... 13

7. PARÁMETROS DE ENTRADA AL MODELO ................................................................ 14

7.1 Emisiones de los generadores diésel ...................................................................... 14

7.2 Emisiones de la antorcha en la fase de pruebas .................................................... 14

8. RESULTADOS DEL MODELO Y DISCUSIÓN ............................................................... 16

8.1 Emisiones en la fase de perforación........................................................................ 16

8.2 Emisiones en la fase de pruebas ............................................................................. 19

8.3

Emisiones en la fase de abandono .......................................................................... 25

9. RESUMEN Y CONCLUSIONES ..................................................................................... 28

10. REFERENCIAS ............................................................................................................. 30






Page 1 60173 : Rev D : 20 Octubre 2014

1. INTRODUCCIÓN

1.1

Antecentes

La empresa Petroleum Oil & Gas España, S.A. (en adelante Petroleum Oil & Gas) es cotitular, junto con las compañías Repsol Investigaciones Petrolíferas, S.A. y Pyrenees Energy Spain,S.A., del permiso de investigación denominado Bigüenzo, otorgado mediante Real Decreto1781/2009.

Para determinar la presencia de hidrocarburos en el permiso Bigüenzo el promotor,

Petroleum Oil & Gas, propone la realización de un sondeo de investigación en Campino,situado en el término municipal de Alfoz de Bricia (Burgos, Castilla y León), lugar enclavadodentro del Parque Natural Hoces del Alto Ebro y Rudrón, perteneciente también a la RedNatura 2000 (LIC ES4120089 y ZEPA ES4120036).

Por ello, Petroleum Oil & Gas presentó ante la administración competente el DocumentoAmbiental solicitando el pronunciamiento del MAGRAMA sobre la necesidad o no de que elproyecto se someta a evaluación de impacto ambiental.

De acuerdo con la comunicación del MAGRAMA, recibida el 5 de agosto de 2013 (N/REFSGEA/JFA/20120341MIN), el proyecto deberá someterse al procedimiento de evaluación deimpacto ambiental. El estudio de impacto ambiental (EsIA) deberá incluir la evaluación de losefectos previsibles sobre la calidad del aire.

1.2 Objetivo y Alcance

Este estudio tiene por objeto complementar al EsIA del proyecto Sondeo de Investigación deHidrocarburos Bricia-1 en Alfoz de Bricia (Burgos), dando respuesta al alcance requerido porel MAGRAMA.

Este estudio cubre la modelización de las emisiones del proyecto en las fases deperforación, pruebas y abandono del sondeo (excluyendo las emisiones de la maquinariadurante las actividades propias de la limpieza y restauración del emplazamiento) paracuantificar los potenciales impactos sobre la calidad del aire.

La fase de preparación (obra civil) queda excluida de su alcance. En esta fase se produciránemisiones de gases de combustión procedentes de la maquinaria de trabajo, por lo que lasfuentes de emisiones serán móviles, no continuas y no coincidirán todas en el tiempo dadoque estarán en funcionamiento según las actuaciones de la obra civil en cada momento.

Para estudiar las concentraciones de contaminantes generadas por las emisiones previstasen el entorno de las instalaciones, se utiliza un modelo de dispersión basado en unosparámetros de emisión característicos de los focos y un peor escenario de parámetrosclimáticos, que calcula las máximas concentraciones previstas a nivel del suelo en función ala distancia al foco. El modelo seleccionado es SCREEN3, de la Agencia de Protección del







Medioambiente de EEUU (US EPA), recomendado para el análisis inicial de proyectos en sufase de diseño.

Los resultados del modelos se comparan con los requisitos legales aplicables en materia decalidad del aire para verificar su cumplimento.

1.3 Estructura del Documento

El informe del Modelo de Dispersión Atmosférica del proyecto Sondeo de Investigación deHidrocarburos Bricia-1, Alfoz de Bricia (Burgos) se estructura del siguiente modo:

• Apartado 1: Introducción

• Apartado 2: Objetivos de calidad del aire

• Apartado 3: Descripción del proyecto

• Apartado 4: Calidad del aire en la zona de estudio

• Apartado 5: Caracterización de las emisiones atmosféricas

• Apartado 6: Descripción del modelo

• Apartado 7: Parámetros de entrada al modelo

• Apartado 8: Resultados del modelo y discusión

• Apartado 9: Conclusiones

• Apartado 10: Referencias







2. OBJETIVOS DE CALIDAD DEL AIRE

El Real Decreto 102/2011, de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire fijavalores límite u objetivo para los contaminantes de interés.

Tabla 2-1 Valores límite para la protección de la salud y niveles críticos para laprotección de la vegetación (Anexo I del RD 102/2011)

Contaminante Límite Periodo de promedio Valor

SO2

Valor límitehorario 1 hora

350 µg/m3, valor que no

podrá superarse en más de24 ocasiones por año civil

Valor límite diario 24 horas125 µg/m3, valor que no

podrá superarse en más de 3ocasiones por año civil.

Nivel críticoAño civil e invierno(del 1 de octubre al

31 de marzo)

20 µg/m3

Umbral de alerta1 hora, durante 3

horas500 µg/m3

NO2

Valor límite

horario 1 hora

200 µg/m3 de NO2, que no

podrán superarse en más de18 ocasiones por año civil.

Valor límite anual 1 año civil 40 µg/m3

Nivel crítico 1 año civil30 µg/m3 de NOx (expresado

como NO )

Umbral de alerta1 hora, durante 3

horas400 µg/m³.

CO Valor límiteMáxima diaria de las

medias móvilesoctohorarias

10 mg/m3 (1)

(1) El volumen debe ser referido a una temperatura de 293 K y a una presión de 101,3 kPa.







3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El objetivo del Proyecto “Sondeo de investigación de Hidrocarburos Bricia-1, Alfoz de Bricia(Burgos)” promovido por Petroleum Oil & Gas España, S.A., es investigar la presencia dehidrocarburos en una estructura geológica que se ha identificado como susceptible dealmacenar hidrocarburos, localizada en el permiso de investigación Bigüenzo.

El sondeo Bricia-1se localizará en la comunidad de Castilla y León, al norte de Burgos, en eltérmino municipal de Alfoz de Bricia, en un emplazamiento de 18.000 m2 situado en lascercanías de la localidad de Campino. La parcela seleccionada limita al este y sur con la

carretera BU-V-5741, al oeste con el camino agrario de La Hoya y en su parte norte con otrasparcelas de uso agrícola.

Figura 3-1. Localización del sondeo de investigación Bricia-1

La perforación del sondeo se va realizar mediante técnicas convencionales, sin recurrir a lafracturación hidráulica. El proyecto se divide en cuatro fases: fase de preparación, fase deperforación, fase de pruebas y fase de abandono o desmantelamiento.







4. CALIDAD DEL AIRE EN LA ZONA DE ESTUDIO

La ubicación propuesta del sondeo Bricia-1 se sitúa sobre terrenos de uso agrícola,rodeados de masa forestal. Las poblaciones más próximas son Campino (a 1.8 km endirección NO), Báscones de Zamanzas (a 1.7 km en dirección SE), Crespos y Población deArreba (ambas a 1.8 km en dirección NE). Todas ellas son pequeños núcleos, con menos de25 habitantes cada uno, por lo que la contaminación urbana en ellos será poco significativa.

A unos 3.5 km en dirección NO existe una Concesión de Explotación de recursos de lasección C (áridos), denominada “El Picón” (nº 4815). En cuanto a las emisiones del tráfico

rodado, es la N–623, al oeste del emplazamiento del proyecto, la que puede aportar unamayor contaminación asociada (material particulado, óxidos de nitrógeno y monóxido decarbono).

A continuación se presentan los datos de concentración de contaminantes en la atmósferaregistrados por la Red de Control de la Calidad de Castilla y León en la estación máspróxima a la ubicación del proyecto, que en este caso es la estación de Medina de Pomar. Laestación se sitúa en la zona de las merindades, a la que pertenece el ámbito de estudio, a27 km de distancia del emplazamiento propuesto del sondeo.

Tabla 4-1 Datos básicos de la estación Medina de Pomar

EstaciónLocalización Longitud Latitud Altitud

Medina de Pomar Helipuerto 03º28’31’’ W 42º57’09’’ N 613 m

Los valores legislativos respecto a los cuales se comparan los valores registrados en Medinade Pomar son los recogidos en el Real Decreto 102/2011, de 28 de enero, relativo a la

mejora de la calidad del aire.

Dióxido de Azufre (SO2)

Las mediciones de calidad del aire en los últimos cuatro años (2010-2013) en la estación decontrol Medina de Pomar indican que no se han superado los siguientes límites legales:

• El umbral de alerta a la población para la protección de la salud humana (500 µg/m3

durante 3 horas consecutivas).• El valor límite horario para la protección de la salud humana (350 µg/m3, no

pudiendo superarse en más de 24 ocasiones por año civil).• El valor límite diario para la protección de la salud humana (125 µg/m3, no pudiendo

superarse en más de 3 ocasiones por año civil).

La siguiente gráfica muestra la evolución de los datos horarios entre 2010 y 2013. Losvalores registrados están significativamente por debajo de los límites legales mencionados.







Gráfica 4-1 Resumen estadístico de valores horarios de SO2 (2010-2013)

Dióxido de Nitrógeno (NO2)

Referido a los óxidos de nitrógeno, en concreto el NO2, en la estación Medina de Pomar no

se ha registrado ninguna superación del umbral de alerta a la población para la protecciónde la salud humana (400 µg/m3 durante 3 horas consecutivas) o del valor límite horario parala protección de la salud humana (200 µg/m3, no pudiendo superarse en más de 18 ocasiones por año civil), y por lo tanto tampoco se han producido situaciones de alerta a lapoblación.

La siguiente gráfica muestra la evolución de la media anual de datos diarios y los datoshorarios (mediana y percentil 98, ambos sin valor legislativo) entre 2010 y 2013. Todos

ellos muestran un claro decrecimiento desde 2010.

Si se compara la media de datos diarios en los referidos años con el valor límite anual parala protección de la salud humana, establecido en 40 µg/m3, se comprueba que no hasuperado este valor, siendo el dato más alto de 18 µg/m3 (en 2010).

Gráfica 4-2 Resumen estadístico de valores horarios de NO2 (2010-2013)

Ozono (O3)

En el ozono troposférico, entre 2010 y 2013 se registran valores de contaminación porencima de los límites recogidos en el Real Decreto 102/2011:







• Durante el verano de 2012 se registró una superación del umbral de información a lapoblación (180 µg/m3, valor horario). No se han producido superaciones del umbralde alerta a la población (240 µg/m3, valor horario, durante tres horas consecutivas).

• El valor objetivo de protección de la salud humana (120 µg/m3, como máximo de las

medias octohorarias del día), que no debe superarse más de 25 días por cada añocivil de promedio en un período de 3 años, se superó en 25 ocasiones en 2012 y en21 ocasiones en 2013.

La siguiente gráfica muestra la evolución de los datos horarios y octohorarios entre 2010 y2013.

Gráfica 4-3 Resumen estadístico de valores horarios de O3 (2010-2013)

El ozono troposférico puede tener un origen natural, procedente tanto del transporte desdela estratosfera como de la propia formación fotoquímica que ocurre en la troposfera, ytambién puede formarse como contaminante secundario derivado de emisionesantropogénicas. Se produce mediante reacciones químicas entre compuestos orgánicosvolátiles (COV), monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx) en presencia de laradiación solar. Estos compuestos se conocen como los precursores de la formación deozono.

Dada su alta reactividad y su fuerte capacidad oxidante, cuando sus niveles se elevan porencima del fondo natural, puede provocar efectos adversos en los materiales (derivados desus efectos corrosivos), en la salud humana (relacionados con problemas en las víasrespiratorias) y en la vegetación y los ecosistemas.

El equilibrio dinámico entre los procesos de formación, transporte, depósito y destrucciónque determinan la concentración de ozono en la atmósfera, depende de factores como lospatrones de emisión de los compuestos precursores del ozono, la distancia a los focos deemisión, la cubierta vegetal y de manera decisiva de las condiciones meteorológicas. Todosestos condicionantes hacen que las concentraciones de ozono de una localidad seandifíciles de extrapolar a otras relativamente cercanas, ya que presentan una gran variaciónespacial y temporal.







5. CARACTERIZACIÓN DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS

Este estudio cubre la modelización de las emisiones del proyecto en las fases deperforación, pruebas y abandono del sondeo (excluyendo las emisiones de la maquinariadurante las actividades propias de la limpieza y restauración del emplazamiento) paracuantificar los potenciales impactos sobre la calidad del aire. La fase de preparación (obracivil) queda excluida del alcance de este estudio.

Se estudian las emisiones contaminantes de los siguientes procesos:

• Emisiones continuas de los generadores diésel en el emplazamiento: La energía

eléctrica requerida para todas las necesidades en el emplazamiento durante las fasesde perforación, pruebas y abandono, es proporcionada a través de generadores queconsumen gasóleo. Se han calculado las emisiones de estos generadores en cadafase, a partir del consumo medio de combustible y las características de los equipos.

• Emisiones de la antorcha en la fase de pruebas: Se analiza un posible escenario enel que las pruebas de producción den como resultado la presencia de hidrocarburosen la formación perforada y se produzcan 30.000 m3/día de gas natural durante dosdías, que son derivados a una antorcha en el emplazamiento. Ante la dificultad depredecir las emisiones en esta situación, debe considerarse como un escenariohipotético, definido con objeto de servir de apoyo a la evaluación de los impactospotenciales del proyecto sobre la calidad del aire.

5.1 Emisiones durante la fase de perforación

Durante la fase de perforación la principal fuente de emisiones atmosféricas serán losgeneradores diésel. Teniendo en cuenta los equipos empleados para la perforación delSondeo Bicia-1 y las actuaciones previstas, se estima un consumo medio de diésel de 3m3/día (dato proporcionado por Petroleum Oil & Gas España). Las emisiones de losgeneradores se compondrán de gases de efecto invernadero (CO

2 y CH

4) y compuestos

contaminantes (principalmente CO, NOX y SO

2; en menor medida se producen también

partículas y compuestos orgánicos volátiles diferentes del metano).

Los compuestos contaminantes de interés para este estudio son CO, NOX y SO

2. Las tasas de

emisión de cada contaminante se calculan a partir de la metodología para análisis tipo“Tier 2” de la Agencia Europea de Medio Ambiente (EMEP/EEA air pollutant emission

inventory guidebook 2009; 1.A.4; versión de junio 2010). Se trata de una metodologíasimplificada, que utiliza factores de emisión dependientes de la tecnología empleadamultiplicados por el consumo de combustible, mediante la siguiente fórmula.







Ei = FCj,t*(EFi,j,t)

Donde:Ei = emisión del contaminante i [g]FCj,t = consumo de combustible tipo j, usando un equipo de la categoría tecnológica t[kg]EFi,j,t = Factor de emisión del contaminante i, para combustible tipo j y equipo de lacategoría tecnológica t [g/kg].

Los factores de emisión se agrupan de acuerdo con la evolución por fases de los límites

de emisiones establecidos en la Directiva 97/68/CE, de 16 de diciembre de 1997,relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre medidas

contra la emisión de gases y partículas contaminantes procedentes de los motores de

combustión interna que se instalen en las máquinas móviles no de carretera y lanormativa que la modifica. Se asume que los generadores se ajustan a los valores límiteindicados en la citada Directiva para la Fase IIIA y cuentan con la correspondientehomologación que así lo acredita.

Las emisiones de SO2 no dependen de la tecnología del equipo, sino del contenido en

azufre del combustible. Se asume que todo el contenido de azufre del diésel setransforma en SO

2, usando la fórmula:

ESO2

= 2∑kSb

j

Donde:k

S = contenido en azufre (kg/kg)

b j = consumo de combustible (kg)

En la siguiente tabla se resume el cálculo de las emisiones de los generadores eléctricosen el emplazamiento según la metodología descrita, considerando los factores deemisión para combustible tipo diésel sin plomo con un contenido en azufre de 300mg/kg.

Tabla 5-1 Cálculo de las tasas de emisión de los generadores – Fase de perforación

ContaminanteFactor de emisión(g contaminante/tn combustible)

Consumocombustible (t/d) (1)

Emisión contaminante(g/s)

CO 6866

2,52

0,20

NO 16364 0,48

SO -- 0,0175

(1)

Densidad del diésel considerada: 840 kg/m3.







5.2 Emisiones durante la fase de pruebas

Durante la fase de pruebas, las fuentes de emisiones contaminantes serán los generadoresdiésel y las pruebas de producción (emisiones de la antorcha) en caso que las pruebas deproducción den como resultado la presencia de hidrocarburos en la formación perforada.

Los generadores del equipo de perforación funcionarán a un 30 % de su potencia. Seestima un consumo medio de diésel de 1 m3/día (dato proporcionado por Petroleum Oil& Gas). Por tanto las emisiones en esta fase, siguiendo la metodología descrita para lafase de perforación, serán las indicadas en la Tabla 5-2.

Tabla 5-2 Cálculo de las tasas de emisión de los generadores – Fase de pruebas

ContaminanteFactor de emisión(g contaminante/

t combustible)



CO 6866

0,84

0,07

NO 16364 0,16

SO -- 0,0058

(1)

Densidad del diésel considerada: 840 kg/m3.

En lo relativo a las emisiones de las pruebas de producción, el escenario planteado consisteen la producción de 30.000 m3/d de gas natural, durante dos días, que son derivados a unaantorcha en el emplazamiento. Ante la dificultad de predecir las emisiones en esta

situación, debe considerarse como un escenario hipotético, definido con objeto de servir deapoyo a la evaluación de los impactos potenciales del proyecto sobre la calidad del aire.

La composición de los gases después de la combustión estará formada por gases de efectoinvernadero (CO

2 y CH

4 considerando el metano no quemado en la combustión) y

compuestos contaminantes (principalmente CO y NOX; en menor medida se producen

también partículas y compuestos orgánicos volátiles diferentes del metano). De acuerdo conla información proporcionada por Petroleum Oil & Gas, no se espera que el gas procedentede la formación perforada contenga azufre.

Por tanto, los contaminantes de interés para este estudio son CO y NOX.

El cálculo de las tasas de emisión de la antorcha en la fase de pruebas se ha realizado apartir de la metodología de cuantificación de emisiones atmosféricas de Shell (HSE Manual

EP 95-0377 Quantifying Atmospheric Emissions ; 1995).

Se ha usado un análisis tipo Tier 2 , que utiliza factores de emisión multiplicados por lacantidad de gas quemado en la antorcha.

En la siguiente tabla se resume el cálculo de las tasas de emisión de los principalescontaminantes esperados.







Tabla 5-3 Cálculo de las tasas de emisión de la antorcha – Fase de pruebas

ContaminanteFactor

(tn contaminante/tn gas)Producción gas

(tn/día) (1)

Emisióncontaminante (g/s)

CO 0.008721,36

2,15

NO 0.0015 0,37

(1)

Densidad del gas considerada: 0,712 kg/m3.

Se ha considerado que las emisiones se producen de forma constante. Si la producciónvaría a lo largo del día con picos que superan las tasas estimadas en este estudio, lasconcentraciones de los contaminantes generadas en el entorno cambiarán en

consecuencia.

5.3 Emisiones durante la fase de abandono

Durante las actuaciones de abandono del sondeo (temporal o definitivo), estarán enfuncionamiento los generadores del equipo de perforación que proporcionan energíaeléctrica para todas las necesidades en el emplazamiento a un 30 % de su potencia. Seestima un consumo medio de diésel de 1 m3/día (dato proporcionado por Petroleum Oil& Gas). Por tanto las emisiones en esta fase, siguiendo la metodología descrita para lafase de perforación, serán las indicadas en la Tabla 5-4.

Tabla 5-4 Cálculo de las tasas de emisión de los generadores – Fase de abandono

ContaminanteFactor de emisión(g contaminante/

t combustible)



CO 6866

0,84

0,07

NO 16364 0,16

SO -- 0,0058

(2) Densidad del diésel considerada: 840 kg/m3.







6. DESCRIPCIÓN DEL MODELO

Para estudiar las concentraciones de contaminantes generadas por las emisiones previstasen el entorno de las instalaciones, se utiliza un modelo de dispersión sencillo, recomendadopor la Agencia de Protección del Medioambiente de EEUU (US EPA) para el análisis inicial deproyectos en su fase de diseño. SCREEN3 se basa en unos parámetros de emisióncaracterísticos de los focos y parámetros climáticos para realizar cálculos de corto plazo(horarios) de concentraciones máximas a nivel del suelo en función de la distancia desde lafuente emisora en la dirección del viento.

6.1

Fundamentos del modelo

SCREEN3 utiliza un modelo de dispersión gaussiano modificado que incorpora factoresmeteorológicos del entorno y características de la fuente para estimar las concentracionesde contaminantes a nivel del suelo a diversas distancias. Es un modelo recomendado por laUSEPA para el análisis inicial de proyectos en su fase de diseño.

El modelo permite calcular concentraciones máximas a cualquier distancia especificada porel usuario (hasta 100 km), en terreno elevado con respecto a la fuente. Fijando la direccióndel viento, se puede examinar un espectro completo de condiciones meteorológicas,incluyendo todas las combinaciones posibles de estabilidad y velocidad del viento, yseleccionar en cada caso las condiciones de impacto máximo (caso más desfavorable).

La ecuación básica utilizada por el modelo para determinar las concentraciones a nivel delsuelo (z=0), bajo el eje central del penacho (y=0), es la propuesta por Turner en 1970:

+++++

⋅⋅⋅⋅

= ∑=

++−

+−−

−+−

−−−

+−

−− k

n

nzh znzh znzh znzh zh zh z

z ys

z

ier

z

ier

z

ier

z

ier

z

er

z

er

eeeeeeu

Q X

1

2

2

12

2

12

2

12

2

1

2

1

2

1222222

2

σ σ σ σ σ σ

σ σ π

donde:X = concentración (g/m3)Q = tasa de emisión (g/s)us = velocidad del viento a la altura de la fuente (m/s)sy = parámetro de dispersión lateral (m)

sz = parámetro de dispersión vertical (m)zr = altura del receptor con respecto al suelo (m), se igualó a 0 (nivel del suelo)he = altura del eje central del penacho (m)zi = altura de mezclado (m)k = límite del número de reflexiones (rebotes) del penacho en el suelo y eninversión.

Para caracterizar las condiciones atmosféricas en SCREEN3, se utiliza una serie decombinaciones entre velocidad de viento y estabilidad atmosférica, que se presentan en la







Tabla 6-1. Estas combinaciones permiten, además, estimar los valores de los parámetros dedispersión transversales sy y sz, y la altura de la capa de mezcla.

Tabla 6-1 Combinaciones de Velocidad del Viento y Estabilidad Atmosférica

ClaseEstabilidad

Velocidad del viento, µ10 (m/s)

1 2 3 4 5 8 10 15 20

A (1) * * *

B (2) * * * * *

C (3) * * * * * * *

D (4) * * * * * * * * *

E (5) * * * * *F (6) * * * *

6.2 Limitaciones del Modelo

Tal y como se establece en el manual del usuario del modelo SCREEN3 (EPA-454/B-95-004),el modelo presenta las siguientes limitaciones:

(1) SCREEN3 no permite determinar el impacto simultáneo de varias fuentes.(2) Los períodos máximos de concentración que permite estudiar SCREEN3 son de una

hora.

El modelo es válido para aquellas emisiones que no sufren reacciones químicas ni procesosde eliminación, como deposición seca o húmeda, durante el proceso de transporte desde lafuente al receptor. Los contaminantes considerados en este estudio cumplen estascondiciones.







7. PARÁMETROS DE ENTRADA AL MODELO

En esta sección se presentan los parámetros considerados para cada uno de los procesos.

Los datos requeridos por el modelo SCREEN3 son diferentes en función del tipo de focoemisor. En este caso serán diferentes para los generadores eléctricos (emisión desde focopuntual) y la producción en la fase de pruebas (emisión desde antorcha).

Las modelizaciones se han realizado considerando terreno no complejo y coeficiente dedispersión “Rural”, lo cual se corresponde con las características del entorno del sondeosalvo hacia el este. La topografía al este del emplazamiento se eleva en los primeros metros

y después cae abruptamente en la zona del Valle de Zamanzas.

Para cada caso se ha considerado la situación más desfavorable de estabilidad atmosférica(según las clases de estabilidad de Pasquill Guifford) y de velocidad de viento.

7.1 Emisiones de los generadores diésel

En ausencia de datos específicos de los generadores del equipo de perforación, se utilizanparámetros genéricos acordes con el tipo de equipo:

• Tipo de fuente: Fuente puntual

• Tasa de emisión: Tasa de cada contaminante modelizado en g/s, calculada en el

Apartado 5.1.• Altura de la emisión: 3 m. Estimada a partir de las dimensiones del equipo.

• Diámetro interno del foco: Dos focos con un diámetro interno de 20 cm.

• Velocidad del gas de salida: 20 m/s

• Temperatura del gas de salida: 573 K

• Temperatura ambiente: 293 K

Dado que SCREEN tan solo puede modelizar un foco y el proyecto cuenta con dosgeneradores, existen dos alternativas de modelización: considerar un único foco con ladimensión para evacuar el mismo volumen de gases (diámetro equivalente de 0,282 m) o

modelizar un foco y multiplicar por dos lo resultados. Ambas opciones aportan los mismosresultados pero se ha seleccionado la primera para mostrar la totalidad de las prediccionesen una única gráfica.

7.2 Emisiones de la antorcha en la fase de pruebas

A continuación se incluyen los datos requeridos por el modelo SCREEN3 para el tipo de focoemisor:







• Tipo de fuente: Antorcha

• Tasa de emisión: Tasa de cada contaminante modelizado en g/s, calculada en elApartado 5.2.

• Altura de la emisión: 6 m. Dato proporcionado por Petroleum Oil & Gas.

• Emisión calorífica: 3.302.926 cal/s. Se ha calculado a partir del poder calorífico delgas natural (39,8 MJ/m3) y el volumen de gas que para el caso hipotético planteadose producirá.







8. RESULTADOS DEL MODELO Y DISCUSIÓN

Los resultados de las modelizaciones son estimaciones conservadoras frente a lassituaciones reales que puedan producirse durante la actividad, ya que se obtienen partiendode las condiciones atmosféricas más desfavorables (con predicciones más altas) para cadareceptor (distancia).

Los gráficos representan la distribución de las emisiones en función de la distancia enmetros (eje de abscisas (X)) y la concentración máxima esperada en microgramos por metrocúbico (calculada para todas las combinaciones climáticas posibles y representando el valor

más alto obtenido) de cada contaminante a nivel del suelo.Los resultados del modelo se comparan con los valores límite horarios del Real Decreto102/2011, de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire. En el caso delmonóxido de carbono, el periodo promedio más breve recogido en el mencionado RealDecreto es la máxima diaria de las medias móviles octohorarias.

Las limitaciones del modelo tan sólo permiten la estimación de las máximasconcentraciones horarias. Estos resultados no son comparables a los límites permitidossobre un receptor para un periodo mayor (máxima diaria de periodos de 8h), ya que ladirección del viento a lo largo de un día es variable y el mismo punto no recibe de formaconstante la máxima concentración del contaminante. Por este razonamiento la máximaconcentración horaria (1h) es siempre mayor que la octo-horaria (8h) y por lo tanto si la

máxima horaria está por debajo del límite establecido para 8h se puede asegurar elcumplimiento del estándar.

Por otra parte, SCREEN no permite determinar el impacto simultáneo de varias fuentes. Portanto, el efecto acumulado de las emisiones de los gases de combustión de los generadoresdiésel y de la antorcha en la fase de pruebas se ha calculado sumando los resultados de lasmodelizaciones independientes de cada fuente a varias distancias, asumiendo que se sitúanen el mismo punto. Los generadores y la antorcha estarán distanciados algunos metros, porlo que este cálculo dará unos resultados ligeramente superiores a los resultados simulandolos focos situados en ubicaciones distintas.

8.1 Emisiones en la fase de perforación

A continuación se muestran los resultados obtenidos para las emisiones de Monóxido deCarbono (CO), Óxidos de Nitrógeno (NOx), y Azufre (SO

2) procedentes de los generadores

diésel.







Resultados CO

Resultados NOx

Resultados SO2

La Tabla 8-1 que se muestra a continuación recoge las máximas concentraciones calculadasa nivel del suelo para cada contaminante y los objetivos de calidad del aire con los que secomparan.







Tabla 8-1 Resultados de la modelización - Emisiones de los generadores diésel en lafase de perforación

Resultados SCREEN3

Límite Periodo promedioConc. máx.

(µg/m3)Distancia desde

el foco (m)

CO 69,22 62 10.000 µg/m3 Máxima diaria de las


NOX 166,10 62

200 µg/m3 de NO2, que

no podrán superarse enmás de 18 ocasiones

por año civil.

1 hora

SO2 6,06 62

350 µg/m3, valor que

no podrá superarse enmás de 24 ocasiones

por año civil

1 hora

A la vista de los resultados de la modelización de las emisiones de los generadores diéselque se resumen en la Tabla 8-1, las concentraciones máximas calculadas de Monóxido deCarbono (CO), Óxidos de Nitrógeno (NOx) y Azufre (SO

2) cumplen con los valores límite para

la protección de la salud del Real Decreto 102/2011 con los que se compara.

Tal como se describe en el Apartado 7, las modelizaciones se han realizado considerandoterreno no complejo (terreno complejo es aquel en el que las elevaciones topográficassuperan la altura del foco), lo cual se corresponde con las características del entorno delsondeo salvo hacia el este, donde la topografía se eleva en los primeros metros.

Cuando el terreno se eleva en las proximidades del foco emisor, como ocurre al este delemplazamiento, puede producirse en situaciones puntuales con condiciones atmosféricasparticulares (dirección del viento constante con componente oeste y determinadascondiciones de estabilidad atmosférica) un incremento superior al 50% de las previsionesdel modelo.

Esta situación resulta más significativa en el caso del NOx, dado que las máximas

concentraciones de CO y SO2 calculadas son muy inferiores a los límites legales.Los óxidos de nitrógeno (NOx) se componen de NO

2 y NO. Las emisiones de NOx tienen una

mayor proporción de NO en los focos y un porcentaje entre el 10 y el 20% de NO2. A medida

que los NOx se desplazan y dispersan, sufren un proceso de oxidación y la proporción deNO

2 generalmente es mayoritaria en el receptor. Los criterios internacionales para

evaluaciones de calidad del aire establecen una referencia de proporción de NO2/NOx del

75% (US EPA Appendix W of 40 CFR Part 51 Tier 2 screening analysis ). Por lo tanto los







resultados del modelo pueden considerarse conservadores (con una sobre predicción deaproximadamente el 25%).

De acuerdo con el Real Decreto 102/2011, el valor límite horario del NO2 no podrá

superarse en más de 18 ocasiones por año civil. Teniendo en cuenta que se precisan unascondiciones atmosféricas particulares para que se produzca la situación de incumplimientodescrita, es altamente improbable que se supere el valor límite horario de NO

2 y casi

imposible que se produzca en más de 18 ocasiones.

Cabe señalar que al este del emplazamiento del sondeo, en su entorno próximo, no existenzonas urbanas, residencias o áreas de esparcimiento.

8.2

Emisiones en la fase de pruebas

A continuación se muestran los resultados obtenidos para las emisiones procedentes de losgeneradores diésel (CO, NOx y SO

2) funcionando a un 30% de su potencia, las emisiones de

la antorcha (CO y NOx) y el cálculo del efecto acumulado de ambas fuentes.







Emisiones de los generadores diéselResultados CO

Resultados NOx

Resultados SO2








Tabla 8-2 Resultados de la modelización - Emisiones de los generadores diésel en lafase de pruebas

Resultados SCREEN3



el foco (m)

CO 24,23 62 10.000 µg/m3

Máxima diaria de las


NOX 55,38 62


no podrán superarse enmás de 18 ocasiones

por año civil.

1 hora

SO2 2,01 62



por año civil

1 hora

A la vista de los resultados de la modelización de las emisiones de los generadores diésel

que se resumen en la Tabla 8-2, las concentraciones máximas calculadas de Monóxido deCarbono (CO), Óxidos de Nitrógeno (NOx) y Azufre (SO

2) cumplen ampliamente con los

valores límite para la protección de la salud del Real Decreto 102/2011 con los que secompara.







Emisiones de la antorchaResultados CO

Resultados NOx








Tabla 8-3 Resultados de la modelización - Emisiones de la antorcha en la fase depruebas

Resultados SCREEN3



el foco (m)



NOX 2,15 587

200 µg/m3 de NO2, queno podrán superarse en

más de 18 ocasionespor año civil.

1 hora

Los resultados de la modelización de las emisiones de la antorcha en la fase de pruebas enel caso hipotético planteado en este estudio, indican que las concentraciones máximascalculadas de Monóxido de Carbono (CO) y Óxidos de Nitrógeno (NOx) son ampliamenteinferiores a los valores límite horarios para la protección de la salud del Real Decreto102/2011.

Se ha considerado que las emisiones se producen de forma constante. Si la producción

varía a lo largo del día con picos que superan las tasas estimadas en este estudio, lasconcentraciones de los contaminantes generadas en el entorno cambiarán enconsecuencia.

Efecto acumulado de las emisiones de los generadores diésel y la antorcha

SCREEN no permite determinar el impacto simultáneo de varias fuentes. Por tanto, el efectoacumulado de las emisiones de los gases de combustión de los generadores diésel y de laantorcha en la fase de pruebas se ha calculado sumando los resultados de lasmodelizaciones independientes de cada fuente a varias distancias, asumiendo que se sitúanen el mismo punto. Los generadores y la antorcha estarán distanciados algunos metros, porlo que este cálculo dará unos resultados ligeramente superiores.

Las emisiones de la antorcha no contienen SO2, por lo que las concentraciones de este

compuesto en la fase de pruebas serán las indicadas para los generadores.







Resultados CO

Resultados NOx

Los resultados del cálculo del efecto acumulado en la fase de pruebas se comparan con lossiguientes objetivos de calidad del aire (Anexo I del RD 102/2011):

• 10.000 µg/m3 de CO; como máxima diaria de las medias móviles octohorarias.

• 200 µg/m3 de NO2 en 1 hora, que no podrán superarse en más de 18 ocasiones por

año civil.

De acuerdo con los cálculos realizados a determinadas distancias desde el punto emisor, lasconcentraciones de CO más elevadas se producen en los primeros 100 metros comoconsecuencia principalmente de los generadores y a aproximadamente 500 metros por elefecto de los generadores y la antorcha. Las concentraciones calculadas están por debajo de23 µg/m3, siendo muy inferiores al límite para CO con el que se compara.

Las concentraciones de NOx más elevadas, de aproximadamente 52 µg/m3, se producen enlos primeros 100 metros y son consecuencia principalmente de las emisiones de los







generadores. Estas concentraciones son muy inferiores al límite para NO2 con el que se

compara, aun sin considerar que no todo el NOx estará presente en forma de NO2.

Tal como se ha señalado antes en este informe, las modelizaciones se han realizadoconsiderando terreno no complejo, lo cual se corresponde con las características delentorno del sondeo salvo hacia el este. Cuando el terreno se eleva en las proximidadesdel foco emisor, como ocurre al este del emplazamiento, puede producirse ensituaciones puntuales con condiciones atmosféricas particulares (dirección del vientoconstante con componente oeste y determinadas condiciones de estabilidad atmosférica)un incremento superior al 50% de las previsiones del modelo.

Sin embargo, dado que los resultados del modelo dan valores máximos que suponen el 26%

y el 0.2% de los valores límite legales para el NOx y el CO respectivamente, y teniendo encuenta que la duración de esta fase es aproximadamente seis días (aunque las emisiones dela antorcha se limitarán a dos días) y por tanto es altamente improbable que coincida conlas condiciones atmosféricas descritas, no se espera que se generen superaciones de losobjetivos de calidad del aire.

8.3

Emisiones en la fase de abandono

A continuación se muestran los resultados obtenidos para las emisiones de Monóxido deCarbono (CO), Óxidos de Nitrógeno (NOx), y Azufre (SO

2) procedentes de los generadores

diésel en la fase de abandono, los cuales funcionarán al 30% de su potencia.







Resultados CO

Resultados NOx

Resultados SO2








Tabla 8-4 Resultados de la modelización - Emisiones de los generadores diésel

Resultados SCREEN3



el foco (m)



NOX 55,38 62


no podrán superarse en

más de 18 ocasionespor año civil.

1 hora

SO2 2,01 62



por año civil

1 hora

A la vista de los resultados de la modelización de las emisiones de los generadores diéselque se resumen en la Tabla 8-4, las concentraciones máximas calculadas de Monóxido deCarbono (CO), Óxidos de Nitrógeno (NOx) y Azufre (SO

2) cumplen ampliamente con los

valores límite para la protección de la salud del Real Decreto 102/2011 con los que secompara.

Tampoco se espera que se generen situaciones de incumplimiento al este delemplazamiento por el efecto de la topografía, dado que los resultados del modelo danvalores máximos que suponen el 0,24% del límite legal en el caso del CO, el 27,69% en elcaso del NOx y el 0,57 en el del SO

2.

Además, teniendo en cuenta la corta duración de esta fase, es altamente improbable quecoincida con las condiciones atmosféricas precisas (condiciones de estabilidad atmosférica yviento) para que se produzcan las máximas concentraciones a nivel del suelo en direccióneste con respecto al sondeo.







9. RESUMEN Y CONCLUSIONES

• Se ha realizado la modelización de las emisiones del proyecto Sondeo de Investigaciónde Hidrocarburos Bricia-1, Alfoz de Bricia (Burgos), en las fases de perforación, depruebas y de abandono para cuantificar los potenciales impactos sobre la calidad delaire. La fase de preparación (obra civil) queda excluida de su alcance. Se estudian lasemisiones contaminantes de los siguientes procesos:o Emisiones continuas de los generadores diésel en el emplazamientoo Emisiones de la antorcha en la fase de pruebas

•

Se ha utilizado el modelo SCREEN3, modelo recomendado por la Agencia de Proteccióndel Medioambiente de EEUU (US EPA) para el análisis inicial de proyectos en su fase dediseño. Los resultados del modelo se comparan con los valores límite para la protecciónde la salud definidos en el Real Decreto 102/2011.

• La ubicación propuesta del sondeo Bricia-1 se sitúa sobre terrenos de uso agrícola,rodeados de masa forestal. Las poblaciones más próximas son Campino (a 1.8 km endirección NO), Báscones de Zamanzas (a 1.7 km en dirección SE), Crespos y Poblaciónde Arreba (ambas a 1.8 km en dirección NE).

• La calidad del aire en la zona de estudio, teniendo en cuenta la ausencia de fuentes decontaminación industrial o urbana en su entorno relevantes y los datos de calidad delaire registrados en la estación de Medina de Pomar (a 27 km de distancia del

emplazamiento del sondeo), es en general buena, por lo que no se espera que losniveles de contaminantes existentes incrementen el impacto sobre la calidad del aire deforma significativa.

• Los resultados de las modelizaciones, a partir de los datos e hipótesis planteados eneste estudio, muestran que las concentraciones máximas calculadas de CO, NOx y SO

2

en las fases de perforación pruebas y cumplen con los valores límite del Real Decreto102/2011 con los que se compara.

• Las modelizaciones se han realizado considerando terreno no complejo, lo cual secorresponde con las características del entorno del sondeo salvo hacia el este. Cuandoel terreno se eleva en las proximidades del foco emisor, como ocurre al este delemplazamiento, puede producirse en situaciones puntuales con condicionesatmosféricas particulares (dirección del viento constante con componente oeste ydeterminadas condiciones de estabilidad atmosférica) un incremento superior al 50% delas previsiones del modelo. Esta situación resulta más significativa en el caso de lasemisiones de NOx de los generadores en la fase de perforación, sin embargo, teniendoen cuenta:

Que se precisan unas condiciones atmosféricas particulares

Que la proporción de NO2 en los NOx será próxima al 75%, y






10. REFERENCIAS

• Agencia de Protección Medioambiental de EEUU. Manual del usuario del modeloSCREEN3 (EPA-454/B-95-004)

• Agencia Europea de Medio Ambiente. Ozono troposférico.http://www.eea.europa.eu/es/publications/92-828-3351-8/page005.html

• Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino (MARM, actualmenteMAGRAMA) y el Centro de Investigaciones, Energéticas Medioambientales yTecnológicas (CIEMAT). El ozono troposférico y sus efectos en la vegetación.

• Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino (MARM, actualmenteMAGRAMA) e Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACYL). Inforiego.http://www.inforiego.org/opencms/opencms/index.html

• US EPA Appendix W of 40 CFR Part 51 Tier 2 screening analysis

Anexo Vi Modelo Atmosfera 141020

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