Formulário Único SIRAPA. Manual de Apoio ao Preenchimento do Formulário PRTR. Emissões de Combustão

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1 Formulário Único SIRAPA Manual de Apoio ao Preenchimento do Formulário PRTR Emissões de Combustão Determinação de emissões ar por fatores de emissão Agência Portuguesa do Ambiente maio de /16

2 Índice Introdução Poluentes de combustão Combustíveis Convencionais Determinação de Emissões Fontes de Informação Resumo das Revisões ao Documento Data Autor(es) Alterações maio/2015 Patrícia Vicente Atualização dos fatores de emissão de motores estacionários a combustíveis líquidos 2/16

3 INTRODUÇÃO Objetivo: Disponibilizar a metodologia de determinação de emissões de combustão utilizada no formulário PRTR. No formulário PRTR, a determinação automática de emissões de combustão é efetuada: 1. Agrupamento Monitorização Pontual, Subseparador Equipamentos convencionais, e; 2. Agrupamento Outras Emissões Ar, Subseparador Emissões difusas Aves. São considerados equipamentos convencionais, os equipamentos de combustão do tipo: caldeira; turbina, ou motor estacionário Que utilizem um ou mais dos seguintes combustíveis: Gás Natural; Fuelóleo; Gás Petróleo Liquefeito (GPL); Gasóleo; Gasolina; Coque Carvão; Carvão Betuminoso; Biomassa (madeira); Outra biomassa primária sólida; Biodiesel ou Biogás São pontos de emissão convencional, os pontos de emissão cuja totalidade dos equipamentos associados são equipamentos convencionais. Este documento é parte integrante do documento Formulário único SIRAPA Manual de Apoio ao Preenchimento do Formulário PRTR: Emissões Ar Emissões Pontuais Ar, Emissões Ar em contínuo, Outras Emissões Ar e Emissões Ar Totais. Tratase de um documento de trabalho que será atualizado sempre que sejam necessários ajustes ou esclarecimentos adicionais. 3/16

4 1. POLUENTES DE COMBUSTÃO Quadro I 1 Poluentes PRTR determinados por fatores de emissão N.º PRTR do poluente Nome de poluente Fator de emissão a utilizar (kg/gj) 3 Dióxido de Carbono (CO 2) em função do tipo de combustível 1 Metano (CH 4) 5 Óxido de azoto (N 2O) 8 Óxidos de Azoto (NOx/NO 2) Compostos Orgânicos Voláteis 7 NãoMetânicos (COVNM) 2 Monóxido de Carbono (CO) 86 Partículas (PM 10) 47 PCDD + PCDF (Dioxinas + Furanos) 17 Arsénio e seus compostos (As) 18 Cádmio e seus compostos (Cd) 21 Mercúrio e seus compostos (Hg) 22 Níquel e seus compostos (Ni) 19 Crómio e seus compostos (Cr) 20 Cobre e seus compostos (Cu) 24 Zinco e seus compostos (Zn) 23 Chumbo e seus compostos (Pb) 72 Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (PAH) 11 Óxidos de Enxofre (SO x/so 2) em função do tipo de combustível, da potência térmica e do tipo de equipamento em função do tipo de combustível, da potência térmica e do tipo de equipamento 4/16

5 2. COMBUSTÍVEIS CONVENCIONAIS Combustível Quadro I 2 Características dos combustíveis convencionais Unidades do combustível PCI do combustível Unidades PCI Gás Natural m 3 0,844 GJ/Nm 3 Fonte PCI Coeficiente de teor de enxofre Coeficiente de retenção de enxofre 7,5 x Fuelóleo ton 40,28 GJ/ton 1 x Gás Petróleo Liquefeito 48,45 (GPL) ton GJ/ton Gasóleo ton 43,07 GJ/ton CELE ,1x10 2 Gasolina ton 44,00 GJ/ton Coque Carvão ton 29,40 GJ/ton Carvão Betuminoso ton 25,88 GJ/ton 3,3x10 2 0,05 Biomassa (madeira) ton 15,6 GJ/ton 0,x10 2 Outra biomassa primária sólida ton 11,6 GJ/ton Despacho n.º 17313/2008, 0,x10 3 Biodiesel ton 27 GJ/ton de 26 de Biogás ton 50,4 GJ/ton Junho 3. DETERMINAÇÃO DE EMISSÕES 3.1 Emissão de Dióxido de Carbono (CO 2) Com base na indicação da seguinte nota europeia Salvo indicação em contrário, os poluentes especificados no Anexo II serão comunicados como massa total desse poluente ou, caso o poluente seja um grupo de substâncias, como massa total do grupo. in nota 1 do anexo II do Regulamento 166/2006, de 18 de janeiro as emissões de CO 2 deverão ter por base a metodologia de cálculo (C) considerando a totalidade dos equipamentos de processo e de combustão existentes na instalação, bem como a totalidade de combustíveis utilizados, incluindo biomassa. Os fatores de emissão utilizados para o cálculo das emissões de CO 2 provenientes de equipamentos convencionais e de sistemas de aquecimento avícola são os seguintes: 5/16

6 Quadro I 3 Fator de emissão para o cálculo de CO 2 Fator de Fator de Combustível Emissão CO 2 oxidação (kg/gj) Gás Natural 56,6 0,995 Fuelóleo 78,9 0,993 Gás Petróleo Liquefeito (GPL) 63,1 0,995 Gasóleo 74,1 0,990 Gasolina 73,7 0,990 Coque Carvão 102,0 0,980 Carvão Betuminoso 94,1 0,992 Biomassa (madeira) 112 * 1 Outra biomassa primária sólida 100 * 1 Biodiesel 70,8 * 0,995 Biogás 54,6 * 0,995 Fontes: instrumentos CELE CELE Monitorização das emissões; (*) IPPC 2006 combustão estacionária ( O cálculo é efetuado através da seguinte fórmula: Emissão de CO 2 = Dados da Atividade x Fator de Emissão x Fator de Oxidação Emissão de CO 2 (kg/ano) = Combustível consumido (t ou m 3 /ano) x PCI do combustível (GJ/t ou m 3 )[quadro I.2] x Fator de Emissão (kg/gj) [quadro I.3] x Fator de Oxidação [quadro I.3] Fonte: Anexo II da Decisão da Comissão de 18 de Julho de 2007, 2007/589/CE 3.2 Emissões de Metano (CH 4), Monóxido de Carbono (CO), Óxido de Azoto (N 2O), Compostos Orgânicos Voláteis NãoMetânicos (COV NM), Óxidos de Azoto (NO x), Partículas (PM 10) e Dioxinas e Furanos (PCDD+PCDF) No que respeita a estes poluentes, o cálculo é efetuado através da seguinte fórmula: Emissão de poluente = Dados da Atividade x Fator de Emissão Emissão de poluente (kg/ano) = Combustível consumido (t/ano) x PCI do combustível (GJ/t) [quadro I. 2] x Fator de Emissão (kg/gj) [quadro I.4, I.5 ou I.6] 6/16

7 CALDEIRAS Potência < (vii) < Quadro I 4 Fatores de emissão [caldeiras] (vii) < Poluente CH4 N2O NOx COVNM CO PM10 PCDD+PCDF Fator de Emissão (kg Tipo de Combustível \I/ Fator de Emissão (kg/gj) TEQ/GJ) 1,4E 1,4E 70E 2E 20E 0,5E 2E12 1E 0,1E 89E 1,5E 39E 0,9E Gás natural 0,5E12 2,9E 0,6E 100E 5E 40E 40E 10E12 3E 0,6E 210E 2,4E 15,1E 15E Fuelóleo 2,5E12 Gás Petróleo Liquefeito 1,4E 1,4E 70E 2,5E 25E 0,5E 2E12 1E 0,1E 89E 1,5E 39E 0,9E (GPL) 0,5E12 Gasóleo/Diesel 0,1E 0,14E 0,6E 0,6E 1300E 1,0E 2E 15E 24,7E 1E12 60E 12E 9,4E 2,5E12 (viii) Coque de carvão 2,4E 0,7E 300E 160E 13,66E 12E Carvão Betuminoso 2,4E 0,7E 180E 20E 200E 76E 100E12 1E 1,5E 324E 1,2E 10E 20E 10E12 Biomassa (madeira) 15E 4,3E 150E 146E 300E 150E 326E12 11E 7E 96E (ix) 7,3E 42E (ix) 25E 50E12 Outra biomassa primária 15E 4,3E 150E 147E 300E 150E 326E12 11E 7E 96E (ix) 7,3E 42E (ix) 25E sólida 50E12 Biodiesel 9,9E 0,6E (vii) 1,1 0,1 12E 0,13 Biogás 1,4E 1,4E 2,5E 2E 90E 2,5E 17E 13E 0,5E 0,5E12 1,3E 60E 0,5E 0,5E12 Fontes: Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, EMEP/CORINAIR 2002; IPCC (1997); Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2007; Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEPCORINAIR 2009; Guidebook EMEP/CORINAIR 2009; EMEP/CORINAIR 2007; (vii) IPCC (2006); (viii) INERPA ( ); (ix) EMEP/CORINAIR 2019 (Tier 2 Table 319) < < < <

8 TURBINAS Potência < < Quadro I 5 Fatores de emissão [turbinas] < < < Poluente CH4 N2O NOx PM10 CO COV NM PCDD+PCDF Fatores de Fatores de Emissão (kg/gj) Emissão (kg Tipo de Combustível \I/ TEQ/GJ) Gás Natural 3,25E 1E 1,55E 0,1E 153E 137,58E (*) 9,08E04 2,8E 39,2E 35,25E (*) 1E 0,90E 1E12 Diesel 0,14E 2,5E (vii) 350E 30E 15E 4E 1E12 (viii) Gás Petróleo Liquefeito (GPL) 153E 0,9E 39E 1E Fontes : Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR EMEP/CORINAIR 2007 EPA (Compilation of Air Polluting Emission Fators AP42, Volume 1: Stationary Point and Area Sources) IPCC (2006) EMEP/CORINAIR 2009 ( IPCC (1997) (vii) EEA 2002 (viii) INERPA ( ) (*) Nos casos em que ocorra uma prémistura de ar/combustível devem ser utilizados os fatores de emissão: NOX 42,56 x 10 3 e CO 12,9 x 10 3 (Fonte:AP 42 capítulo 3.1). Nestes casos, o operador terá de efetuar os cálculos e introduzilos manualmente no separador emissões PRTR através da opção Pretende alterar os dados acima indicados?. < < 8/16

9 MOTORES ESTACIONÁRIOS Potência < Quadro I 6 Fatores de emissão [motores estacionários] ATUALIZADO < < Poluente CH4 N2O NOx PM10 CO COVnm PCDD+PCDF Tipo de Combustível \I/ Gasolina 9,9E 0,6E 1,5E 2,5E Gasóleo < < < < Fatores de Emissão (kg/gj) 513E 20E 66E 25E 513E 20E 66E 25E Biogás 1,4E 1,4E 90E 6,9E 17E 2,5E Biodiesel 9,9E 0,6E 1,1 0,13 12E 0,1 2,9E 0,6E 513E Fuelóleo 20E 66E 25E 1,4E12 Fontes : Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, IPCC (1997); EMEP/CORINAIR 2002; Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2007 Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, EMEP/CORINAIR 2013 (Small combustion, tabela 39 tier 1) 9/16

10 3.3 Emissões de SO x/so 2 Para efeitos de cálculo da emissão de SO x, deverá ser considerada a contribuição do SO 2 e de SO 3, apesar da proporção de SO 3 em gases de combustão ser consideravelmente mais baixa que a de SO 2. Nestes casos, verificase poder ser admitida uma relação de 1:99 entre estes dois poluentes nos gases. Assim, será mais correto obter o valor de emissão de óxidos de enxofre através da seguinte expressão: SOx = SO 2 * 1,01 As emissões de SO 2 deverão ser determinadas através de balanço de massa. Notese que a seguinte fórmula pressupõe não existir sistema de tratamento: Emissão de SO 2 = 2 x Consumo de Combustível x Teor de Enxofre no combustível (S) x (1 Retenção de Enxofre nas Cinzas) Emissão de SO 2 = 2 x Combustível consumido (kg/ano) x S [quadro I.1] x (1(Ret.Cinzas [quadro I.1]) 3.4 Emissões de Metais Pesados [Arsénio (As), Cádmio (Cd), Mercúrio (Hg), Níquel (Ni), Crómio (Cr), Cobre (Cu), Zinco (Zn)] e Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (PAH) No que respeita a determinação dos poluentes de combustão pertencentes ao grupo de metais pesados e PAH, o cálculo é efetuado através da seguinte fórmula: Emissão de poluente = Dados da Atividade x Fator de Emissão Emissão de poluente (kg/ano) = Combustível consumido (t/ano) x PCI do combustível (GJ/t) [quadro I.2] x Fator de Emissão (kg/gj) [quadro I.7, I.8 ou I.9]

11 CALDEIRAS Quadro I 7 Fatores de emissão para os metais pesados As, Cd, Hg, Ni e Cr [caldeiras] Potência < < < < < Poluente As Cd Hg Ni Cr Tipo de Combustível \I/ Gás natural Fuelóleo Gás Petróleo Liquefeito (GPL) Gasóleo/ Diesel 0,094E06 1E06 0,0937E06 1,48E06 9,9E09 4,3E E06 1,47E06 0,52E06 0,3E06 0,515E06 9,24E07 4,58E07 1,3E06 0,5E06 9,15E07 Fator de Emissão (kg/gj) 0,23E06 0,1E06 0,23E06 3,93E07 1,08E07 0,4E06 0,1E06 6,E06 0,984E06 200E06 0,984E06 1,39E06 8,74E07 273E06 1E06 3,90E07 0,66E06 2E06 0,656E06 6E06 5,82E07 2,7E06 0,7E06 1,37E05 Gasolina * 5,8E06 6,47E06 1,12E06 Coque de 1,61E05 1,86E06 6,07E06 2,57E05 1,29E05 carvão Carvão Betuminoso 4E06 3,85E07 1E06 3,85E08 9E06 1,15E06 10E06 3,08E06 15E06 7,70E07 Biomassa (madeira) 1,4E06 9,5E06 1,8E06 1,8E06 0,7E06 1,5E06 2E06 14,2E06 6,5E06 9E06 Outra 1,4E06 9,5E06 1,8E06 1,8E06 0,7E06 1,5E06 2E06 14,2E06 6,5E06 9E06 biomassa primária sólida Biodiesel * 2,37E06 1,48E06 6,3E07 2,22E06 9,63E06 Biogás * 6,35E11 3,57E10 8,33E08 6,75E10 4,37E10 Fontes: * EMEP/CORINAIR 2002 Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2009; Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2007 ; Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, ; EPA Compilation of air Polluting Emission Fators AP42, Volume 1: Stationary Point and Area Sources; INERPA , Guidebook EMEP/CORINAIR 2009

12 Quadro I 8 Fatores de emissão para os metais pesados Cu, Zn, Pb e PaH [caldeiras] Potência < < < < Poluente Cu Zn Pb PAH Tipo de Combustível \I/ Gás natural 0,4E06 3,54E07 13,6E06 Fator de Emissão (kg/gj) 1,21E05 2,08E07 2,75E09 (viii) Fuelóleo 3E06 5,7E06 5E06 94E06 4,9E06 2,01E08 (x) 7E08 (vii) Gás Petróleo Liquefeito 0,398E06 0,4E06 13,6E06 14E06 0.2E06 (GPL) 2,01E08 (x) Gasóleo/ 1,5E05 1,50E05 9,93E06 8,45E07 1,39E06 Diesel 2,01E08 (x) Gasolina * 4,93E02 1,34E01 2,01E08 (x) Coque de carvão 1,68E05 4,64E05 Carvão Betuminoso 10E06 3,85E07 150E06 3,85E07 3,85E07 146,7E06 8,80E08 (vii) Biomassa (madeira) 4,6E06 21E06 114E06 181E06 21E06 155,2E06 4,31E07 (ix) Outra biomassa primária 4,6E06 21E06 114E06 181E06 21E06 155,2E06 4,31E07 sólida (ix) Biodiesel * 2,41E05 1,59E05 Biogás * 2,78E10 9,13E09 Fontes: Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2009; Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2007; Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, ; EPA Compilation of air Polluting Emission Fators AP42, Volume 1: Stationary Point and Area Sources; INERPA ; Guidebook EMEP/CORINAIR 2009; (vii) European Wide Sector Specific Calculation Method for Reporting to the European Pollutant Release and Transfer Register VGB / EURELECTRIC Recommendations, 2008; (viii) AP42, 1995, tabela 3.13 ( O FE associado ao combustível Gás natural foi calculado com base nos fatores de emissão AP42 (tabela 1.43) para os poluentes Benzo(a)pyrene, Benzo(b)fluorathene, benzo (k)fluoranthene e indeno(1,2,3cd)pyrene, de acordo com a nota 14 do anexo II do Regulamento PRTR; (ix) Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, ; (x) EMEP/CORINAIR 2013 Guidebook, small combustion, tabela 39 * EMEP/CORINAIR /16

13 TURBINAS Potência < Quadro I 9 Fatores de emissão para metais pesados As, Cd, Cr, Cu e Hg [turbinas] < < < Poluente As Cd Cr Cu Hg Tipo de Combustível \I/ Fatores de Emissão (kg/gj) Gás Natural 9,37E08 5,15E07 6,57E07 3,98E07 1E07 6,991E11 3,85E10 1,64E10 2,97E10 4,90E10 Fuelóleo 1E06 0,3E06 2E06 3E06 1E06 Gás Petróleo Liquefeito 0,0937E06 0,515E06 0,656E06 0,398E06 0,23E06 (GPL) Gasóleo/Diesel 1,48E06 9,24E07 6E06 1,5E05 3,93E07 1,47E06 9,15E07 6,E06 1,50E05 3,90E07 Coque de carvão 1,61E05 1,86E06 1,29E05 1,68E05 6,07E06 Carvão Betuminoso 4E06 1E06 15E06 10E06 9E06 Biomassa (madeira) 1,4E06 1,8E06 6,5E06 4,6E06 0,7E06 Outra biomassa primária 1,4E06 1,8E06 6,5E06 4,6E06 0,7E06 sólida Biodiesel Biogás Gasolina Fontes: EMEP/CORINAIR 2002; Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEPCORINAIR 2009 Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2007 Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, INERPA < 13/16

14 Potência < Quadro I 10 Fatores de emissão para os metais pesados Ni, Zn, Pb e PAH [turbinas] < < Poluente Ni Zn Pb PAH Tipo de Combustível \I/ Fatores de Emissão (kg/gj) Gás Natural 9,84E07 13,6E06 7,34E10 9,13E08 1,01E08 Fuelóleo 200E06 5E06 2,01E08 (vii) Gás Petróleo Liquefeito 0,984E06 13,6E06 2,01E08 (GPL) (vii) Gasóleo/Diesel 1,39E06 9,93E06 2,01E08 1,39E06 8,45E07 1,37E05 (vii) Coque de carvão 2,57E05 4,64E05 Carvão Betuminoso 10E06 150E06 146,7E06 Biomassa (madeira) 2E06 114E06 155,2E06 Outra biomassa primária 2E06 114E06 155,2E06 sólida Biodiesel Biogás < 9,46E07 Gasolina Fontes: EMEP/CORINAIR 2002; Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEPCORINAIR 2009 Documento referente a pequenas combustões (small combustion) do EMEP/CORINAIR 2007 Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, INERPA European Wide Sector Specific Calculation Method for Reporting to the European Pollutant Release and Transfer Register VGB / EURELECTRIC Recommendations, 2008 AP42, 1995, tabela 3.13 ( O FE associado ao combustível Gás natural foi calculado com base nos fatores de emissão AP42 (tabela 1.43) para os poluentes Benzo(a)pyrene, Benzo(b)fluorathene, benzo (k)fluoranthene e indeno(1,2,3cd)pyrene, de acordo com a nota 14 do anexo II do Regulamento PRTR (vii) EMEP/CORINAIR 2013 Guidebook, small combustion, tabela 39 2E07 14/16

15 MOTORES ESTACIONÁRIOS Quadro I 11 Fatores de emissão para os metais pesados As, Cd, Cr, Cu e Hg [motores estacionários] ATUALIZADO Potência < < < < < Poluente As Cd Cr Cu Hg Tipo de Combustível \I/ Fatores de Emissão (kg/gj) Gasolina 0,E06 0,006E06 0,2E06 0,22E06 0,12E06 Gasóleo 0,E06 0,006E06 0,2E06 0,22E06 0,12E06 Biogás 6,35E11 3,57E10 4,37E10 2,78E10 8,33E08 Biodiesel Fuelóleo 0,E06 0,006E06 0,2E06 0,22E06 0,12E06 Fontes: Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, EMEP/CORINAIR 2013 (Small combustion, tabela 39 tier 1) Quadro I 12 Fatores de emissão para os metais pesados Ni, Zn, Pb e PAH [motores estacionários] ATUALIZADO Potência < < < < Poluente Ni Zn Pb PAH Tipo de Combustível \I/ Fatores de Emissão (kg/gj) Gasolina 0,008E06 (*) 29E06 (*) 0,08E06 (*) 2,01E08 (*) Gasóleo 0,008E06 (*) 29E06 (*) 0,08E06 (*) 2,01E08 (*) Biogás 6,75E10 9,13E09 Biodiesel Fuelóleo 0,008E06 (*) 29E06 (*) 0,08E06 (*) 2,01E08 (*) Fontes: Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, * EMEP/CORINAIR 2013 Guidebook, Small Combustion, tabela 39 15/16

16 4. FONTES DE INFORMAÇÃO Os fatores de emissão foram compilados com base nas seguintes fontes de informação: instrumentos CELE CELE Monitorização das emissões; Despacho n.º 17313/2008, de 26 de Junho; Portuguese Informative Inventory Report On Air Pollutant Emissions, , disponível em Instrumentos Inventário Nacional de Emissões Atmosféricas (INERPA)IIR (Informative Inventory Report); Portuguese National Inventory Report on Greenhouse Gases, , disponível em Instrumentos Inventário Nacional de Emissões Atmosféricas (INERPA)NIR (National Inventory Report); IPPC (2006), disponível em EMEP/CORINAIR (2007), disponível em EMEP/CORINAIR (2009), disponível em 16/16

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