Huella de Carbono, Puente La Casualidad - Ccii 2016 i (1)

8/17/2019 Huella de Carbono, Puente La Casualidad - Ccii 2016 i (1)

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“Año de la Consolidación del Mar de Grau”

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

DETERMINACIÓN DE LA HUELLA DE CARBONO ENEL PUENTE “LA CASUALIDAD” – OXAPAMPA.

Brigada 6

Curso: Construcciones con madera.

Profesor: Bustamante Guillén, Neptalí

Integrantes:

- Claros Canales, Alvaro

- Molina Lovatón, Angela

- Morón Guerra, Antonio

- Pamo Peña, Mariemy

- Silva Rodríguez, Sebastián

La Molina, 10 de mayo del 2016


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ontenido

1. Nombre del proyecto ........................................................................................................... 3

2. Introducción .......................................................................................................................... 3

3. Objetivos ............................................................................................................................... 3

3.1 Objetivo general ............................................................................................................ 3

3.2 Objetivos específicos ..................................................................................................... 3

4. Revisión bibliográfica ........................................................................................................... 4

5. Identificación de probables fuentes de emisión (directas e indirectas) generadas por el

proyecto constructivo .................................................................................................................. 6

6. Balance general de emisiones .............................................................................................. 7

7. Propuestas para la reducción de emisiones ...................................................................... 11

8. Propuesta de neutralización del carbono .......................................................................... 11

9. Conclusiones ....................................................................................................................... 12

10. Recomendaciones ........................................................................................................... 12

11. Bibliografía consultada ................................................................................................... 13

12. Anexos ............................................................................................................................. 14


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1. Nombre del proyecto

El proyecto constructivo estudiado para la determinación de la huella de carbono es el Puente

“La Casualidad”, en el río “La Esperanza” ubicado en el límite entre Oxapampa y Chontabamba.

2. Introducción

Casi todas las actividades que genera el ser humano, producen emisiones de gases de efectoinvernadero (GEI), las cuales pueden calcularse mediante la medición de huella de carbono parapoder tomar acciones y decisiones de mitigación.

La industria de la construcción es una de las que más energía demanda en su proceso y generamayor cantidad de GEI, afectando de manera significativa en el cambio climático. Por estemotivo es importante conocer el aporte de un proyecto constructivo al cambio climático,

identificando qué etapas y factores del proyecto son los que contaminan más para poderposteriormente tomar medidas de mitigación al respecto.

En el caso particular de la provincia de Oxapampa, son muy comunes las construcciones queutilizan madera como material estructural principal, la cual se diferencia de los materialesconvencionales -como ladrillo o cemento- por tener de origen un recurso natural renovable y encuyos tejidos se encuentra una considerable cantidad de carbono fijado por los árboles a partirde CO2 atmosférico. En el presente informe, se determinará la huella de carbono de unaconstrucción con madera de la provincia de Oxapampa, siendo esta construcción un puenterural.

3.

Objetivos

3.1 Objetivo general

Calcular las emisiones de dióxido de carbono (CO2) producidas en la construcción del puentela Casualidad, en el distrito de Oxapampa y determinar el carbono equivalente fijado en lamadera empleada en su construcción.

3.2

Objetivos específicos

Determinar la huella de carbono de la construcción y su balance de carbono equivalente.

Identificar las principales fuentes emisoras de dióxido de carbono en la construcción delpuente.

Plantear medidas para reducir y neutralizar las emisiones de CO2.


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4. Revisión bibliográfica

Según el Centro para Sistemas Sostenibles (2015), la huella de carbono es la cantidad total degases de efecto invernadero (GEI) emitidos directa e indirectamente por un individuo,organización, evento o producto. Esta huella se calcula sumando las emisiones causadas en cada

etapa de producción y durante todo el tiempo de vida de un producto o servicio. Según elProtocolo de Kioto (1998), los GEI son: dióxido de carbono (CO2), Metano (CH4), óxido denitrógeno (N2O), hidrofluorocarbonos (HFCs), perfluorocarbonos (PFCs) y hexafluoruro deazufre (SF6).

La organización Carbon Trust (2007) señala además que toda actividad realizada por el serhumano, ya sea de manera individual o como organización, genera una huella de carbono quepuede ser calculada midiendo las emisiones de GEI, las cuales se pueden clasificar en tresgrandes grupos:

Emisiones directas, resultantes de actividades controladas por la organización. En este grupo

están incluidas las emisiones ocasionadas por combustión para obtener energía y otrasemisiones producidas en la manufactura de químicos, etc.

Emisiones por uso de electricidad. Al consumir electricidad indirectamente se estáincurriendo en emisiones de GEI ocasionadas en la producción de energía eléctrica, lacantidad de emisiones varía según el método de producción de energía eléctricamayormente usado en el país o región.

Emisiones indirectas. Son aquellas ocasionadas en la producción y transporte de losmateriales e insumos que va a utilizar la empresa.

Es importante para cualquier organización calcular la huella de carbono de sus actividades paraidentificar los puntos del proceso en los que se puede mejorar para cumplir con los estándaresambientales de la empresa, los inversionistas, la sociedad y los clientes.

De acuerdo a Rondón (2015), calcular la huella de carbono permite medir la contribución de lasactividades humanas sobre el cambio climático y también buscar formas y opciones para reduciro neutralizar estas emisiones.

El sector de construcción ha sido uno de los más importantes para la economía de nuestro paísen los últimos años, pero también es uno de los que más energía consume tanto a nivel nacionalcomo mundial. Así, según el Consejo Peruano de Construcción Sostenible (PGBC, citado por

Chávez, 20014) las edificaciones son responsables de consumir entre el 30% y 40% de la energíaglobalmente y de acuerdo al IPCC (2007) el sector construcción en el año 2004 ya producía 8.6Gigatones de CO2. Al ser uno de los sectores más contaminantes, también tiene el mayorpotencial de aportar a la mitigación del cambio climático significativamente con la reducción desu huella de carbono, para esto deben tomarse acciones que además de ser ambientalmentefavorables también lo sean desde el punto de vista económico.

Campos et al. (S.f) sugieren para el cálculo de huella de carbono en un proyecto constructivo,dividirlo en cuatro fases:

Fase de producción: contempla la extracción de las materias primas, su transporte yposterior fabricación o manufactura.


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Fase de construcción: incluye el transporte de materiales de la planta al sitio deconstrucción, cambio de uso de suelo, energía consumida por la maquinaria y equipos,consumo de agua y producción de desechos sólidos y líquidos.

Figura 1. Principales contribuyentes de CO2 en la fase de construcción.Fuente: Campos et al. (s.f)

Fase de Uso/Operación: Incluye el consumo de energía eléctrica, consumo de agua

potable, generación de aguas residuales, generación de residuos sólidos,mantenimiento o reconstrucción y condición final del paisaje.

Figura 2. Principales contribuyentes de CO2 en la fase de uso/operación.Fuente: Campos et al. (s.f)


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Fase de fin de uso: contempla la energía que se consume en el proceso de demoliciónde la estructura y los desechos líquidos y sólidos producidos.

Figura 3. Principales contribuyentes de CO2 en la fase de fin de uso.Fuente: Campos et al. (s.f.)

5.

Identificación de probables fuentes de emisión (directas e indirectas) generadas por el

proyecto constructivo

5.1 En la fase de producción

En el puente estudiado, se tiene en cuenta la materia prima utilizada, la cual es para las vigas

principales, 4 fustes de Eucalipto, y tanto para el entablado y rodadura se han utilizado tablas

identificada como “Roble” dentro de las cuáles se encuentran especies como Higuerilla o

Mashonaste. Así mismo se necesita el cemento para el soporte central y las piedras para los

gaviones. Considerando por lo tanto el transporte de las materias primas y la manufactura de

cemento.

5.2

En la fase de construcción

Incluye todas las etapas dentro de la construcción, el transporte, la maquinaria usada, consumo

de agua y producción de desechos tanto líquidos como sólidos.

5.3 En la fase de uso/operación

Se podría considerar un consumo de energía para el mantenimiento o reparación de la rodadura

y entablado.


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5.4 En la fase de fin de uso o servicio.

Se considera una posible fuente a la energía que se consume para la demolición del puente y la

energía para deshacer los restos de madera, cemento y piedra que conforman a toda laestructura del puente en sí.

6.

Balance general de emisiones

El balance de CO2 equivalente se expresa en la siguiente forma:

2 = 2 − 2

Donde:

BCO2 = Balance de CO2 equivalente.

FCO2 = CO2 equivalente fijado por la madera maciza empleada.

ECO2 = CO2 equivalente emitido en el proyecto constructivo con madera maciza.

6.1 Determinación del CO2 equivalente emitido en el proyecto constructivo (ECO2):

Para el puente “La casualidad”, se han considerado las siguientes emisiones:

a)

Emisiones de CO2 en las operaciones de aprovechamiento y transformación de la madera:

En estas emisiones se considera 40 t de CO2 por ha por año. Considerando una intensidad de

aprovechamiento maderable de 5m3 de ha por año.

Para la construcción del puente “La casualidad”, se han utilizado 4 vigas principales de Eucalipto

que representan 8,786 m3 y tanto para la rodadura y entablado, se ha utilizado especie “Roble”

pero con característica de ser madera dura, que representan 2,509 m3. Haciendo un total de

11,295 m3 de madera solicitada para el puente.

A partir del volumen solicitado, se calculan las hectáreas requeridas:

5 m3 de madera – 1 ha

11,295 m3 de madera – X ha

X = 2,259 ha

Una vez determinado el número de hectáreas, se calculan las toneladas de CO2 emitidas:

1 ha – 40 t de CO2

2,259 ha – Y

Y = 90,36 t de CO2


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b) Emisión media en proyecto constructivo (puentes): En esta emisión, se considera 2,5 t de

CO2 por m2. Teniendo el puente de madera 124,11 m2 de área total de los componentes que

conforman al puente.

2,5 t de CO2 – 1 m2

X – 124,11 m2

X = 310,275 t de CO2.

c) Emisión media en agregados gruesos (gaviones): En esta emisión, se considera 0,01 t de CO2

por tonelada de gaviones. En este puente se cuenta con 2,448 m3 de gaviones.

Además se conoce el peso específico de las piedras para el relleno de gaviones que es 2400

kg/m3. Obteniendo así un peso de 5875,2 kg ó 5,8752 t de gaviones.

Reemplazando, se obtiene:

0,01 t de CO2 – 1 t de gaviones

X 5,8752 t de gaviones

X = 0,0588 t de CO2.

d)

Emisión por la producción de cemento: Se considera una emisión de 1 t de CO2 por 1 t de

cemento producido y 2,7 t de CO2 por 1 t de acero producido. Además se sabe que 2,4 t pesa

1 m3 de concreto armando (concreto más acero).

Con lo mencionado anteriormente, y sabiendo que en el puente existen 11,018 m3 de

concreto armado, estos representan 26,4432 t de concreto armando.

Así mismo se considera una proporción en peso de cemento y acero de 3 a 1, quiere decir

que el cemento representa 75% de la estructura de concreto armado y el acero representa

el 25%. Obteniendo así 19,8324 t de cemento y 6,6108 t de acero.

Reemplazando se obtiene:

1 t de cemento – 1 t de CO2

19,8324 t de cemento – X

X = 19,8324 t de CO2.

1 t de acero – 2,7 t de CO2

6,6108 t de acero – Y

Y = 17,849 t de CO2.


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e) Sumatoria de emisiones de CO2

Una vez obtenidas las toneladas de CO2 emitidas en cada proceso y por material, se procede a

la sumatoria para obtener ECO2:

ECO2 = 438,3752 t de CO2.

6.2

Determinación del CO2 equivalente fijado en el proyecto constructivo (FCO2):

Para determinar el CO2 equivalente fijado por la madera, se debe hacer una diferencia entre

estructuras ya que poseen diferentes especies:

a)

CO2 fijado en las vigas principales:

Se tiene en cuenta lo siguiente:

- Especie: Eucalipto.

- Densidad básica: 499 kg/m3

- Contenido de humedad de equilibro: 14%

- Volumen de madera al 14%: 8,786 m3.

Se debe calcular la mo (masa seca):

2 =0,499

1 + 0,010,49916= ,

14% = 462 =

8,786 = = ,

Seguidamente, se calcula las toneladas de CO2 fijadas:

4,0591 t de madera seca = 2,0296 t de carbono. (Es el 50%).

1 t de carbono – 3,7 t de CO2

2,2096 t de carbono – x

X = 8,176 t de CO2 fijado.


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b) CO2 fijado en el entablado y en la rodadura:

Se tiene en cuenta lo siguiente:

- Especie: Roble

- Densidad básica: 710 kg/m3- Contenido de humedad de equilibro: 14%

- Volumen de madera al 14%: 2,509m3.

Se debe calcular la mo (masa seca):

2 =0,71

1 + 0,010,7116= ,

14% = 638 = 2,509

= = ,

c)

Seguidamente, se calcula las toneladas de CO2 fijadas:

1,601 t de madera seca = 0,8005 t de carbono. (Es el 50%).

1 t de carbono – 3,7 t de CO2

0,8005 t de carbono – x

X = 2,962 t de CO2 fijado.

d) Sumatoria de CO2 fijado

Una vez obtenidas las toneladas de CO2 fijado en la madera, se procede a la sumatoria para

obtener FCO2:

FCO2 = 11,138 t de CO2.

6.3

Balance de CO2 equivalente

BCO2 = 11,138 – 438,3752

BCO2 = - 427,2372 t de CO2.

El balance de CO2 equivalente ha resultado negativo para este proyecto constructivo, es decir;

se emite mucha más cantidad de CO2 a la atmósfera de la que se fija en la madera utilizada. Este

balance es un indicador para establecer propuestas para la reducción de las emisiones y

neutralización de las mismas.


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7. Propuestas para la reducción de emisiones

Las operaciones por aprovechamiento y transformación de la madera son las responsables de launa gran cantidad de emisiones de CO2. Una manera de reducirlas es utilizar madera de las

plantaciones aledañas, cuyo aprovechamiento genera menos emisiones por ser de plantación ytambién habría reducción en la distancia de transporte al centro de transformación y al sitio deconstrucción.

8.

Propuesta de neutralización del carbono

La neutralización de la huella de carbono se realizará mediante la plantación pura de cada una

de las siguientes especies:

Cuadro 1. Estimación del secuestro de carbono por especie forestal.

Especie Edad Secuestro de carbono

Años t C / ha t C / ha / año

Bolaina blanca 8 46,64 5,83

Caoba 40 350,85 8,77

Tornillo 30 143,51 4,78

Fuente: Guía de práctica Oxapampa (2016)

Se sabe además que:

1 t de C fijado equivale a 3,7 t de CO2.

Se necesita neutralizar 427,2372 t de CO2, que equivalen a 115,47 t de C fijado.

a)

Bolaina blanca

El número de hectáreas de la plantación requerida para la neutralización por año, es el siguiente:

á =115,47

5,83 ℎ ñ = 19,81

ℎ

ñ= ñ.

Si se consideran 10 puentes, serían 200 hectáreas de bolaina blanca por año.


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b) Caoba


á =115,47

8,77 ℎ ñ

= 13,17ℎ

ñ

= ñ.


c)

Tornillo


á =115,47

4,78 ℎ ñ = 24,16

ℎ

ñ= ñ.


9. Conclusiones

En el puente “La casualidad” se obtiene un balance de CO2 equivalente de -427,2372 t de

CO2, demostrando una mayor emisión en comparación a la fijación del mismo.

Las principales fuentes de emisión de CO2 se encuentran en las etapas de aprovechamiento

y transporte de materias primas y en el mismo proceso constructivo del puente.

La instalación de plantaciones forestales con especies de rápido crecimiento y de gran

cantidad de secuestro de carbono por año, son necesarias para un aprovechamiento

racional de la madera y una compensación a la atmósfera por las emisiones producidas. Se

recomendaría realizar las plantaciones con especies nativas, ya que poseen mayor potencial

con respecto a la captura y almacenamiento de CO2, sin embargo; las especies nativas

también son una buena alternativa.

10.

Recomendaciones

Para obtener un resultado más preciso acerca de la huella de carbono en este tipo de

construcciones, se debe conocer la especie con su densidad básica correspondiente a la

madera que conforma tanto el entablado como la rodadura.

Así mismo, se ha subestimado las mediciones en algunos casos y sobrestimado en otros,

debido a que no era un puente con dimensiones regulares, teniendo tablas del entablado

que sobresalían, o rodaduras que no formaban dos líneas completas. Así mismo, la medición

del diámetro de las trozas de Eucalipto, no han sido del todo precisas, ya que estas trozas seencontraban inaccesibles para realizar la medición respectiva.


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11. Bibliografía consultada

Campos I., H. Méndez & M. Salas. Sin fecha. Calculador Huella de Carbono para Edificacioneso Viviendas. Costa Rica

Carbon Trust. 2007. Carbon Footprinting: an Introduction for Organisations. UnitedKingdom.

Center for Sustainable Systems, University of Michigan. 2015. “Carbon Footprint Factsheet.”

Pub. No. CSS09-05. October 2015.

Chávez, Paola. 2014. Estudio de la Gestión Ambiental para la prevención de impactos ymonitoreo de las obras de construcción de Lima Metropolitana Tesis para optar el grado deMagíster en Desarrollo Ambiental. PUCP.

IPCC. 2007. Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. Fourth Assessment Report.

Protocolo de Kioto. 1998. Naciones Unidas.

Rondón, Angélica. 2015. Compromiso Perú Climático: Huella de Carbono. MINAM


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12. Anexos

a)

Plantilla de metrados

Cuadro 2. Plantilla de metrados del puente “La Casualidad”

PLANTILLA DE METRADOS

PROYECTO PUENTE "LA CASUALIDAD" FECHA: 10/05/16

DIMENSIONES

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD ÁREA PARCIAL (m2) ESPESOR(m)

ANCHO (m) LONGITUD (m) PARCIAL TOTAL (m3) TOTAL (pt)

1 VIGAS PRINCIPALES m2 4 0,096 22,88 2,196 8,786 3725,230

2 RODADURA m2 121 0,717 1,737 736,301

TABLAS LARGAS m2 61 0,411 0,04 0,155 2,65 0,016 1,002 424,946

TABLAS CORTAS m2 60 0,306 0,04 0,155 1,974 0,012 0,734 311,355

3 ENTABLADO m2 4 4,828 0,04 0,211 22,88 0,193 0,772 327,510

4 COLUMNA DE CONCRETO m2 1 9,837 1,12 2,99 3,29 11,018 11,018

5 GAVIONES m2 2 3,927 2,448

GAVIÓN 1 m2 1 2,717 0,5 1,1 2,47 1,359 1,359

GAVIÓN 2 m2 1 1,210 0,9 0,49 2,47 1,089 1,089

Elaboración: Propia.


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b) Resumen de partidas

Cuadro 3. Resumen de partidas.

RESUMEN DE PARTIDAS

PROYECTO PUENTE “LA CASUALIDAD” FECHA 10/05/16

BRIGADA 6

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD METRADO

1 VIGAS PRINCIPALES m3 8,786

2 RODADURA m3 1,737

3 ENTABLADO m3 0,772

4 COLUMNA DECONCRETO

m3 11,018

5 GAVIONES m3 2,448

Elaboración: Propia

c)

Fotografías del puente

Figura 1. Vista de las vigas. Fotografía: Propia.


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Figura 2. Vista lateral. Fotografía: Propia.

Figura 3. Vista desde abajo del puente. Fotografía: Propia.


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Figura 6. Vista desde abajo del puente. Fotografía: Propia.

Figura 7. Entablado. Fotografía: Propia.


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Figura 8. Entablado. Fotografía: Propia.

Figura 9. Puente “La casualidad”. Fotografía: Propia.

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