Modelagens

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Ao pensar em estudos de dispersão de poluentes na atmosfera, é fundamental a escolha de softwares de modelagem capazes de representar os cenários estudados com elevado grau de confiabilidade. A Aires utiliza ferramentas e modelos computacionais de modelagem de alto desempenho e acurácia certificados pela US EPA, como CALPUFF, AERMOD, Ansys discovery AIM, Ansys discovery live e WRF.

Como distribuidora nacional da BREEZE – empresa desenvolvedora de softwares de modelagem de emissões atmosféricas, incêndios e explosões certificados pela US EPA (United States Environmental Protection Agency) – a Aires é altamente capacitada para o desenvolvimento de diversos estudos como: inventários de fontes de emissões atmosféricas e inventários de gases do efeito estufa, modelagem receptora, avaliação de impactos e proposição de medidas mitigadoras, dimensionamento de redes otimizadas de monitoramento da qualidade do ar e odor, avaliação da eficiência de sistema de controle, elaboração e execução de programas de controle das emissões atmosféricas (PBA).

Os modelos de dispersão de poluentes atmosféricos são enquadrados em dois grandes grupos:

Modelos regulatórios de dispersão atmosférica: AERMOD (American Meteorological Society Environmental Protection Agency Regulatory Model) e CALPUFF (California Puff Model) e CFD (Computational Fluid Dynamics).

Modelos fotoquímicos de dispersão atmosférica: CMAQ (Community Multi-Scale Air Quality) e WRF (Weather reserarch and forecasting).

Os projetos executados envolvem:

Dimensionamento de redes de monitoramento da qualidade do ar e percepção de odor

Estudos de dispersão atmosférica

Avaliação da eficiência de Sistemas de controle

AERMOD (American Meteorological Society Environmental Protection Agency Regulatory Model)

O AERMOD corresponde a um modelo computacional gaussiano proposto pela US EPA ( United States Environmental Protection Agency) para a execução de estudos de modelagem de dispersão de poluentes atmosféricos. O modelo é representado por uma pluma de estado estacionário que incorpora a dispersão atmosférica baseada na estrutura turbulenta de camada limite planetária, além de conceitos de escala, incluindo o tratamento de fontes de superfície e fontes elevadas e em terrenos simples e complexos.

CALPUFF (California Puff Model)

O CALPUFF corresponde a um modelo de dispersão proposto pela Agência Americana de Proteção Ambiental (US EPA) utilizado em estudos de emissões descontínuas de poluentes, conhecidas como liberações “puff” de estado não estacionária que simula os efeitos das variações das condições meteorológicas no transporte de poluentes, suas transformações e remoção. Apesar de se tratar de um modelo gaussiano assim como o AERMOD, o CALPUFF é recomendado para simular dispersão em relevos relativamente complexos onde a variação espacial e temporal dos dados meteorológicos se torna importante. Esse modelo também é indicado para estudos de dispersão em grandes distâncias (dezenas a centenas de quilômetros), ideal para modelagem das emissões industriais por fontes pontuais.

CFD (Computational Fluid Dynamics)

A dinâmica de fluidos computacional (CFD) é uma ferramenta de grande flexibilidade, precisão e amplitude de aplicação que permite estudar a dinâmica de processos que apresentam escoamento. Por meio da tecnologia CFD, é possível criar modelos computacionais que representam sistemas a serem estudados, aplicar a física de fluxo de fluido para este protótipo virtual e uma previsão da dinâmica do fluido. As bases fundamentais de casos que utilizam de CFD são equações de Navier-Stokes, que definem qualquer fluxo de fluido monofásico - gás ou líquido. Estes são discretizados, a fim de ser resolvidos por meio de computadores de grande poder de processamento. insights esses que revelam oportunidades inesperadas para o produto. Por meio do CFD é possível ir além dos resultados qualitativos para fornecer previsões quantitativas precisas de interações e trade-offs de fluidos, insights que revelam uma ampla gama de oportunidades para o produto em estudo.

Community Multi-Scale Air Quality (CMAQ)

O CMAQ tem por objetivo estabelecer estimativas rápidas e tecnicamente sólidas de concentrações de ozônio, material particulado, substâncias tóxicas e deposição ácida. Como estrutura para simular as interações de múltiplos processos atmosféricos complexos, o CMAQ requer dois tipos principais de dados de entrada: informações meteorológicas e taxas de emissão de fontes de emissões que afetam a qualidade do ar. Condições climáticas como as mudanças de temperatura, ventos, formação de nuvens e taxas de precipitação, são as principais forças motrizes da atmosfera. Essas condições são representadas em simulações de modelos de qualidade do ar usando resultados de modelos de meteorologia numérica em escala regional, como o WRF. Para obter insumos sobre emissões, o CMAQ conta com o modelo SMOKE (Sparse Matrix Operator Kernel Emissions) de código aberto para estimar a magnitude e a localização das fontes de poluição.

WRF (Weather reserarch and forecasting)

Para simulações numéricas da qualidade do ar com MQA (Multi-Scale Air Quality), variáveis meteorológicas são necessárias como dados de entrada. Diante da necessidade desses tipos de dados, existem modelos numéricos que simulam a dinâmica da atmosfera e geram informações de meteorologia para entrada nos MQA, como o modelo numérico de mesoescala Weather Reaserch and Forecasting (WRF). O Modelo de Pesquisa e Previsão Meteorológica (WRF) é um sistema de previsão de tempo numérico de mesoescala projetado para pesquisa atmosférica e aplicações de previsão operacional. O modelo pode ser aplicado em simulações voltadas para previsões numéricas do tempo, pesquisas de parametrizações físicas e assimilação de dados, aplicações na previsão da qualidade do ar, acoplamento com modelos de previsões oceânicas e de dispersão de poluentes atmosféricos e simulações com situações idealizadas e situações reais, com a possibilidade de ser empregado com diversas parametrizações e escala horizontal desde milhares de quilômetros a poucos metros.

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