Impacte da queima residencial de biomassa na qualidade do ar

Abstract

A biomassa florestal é atualmente apontada como um recurso alternativo para a obtenção de energia sendo largamente utilizada no setor doméstico, nomeadamente como fonte de energia para aquecimento. A combustão de biomassa poderá exercer um impacto significativo na qualidade do ar devido à emissão de poluentes atmosféricos, incluindo material particulado, que assume um papel importante devido às consequências que acarreta para o ambiente e saúde humana. Em Portugal, sabe-se que a combustão residencial contribui cerca de 18% para as emissões totais de PM10. O presente trabalho pretende avaliar o impacte da combustão residencial na qualidade do ar urbano, nomeadamente no que diz respeito às PM10. Para isso, numa primeira fase, foi realizado um inquérito numa área de estudo, no centro da cidade de Aveiro englobando a Avenida 25 de Abril e zona envolvente. Este inquérito permitiu a caracterização do uso de equipamentos de combustão de biomassa pela população. A segunda fase do trabalho consistiu na simulação da dispersão de PM10 utilizando o modelo CFD (Computational Fluid Dynamics) - VADIS. Com recurso a uma análise microclimática foram identificados dois cenários meteorológicos e, para cada um, foram simulados o cenário de referência de emissão (obtido através do inquérito) e dois cenários de emissão, passíveis de acontecerem no futuro - o primeiro cenário pressupõe uma maior utilização de lareiras na área de estudo; o segundo cenário admite a utilização de fogões a pellets por uma parte da população inquirida. Os resultados inerentes ao cenário de referência de emissão de PM10, evidenciaram que a queima residencial de biomassa, tem grande impacto na qualidade do ar local, uma vez que se verificou a formação de hot-spots com concentrações horárias ≃ 200 μg/m3, 4 vezes superiores à média diária definida na legislação (50 μg/m3). Para as mesmas condições meteorológicas considerando um maior uso de lareiras, os resultados evidenciaram que o impacte na qualidade do ar associado é ainda maior, atingindo concentrações nos hot-spots de 300 μg/m3. Relativamente ao cenário de utilização de fogões a pellets como equipamentos de combustão de biomassa, conclui-se ter uma influência muito reduzida nas concentrações de PM10 registadas no local de estudo, tendo, por isso, um impacte mínimo na qualidade do ar local. Perante os resultados obtidos foi possível concluir que é necessária a implementação de medidas legislativas de caráter preventivo ao impacte demonstrado, nomeadamente no que diz respeito à certificação de equipamentos de combustão residencial de biomassa e incentivo para a utilização de equipamentos de combustão de biomassa mais eficientes.

Forest biomass is currently seen as an alternative resource for obtaining energy and it is widely used in the domestic sector, particularly as an energy source for heating. The biomass combustion can make a significant impact on air quality due to emissions of air pollutants, including particulate matter, which plays an important role due to the consequences that entails for the environment and human health. In Portugal, it is known that residential combustion contributes about 18% to the total emissions of PM10. This work intends to evaluate the impact of residential combustion in urban air quality, particularly with respect to PM10. For this, initially, a survey was conducted in the study area, in the city of Aveiro, encompassing the Avenue 25 April and the surrounding area. This survey allowed the characterization the use of biomass combustion equipment of the population. The second phase of the study consisted in simulating the dispersion of PM10 using the CFD model (Computational Fluid Dynamics) - VADIS. Using a microclimate analysis two meteorological scenarios were identified and, for each, the baseline emission (obtained through the survey) and two emission scenarios, liable to happen in the future were simulated - 1st emission scenario assumes greater use of fireplaces in the study area; 2nd emission scenario allows the use of pellet stoves for part of the survey population. The results inherent to PM10 emission baseline, showed residential combustion of biomass, has a significant impact on the local air quality, as has been found the formation of hot spots with concentrations ≃ 200 μg/m3, 5 times the yearly average defined in legislation (40 μg/m3). For the same weather conditions considering greater use of fireplaces, the results showed that the impact on the quality of the associated air is even higher, reaching concentrations in hot spots of 300 μg/m3. For the scenario of using Pellet stoves as biomass combustion equipment, it is concluded to have a very small influence on the PM10 recorded at the study site, and therefore a minimal impact on local air quality. Given the results we conclude that the implementation of legislative measures of a preventive nature to demonstrated the impact is necessary, particularly with regard to the certification of residential combustion equipment for biomass and encouragement for the use of more efficient biomass combustion equipment is required.