Impacto y Mitigacion Ambiental de Los Transportes

8/13/2019 Impacto y Mitigacion Ambiental de Los Transportes

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IMPACTO Y MITIGACIIMPACTO Y MITIGACIN AMBIENTALN AMBIENTAL

DE LOS TRANSPORTESDE LOS TRANSPORTESDr. Octavio A. RascDr. Octavio A. Rascn Chn Chvezvez

Presidente de la Academia de Ingenier Presidente de la Academia de Ingenier a de Ma de Mxicoxico

Foro Panamericano de Contribuciones de la Ingenier Foro Panamericano de Contribuciones de la Ingenier a ala alMejoramiento del Medio AmbienteMejoramiento del Medio Ambiente

MMxico, D.F., septiembre de 2009xico, D.F., septiembre de 2009


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RECONOCIMIENTOSRECONOCIMIENTOS

Esta ponencia forma parte delEsta ponencia forma parte delestudioestudio Estado del arte yEstado del arte yprospectiva de la Ingenierprospectiva de la Ingenier a ena enMMxico y el Mundoxico y el Mundo , patrocinado por, patrocinado porCONACYT; se agradecen lasCONACYT; se agradecen las

aportaciones de Carlos Moraportaciones de Carlos Mor n Mogueln Moguely Enrique Jimy Enrique Jimnez Esprinez Espri..


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% Emisiones de CO% Emisiones de CO22 mundiales por fuente demundiales por fuente deorigenorigen

12.2%

5.8%

15.9%

4.0%

43.9%

18.2%

Quema de combustible para otros usosTransporte no carreteroTransporte carretero (Autos, Camiones y Autobuses)Otros

Generacin de

electricidad

y

calefaccinIndustria y construccin

Fuente: The International Organization of Motor Vehicle Manufacturers


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Emisiones de COEmisiones de CO22 por vehpor vehculo nuevoculo nuevo

Fuente: European Federation for Transport and Environment

2007 2006Fiat 141 144 2.13%PSA Peugeot Citron 141 142 0.71%Renault 146 147 0.68%Toyota 149 153 2.68%

General Motors 156 157 0.64%Honda 156 154 1.28%Hyundai 160 167 4.38%Suzuki 162 164 1.23%Ford 162 162 0.00%Volkswagen 163 166 1.84%Nissan 167 168 0.60%

BMW 170 184 8.24%Mazda 171 173 1.17%Daimler 181 188 3.87%

Promedio emisiones

CO2

(g/Km)Fabricante Variacin


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COMBUSTIBLES ALTERNOS


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COMBUSTIBLES ALTERNOSCOMBUSTIBLES ALTERNOS

Situacin : Creciente demanda y utilizacin de

hidrocarburos.

Consecuencia : Cambio climtico del planeta.

Urgentes los avances tecnolgicos para : mejorescombustibles, mayor rendimiento y menos daos almedio ambiente.

Necesidad imperiosa : fuentes alternas de energa.U s o d e l h i d r g e n o :

Mayor relacin energa/peso que otro combustible.

Produccin a partir de una amplia variedad de fuentescomo: el gas natural, el carbn, la biomasa, el agua.

No es txico y no es contaminante. Altamente voltil(sistemas de seguridad para el manejo ms estrictos).

Es difcil de detectar sin sensores adecuados, ya que esincoloro e inodoro, y su flama al aire es casi invisible.


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COMBUSTIBLES ALTERNOSCOMBUSTIBLES ALTERNOSA l c o h o l e s : A l c o h o l e s :

Et a n o l y m e t a n o l Et a n o l y m e t a n o l ::

Principales ventajas: pueden ser utilizados enPrincipales ventajas: pueden ser utilizados enmotores normales, con ligeras modificaciones; enmotores normales, con ligeras modificaciones; en

algunos motores modernosalgunos motores modernos stas no sonstas no sonnecesarias.necesarias.

Emisiones contaminantes menores del 50% delEmisiones contaminantes menores del 50% delmotor a gasolina.motor a gasolina.

Ce l d a s d e Co m b u s t i b l e : Ce l d a s d e Co m b u s t i b l e :

Distintos tipos, de acuerdo con el electrolitoDistintos tipos, de acuerdo con el electrolitoutilizado: celdas de electrolito polimutilizado: celdas de electrolito polim rico srico slido,lido,alcalina, de carbonatos fundidos, dealcalina, de carbonatos fundidos, de xido sxido slido ylido ycido fosf cido fosf rico.rico.

Alta eficiencia, modulaciAlta eficiencia, modulacin, operacin, operaci n limpia yn limpia ysilenciosa, rsilenciosa, r pida respuesta de carga,pida respuesta de carga,confiabilidad, mantenimiento reducido yconfiabilidad, mantenimiento reducido yflexibilidad en cuanto al combustible utilizadoflexibilidad en cuanto al combustible utilizado ..


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Tendencias de vehTendencias de veh culos mculos mss

amigables con el medio ambienteamigables con el medio ambiente

Motores ms eficientes

Vehculos ms pequeos

Vehculos hbridos (HEV)

Vehculos hbridos enchufables (PHEV)

Vehculos elctricos (PEV)

Biocombustibles

Celdas de hidrgeno

Motores de combustin interna de hidrgeno

Uso cada vez ms intensivo de lamecatrnica y la nanotecnologa

Uso de nuevos materiales y materialesreciclables


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Prospectiva de la producciProspectiva de la producci n den devehveh culos (hculos (h bridos y elbridos y el ctricos)ctricos)

Fuente: Tru Group


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Tipos de bater Tipos de bater as recargablesas recargablesTipo de Batera Recargable

Energa

(WH/Kg)Energa/Volumen

(WH/litro)Potencia/Peso

(W/Kg)Nmero de

CiclosEficiencia

Energtica (%)Zebra (NaNiCl) 125 300 1000 92.5Polmero de litio 200 300 >3000 1000 Iones de litio 125 270 1800 1000

NiquelHidruro

Metlico

(NiMH) 70 140

300 250

1000 1350 7Niquel Cadmio (NiCd) 60 50150 150 1350 7

Plomocido 40 6075 180 500 82

La clave del futuro del vehculo elctrico es labatera recargable, ya que condiciona lavelocidad mxima, la autonoma entre recargas,el tiempo de recarga y la duracin de la batera.


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VehVeh culos que usan hidr culos que usan hidr genogenoVentajas

Bajo nivel de emisiones contaminantes (nula emisin de CO2, CO,hidrocarburos y, si es un vehculo con celda de combustible, nulaemisin de xidos de nitrgeno) .

Son silenciosos.

Los de hidrgeno con celda de combustible tienen alta eficienciaenergtica.

Bajo nivel de vibraciones.

Desventajas

Costo del proceso de generacin de hidrgeno.

Requiere de sistemas de almacenamiento costosos.

Falta de infraestructura para el abastecimiento de hidrgeno .

Costo elevado de las celdas de combustible.

Los altos voltajes a los que funcionan los vehculos con pila de

combustible harn necesario aislar ciertas partes del vehculo.

Costo elevado.


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VehVeh culos hculos h bridosbridosVentajas

Mayor eficiencia del combustible, son entre 15 -30% mseficientes que los vehculos convencionales.

Recuperacin de energa en el frenado (frenadoregenerativo).

Menores emisiones de gases de efecto invernadero, sepueden reducir entre 20 y 57%.

No necesita una carga elctrica externa.

Menos ruido.

Beneficios fiscales.Desventajas

Alto costo.

Mayor peso que un vehculo convencional.

No son vehculos de cero emisiones.

Mayor complejidad en el sistema, por lo que se dificulta elmantenimiento.


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VehVeh culos hculos hbridosbridos enchufablesenchufablesVentajasVentajas

Mayor eficiencia del combustible.

Menores emisiones de gases de efectoinvernadero.

Recuperacin de energa en el frenado

Menor ruido.

DesventajasDesventajas

Costo, peso y el tamao del paquete de bateras.

Falta de infraestructura para recargar las baterasen la calle.


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ComparaciComparacin entre un auton entre un auto

hhbrido y uno normalbrido y uno normalMarca Honda Honda2

Modelo Civic Hibrido Civic Sedan LXAo 2009 2009Combustible Gasolina GasolinaPotencia 110 HP 140 HPRendimiento (Km/l) 21.8 13.5

Emisines CO2 (g/Km) 100 142Emisines NOx (g/1000Km) 6 6Precio (miles de pesos) 310 225.6

Fuente: CONUEE


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DiseDise os y vehos y veh culosculosmexicanosmexicanos


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VehizeroVehizero EggOEggO((Taxi hTaxi hbrido para uso urbanobrido para uso urbano ))

Ahorro en gastos energticos del35% al 50%.

Reduccin en gastos de

mantenimiento 50%.

Deducibilidad fiscal del 100% en elao de compra.

Tenencia reducida al 0.17% delvalor del vehculo.

Circula todos los das y no hay

verificaciones en 4 aos y 2 deextensin.

Primas de seguro ms bajas.

Reduccin de contaminantes.


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VehizeroVehizero ECCOCECCOCCarga ligera, hCarga ligera, hbrido para uso urbanobrido para uso urbano

E s p e c i f i c a c i o n e sE s p e c i f i c a c i o n e s

Motor ElMotor Elctrico: 26.5 HPctrico: 26.5 HP

nominales 70 HP mnominales 70 HP m x.x.

Motor CombustiMotor Combustin Interna: 4n Interna: 4HP, 1 cilindro 4 tiempos.HP, 1 cilindro 4 tiempos.

TransmisiTransmisin: Manual de 5n: Manual de 5velocidades al frente y reversa.velocidades al frente y reversa.

Fuente de EnergFuente de Energ a: Ela: Elctrica yctrica ygasolina.gasolina.

Velocidad MVelocidad Mxima: 100xima: 100 kmkm / / hrhr..

Capacidad de Carga: 1000Capacidad de Carga: 1000 kg.kg.

Superficie disponible de carga:Superficie disponible de carga:2520 x 18002520 x 1800 mm.mm.

d d ( )


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EVI Electric People Movers EVI Electric Cargo Van

Suma SCDProyecto Autobs BRT(Metrobs)

TecnoideaTecnoidea SA de CV (SA de CV (MastrettaMastretta DesignDesign))


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ECOVIAECOVIA

Desarrollado por la UNAM

La carrocera y la estructura fueron hechas en laUNAM

Funciona con hidrgeno, celdas de combustible yenerga elctrica

Tiene 300 km de autonoma con los dos tanquesde hidrgeno, y 70 km con la batera cargada

Velocidad mxima de 80 Km/h

Mide de largo 3.50 m; 1.50 m de altura y 1.40 mde ancho


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VehVeh culos hculos h bridos en Mbridos en M xicoxico

GeneralGeneral MotorsMotors fabrica elfabrica el ChevroletChevrolet CaptivaCaptivaSport HSport Hbrido en su planta de Ramos Arizpe,brido en su planta de Ramos Arizpe,Coahuila. En Toluca se fabricaCoahuila. En Toluca se fabrica un motor deun motor de

tercera generacitercera generaci n para unidades hn para unidades h bridas.bridas.

FordFord Motor realiza el ensamble delMotor realiza el ensamble del MercuryMercuryMilMilnn y ely el FusionFusion en versien versi n hn hbridabrida en suen su

planta de Hermosillo.planta de Hermosillo.

VehizeroVehizero , empresa mexicana, tiene una planta, empresa mexicana, tiene una plantade autos hde autos h bridos en Aguascalientes.bridos en Aguascalientes.

ElEl CivicCivichhbrido de Honda es elbrido de Honda es el nico hnico hbridobridode uso domde uso dom stico que se comercializastico que se comercializaactualmente en el paactualmente en el pa s (vendiendo 466 en els (vendiendo 466 en el

2006 y 465 en el 2007).2006 y 465 en el 2007).

d dN d i i d CO ll


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Normas de emisiones de CONormas de emisiones de CO 22 que laque laUniUnin Europea tiene previstasn Europea tiene previstas

Se tiene como objetivo para el 2015 reducir las emisionespromedio de CO2 de los automviles nuevos a 130 g/km130 g/km.

El objetivo es un promedio para todos los vehculosvendidos, no un limite fijo que no podr exceder unautomvil.

Los objetivos varan segn el fabricante, ya que lasemisiones estn en funcin del peso del automvil.

La multa que los fabricantes tendrn que pagar va a ser de5 euros por el primer gramo de CO2 que supere el objetivo,15 euros por el segundo gramo, 25 euros por el tercero y95 euros por el cuarto gramo y los siguientes.

El lmite de emisiones de CO2 para los coches nuevos en2020 ser de 95 gramos por kilmetro.


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Uso de la bater Uso de la bater a de litio por tipoa de litio por tipo

Fuente: Tru Group


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Ejemplos de nuevasEjemplos de nuevastecnologtecnolog as amigablesas amigables

con el ambientecon el ambiente


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Su bater Su bater a dea de ionion --litiolitio pueden ser recargada alpueden ser recargada al80% de su capacidad en media hora con los80% de su capacidad en media hora con lossistemas de carga r sistemas de carga r pida; en conexipida; en conexi nndomestica tarda 8 horas.domestica tarda 8 horas.

Estar Estar disponible comercialmente en Europa,disponible comercialmente en Europa,

Estados Unidos y JapEstados Unidos y Jap n a finales de 2010.n a finales de 2010.

Nissan Leaf


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ToyotaToyota iQiQ Se exhibiSe exhibi por primera vez como prototipo en el Salpor primera vez como prototipo en el Sal n deln delAutomAutom vil de Frankfurt de 2007.vil de Frankfurt de 2007.

La versiLa versi n de produccin de producci n se presentn se present en el Salen el Sal n deln delAutomAutom vil de Ginebra de 2008.vil de Ginebra de 2008.

Su concepto se desarrollSu concepto se desarroll para bajo consumo depara bajo consumo decombustible.combustible.

Consumo de 4.9 litros de gasolina por cada 100 km.Consumo de 4.9 litros de gasolina por cada 100 km.

Las emisiones de CO2 son de 99 g/km.Las emisiones de CO2 son de 99 g/km.Alcanza una velocidad de 150Alcanza una velocidad de 150 kmkm /h./h.Su precio va desde los 12,500 euros.Su precio va desde los 12,500 euros.Se puso a la venta en JapSe puso a la venta en Jap n en octubre de 2008 y enn en octubre de 2008 y enEuropa en enero de 2009.Europa en enero de 2009.


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MichelinMichelin Active Wheel Active Wheel

En el neumtico van montados dos motores elctricos.

Un motor es el encargado de la traccin y el otrofunciona como suspensin activa y se ocupa de laestabilidad, confort y amortiguacin.

Pueden ser instalados para ofrecer traccin trasera,delantera o total.

Har que los vehculos sean ms ligeros y simplificar la

transmisin de movimiento.

El Venturi Volage y el Opel Heuliez Will ya emplean elMichelin Active Wheel.


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MichelinMichelin Active Wheel Active Wheel


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PivoPivo 22 Nissan (Prototipo) Fue presentado en el Tokio MotorShow 2007

Es totalmente elctrico

Funciona gracias a bateras de in litio

El habitculo puede girar 360


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Cada rueda tiene su propio motor

Las ruedas pueden girar 90

Cuenta con un robot que funcionacomo asistente


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TRANSPORTETRANSPORTE

TERRESTRE EN MTERRESTRE EN MXICOXICO

E IMPACTOS EN ELE IMPACTOS EN ELMEDIO AMBIENTEMEDIO AMBIENTE


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EvoluciEvolucin de la carga domn de la carga dom stica porstica por

modo de transporte (tonmodo de transporte (ton --kmkm))

TCMA = 3.2%

TCMA =3.5%

20.1% del trfico domstico

71% del trfico domstico

Fuente: Manual estadstico del sector transporte 2006, IMT


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70%

21%

9%

CARRETERO

FERROVIARIO

Prospectiva de la carga domProspectiva de la carga dom sticastica

en 2030 (tonen 2030 (ton--kmkm))

425 000 millones de ton-km128 000 millonesde ton-km

Fuente: Proyecciones con base en datos del Manual estadstico del sector transporte 2006, IMT

55 000 millones de ton-km

E l iE l i d l d hd l d h ll


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0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

M i l e s

d e v e

h c u

l o s

AUTOMOVILES CAMIONES DE CARGA AUTOBUSES PARA PASAJEROS

AUTOMVILES

CAMIONES

AUTOBUSES

EvoluciEvolucin del parque de vehn del parque de veh culosculosautomotoresautomotores

TCMA = 5.6

TCMA = 12.1

TCMA = 6.1

Fuente: Manual estadstico del sector transporte 2006, IMT

P i d l hi lP ti d l hi l


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Prospectiva del parque vehicular enProspectiva del parque vehicular en20302030

62%

7%

31%

AUTOMOVILES AUTOBUSES PARA PASAJEROSCAMIONES DE CARGA

6 millones

31 millones61 millones

Fuente: Proyecciones con base en datos del Manual estadstico del sector transporte 2006, IMT


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ALGUNAS SOLUCIONES URGENTES ALGUNAS SOLUCIONES URGENTESTransporte urbano masivo de pasajerosTransporte urbano masivo de pasajeros

MetroMetroMetrobMetrob ssCamiones elCamiones el ctricos de altactricos de alta

capacidad (trolebcapacidad (troleb s)s)Trenes suburbanos de baja a medianaTrenes suburbanos de baja a mediana

velocidad con vvelocidad con v a confinadaa confinadaTrenes de mediana y alta velocidadTrenes de mediana y alta velocidad

interurbanos con vinterurbanos con v a confinadaa confinada


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Es el de mayor eficiencia energtica

por pasajero.Se debe privilegiar la energa elctricasobre la de combustibles.Da el mejor ndice de utilizacin de lainfraestructura(pasajero/vehculo-

km).Da el menor consumo total de horas-hombre en el sistema de transporte.

EL TRANSPORTE MASIVO DE

PASAJEROS


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Da el menor impacto ambiental por

pasajero.Da el menor costo total porpasajero/km.Posibilita un desarrollo territorial msordenado, y sirve para estructurar y

organizar las actividades productivas.Da mayores ndices de seguridad.Libera espacio para el transporteindividualizado.

EL TRANSPORTE MASIVO DE

PASAJEROS


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S i t u a c i n a c t u a

l

i

A u t o t r a n s p o r t e

FerrocarrilT

Alternativa posible:

j

Multimodalismo

Transporte multimodal

C g di id d dCarga promedio por unidad de


39/52

Camion articulado

Tren unitario0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

18

1440

T

o n e

l a d a s

Carga promedio por unidad deCarga promedio por unidad detransportetransporte

Infraestructura y transporte


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Infraestructura y transportemultimodal

Antecedente:

En junio de 2004 sefirm el AcuerdoNacional de Transporte

Multimodal, con 22participantes, pblicosy privados, con el finde desarrollar cadenaslogsticas.

C t i 13 ig


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Concentracin en 13 pares origen-destino con el 56% de la carga potencial,

20300.15

0.05

0.05

0.04

0.04

0.04

0.03

0.03

0.03

0.02

0.02

0.020.02

MEXICO - MONTERREY

GUADALAJARA - MONTERREYMEXICO - VERACRUZ

GUADALAJARA - MEXICO

MONTERREY - SAN LUIS POTOSI

MAZATLAN - NOGALES

GUAYMAS - NOGALES

MONTERREY - TOLUCA

MONTERREY - QUERETARO

MONTERREY - TORREON

GUAYMAS - TIJUANA

GUADALAJARA - MEXICALI

MONTERREY - PUEBLA

Fuente: IMT, Coordinacin de Integracin del Transporte.

Beneficios del uso del ferrocarril en


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0

20

4060

80

100

Ferrocarril

Camin articulado

t o n - k m

/ l

Rendimiento de combustible en toneladas-kilmetro por litro

Fuente: Emission Control Lab, Environmental Protection Agency U.S.A.

Beneficios del uso del ferrocarril enel multimodalismo

3.41



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Consumo de combustible para atenderdemanda potencial en 2030 (34 mil millones detonkm)


71%



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Comparacin de emisiones por toneladamovida

Fuente: Emission Control Lab, Environmental Protection Agency U.S.A.




45/52

Emisiones contaminantes por atender demanda potencial en 2030

Reducciones en %

27%66%

82%



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Ruido ocasionado por elRuido ocasionado por eltransporte automotor transporte automotor

El ruido es un factor muy importante que se hacatalogado como un contaminante ambiental

que afecta a la salud de las personas, y se hareconocido que es un problema grave en todo elmundo.

En Mxico no se cuenta con una normatividad

que regule los niveles de ruido del transporte encarreteras.

Relaci n de los niveles de ruido versus el


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TDPA(Pesado) 2005

L e q

2 0 0 5

1400012000100008000600040002000

90

88

86

84

82

80

78

76

Leq(total)2005=75.6433+.0008861 TDPA(Pesado)2005; R=0.99

Leq(50)2005=74.6842+0.0009426 TDPA(Pesado)2005; R=0.99

Leq(10)2005=79.1448+0.0006910 TDPA(pesado)2005; R=0.97Leq(h)2005=76.9620+.0007640 TDPA(pesado)2005; R=0.99

Relaci n de los niveles de ruido versus elTDPA de tr nsito pesado en 2005, en

Quer taro (publicacin del IMT)


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La propuesta de norma que hahecho el IMT para esto, en elDocumento Tcnico No 30 de

2003, es de limitar inicialmente elnivel a 75dB, con una reduccin

paulatina de 1dB cada ao,durante diez aos, para llegar alos 65dB que propone la OCDEpara horario diurno, en tramosque cruzan zonas habitacionales


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REFLEXIREFLEXIN FINALN FINALLa formulacin de una estrategia deadaptacin y mitigacin al cambioclimtico en Mxico, debe reconocer lanecesidad de utilizar diversos instrumentosen forma continua y con visin de largoplazo.

Entre ellos, resulta indispensable construir

una estructura de precios congruente conun desarrollo sustentable.

Esto es los precios de ciertos


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Esto es, los precios de ciertosbienes deben reflejaradecuadamente la presencia de

las externalidades negativas queproduce su consumo, y son

instrumentos para controlar eldesperdicio y el consumo

excesivo, mejorar la gestin delos recursos, y apoyar la

innovacin y transferencia detecnologas asociadas.

En consecuencia resulta


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En consecuencia, resultafundamental atender, con visinde largo plazo, el papel de los

precios de algunos de los bienes,tales como la energa, las

gasolinas y el agua, y de losservicios pblicos, como los

transportes, considerando, desdeluego, las implicaciones de las

crisis, como la actual, en losdistintos sectores de la sociedad.


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Muchas graciasMuchas gracias

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