Determinación de emisiones difusas de gases de efecto invernadero en la superficie de vertederos

Resumen

Existen diferentes impactos ambientales asociados a la presencia de vertederos. Es por esto que el depósito en vertedero es la opción menos deseable como destino final para los residuos domésticos, a pesar de lo cual la proporción de estos que son confinados en estas instalaciones es demasiado elevada. Entre los problemas ambientales asociados a la presencia de vertederos, uno de los más importantes por su carácter global es la emisión del gas que se generan en su interior por descomposición de la materia orgánica en condiciones anaerobias denominado biogás. Esta mezcla gaseosa, principalmente formada por dióxido de carbono y metano posee un elevado potencial de calentamiento global y su liberación a la atmósfera implica una importante aportación al calentamiento global del planeta. Determinar la cantidad de biogás que un vertedero libera es una tarea que presenta muchas dificultades, dado el carácter difuso de estas emisiones. Al mismo tiempo la cuantificación precisa de esta magnitud puede aportar mucha información, tanto para valorar el impacto ambiental del emplazamiento como en la toma de decisiones en su gestión. En esta investigación se han cuantificado las emisiones difusas y fugitivas en varios vertederos Españoles utilizando un método experimental basado en la medida con cámaras o campanas de flujo. Estos son dispositivos de volumen conocido que se colocan en la superficie cuya emisión quiere determinarse. El cálculo de la emisión en dicho punto se lleva a cabo analizando la evolución de la concentración de metano en el interior de la cámara de flujo en un tiempo dado. También se han calculado las emisiones utilizando varios modelos de amplia difusión a nivel internacional, prestando especial atención al propuesto por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés). Además se han llevado a cabo ensayos experimentales para mejorar el desempeño de estos modelos a través de mejoras en la selección de los parámetros que determinan las emisiones. La metodología experimental desarrollada ha conducido a unos resultados coherentes, mientras que las emisiones calculadas con los modelos están en todos los casos por encima de las determinadas experimentalmente. Además, ninguno de los modelos ha presentado los mejores resultados en todos los vertederos estudiados. Las situaciones concretas de cada vertedero hacen que en cada caso haya un modelo que refleje de manera más precisa la realidad de ese emplazamiento. En todo caso, independientemente del modelo que se utilice para cuantificar las emisiones, es crítico contar con datos de calidad no solo de cantidad de residuos depositados sino de la caracterización de los mismos. Además, se han propuesto estrategias para la reducción de las emisiones tanto basadas en la mejora de la impermeabilización del sellado como en el uso de sistemas bióticos que estimulen la oxidación del metano, reduciendo en gran medida el potencial de calentamiento global del biogás emitido. ----------ABSTRACT---------- There are several environmental impacts associated with the presence of landfills. This is why landfilling is the least desirable option as the final destination for household waste. In spite of the efforts made in this direction the proportion of waste that is confined in these facilities is too high. One of the most important environmental problems associated with the presence of landfills, due to its global nature is the emission of the gas generated inside it by decomposition of organic matter under anaerobic conditions. This gaseous mixture, mainly formed by carbon dioxide and methane, has a high global warming potential and its release into the atmosphere implies an important contribution to the global warming. Determining the amount of biogas that a landfill releases is a task that presents many difficulties, due to the diffuse nature of these emissions. At the same time, the precise quantification of this magnitude can provide a lot of information, to assess the environmental impact and in management of a landfill. In this research, diffuse and fugitive emissions have been quantified in several Spanish landfills using an experimental method based on the measurement with flux boxes also called flow chambers. These are devices of known volume that are placed on the surface whose emission wants to be determined. The emission is calculated by analyzing the evolution of the methane concentration inside it at a given time. The emissions have been calculated too using several widely internationally used models, with special attention to the one proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In addition, experimental tests have also been carried out to improve the performance of these models through an improvement in the selection of the parameters that determine the emissions. The experimental methodology developed has led to coherent results, while the emissions calculated with the models are in all cases above those determined experimentally. In addition, none of the models has presented the best results in all the landfills studied. The concrete situations of each landfill means that in each case there is a model that more accurately reflects the reality of that site. In any case, regardless of the model used to quantify emissions, it is critical to have quality data not only of the quantity of waste deposited but also on the characterization of it. In addition, strategies have been proposed for emissions reduction both based on the improvement of sealing waterproofing and the use of biotic systems that stimulate the oxidation of methane, greatly reducing the global warming potential of the biogas emitted.