Estrategias para mitigar la contaminación del aire en zonas aledañas a grandes avenidas de Bogotá. (2017)
A pesar de los esfuerzos realizados por las autoridades ambientales, la academia y la ciudadanía en general, Bogotá es hoy una de las ciudades más contaminadas de América Latina. Uno de los contaminantes de mayor preocupación en la ciudad es el material particulado, sus niveles superan frecuentemente las normas de calidad del aire. Existen herramientas para evaluar estrategias conducentes a mejorar la calidad del aire, entre dichas herramientas están los modelos de calidad del aire. En Bogotá se han realizado varios estudios que pretenden modelar el comportamiento de la calidad del aire en la mesoescala, sin embargo, son muy pocos los estudios en los que se han implementado modelos de calidad del aire a en la micro-escala; a nivel de calle, donde se identificaron niveles de concentraciones de un orden de magnitud superior a lo reportado por los datos de la red de calidad del aire de Bogotá, lugar donde la población está realmente expuesta a los contaminantes generados por las fuentes móviles. En esta tesis se implementan, evalúan y validan los modelos de Dinámica Computacional de Fluidos (CFD) Winmiskam (comercial) y Envimet (de uso libre), para simular la dispersión de las emisiones de material particulado generadas por los vehículos automotores. Estas herramientas se utilizaron también para evaluar el impacto de implementar algunas estrategias de control en la calidad del aire cercana a las vías y grandes avenidas. En una primera fase se evaluó el modelo comercial CFD WinMiskam. Para esta evaluación se usaron los datos generados en un estudio de trazadores desarrollado en Ho Chi Minh City Vietnam. En esta parte del estudio se determinó la configuración más adecuada de un modelo CFD. Posteriormente se seleccionaron dos vías representativas de la ciudad de Bogotá. En dichas vías en una campaña de medición se recolectó toda la información necesaria para realizar las modelaciones con los 2 modelos CFD. La información recolectada incluye: aforos vehiculares, mediciones de concentración de PM2.5, velocidad y dirección del viento, entre otras. Los aforos vehiculares se usaron para estimar las emisiones generadas en las vías seleccionadas. Esta información se alimentó a los modelos CFD con los que se simuló la dispersión de PM2.5 en las vías seleccionadas. Las mediciones de PM2.5 se usaron para evaluar y validar los dos modelos. Finalmente se seleccionó el modelo con mejor desempeño para evaluar diferentes estrategias de control. Las estrategias a evaluar se seleccionaron a partir de los resultados de las emisiones calculadas. Los resultados de la primera fase de este estudio indican que el tamaño de las celdas seleccionadas tiene un impacto importante en los resultados de las simulaciones. Otros parámetros como el coeficiente de rugosidad del suelo o de las edificaciones tienen un impacto poco significativo. La evaluación y validación de los modelos indica que tanto Winmiskam como Envimet reproducen bien la dispersión de contaminantes. Sin embargo el modelo comercial Winmiskam es mucho más rápido y por tanto se seleccionó para la evaluación de estrategias. De las estrategas evaluadas, el polvo resuspendido del suelo es el que presenta un mayor impacto en la calidad del aire en la micro-escala y por tanto las estrategias de control deben enfocarse en controlar esta fuente de emisión. Finalmente, este trabajo corresponde a uno de los primeros esfuerzos por modelar la calidad del aire en la micro-escala en Colombia, se espera que las herramientas aquí implementadas sean usadas para evaluar más estrategias de control y encontrar las más adecuadas.