En un momento, casi todas las casas, negocios y fábricas tenían al menos una chimenea o una chimenea que arrojaba una corriente de humo. Cuando las casas estaban extendidas y las fábricas eran pequeñas, el humo podría no haber parecido una preocupación real. Sin embargo, a medida que las poblaciones y las fábricas crecieron, el efecto de todas esas chimeneas humeantes se hizo mucho más evidente.
Definición de chimenea
Las chimeneas son tuberías grandes, parecidas a chimeneas, que permiten que el humo y los gases escapen de los edificios. El primer uso del término chimenea apareció en 1836, a principios de la Revolución Industrial. Si bien la chimenea se puede escribir como dos palabras ("chimenea"), la palabra compuesta chimenea es la ortografía preferida. El termino pila de chimenea se refiere a la parte de la chimenea sobre el techo.
Aunque Chimenea es otra palabra para chimenea, generalmente la gente usa Chimenea al referirse a la chimenea en las casas, y chimenea cuando se refiere a chimeneas de fábricas comerciales o centrales eléctricas.
Diseño de chimenea
Los diseños de las chimeneas deben ser lo suficientemente altos para liberar gases y humo por encima de la capa de inversión local. Luego, el humo se eleva y desaparece en lugar de asentarse en el área inmediata. Las inversiones en la superficie ocurren, generalmente por la noche, cuando el suelo frío enfría el aire directamente arriba y el aire frío más pesado permanece en su lugar. Las inversiones nocturnas pueden tener unos cientos de pies de espesor, por lo que las chimeneas deben diseñarse para ser más altas que las condiciones locales.
Debido a que el humo debe subir, es posible que no se permitan las cubiertas para la lluvia. Los diseñadores también deben considerar cómo los edificios circundantes o las características naturales pueden afectar el flujo de gases y humo liberados.
Las pilas modernas pueden tener precipitadores electrostáticos instalado para capturar material particulado (cenizas y hollín) para reducir la contaminación del aire. Estos precipitadores utilizan dos electrodos. El primer electrodo hace que el hollín o las cenizas desarrollen una carga negativa. El segundo electrodo tiene una fuerte carga positiva que atrae y retiene las partículas. Los precipitadores electrostáticos varían, dependiendo del tipo de hollín y cenizas que viajan a través de la chimenea.
El tráfico aéreo requiere una consideración de seguridad adicional para las chimeneas: deben tener luces para advertir a las aeronaves. Dependiendo del área, la planta de energía y las chimeneas de las fábricas pueden tener más de 900 pies de altura.
Contaminación del aire y el humo de las chimeneas
En general, la contaminación del aire exterior incluye partículas finas, gases nocivos y ozono a nivel del suelo. Las partículas finas provienen de la quema de combustibles como madera, petróleo, gas natural, gasolina y carbón. Los gases nocivos incluyen dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, dióxido de carbono, monóxido de carbono y vapores químicos. El ozono a nivel del suelo es el resultado del smog urbano que reacciona a la luz solar.
Las centrales eléctricas que queman combustibles fósiles, especialmente carbón, requieren chimeneas para liberar el humo y los gases generados durante la combustión. Las chimeneas más altas reducen el impacto de los contaminantes en el área local al esparcir los contaminantes liberados sobre un área más grande.
Los contaminantes de la quema de carbón varían según la química del carbón, pero en general, la quema de carbón libera dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, mercurio, arsénico y benceno. Aproximadamente el 40 por ciento de la electricidad mundial proviene de plantas que queman carbón. Sudáfrica genera alrededor del 94 por ciento de su electricidad quemando carbón, mientras que India y China generan entre el 70 y el 75 por ciento de su electricidad quemando carbón.
Generadores de carbón y contaminación del aire
La Agencia de Protección Ambiental requiere que un auditor independiente revise anualmente las emisiones de las chimeneas de las centrales eléctricas generadoras de carbón. A pesar de estas pruebas, la contaminación del aire de las plantas generadoras de energía causa aproximadamente 52,000 muertes prematuras en los EE. UU., Según un informe de 2013 MIT estudio, con un mayor número de muertes en el este de los EE. UU., Donde el carbón tiene un mayor contenido de azufre. La contaminación del aire generada por el carbón que se libera a través de las chimeneas históricamente ha tenido consecuencias igualmente mortales.
En diciembre de 1952, el humo combinado de la quema de carbón liberado por las chimeneas de las casas de Londres y las chimeneas de las fábricas se volvió especialmente espeso. Una inesperada inversión de temperatura atrapó el humo. Los óxidos de azufre en el humo reaccionaron con el vapor de agua en la niebla para formar gotas de ácido sulfúrico. Estas gotitas afectaron especialmente a aquellos con afecciones pulmonares existentes.
La Gran Niebla de Londres de 1952 causó directa e indirectamente la muerte de unas 12.000 personas. Además, un estudio reciente de niños menores de un año o cuyas madres estaban embarazadas durante la Gran Niebla encontró una incidencia de asma aproximadamente un 20 por ciento más alta.