Producto No 2: Guía nacional para la elaboración de ... · Inventarios de Gases de Efecto ......
113
1 Producto No 2: Guía nacional para la elaboración de Inventarios de Gases de Efecto Invernadero a nivel de ciudades intermedias y aglomeraciones urbanas. Bogotá, enero 26 de 2017
Transcript of Producto No 2: Guía nacional para la elaboración de ... · Inventarios de Gases de Efecto ......
1
Producto No 2: Guía nacional
para la elaboración de
Inventarios de Gases de Efecto
Invernadero a nivel de ciudades
intermedias y aglomeraciones
urbanas.
Bogotá, enero 26 de 2017
2
Contenido
Resumen ................................................................................................................................................... 0
Introducción ............................................................................................................................................. 1
1. Conceptos Generales ................................................................................................................... 9
2. Metodología General .................................................................................................................. 12
2.1. Diagrama del proceso general del inventario. .............................................................. 12
2.2. Planeación de la elaboración de un inventario GEI ..................................................... 13
2.3. Definición de los límites del inventario ............................................................................. 14
2.3.1. Límite geográfico ............................................................................................................. 14
2.3.2. Periodo de tiempo, año base y frecuencia. .............................................................. 15
2.3.3. Fuentes de emisión de GEI ............................................................................................. 16
2.3.4. Gases de efecto invernadero (GEI) ............................................................................. 17
2.3.5. Clasificación de emisiones por alcance ..................................................................... 17
2.4. Metodología de cálculo ..................................................................................................... 19
2.4.1. Fuentes de los datos de actividad ............................................................................... 20
2.4.2. Factores de emisión ......................................................................................................... 22
2.5. Reporte de emisiones .......................................................................................................... 22
2.5.1. Conversión de datos en unidades estándar y CO2 equivalente ........................... 22
2.5.2. Formato de reporte ......................................................................................................... 24
2.5.3. Control y aseguramiento de calidad................................................................................. 26
2.5.4. Socialización de resultados .................................................................................................. 26
3. Metodología sector energía estacionaria .............................................................................. 27
3.1. Fuentes de emisión y GEI .................................................................................................... 27
3.2. Alcances a considerar en cada fuente de emisión ..................................................... 32
3.3. Métodos y ecuaciones de cálculo ................................................................................... 32
3.3.1. Emisiones por combustión: ......................................................................................... 32
3.3.2. Emisiones fugitivas ........................................................................................................ 33
3.4. Datos de actividad. .............................................................................................................. 34
3.5. Factores de emisión y otros parámetros requeridos para el cálculo ........................ 36
4. Metodología Transporte .............................................................................................................. 38
4.1. Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario. ...................................................... 38
4.2. Alcances a considerar en cada fuente de emisión. .................................................... 41
4.3. Métodos y ecuaciones de cálculo. .................................................................................. 44
4.3.1. Transporte por carretera ............................................................................................. 44
4.3.2. Otros: Ferrocarril, Transporte fluvial y marítimo, aviación, todo terreno ........... 46
3
4.4. Datos de actividad. .............................................................................................................. 47
4.5. Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo. ........................................... 48
5. Metodología Residuos ................................................................................................................. 50
5.1 Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario ....................................................... 50
5.2 Alcances a considerar en cada fuente de emisión ..................................................... 51
5.3 Métodos y ecuaciones de cálculo ................................................................................... 52
5.3.1 Disposición de residuos sólidos .................................................................................. 52
5.3.2 Tratamiento biológico de residuos sólidos .............................................................. 55
5.3.3 Incineración y quema abierta de residuos............................................................. 56
5.3.4 Tratamiento y eliminación de aguas residuales .................................................... 57
5.4 Datos de actividad. .............................................................................................................. 60
5.5 Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo. ........................................... 61
6. Metodología Procesos Industriales y Uso de Productos ........................................................ 63
6.1 Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario. ...................................................... 63
6.2 Alcances a considerar en cada fuente de emisión. .................................................... 67
6.3 Métodos y ecuaciones de cálculo. .................................................................................. 67
6.3.1. Industria de los minerales............................................................................................ 67
6.3.2. Industria química. ......................................................................................................... 69
6.3.3. Industria de los metales............................................................................................... 71
6.3.4. Uso de productos no energéticos de combustibles y de solventes. ................. 73
6.3.5. Uso de productos sustitutos de las sustancias que agotan la capa de ozono.
73
6.4 Datos de actividad. .............................................................................................................. 76
6.5 Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo. ........................................... 77
7 Metodología Agricultura, Silvicultura y Uso de Productos.................................................... 80
7.1 Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario. ...................................................... 80
7.2 Alcances a considerar en cada fuente de emisión. .................................................... 84
7.3 Métodos y ecuaciones de cálculo. .................................................................................. 84
7.3.1 Ganadería ..................................................................................................................... 84
7.3.2 Tierras .............................................................................................................................. 87
7.4.3 Fuentes agregadas y emisiones de no CO2 provenientes de la tierra ..................... 95
7.4 Datos de actividad. ............................................................................................................ 101
7.5 Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo. ......................................... 102
8. Bibliografía ........................................................................................................................................ 105
4
Lista de tablas
Tabla 2.1. Sectores y subsectores de emisiones de GEI de la ciudad ....................................... 16
Tabla 2.2. GEI a contemplar en los inventarios GEI ........................................................................ 17
Tabla 2.3. Definición de alcances para el inventario de las ciudades ...................................... 18
Tabla 2.4. Principios de recolección de datos. ............................................................................... 21
Tabla 2.5. Potenciales de calentamiento global-GPC. ................................................................ 23
Tabla 2.6. Formato de reporte y codificación. ............................................................................... 24
Tabla 3.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector energía estacionaria – quema de
combustibles .......................................................................................................................................... 27
Tabla 3.2. Fuentes de emisión o subgrupos del sector energía estacionaria – emisiones
fugitivas ................................................................................................................................................... 31
Tabla 3.3. Datos de actividad para el sector energía estacionaria .......................................... 34
Tabla 3.4. Factores de emisión y otros parámetros para el sector energía estacionaria –
quema de combustibles. .................................................................................................................... 37
Tabla 3.5. Factores de emisión y otros parámetros para el sector energía estacionaria –
emisiones fugitivas. ............................................................................................................................... 37
Tabla 4.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector transporte. ............................................. 40
Tabla 4.2. Alcances sector transporte .............................................................................................. 42
Tabla 4.4. Datos de actividad para el sector transporte .............................................................. 47
Tabla 4.5. Factores de emisión para el sector transporte. ............................................................ 49
Tabla 5.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector residuos. ................................................. 50
Tabla 5.3. Datos de actividad para el sector residuos .................................................................. 60
Tabla 5.4. Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo para el sector residuos 62
Tabla 6.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector residuos. ................................................. 65
Tabla 6.3. Datos de actividad para el sector IPPU ......................................................................... 76
Tabla 6.4. Factores de emisión y otros parámetros para el sector IPPU .................................... 77
Tabla 7.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector AFOLU. .................................................... 81
Tabla 7.3. Representación coherente de las tierras ...................................................................... 88
Tabla 7.4. Datos de actividad para el sector AFOLU. ................................................................. 101
Tabla 7.5. Factores de emisión y otros parámetros para el sector AFOLU. ............................. 102
Lista de Ecuaciones
Ecuación 2-1. Metodología general para el cálculo de las emisiones de GEI ........................ 20
Ecuación 3-1. Emisiones de GEI procedentes de la combustión estacionaria ........................ 33
Ecuación 3-2. Total de emisiones por combustión estacionaria ................................................. 33
Ecuación 3-3. Emisiones fugitivas de CH4 por minería de carbón .............................................. 33
Ecuación 3-4. Emisiones fugitivas de GEI por petróleo y gas. ...................................................... 34
Ecuación 3-5. Total emisiones fugitivas de GEI por petróleo y gas. ............................................ 34
Ecuación 4.1. Emisiones de GEI por transporte terrestre. .............................................................. 46
Ecuación 5-1. Compromiso de metano estimado para residuos sólidos enviados a un
relleno ...................................................................................................................................................... 53
Ecuación 5-2. Modelo FOD para emisiones de CH4 por residuos sólidos dispuestos en tierra.
.................................................................................................................................................................. 54
Ecuación 5-3. Potencial de generación de metano, .................................................................. 54
Ecuación 5-4 Carbono orgánico degradable (DOC) .................................................................. 55
Ecuación 5-5. Emisiones de CH4 por tratamiento biológico de residuos sólidos...................... 55
Ecuación 5-6. Emisiones de N2O por tratamiento biológico de residuos sólidos. .................... 55
5
Ecuación 5-7. Emisiones de CO2 por incineración y quema de residuos. ................................. 56
Ecuación 5-8. Emisiones de CH4 por incineración y quema de residuos. ................................. 56
Ecuación 5-9. Emisiones de N2O por incineración y quema de residuos. ................................. 57
Ecuación 5-10. Emisiones de CH4 por tratamiento de aguas residuales domésticas. ............ 58
Ecuación 5-11. Factores de emisión para el tratamiento de aguas residuales domésticas. 58
Ecuación 5-12. Emisiones de N2O por tratamiento de aguas residuales domésticas. ........... 58
Ecuación 5-13. Emisiones totales de CH4 procedentes de las aguas residuales industriales.
.................................................................................................................................................................. 59
Ecuación 5-14. Factor de emisión de CH4 procedentes de las aguas residuales industriales.
.................................................................................................................................................................. 59
Ecuación 5-15. Materia orgánica degradable en las aguas residuales industriales. ............. 60
Ecuación 6-1. Emisiones de CO2 por producción de clínker ....................................................... 68
Ecuación 6-2. Emisiones basadas en los datos de producción nacional de cal, por tipos .. 68
Ecuación 6-3. Emisiones basadas en el proceso de fabricación del vidrio .............................. 69
Ecuación 6-4. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de amoníaco .................... 69
Ecuación 6-5. Emisiones de N2O de la producción de ácido nítrico ......................................... 70
Ecuación 6-6. Emisiones de N2O de la producción de caprolactama ..................................... 70
Ecuación 6-7. Cálculo de la emisión de CO2 .................................................................................. 70
Ecuación 6-8. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de hierro y acero ............. 71
Ecuación 6-9. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de arrabio no procesado
en acero ................................................................................................................................................. 71
Ecuación 6-10. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de hierro reducido
directo ..................................................................................................................................................... 71
Ecuación 6-11. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de sinterizado ................. 71
Ecuación 6-12. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de pellets ......................... 71
Ecuación 6-13. Emisiones de CH4 provenientes de la producción de sinterizado .................. 72
Ecuación 6-14. Emisiones de CH4 provenientes de la producción de arrabio en los altos
hornos ...................................................................................................................................................... 72
Ecuación 6-15. Emisiones de CH4 provenientes de la producción de hierro reducido directo
.................................................................................................................................................................. 72
Ecuación 6-16. Emisiones de CO2 para la producción de ferroaleaciones. ............................ 72
Ecuación 6-17. Emisiones CO2 por uso de lubricantes .................................................................. 73
Ecuación 6-18. Emisiones GEI por uso de ceras .............................................................................. 73
Ecuación 6-19. Cálculo de las emisiones de una sustancia química de una aplicación con
bancos .................................................................................................................................................... 74
Ecuación 6-20. Dependencia temporal de las emisiones provenientes de los equipos de
protección contra incendios .............................................................................................................. 75
Ecuación 6-21. Evaluación de las fuentes de emisiones rápidas desde otras aplicaciones 75
Ecuación 7-1. Emisiones de CH4 por fermentación entérica. ...................................................... 85
Ecuación 7-2. Emisiones de CH4 de la gestión del estiércol ......................................................... 86
Ecuación 7-3. Emisiones directas de N2O de la gestión del estiércol ......................................... 87
Ecuación 7-4. Variación anual de las reservas de carbono de la biomasa ............................ 90
Ecuación 7-5. Aumento anual de las reservas de carbono de la biomasa debido al
crecimiento de la biomasa ................................................................................................................. 90
Ecuación 7-6. Crecimiento medio anual de la biomasa por encima y por debajo del suelo
.................................................................................................................................................................. 91
Ecuación 7-7. Disminución anual de las reservas de carbono debido a la pérdida de
biomasa .................................................................................................................................................. 91
Ecuación 7-8. Pérdida anual de carbono debida a las extracciones de biomasa ............... 91
6
Ecuación 7-9. Pérdida anual de carbono debida a las extracciones de biomasa ............... 91
Ecuación 7-10. Pérdida anual de carbono debida a perturbaciones ...................................... 91
Ecuación 7-11. Cambio anual en las existencias de carbono de la biomasa en tierras que
convierten a otra categoría de la tierra .......................................................................................... 92
Ecuación 7-12. Cambio inicial en las existencias de carbono en biomasa en tierras
convertidas en otra categoría ........................................................................................................... 92
Ecuación 7-13. Pérdida anual de carbono en suelos orgánicos drenados ............................. 94
Ecuación 7-14. Cambio anual de las existencias de carbono en suelos minerales ............... 94
Ecuación 7-15. Emisiones por quema de biomasa ........................................................................ 95
Ecuación 7-16. Emisiones por aplicación de cal. ........................................................................... 96
Ecuación 7-17. Emisiones por aplicación de urea. ........................................................................ 96
Ecuación 7-18. Emisiones directas de N2O por suelos gestionados. ........................................... 96
Ecuación 7-19. Emisiones por entradas N2O - N en suelos manejadas. .................................... 96
Ecuación 7-20. Emisiones por entradas N2O - N por suelos orgánicos gestionados. .............. 97
Ecuación 7-21. Emisiones directas anuales de 𝐍𝟐𝐎–𝐍 de aportes de orina y estiércol a
tierras de pastoreo. ............................................................................................................................... 97
Ecuación 7-22. Cantidad total anual de fertilizante de N orgánico aplicada a los suelos,
excepto el de animales en pastoreo ............................................................................................... 97
Ecuación 7-23. Cantidad anual de N de estiércol animal aplicada a los suelos. .................. 98
Ecuación 7-24 Cantidad anual de N de la orina y el estiércol depositada en pasturas,
prados y praderas por animales de pastoreo. ............................................................................... 98
Ecuación 7-25. Nitrógeno de residuos agrícolas y renovación de forraje/pasturas. .............. 98
Ecuación 7-26. Rendimiento de materia seca cosechada para el cultivo. ............................ 99
Ecuación 7-27. Cantidad neta anual de N mineralizado en suelos minerales debido a la
perdida de carbono del suelo por cambios en el uso o la gestión de la tierra. ..................... 99
Ecuación 7-28. Cantidad anual de N2O–N producida por deposición atmosférica de N
volatilizado de suelos gestionados. ................................................................................................... 99
Ecuación 7-29. Cantidad anual de N2O–N producida por lixiviación y escurrimiento de
agregados de N a suelos gestionados ........................................................................................... 100
Ecuación 7-30. Emisiones anuales de metano producidas por el cultivo del arroz .............. 100
0
Resumen
En la actualidad, las ciudades concentran la mayor parte de las actividades económicas y
las mayores concentraciones de la población, por lo cual son responsables de gran parte de
las emisiones de gases efecto invernadero (GEI) que se emiten a la atmosfera. SEPE et al
(2012), plantea que el 75% del consumo de energía a nivel mundial está relacionado
directamente con las actividades urbanas, entre las cuales se reconoce principalmente la
contribución de GEI asociado al transporte, los residuos y la construcción. Se prevé que las
acciones que realicen las ciudades para enfrentar al cambio climático en un futuro será de
vital importancia, ya que se estima en las ciudades se incrementará de un 50% a un 70% la
concentración de la población mundial para el año 2050 (Onu-Habitat, 2010).
Lo anterior, plantea como una necesidad indispensable para cumplir con los objetivos de
lucha contra el cambio climático que las ciudades desarrollen y apliquen medidas que
contribuyan a la mitigación de los GEI. La apropiada definición de un Plan de Acción frente
al Cambio Climático depende inicialmente, de la elaboración de un diagnóstico adecuado
y el establecimiento de una línea base que permita tanto la cuantificación de las emisiones
de GEI, como el monitoreo del éxito o fracaso de las medidas de mitigación definidas en el
plan. Los inventarios de GEI son la herramienta más útil para dar este primer paso, permitiendo
identificar y desarrollar dichas medidas.
Por lo anterior, el proyecto de asistencia técnica al Programa de Ciudades y Cambio
Climático suscrito entre ONU-Hábitat Colombia y el MADS, identificó como una necesidad el
desarrollo de una guía metodológica para la elaboración de inventarios GEI a nivel de
ciudades; la cual se espera, se convierta en una importante herramienta que permita a futuro
que las ciudades puedan contribuir con las metas de reducciones de emisiones GEI del país
y, abordar de forma adecuada sus propios interrogantes en materia de cambio climático.
El presente documento, titulado “Guía nacional para la elaboración de Inventarios de Gases
de Efecto Invernadero a nivel de ciudades intermedias y aglomeraciones urbanas”, es una
herramienta metodológica que le permitirá a las ciudades cuantificar adecuadamente las
emisiones de los GEI, con el objetivo que estas puedan priorizar las acciones de mitigación en
los sectores contribuyan en mayor medida al cambio climático.
El documento cuenta inicialmente con una introducción y un contexto, en los cuales se
describen los hechos históricos que han permitido la implementación y desarrollo técnico de
los inventarios de GEI en las ciudades. Adicionalmente, se exponen algunos ejemplos
relevantes a nivel mundial y nacional de ciudades que ya realizaron sus inventarios GEI,
haciendo énfasis en cómo estos han contribuido al desarrollo de medidas de mitigación y
adaptación.
Posteriormente, la guía desarrolla el componente técnico en 7 capítulos. El primero,
conceptos generales, da una aproximación a las definiciones de los conceptos claves para
el entendimiento de la metodología. El segundo capítulo, metodología general, desarrolla los
1
elementos generales que la ciudad debe tener en cuenta para poder realizar un inventario
de GEI, como la adecuada definición de los límites (geográficos, temporales, alcances por
tipo de emisión) y la estructura general del cálculo. Este capítulo también permitirá a las
ciudades dimensionar los retos que propone la elaboración de un inventario de GEI, como
por ejemplo, la conformación de un adecuado equipo técnico que pueda abordar cada
una los temas tratados.
Del capítulo 3 al 7 se desarrollan los lineamientos específicos para poder realizar los cálculos
de las cinco grandes categorías de fuentes de emisión de las cuales está compuesto un
inventario de GEI; Energía; Transporte; Residuos; Procesos industriales (IPPU por sus siglas en
inglés) y; Agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (AFOLU por sus siglas en inglés). En
cada capítulo se resalta las fuentes de emisión, los GEI a cuantificar, los alcances a
considerar, el reporte de las emisiones y, los métodos y ecuaciones de cálculo particulares
para cada categoría.
Es importante resaltar que la “Guía nacional para la elaboración de Inventarios de Gases de
Efecto Invernadero a nivel de ciudades intermedias y aglomeraciones urbanas”, se basa en
el esquema metodológico propuesto por el “Global Protocol for Community-Scale
Greenhouse Gas Emission Inventories” (en adelante GPC), en las “Directrices del IPCC de 2006
para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero” (en adelante IPCC 2006) y la
“Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas y la gestión de la incertidumbre en los
inventarios nacionales de gases de efecto invernadero”. Adicionalmente tiene en cuenta las
descripciones y propuestas metodológicas (adaptación de las guías IPCC para Colombia)
incluidas en el “Inventario nacional y departamental de Gases Efecto Invernadero –
Colombia. Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático” (IDEAM, PNUD, MADS,
DNP, CANCILLERÍA. 2016).
Lo anterior, permitirá que las emisiones cuantificadas por las ciudades a partir de esta guía,
puedan ser comparables con los inventarios nacionales de GEI desarrollados por el IDEAM y
los inventarios desarrollados por diferentes ciudades del mundo, cumpliendo con los
estándares de calidad determinados por la Convención Marco de las Naciones Unidas de
Cambio Climático (CMNUCC). Esta comparabilidad, es de vital importancia, ya que las
medidas definidas a partir de la elaboración de los inventarios de GEI realizados con estas
guías, permitirán a las ciudades integrar sus Planes de Acción frente al Cambio Climático de
manera adecuada a los compromisos nacionales de reducción de emisiones suscritos ante la
CMNUCC (http://cambioclimatico.minambiente.gov.co/images/iNDC_espanol.pdf).
Elaborar un inventario de GEI es un trabajo colectivo y participativo, el cual se convierte en el
paso inicial para que las ciudades puedan obtener un diagnóstico adecuado que permita la
definición de un Plan de Acción frente al Cambio Climático. Por lo anterior, esperamos que el
presente documento se convierta para las ciudades intermedias y/o áreas metropolitanas de
Colombia, en una herramienta practica que les permita desarrollar sus propios inventarios de
gases efecto invernadero (GEI).
1
Introducción
En el siglo XIX los científicos vislumbraron y posteriormente reconocieron que el
planeta tierra había tenido unos cambios en su paleo clima, cambios que habían
producido un efecto invernadero natural. Posteriormente, para el siglo XX entre los
períodos de 1950 y 1980 las investigaciones hechas por la comunidad científica
determinaron que las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera
estaban aumentando rápidamente, así mismo ratificaron que el planeta tierra en
su pasado remoto de forma natural había pasado por cambios bruscos en su
clima.
En 1988 la comunidad internacional estableció que el aumento de dióxido de
carbono en la atmosfera podría tener consecuencias en el clima terrestre, así se
crea el Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC por sus siglas
en inglés) por iniciativa de la Organización Meteorológica Mundial y el Programa
de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). En 1990 a través de
una investigación realizada por casi 400 científicos se certifica que el
calentamiento atmosférico de la tierra existe y se deben tomar medidas para
prevenirlo. De este modo el IPCC arroja unas conclusiones que finalizan en la
invitación a que los gobiernos negocien, aprueben y firmen un acuerdo para
evitar el calentamiento atmosférico global; dicho acuerdo denominado
“Convención Marco de las Naciones Unidas Sobre el Cambio Climático -
CMNUCC” se avala en 1992 en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el
Medio Ambiente y el Desarrollo celebrada en Río de Janeiro (más conocida
como “Cumbre de la Tierra de Río”).
La CMNUCC tiene como objetivo “la estabilización de las concentraciones de
gases de efecto invernadero en la atmósfera a un nivel que impida interferencias
antropógenas peligrosas en el sistema climático”. Este tratado entró en vigor en
1994 y actualmente son aproximadamente 195 los países de todo el mundo que
se han adherido y buscan contribuir con el objetivo de la Convención,
emprendiendo diferentes acciones encaminadas a la reducción de emisiones GEI
y gestión de los sumideros de CO2; acciones impulsadas desde diferentes ámbitos
como lo son lo son el estado, el sector privado, la academia y desde diferentes
escalas como lo local, regional y nacional.
Las ciudades emergen como centro en gran parte del discurso económico, social
y ambiental del siglo 21, siendo responsables de la mayor parte de las emisiones
de gases efecto invernadero del mundo (IBRAHIM et al., 2012). Por eso, la
importancia de incluir de forma cada vez mayor estas cuestiones en las políticas
de desarrollo de las ciudades, principalmente en países en vías de desarrollo,
reconociendo el valor e importancia de elaborar inventarios de GEI y establecer
metas de reducción de las emisiones, como parte de su compromiso con las
2
cuestiones climáticas. (SIPPEL, 2011; CARLONI, 2012). Lo anterior se encuentra en
concordancia con el “International Council for Local Environmental Initiatives
(ICLEI)” firmado en la ciudad de Copenhagen (2010), en el cual más de 2000
ciudades alrededor del mundo adoptaron el propósito de establecer e
implementar sus metas de reducción de emisiones.
En la declaración de Quito sobre ciudades y asentamientos humanos sostenibles
para todos, la nueva agenda urbana de la cumbre hábitat III, expresa en el literal
g de “nuestro ideal en común”, que las ciudades deben o están fomentando
políticas de mitigación y adaptación al cambio climático (HABITAT3 2016). Para
dar cumplimiento a este hito, el programa Cities for Climate Protection, liderada
por el ICLEI, identificó la elaboración de inventarios de emisión como el primer
paso para identificar las reducciones de las emisiones de GEI y como principal
herramienta para adaptar a las ciudades. El anterior programa se ha convertido
en un incentivo para algunas ciudades para iniciar sus propios inventarios GEI.
Los inventarios locales de GEI tienen como principal ventaja permitir una visión
general de emisiones producidas por las diferentes actividades realizadas en las
ciudades (CARNEVALE, GABUSI et al., 2006; JAIN e KHARE, 2008; KIMMEL e KAASIK,
2003; WANG, MAUZERALL et al., 2005 apud CARLONI, 2012) y su propósito final es
ayudar a formar políticas de mitigación o reducción de emisiones de GEI.
El IPCC, desarrolló unas directrices metodológicas para la elaboración de
inventarios nacionales de emisiones de GEI, las cuales deben ser aplicadas por
todos los países que hacen parte de la CMNUCC para reportar sus emisiones con
cierta periodicidad. Las metodologías del IPCC fueron implementadas en un
primer momento para generar los reportes de inventarios de ciudades, pero estas
en ocasiones no respondían inquietudes puntuales sobre sitios a pequeña escala
o donde las emisiones de GEI tenían particularidades propias, como por ejemplo
la definición de las fronteras de los sectores que deben ser incluidos en dichos
inventarios.
Por lo tanto, posterior a las directrices del IPCC surgieron otras herramientas para
estimar y tratar las emisiones de GEI, como lo es El Protocolo de Gases de Efecto
Invernadero (GHG Protocol). El GHG Protocol es una herramienta para que
gobiernos y sectores empresariales entiendan, calculen y administren las
emisiones de GEI con el fin de crear organizaciones, propuestas y programas para
combatir, mitigar y reducir los GEI que generan el cambio climático actual.
El World Resources Institute (WRI) en asocio con el Consejo Mundial de Empresas
para el Desarrollo Sostenible (WBCSD por sus siglas en inglés) ha trabajado
alrededor del mundo con entes gubernamentales, empresas públicas y privadas,
ONG y corporaciones ambientales, posicionando el GHG Protocola nivel mundial
como uno de los sistemas más efectivos y recomendables para la medición de los
3
GEI. Este sistema se ha convertido en uno de los más usados por empresas y
gobiernos comprometidos a desarrollar planes con el objeto de combatir el
cambio climático.
No obstante, las ciudades tienen particularidades únicas en la medición e
identificación de GEI, por lo que a partir del GHG protocol se desarrolla un
protocolo a menor escala: el Protocolo Mundial para los inventarios a escala
Comunitaria de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GPC por sus siglas en
inglés).
Al hacer parte integral del GHG Protocol, el GPC busca básicamente lo mismo
pero a una escala territorial menor y con características que solo las ciudades
poseen: brindar a las ciudades estándares e instrumentos para medir las emisiones
de GEI que estos territorios producen para así elaborar planes de mitigación y
reducción de emisiones. Como objetivos secundarios el GPC elabora y generaliza
inventarios de GEI conformes a las normas internacionales, permite la agregación
horizontal y la integración vertical de GEI de las ciudades y da pruebas confiables
de los desarrollos de GEI para el financiamiento del carbono
(http://www.iclei.org/).
El GPC es un estándar elaborado por una sociedad entre el Instituto de Recursos
Mundiales, C40 Grupo de Ciudades dirección del clima y el Consejo Internacional
para las Iniciativas Ambientales Locales (ICLEI). Dicho estándar lanzó su prueba
piloto en 35 ciudades de todo el mundo en el año 2012; siendo Beijing, Sao Paulo,
Londres, Dar es Salaam, Nueva Delhi y Yakarta los sitios más interesados en
implementar esta nueva propuesta. Los resultados favorables de este inventario
hicieron que posteriormente varias ciudades a nivel mundial lo implementaran.
Desde entonces el GPC ha sustituido a todos los proyectos anteriores para la
medición de GEI en las ciudades, más precisamente a Internacional de Gobierno
Local gases de efecto invernadero del Protocolo de Análisis (sección de la
comunidad) publicados por ICLEI en 2009 y la Norma Internacional para
establecer las emisiones de gases de efecto invernadero para las ciudades que
publica el Banco Mundial, las Naciones Unidas-Medio Ambiente (PNUMA) y UN-
HABITAT en 2010. Es importante resaltar que a partir de la prueba piloto
funcionarios de todo el mundo analizaron y retroalimentaron el GPC logrando una
mejor versión (GPC beta version user) para el 2014 presentada ese mismo año en
el COP20 celebrado en Lima (http://www.ghgprotocol.org/city-accounting).
Las mejoras introdujeron al inventario formas más básicas de implementación; así
como una comparación con las prácticas del inventario nacional IPCC y otros
documentos de orientación para las ciudades que han seguido otros enfoques
de inventario en el pasado, incluyendo la adaptación de prácticas de inventario
4
nacional a una ciudad, el GPC muestra cómo estos diferentes marcos se alinean
con él y los traducen en un Informe GPC-compatible.
En su versión piloto el GPC fue implementado en más de 100 ciudades
(http://www.ghgprotocol.org/city-accounting), en Latinoamérica se destacan
entre ellas las ciudades de la Iniciativa Ciudades Emergentes y Sostenibles (ICES)
del Banco Interamericano de Desarrollo (BID). En el marco de esta iniciativa, han
aplicado la versión piloto 1.0 del GPC las ciudades de Asunción (Paraguay),
Cuenca (Ecuador), Valdivia (Chile), João Pessoa, Palmas, Florianópolis y Vitòria
(Brasil), la versión 2.0 las ciudades de Santiago de Cali (Colombia), Barranquilla
(Colombia), Santiago de los Caballeros (República Dominicana), Bridgetown
(Barbados) y Cumaná (Venezuela). Últimamente, la versión final fue
implementada por 7 ciudades latinoamericanas; Buenos Aires-Argentina, La Paz-
Bolivia, Lima-Perú y tres ciudades brasileras (Goiania, Belo Horizonte y Río de
Janeiro).
Algunos ejemplos de las mejores prácticas de las ciudades que han participado
en la aplicación del GPC del WRI se describen a continuación. Estas ciudades han
podido identificar algunas de las mejores prácticas, con el fin de establecer
metas verificables para la reducción de emisiones. Sin embargo, esto solo ha sido
posible gracias a que han podido validar continuamente dichas acciones
mediante la implementación de un propio sistema de monitoreo (Neves y Dopico
2013).
Chicago: Elaboró metas individuales de reducción detallada (buttom up)
para cada acción de mitigación, estas metas están alineadas para reducir
las emisiones en cada uno de los sectores específicos. Para la ciudad el
acompañamiento de los efectos de los GEI para cada caso individual de
mitigación es crucial para cumplir los objetivos propuestos (Neves y Dopico
2013).
San Francisco: A partir de hipótesis menos complejas (top-down) formuló
sus metas de reducción de emisión, su monitoreo o progreso de sus
acciones de las metas depende básicamente de los resultados de los
inventarios, aunque no tiene un monitoreo individual por acción (Neves y
Dopico 2013).
Nueva York: Las metas de reducción planteadas a partir del inventario GEI
por esta ciudad son absolutas. Adicionalmente realiza monitoreo de metas
individuales, cuyos progresos son presentados en rendiciones de cuentas
anuales, en las cuales se valida la eficacia de las políticas municipales de
reducción (Neves y Dopico 2013).
5
Ciudad de México: Sus objetivos son basados en el monitoreo del
desempeño basados en las metas de reducción establecidas. Sus
estrategias se basan en generar créditos de carbono a través de proyectos
MDL. Para lograr esto la ciudad ha desarrollado un monitoreo individual de
acciones, utilizando metodologías diferentes para cada uno de sus
objetivos (Neves y Dopico 2013).
Amán: Contrario a las anteriores ciudades, no tiene metas de reducción de
emisiones. Su metodología se basa en obtener financiamiento para
diferentes programas de actividades, donde se establece un sistema de
monitoreo de GEI para cada proyecto específico (Neves y Dopico 2013).
Río de Janeiro: Logro identificar acciones de mitigación específicas para
las áreas de transporte, AFOLU, manejo de residuos y aguas residuales
industriales. Adicionalmente desarrollo escenarios de mitigación para
determinar los efectos colectivos de sus acciones de mitigación. Rio de
Janeiro implemento un sistema de monitoreo de GEI para validar el
desempeño de las acciones de mitigación (Neves y Dopico 2013).
Belo Horizonte-Brasil: Brasil es uno de los países donde se implementó el
GPC siendo Belo Horizonte una de las ciudades satélite en las que primero
tuvo cabida este inventario. La ciudad organizó un evento para invitar a
otras regiones brasileras a optar por este método. Así mismo, por medio del
Urban-LEDS Proyect (ente encargado de elaborar estrategias para la
reducción de emisiones de GEI) la ciudad ha desarrollado proyectos con el
fin de reducir a un 20% las emisiones de CO2 para el 2030 (basado en los
niveles de 2007). Algunos de estos proyectos desarrollados en Belo
Horizonte y ligados al GPC son:
Programa de Eficiencia Energética - (PEE) – CEMIG
Recolección de neumáticos
Programa de Compostaje
Reciclaje de residuos de construcción
Recolección selectiva de materiales reciclables
Energía solar para el calentamiento de agua
Planta solar- Estadio Mineirão
Programa de operación de oxígeno
Agentes comunitarios de limpieza urbana
Gestión sustentable de aguas urbanas
Rajkot-India: Rajkot es una de las siete ciudades indias que se acogieron
por primera vez al inventario GPC. Apoyándose en el Urban-LEDS Proyect la
6
guía GPC tiene como objetivo ayudar a la ciudad a implementar acciones
para alcanzar una reducción de CO2 en un 14% hasta 2016 (basado en el
año base 2011). Rajtok a nivel mundial es uno de los sitios que más
proyectos ha propuesto con respecto a la implementación de energía
solar, obteniendo el reconocimiento en 2013 de ser la capital de la energía
solar de la India; a esto se suma una reducción del 10% en el uso de
energía convencional e implementar energías limpias como la nombrada.
Rajkot propone varios proyectos de gran importancia:
Sistema de conexión de red solar de 50 kW en la oficina de la Zona
Este de RMC
27 Unidades de ahorro de energía en las luces de calle
planta de procesamiento de conversión de residuos urbanos en
energía (MSW por sus siglas en ingles
Plantación de más de 25.500 árboles
Sistema de tránsito rápido de autobuses (BRTS)
Sistemas fotovoltaicos para escuelas
Pilotaje de tratamiento de aguas residuales de baja emisión de
carbono
Inventarios GEI en Colombia
En Colombia, además de los inventarios nacionales de GEI reportados en la
Primera y Segunda Comunicación Nacional de Cambio Climático y en el Primer
Reporte Bienal de Actualización de Cambio Climático de Colombia elaborados
por el IDEAM (IDEAM et al 2015), se han identificado diferentes iniciativas locales y
regionales relacionadas con la elaboración de inventarios de emisiones GEI, los
cuales se han elaborado con el objetivo de establecer estrategias de mitigación,
en la mayoría de los casos, como parte integral de planes integrales de cambio
climático.
Entre las iniciativas identificadas se encuentran:
Inventario de Emisiones de Gases Efecto Invernadero para la Región
Bogotá – Cundinamarca. IDEAM – PNUD.
Estimación del inventario de emisiones de GEI y construcción de
capacidades para análisis de la vulnerabilidad territorial –municipio de
Funza. ONF Andina.
Cuantificación y análisis de las emisiones de gases efecto invernadero por
sector y subsector en el departamento del Huila. E3.
Inventario de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero del Valle de
Aburra.
Inventario de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero para la Plataforma
de Ciudades Emergentes y Sostenibles – Barranquilla. FINDETER.
7
Inventario de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero. Montería –
Córdoba. FINDETER.
Estudios base municipio de Pasto, Nariño. Programa de ciudades
sostenibles y competitivas. Sector 1 - Estudio de mitigación del cambio
climático. FINDETER.
Inventarios de gases efecto invernadero para los municipios de Palmira,
Guadalajara de Buga y Santiago de Cali, liderados por las respectivas
alcaldías y el CIAT.
Particularmente el inventario de la ciudad de Santiago de Cali fue publicado en
2015, para el cual la Alcaldía de Santiago de Cali, en colaboración con el
DAGMA, la CVC y el CIAT, desarrollo “Inventario de gases efecto invernadero y
contaminantes criterio”. La metodología usada fue basada en las Directrices del
IPCC (2006). Dicho inventario permitió identificar cuáles son los sectores más
carbonointensivos, permitiendo focalizar las estrategias de mitigación contenidas
en la Estrategia Municipal de Desarrollo Bajo en Carbono (EMDBC), el cual hace
parte del Plan de Adaptación y Mitigación para el municipio de Santiago de Cali.
(Alcaldía de Santiago de Cali et al 2015).
Otros inventarios que han tenido éxito para la identificación de medidas de
mitigación son el “Inventario de gases efecto invernadero en el área
metropolitana del Valle de Aburra” (AMVA et al 2015), dicho inventario tuvo las
siguientes conclusiones principales:
Las emisiones netas de GEI fueron 4.368 y 4.405 Gg de CO2 eq para 2009 y
2011, respectivamente, lo cual representa un aumento en las emisiones del
1% asociado con el crecimiento del parque automotor, que en 2011
registró un incremento del 24% con respecto al año base.
El sector Energía contribuyó con 89% de las emisiones totales, seguido por
los sectores IPPU, AFOLU y Residuos con contribuciones de 6%, 4% y 1%,
respectivamente.
Un inventario de GEI constituye una apropiada línea base con la cual
comparar actividades de mitigación y adaptación al cambio climático.
A partir de sus resultados, el inventario GEI del área metropolitana del Valle de
Aburra” ha permitido determinar sus propias políticas y medidas de mitigación
(Figura 1).
Los inventarios elaborados en el marco de las anteriores iniciativas, emplean
diferentes metodologías, dentro de las cuales se encuentran las directrices
metodológicas del IPCC, adaptaciones del GHG protocol, GPC o adaptaciones
y mezclas de las dos anteriores metodologías.
8
Figura 1: Medidas de mitigación priorizadas para el Valle de Aburrá. Fuente:
(http://www.cepal.org/sites/default/files/events/files/sergio_orrego_euroclima_cepal2016_amva.pdf)
Adicionalmente, el IDEAM recientemente, en noviembre de 2016 publicó el
inventario nacional de emisiones GEI de Colombia para la serie histórica 1990 a
2012 y el resultado de inventarios de emisiones GEI para cada uno de los 32
departamentos del país para los años 2010, 2011 y 2012. Estos inventarios fueron
elaborados con metodología IPCC.
Teniendo en cuenta la mencionada importancia de las emisiones GEI en las
ciudades que representa una importante oportunidad para contribuir con las
metas globales de reducciones de emisiones GEI en el país, y dado que no existe
un estándar nacional para la elaboración de inventarios nacionales GEI y que se
requiere de alguna forma tener consistencia con los inventarios nacionales
oficiales que el IDEAM elabora y reporta a la Convención Marco de las Naciones
Unidas; surge la necesidad de establecer una guía metodológica para la
elaboración de inventarios GEI a nivel de ciudades.
La presente guía para realizar inventarios de GEI en ciudades intermedias y/o
áreas metropolitanas se basa en el esquema metodológico propuesto por el
“Global Protocol for Community-Scale Greenhouse Gas Emission Inventories” (en
adelante GPC) y en las “Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios
nacionales de gases de efecto invernadero” (en adelante IPCC 2006) y con
“Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas y la gestión de la incertidumbre
en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero” y tiene en cuenta
las descripciones y propuestas metodológicas (adaptación de las guías IPCC
para Colombia) incluidas en los inventarios nacionales y departamentales de
emisiones GEI de Colombia elaborados por el IDEAM, publicados en noviembre
de 2016; “IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2016. Inventario nacional y
departamental de Gases Efecto Invernadero – Colombia. Tercera Comunicación
Nacional de Cambio Climático”.
9
1. Conceptos Generales
Alcance:
Para los propósitos de contabilidad de GEI se han definido tres alcances. El
alcance 1 cuantifica las emisiones directas, el alcance 2 y 3 cuantifica las
emisiones indirectas. Estos alcances pretenden asegurar que las ciudades no
contabilicen emisiones en el mismo alcance evitando la doble contabilidad, pero
a su vez se asegure la contabilidad que son ocasionadas por todas las
actividades que se generan y son responsabilidad de la misma (GPC 2014).
Aumento del efecto invernadero:
A partir de la Revolución Industrial y la expansión de la agricultura hace 2 siglos, y
especialmente desde la finalización de la Segunda Guerra Mundial, las
actividades humanas han generado y puesto en la atmósfera CO2, metano (CH4),
óxido nitroso (N2O) y otros GEI a tasas mayores que las que la biósfera y los
océanos pueden asimilar, causando incrementos de las concentraciones
atmosféricas de los GEI. Estos incrementos de concentración por encima de los
niveles naturales aumentan el efecto invernadero, es decir el atrapamiento de
radiación infrarroja en la atmósfera baja, lo que causa cambio climático
(modificado de IDEAM 2015).
Datos de actividad:
Datos relativos a la magnitud de una actividad humana que produce emisiones o
absorciones y que tiene lugar durante un período dado. Constituyen ejemplos de
datos de la actividad aquellos referidos a la utilización de la energía, la
producción de metales, las áreas terrestres, los sistemas de gestión, la utilización
de cal y fertilizantes, y la generación de residuos (IPCC 2013).
Efecto invernadero:
El efecto invernadero es un proceso natural que hace posible la vida en la
superficie terrestre. Para mantener su balance energético, la tierra debe reemitir
al espacio, en forma de calor o radiación infrarroja, la energía recibida del sol
que calienta la superficie de la tierra. En su estado natural, el vapor de agua, el
dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero (GEI) atrapan
(absorben y reemiten) esta radiación, lo que calienta la parte baja de la
atmósfera. Este es el llamado efecto invernadero, sin el cual la temperatura
promedio de la superficie terrestre sería -18 C, en vez 15 C. (IDEAM 2015).
10
Emisiones directas de GEI:
Son emisiones de fuentes que se generan directamente en el área de influencia
de la ciudad (GPC 2014).
Emisiones fugitivas:
Son la suma de emisiones provenientes de descargas accidentales, fugas de
equipos, pérdidas en la carga de tanques, quema en antorcha, fugas en ductos,
pérdidas en almacenamiento, venteo, y todas las demás emisiones directas
excepto aquellas debidas al uso de combustibles (CMNUCC 2006).
Emisiones indirectas de GEI:
Son emisiones consecuencia de las actividades que se dan en la ciudad, pero
que ocurren en fuentes que están ubicadas o controladas fuera del límite de la
ciudad (GPC 2014).
Fuente de GEI:
Unidad o proceso físico que libera un GEl hacia la atmósfera (GPC 2014).
Gases de Efecto Invernadero – GEI:
Los GEI son compuestos que, aunque están presentes en la atmósfera en
concentraciones muy pequeñas (gases traza), aumentan significativamente la
temperatura de la baja atmósfera. Esto se debe a su capacidad para absorber y
reemitir radiación infrarroja. Aproximadamente tres cuartas partes del efecto
invernadero natural se debe al vapor de agua. La rapidez de los procesos físicos,
químicos y biológicos que remueven cada especie de GEI determina su tiempo
de vida, el cual puede ser largo o corto. Los GEI de larga vida son CO2 (tiempo de
vida mayor a 100 años), CH4 (12 años), N2O (121 años) y clorofluorocarbonos
(CFCs – entre 45 y 1020 años). Estos son comúnmente denominados GEI directos.
El principal GEI de corta vida es el ozono (O3) troposférico, un contaminante
fotoquímico que se forma en la baja atmósfera a partir de emisiones de sus
precursores óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COVs),
estos son gases precursores de GEI y son denominados GEI “indirectos”
(modificado IDEAM 2015).
Inventario de emisiones GEI:
Es la herramienta que permite contabilizar la cantidad de GEI que se emiten a la
atmosfera debido al resultado de actividades humanas y las absorciones que los
sumideros de carbono producto de la actividad fotosintética logran capturar
11
(IDEAM 2015). Tanto las emisiones como las absorciones se calculan para un
periodo de tiempo específico, dando resultados desagregados por tipo de GEI y
para cada una de las actividades que generan emisiones (IDEAM 2015).
Potencial de Calentamiento Global - PCG:
El PCG define el efecto de calentamiento integrado a lo largo del tiempo que
produce la liberación instantánea de una cantidad específica de un gas de
efecto invernadero en comparación con el causado por el CO2. De esta forma,
se pueden tener en cuenta los efectos radiactivos (capacidad para atrapar
calor) relativos y promediados globalmente de cada gas, así como sus diferentes
periodos de permanencia en la atmósfera. El PCG es un índice, específico para
cada gas, que expresa su potencial de calentamiento climático relativo al
presentado por el dióxido de carbono, convencionalmente admitido como uno.
El PCG es calculado en términos del potencial de calentamiento de cien años de
1 kg del gas relativo al que produce un kilogramo de CO2. Los PCG ofrecen una
vía para convertir las emisiones de diferentes gases en una medida común que
permita integrar los impactos radiactivos de varios gases de invernadero en una
medida uniforme denominada equivalentes en dióxido de carbono. La autoridad
generalmente aceptada sobre los PCG es el Panel Intergubernamental sobre el
Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) (IPCC 2013).
Sumidero de GEI:
Unidad o proceso físico que remueve (captura) un GEI de la atmósfera (IPCC
2013).
CO2 equivalente – CO2e:
Significa la cantidad necesaria de CO2 para equiparar el efecto en el
calentamiento global que tendría una cantidad específica de alguno de los otros
cinco gases de efecto invernadero cubiertos por el Protocolo de Kyoto. Las
equivalencias entre el CO2 y cada uno de los otros cinco gases (Metano, Óxido
Nitroso, Hidrofluorocarbonos, Perfluorocarbonos y Hexafluoruro de Azufre) son
distintas (adaptado IPCC 2013).
12
2. Metodología General
2.1. Diagrama del proceso general del inventario.
En el diagrama a continuación describe el proceso general para la elaboración
de un inventario GEI en una ciudad (en la parte izquierda, etapas y procesos en
tonos verdes) y también para cada etapa general se presenta una guía que
ubica al lector en cuál sección de este documento puede encontrar la
información relacionada con cada etapa del inventario (en la parte derecha,
cuadros en tonos amarillos).
Ilustración 2-1. Proceso general del Inventario GEI
Cál
culo
Def
inic
ión
de
límit
es
Res
ult
ado
sA
list
amie
nto
GUIAPROCESO GENERAL
Numeral 2.3.1
Definición de límite geográfico
Clasificación de emisiones por
alcance
Periodo de tiempo, año base y frecuencia
Definición de fuentes de emisión
y GEI a incluir
Revisión métodos de cálculo
Recopilación datos de actividad
Selección de factores de emisión
Realizar el cálculo
Conversión a unidades de CO2
equivalente
Formato de reporte de emisiones
Numeral 2.3.2
Numerales 2.3.3 y 2.3.4 Numeral 3.1. Numeral 4.1 Numeral 5.1 Numeral 6.1 Numeral 7.1
Numeral 3.2. Numeral 4.2 Numeral 5.2 Numeral 6.2 Numeral 7.2Numeral 2.3.5
Numeral 3.3. Numeral 4.3 Numeral 5.3 Numeral 6.3 Numeral 7.3
Numeral 3.4. Numeral 4.4 Numeral 5.4 Numeral 6.4 Numeral 7.4
Numeral 3.5. Numeral 4.5 Numeral 5.5 Numeral 6.5 Numeral 7.5
Numeral 2.4
Numeral 2.4.1
Numeral 2.4.2
Numeral 2.4
Numeral 2.5.1
Numeral 2.5.2
Definición institución
coordinadora
ENERGÍA ESTACIONARIA TRANSPORTE RESIDUOS IPPU AFOLU
Conformación equipo técnico
Caracterización de actores y acuerdos
Numeral 2.2
13
2.2. Planeación de la elaboración de un inventario GEI
La elaboración de un inventario requiere que se cuente con recursos técnicos y
procedimientos que aseguren el desarrollo eficiente de esta tarea. Por esta razón,
es necesario contar con una etapa de planeación y desarrollar los aspectos
descritos a continuación.
Definir la entidad encargada de coordinar y generar el reporte de inventario GEI:
Generalmente, el desarrollo de un inventario GEI es liderado por las alcaldías y en
el caso de las ciudades intermedias delegan esta función a los departamentos
técnicos y administrativos de ambiente.
Definir el equipo de trabajo encargado: La elaboración del inventario debe estar
coordinada por un grupo de profesionales con experiencia específica en la
estimación de emisiones de GEI, compuesto por un coordinador del inventario e
idealmente, con un profesional por cada categoría que lo compone (energía
estacionaria, transporte, procesos industriales, residuos y AFOLU). Si no se cuenta
con la disponibilidad técnica o administrativa se sugiere que la entidad
coordinadora genere alianzas con las entidades, que a nivel municipal tengan la
competencia de monitorear cada uno de los sectores nombrados.
Revisión previa de la metodología: Inicialmente el equipo de elaboración del
inventario de GEI debe realizar una revisión de la metodología a aplicar
(disponible en este documento), realizando un análisis detallado de las posibles
fuentes de información de datos de actividad y factores de emisión y las posibles
entidades que podrían proveer dicha información.
Definición de un plan de trabajo: Producto de la revisión previa de la metodología
y teniendo en cuenta el procedimiento general descrito en el numeral 2.1, el
equipo de trabajo debe realizar un plan de trabajo el cual debe ser coherente
con la fecha prevista de entrega de los resultados del inventario GEI.
Establecer reglas de procedimiento clave: El equipo debe establecer unas reglas
generales para la elaboración del inventario relacionadas con aspectos como
manejo de hojas de cálculo (se sugiere formato Excel), formatos para la
recolección de la información, formatos para la organización de la información
(base de datos), documentación de la metodología empleada, estructura del
documento del informe, forma de nombrar los archivos.
Mapa de actores: Debido a que la elaboración del inventario corresponde a un
trabajo de construcción colectiva en el que participan otras instituciones públicas
y privadas, como lo son las diferentes secretarias o departamentos técnicos, las
autoridades ambientales, los gremios, los sectores industriales, entre otras. Es
importante que el equipo genere un mapa de actores de las entidades con la
importancia de participación en el inventario. Dentro de este mapa de actores es
14
importante que se incluya la participación del IDEAM y MADS, los cuales son
responsables de generar el inventario nacional de GEI.
Una vez se defina el mapa de actores, se deben generar procedimientos para la
solicitud de la información y de ser posible convenios interinstitucionales que
permitan el adecuado flujo de la información que requiere el inventario, el cual
por transparencia del manejo de la información debe contemplar procesos de
socialización periódica por parte de la institución coordinadora del inventario GEI.
Adicionalmente, se debe asegurar que la colaboración de estas instituciones este
dada por la participación activa de sus profesionales en reuniones con el equipo
de trabajo.
Si se quiere que el inventario GEI se convierta en una herramienta que
periódicamente evalué el éxito o fracaso de las iniciativas de mitigación, es muy
importante que se genere un sistema estandarizado y sostenible del proceso de
elaboración del inventario GEI.
2.3. Definición de los límites del inventario
Posterior al establecimiento de lineamientos generales para la elaboración del
inventario, es necesario definir los límites. Estos límites hacen referencia a los gases
a contabilizar, las fuentes de emisión, el área geográfica y el espacio de tiempo
que cubre un inventario de GEI. El límite de un inventario se diseña para darle a
entender de manera exhaustiva a una ciudad de dónde provienen sus emisiones
y proporcionarle también un indicador que le muestre dónde puede actuar o
influir para la realización de cambios para procurar la reducción de emisiones GEI.
2.3.1. Límite geográfico
Las ciudades deben establecer un límite geográfico que identifique la dimensión
espacial o el perímetro físico del límite de inventario. Para este límite de inventario
se podrá usar cualquier límite geográfico. Para una comparación de inventario
consistente, las ciudades deberán mantener el mismo límite a través del tiempo.
Dependiendo del propósito del inventario y las fuentes de emisión relevantes a
cuantificar, el límite puede ser alineado con el límite político de una ciudad, un
área metropolitana o cualquier entidad geográfica identificable.
Este protocolo está enfocado a la elaboración de inventarios GEI a nivel de
ciudades intermedias y aglomeraciones urbanas. Por lo tanto, en el primer caso,
para las ciudades intermedias (con habitantes entre 100.000 y 999.000) el límite
geográfico puede corresponder al límite político de la ciudad incluida zona rural y
urbana. En el caso de las aglomeraciones urbanas (conjunto de ciudades cuya
estructura funcional sobrepasa los límites municipales de la ciudad principal) se
15
debe definir el límite teniendo en cuenta el límite político de todas las ciudades
que conforman la aglomeración con sus respectivas zonas urbanas y rurales.
Cuadro 2.1: Ejemplo de los límites geográficos del inventario GEI.
El inventario de Santiago de Cali escogió el límite político para el cálculo de sus emisiones, como
se observa a continuación (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.). Este inventario
ncluye adicional al área urbana (asentamientos), el área rural que incluye otro tipo de categorías
de uso de la tierra (CVC et al 2015).
La anterior definición de límites de inventario, se considera una buena práctica, ya que permite
que la cuantificación de futuros inventarios GEI se cuantifiquen sobre un límite fijo, lo cual
garantiza la transparencia, completitud y consistencia de los valores reportados.
2.3.2. Periodo de tiempo, año base y frecuencia.
El inventario deberá cubrir un periodo continuo de 12 meses, idealmente alineado
con un año calendario.
La ciudad debe seleccionar un primer año para realizar el inventario, el cual será
la base para comparar las emisiones que se estimen en inventarios de años
posteriores y así monitorear las posibles reducciones que se deriven de las
acciones de mitigación que se implementen en la ciudad. Para la selección del
año base se recomienda escoger un año para el cual se cuente con la totalidad
Fuente: Coberturas del municipio de Santiago de Cali - CVC 2015.
16
de información requerida para la estimación del inventario y que sea un año para
el cual existan datos del inventario nacional de emisiones GEI. Se recomienda
seleccionar el año 2012 como año base.
La frecuencia de elaboración del inventario debe corresponder a las
necesidades de seguimiento y monitoreo de las acciones de reducción de GEI y
gestión de sumideros de Carbono que implemente cada ciudad. Se recomienda
una frecuencia de elaboración de inventarios no mayor a 4 años.
2.3.3. Fuentes de emisión de GEI
Para efectos de esta guía metodológica, las emisiones de GEI generados por
actividades de la ciudad se clasifican en seis sectores principales con sus
respectivos subsectores, los cuales corresponden a aquellos descritos en el GPC.
Estos sectores, aunque no están agrupados de igual forma que los sectores
considerados en los inventarios nacionales de GEI elaborados por el IDEAM, si
guardan una correspondencia, la cual es importante conocer para efecto de
realizar comparaciones y validación de resultados.
En la tabla a continuación se presentan los 6 sectores a considerar y sus
respectivos subsectores, así como su correspondencia con la numeración y
sectores del inventario nacional GEI.
Tabla 2.1. Sectores y subsectores de emisiones de GEI de la ciudad
Sectores Subsectores Categorías IPCC
Energía
Estacionaria
Edificios e instalaciones comerciales e
institucionales. 1A4a Comercial/institucional
Industrias manufactureras y construcción. 1A2 Industrias manufactureras y
construcción.
Industrias de la energía. 1A1 Industrias de la energía.
Agricultura, silvicultura y actividades de pesca. 1A4c Agricultura, silvicultura, pesca y
piscifactorías
Fuentes no especificadas. 1A5 No especificado
Emisiones fugitivas de minería de carbón. 1B1 Combustibles sólidos
Emisiones fugitivas de actividades de petróleo
y gas natural. 1B2 Petróleo y gas natural
Transporte
Transporte en carretera. 1A3b Transporte terrestre
Transporte ferroviario. 1A3c Ferrocarriles
Transporte marítimo y fluvial. 1A3d Navegación marítima y fluvial
Aviación. 1A3a Aviación civil
Residuos
Disposición de residuos sólidos 4A Eliminación de desechos sólidos
Tratamiento biológico de residuos 4B Tratamiento biológico de desechos
sólidos
Incineración y quemas abiertas 4C Incineración e incineración abierta de
desechos
Tratamiento de aguas residuales y vertimientos 4D Tratamiento y eliminación de aguas
residuales
Procesos
industriales y
uso de
Procesos industriales
2A,
2B,
2C
Industria de los minerales, industria
química e industria de los metales
respectivamente.
17
Sectores Subsectores Categorías IPCC
productos
(IPPU) Uso de productos
2A,
2B,
2C
Industria de los minerales, industria
química e industria de los metales
respectivamente.
Agricultura,
bosques y uso
del suelo
(AFOLU)
Ganadería 3A Ganado
Uso y cambio en el uso del suelo 3B Tierras
Otros tipos de agricultura 3C
Fuentes agregadas y fuentes no CO2
de la tierra
En los capítulos 3 al 7 de esta guía se presenta una ampliación de la descripción
de las fuentes de emisión en cada sector: Energía Estacionaria (capítulo 3.1),
Transporte (capítulo 4.1), Residuos (capítulo 5.1), Procesos Industriales (capítulo
6.1) y Uso de Productos y Agricultura, Silvicultura y Otros Usos de la Tierra (capítulo
7.1).
2.3.4. Gases de efecto invernadero (GEI)
Cada una de las fuentes de emisión genera diferentes GEI. Las ciudades deben
tener en cuenta las emisiones de seis GEI actualmente requeridos para los
inventarios reportados bajo la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre
Cambio Climático. Las ciudades deben hacer el esfuerzo de incluir las emisiones
de estos 6 GEI. Estos GEI y los sectores en los que se generan se describen en la
tabla a continuación.
Tabla 2.2. GEI a contemplar en los inventarios GEI
Gas Efecto Invernadero
Fuentes de emisión
Energía
Estacionaria Transporte Residuos
Procesos
Industriales AFOLU
Dióxido de carbono (CO2). X X X (No
biogénico) X X
Metano (CH4). X X X X X
Óxido de nitrógeno (N2O). X X X X X
Hidrofluorocarbonados (HFCs). X
Perfluorocarbonos (PFCs). X
Hexafloruro de azufre (SF6). X
Fuente: Este documento
En los capítulos 3 al 7 de esta guía se presenta una descripción de los GEI
generados en cada fuente de emisión de cada sector: Energía Estacionaria
(capítulo 3.1), Transporte (capítulo 4.1), Residuos (capítulo 5.1), Procesos
Industriales (capítulo 6.1) y Uso de Productos y Agricultura, Silvicultura y Otros Usos
de la Tierra (capítulo 7.1).
2.3.5. Clasificación de emisiones por alcance
18
Las actividades que tienen lugar dentro de una ciudad pueden generar emisiones
de GEI sea al interior de los límites de la ciudad que por fuera de ellos. Para
distinguir entre estos dos, se agrupan las emisiones en tres categorías basados en
el sitio donde ocurren: emisiones de alcance 1, alcance 2 y alcance 3. Las
definiciones de estos alcances se pueden ver en la tabla a continuación, basadas
en una aplicación adaptada del marco de alcances usado en el Protocolo
Corporativo Standard de GEI (GHG protocol).
Tabla 2.3. Definición de alcances para el inventario de las ciudades
Alcance Definición
Alcance 1 Emisiones de GEI proveniente de fuentes localizadas dentro del límite de la
ciudad.
Alcance 2 Emisiones de GEI producidas como consecuencia del uso de electricidad
dentro de los límites de la ciudad.
Alcance 3
Todas las otras emisiones de GEI que ocurren fuera de los límites de la
ciudad como resultado de actividades que tienen lugar dentro del límite
de la ciudad.
Por lo tanto, es necesario distinguir entre emisiones que ocurren físicamente
dentro de la ciudad (alcance 1), de aquellas que ocurren fuera de la ciudad
pero son ocasionadas por actividades que tienen lugar dentro de los límites de la
ciudad (alcance 3) y a su vez de aquellas que ocurren a partir del uso de la
electricidad (alcance 2). A las emisiones del alcance 1 se les pueden dar la
terminología de emisiones “territoriales” ya que son producidas solamente en el
territorio definido por los límites geográficos establecidos para el inventario. La
figura a continuación ilustra cuál fuente de emisión ocurre solamente dentro del
límite geográfico establecido para el inventario, cuál ocurre fuera del límite
geográfico y cuál puede ocurrir a través del límite geográfico.
En los capítulos 3 al 7 de esta guía se presenta en detalle las emisiones
correspondientes a cada alcance a considerar para cada sector: Energía
Estacionaria (capítulo 3.2), Transporte (capítulo 4.2), Residuos (capítulo 5.2),
Procesos Industriales (capítulo 6.2) y Uso de Productos y Agricultura, Silvicultura y
Otros Usos de la Tierra (capítulo 7.2).
19
Ilustración 2.1. Emisiones por alcance en una ciudad (modificado de WRI 2014).
Figura 2: Esquema general de emisiones, alcance 1, 2 y 3. Fuente: GPC 2014
2.4. Metodología de cálculo
Según el protocolo GPC, las metodologías de cálculo deben ser consistentes con
las directrices del IPCC para elaboración de inventarios nacionales de emisiones
GEI.
Las directrices del IPCC suministran metodologías con 3 grados de complejidad
de acuerdo con la información disponible en cada país para realizar el cálculo;
los tres niveles de complejidad son llamados niveles, y las generalidades de cada
uno se describen a continuación:
Nivel 1: Se basan en el uso de factores de emisión de una base de datos
del IPCC consolidada a partir de factores obtenidos y evaluados en
diversas investigaciones llevadas a cabo en todo el mundo, y que de
forma global resultan representativos para ser usados por todos los países;
los factores del IPCC pueden ser usados por países que no cuenten con
factores de emisión propios.
Nivel 2: Se basan en el empleo de los factores de emisión propios (por país
o región) derivados de investigaciones específicas validadas en cada país
o que hayan sido calculados con información propia de país.
Nivel 3: Se basan en la obtención de los resultados a partir de mediciones
directas in situ.
20
En los capítulos 3 al 7 de esta guía se presenta en qué consisten las opciones
metodológicas para cada sector: Energía Estacionaria (capítulo 3.4), Transporte
(capítulo 4.4), Residuos (capítulo 5.4), Procesos Industriales (capítulo 6.4) y Uso de
Productos y Agricultura, Silvicultura y Otros Usos de la Tierra (capítulo 7.4).
Para algunas actividades, las ciudades serán capaces de usar medidas directas
de emisiones de GEI (nivel 3), por ejemplo a través del uso de sistemas continuos
de monitoreo de emisiones en centrales eléctricas. Sin embargo, para la mayor
parte de las fuentes de emisión, las ciudades necesitarán estimar sus emisiones de
GEI multiplicando los datos de actividad por un factor de emisión asociado con la
actividad que se está midiendo, esto mediante el empleo de la ecuación general
descrita a continuación.
Ecuación 2-1. Metodología general para el cálculo de las emisiones de GEI
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝑮𝑬𝑰 = 𝑫𝒂𝒕𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅 × 𝒇𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒆𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏
Descripción
Datos de
actividad =
Son una medida cuantitativa de la actividad que genera un
determinado GEI durante un determinado periodo de tiempo (ej:
volumen de gas usado, kilómetros conducidos, toneladas de residuos
sólidos enviados al relleno sanitario, etc.) (IDEAM 2015).
Factor de
emisión =
Es una medida de la masa de las emisiones de GEI relativas a una
unidad de actividad. Por ejemplo las emisiones estimadas de CO2 por
el uso de electricidad involucran multiplicar datos en kilowatios – hora
(kWh) de electricidad usada por el factor de emisión (kg CO2/kWh)
para la electricidad, lo cual dependerá de la tecnología y el tipo de
combustible utilizado para generar la electricidad (modificado de
IDEAM 2015).
Esta ecuación corresponde a la metodología general y para cada sector y fuente
de emisión puede tomar formas más complejas.
En los capítulos 3 al 7 de esta guía se presentan las ecuaciones de cálculo
recomendadas para la estimación de las emisiones en cada sector: Energía
Estacionaria (capítulo 3.4), Transporte (capítulo 4.4), Residuos (capítulo 5.4),
Procesos Industriales (capítulo 6.4) y Uso de Productos y Agricultura, Silvicultura y
Otros Usos de la Tierra (capítulo 7.4).
2.4.1. Fuentes de los datos de actividad
La recopilación de información de los datos de actividad es una parte integral del
desarrollo y la actualización de un inventario de GEI. Esto incluye la recolección
de información existente, generación de nuevos datos, y la adaptación de datos
para ser usados en el inventario. La tabla 2.4 presenta los principios
21
metodológicos de recolección de información que sustentan las buenas
prácticas.
Tabla 2.4. Principios de recolección de datos.
Establecer procesos de recopilación que lleven a un mejoramiento continuo del
conjunto de datos usados en el inventario (priorización de recursos, planeación,
implementación, documentación etc.).
Priorizar mejoramientos en la recolección de datos necesarios para mejorar las
estimaciones de las categorías claves que son las más importantes, tienen el
mayor potencial de cambio o tienen la mayor incertidumbre.
Revisar actividades de recolección de datos y necesidades metodológicas
sobre una base regular para guiar de manera progresiva y eficiente el
mejoramiento del inventario.
Trabajar con proveedores de información para apoyar consistente y
continuamente el flujo de información
Es una buena práctica comenzar las actividades de recopilación de datos con
una selección inicial de las fuentes de datos disponibles. Este proceso debe
basarse en dos consideraciones principales:
• Los datos deben ser de fuentes confiables y robustas
• Los datos deben ser geográficamente específicos en función del tiempo y la
especificidad de la actividad que se mide.
Los datos pueden recopilarse de diversas fuentes, incluidos los departamentos
gubernamentales y los organismos de estadística, el informe nacional de
inventario de GEI de un país, Institutos de investigación, artículos científicos y
técnicos en libros, revistas e informes ambientales, y expertos / partes interesadas
del sector.
En general, es preferible utilizar datos locales y nacionales que datos
internacionales, y datos de fuentes públicamente disponibles, revisadas por pares
y de reputación, a menudo disponibles a través de publicaciones por instituciones
oficiales.
La siguiente información debe ser solicitada y registrada cuando se obtienen
datos:
Definición y descripción del conjunto de datos: series cronológicas,
desglose del sector, unidades, supuestos, incertidumbres y brechas
conocidas.
Frecuencia y plazos para la recopilación y publicación de datos.
Nombre y organización del contacto (contactos). Puede ser necesario
generar nueva información si los datos de actividad requeridos no existen o
no pueden estimarse a partir de fuentes existentes. Esto podría incluir
22
medidas físicas, actividades de muestreo o encuestas. Las encuestas
pueden ser la mejor opción para la mayoría de las fuentes de emisión,
dadas las necesidades de datos a medida de los inventarios de GEI de
toda la ciudad, aunque pueden ser relativamente caras y tardías si no
existe una orientación adecuada.
En los capítulos 3 al 7 de esta guía se presentan los datos de actividad requeridos
para la estimación de las emisiones en cada sector así como recomendaciones
sobre las posibles fuentes para consulta de datos: Energía Estacionaria (capítulo
3.5), Transporte (capítulo 4.5), Residuos (capítulo 5.5), Procesos Industriales
(capítulo 6.5) y Uso de Productos y Agricultura, Silvicultura y Otros Usos de la Tierra
(capítulo 7.5).
2.4.2. Factores de emisión
Los factores de emisión convierten los datos de actividad en una cantidad (en
masa) de emisiones de GEI; por ejemplo toneladas de CO2 liberado por kilómetro
recorrido o la proporción de emisiones de CH4 producidas por la cantidad de
residuos depositados en vertederos.
Los factores de emisión deben ser relevantes para el límite del inventario,
específicos de la actividad que se mide, y deben provenir de fuentes
gubernamentales, industriales o académicas creíbles. Si no se dispone de fuentes
locales, regionales o específicas de cada país, las ciudades deberían utilizar los
factores del IPCC por defecto o los datos de la Base de Datos de Factores de
Emisión (EFDB) u otros valores normalizados de organismos internacionales que
reflejen las circunstancias nacionales.
En los capítulos 3 al 7 de esta guía se presentan los factores de emisión y otros
parámetros requeridos para la estimación de las emisiones en cada sector así
como recomendaciones sobre las posibles fuentes de consulta: Energía
Estacionaria (capítulo 3.6), Transporte (capítulo 4.6), Residuos (capítulo 5.6),
Procesos Industriales (capítulo 6.6) y Uso de Productos y Agricultura, Silvicultura y
Otros Usos de la Tierra (capítulo 7.6).
2.5. Reporte de emisiones
2.5.1. Conversión de datos en unidades estándar y CO2 equivalente
Se debe utilizar el Sistema Internacional de Unidades (unidades del SI) para la
medición e información de los datos de actividad, y todos los datos de emisiones
23
de GEI se deben reportar como toneladas métricas de cada GEI así como en CO2
equivalente (CO2-eq).
Las emisiones de los GEI individuales deben convertirse en CO2-eq multiplicando el
resultado por los potenciales de calentamiento global – GPC (GWP de sus siglas
en inglés) a 100 años (Tabla 2.5), valores suministrados por IPCC en sus informes de
evaluación del Cambio Climático.
El GPC es un valor relativo que expresa qué tanta radiación infrarroja atrapa en la
atmósfera un GEI relativa a la atrapada por la misma masa de CO2. El PCG se
calcula sobre horizontes de tiempo de 20, 100 y 500 años. Los valores de PCG
reportados por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) en
el 2007 con horizontes de 100 años para CH4 y N2O son 21 y 310, respectivamente.
Esto implica que 1 kg de CH4 atrapa 21 veces más radiación infrarroja que 1 kg de
CO2. Por tanto, climáticamente 1 kg de CH4 equivale a 21 kg CO2, o 21 kg de
CO2-equivalente. Esta es la razón por la cual en los inventarios de GEI, las
emisiones de todos los GEI se convierten a masa de CO2 equivalente (CO2-eq).
(IDEAM 2015).
Tabla 2.5. Potenciales de calentamiento global-GPC.
Tipo de gas Símbolo químico PCG
(SAR+- 100 años)
Dióxido de Carbono CO2 1
Metano CH4 21
Óxido Nitroso N2O 310
Hexafluoruro de Azufre SF6 23900
Hidroflurocarbonos HFC
HFC-23 CHF3 11700
HFC-32 CH2F2 650
HFC-125 CHF2CF3 2800
HFC-134a CH2FCF3 1300
HFC-143a CH3CF3 3800
HFC-152a CH3CHF2 140
HFC-227ea CF3CHFCF3 2900
HFC-236fa CF3CH2CF3 6300
HFC-245fa CHF2CH2CF3
HFC-365mfc CH3CF2CH2CF3
HFC-43-10mee CF3CF2CH2CF3 1300
Perfluorocarbonos PFC
PFC-14 CF4 6500
PFC-116 C3F6 9200
Fuente: Segundo Informe de evaluación IPCC 2007
24
2.5.2. Formato de reporte
Las emisiones procedentes de las diferentes fuentes de emisión y alcances deben
reportarse de una forma organizada y coherente; para esto es preciso asignar un
código a cada emisión. En la Tabla 2.6 se propone la codificación para los cinco
sectores; la cual corresponde a la codificación propuesta en el GPC.
Tabla 2.6. Formato de reporte y codificación.
Categoría
Principal Fuentes de emisión
Alcance
1
Alcance
2
Alcance
3
Energía
estacionaria
Edificios residenciales I.1.1 I.1.2 I.1.3
Instalaciones y edificios comerciales e
institucionales I.2.1 I.2.2 I.2.3
Industrias manufactureras y construcción I.3.1 I.3.2 I.3.3
Industrias de la energía I.4.1 I.4.2 I.4.3
Generación de energía suministrada a la red I.4.4
Agricultura, silvicultura y pesca I.5.1 I.5.2 I.5.3
Fuentes no especificadas I.6.1 I.6.2 I.6.3
Fugitivas por minería, procesamiento,
almacenamiento y transporte de carbón I.7.1 NA NA
Fugitivas por sistemas de petróleo y gas natural I.8.1 NA NA
Transporte
Transporte por carretera II.1.1 II.1.2 II.1.3 Ferrocarril II.2.1 II.2.2 II.2.3 Transporte fluvial y marítimo II.3.1 II.3.2 II.3.3 Aviación II.4.1 II.4.2 II.4.3 Transporte fuera de carretera II.5.1 II.5.2 NA
Residuos
Residuos sólidos generados en la ciudad y
dispuestos en vertederos dentro de los límites de
la ciudad. III.1.1 NA NA
Residuos sólidos generados en la ciudad y
dispuestos en vertederos fuera de los límites de la
ciudad. NA NA III.1.2
Residuos sólidos generados fuera de la ciudad y
dispuestos en vertederos dentro de los límites de
la ciudad. III.1.3 NA NA
Residuos sólidos generados en la ciudad y
tratados biológicamente dentro de los límites de
la ciudad. III.2.1 NA NA
Residuos sólidos generados en la ciudad y
tratados biológicamente fuera de los límites de la
ciudad. NA NA III.2.2
Residuos sólidos generados fuera de la ciudad y
tratados biológicamente dentro de los límites de
la ciudad. III.2.3 NA NA
Residuos sólidos generados en la ciudad e
incinerados o quemados dentro de los límites de
la ciudad. III.3.1 NA NA
Residuos sólidos generados en la ciudad e
incinerados o quemados fuera de los límites de la
ciudad. NA NA III.3.2
Residuos sólidos generados fuera de la ciudad,
pero incinerados o quemados dentro de los
límites de la ciudad. III.3.3 NA NA
Aguas residuales generadas en la ciudad y III.4.1 NA NA
25
Categoría
Principal Fuentes de emisión
Alcance
1
Alcance
2
Alcance
3
tratadas dentro de los límites de la ciudad.
Aguas residuales generadas en la ciudad y
tratados fuera de los límites de la ciudad. NA NA III.4.2
Aguas residuales generadas fuera de la ciudad y
tratados dentro de los límites de la ciudad. III.4.3 NA NA
Procesos
industriales
y usos de
productos
Procesos
industriales
Industria de los minerales
IV.1 NA NA Industria química.
Industria de los metales.
Uso de
productos
Uso de productos no energéticos
de combustibles y de solventes
IV.2 NA NA Industria electrónica
Uso de productos sustitutos de las
sustancias que agotan la capa de
ozono.
AFOLU
Ganadería V.1 NA
Tierras V.2 NA
Fuentes agregadas y emisiones de no CO2
provenientes de la tierra V.3 NA
Para los sectores de energía estacionaria y transporte se deben reportar cómo
mínimo las emisiones de alcance 1 y 2 (en azul). Para el sector de residuos, las
ciudades deben realizar el esfuerzo de reportar las emisiones de los tres alcances.
Para el sector IPPU y AFOLU, se deben reportar cómo mínimo las emisiones de
alcance 1 (en azul). En caso que la ciudad no disponga de información o por
alguna razón no pueda estimar las emisiones, debe sustentar la razón por la cual
no se incluyen en el reporte.
En la mayoría de los casos puede resultar dispendioso reportar por separado las
emisiones de alcance 1 y 2 del alcance 3. Las ciudades, de acuerdo a la
disponibilidad de información deben seleccionar el enfoque a empelar y la forma
de reporte y documentar transparentemente este aspecto. Excluyendo el sector
IPPU, para el cual las emisiones de alcance 2 y 3 no aplican, las emisiones de
alcance 3 (en amarillo) solo se incluyen si resultan estratégicas para las políticas
de mitigación y pueden incluirse o no, dependiendo si existe alguna información
disponible para su cálculo.
Se debe tener en cuenta que las Directrices del IPCC requieren la exclusión del
transporte internacional marítimo, fluvial y aéreo de los reportes de emisiones
(emisiones reportadas por aparte como partida informativa); sin embargo, estos
viajes y sus emisiones asociadas pueden ser útiles para que una ciudad entienda
el impacto total del tránsito que se conecta a través de la ciudad. En ese sentido
para un reporte mínimo de emisiones se debe incluir el transporte acuático y
aéreo nacional que ocurre completamente dentro de una ciudad, mientras que
las emisiones de todos los barcos y aviones que salen en viajes internacionales
pueden hacer parte de un reporte complementario.
26
2.5.3. Control y aseguramiento de calidad
Un adecuado desarrollo de inventario GEI debe contemplar procedimientos de
control de calidad en las diferentes etapas del proceso y a los resultados,
procedimientos que deben ser llevados a cabo internamente por el equipo del
inventario. Adicionalmente, se sugiere llevar a cabo procesos de aseguramiento
de la calidad con revisores externos con experiencia en elaboración de
inventarios. En el siguiente link puede encontrar expertos internacionales y
nacionales que hacen parte de las bases de datos del IPCC
(http://www4.unfccc.int/sites/roe/Pages/Home.aspx).
2.5.4. Socialización de resultados
Una vez concluidos todos los procesos del inventario se deben realizar diferentes
talleres con la intención de socializar los resultados obtenidos con todos los
actores involucrados.
27
3. Metodología sector energía estacionaria
Las fuentes de energía estacionaria son unas de las que contribuyen mayormente
a las emisiones de GEI de una ciudad. Estas emisiones provienen del uso de
combustibles en edificios e instalaciones de las áreas residencial, comercial e
institucional y en industrias manufactureras y de construcción, así como en plantas
para generar energía eléctrica suministrada por la red. Este sector también
incluye emisiones fugitivas que ocurren típicamente durante la extracción,
transformación y transporte de combustibles fósiles primarios (carbón mineral, gas
natural y petróleo).
3.1. Fuentes de emisión y GEI
El sector energía estacionaria se divide en dos grupos principales: a) Emisiones por
combustión y b) Emisiones fugitivas. Cada uno de estos se subdivide en varios
subgrupos los cuales se describen a continuación:
a) Emisiones por combustión:
En este grupo se contabilizan las emisiones de GEI generadas por la quema de
combustibles fósiles y de biomasa en hornos, calderas, motores o cualquier otro
aparato diseñando para producir el calor o el trabajo mecánico requeridos para
llevar a cabo diferentes actividades o procesos en diferentes instalaciones e
industrias. Cada una de estas actividades y/o procesos se clasifican según los
subgrupos de fuentes fijas descritos en la Tabla 3.1.
Los GEI contabilizados en este grupo, para todas las fuentes de emisión, son:
CO2
CH4
N2O
Tabla 3.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector energía estacionaria –
quema de combustibles
Fuentes de
emisión
Definición
Edificios Todas las emisiones derivadas del uso de combustibles (por ejemplo gas natural y
28
Fuentes de
emisión
Definición
residenciales GLP), biomasa (por ejemplo leña, bagazo) y energía eléctrica para usos en
equipos como ducha eléctrica, calentador de agua, lavadora de ropa, estufa,
nevera, horno microondas, televisor, licuadora y plancha, luminarias, ventilador,
aire acondicionado.
Instalaciones y
edificios
comerciales
Todas las emisiones derivadas del uso de combustibles (por ejemplo Gas natural y
GLP), biomasa (por ejemplo leña, bagazo) y energía eléctrica para usos en
equipos como: Ducha eléctrica, calentador de agua, lavadora de ropa, estufa,
nevera, horno microondas, televisor, licuadora y plancha, luminarias, ventilador,
aire acondicionado, dependiendo del tipo de sector comercial.
Instalaciones y
edificios
institucionales
Todas las emisiones derivadas del uso de energía en edificios públicos como
colegios, hospitales, oficinas gubernamentales, iluminación de calles y avenidas y
otras instalaciones públicas. Incluye el uso de combustibles y energía eléctrica en
usos como: iluminación, ascensores, escaleras eléctricas, motobombas, bombas
eléctricas de calderas, compresores, extractores de aire, ventiladores,
refrigeradores, aire acondicionado, hornos, microondas, estufas, equipo de
laboratorio, equipo médico, equipo de oficina, cocción de alimentos, calderas
(calentamiento de agua, marmitas, lavandería, esterilización de ropa y equipo
médico.
Industrias
manufactureras
y construcción
Todas las emisiones derivadas del uso de combustibles, biomasa y energía
eléctrica en instalaciones industriales y actividades de construcción, excepto
aquellas incluidas en el subsector de industrias de la energía.
Cuando se disponga de datos, las emisiones de GEI de las subcategorías
pertinentes se deben notificar utilizando las 13 subcategorías identificadas en las
Directrices del IPCC, en los subsectores de las industrias manufactureras y de la
construcción:
Hierro y acero
Metales no ferrosos
Productos químicos
Pulpa, papel e imprenta
Procesamiento de alimentos, bebidas y tabaco
Minerales no metálicos
Equipo de transporte
Maquinaria
Minería (con excepción de combustibles) y cantería
Madera y productos de la madera
Construcción
Textiles y cueros
Industria no especificada
Las ciudades deben aplicar estas subcategorías para asegurar la coherencia con
los inventarios nacionales de GEI, según corresponda.
Industrias de la
energía
Todas las emisiones derivadas de la producción de energía y uso de combustibles
y energía eléctrica en industrias de la energía. Las industrias energéticas
comprenden tres tipos básicos de actividades:
* Producción de combustible primario (por ejemplo, extracción de carbón y
extracción de petróleo y gas).
* Procesamiento y conversión de combustible (por ejemplo, petróleo crudo a
productos petrolíferos en refinerías, carbón a coque y gas de horno de coque).
* Producción de energía suministrada a una red (generación de electricidad) o
utilizada en el sitio para uso de energía auxiliar.
Cuando sea aplicable y posible, las ciudades deben seguir las directrices del
IPCC y desagregar el conteo y la presentación de informes del subsector de las
industrias de la energía en diferentes subcategorías:
29
Fuentes de
emisión
Definición
Producción de electricidad y calor como actividad principal: Generación de
electricidad (Sistema interconectado nacional, Zona no interconectada),
generación combinada de calor y energía, Plantas generadoras de energía.
Refinación de petróleo.
Fabricación de combustibles sólidos y otras industrias energéticas.
Manufactura de combustibles sólidos
Otras industrias de la energía (extracción y procesamiento petróleo y gas
natural y producción de carbón vegetal).
Actividades de
agricultura,
silvicultura y
pesca
Todas las emisiones derivadas del uso de energía en actividades de agricultura,
silvicultura y pesca. Estas emisiones se generan típicamente de la operación de
vehículos agrícolas y maquinaria (vehículos “fuera de carretera” usados dentro
de los límites de las granjas agrícolas, acuícolas y de silvicultura) y por la
operación de generadores para encender luces, bombas, calentadores,
enfriadores y otros. Generalmente esta categoría no es cuantificada en las
ciudades, a no ser que se quiera determinar emisiones asociadas a programas de
arboricultura y/o agricultura urbana.
Fuentes no
especificadas
En esta subcategoría se incluyen todas las emisiones restantes de las fuentes de
energía estacionarias que no se especifican en otra parte, incluidas las emisiones
de la combustión directa de combustible para las unidades estacionarias en
establecimientos militares.
Algunas observaciones importantes a tener en cuenta al establecer y clasifica las
diferentes fuentes de emisión en el sector de energía estacionaria – quema de
combustibles, son:
En edificios e instalaciones residenciales, comerciales, e institucionales, las
ciudades pueden optar por dividir estos grupos en subgrupos más
detallados. Por ejemplo, los edificios residenciales se pueden dividir en
edificios de gran altura y construcciones pequeñas; los edificios comerciales
pueden dividirse en diferentes tamaños y/o tipo de actividad tales como
comercio minorista, oficinas, etc. y los edificios institucionales pueden
dividirse de acuerdo al uso que se le da incluyendo escuelas, hospitales y
oficinas gubernamentales. Las ciudades también pueden dividir las
emisiones de acuerdo al uso que se le da a la energía; un ejemplo para el
área residencial puede ser la energía usada para cocinar, para agua
caliente y eventualmente para sistemas de calefacción. Los datos
detallados y desagregados ayudan a las ciudades a identificar los puntos
críticos de emisiones con mayor precisión y a diseñar acciones de mitigación
más específicas.
Las emisiones de GEI de las actividades de transporte en carretera de la
industrias manufactureras que se producen fuera del sitio industrial (por
ejemplo la entrega de materias primas, productos y servicios y viajes de
empleados) se reportarán bajo el sector transporte (ver capítulo 4 de esta
guía). Sin embargo, en fuentes estacionarias – industrias manufactureras se
30
deben incluir las emisiones generadas por transporte “fuera de carretera”, es
decir, las generadas por vehículo todo terreno y maquinaria móvil dentro de
instalaciones y obras en sitios industriales.
La mayoría de las ciudades operan instalaciones de tratamiento y
eliminación de desechos sólidos y aguas residuales. Los sistemas de
recolección, tratamiento y suministro de aguas residuales consumen energía
para alimentar bombas de agua, calderas, equipos de separación
mecánica en instalaciones de recuperación de materiales, instalaciones de
tratamiento de agua y otros equipos. Las emisiones de GEI derivadas de la
utilización de energía para estas operaciones deben notificarse en los
subsectores institucionales (instalaciones públicas) o industriales
(instalaciones industriales privadas). Las emisiones del uso de vehículos y
maquinaria usados dentro de las plantas de tratamiento de residuos deben
incluirse dentro de las emisiones del sector institucional o industrial según
corresponda. Las emisiones por los vehículos fuera de carretera y la
maquinaria usados (por ejemplo carros recolectores) deben ser reportados
bajo el sector Transporte (ver sección 5 de esta guía).
Cuando los residuos se utilizan para generar energía, las emisiones se
cuentan como fuentes de energía estacionarias. Esto incluye la energía
recuperada de los gases de rellenos sanitarios o la combustión de desechos.
Cuando una central eléctrica está generando electricidad a partir de
combustibles de biomasa, las emisiones de CH4 y N2O resultantes se
notificarán en el subsector de las industrias energéticas, mientras que el CO2
biogénico se notificará por separado de los alcances (las emisiones de CO2
son efectivamente "reportadas" en AFOLU ya que el uso de biocombustibles
está vinculado al correspondiente cambio en el uso de la tierra o cambio de
existencias de carbono). Si la descomposición de desechos o el tratamiento
no se utilizan para la generación de energía, las emisiones se reportan en el
sector de residuos (ver capítulo 5 de esta guía).
b) Emisiones fugitivas
Incluye todas las emisiones intencionales y no intencionales de la extracción,
procesamiento, almacenamiento y transporte de combustibles (carbón mineral,
gas y petróleo) hasta el punto de uso final. Algunos usos de productos también
pueden dar lugar a emisiones denominadas fugitivas, como la liberación de
refrigerantes y supresores de incendios, pero estas emisiones se reportan en el
sector de Procesos Industriales y Uso de Productos – IPPU (ver capítulo 6 de esta
guía).
31
Los GEI contabilizados en este grupo son:
CO2 y CH4 para emisiones fugitivas por actividades de minería de carbón.
CO2, CH4, N2O para emisiones fugitivas en las actividades de petróleo y
gas natural.
Tabla 3.2. Fuentes de emisión o subgrupos del sector energía estacionaria – emisiones fugitivas
Fuentes de emisión Definición
Minería,
procesamiento,
almacenamiento y
transporte de carbón
Incluye todas las emisiones intencionales y no intencionales que ocurren
durante la actividad de minería del carbón: extracción, procesamiento,
almacenamiento y transporte. Las ciudades deben categorizar las
emisiones como minería y post-extracción (manejo) tanto para minas
subterráneas como para minas de superficie.
Los procesos geológicos de la formación del carbón producen CH4 y CO2,
conocidos colectivamente como gas de veta. Este se encuentra atrapado
en la veta de carbón hasta que se expone y se rompe durante la minería o
las operaciones posteriores a la minería, lo que puede incluir la
manipulación, procesamiento y transporte de carbón, oxidación a baja
temperatura del carbón y combustión incontrolada del carbón. En estos
puntos, los gases emitidos se denominan emisiones fugitivas.
Sistemas de petróleo
y gas natural
Las emisiones fugitivas de los sistemas de petróleo y gas natural incluyen
emisiones de GEI de todas las operaciones para producir, recolectar,
procesar o refinar y entregar gas natural y productos petrolíferos al mercado.
Las fuentes específicas incluyen, pero no se limitan a, fugas de equipo,
evaporación y pérdidas intermitentes, ventilación, quema, incineración y
liberaciones accidentales.
Las emisiones fugitivas de metano pueden ser recuperadas para su utilización
directa como gas natural o para su combustión para producir CO2 que tiene un
menor potencial de calentamiento global, en dichos casos las emisiones deben
ser reportadas así:
Cuando el metano recuperado es utilizado como una fuente de energía,
las emisiones asociadas deben ser contabilizadas bajo energía
estacionaria.
Cuando el metano recuperado es introducido en un sistema de
distribución de gas y usado como gas natural, las emisiones fugitivas
asociadas deben ser reportadas bajo subsector de sistemas de petróleo y
gas natural.
Cuando se estalla, las emisiones asociadas deben ser reportadas en el
subsector minería, procesamiento, almacenamiento y transporte de
carbón.
Las siguientes emisiones no están incluidas en la categoría de emisiones fugitivas:
Emisiones fugitivas de los proyectos de captura y almacenamiento de
carbono
Emisiones fugitivas que ocurren en instalaciones industriales que no sean
instalaciones de petróleo y gas, o aquellas asociadas con el uso final de
32
productos de petróleo y gas en cualquier otro sitio que no sean en
instalaciones de petróleo y gas, las cuales se reportan bajo el sector IPPU
(ver sección 6)
Emisiones fugitivas de actividades de eliminación de desechos que ocurren
fuera de la industria de petróleo y gas, las cuales se reportan en el sector
de Residuos (ver sección 5).
3.2. Alcances a considerar en cada fuente de emisión
Adicional al establecimiento de las fuentes de emisión existentes en cada ciudad,
se debe establecer los alcances que se van a considerar para cada fuente de
emisión. Para el sector de energía – fuentes fijas se pueden considerar los
siguientes alcances:
a) Alcance 1: Incluye las emisiones por procesos de combustión y emisiones
fugitivas de todas las fuentes descritas anteriormente (numeral 3.1), que
ocurren dentro de los límites de la ciudad.
b) Alcance 2: Emisiones producidas por el consumo en la ciudad de energía
eléctrica. Las emisiones se presentan cuando los edificios o instalaciones en
la ciudad consumen electricidad de redes locales, regionales o nacionales.
En el reporte de las emisiones de alcance 2 se deben incluir las emisiones
procedentes de todo consumo de energía dentro de los límites de la
ciudad, sin importar dónde es producida dicha energía (es decir, sin
importar en dónde está ubicada la central térmica). Las ciudades que
tengan producción de energía en su ciudad, deben reportar las emisiones
por separado dentro el alcance 1 de la categoría correspondiente a
industrias de la energía.
c) Alcance 3: En este alcance se incluyen las pérdidas ocurridas en la
transmisión y distribución de la energía eléctrica consumida en la ciudad.
3.3. Métodos y ecuaciones de cálculo
3.3.1. Emisiones por combustión:
En general, las emisiones de cada GEI de fuentes estacionarias por quema de
combustibles se calculan multiplicando el consumo de combustible (dato de
actividad) por el factor de emisión correspondiente para cada combustible. El
método de nivel 1 se basa en el uso de factores de emisión por defecto del IPCC
mientras que en la metodología de nivel 2, se emplean factores de emisión
33
propios (por país o región) que representan el contenido de carbono de los
combustibles y factores de emisión representativos de la tecnología empleada
para la combustión. La metodología se puede describir a través de las siguientes
ecuaciones:
Ecuación 3-1. Emisiones de GEI procedentes de la combustión estacionaria
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒈𝒂𝒔𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒐 𝒊𝒏𝒗𝒆𝒓𝒏𝒂𝒅𝒆𝒓𝒐 = 𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆 × 𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒆𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏𝑮𝑬𝑰,𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒈𝒂𝒔𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒐 𝒊𝒏𝒗𝒆𝒓𝒏𝒂𝒅𝒆𝒓𝒐 = emisiones de un gas de efecto invernadero dado por tipo de
combustible (kg GEI)
𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆 = cantidad de combustible quemado (TJ)
𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒆𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏𝑮𝑬𝑰,𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆 = Factor de emisión por defecto de un gas de efecto
invernadero dado por tipo de combustible (kg gas/TJ). Para el
caso del CO2, incluye el factor de oxidación del carbono, que
se supone es 1.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.1. Volumen 2, capítulo 2.
Ecuación 3-2. Total de emisiones por combustión estacionaria
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝑮𝑬𝑰 = ∑ 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝑮𝑬𝑰,𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆
𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆𝒔
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.2. Volumen 2, capítulo 2.
Dicha ecuación se aplica para cada una de las fuentes de emisión descritos en la
tabla 3.1. y para los alcances 1, 2 y 3. Información sobre los datos de actividad y
factores de emisión a emplear en cada caso se describen más abajo en el
numeral 3.5.
3.3.2. Emisiones fugitivas
a) Fugitivas por minería, procesamiento, almacenamiento y transporte de carbón
En general, las emisiones fugitivas de fuentes fijas se calculan multiplicando la
producción de carbón mineral (dato de actividad) por el factor de emisión
correspondiente, según sea minería subterránea o a cielo abierto y para
actividades de extracción y pos - extracción, empleando la siguiente ecuación
general:
Ecuación 3-3. Emisiones fugitivas de CH4 por minería de carbón
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = 𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒆𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 × 𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒄𝒂𝒓𝒃𝒐𝒏𝒐 × 𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏
Donde las unidades son:
Emisiones de metano (𝐆𝐠 𝐚ñ𝐨−𝟏)
Factor de emisión de 𝐂𝐇𝟒 (𝐦𝟑 𝐭𝐨𝐧𝐞𝐥𝐚𝐝𝐚−𝟏)
Producción de carbón (𝐭𝐨𝐧𝐞𝐥𝐚𝐝𝐚 𝐚ñ𝐨−𝟏)
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.1.3. Volumen 2, capítulo 4.
Información sobre los datos de actividad y factores de emisión a emplear en
cada caso se describen más abajo en el numeral 3.5.
34
b) Fugitivas por sistemas de petróleo y gas natural
El método general emplea las siguientes ecuaciones:
Ecuación 3-4. Emisiones fugitivas de GEI por petróleo y gas.
𝑬𝒈𝒂𝒔,𝒔𝒆𝒈𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒖𝒔𝒕𝒓𝒊𝒂 = 𝑨𝒔𝒆𝒈𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒖𝒔𝒕𝒓𝒊𝒂 × 𝑬𝑭𝒈𝒂𝒔,𝒔𝒆𝒈𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒖𝒔𝒕𝒓𝒊𝒂
Descripción
𝑬𝒈𝒂𝒔,𝒔𝒆𝒈𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒖𝒔𝒕𝒓𝒊𝒂 = Emisiones anuales (Gg)
𝑬𝑭𝒈𝒂𝒔,𝒔𝒆𝒈𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒖𝒔𝒕𝒓𝒊𝒂 = Factor de emisión (Gg/unidad de actividad) para cada segmento
de la industria
𝑨𝒔𝒆𝒈𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒖𝒔𝒕𝒓𝒊𝒂 = Valor de la actividad (unidades de la actividad), teniendo en
cuenta los siguientes segmentos de la industria de petróleo y gas:
Perforación de pozos, Prueba de pozos, Servicios a los pozos,
Producción de gas, Procesamiento del gas, Transmisión y
almacenamiento del gas, Distribución del gas, Transporte de gases
licuados, Producción de petróleo, Concentración del petróleo,
Regeneración del óleo de desecho, Transporte de petróleo,
Refinación del petróleo, Distribución de productos refinados. Cada
segmento emplea un diferente dato de actividad; en el Cuadro
4.2.7, Volumen 2, Capítulo 4 de las Directrices IPCC se presenta
orientación para obtener los valores de datos de actividad.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.2.1. Volumen 2, capítulo 4.
Ecuación 3-5. Total emisiones fugitivas de GEI por petróleo y gas.
𝐸𝑔𝑎𝑠 = ∑ 𝐸𝑔𝑎𝑠,𝑠𝑒𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑠𝑡𝑟𝑖𝑎
𝑠𝑒𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑠𝑡𝑟𝑖𝑎
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.2.2. Volumen 2, capítulo 4.
Información sobre los datos de actividad y factores de emisión a emplear en
cada caso se describen más abajo en el numeral 3.5.
3.4. Datos de actividad.
Los datos de actividad requeridos y que las ciudades deben recopilar para
efectuar el cálculo mediante las ecuaciones descritas en el numeral 3.4 se
describen en la tabla a continuación:
Tabla 3.3. Datos de actividad para el sector energía estacionaria
Fuentes de emisión Dato de actividad Ecuaciones
Edificios residenciales Consumo de cada combustible (fósil y biomasa) y de
energía eléctrica en el sector residencial
Ecuación
3.1.
Ecuación
3.2.
Instalaciones y edificios
comerciales e
institucionales
Consumo de cada combustible (fósil y biomasa) y de
energía eléctrica en el sector institucional y comercial
Industrias
manufactureras y
construcción
Consumo de cada combustible (fósil y biomasa) y de
energía eléctrica en industrias manufactureras y de la
construcción.
Industrias de la energía Consumo de cada combustible (fósil y biomasa) y de
energía eléctrica en industrias de la energía
Agricultura, silvicultura y Consumo de cada combustible (fósil y biomasa) y de
35
Fuentes de emisión Dato de actividad Ecuaciones
pesca energía eléctrica en el sector agropecuario
Fuentes no
especificadas
Consumo de cada combustible (fósil y biomasa) y de
energía eléctrica en el sector agropecuario en fuentes
no especificadas anteriormente
Fugitivas por minería,
procesamiento,
almacenamiento y
transporte de carbón
Producción de carbón y tipo de producción (a cielo
abierto o subterráneo) y conocer la profundidad de la
mina.
Ecuación
3.3.
Fugitivas por sistemas de
petróleo y gas natural
Petróleo producido, número de pozos perforados, GLP
producido, petróleo transportado por tubería, petróleo
refinado, productos refinados transportados, producción
de gas, carga de gas crudo a planta de procesamiento,
gas comercializable.
Ecuación
3.4.
Ecuación
3.5.
Existen las siguientes posibilidades de existencia de datos en las ciudades para la
obtención de datos de actividad para combustión estacionaria:
Datos de consumo real de cada tipo de combustible, desglosado por
cada uno de los subsectores: Esta información típicamente es monitoreada
en el punto del uso del combustible o de venta del combustible, e
idealmente debe obtenerse de los proveedores de servicio o combustible.
Dependiendo del tipo de distribuidor del combustible, las ventas pueden
ser para fuentes de energía estacionaria o para fuentes móviles de
transporte; las ciudades deben garantizar que la información esté
desagregada entre estos dos sectores.
Una muestra representativa de consumos de combustibles por cada sector
a través de encuestas.
Modelos de consumo de energía. Determinar la intensidad de la energía,
por tipo de edificio o instalación, expresada como energía por metro
cuadrado (por ejemplo, GJ/m2/año) o por unidad de producción.
Donde no están disponibles datos de consumo de combustible por
subsector, pero están disponibles de forma agrupada para todo el sector
energía estacionaria dentro de la ciudad, es posible realizar una
aproximación por subsector prorrateando el total del área construida por el
total de áreas por sector o tipo de construcción.
Donde los datos sólo están disponibles para unos pocos del total de
proveedores de combustible, determinar la población (u otros indicadores
como producción industrial, espacio, etc.) total servida con datos reales
para extrapolar los datos parciales de consumo total de energía al
consumo de toda la ciudad.
Donde los datos sólo están disponibles para un edificio tipo, determinan
una figura de intensidad de energía de combustión estacionaria usando el
espacio construido de ese tipo de construcción, y usarlo como un factor de
escala con el espacio construido para los otros tipos de construcción.
36
Respecto a las emisiones fugitivas las ciudades pueden determinar la producción
de carbón en las minas de superficie y subterráneas dentro del límite de la ciudad
consultando con las respectivas compañías mineras, con los dueños de minas o
los reguladores de la minería del carbón. En el caso de la producción de petróleo
y gas, también es posible solicitar los datos a las respectivas compañías que
realizan dichas actividades en la ciudad.
Cuando no es posible acceder a los datos por alguna de las vías señaladas anteriormente o el
proceso resulta dispendioso y costoso es posible emplear los datos de fuentes de información
nacional que estén disponibles y provean datos a nivel nacional o departamental y realizar
alguna aproximación de escala hacia abajo empleando algún indicador apropiado, por
ejemplo, para el sector residencial emplear como factor de escala el número de habitantes en la
ciudad o para el sector comercial el número de establecimientos registrados en cámara de
comercio o el valor agregado en $ de cada sector en la ciudad.
Algunas fuentes de información que se pueden consultar para el cálculo de las emisiones en este
sector y que proveen información a nivel nacional y o departamental (en algunos casos por
municipio) son1:
Portal BI de la web de XM S.A. E.S.P.
Sistema Único de Información de Servicios Públicos – SUI de la Súper Intendencia de
Servicios Públicos Domiciliarios- SISPD
Balance Energético Colombiano – BECO de la Unidad de Planeación Minero Energética –
UPME.
Encuesta Anual Manufacturera - EAM del Departamento Administrativo Nacional de
Estadísticas - DANE.
Balances de gas por departamento del Ministerio de Minas y Energía – MME.
Sistema de Información Minero Colombiano – SIMCO administrado por UPME.
Informe Estadístico Petrolero de la Asociación Colombiana de Petróleo – ACP.
Sistema de información de petróleo y gas colombiano – SIPG administrado por UPME.
Boletines estadísticos de Minas y Energía publicados por la UPME.
3.5. Factores de emisión y otros parámetros requeridos para el cálculo
a) Quema de combustibles:
Para CO2, a nivel nacional existen los factores de emisión de los combustibles
colombianos FECOC (2016) estimados por la UPME, los cuales se encuentran
disponibles para consulta en:
http://www.upme.gov.co/Calculadora_Emisiones/aplicacion/calculadora.html);
se recomienda el uso de dichos factores, eligiendo la procedencia del
combustible que corresponda.
SI las ciudades no disponen con factores de emisión propios para CH4 y N2O, se
pueden emplear los datos por defecto del IPCC disponibles en el Volumen 2,
capítulo 2 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de
GEI. Para consultar los factores de emisión de CH4 y N2O que se encuentra en las
1 Tomado de las fuentes de información de la publicación: IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2016. Inventario nacional y departamental de Gases Efecto Invernadero – Colombia. Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático
37
directrices del IPCC 2006, guíese por el número del cuadro y respectiva página
que se presentan en la tabla a continuación.
Tabla 3.4. Factores de emisión y otros parámetros para el sector energía estacionaria – quema de
combustibles.
Fuentes de emisión CH4 N2O
Edificios residenciales Cuadro 2.4. Página 2.20 Cuadro 2.4. Página 2.20
Instalaciones y edificios
comerciales e institucionales Cuadro 2.4. Página 2.20 Cuadro 2.4. Página 2.20
Industrias manufactureras y
construcción Cuadro 2. 3. Página 2.18. Cuadro 2. 3. Página 2.18.
Industrias de la energía Cuadro 2.2. Página 2.16 Cuadro 2.2. Página 2.16
Agricultura, silvicultura y pesca Cuadro 2.5. Página 2.22 Cuadro 2.5. Página 2.22
b) Emisiones Fugitivas:
Para las emisiones de CH4 para minería del carbón, a nivel nacional el IDEAM cita
el uso de “factores de emisión por cuencas carbonífera de Colombia” elaborados
por una consultoría de la UPME. Se recomienda consultar dichos factores y
emplearlos para la estimación de este subsector.
Para las emisiones de GEI en actividades de petróleo y gas, si las compañías que
llevan a cabo esas actividades en las ciudades no disponen de factores de
emisión propios, se pueden emplear los datos por defecto del IPCC disponibles en
el Volumen 2, capítulo 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios
nacionales de GEI. En la tabla a continuación se presentan el número y Página de
las tablas de las directrices del IPCC (2006) para consultar dichos factores de
emisión.
Tabla 3.5. Factores de emisión y otros parámetros para el sector energía estacionaria – emisiones
fugitivas.
Fuentes de emisión CO2 CH4 N2O
Fugitivas por sistemas de
petróleo y gas natural
Cuadro 4.2.5.
Páginas 4.5.5 a
4.6.1.
Cuadro 4.2.4. Página 4.5.3.
Cuadro 4.2.5. Páginas 4.5.5 a
4.6.1.
Cuadro 4.2.5.
Páginas 4.5.5
a 4.6.1.
38
4. Metodología Transporte
En el transporte se incluyen todos los viajes por carretera, agua, tren y aire
incluyendo viajes inter - ciudades e internacionales. Las emisiones de GEI son
producidas directamente por la combustión de combustible o indirectamente por
el uso de electricidad suministrada por la red.
A diferencia de los sectores de emisiones por energía estacionaria, el transporte
por definición es móvil y en consecuencia, presenta varios desafíos; ya sea en el
cálculo preciso de las emisiones o en la localización de ellas en las ciudades
conectadas al transporte. Sin embargo, a pesar de lo anterior, el sector transporte
en un inventario GEI es vital para mostrar el impacto de las políticas públicas y de
los proyectos de mitigación enfocados en el sector a través del tiempo. Asimismo,
aunque las ciudades tengan diferentes niveles de control o influencia sobre las
políticas públicas regionales del sector transporte y sobre las decisiones
relacionadas con la infraestructura que afecta las rutas de transporte de su
ciudad, un inventario debe informar y soportar las acciones que pueden
influenciar la reducción de emisiones.
En este capítulo se presentan los aspectos metodológicos necesarios para estimar
las emisiones generadas por el sector transporte que circula y sirve a las ciudades.
4.1. Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario.
Las ciudades, posterior al paso general de definición del límite y periodo de
tiempo del reporte del inventario, deben identificar las fuentes de emisión o
subsectores en cada uno de los sectores principales y los GEI que se estiman para
cada fuente.
En este numeral se presentan los subsectores y los respectivos GEI generados en el
sector transporte, con el objetivo que las ciudades identifiquen cuáles de estas
fuentes existen dentro de los límites de la ciudad definidos para el inventario.
Las fuentes de emisión en el sector transporte se clasifican de acuerdo al modo
de transporte, de la siguiente manera: transporte terrestre, transporte ferroviario,
transporte marítimo, transporte aéreo y otros tipos de transporte que se usan fuera
de carretera como tractores, montacargas, vehículos de apoyo en aeropuertos,
etc., tal como se describe en la tabla 4.1. Para cada ciudad se debe identificar
las subcategorías que se pueden aplicar dentro de cada modo de transporte y
reportar las emisiones para estas subcategorías.
Los GEI estimados en este grupo son:
CO2
CH4
39
N2O
40
Tabla 4.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector transporte.
Fuentes de emisión Definición
Transporte por
carretera
Los vehículos en carretera están diseñados para transportar personas, bienes y materiales en carreteras y vías públicas. Esta
categoría incluye vehículos tales como autobuses, automóviles, camiones, motocicletas, vehículos de recolección y
transporte de residuos en carretera (por ejemplo, camiones compactadores), etc.
La mayoría de los vehículos queman combustible líquido o gaseoso en los motores de combustión interna. La combustión de
estos combustibles produce CO2, CH4 y N2O, a menudo denominados colectivamente emisiones de escape. Los vehículos
eléctricos o híbridos también se pueden cargar en las estaciones dentro o fuera de la ciudad. Las estaciones de recarga
pueden estar en hogares o lugares de trabajo que ya están incluidos en el sector de energía estacionaria.
Ferrocarril Los ferrocarriles se pueden utilizar para transportar personas y mercancías, y son accionados por una locomotora, que
típicamente utiliza energía a través de la combustión de combustibles o electricidad (conocida como tracción eléctrica).
Transporte fluvial y
marítimo
Se incluyen transbordadores turísticos, vehículos domésticos interurbanos o transporte acuático internacional.
El transporte por agua incluye buques, transbordadores y otras embarcaciones que operan dentro de la frontera de la
ciudad, así como buques marinos cuyos viajes se originan o terminan en puertos dentro de la frontera de la ciudad, pero
viajan a destinos fuera de la ciudad. Mientras que el transporte por agua puede ser una fuente importante de emisiones a
nivel mundial, la mayoría de las emisiones ocurren durante viajes oceánicos fuera de los límites de una ciudad portuaria.
Aviación
Se incluyen helicópteros, vuelos nacionales interurbanos y vuelos internacionales. Incluyen las emisiones de viajes aéreos que
ocurren dentro del límite geográfico (por ejemplo, helicópteros que operan dentro de la ciudad) y las emisiones de los vuelos
que salen de los aeropuertos que sirven a la ciudad. Una cantidad significativa de emisiones asociadas con el transporte
aéreo ocurre fuera de los límites de la ciudad. Los aeropuertos ubicados dentro de una ciudad o bajo jurisdicción local,
suelen servir generalmente a la región en la cual se encuentra la ciudad. Estas complejidades hacen que sea un desafío
tener en cuenta y atribuir las emisiones de la aviación.
Las ciudades también deben desagregar los datos entre vuelos nacionales e internacionales para mejorar la integración con
los inventarios nacionales de GEI. A menudo la separación de datos entre la aviación dentro del límite (alcance 1), la
nacional y la internacional puede ser difícil de obtener. La clasificación de los aeropuertos debe indicar si los aeropuertos
deben atender las necesidades locales, nacionales o internacionales
Transporte fuera de
carretera
Se incluyen equipos de apoyo terrestre para aeropuertos, tractores agrícolas, sierras de cadena, montacargas, etc.
Los vehículos para uso fuera de carretera son aquellos diseñados o adaptados para viajar en terrenos sin pavimentar. En esta
categoría se incluyen típicamente los vehículos todo terreno, los equipos de paisajismo y de construcción, los tractores, las
buldóceres, las cuatrimotos y otros vehículos recreacionales todoterreno.
Las ciudades sólo deben reportar dentro del subsector del transporte fuera de carretera las emisiones de las actividades de
transporte fuera de la carretera dentro de instalaciones de transporte tales como aeropuertos, puertos, terminales de
autobuses y estaciones de tren. Otras actividades de transporte fuera de la carretera dentro de las instalaciones industriales y
las obras de construcción, las granjas agrícolas, los bosques, las granjas acuícolas y las instalaciones militares se deben
informar dentro de la energía estacionaria (ver capítulo 3).
41
4.2. Alcances a considerar en cada fuente de emisión.
El tránsito en la ciudad vía terrestre, marítima o aérea, puede llevarse a cabo en
su totalidad dentro de los límites de la ciudad (por ejemplo, una ruta de bus para
transporte intra-urbano) o, a menudo, puede también cruzar los límites de la
ciudad para llegar a ciudades o regiones vecinas. En ese sentido, hay cuatro tipos
característicos de viajes transfronterizos: viajes que se originan en la ciudad y
terminan fuera de ella; viajes que se originan fuera de la ciudad y terminan dentro
de ella; tránsito regional (por lo general, buses) con una parada intermedia (o
múltiples paradas) dentro de la ciudad; y que atraviesan la ciudad, sin tener su
origen o destino dentro de ella.
Por lo tanto, el reporte de las emisiones del sector transporte debe reflejar los
siguientes alcances:
a) Alcance 1: emisiones por tránsito dentro de la ciudad: Incluye todas las
emisiones de GEI del transporte de personas y carga que se lleve a cabo
dentro de los límites de la ciudad.
b) Alcance 2: emisiones producidas por el consumo de energía eléctrica,
distribuida mediante redes, en el sector transporte. Incluye todas las
emisiones de GEI producidas en la generación de electricidad, distribuida
mediante redes, para uso en los vehículos impulsados por electricidad.
Específicamente, la cantidad de electricidad usada debe ser evaluada en
el punto de consumo dentro de los límites de la ciudad.
c) Alcance 3: Se incluye la parte que ocurre fuera de la ciudad de todas las
emisiones de GEI transfronterizas de los viajes que se originan o terminan
dentro de los límites de la ciudad.
Las emisiones producidas en grandes centros de transporte (por ejemplo,
aeropuertos o puertos marítimos) que sirven a la ciudad, pero que se
encuentra por fuera de sus límites geográficos, se deben incluir en el
alcance 3. Estas emisiones son consecuencia de actividades realizadas
dentro de la ciudad y, en ese sentido, deben incluirse para dar un punto
de vista más completo del sector transporte de la ciudad. Por otro lado, las
emisiones producto de la energía usada en edificios o complejos
relacionados con el transporte (tales como muelles, estaciones de
transporte masivo, aeropuertos y puertos) deben ser reportados en el sector
de Energía estacionaria (ver capítulo 4).
En la tabla a continuación se realiza una descripción de los alcances para cada
subgrupo en el sector transporte:
42
Tabla 4.2. Alcances sector transporte
Fuente Alcance 1 Alcance 2 Alcance 3
Transporte
por
carretera
Emisiones de la combustión directa de
combustibles fósiles durante la duración del
tránsito de vehículos de transporte terrestre
por carretera dentro del límite de la ciudad
Emisiones generadas por el consumo de
electricidad para vehículos de transporte por
carretera
Emisiones generadas por uso de
combustibles fósiles y electricidad
en viajes transfronterizos de
transporte por carretera.
Ferrocarril
Emisiones de la combustión directa de
combustibles fósiles durante la duración del
tránsito ferroviario dentro del límite de la
ciudad para las líneas de ferrocarril que tienen
paradas en el límite de la ciudad. Basándose
en los datos disponibles y en las circunstancias
locales, las ciudades pueden incluir u omitir las
emisiones de los viajes de trenes de pasajeros
que no se detienen en el límite de la ciudad.
Cualquiera que sea el caso, las ciudades
deberán informar de manera transparente el
enfoque adoptado para estimar las emisiones
ferroviarias e indicar si cubre el tránsito
ferroviario pasante.
La electricidad suministrada por la red
eléctrica utilizada para el transporte ferroviario
se debe contabilizar en los puntos de
suministro (donde se suministra la electricidad
al sistema ferroviario), independientemente
del origen o destino del viaje. Por lo tanto,
toda la electricidad cargada para el viaje del
tren dentro del límite de la ciudad se
contabilizará dentro de las emisiones del
alcance 2.
Las emisiones de los trenes
transfronterizos (tanto de la
combustión directa del combustible
como de la electricidad
suministrada por la red eléctrica
que se carga fuera de la ciudad) se
pueden asignar en función del tipo
de alcance geográfico y del tipo
de transporte (de carga o de
pasajeros).
Transporte
fluvial y
marítimo
El alcance 1 incluye las emisiones de la
combustión directa de combustibles fósiles
para todos los viajes que se originan y
terminan dentro de los límites de la ciudad;
esto incluye las embarcaciones que salen y
regresan al mismo puerto marítimo dentro del
límite de la ciudad.
El alcance 2 incluye las emisiones de cualquier
energía suministrada por la red que los buques
marinos compran y consumen, típicamente en
muelles o puertos (esto debe distinguirse del
consumo de electricidad en otras estructuras
portuarias estacionarias, como un puerto
deportivo).
Cubre las emisiones por quema de
combustibles de los viajes
transfronterizos que sirven a la
ciudad ya sea que el puerto se
encuentre dentro o fuera de los
límites de la ciudad o establecidos
para el inventario.
Aviación
El alcance 1 incluye las emisiones de la
combustión directa del combustible para
todos los viajes aéreos que salen y aterrizan
dentro del límite de la ciudad (por ejemplo,
helicópteros locales, visitas turísticas y vuelos
de entrenamiento).
El alcance 2 incluye cualquier energía
suministrada por la red y usada para cargar la
aeronave en los aeropuertos. Toda la energía
suministrada por la red que se consume en las
instalaciones aeroportuarias debe incluirse en
la energía estacionaria (instalaciones
institucionales o comerciales).
El alcance 3 incluye las emisiones
de los vuelos transfronterizos que
sirven a la ciudad ya sea que el
aeropuerto se encuentre dentro o
fuera de los límites del inventario o
de la ciudad.
Transporte
fuera de
carretera
Todas las emisiones de GEI procedentes de la
combustión de combustibles en vehículos
fuera de carretera todoterreno dentro de la
frontera de la ciudad.
Emisiones de la generación de electricidad
suministrada por la red eléctrica utilizadas
para conducir vehículos fuera de carretera
NA
43
Algunas consideraciones importantes para las diferentes fuentes de transporte se
expresan a continuación:
En los inventarios departamentales de emisiones GEI desarrollados por el
IDEAM, para la fuente transporte por carretera, las emisiones se atribuyen al
lugar de venta del combustible. Este mismo supuesto puede ser empleado
para las emisiones por vehículos de transporte terrestre en las ciudades.
Otro enfoque posible es distribuir las emisiones en alcance 1 y alcance 3
teniendo en cuenta los kilómetros recorridos dentro de los límites de la
ciudad respecto al recorrido total o la distancia recorrida desde el puerto
dentro de la ciudad hasta el siguiente destino. En todos los casos, las
ciudades deberán documentar de forma transparente los enfoques
utilizados en los informes de inventario.
En las ciudades colombianas, el transporte férreo es transfronterizo y en la
mayoría de los casos se emplea para transporte de carga y mercancía
(con algunas excepciones de transporte de pasajeros por ejemplo en
viajes turísticos) y dividir las emisiones entre alcance 1 y alcance 3 resulta
dispendioso.
En los inventarios departamentales de emisiones GEI desarrollados por el
IDEAM, las emisiones de ferrocarriles, se atribuyen al lugar de origen y
destino de las líneas férreas del país, asumiendo un 50% para el
departamento del que sale la línea férrea y 50% al que llega. Este mismo
supuesto puede ser empleado para las emisiones por ferrocarriles en
ciudades; asumir el 50% de las emisiones para la ciudad de la que sale el
ferrocarril y 50% a la ciudad a la que llega. Otro enfoque posible es atribuir
el 100% de las emisiones a la ciudad en donde es cargado el combustible
reportándolas en su totalidad en el alcance 1 o en los casos que sea
posible, se puede realizar una distribución de las emisiones de alcance 1 y
alcance 3 teniendo en cuenta por ejemplo la longitud del tramo férreo en
la ciudad y el tramo total de la línea.
En las ciudades colombianas, la gran parte de transporte fluvial es
transfronterizo, y dividir las emisiones entre alcance 1 y alcance 3 resulta
dispendioso. En los inventarios departamentales de emisiones GEI
desarrollados por el IDEAM, el 100% de las emisiones del transporte fluvial se
atribuyen al lugar de salida de las embarcaciones según puerto fluvial,
siendo todas de alcance 1. Este mismo supuesto puede ser empleado para
las emisiones por transporte fluvial y marítimo en las ciudades. Otro enfoque
posible es distribuir las emisiones en alcance 1 y alcance 3 teniendo en
cuenta los kilómetros recorridos dentro de los límites de la ciudad respecto
al recorrido total o la distancia recorrida desde el puerto dentro de la
ciudad hasta el siguiente destino. En todos los casos, las ciudades deberán
44
documentar de forma transparente el enfoque utilizados en los informes de
inventario.
Al igual que el fluvial, gran parte del transporte aéreo es transfronterizo, y
dividir las emisiones entre alcance 1 y alcance 3 resulta dispendioso. En los
inventarios departamentales de emisiones GEI desarrollados por el IDEAM,
el 100% de las emisiones de aviación, se atribuyen al lugar de salida de los
vuelos, siendo todas de alcance 1. Este mismo supuesto puede ser
empleado para las emisiones por transporte fluvial y marítimo en las
ciudades. Otro enfoque posible es distribuir las emisiones en alcance 1 y
alcance 3 teniendo en cuenta los kilómetros recorridos dentro de los límites
de la ciudad respecto al recorrido total o la distancia recorrida desde el
despegue hasta el aterrizaje. En todos los casos, las ciudades deberán
documentar de forma transparente el enfoque utilizados en los informes de
inventario.
4.3. Métodos y ecuaciones de cálculo.
4.3.1. Transporte por carretera
Se identifican 4 posibles métodos los cuales se describen a continuación,
señalando los alcances que se pueden contemplar en cada uno:
a) Método de ventas de combustible: Este método calcula las emisiones de
transporte en carretera basadas en el total de combustible vendido dentro del
límite de la ciudad. En teoría, este enfoque trata el combustible vendido como
representativo para la actividad de transporte.
Todas las ventas de combustibles de los dispensadores de combustibles al interior
del límite deben ser contabilizadas en el alcance 1 (para combustibles) y 2 (para
energía eléctrica) aun cuando la compra de combustible sea para viajes
transfronterizos. El mantener todas las emisiones de ventas de combustibles en el
ámbito 1 también permite una agregación más eficaz de varias ciudades. Sin
embargo, las ciudades pueden realizar encuestas o utilizar otros métodos para
desagregar las ventas de combustible para viajes internos (alcance 1) y viajes
transfronterizos (alcance 3).
b) Método de la actividad inducida: Este método busca cuantificar las emisiones
de transporte inducidas por la ciudad, incluyendo viajes que comienzan, terminan
o se realizan totalmente dentro de la ciudad (usualmente excluyendo viajes de
paso). El método se basa en modelos o encuestas para evaluar el número y la
duración de todos los viajes en carretera que ocurren, tanto transfronterizos como
45
dentro del límite. Esto produce una cifra de kilómetros recorridos por vehículo para
cada clase de vehículo identificada. También requiere información sobre la
intensidad (o eficiencia) del combustible del vehículo y los factores de emisión del
combustible.
Estos modelos identifican el origen y destino de cada viaje evaluado. Para reflejar
la responsabilidad compartida por ambas ciudades que inducen estos viajes, las
ciudades pueden usar una asignación de origen-destino de dos maneras:
* Reportando el 50% de los viajes transfronterizos (y excluyendo viajes de paso). De
ese 50%, la porción que ocurre dentro de la frontera de la ciudad se informa en el
alcance 1, mientras que el porcentaje restante que ocurre fuera de la frontera se
informa en el alcance 3.
* Reportando únicamente los viajes salientes. Por razones de simplicidad, las
ciudades pueden tener en cuenta sólo los viajes en carretera salientes. Aquí se
cuenta el 100% del viaje, con la porción dentro del límite como alcance 1 y la
porción fuera del límite como alcance 3.
c) Método geográfico o territorial: Este método cuantifica las emisiones de la
actividad del transporte que ocurre solamente dentro de los límites de la ciudad,
sin importar el origen o el destino del viaje. Algunos modelos europeos de
demanda de trófico cuantifican estas emisiones principalmente para
estimaciones locales de contaminación atmosférica o precios de trófico, pero las
emisiones de GEI pueden cuantificarse basándose en el mismo modelo origen –
destino, limitando los VKT a los viajes dentro de la ciudad. Este modelo se alinea
con las emisiones del alcance 1, en cuanto todo el transporte se da dentro del
límite. Aunque no se evalúan ni cuantifican viajes fuera del límite, se podrían
combinar encuestas adicionales para informar las emisiones del alcance 3 como
la porción del tránsito fuera del límite.
d) Método de actividad de residentes: Este método cuantifica las emisiones de la
actividad de transporte realizadas por los residentes de la ciudad solamente. Para
esto se requiere información sobre VKT de residentes, récord de registro de
vehículos y encuestas sobre los viajes hechos por los residentes. Si bien este tipo de
encuestas pueden ser más manejables y rentables que los modelos de trófico, su
limitación a la actividad de los residentes pasa por alto el impacto del trófico no
residente en la ciudad generado por viajeros, turistas, proveedores de logística y
otros viajeros. En este caso, un inventario podría aplicar el enfoque de asignación
de origen y destino para asignar las emisiones de los viajes de los residentes en los
ámbitos 1 y 3, denominados: venta de combustibles, actividad inducida,
geográfico/territorial, actividad de los residentes.
46
Las ciudades, dependiendo la información con la que cuenten, pueden
seleccionar alguno de los 4 métodos descritos; sin embargo los métodos b, c y d,
requieren información sobre estudios y modelos específicos de transporte, los
cuales pueden no estar disponibles y su elaboración es dispendiosa en recursos y
tiempo.
Las ventas de combustibles (método a) pueden estar disponibles de forma más
sencilla, adicionalmente, el inventario nacional y los inventarios departamentales
de GEI de Colombia elaborados por el IDEAM emplean el método de venta de
combustibles (método establecido también por el IPCC), atribuyendo todas las
emisiones al alcance 1.
En este método, el cálculo de las emisiones requiere la multiplicación de los datos
de actividad (cantidad de combustible vendido) por el contenido de GEI del
combustible por gas (factor de emisión). Existen 3 niveles metodológicos, en el
nivel 1 se emplean factores de emisión por defecto, en el nivel 2 para el caso del
CO2 se emplean factores de emisión propios para los combustibles del país y para
N2O y CH4 para la selección del factor de emisión se requiere información
adicional tecnología de combustión, condiciones de uso, tecnología de control, e
información acerca del mantenimiento. La metodología de nivel 3 se basa en
mediciones directas en diferentes campañas de monitoreo con equipos
especializados en medición de GEI.
Un método de nivel 1 es representativo de las emisiones de GEI, dado que las
principales emisiones en el sector transporte son las de CO2, las cuales dependen
principalmente del contenido de carbono y no de la tecnología. La ecuación
empleada para todos los GEI se describe a continuación:
Ecuación 4.1. Emisiones de GEI por transporte terrestre.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑮𝑬𝑰 = ∑[𝑪𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆𝒂 × 𝑬𝑭𝒂]
𝒂
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑮𝑬𝑰 = Emisiones de CO2 , CH4 o N2O (kg)
𝑪𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆𝒂 = Combustible vendido (TJ)
𝑬𝑭𝒂 = Factor de emisión (kg/TJ).
𝒂 = Tipo de combustible (por ejemplo: gasolina, diésel, gas natural, etc.)
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 3.2.1 y 3.2.3. Volumen 2, capítulo 3.
4.3.2. Otros: Ferrocarril, Transporte fluvial y marítimo, aviación, todo terreno
El método para la estimación de emisiones es el de venta de combustibles
descrito anteriormente. De igual forma, la ecuación a emplear es la descrita para
el transporte por carretera, ecuación 4.1. que aplica para las emisiones de
alcance 1, 2 y 3.
47
4.4. Datos de actividad.
Los datos de actividad requeridos y que las ciudades deben recopilar para
efectuar el cálculo mediante las ecuación 4.1. se describen en la tabla a
continuación:
Tabla 4.3. Datos de actividad para el sector transporte
Fuentes de
emisión Dato de actividad
Transporte por
carretera
Combustible (gasolina, gas natural, diésel, alcohol carburante) vendido
anualmente dentro de los límites de la ciudad para cada tipo de vehículo
de transporte terrestre.
Energía eléctrica vendida anualmente dentro de los límites de la ciudad
para cada tipo de vehículo de transporte terrestre.
Ferrocarril
Combustible (de carbón, diésel oil y fuel oil) consumido anualmente para
las distancias recorridas dentro del perímetro de la ciudad (alcance 1) y las
distancias de las líneas fuera de la ciudad (ver alcance 3).
Energía eléctrica vendida anualmente dentro de los límites de la ciudad
para ferrocarriles.
Transporte
fluvial y
marítimo
Combustible (diésel marino, fuel oil, y gasolina) vendido/cargado
anualmente en puertos o estaciones dentro de los límites de la ciudad para
transporte marítimo y fluvial nacional e internacional.
Energía eléctrica vendida anualmente dentro de los límites de la ciudad
para transporte marítimo y fluvial nacional e internacional.
Aviación
Combustible (gasolina, jet fuel y queroseno) vendido/cargado anualmente
en aeropuertos dentro de los límites de la ciudad para vuelos nacionales e
internacionales.
Energía eléctrica vendida anualmente dentro de los límites de la ciudad
para vuelos nacionales e internacionales.
Los datos de actividad sobre el volumen de combustible vendido para transporte
por carretera dentro de la frontera de la ciudad se pueden obtener de las
estaciones de servicio de combustible y/o de las empresas distribuidoras. Para
asignar las ventas totales de combustible a cada subcategoría de vehículos de
transporte por carretera, se pueden determinar los factores de reparto basándose
en el registro de los vehículos de acuerdo a la clase de vehículo, también por
encuestas u otros métodos o basándose en estudios de consumo de combustible
por tipo de vehículo.
Los datos de consumo de combustible para transporte ferroviario pueden ser
consultados con las respectivas compañías operadoras. Cuando los datos de
actividad no están disponibles, las ciudades también pueden realizar estimativos
a partir de indicadores como consumo real de combustible por tonelada de
carga y / o por persona.
Para obtener las estimaciones totales de las ventas de combustible cargado en
vehículos de transporte fluvial y marítimo se debe consultar a las compañías
48
navieras, a los proveedores/distribuidores de combustible o a autoridades
portuarias y marinas. Si por esta vía no es posible la consecución de los datos, es
posible utilizar una encuesta de muestreo representativa y así utilizar esta
información para escalar los datos al total de la ciudad.
Para transporte aéreo se pueden obtener las vetas de combustible consultando
con aeropuertos, aerolíneas o autoridades. Cuando no se disponga de datos
reales para todos los aeropuertos es posible utilizar encuestas a una muestra de
aeropuertos e identificar el elemento fundamental de la actividad (por ejemplo,
número de pasajeros) y utilizar la información del elemento fundamental para
escalar los datos al total de combustible vendido en la ciudad.
Cuando no es posible acceder a los datos por alguna de las vías señaladas
anteriormente o el proceso resulta dispendioso y costoso es posible emplear los datos
de fuentes de información nacional que estén disponibles y provean datos a nivel
nacional o departamental y realizar alguna aproximación de escala hacia abajo
empleando algún indicador apropiado, por ejemplo, el parque vehicular inscrito en
cada ciudad respecto al total nacional.
Algunas fuentes de información que se pueden consultar para el cálculo de las
emisiones en este sector y que proveen información a nivel nacional y o departamental
(en algunos casos por municipio) son2:
Sistema Único de Información de Servicios Públicos – SUI de la Súper Intendencia
de Servicios Públicos Domiciliarios- SISPD
Balance Energético Colombiano – BECO de la Unidad de Planeación Minero
Energética – UPME.
Sistema de información de combustibles líquidos - SICOM del Ministerio de Minas
y Energía - MME.
4.5. Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo.
Para CO2, a nivel nacional existen los factores de emisión de los combustibles
colombianos FECOC estimados por la UPME, los cuales se encuentran disponibles
para consulta en:
http://www.upme.gov.co/Calculadora_Emisiones/aplicacion/calculadora.html);
se recomienda el uso de dichos factores.
SI las ciudades no disponen con factores de emisión propios para CH4 y N2O, se
pueden emplear los datos por defecto del IPCC disponibles en el Volumen 2,
capítulo 3 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de
GEI. Para consultar los factores de emisión de CH4 y N2O que se encuentra en las
2 Tomado de la publicación: IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2016. Inventario nacional y departamental de Gases Efecto Invernadero – Colombia. Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático
49
directrices del IPCC 2006, guíese por el número del cuadro y respectiva página
que se presentan en la tabla a continuación.
Tabla 4.4. Factores de emisión para el sector transporte.
Fuentes de emisión CH4 N2O
Transporte por carretera Cuadro 3.2.2. Página 3.21 Cuadro 3.2.2. Página 3.21
Ferrocarril Cuadro 3.4.1. Página 3.43. Cuadro 3.4.1. Página 3.43.
Transporte fluvial y
marítimo Cuadro 3.5.3. Página 3.50. Cuadro 3.5.3. Página 3.50.
Aviación Cuadro 3.6.5. Página 3.64 Cuadro 3.6.5. Página 3.64
Transporte fuera de
carretera Cuadro 3.2.2. Página 3.21 Cuadro 3.2.2. Página 3.21
50
5. Metodología Residuos
Las ciudades producen residuos sólidos y aguas residuales (denominados en
adelante conjuntamente como "residuos") que pueden ser eliminadas o tratadas
en instalaciones dentro del límite de la ciudad o transportadas a otras ciudades
para el tratamiento. La disposición y tratamiento de residuos produce emisiones
de GEI a través de la descomposición anaeróbica y aeróbica o la incineración.
Las emisiones GEI de residuos sólidos se calcularán por ruta de disposición, es decir
de relleno sanitario, tratamiento biológico e incineración y quema a cielo abierto.
Si se recupera el metano de las instalaciones de tratamiento de residuos y aguas
residuales como fuente de energía, éste deberá ser reportado dentro de las
emisiones del grupo de energía estacionaria. De igual manera, las emisiones de
incineración con recuperación de energía se deben reportar dentro del grupo de
energía estacionaria.
En este capítulo se presentan los aspectos metodológicos necesarios para estimar
las emisiones generadas por el sector residuos.
5.1 Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario
Las ciudades, posterior al paso general de definición del límite y periodo de
tiempo del reporte del inventario, deben identificar las fuentes de emisión o
subsectores en cada uno de los sectores principales y los GEI que se estiman para
cada fuente.
En este numeral se presentan los subsectores y-o fuentes de emisión y los
respectivos GEI generados en el sector residuos, con el objetivo que las ciudades
identifiquen cuáles de estas fuentes se deben considerar en el inventario de la
ciudad. Estos se describen en la tabla 5.1.
Tabla 5.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector residuos.
Fuentes de
emisión Descripción
GEI
generados
Eliminación
de residuos
sólidos
Los residuos sólidos pueden ser eliminados en sitios gestionados (por
ejemplo, rellenos sanitarios) y no gestionados (por ejemplo,
botaderos a cielo abierto). Las emisiones de GEI se generan como
resultado de la descomposición bajo condiciones anaeróbicas de la
materia orgánica contenida en los residuos. Las ciudades deberían
calcular las emisiones de todos los sitios (gestionados y no
gestionados). En Colombia, según la Superintendencia de Servicios
Públicos y Domiciliarios, estos sitios corresponden a:
Relleno sanitario
Planta integral
CH4
51
Fuentes de
emisión Descripción
GEI
generados
Celda de contingencia
Celda transitoria
Botadero
Enterramiento
Vertimiento a cuerpos de agua
Tratamiento
biológico
de residuos
Hace referencia a la fabricación de abono orgánico (compost) y la
digestión anaeróbica de los desechos orgánicos generados en la
ciudad, como los desechos de alimentos, de jardines y parques. Las
emisiones de GEI se generan como resultado de la descomposición
bajo condiciones anaeróbicas de la materia orgánica contenida en
los residuos.
El tratamiento biológico reduce los volúmenes de los residuos y los
estabiliza, destruye los agentes patógenos y produce biogás para
utilización energética. Los productos finales del tratamiento biológico
pueden usarse como fertilizantes y abono de suelos, o eliminarse en
los sitios de disposición final de residuos sólidos.
CH4, N2O
Incineración
y quema
abierta de
residuos
La incineración es la combustión de los residuos sólidos y líquidos en
instalaciones industriales controladas. Los tipos de residuos
típicamente incinerados en las ciudades de Colombia incluyen los
residuos industriales: peligrosos, hospitalarios, solventes y aceites
usados y dicho tratamiento térmico se realiza en instalaciones
autorizadas.
La quema abierta de desechos puede definirse como la combustión
de residuos combustibles (como papel, madera, plástico, textiles,
caucho, desechos de aceites) al aire libre o en vertederos abiertos,
donde el humo y otras emisiones se liberan directamente al aire, sin
pasar por una chimenea o columna. Las emisiones de GEI se
generan como resultado de la combustión de los residuos.
CH4, N2O y
CO2 no
biogénico
Tratamiento
y
eliminación
de aguas
residuales
Las aguas residuales se originan en una variedad de fuentes
domésticas, comerciales e industriales y pueden tratarse in situ
(generalmente las industriales en diferentes sistemas de tratamiento),
transferirse por alcantarillado a una instalación central
(generalmente las domésticas a una PTAR), o eliminarse sin
tratamiento en las cercanías o por medio de desagües (a cuerpos
de agua o en cloacas y pozos sépticos). Se entiende por aguas
residuales domésticas (o aguas servidas) los residuos de aguas
utilizadas en los hogares, mientras que las aguas residuales
industriales derivan exclusivamente de las prácticas industriales.
Los sistemas de tratamiento y eliminación varían ampliamente de
ciudad a ciudad y pueden diferir también entre los usuarios urbanos
y rurales, así como entre los usuarios urbanos de diferentes estratos.
Las emisiones de GEI se generan como resultado de la
descomposición bajo condiciones anaeróbicas de la materia
orgánica y de los componentes nitrogenados contenidos en las
aguas residuales.
CH4, N2O
5.2 Alcances a considerar en cada fuente de emisión
Los residuos sólidos y las aguas residuales pueden ser generados y dispuestos y/o
tratados dentro de los límites de la ciudad, o generados en la ciudad y dispuestos
y/o tratados fuera de los límites de la ciudad (residuos “exportados”). También es
52
posible, que dentro de los límites de la ciudad se dispongan y/o traten residuos
generados en otra ciudad (“residuos importados”).
De acuerdo a lo anterior, existen los siguientes alcances:
a. Alcance 1: Corresponde a las emisiones generadas por residuos dispuesto
y/o tratados dentro de la ciudad. Se incluyen todas las emisiones GEI
derivadas del tratamiento y disposición de residuos dentro de los límites de
la ciudad, sin importar si éstos son generados dentro o fuera de la ciudad.
Sin embargo, el reporte se debe realizar por separado, es decir, por un lado
se deben reportar las emisiones generadas por los residuos producidos
dentro de los límites de la ciudad y por aparte reportar las emisiones
producidas por los residuos importados.
b. Alcance 2: No aplica. Todas las emisiones consecuencia del uso de energía
eléctrica en las instalaciones de tratamiento de desechos dentro de los
límites de la ciudad deben ser reportados bajo el alcance 2 del sector de
Energía estacionaria (sección 3).
c. Alcance 3: Corresponde a las emisiones por residuos generados en la
ciudad, pero tratados y/o dispuestos fuera de ella. Se incluyen todas las
emisiones GEI derivadas del tratamiento y/o disposición de los residuos
generados por la ciudad, pero tratados o dispuestos en instalaciones
ubicadas fuera de los límites de la ciudad.
5.3 Métodos y ecuaciones de cálculo
En general, la estimación de las emisiones de GEI generadas por la disposición y
tratamiento de residuos está determinada por dos principales factores: la masa
de residuos dispuesta y la cantidad de carbono orgánico biodegradable (DOC
por sus siglas en inglés) en los residuos, la cual determina el potencial de
generación de metano. En el caso de la incineración, los dos principales factores
son la masa de los residuos tratados y la cantidad de carbono fósil que este
contiene.
En los numerales a continuación se describen los métodos de cálculo para cada
fuente de emisión.
5.3.1 Disposición de residuos sólidos
Las emisiones de metano de los vertederos continúan por varias décadas (o a
veces incluso siglos) después de la eliminación de desechos. Los residuos
eliminados en un año determinado contribuyen a las emisiones de GEI en ese año
53
y en los años siguientes. Asimismo, las emisiones de metano liberadas de un
vertedero en un año dado incluyen las emisiones de los residuos eliminados ese
año, así como de los desechos eliminados en años anteriores.
Existen dos métodos comúnmente aceptables para estimar las emisiones de
metano provenientes de la eliminación de desechos sólidos: “descomposición de
primer orden” y “compromiso de metano”.
a) Compromiso de metano “Methane commitment” (MC): Se toma un enfoque de
ciclo de vida y balance de masa y se calculan las emisiones de vertederos
basadas en la cantidad de residuos eliminados en un año dado,
independientemente del momento en que se produzcan las emisiones (una parte
de las emisiones se liberan cada año después de que el desecho se elimina). Para
la mayoría de las ciudades, el método MC sobreestima las emisiones de GEI
asumiendo que todos los DOC dispuestos en un año dado se desintegrarán y
producirán metano inmediatamente.
La ecuación a emplear se basa en el potencial de generación de metano (L0)
que es un factor de emisión que especifica la cantidad de CH4 generada por
tonelada de residuos sólidos. Lo se basa en la porción de carbono orgánico
degradable (DOC) presente en los residuos sólidos, que a su vez se basa en la
composición de la corriente residual. L0 también puede variar dependiendo de
las características del vertedero. Los vertederos no controlados producen menos
CH4 dada una misma cantidad de residuos que los vertederos controlados
porque una mayor fracción de desecho se descompone aeróbicamente en las
capas superiores del vertedero. Los residuos más húmedos (incluyendo los
impactos de precipitación) corresponderán con un DOC más bajo. La ecuación
empleada en este método se describe a continuación:
Ecuación 5-1. Compromiso de metano estimado para residuos sólidos enviados a un relleno
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = 𝑴𝑺𝑾𝑿 × 𝑳𝟎 × (𝟏 − 𝒇𝒓𝒆𝒄) × (𝟏 − 𝑶𝑿)
Descripción Valor
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = Total de emisiones de 𝑪𝑯𝟒
en toneladas métricas
Calculado
𝑴𝑺𝑾𝒙 = Masa de los residuos sólidos enviados
al relleno en el año del inventario
Ingresado por el usuario
𝑳𝟎 = Potencial de generación de metano Ecuación 5.3 – Potencial de generación de
metano
𝒇𝒓𝒆𝒄 = Fracción del metano recuperado en el
relleno (quemado o recuperación de energía)
Ingresado por el usuario
𝑶𝑿 = factor de oxidación 0.1 para rellenos sanitarios bien gestionados; 0
para rellenos no gestionados
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 8.3.
b) Método de descomposición de primer orden (FOD, de sus siglas en inglés): En
este método se formula la hipótesis de que el componente orgánico degradable
(carbono orgánico degradable, COD) de los residuos se descompone
54
lentamente a lo largo de unas pocas décadas, durante las cuales se forman el
CH4. Si las condiciones permanecen constantes, el índice de producción del CH4
depende únicamente de la cantidad de carbono restante en los desechos y por
lo tanto, las emisiones de CH4 generadas por los residuos depositados en un
vertedero son más altas durante los primeros pocos años siguientes a la
eliminación y luego decaen a medida que el carbono degradable de los residuos
es consumido por las bacterias responsables de la descomposición.
Para la estimación por este método, el IPCC provee un modelo desarrollado en
Excel, el cual está disponible en el link:
IPCC Waste Model (MS Excel): http://www.ipcc-
nggip.iges.or.jp/public/2006gl/spanish/vol5.html
El proceso iterativo del modelo FOD se ilustra en la siguiente ecuación.
Ecuación 5-2. Modelo FOD para emisiones de CH4 por residuos sólidos dispuestos en tierra.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = { ∑ [𝑴𝑺𝑾𝒙 × 𝑳𝟎(𝒙) × ((𝟏 − 𝒆−𝒌) × 𝒆−𝒌(𝒕−𝒙))]𝒙
− 𝑹(𝒕)} × (𝟏 − 𝑶𝑿)
Descripción Valor
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = Total de emisiones de 𝑪𝑯𝟒
en toneladas
Calculado
𝒙 = Año de apertura del relleno sanitario o el
primer año con datos históricos disponible
Ingresado por el usuario
𝒕 = Año del inventario Ingresado por el usuario
𝑴𝑺𝑾𝒙 = Residuos sólidos municipales dispuestos
en los sitios de disposición de residuos sólidos en
el año 𝒙 en toneladas
Ingresado por el usuario
𝑹 = Metano colectado y removido (toneladas)
en el año del inventario
Ingresado por el usuario
𝑳𝟎 = Potencial de generación de metano Consultar ecuación 5.3
𝒌 = Índice de generación de metano, que está
relacionado con el tiempo que le toma al
carbono orgánico degradable para
descomponerse a la mitad de su masa inicial
(“vida media”)
𝑶𝑿 = factor de oxidación 0.1 para rellenos sanitarios bien gestionados; 0
para rellenos no gestionados
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 8.2.
Ecuación 5-3. Potencial de generación de metano, 𝑳𝟎
𝑳𝟎 = 𝑴𝑪𝑭 × 𝑫𝑶𝑪 × 𝑫𝑶𝑪𝑭 × 𝑭 × 𝟏𝟔/𝟏𝟐
Descripción Valor
𝑳𝟎 = Potencial de generación de metano Calculado
𝑴𝑪𝑭 = Factor de corrección para el metano
basado en el tipo de relleno para el año de
deposición (gestionado, no gestionado, etc.,
fracción)
Gestionado = 1,0
No gestionado (≥ 5 m de profundidad) = 0,8
No gestionado (< 5 m de profundidad) = 0,4
Sin categorizar = 0,6
𝑫𝑶𝑪 = Carbono orgánico degradable en el año
de deposición, fracción (toneladas de
carbono/toneladas de residuos)
Ecuación 8.1
𝑫𝑶𝑪𝑭 = Fracción del DOC que puede
descomponerse (refleja el hecho de que una
Se asume que es igual a 0,6
55
parte de carbono orgánico no se degrada)
𝑭 = fracción de metano en el gas de vertedero El valor estándar es entre 0,4 – 0,6
(usualmente se toma 0,5)
16/12 = índice estequiométrico entre el metano y el carbono
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 8.4.
Ecuación 5-4 Carbono orgánico degradable (DOC)
𝑫𝑶𝑪 = (𝟎, 𝟏𝟓 × 𝑨) + (𝟎, 𝟐 × 𝑩) + (𝟎, 𝟒 × 𝑪) + (𝟎, 𝟒𝟑 × 𝑫) + (𝟎, 𝟐𝟒 × 𝑬) + (𝟎, 𝟏𝟓 × 𝑭)
𝑨 = Fracción de los residuos sólidos que es comida
𝑩 = Fracción de los residuos sólidos que corresponde a los residuos de jardinería y otros restos de
las plantas
𝑪 = Fracción de los residuos sólidos que es papel
𝑫 = Fracción de los residuos sólidos que es madera
𝑬 = Fracción de los residuos sólidos que corresponde a textiles
𝑭 = Fracción de los residuos sólidos que corresponde a los residuos industriales
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 8.1.
El método FOD proporciona una estimación más precisa de las emisiones anuales
y es recomendado por las directrices del IPCC 2006, pero requiere información
histórica de eliminación de residuos que podría no estar disponible fácilmente, al
igual que otros datos como por ejemplo la caracterización histórica de residuos.
Sin embargo, se recomienda que las ciudades hagan el esfuerzo por determinar
las emisiones por este método y empleen el modelo disponible en el link descrito
anteriormente (ver numeral a).
5.3.2 Tratamiento biológico de residuos sólidos
Las emisiones de CH4 y N2O procedentes del tratamiento biológico pueden
estimarse utilizando el método por defecto proporcionado por las ecuaciones
que se presentan a continuación:
Ecuación 5-5. Emisiones de CH4 por tratamiento biológico de residuos sólidos.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = ∑(𝑴𝒊 × 𝑬𝑭𝒊) × 𝟏𝟎−𝟑 − 𝑹
𝒊
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = Total de las emisiones de CH4 durante el año del inventario, Gg de CH4
𝑴𝒊 = Masa de los desechos orgánicos sometidos al tratamiento biológico i, Gg
𝑬𝑭𝒊 = Factor de emisión del tratamiento i, g de CH4/kg de desechos tratados
𝒊 = Preparación de abono orgánico o digestión anaeróbica
𝑹 = Cantidad total de CH4 recuperado durante el año del inventario, Gg de CH4
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.1. Volumen 5, capítulo 4
Ecuación 5-6. Emisiones de N2O por tratamiento biológico de residuos sólidos.
.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶 = ∑(𝑴𝒊 × 𝑬𝑭𝒊) × 𝟏𝟎−𝟑
𝒊
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶 = Total de las emisiones de N2O durante el año del inventario, Gg de N2O
𝑴𝒊 = Masa de los desechos orgánicos sometidos al tratamiento biológico i,
Gg
56
𝑬𝑭𝒊 = Factor de emisión del tratamiento i, g de N2O/kg de desechos tratados
𝒊 = Preparación de abono orgánico o digestión anaeróbica
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.2. Volumen 5, capítulo 4
5.3.3 Incineración y quema abierta de residuos
La estimación de la cantidad de carbono fósil contenido en los desechos
incinerados es el factor más importante para determinar las emisiones de CO2. Las
emisiones de CH4 y N2O dependen más de la tecnología y de las condiciones
predominantes durante el proceso de incineración.
El método común (nivel 1) para estimar las emisiones de CO2 provenientes de la
incineración e incineración abierta de desechos se basa en una estimación del
contenido de carbono fósil en los desechos quemados, multiplicado por el factor
de oxidación, y en una conversión del producto (cantidad de carbono fósil
oxidado) en CO2. Se emplea la siguiente ecuación:
Ecuación 5-7. Emisiones de CO2 por incineración y quema de residuos.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑶𝟐 = ∑(𝑺𝑾𝒊 × 𝒅𝒎𝒊 × 𝑪𝑭𝒊 × 𝑭𝑪𝑭𝒊
𝒊
× 𝑶𝑭𝒊) × 𝟒𝟒/𝟏𝟐)
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑶𝟐 = Emisiones de CO2 durante el año del inventario, Gg/año
𝑺𝑾𝒊 = Cantidad total de desechos sólidos de tipo i (peso húmedo)
incinerados o quemados por incineración abierta, Gg/año
𝒅𝒎𝒊 = Contenido de materia seca en los desechos (peso húmedo)
incinerados o quemados por incineración abierta
𝑪𝑭𝒊 = Fracción de carbono en la materia seca (contenido de carbono total),
(fracción)
𝑭𝑪𝑭𝒊 = Fracción de carbono fósil en el carbono total , (fracción)
𝑶𝑭𝒊 = Factor de oxidación, (fracción)
𝟒𝟒/𝟏𝟐 = Factor de conversión de C en CO2
𝒊 = Tipo de desecho incinerado/quemado al aire libre
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 5.1. Volumen 5, capítulo 5.
Las emisiones de CH4 provenientes de la incineración e incineración abierta de
desechos son el resultado de una combustión incompleta. Los factores
importantes que afectan las emisiones son la temperatura, el tiempo de
residencia y proporción de aire (es decir, el volumen de aire en relación con la
cantidad de desechos). Las emisiones de CH4 son particularmente pertinentes
para la incineración abierta, donde una gran proporción del carbono contenido
en los desechos no se oxida. El método de nivel 1 emplea la siguiente ecuación:
Ecuación 5-8. Emisiones de CH4 por incineración y quema de residuos.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = ∑(𝑰𝑾𝒊 × 𝑬𝑭𝒊
𝒊
) × 𝟏𝟎−𝟔
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = Emisiones de CH4 durante el año del inventario, Gg/año
𝑰𝑾𝒊 = Cantidad total de desechos sólidos de tipo i incinerados o quemados
57
por incineración abierta, Gg/año
𝑬𝑭𝒊 = Factor de emisión de CH4 agregado, kg. de CH4/Gg de desechos
𝟏𝟎−𝟔 = Factor de conversión de kilogramos en gigagramos
𝒊 = Categoría o tipo de desecho incinerado/quemado al aire libre
especificado de la manera siguiente:
DSM: desechos sólidos municipales, ISW: desecho sólido industrial, HW:
desecho peligroso, CW: desechos hospitalarios, desechos cloaclales,
otros (que deben especificarse)
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 5.4. Volumen 5, capítulo 5.
El N2O se emite en los procesos de combustión a temperaturas de combustión
relativamente bajas, entre 500 y 950 °C. Otros factores importantes que influyen
en las emisiones son el tipo de dispositivos de control de los contaminantes del
aire, el tipo y el contenido de nitrógeno de los desechos y la fracción de aire en
exceso. La ecuación a emplear por método de nivel 1 es:
Ecuación 5-9. Emisiones de N2O por incineración y quema de residuos.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶 = ∑(𝑰𝑾𝒊 × 𝑬𝑭𝒊
𝒊
) × 𝟏𝟎−𝟔
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶 = Emisiones de N2O durante el año del inventario, Gg/año
𝑰𝑾𝒊 = Cantidad total de desechos sólidos de tipo i incinerados o quemados
por incineración abierta, Gg/año
𝑬𝑭𝒊 = Factor de emisión de N2O (kg. de N2O/Gg de desechos) para desechos
de tipo i
𝟏𝟎−𝟔 = Factor de conversión de kilogramos en gigagramos
𝒊 = Categoría o tipo de desecho incinerado/quemado al aire libre
especificado de la manera siguiente:
DSM: desechos sólidos municipales, ISW: desecho sólido industrial, HW:
desecho peligroso, CW: desechos hospitalarios, lodos cloaclales, otros
(que deben especificarse)
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 5.5. Volumen 5, capítulo 5.
5.3.4 Tratamiento y eliminación de aguas residuales
La cantidad de CH4 producido depende principalmente de la cantidad de
materia orgánica degradable contenido en las aguas residuales, de la
temperatura y del tipo de sistema de tratamiento. Los parámetros usuales para
medir el componente orgánico de las aguas residuales son el requisito bioquímico
de oxígeno (BOD, del inglés, en Biochemical Oxygen Demand) y el requisito
químico de oxígeno (COD, del inglés, en Chemical Oxygen Demand). En las
mismas condiciones, las aguas residuales con mayor concentración de COD o
BOD, producen en general, más CH4 que las de menor concentración de COD (o
BOD). Normalmente, el BOD se declara más a menudo para el caso de las aguas
servidas domésticas, mientras que el COD se utiliza de preferencia para las aguas
residuales industriales. Se recomienda el uso de las siguientes ecuaciones para el
cálculo de las emisiones.
58
Ecuación 5-10. Emisiones de CH4 por tratamiento de aguas residuales domésticas.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = ∑ [(𝑻𝑶𝑾𝒊 − 𝑺𝒊) 𝑬𝑭𝒊 − 𝑹𝒊] × 𝟏𝟎−𝟑𝒊
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = Total de emisiones de CH4 en toneladas métricas
𝑻𝑶𝑾𝒊 = Materia orgánica en las aguas residuales domésticas kg BOD/yrNota 1
𝑬𝑭𝒊 = Factor de emisión, kg CH4 /kg DBO
𝑺𝒊 = Componente orgánico removido como lodo en el año del inventario, kg
DBO/año
𝑹𝒊 = Cantidad de CH4 recuperado en el año del inventario, kg. CH4/año
𝒊 = Tipo de agua residuales según ingresos de la población y para cada vía de
eliminación y tratamiento de aguas residuales y sistema de manejo (sin
tratamiento a cuerpos de agua o por cloacas) o con tratamiento a plantas
centralizadas (con diferentes tecnologías) o a letrinas o pozos sépticos.
Nota 1: Demanda bioquímica de oxígeno (DBO): la concentración DBO indica solamente la
cantidad de carbono que es biodegradable aeróbicamente. La medida estándar
para la DBO es un test de 5 días, denominado DBO5. El término “DBO” en este
capítulo se refiere al DBO5.
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 8.9.
Ecuación 5-11. Factores de emisión para el tratamiento de aguas residuales domésticas.
𝑻𝑶𝑾𝒊 = 𝑷 × 𝑫𝑩𝑶 × 𝑰 × 𝟑𝟔𝟓
𝑬𝑭𝒋 = 𝑩𝒐 × 𝑴𝑪𝑭𝒋 × 𝑼𝒊 × 𝑻𝒊𝒋
Descripción
𝑻𝑶𝑾𝒊 = Total de materia orgánica en las aguas residuales en el año del inventario, kg
DBO/año
𝑷 = Población de la ciudad en el año de inventario (persona)
𝑫𝑩𝑶 = DBO per cápita específico para la ciudad en el año del inventario,
g/persona/día
𝑰 = Factor de corrección para DBO industrial adicional descargado en las
alcantarillas
𝑬𝑭𝒋 = Factor de emisión para cada sistema de tratamiento y manipulación
𝑩𝒐 = Máxima capacidad de producción de CH4
𝑴𝑪𝑭𝒋 = Factor de corrección para el metano (fracción) por tipo de tratamiento
𝑼𝒊 = Fracción de la población en el grupo de ingresos i en el año del inventario
𝑻𝒊𝒋 = Grado de utilización (proporción) de vía o sistema de tratamiento / descarga, j,
para cada fracción de grupo de ingresos i en el año del inventario
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 8.10.
El N2O está asociado con la degradación de los componentes nitrogenados en
las aguas residuales, a saber: urea, nitrato y proteínas. Las aguas servidas
domésticas incluyen desechos humanos mezclados con otras aguas servidas del
hogar, que pueden incluir efluentes de drenajes de duchas, fregaderos,
lavadoras, etc. Se pueden generar emisiones directas de N2O durante la
nitrificación y la desnitrificación del nitrógeno presente. Ambos procesos pueden
ocurrir en la planta y en la masa de agua que recibe el efluente
Ecuación 5-12. Emisiones de N2O por tratamiento de aguas residuales domésticas.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶= [( 𝑷 × 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 × 𝑭𝑵𝑷𝑹 × 𝑭𝑵𝑶𝑵−𝑪𝑶𝑵 × 𝑭𝑰𝑵𝑫−𝑪𝑶𝑴) − 𝑵𝑳𝑶𝑫𝑶] × 𝑬𝑭𝑬𝑭𝑳𝑼𝑬𝑵𝑻𝑬 × 𝟒𝟒/𝟐𝟖 × 𝟏𝟎−𝟑
59
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶 = Emisiones totales de N2O en toneladas
𝑷 = Población total atendida por la planta de tratamiento de agua
𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 = Consumo anual de proteína per cápita kg / persona / año
𝑭𝑵𝑶𝑵−𝑪𝑶𝑵 = Factor para ajustar la proteína no consumida
𝑭𝑵𝑷𝑹 = Fracción de nitrógeno en la proteína
𝑭𝑰𝑵𝑫−𝑪𝑶𝑴 = Factor para las proteínas industriales y comerciales co-descargadas en
el sistema de alcantarillado
𝑵𝑳𝑶𝑫𝑶 = Nitrógeno eliminado con lodo kg N / año
𝑬𝑭𝑬𝑭𝑳𝑼𝑬𝑵𝑻𝑬 = Factor de emisión para las emisiones de N2O de las descargas a aguas
residuales en kg N2O-N per kg N2O
44/28 = La conversión de kg N2O-N en kg N2O
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 8.11.
La estimación del potencial de producción de CH4 derivado de los flujos de agua
residual industrial se basa en la concentración de materia orgánica degradable
en el agua residual, en el volumen de ésta, y en la propensión del sector industrial
a tratar sus aguas residuales en sistemas anaeróbicos. Utilizando estos criterios, las
fuentes más importantes de agua residual industrial con alto potencial de
producción de gas CH4, pueden identificarse como sigue: • manufactura de la
pulpa y el papel • procesamiento de carne y aves (mataderos) • producción de
alcohol, cerveza, almidón • producción de sustancias químicas orgánicas • otros
procesamientos de alimentos y bebidas (productos lecheros, aceite vegetal,
frutas y verduras, envasadoras, fabricación de zumos, etc.).
El método para la estimación de las emisiones procedentes del agua residual
industrial es similar al utilizado para las aguas servidas domésticas y se basa en las
siguientes ecuaciones:
Ecuación 5-13. Emisiones totales de CH4 procedentes de las aguas residuales industriales.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = ∑[(𝑻𝑶𝑾𝒊 − 𝑺𝒊 ) 𝑬𝑭𝒊 − 𝑹𝒊]
𝒊
Descripción
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑯𝟒 = Emisiones de CH4 durante el año del inventario, kg de CH4/año
𝑻𝑶𝑾 = Total de la materia orgánica degradable contenida en las aguas residuales
de la industria i durante el año del inventario, kg. de DQO/año
𝒊 = Sector industrial (el IPCC – 2006 en el volumen 5, capítulo 6 describe los
principales grupos industriales que se debería incluir en este cálculo y da
algunos ejemplos en el cuadro 6.9).
𝑺𝒊 = Componente orgánico separado como lodo durante el año del inventario,
kg. de DQO/ año
𝑬𝑭𝑨 = Factor de emisión para la industria i, kg. de CH4/ kg de DQO para la vía o
sistema(s) de tratamiento y/o eliminación utilizado(s) en el año del
inventario.
Si en una industria se utiliza más de una práctica de tratamiento, este factor
debe corresponder a un promedio ponderado.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 6.4. Volumen 5, capítulo 6.
Ecuación 5-14. Factor de emisión de CH4 procedentes de las aguas residuales industriales.
𝑬𝑭𝒋 = 𝑩𝒐 × 𝑴𝑪𝑭𝒋
Descripción
60
𝑬𝑭𝒋 = Factor de emisión para cada vía o sistema de tratamiento y/o
eliminación kg. de CH4/ kg de DQO
𝒋 = Cada vía o sistema de tratamiento y/o eliminación
𝑩𝒐 = Capacidad máxima de producción de CH4, kg. de CH4/ kg de DQO
𝑴𝑪𝑭𝒋 = Factor de corrección para el metano (fracción)
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 6.5. Volumen 5, capítulo 6.
Ecuación 5-15. Materia orgánica degradable en las aguas residuales industriales.
𝑻𝑶𝑾𝒊 = 𝑷𝒊 × 𝑾𝒊 × 𝑫𝑸𝑶𝒊 Descripción
𝑻𝑶𝑾𝒊 = Total de la materia degradable de manera orgánica en las aguas
residuales de la industria i, kg de DQO/año.
𝒊 = Sector industrial
𝑷𝒊 = Producto industrial total del sector industrial i, t/año
𝑾𝒊 = Aguas residuales generadas m3/tproducto
𝑫𝑸𝑶𝒊 = Requerimiento químico de oxigeno (componente industrial orgánico
degradable en las aguas residuales), kg. de DQO/m3
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 6.6. Volumen 5, capítulo 6.
5.4 Datos de actividad.
Tabla 5.2. Datos de actividad para el sector residuos
Fuente de
emisión Dato de actividad
Ecuación
involucrada
Eliminación de
residuos
sólidos
El modelo FOD requiere los siguientes datos de entrada y
parámetros:
Tipos de vertederos existentes en la ciudad.
Año de apertura del relleno sanitario o de cada vertedero
o el primer año con datos históricos disponible.
Cantidad anual de residuos depositados anualmente en
cada vertedero, desde el año de inicio de operación
hasta el año del inventario.
Caracterización de los residuos dispuestos desde el año
de inicio de operación hasta el año del inventario (para
estimación del DOC).
Cantidad de metano que es recuperado por medio de
quema o captación para utilización.
Modelo FOD
Ecuación 5 -2
Ecuación 5 -3
Ecuación 5 -4
Tratamiento
biológico de
residuos
Tipo de tratamiento biológico realizado a los residuos.
Cantidad de residuos sólidos sometidos a tratamiento
biológico (preparación de abono orgánico o digestión
anaeróbica).
Cantidad de metano recuperado.
Ecuación 5 -5
Ecuación 5 – 6
Incineración y
quema abierta
de residuos
Tipo de desecho incinerado o quemado al aire libre.
Cantidad de residuos sólidos incinerados por tipo de
residuo (peso húmedo).
Cantidad de residuos sólidos quemados por tipo de
residuo (peso húmedo).
Ecuación 5 – 7.
Ecuación 5 – 8.
Ecuación 5 – 9.
Tratamiento y
eliminación de
aguas
residuales
Sistemas de manejo de aguas residuales domésticas en la
ciudad.
Población total de la ciudad y dividida por estratos y por
sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas.
Sectores industriales existentes en la ciudad y tipos
(tecnologías) de manejo de aguas residuales.
Producción anual de cada sector industrial.
Ecuación 5 – 10.
Ecuación 5 – 11.
Ecuación 5 – 12.
Ecuación 5 – 13.
Ecuación 5 – 14.
Ecuación 5 – 15.
61
Los datos de actividad pueden ser consultados en cada ciudad con los
operadores o gestores de cada tipo de residuo; por ejemplo, los operadores de
rellenos sanitarios, de incineradores, de plantas de tratamiento de aguas
residuales (PTARs) y dueños de las industrias existentes en cada ciudad o se
pueden con sultar en la Secretaria de Planeación, Corporaciones Autónomas
Regionales o Secretarias de Ambiente. Se recomienda a las ciudades que estas
sean las principales fuentes de información a emplear debido a que deben
contar con la información más precisa sobre los datos requeridos.
En los casos que sean necesario, es posible consultar fuentes de información de
carácter nacional que proveen alguna de la información requerida o indicadores para
hacer aproximaciones de los datos. Dichas fuentes de información pueden ser:
Sistema Único de Información de Servicios Públicos - SUI de la Súper Intendencia
de Servicios Públicos Domiciliarios – SISPD.
Encuesta Anual Manufacturera – EAM del Departamento Administrativo
Nacional de Estadísticas.
Encuesta de Calidad de Vida – ECV del Departamento Administrativo Nacional
de Estadísticas.
Censo poblacional del Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas.
Por ejemplo, la ECV presenta información sobre la cobertura de alcantarillado en las
diferentes regiones del país (información útil para la estimación de las emisiones por
aguas residuales domésticas) o la EAM provee información a nivel nacional sobre la
producción de cada tipo de industria, la cual puede emplearse para escalar la
producción de la ciudad empleando algún indicador apropiado como por ejemplo el
valor agregado ($) del sector en la ciudad o el número de industrias.
En lo que respecta a las emisiones de CH4 por disposición de residuos sólidos en rellenos
sanitarios, el IDEAM en la publicación “IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2016.
Inventario nacional y departamental de Gases Efecto Invernadero – Colombia. Tercera
Comunicación Nacional de Cambio Climático” reportó que empleó el modelo FOD del
IPCC para 34 rellenos sanitarios regionales. Por lo tanto, si en la respectiva ciudad existe
algún relleno sanitario regional se recomienda consultar a los encargados del Inventario
Nacional en el IDEAM con el objetivo de indagar sobre el modelo empleado y la
posibilidad de acceder a este para efectuar los cálculos y de ser posible, mejorar la
información empleada en dichos modelos con información local.
5.5 Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo.
Para algunos de los factores o parámetros requeridos para el cálculo, el GPC en
su capítulo 8, provee algunos valores. Sin embargo, se recomienda revisar los
factores suministrados por el IPCC – 2006 en el Volumen 5 – Residuos, capítulos 2 al
6 de tal forma que se puedan seleccionar los factores que más se ajustan a la
realidad de cada ciudad; en la Tabla 5.4 se citan los cuadros con sus respectivas
páginas, que se pueden consultar en las directrices del IPCC en cada caso.
62
Las ciudades que cuenten con algunos de los factores o parámetros requeridos
para el cálculo, deben emplearlos, siempre y cuando correspondan a
investigaciones o mediciones serias y en todos los casos los valores a empelar
deben ser comparados con los factores suministrados por defecto.
Tabla 5.3. Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo para el sector residuos
Fuente de
emisión Factor/parámetro
Ecuación
involucrada
Fuente
IPCC – 2006 Volumen
5
Eliminación de
residuos sólidos
Constante de generación de
metano “k”, para lo cual se
requiere definir la zona climática
en donde está ubicado el
vertedero para lo cual se requiere
datos sobre temperatura anual
media, precipitación anual
media, evapotranspiración.
Factor de oxidación
Factor de corrección para el
metano basado en el tipo de
relleno para el año de deposición
(gestionado, no gestionado, etc.,
fracción)
Fracción de metano en el gas de
vertedero
Caracterización de los residuos
Modelo FOD
Ecuación 5 -2
Ecuación 5 -3
Ecuación 5 -4
Cuadro 3.1. Pág. 3.16
Cuadro 3.2. Pág. 3.17
Cuadro 3.3. Pág. 3.18
Tratamiento
biológico de
residuos
Factor de emisión de CH4 y N2O
por cada tipo de tratamiento.
Ecuación 5 -5
Ecuación 5 - 6
Cuadro 4.1. Pág. 4.7
Incineración y
quema abierta
de residuos
Contenido de materia seca en los
residuos incinerados y quemados.
Fracción de carbono en la
materia seca.
Fracción de carbono fósil en el
carbono total.
Factor de oxidación.
Factor de emisión de CO2, CH4 y
N2O.
Ecuación 5 – 7.
Ecuación 5 – 8.
Ecuación 5 – 9.
Cuadro 5.2. Pág. 5.20
Cuadro 5.3. Pág. 5.22
Cuadro 5.4. Pág. 5.23
Cuadro 5.5. Pág. 5.23
Cuadro 5.6. Pág. 5.24
Tratamiento y
eliminación de
aguas
residuales
DBO per cápita de las aguas
residuales domésticas.
DQO en las aguas industriales.
Componente orgánico separado
como lodo en tratamiento de
aguas residuales domésticas y en
aguas residuales industriales
Capacidad máxima de
producción de metano.
Factor corrector para el metano.
Factor de corrección para DBO
industrial adicional eliminado en
alcantarillado.
Consumo anual per cápita de
proteína.
Factor de emisión de N2O para
aguas residuales domésticas.
Fracción de nitrógeno en las
proteínas.
Ecuación 5 – 10.
Ecuación 5 – 11.
Ecuación 5 – 12.
Ecuación 5 – 13.
Ecuación 5 – 14.
Ecuación 5 – 15.
Cuadro 6.2. Pág. 6.12
Cuadro 6.3. Pág. 6.13
Cuadro 6.4. Pág. 6.14
Cuadro 6.5. Pág. 6.16
Cuadro 6.8. Pág. 6.23
Cuadro 6.9. Pág. 6.25
Cuadro 6.11. Pág. 6.30
63
6. Metodología Procesos Industriales y Uso de Productos
En este capítulo (denominado IPPU por sus siglas en inglés) se describe la
metodología para estimar las emisiones generadas por procesos industriales que
transforman materias primas en diferentes productos por medios físicos o químicos
(por ejemplo las emisiones por proceso en el alto horno en la industria del hierro y
el acero); durante estos procesos se pueden producir muchos y variados GEI.
Adicionalmente se describe la metodología para estimar las emisiones generadas
por el uso, en la industria y por los consumidores finales, de algunos productos
como refrigerantes, espumas o aerosoles, los cuales contienen GEI que pueden
ser liberados durante el uso y la disposición de dichos productos.
Es importante tener en cuenta que en este sector no se incluyen las emisiones
relacionadas con la combustión de combustibles para generar energía, esto es
según el IPCC: “la oxidación intencional de un material combustible dentro de un
aparato diseñado para proveer calor o trabajo mecánico a un proceso, o para
su uso fuera del aparato“.
Por lo tanto:
Si los combustibles se están quemando para generar energía, las emisiones
deben ser contabilizadas en Energía estacionaria (ver capítulo 3).
Si las emisiones ocurren directa o indirectamente por la combustión de
combustibles que son materia prima, las emisiones deben registrarse en
IPPU.
6.1 Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario.
Las ciudades, posterior al paso general de definición del límite y periodo de
tiempo del reporte del inventario, deben identificar las fuentes de emisión en
cada uno de los sectores principales y los GEI que se estiman para cada fuente.
64
En este numeral se presentan las posibles fuentes de emisiones y los respectivos
GEI generados en el sector procesos industriales y uso de productos, con el
objetivo que la ciudades identifiquen cuáles de estas fuentes existen dentro de los
límites de la ciudad definidos para el inventario.
Este sector se divide en varios subgrupos los cuales se describen a continuación.
65
Tabla 6.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector residuos.
Fuentes de
emisión Definición y GEI estimados
Industria de
los minerales
GEI estimados: CO2
Las principales emisiones se deben a la obtención de productos a partir de
carbonatos, los cuales generalmente son calcinados liberando este gas. Una típica
reacción de calcinación se muestra en la siguiente ecuación:
𝐶𝑎𝐶𝑂2 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 → 𝐶𝑎𝑂 + 𝐶𝑂2
En este grupo se incluye:
Producción de cemento.
Producción de cal.
Producción de vidrio.
Industria
química.
.
Las emisiones de GEI se generan por la producción de varios productos químicos
orgánicos e inorgánicos. Los procesos y los GEI generados incluyen la producción
de:
Amoniaco: CO2
Ácido Nítrico: N2O
Ácido adípico: N2O
Caprolactama, glioxil y ócido glicoxilico: N2O
Carburo: CO2 and CH4
Dióxido de titanio: CO2
Ceniza de sosa: CO2
Petroquímica: CO2 y CH4
Negro de humo: CO2 y CH4.
Industria de
los metales.
Las emisiones de GEI se generan por la producción de hierro, acero, ferroaleaciones,
aluminio, magnesio, plomo y zinc. Los GEI estimados en cada caso son:
Hierro y acero: CO2, CH4
Ferroaleaciones: CO2, CH4
Aluminio: CO2
Magnesio: CO2, SF6, HFCs y otros GHG
Plomo: CO2
Zinc: CO2
Uso de
productos no
energéticos
de
combustibles
y de
solventes
El uso de productos no energéticos de combustibles y de solventes genera la
emisión de diferentes GEI según la aplicación y las condiciones de uso en que se
encuentren, lo cual incluye la emisión directamente de CO2 debido a:
Uso de lubricantes
Uso de cera de parafina
Industria
electrónica
Esta sección incluye métodos para cuantificar las emisiones de GEI de
semiconductores, pantallas planas de transistores de película delgada y la
fabricación fotovoltaica (denominada colectivamente "industria electrónica").
Varios procesos avanzados de fabricación electrónica utilizan compuestos fluorados
(FC) para grabar en plasma patrones intrincados, limpiar las cómaras de reactor y
controlar la temperatura, todos los cuales emiten GEI.
Los GEI estimados por estos usos son:
HFCs
PFCs
SF6
NF3
Uso de
productos
sustitutos de
las
sustancias
Los productos sustitutos de las sustancias que agotan la capa de ozono SAO, son
sustancias que en general se usan porque tienen propiedades térmicas de interés en
el trasporte o aislamiento de energía, sus usos van desde la refrigeración y el aire
acondicionado, pasando por la extinción de incendios, hasta los propelentes de
aerosoles y espumantes. Algunas categorías en las que se agrupan estos usos
66
Fuentes de
emisión Definición y GEI estimados
que agotan
la capa de
ozono.
implican el almacenamiento de las sustancias y su liberación paulatina a lo largo de
los años debido a fugas, como es el caso de la refrigeración, lo cual genera bancos
de almacenamiento.
Los GEI estimados por estos usos son:
HFCs
PFCs
El inventario nacional e inventarios departamentales de emisiones GEI de
Colombia (IDEAM 2016), identificó la existencia en el país la generación de
emisiones asociada a industria de los minerales, industria química e industria de los
metales a nivel departamental:
La generación de emisiones en industria de los minerales es la siguiente:
Producción de cemento en Antioquia, Atlántico, Bolívar, Boyacá,
Cundinamarca, Norte de Santander, Santander, Sucre, Tolima, Valle Del
Cauca.
Producción de cal en Antioquia, Bogotá, Bolívar, Caldas, Cundinamarca,
Huila, Santander, Valle del Cauca.
Producción de vidrio en: Antioquia y Cundinamarca.
La generación de emisiones en industria química es la siguiente:
Producción de amoniaco y ácido nítrico en Bolívar y Santander.
Producción de caprolactama en Atlántico
Producción de etileno en Santander
Producción de Cloruro de Etileno o de Monómero de Cloruro de vinilo en
Atlántico
Producción de negro de humo en Bolívar.
La generación de emisiones en industria de los metales es la siguiente:
Producción de hierro y acero en Atlántico, Boyacá, Caldas,
Cundinamarca, Valle del Cauca.
Producción de ferroaleaciones en Córdoba.
Para la fuente uso de productos no energéticos de combustibles y de solventes, el
principal uso de los lubricantes es en las aplicaciones industriales y en el transporte
y se pueden subdividir en: (a) aceites para motores y aceites industriales y (b)
grasas. El uso de los lubricantes en los motores obedece principalmente a sus
propiedades lubricantes y las emisiones asociadas se consideran, por lo tanto,
emisiones sin combustión que deben declararse en el Sector IPPU. Sin embargo,
en el caso de los motores de 2 tiempos, en los cuales el lubricante se mezcla con
otro combustible y, por ende, se quema a propósito en el motor, deben estimarse
las emisiones y declararse como parte de las emisiones de combustión en el
Sector Energía estacionaria (ver capítulo 3).
67
Las ceras se emplean en una serie de aplicaciones diferentes. Las ceras de
parafina se utilizan en aplicaciones como: velas, cajas corrugadas, revestimientos
de papel, producción de alimentos, tensoactivos (como los utilizados en los
detergentes) y muchas otras. Las emisiones provenientes del uso de las ceras se
generan principalmente cuando las ceras o los derivados de la parafina se
queman durante el uso (p. ej., las velas) y cuando se incineran o se emplean en el
tratamiento de las aguas residuales (en los tensoactivos). En los casos de la
incineración y del tratamiento de las aguas residuales, las emisiones deben
declararse en el Sector Energía o residuos.
Según el IDEAM et al 2016, en el país no existe industria electrónica generadora
de GEI.
La ciudad debe verificar la existencia o no de estas industrias minerales, químicas,
de los metales y/o electrónica dentro de los límites establecidos para el inventario.
Si se verifica la existencia de algún proceso de industrias en alguna ciudad de un
departamento no incluido en el inventario del IDEAM, de ser posible debe
comunicarse con los encargados en el IDEAM para verificar la inclusión o no de
dicho proceso.
6.2 Alcances a considerar en cada fuente de emisión.
Adicional al establecimiento de las fuentes de emisión existentes en cada ciudad,
se debe establecer los alcances que se van a considerar para cada fuente de
emisión. Para el sector IPPU se pueden considerar los siguientes alcances:
a) Alcance 1: Emisiones de procesos industriales y uso de productos que
ocurren dentro de la ciudad.
b) Alcance 2: No aplica. Todas las emisiones por uso de energía eléctrica en
industrias manufactureras deben ser reportadas bajo el alcance 2 en
energía – Fuentes fijas.
c) Alcance 3: No aplica
6.3 Métodos y ecuaciones de cálculo.
6.3.1. Industria de los minerales.
a) Producción de cemento: La metodología de nivel 1 se basan en las
estimaciones de producción de clínker a partir de los datos de producción de
cemento, y se corrigen en función de las exportaciones e importaciones de
clínker; en la metodología de nivel 2 las emisiones se estiman directamente de los
datos sobre la producción de clínker y de un factor de emisión (propio o por
68
defecto). El nivel 3 consiste en un cálculo basado en los pesos y en la
composición de todas las entradas de carbonatos, en los factores de emisión
para cada carbonato y en la fracción de calcinación alcanzada.
Los datos requeridos para realizar la estimación con metodología de nivel 3 son
de difícil acceso. Por lo general, es posible conocer la cantidad de clínker
producido y por lo tanto el método de nivel 2 es el recomendado para el cálculo.
La fórmula de cálculo se describe a continuación:
Ecuación 6-1. Emisiones de CO2 por producción de clínker
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑶𝟐 = 𝑴𝒄𝒍 × 𝑬𝑭𝒄𝒍 × 𝑪𝑭𝒄𝒌𝒅
Descripción
Emisiones de
CO2
= Emisiones de CO2 proveniente de la producción de cemento, toneladas
Mcl = Peso (masa) de clínker producido, toneladas
EFcl = Factor de emisión para el clínker, toneladas de CO2/toneladas de clínker
CFckd = Factor corrector de las emisiones para el CKD, sin dimensión.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.2. Volumen 3, capítulo 2.
b) Producción de cal: La metodología de nivel 1 se basa en la aplicación de un
factor de emisión por defecto a los datos nacionales de producción de cal sin
especificar el tipo (caliza, dolomita o hidráulica). El método de nivel 2 requiere de
información específica del país sobre la proporción de cal dividida por tipos. En el
nivel 3, la metodología se basa en la recolección de datos específicos de la
planta sobre los tipos y cantidades de carbonatos consumidos para producir cal y
el uso de factores de emisión específicos para cada carbonato consumido.
Los datos requeridos para realizar la estimación con metodología de nivel 3 son
de difícil acceso. Por lo general, es posible conocer la cantidad de cal producida
por tipo y por lo tanto el método de nivel 2 es el recomendado para el cálculo.
La fórmula de cálculo se describe a continuación:
Ecuación 6-2. Emisiones basadas en los datos de producción nacional de cal, por tipos
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑶𝟐 = ∑(𝑬𝑭𝒄𝒂𝒍,𝒊 ∗ 𝑴𝒍,𝒊 ∗ 𝑪𝑭𝒍𝒌𝒅,𝒊 ∗ 𝑪𝒉,𝒊)
𝒊
Descripción
Emisiones de CO2 = Emisiones de CO2 proveniente de la producción de cal, toneladas
Ml,i = Producción de cal de tipo i, toneladas
CFlkd,i = Factor corrector para el LKD para la cal de tipo i, sin dimensión.
Ch,i = Factor corrector para la cal hidratada del tipo de cal i, sin dimensión
i = tipo de cal: viva, cal hidratada, cal dolomita
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.6. Volumen 3, capítulo 2.
c) Producción de vidrio: En el Nivel 1 se aplica un factor de emisión por defecto y
una proporción de cullet por defecto a las estadísticas nacionales sobre
producción de vidrio. EL nivel 2, las emisiones se estiman basándose en los distintos
69
procesos de fabricación de vidrio empleados en el país (p. ej., vidrio flotado,
vidrio de recipientes, fibra de vidrio, etc.) los cuales emplean generalmente
diferentes tipos y proporciones de materias primas; en este método de nivel 2 se
aplican factores de emisión por defecto para cada proceso de fabricación de
vidrio. La ecuación de nivel 2 es:
Ecuación 6-3. Emisiones basadas en el proceso de fabricación del vidrio
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑶𝟐 = ∑[𝑴𝒈,𝒊 ∗ 𝑬𝑭𝒊 ∗ (𝟏 − 𝑪𝑹𝒊)]
𝒊
Descripción:
Emisiones de CO2 = emisiones de CO2 proveniente de la producción de vidrio, toneladas
Mg,i = masa de vidrio fundido de tipo i (p. ej., flotado, recipiente, fibra de vidrio, etc.), toneladas
EFi = factor de emisión para la fabricación de vidrio del tipo i, toneladas de CO2/toneladas de
vidrio
CRi = proporción de cullet para la fabricación de vidrio del tipo i, fracción
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.11. Volumen 3, capítulo 2.
6.3.2. Industria química.
a) Producción de amoniaco: El método de nivel 1 se basa en factores de emisión
por defecto y en datos de actividad de estadísticas nacionales; el método de
nivel 2 se basa en datos a nivel de planta de tipo de combustible de entrada y
tipo de proceso, más valores por defecto de requisitos de combustible. El método
de Nivel 3 se basa por completo en los datos de entrada al nivel de la planta.
Los datos requeridos para realizar la estimación con metodología de nivel 2 y 3
son de difícil acceso. Por lo tanto el método de nivel 1 es el recomendado para el
cálculo. La fórmula de cálculo se describe a continuación:
Ecuación 6-4. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de amoníaco
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑶𝟐 = 𝑨𝑷 ∗ 𝑭𝑹 ∗ 𝑪𝑪𝑭 ∗ 𝑭𝑶𝑪 ∗𝟒𝟒
𝟏𝟐− 𝑹𝑪𝑶𝟐
Descripción
Emisiones de CO2 = emisiones de CO2, kg.
AP = Producción de amoníaco, toneladas
CCF = factor del contenido de carbono del combustible, kg. C/GJ
FOC = factor de oxidación de carbono del combustible, fracción
RCO2 = CO2 recuperado para utilización ulterior en un proceso secundario (producción de urea),
kg.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 3.1. Volumen 3, capítulo 3.
b) Producción de ácido nítrico: El método de nivel 1 se basa en factores de
emisión por defecto y en datos de actividad de estadísticas nacionales; el
método de nivel 2 se basa en datos a nivel de planta desagregados por tipo de
tecnología y de factores de emisión por defecto clasificados por tipo de
tecnología. El método de Nivel 3 se basa en datos a nivel de plantas,
desagregados por tipo de tecnología, y en factores de emisión al nivel de plantas
obtenidos de la medición directa de las emisiones. Los datos requeridos para
70
realizar la estimación con metodología de nivel 2 y 3 son de difícil acceso. Por lo
tanto el método de nivel 1 es el recomendado para el cálculo. La fórmula de
cálculo se describe a continuación:
Ecuación 6-5. Emisiones de N2O de la producción de ácido nítrico
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶 = 𝑬𝑭 ∗ 𝑵𝑨𝑷
Descripción
Emisiones de N2O = Emisiones de N2O, kg.
EF = Factor de emisión de N2O (por defecto), kg. de N2O/toneladas de ácido nítrico producido
NAP = Producción de ácido nítrico, toneladas
Cuando se aplica el método de Nivel 1, es una buena práctica suponer que no hay reducción de
las emisiones de N2O y utilizar el mayor factor de emisión por defecto según el tipo de tecnología
presentado en el Cuadro 3.3, volumen 3, capítulo 3 del IPCC-2006
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 3.5. Volumen 3, capítulo 3.
C) Producción de caprolactama: El método de nivel 1 se basa en factores de
emisión por defecto y en datos de actividad de estadísticas nacionales; tanto el
Nivel 2 como el Nivel 3 requieren datos de la actividad al nivel de la planta. Los
datos requeridos para realizar la estimación con metodología de nivel 2 y 3 son de
difícil acceso. Por lo tanto el método de nivel 1 es el recomendado para el
cálculo. La fórmula de cálculo se describe a continuación:
Ecuación 6-6. Emisiones de N2O de la producción de caprolactama
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝟐𝑶 = 𝑬𝑭 ∗ 𝑪𝑷
Descripción
Emisiones de N2O = Emisiones de N2O, kg.
EF = factor de emisión de N2O (por defecto), kg. de N2O/toneladas de caprolactama producido
CP = producción de caprolactama, toneladas
Cuando se aplica el método de Nivel 1, es una buena práctica suponer que no hay reducción de
las emisiones de N2O y utilizar el factor de emisión por defecto más elevado según el tipo de
tecnología. del Cuadro 3.5, volumen 3, capítulo 3 del IPCC-2006
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 3.9. Volumen 3, capítulo 3.
d) Producción de etileno, de cloruro de vinilo y de negro de humo: El método de
nivel 1 se basa en factores de emisión por defecto y en datos de actividad de
estadísticas nacionales; tanto el Nivel 2 como el Nivel 3 requieren datos de la
actividad al nivel de la planta y factores de emisión propios o basados en
mediciones directas. Los datos requeridos para realizar la estimación con
metodología de nivel 2 y 3 son de difícil acceso. Por lo tanto el método de nivel 1
es el recomendado para el cálculo. La fórmula de cálculo se describe a
continuación:
Ecuación 6-7. Cálculo de la emisión de CO2
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝑶𝟐 𝒊 = 𝑷𝑷𝒊 ∗ 𝑬𝑭𝒊 ∗ 𝑮𝑨𝑭/𝟏𝟎𝟎
Descripción
Emisiones de CO2 i = emisiones de CO2 de la producción de la sustancia petroquímica i, toneladas
71
PPi = producción anual de la sustancia petroquímica primaria i, toneladas
EFi = factor de emisión de CO2 para la sustancia petroquímica i, toneladas de CO2/tonelada de
producto producido
GAF = Factor de ajuste geográfico para el factor de emisión de CO2 de Nivel 1 para la
producción de etileno, porcentaje
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 3.5. Volumen 3, capítulo 3.
6.3.3. Industria de los metales
a) Producción de hierro y acero: La metodología de nivel 1 se basa en datos
sobre la producción nacional y en factores de emisión por defecto para la
producción de sinterizado, la fabricación de hierro en altos hornos, la producción
de hierro reducido directo, la producción de pellets y para cada método de
fabricación del acero. La metodología de nivel 2 se basa en datos sobre el
consumo conocido de materias primas, incluidos los agentes reductores, y en
datos genéricos de la industria; emplea el método del equilibrio de masas y los
contenidos de carbono específicos de los materiales. El Nivel 3 requiere datos
sobre las emisiones específicas de las plantas o datos de la actividad agregados
al nivel nacional.
Los datos requeridos para realizar la estimación con metodología de nivel 2 y 3
son de difícil consecución. Por lo tanto el método de nivel 1 es el recomendado
para el cálculo. La fórmula de cálculo se describe a continuación:
Ecuación 6-8. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de hierro y acero
𝑯𝒊𝒆𝒓𝒓𝒐 𝒚 𝒂𝒄𝒆𝒓𝒐: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑶𝟐, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑩𝑶𝑭 ∗ 𝑬𝑭𝑩𝑶𝑭 + 𝑬𝑨𝑭 ∗ 𝑬𝑭𝑬𝑨𝑭 + 𝑶𝑯𝑭 ∗ 𝑬𝑭𝑶𝑯𝑭
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.4. Volumen 3, capítulo 4.
Ecuación 6-9. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de arrabio no procesado en acero
𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒂𝒓𝒓𝒂𝒃𝒊𝒐: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑶𝟐, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑰𝑷 ∗ 𝑬𝑭𝑰𝑷
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.5. Volumen 3, capítulo 4.
Ecuación 6-10. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de hierro reducido directo
𝑯𝒊𝒆𝒓𝒓𝒐 𝒓𝒆𝒅𝒖𝒄𝒊𝒅𝒐 𝒅𝒊𝒓𝒆𝒄𝒕𝒐: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑶𝟐, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑫𝑹𝑰 ∗ 𝑬𝑭𝑫𝑹𝑰
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.6. Volumen 3, capítulo 4.
Ecuación 6-11. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de sinterizado
𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒔𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒊𝒛𝒂𝒅𝒐: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑶𝟐, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑺𝑰 ∗ 𝑬𝑭𝑺𝑰
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.7. Volumen 3, capítulo 4.
Ecuación 6-12. Emisiones de CO2 provenientes de la producción de pellets
𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒑𝒆𝒍𝒍𝒆𝒕𝒔: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑶𝟐, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑷 ∗ 𝑬𝑭𝑷
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.8. Volumen 3, capítulo 4.
Descripción
Emisión CO2, no-energía = emisiones de CO2 a ser declaradas en el Sector IPPU, toneladas
BOF= cantidad de acero crudo producido en BOF (BOF, del inglés, Basic Oxygen Furnace,
producción integrada que incluye los altos hornos y los hornos básicos de oxigeno) , toneladas
EAF= cantidad de acero crudo producido en EAF (EAF, del inglés, Electric Arc Furnace, toneladas,
producción de acero en horno de arco eléctrico).
72
OHF= cantidad de acero crudo producido en OHF ((OHF, del inglés, Open Hearth Furnace),
toneladas
IP = cantidad de producción de arrabio no convertido en acero, toneladas
DRI = cantidad de hierro reducido directo producido nacionalmente, toneladas
SI = cantidad de sinterizado producido nacionalmente, toneladas
P = cantidad de pellets producido nacionalmente, toneladas
EFx= factor de emisión, toneladas de CO2/tonelada de x producido
Ecuación 6-13. Emisiones de CH4 provenientes de la producción de sinterizado
𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒔𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒊𝒛𝒂𝒅𝒐: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑯𝟒, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑺𝑰 ∗ 𝑬𝑭𝑺𝑰
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.12. Volumen 3, capítulo 4.
Ecuación 6-14. Emisiones de CH4 provenientes de la producción de arrabio en los altos hornos
𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒂𝒓𝒓𝒂𝒃𝒊𝒐: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑯𝟒, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑷𝑰 ∗ 𝑬𝑭𝑷𝑰
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.13. Volumen 3, capítulo 4.
Ecuación 6-15. Emisiones de CH4 provenientes de la producción de hierro reducido directo
𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒉𝒊𝒆𝒓𝒓𝒐 𝒓𝒆𝒅𝒖𝒄𝒊𝒅𝒐 𝒅𝒊𝒓𝒆𝒄𝒕𝒐: 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑯𝟒, 𝒏𝒐−𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂 = 𝑫𝑹𝑰 ∗ 𝑬𝑭𝑫𝑹𝑰
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.14. Volumen 3, capítulo 4.
Descripción
Emisión CH4, no-energía = emisiones de CH4 a ser declaradas en el Sector IPPU, kg.
SI = Cantidad de sinterizado producido nacionalmente, toneladas
PI = Cantidad de hierro producido nacionalmente, incluido el hierro convertido en acero y no
convertido en acero, toneladas
DRI = Cantidad de hierro reducido directo producido nacionalmente, toneladas
EFx= Factor de emisión, kg. de CH4/tonelada de x producido
b) Producción de ferroaleaciones: El método de nivel 1 consiste en multiplicar los
factores de emisión por defecto por el tipo de Ferroaleación. El método de nivel 2
es el de usar factores de emisión para los agentes reductores y para las demás
materias primas y productos deben considerarse los contenidos de carbono. El
método de nivel 3 se basa en las cantidades y en los análisis de los agentes
reductores (contenidos de cenizas, carbono fijo y compuestos volátiles).
Los datos requeridos para realizar la estimación con metodología de nivel 2 y 3
son de difícil consecución. Por lo tanto el método de nivel 1 es el recomendado
para el cálculo. La fórmula de cálculo se describe a continuación:
Ecuación 6-16. Emisiones de CO2 para la producción de ferroaleaciones.
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝑪𝑶𝟐 = ∑(𝑴𝑷𝒊 ∗ 𝑬𝑭𝒊)
𝒊
Descripción
Emisión CO2 = emisiones de CO2, toneladas
MPi = producción de la ferroaleación de tipo i, toneladas
EFi = factor de emisión de CO2 genérico para la ferroaleación i, toneladas de CO2/tonelada de
ferroaleación producida
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 4.15. Volumen 3, capítulo 4.
73
6.3.4. Uso de productos no energéticos de combustibles y de solventes.
a) Uso de lubricantes: Existen dos niveles metodológicos para determinar las
emisiones generadas por el uso de lubricantes. Tanto el Nivel 1 como el de Nivel 2
se basan en aplicar factores de emisión a los datos de la actividad sobre la
cantidad de lubricantes que se consumen en un país, la diferencia es que en el
método de Nivel 2 se requieren datos sobre las cantidades de los diferentes tipos
de lubricantes, mientras que en el nivel 1 no importa conocer el tipo de
lubricante. La ecuación empleada es:
Ecuación 6-17. Emisiones CO2 por uso de lubricantes
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝑪𝑶𝟐 = 𝑳𝑪 ∗ 𝑪𝑪𝑳𝒖𝒃𝒓𝒊𝒄𝒂𝒏𝒕𝒆 ∗ 𝑶𝑫𝑼𝑳𝒖𝒃𝒓𝒊𝒄𝒂𝒏𝒕𝒆 ∗ 𝟒𝟒/𝟏𝟐
Descripción
Emisiones CO2 = emisiones de CO2 generadas por los lubricantes, toneladas de CO2
LC = consumo total de lubricantes, TJ
CC Lubricante = contenido de carbono de los lubricantes (por defecto), tonelada de C/TJ (=kg. de
C/GJ)
ODU Lubricante = factor ODU (basado en la composición por defecto de aceites y grasas), fracción
44/12 = cociente de masa del CO2/C
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 5.2. Volumen 3, capítulo 5.
b) Uso de cera de parafina: Existen dos niveles metodológicos para determinar las
emisiones generadas por el uso de ceras. Tanto el Nivel 1 como el de Nivel 2 se
basan en aplicar factores de emisión a los datos de la actividad sobre la
cantidad de ceras de parafina que se usan en un país, la diferencia es que en el
método de Nivel 2 se requieren datos sobre las cantidades de los diferentes tipos
de ceras, mientras que en el nivel 1 se empela un dato agregado sin importa qué
tipo de cera es.
Ecuación 6-18. Emisiones GEI por uso de ceras
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝑪𝑶𝟐 = 𝑷𝑾 ∗ 𝑪𝑪𝑪𝒆𝒓𝒂 ∗ 𝑶𝑫𝑼𝑪𝒆𝒓𝒂 ∗ 𝟒𝟒/𝟏𝟐
Descripción
Emisiones CO2 = emisiones de CO2 generadas por las ceras, toneladas de CO2
PW = consumo total de ceras, TJ
CC Cera = contenido de carbono de las ceras de parafina (por defecto), tonelada de C/TJ (=Kg.
de C/GJ)
ODU Cera = factor ODU de la cera de parafina, fracción
44/12 = cociente de masa del CO2/C
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 5.4. Volumen 3, capítulo 5.
6.3.5. Uso de productos sustitutos de las sustancias que agotan la capa de
ozono.
a) Refrigeración y aire acondicionado: Los métodos de nivel 1 requieren menos
datos, basados típicamente en bajos niveles de desagregación de los usos y
aplicaciones; y los métodos de Nivel 2, se aplican con datos más intensivos que
74
requieren mayores niveles de desagregación. El nivel 3, basado en el monitoreo
efectivo y en la medición de las emisiones de las fuentes por puntos es
técnicamente posible para algunas sub-aplicaciones específicas, pero, para los
sustitutos de la SAO, éste se emplea muy rara vez, o tal vez nunca, pues las
fuentes por puntos son demasiado diversificadas.
Por lo tanto, los métodos de Nivel 1 son los recomendados, los cuales dan cuenta
del desarrollo potencial de bancos, cuando éstos puedan producirse. Los bancos
corresponden a la cantidad de sustancias químicas que se ha acumulado a lo
largo del ciclo de vida útil, ya sea en la cadena de abastecimiento, en los
productos, en los equipos y hasta en las corrientes de desecho, pero que no ha
sido emitida al término del año más reciente. Los bancos pueden estimarse al
nivel de las aplicaciones mediante algoritmos e hipótesis simples, siempre y
cuando se conozca el consumo neto histórico para cada año posterior a la
introducción de la sustancia, o bien, si este periodo sobrepasa el tiempo de vida
útil promedio del producto o equipo, el consumo neto durante ese tiempo de
vida útil promedio. Para dar cuenta de las emisiones durante la vida útil de los
productos o equipos, los factores de emisión pertinentes de la aplicación se
aplican entonces a los bancos.
Para realizar este cálculo el IPCC proporciona unas hojas de cálculo en Excel
con algunos ejemplos de cálculo denominados: “Calculation Example for 2F1
(MS-Excel), Calculation Example for 2F2 (MS-Excel), Calculation Example for 2F3
(MS-Excel)”, los cuales están disponibles en el siguiente link: http://www.ipcc-
nggip.iges.or.jp/public/2006gl/spanish/vol3.html. Se recomienda emplear dichas
hojas de cálculo para realizar las estimaciones por uso de HFCs en las
aplicaciones mencionadas en los numerals a), b) y c) a continuación.
La ecuación empleada por este método y que es la base de las hojas de cálculo,
se describe a continuación:
Ecuación 6-19. Cálculo de las emisiones de una sustancia química de una aplicación con bancos
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒂𝒏𝒖𝒂𝒍𝒆𝒔= 𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒏𝒆𝒕𝒐 ∗ 𝑬𝑭𝑷𝑨𝒄𝒐𝒎𝒑𝒖𝒆𝒔𝒕𝒐 + 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒔𝒖𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒒𝒖í𝒎𝒊𝒄𝒂 𝒆𝒏 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐∗ 𝑬𝑭𝑩𝒄𝒐𝒎𝒑𝒖𝒆𝒔𝒕𝒐
Descripción
Consumo Neto = consumo neto para la aplicación
EF Compuesto PA = factor de emisión compuesto para la aplicación, para el primer año
Total sustancia química en banco = banco de la sustancia química para la aplicación
EFB Compuesto = factor de emisión compuesto para la aplicación, para el banco
Los factores compuestos de emisión se determinan calculando un promedio de los factores de
emisión de sub- aplicación que corresponda, ponderado según la actividad de cada sub-
aplicación. Los factores de emisión de las sub-aplicaciones pueden ser específicos del país, si se
conocen, o pueden ser factores por defecto. En la práctica, si se conocen los datos de una sub-
aplicación, los compiladores del inventario optarán por un Nivel 2 (enfoque desagregado). Si sólo
se conocen los datos al nivel de la aplicación, se pueden emplear los factores de emisión
compuestos proporcionados por otros estudios, o los factores de emisión compuesto por defecto
75
proporcionados por el IPCC.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 7.2b. Volumen 3, capítulo 7.
b) Protección contra incendios: Al igual que para la aplicación de la refrigeración
y el aire acondicionado, la aplicación de la protección contra incendios ofrece la
posibilidad de usar los mismos enfoques metodológicos. La ecuación empleada
es:
Ecuación 6-20. Dependencia temporal de las emisiones provenientes de los equipos de protección
contra incendios
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒕 = 𝑩𝒂𝒏𝒄𝒐𝒕 ∗ 𝑬𝑭 + 𝑹𝑹𝑳𝒕
y
𝑩𝒂𝒏𝒄𝒐𝒕 = ∑(𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏𝒊 + 𝑰𝒎𝒑𝒐𝒓𝒕𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒊 − 𝑬𝒙𝒑𝒐𝒓𝒕𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒊 − 𝑫𝒆𝒔𝒕𝒓𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏𝒊
𝒕
𝒊=𝒕𝟎
− 𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒊−𝟏) − 𝑹𝑹𝑳𝒕
Descripción
Emisionest = emisiones de agente en los equipos de protección contra incendios en el año t,
toneladas
Bancot = banco de agente en los equipos de protección contra incendios en el año t, toneladas
EF = fracción del agente en los equipos emitido cada año (excluidas las emisiones provenientes de
equipos retirados o puestos fuera de servicio), adimensional
RRLt = liberación o pérdida durante la recuperación (RRL, del inglés, Recovery Release or Loss):
emisiones de agente durante la recuperación, el reciclado o la eliminación, en el momento del
retiro de los equipos de protección contra incendios existentes en el año t, toneladas
Producciónt = cantidad de agente nuevo suministrado (es decir, excluido el agente reciclado) en
los equipos de protección contra incendios producidos en el año t, toneladas
Importacionest = cantidad de agente en equipos de protección contra incendios importados en el
año t, toneladas
Exportacionest = cantidad de agente en equipos de protección contra incendios exportados en el
año t, toneladas
Destrucciónt = cantidad de agente de los equipos de protección contra incendios que se
recolecta y destruye, toneladas
t = año para el cual se están estimando las emisiones (p. ej., 2006, 2007, etc.)
t0 = primer año de producción de la sustancia química y/o de su uso
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 7.17. Volumen 3, capítulo 7.
c) Solventes y otras aplicaciones: Las emisiones del año t pueden calcularse
según la ecuación para los solventes y aerosoles, de la manera siguiente:
Ecuación 6-21. Evaluación de las fuentes de emisiones rápidas desde otras aplicaciones
𝑬𝒎𝒊𝒔𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒕 = 𝑺𝒕 ∗ 𝑬𝑭 + 𝑺𝒕−𝟏 ∗ (𝟏 − 𝑬𝑭)
Descripción
Emisionest = emisiones en el año t, toneladas
St–1 = cantidad de HFC y PFC vendidos en el año t–1, toneladas
EF = factor de emisión (= fracción del producto químico emitido durante el primer año después de
la fabricación), fracción
El factor de emisión (EF) representa aquella fracción de la sustancia química que se emite
durante el primer año después de la fabricación. Por definición, las emisiones sobre dos años
deben alcanzar el 100 por ciento. Debe aplicarse esta ecuación individualmente a cada
sustancia química.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 7.18. Volumen 3, capítulo 7.
76
6.4 Datos de actividad.
La información y los datos de actividad requeridos y que las ciudades deben
recopilar para el cálculo en el sector IPPU, según las fuentes de emisión y métodos
de cálculo descritos se presentan en la tabla a continuación.
Tabla 6.2. Datos de actividad para el sector IPPU
Fuentes de emisión Dato de actividad Ecuación
involucrada
Procesos
industriales
Industria de los
minerales
Producción de clínker.
Producción de cal viva, cal
hidratada, cal dolomita.
Producción de vidrio, por tipo: plano,
botellas, fibra de vidrio.
Ecuación 6-1.
Ecuación 6-2.
Ecuación 6-3.
Industria
química.
Producción de amoníaco.
Producción de ácido nítrico.
Producción de caprolactama.
Producción petroquímica: Etileno,
Dicloruro de etileno y monómero
cloruro de vinilo
Producción de negro de humo
Ecuación 6-4.
Ecuación 6-5.
Ecuación 6-6.
Ecuación 6-7.
Industria de los
metales.
Producción de hierro y acero, arrabio
y Sinterizado especificando tipo de
producción (BOF, EAF)
Producción de ferroaleaciones
Ecuación 6-8, 6-9,
6-10, 6-11,
Ecuación 6-12, 6-
13, 6-14, 6-15,
Ecuación 6-16.
Uso de
productos
Uso de
productos no
energéticos de
combustibles y
de solventes
Consumo total de lubricantes
Consumo total de cera de parafina
Ecuación 6-17.
Ecuación 6-18.
Uso de
productos
sustitutos de las
sustancias que
agotan la capa
de ozono.
Consumo de HFCs en refrigeración y
aire acondicionado
Consumo de HFCs en como agentes
espumantes
Consumo de HFCs en protección
contra incendios
Consumo de HFCs en aerosoles
Consumo de HFCs en solventes
Ecuación 6-19.
Ecuación 6-
20.
Ecuación 6-
21.
Para la recopilación de la información requerida para procesos industriales
(producción anual por tipo de industria), los encargados del inventario pueden
contactar a los empresarios o gremios de las empresas generadoras de estas
emisiones en la ciudad. Esta es la mejor forma de obtener los datos requeridos
para el cálculo y en algunos casos, las empresas llevan su propia contabilidad de
emisiones GEI y en ese caso, es posible solicitar los datos, parámetros, factores y/o
resultados.
Puede ocurrir que la información de producción de cada empresa sea de carácter
confidencial y por lo tanto no sea posible acceder a través de consulta directa con los
empresarios. En dicho caso es necesario a acudir a otras fuentes de información, por
ejemplo de instituciones de carácter nacional que recopilan estadísticas de
producción, como por ejemplo la Encuesta anual Manufacturera – EAM del
77
Departamento Administrativo de Estadísticas Nacionales – DANE; sin embargo la
información se presenta a nivel nacional y por lo tanto es necesario emplear algún
factor para repartir los datos nacionales en locales como puede ser el número de
empresas del sector en la ciudad vs las empresas totales de Colombia de dicho sector
(información que está disponible también en la EAM).
La información para estimar las emisiones por uso de productos no energéticos y
sustitutos SAO (HFCs) generalmente no está disponible a nivel local, razón por la cual es
necesario acudir a fuentes de información nacional, en este caso también la Encuesta
anual Manufacturera – EAM del Departamento Administrativo de Estadísticas
Nacionales – DANE en donde se puede consultar la información por uso de productos a
nivel nacional y por otra parte a las Unidad Técnica de Ozono - UTO del Ministerio de
Ambiente y Desarrollo Sostenible – MADS que tiene información sobre las importaciones
de sustitutos SAO.
Al emplear estas fuentes de información con datos a nivel nacional o departamental se
hace necesario usar algún indicador o factor para distribuir los datos nacionales en
datos locales. Los indicadores, se pueden definir de acuerdo al uso que se le da al
producto; por ejemplo, para el uso de cera de parafina se puede recurrir al número de
habitantes o, para consumo de HFCs en el sector comercial, emplear como indicador
el valor agregado ($) de este sector.
6.5 Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo.
Para algunos de los factores o parámetros requeridos para el cálculo, el GPC en
su capítulo 9, provee algunos valores. Sin embargo, se recomienda revisar los
factores suministrados por el IPCC – 2006 en el Volumen 3 – Procesos Industriales y
Uso de Productos, capítulos 2 al 7 de tal forma que se puedan seleccionar los
factores que más se ajustan a la realidad de cada ciudad; en la Tabla 6.4 se citan
los cuadros y las respectivas páginas que se pueden consultar en las directrices
del IPCC 2006 para obtener los factores por defecto de cada caso.
Las ciudades que cuenten con información propia de las industrias de algunos de
los factores o parámetros requeridos para el cálculo (por ejemplo, de mediciones
directas), deben emplearlos, siempre y cuando correspondan a investigaciones o
mediciones serias y en todos los casos los valores a empelar deben ser
comparados con los factores suministrados por defecto.
Tabla 6.3. Factores de emisión y otros parámetros para el sector IPPU
Fuentes de emisión Factor o parámetro Ecuación
involucrada
Fuente
IPCC – 2006 Volumen
3
Procesos
industriales
Industria de
los minerales
Factor de emisión de
CO2 para producción
de clinker
Factor de corrección
por recirculación de
ceniza (polvo de horno)
CKD, LKD
Ecuación 6-1.
Ecuación 6-2.
Ecuación 6-3.
Ecuación 2.4. Pág.
2.13.
Pág 2.13 a 2.14:
Factor corrector de
emisiones para el
polvo de horno de
cemento (CFckd).
78
Fuentes de emisión Factor o parámetro Ecuación
involucrada
Fuente
IPCC – 2006 Volumen
3
Factor de emisión de
CO2 para la producción
de Cal viva, Cal
dolomita y cal
hidráulica.
Factor de emisión de
CO2 para la producción
de Vidrio Plano,
botellas, fibra de vidrio.
Proporción de vidrio
reciclado usado para
producir Vidrio plano,
botellas, fibra de vidrio.
Ecuacion 2.8. Pág.
2.25
Cuadro 2.4. Pág. 2.26
Cuadro 2.6. Pag. 2.34
Industria
química.
Combustible por unidad
producida de
amoniaco.
Contenido de carbono
de combustible para la
producción de
amoniaco.
Fracción de oxidación
de carbono en la
producción de
amoniaco.
Factor de emisión de
N2O para la producción
de ácido nítrico y
caprolactama
Factor de emisión de
CO2 para producción
de etileno, monómero
de cloruro de vinilo, y
negro de humo.
GAF = Factor de ajuste
geográfico para el
factor de emisión de
CO2 para la producción
de etileno.
Ecuación 6-4.
Ecuación 6-5.
Ecuación 6-6.
Ecuación 6-7.
Cuadro 3.1. Pag. 3.13.
Cuadro 3.3. Pág. 3.2.
Cuadro 3.5. Pág. 3.35.
Cuadro 3.10. Pág.
3.70.
Cuadro 3.14. Pág.
3.77.
Cuadro 3.15. Pág.
3.77.
Cuadro 3.23. Pág.
3.83.
Cuadro 3.24. Pág.
3.83.
Industria de
los metales.
Factor de emisión
de CO2 para producción
de acero por BOF y por
EAF.
Factor de emisión
de CO2 y de CH4 para
producción de
Sinterizado.
Factor de emisión
de CH4 para producción
de acero por BOF.
Factor de emisión
de CO2 para la
producción de
Ferroníquel.
Ecuación 6-8.
Ecuación 6-9.
Ecuación 6-10.
Ecuación 6-11.
Ecuación 6-12.
Ecuación 6-13.
Ecuación 6-14.
Ecuación 6-15.
Ecuación 6-
16.
Cuadro 4.1. Pág.
4.27.
Cuadro 4.2. Pág.
4.29.
Cuadro 4.5. Pág.
4.41.
Uso de
productos
Uso de
productos
Contenido de
carbono de las grasas
Ecuación 6-17.
Ecuación 6-18.
Cuadro 5.2. Pág. 5.10.
79
Fuentes de emisión Factor o parámetro Ecuación
involucrada
Fuente
IPCC – 2006 Volumen
3
no
energéticos
de
combustibles
y de
solventes
lubricantes
Factor ODU para
grasas lubricantes
Contenido de
carbono de los aceites
lubricantes
Factor ODU para
aceites lubricantes
Contenido de
carbono de la cera de
parafina
Factor ODU de la
cera de parafina
Uso de
productos
sustitutos de
las
sustancias
que agotan
la capa de
ozono.
Factor de emisión
compuesto para la
aplicación, para el
primer año.
Factor de emisión
compuesto para la
aplicación, para el
banco.
Ecuación 6-19.
Ecuación
6-20.
Ecuación
6-21.
Cuadro 7.6. Pág. 7.44.
Cuadro 7.7. Pág. 7.44.
Cuadro 7.8. Pág. 7.51.
80
7 Metodología Agricultura, Silvicultura y Uso de Productos.
A continuación, se describe la metodología para la estimación de las emisiones
por cuenta del sector de la agricultura, silvicultura y otros usos del suelo AFOLU
(Por sus siglas en inglés Agriculture, Forestry and Other Land Use) (ver definición
Tabla 2.1). Generalmente en las ciudades el cálculo de las emisiones/absorciones
de este sector son relegadas, no obstante, incluirlo permitirá a la ciudad
evidenciar conflictos y potenciales medidas de mitigación entre su zona urbana y
rural; cuantificar medidas de compensación asociadas a programas de
arboricultura y agricultura urbana y; demostrar en sus reportes acciones directas
enfocadas a la protección de áreas naturales de la ciudad.
7.1 Fuentes de emisión y GEI a incluir en el inventario.
Las ciudades, posterior al paso general de definición del límite y periodo de
tiempo del reporte del inventario, deben identificar las fuentes de emisión en
cada uno de los sectores principales y los GEI que se estiman para cada fuente.
En este numeral se presentan las posibles fuentes de emisiones y los respectivos
GEI generados en el sector AFOLU.
Dada la naturaleza altamente variable de las posibles fuentes de emisiones por
uso de la tierra y emisiones agrícolas en todo el mundo, las emisiones de GEI de
AFOLU están entre las categorías más complejas para la contabilidad de GEI.
Algunas ciudades, donde las actividades agrícolas, pecuarias y de silvicultura no
son extensivas dentro de los límites de la ciudad, no deben tener fuentes
significativas de emisiones de AFOLU, de lo contrario, otras ciudades con
vocación agropecuaria o con extensiones de tierras forestales, pueden tener
importantes emisiones generadas en el grupo AFOLU.
Este sector se divide en 3 grupos (Ganadería, Tierras, Fuentes agregadas y
emisiones de no CO2 provenientes de la tierra), cada uno con varios subgrupos
los cuales se describen en la tabla 7.1.
81
Tabla 7.1. Fuentes de emisión o subgrupos del sector AFOLU.
Fuentes de
emisión Definición y GEI estimados
Ganadería
Fermentación entérica
La cantidad de CH4 emitido por fermentación entérica está determinado principalmente por el número de animales, tipo de sistema
digestivo y tipo y cantidad de alimento consumido.
La cantidad de CH4 emitido por fermentación entérica está determinado principalmente por el número de animales, tipo de sistema
digestivo y tipo y cantidad de alimento consumido.
Gestión del estiércol
El CH4 es producido por la descomposición del estiércol bajo condiciones anaeróbicas, durante el almacenamiento y tratamiento,
mientras que emisiones de N2O directas ocurren vía combinado nitrificación y desnitrificación del nitrógeno contenido en el estiércol.
El término "estiércol" se usa aquí colectivamente con estiércol y la orina (es decir, los sólidos y los líquidos) producidos por el ganado.
Tierras
Tierras Forestales:
Se definen esta categoría como aquella que “incluye toda la tierra con vegetación boscosa coherente con los umbrales utilizados
para definir las tierras forestales en el inventario nacional de gases de efecto invernadero. También incluye los sistemas con una
estructura de vegetación que actualmente se encuentra por debajo, pero que potencialmente podría alcanzar in situ los valores
umbrales utilizados por un país para definir la categoría de tierras forestales” (Tomado de IPCC 2006, Vol. 4, Cap. 3, pg. 3.6).
Tierras de Cultivo:
“Esta categoría incluye la tierra cultivada, incluidos los arrozales y los sistemas de agro-silvicultura donde la estructura de la
vegetación se encuentra por debajo de los umbrales utilizados para la categoría de tierras forestales” (Tomado de IPCC 2006, Vol. 4,
Cap. 3, pg. 3.7).
Pastizales:
“Esta categoría incluye las tierras de pastoreo y los pastizales que no se consideran tierras de cultivo. Incluye también los sistemas con
vegetación boscosa y otra vegetación no arbórea, como las hierbas y la maleza que están por debajo de los valores umbrales
utilizados en la categoría de tierras forestales. La categoría también incluye todos los pastizales, desde las tierras sin cultivar hasta las
zonas de recreo, así como los sistemas silvo-pastoriles, coherentes con las definiciones nacionales” (Tomado de IPCC 2006, Vol. 4,
Cap. 3, pg. 3.7).
82
Fuentes de
emisión Definición y GEI estimados
Humedales:
“Esta categoría incluye las zonas de extracción de turba y la tierra que está cubierta o saturada de agua durante todo el año o
durante parte de éste (por ejemplo, las turberas) y que no está dentro de las categorías de tierras forestales, tierras de cultivo, pastizal
o asentamientos. Incluye los reservorios como subdivisión gestionada y los ríos naturales y los lagos como subdivisiones no
gestionadas” (Tomado de IPCC 2006, Vol. 4, Cap. 3, pg. 3.7).
Asentamientos:
“Esta categoría incluye toda la tierra desarrollada, incluidas las infraestructuras de transporte y los asentamientos humanos de
cualquier tamaño, a menos que ya estén incluidos en otras categorías. Esto debe ser coherente con las definiciones nacionales”.
Otras tierras:
“Esta categoría incluye el suelo desnudo, roca, hielo y todas aquellas zonas que no estén incluidas en ninguna de las otras c inco
categorías. Permite que el total de las superficies de tierra identificadas coincida con la superficie nacional de la que se tienen
datos” (Tomado de IPCC 2006, Vol. 4, Cap. 3, pg. 3.7).
Fuentes
agregadas y
emisiones
de no CO2
provenientes
de la tierra
Emisiones por quema de biomasa:
Se contabilizaron las emisiones de CH4 y N2O debido a la quema de biomasa (se incluyen los incendios ocasionados por el hombre y
las quemas asociadas a prácticas de manejo)
Aplicación de urea:
En presencia de agua, cuando se agrega urea para fertilizar los suelos se libera CO2. Para el inventario del IDEAM 2016 no se
calcularon las emisiones derivadas de esta actividad.
Emisiones directas e indirectas de N2O de suelos gestionados:
Se contabilizan las emisiones de N2O generadas como producto de la gestión realizada en los suelos agrícolas, específicamente por
la entrada de nitrógeno al suelo. Este nitrógeno proviene de: fertilizantes nitrogenados sintéticos, fertilizantes nitrogenados orgánicos,
residuos agrícolas, nitrógeno proveniente de la deposición de orina y heces de animales en pastoreo y nitrógeno mineralizado
asociado a la pérdida de carbono del suelo orgánico generada como resultado de cambios en el uso de la tierra. Las emisiones se
producen por los procesos microbianos de nitrificación y desnitrificación que tienen lugar en el sitio de deposición (emisiones
directas) y tras los procesos de volatilización y lixiviación (emisiones indirectas).
Cultivo de arroz:
En este grupo se contabilizan las emisiones de CH4 debidas a la descomposición anaeróbica de la materia orgánica en los arrozales
inundados. La cantidad emitida es dada en función del sistema de producción (arroz alimentado por riego y el arroz dependiente
de la oferta climática o arroz secano), área cosechada, el número y duración de las cosechas, el tipo de suelo y temperatura.
83
Para la cuantificación de las emisiones por gestión de estiércol y fermentación
entérica la categoría Ganado se deben cuantificar como mínimo las siguientes
categorías, siempre y cuando existan en la ciudad:
Bovino
No Bovino: búfalos, ovinos, caprinos, equinos, mulares, asnos, porcinos,
aves, conejos.
Las ciudades deben seleccionar cuáles son las categorías representativas de
ganado existentes en su región, y dependiendo de la disponibilidad de
información y de la metodología a emplear, poder desagregar cada grupo
bovino por grupos etarios.
Para la categoría de tierras se deben tener en cuenta las siguientes
consideraciones:
Para cada una de las seis subcategorías de uso se cuantifica las pérdidas y
ganancias de carbono anual de las superficies de la tierra que han
permanecido constantes en una misma categoría de uso (tierras que
permanecen), así como las pérdidas y ganancias de carbono que se dan
por las conversiones en el año de reporte entre una categoría y otra (tierras
en conversión).
Las emisiones/absorciones de GEI de la categoría, se calculan como los
cambios netos en las existencias de carbono reportándose de forma
anualizada. Para efectos del reporte se convierte las unidades de carbono
en unidades de CO2 multiplicando el C por -44/12 (≈ -3.67), la cual
corresponde a la relación estequiométrica del CO2 con el carbono.
Para determinar los cambios netos en las existencias de carbono de las seis
categorías de uso de, se debe realizar el cálculo en tres depósitos
diferenciados donde se da la acumulación de carbono en los ecosistemas,
estos tres depósitos son:
o la biomasa vegetal viva incluyendo sus partes aéreas y subterráneas;
o la materia orgánica muerta que incluye la biomasa muerta en forma
de hojarasca y madera.
o el suelo, el cual incluye todo el carbono orgánico contenido en
suelos minerales hasta una profundidad específica (el IPCC reporta
factores de emisión para suelos minerales y orgánicos para una
profundidad de 30 cm), las raíces finas vivas y muertas y la materia
orgánica muerta que se encuentra dentro del suelo que presenta un
diámetro menor a 2 mm (sugerido por IPCC).
Las categorías de uso de la tierra tienen un orden jerárquico el cual se da
de mayor a menor dependiendo de las existencias de carbono que estos
pueden llegar a acumular, siendo la mayor las tierras forestales y la menor
las otras tierras. “Los términos que se emplee en los métodos de la
categoría Tierras deben ser coherentes con las definiciones que utiliza la
84
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación
(FAO)” (Tomado de IPCC 2006, Vol.4 Cap.3).
Para fuentes agregadas y emisiones de no CO2 provenientes de la tierra es
importante tener en cuenta las siguientes observaciones:
En la categoría/fuente quema de biomasa solo se cuantifican las emisiones
de CH4 y N2O, las emisiones de CO2 por quema se incluyen en las emisiones
por pérdida de carbono en el grupo Tierras.
El inventario del IDEAM 2016 no calculó las emisiones derivadas por la
aplicación de urea. Si las ciudades tienen esta actividad, deben
cuantificarla y en lo posible reportarla al IDEAM.
Las emisiones de CH4 del cultivo de arroz fueron calculadas por IDEAM et al
(2016) usando un nivel 2, por lo cual se recomienda usar los factores
reportados en esta publicación.
7.2 Alcances a considerar en cada fuente de emisión.
Adicional al establecimiento de las fuentes de emisión existentes en cada ciudad,
se debe establecer los alcances que se van a considerar para cada fuente de
emisión. Para el sector AFOLLU se pueden considerar los siguientes alcances:
a) Alcance 1: Emisiones generadas por actividades agrícolas, ganaderas y de
cambio en el uso del suelo llevadas a cabo dentro de los límites de la
ciudad.
b) Alcance 2: No aplica. Las emisiones del uso de la energía suministrada por
la red en edificios y vehículos en granjas u otras áreas agrícolas deberán ser
reportadas de energía estacionaria y transporte, respectivamente.
c) Alcance 3: Las emisiones generadas por actividades agropecuarias y por
cambio en el uso del suelo realizadas fuera de los límites de la ciudad para
producir bienes consumidos dentro de los límites de la ciudad (por ejemplo,
los productos agrícolas importados para el consumo dentro del límite de la
ciudad) no están cubiertos en el reporte de emisiones.
7.3 Métodos y ecuaciones de cálculo.
7.3.1 Ganadería
a) Fermentación entérica:
Bajo una metodología de nivel 1 las emisiones se calculan multiplicando un factor
de emisión por defecto por el total de la población ganadera; la metodología de
nivel 2 propone el uso de factores de emisión específicos dependiendo de
diferentes grupos etarios (cuadro 7.1), para lo cual el IPCC provee las ecuaciones
para el cálculo de dichos factores integrando diferentes variables como ingesta
85
de alimento día, consumo de materia seca, peso vivo, aumento de peso,
digestibilidad de alimentos, producción diaria de leche, entre otras. La
metodología de nivel 3 contempla modelos de mediciones in-situ de los
principales sistemas ganaderos existentes por regiones.
El inventario nacional y los inventarios departamentales de emisiones GEI de
Colombia, para ganado bovino emplean metodologías de nivel 2, para lo cual
han determinado los factores de emisión para 7 grupos etarios para cada región
ganadera. Se recomienda para ganado bovino emplear dichos factores de
emisión, dependiendo la región en donde se ubique la ciudad que realizará el
inventario, para lo cual es necesario consultar al IDEAM y solicitar dichos factores.
De lo contrario, tanto para ganado bovino como no bovino es posible el uso de
metodología de nivel 1 cuya ecuación es:
Ecuación 7-1. Emisiones de CH4 por fermentación entérica.
𝑪𝑯𝟒 = 𝑵(𝑻) × 𝑬𝑭 (𝑬𝒏𝒕é𝒓𝒊𝒄𝒐,𝑻) × 𝟏𝟎−𝟑
Descripción
𝑪𝑯𝟒 = Emisiones de CH4 en toneladas.
𝑻 = Especies / categoría ganadera
𝑵 = Número de cabezas de animales
𝑬𝑭 = Factor de emisión para la fermentación entérica (Kg de CH4 por cabeza por año)
Fuente: WRI – 2004, “Global Protocol for Community-Scale GHG emission inventories”. Ecuación 10.1.
Cuadro 7.1. Especies de ganado Categorías representativas de ganado
Categorías principales Subcategorías
Vacas lecheras
maduras o hembras de
búfalo maduras
Vacas de alta producción con, por lo menos, una parición y se
emplean principalmente para la producción de leche.
Vacas de baja producción con, por lo menos, una parición y que se
empleen principalmente para producción de leche.
Otro ganado vacuno
maduro o búfalos
maduros no lecheros
Hembras:
Vacas utilizadas para producir cría para carne.
Vacas usadas para más de un propósito productivo: leche, carne, tiro.
Machos:
Toros utilizados principalmente con fines productivos.
Bueyes utilizados principalmente para fuerza de tiro.
Ganado vacuno en
crecimiento o búfalos
en crecimiento
Terneros antes del destete.
Vaquillas lecheras de reemplazo.
Ganado vacuno o búfalos en crecimiento/ de engorde post- destete.
Ganado alimentado a corral con dietas con un contenido > 90% de
concentrados.
Ovejas maduras
Ovejas reproductoras para cría y producción de lana.
Ovejas lecheras donde la producción comercial de la leche constituya
el propósito fundamental.
Otros ovinos maduros
(>1 año)
No se recomienda mayor subcategorización
Corderos en
crecimiento
Machos enteros.
Castrados.
Hembras.
Porcinos maduros
Cerdas en gestación.
Cerdas que han parido y están amamantando a sus crías.
Cerdos utilizados en fines productivos
Porcinos en Lactantes.
86
Categorías representativas de ganado
Categorías principales Subcategorías
crecimiento En terminación.
Hembras utilizadas con fines reproductivos.
Aves de corral
Pollos parrilleros criados para producir carne.
Ponedoras para la producción de huevos, en cuyo caso el estiércol se
gestiona con sistemas en seco (ej. En jaulas elevadas).
Ponedoras para la producción de huevos, en cuyo caso el estiércol se
gestiona con sistemas húmedos (ej, lagunas).
Aves criadas "a campo" para producción de huevos o carne.
Pavos
Pavos para producción en sistemas confinados.
Pavos criados para producción de carne en sistemas confinados.
Pavos criados " a campo" para producción de carne.
Patos Patos para reproducción.
Patos criados para producir carne.
Otros (ejemplo) Camélidos, Mulas y asnos, Llamas, alpacas. Pilíferos. Conejos. Equinos.
Ciervos. Avestruces. Gansos
b) Gestión del estiércol:
En las estimaciones de CH4 por gestión del estiércol, para la metodología de nivel
1 se requiere conocer los datos de la población de ganado por especie animal
(descritas en el cuadro 7.1) y de la información de temperatura de la región para
seleccionar los factores de emisión por defecto propuestos por el IPCC. El nivel 2
requiere información detallada sobre las características de los animales (peso,
alimento) y las prácticas de gestión del estiércol para cada grupo animal con el
objetivo de tener información detallada de la característica del estiércol. El nivel 3
se basa en modelos específicos que cada país desarrollo de acuerdo a sus
propias características y se requiere alimentar el modelo con datos científicos de
mediciones in-situ.
Los métodos de nivel 3 y nivel 2 requieren extensos datos de información por
región y no se registra que en el país se disponga de dicha información; de igual
forma, el inventario nacional y los inventarios departamentales de emisiones GEI
de Colombia, para las emisiones de CH4 por gestión del estiércol emplean la
metodología de nivel 1 mediante el empleo de la siguiente ecuación:
Ecuación 7-2. Emisiones de CH4 de la gestión del estiércol
𝑪𝑯𝟒 𝑬𝒔𝒕𝒊é𝒓𝒄𝒐𝒍 = ∑(𝑬𝑭(𝑻) × 𝑵(𝑻))
𝟏𝟎𝟔
(𝑻)
Descripción
𝑪𝑯𝟒 𝑬𝒔𝒕𝒊é𝒓𝒄𝒐𝒍 = Emisiones de CH4 por la gestión del estiércol, para una población definida, Gg CH4 año−1
𝑬𝑭(𝑻) = Factor de emisión para la población de ganado definida, kg CH4 cabeza−1 año−1
𝑵(𝑻) = la cantidad de cabezas de la especie/categoría de ganado T del país
𝑻 = Especie / categoría de ganado
Fuente: IPCC 2006. Volumen 4, capitulo 10, Ecuación 10.25.
87
Para las estimaciones de N2O por gestión del estiércol, la propuesta de
metodología de nivel 1 implica multiplicar la cantidad total de excreción de N (de
todas las especies descritas en el cuadro 7.1) en cada tipo de sistema de gestión
del estiércol, por un factor de emisión para cada tipo de sistema de gestión del
estiércol, empleando los factores por defecto del IPCC. La metodología de nivel 2
requiere para cada una de las especies de ganado, realizar una caracteriza la
dieta consumida por los animales y de cada uno de sistemas de gestión de
estiércol contemplado. En un método de Nivel 3 se utilizan procedimientos de
estimación alternativos basados en una metodología específica del país. Por
ejemplo, un método basado en procesos y equilibrio de masa que rastrea el
nitrógeno a lo largo del sistema, comenzando por el ingreso alimentario y
terminando con el uso/la eliminación final, podría utilizarse como procedimiento
de Nivel 3. Los métodos de Nivel 3 deben estar bien documentados para describir
claramente los procedimientos de estimación.
Los métodos de nivel 3 y nivel 2 requieren extensos datos de información por
región y no se registra que en el país se disponga de dicha información; de igual
forma, el inventario nacional y los inventarios departamentales de emisiones GEI
de Colombia, para las emisiones de CH4 por gestión del estiércol emplean la
metodología de nivel 1 mediante el empleo de las siguientes ecuaciones:
Ecuación 7-3. Emisiones directas de N2O de la gestión del estiércol
𝑵𝟐𝑶𝑫(𝒎𝒎) = [∑[ ∑(𝑵(𝑻) ×
𝑻𝑺
𝑵𝒆𝒙(𝑻) × 𝑴𝑺(𝑻,𝑺))] × 𝑬𝑭𝟑(𝑺)] × 𝟒𝟒
𝟐𝟖
Descripción
𝑵𝟐𝑶𝑫(𝒎𝒎) = Emisiones directas de N2O de la gestión del estiércol del país, kg N2O año−1
𝑵(𝑻) = Cantidad de cabezas de ganado de la especie/categoría T del país
𝑵𝒆𝒙(𝑻) = Promedio anual de excreción de N por cabeza de la especie/categoría T en el
país, kg N animal−1 año−1
𝑴𝑺(𝑻,𝑺) = Fracción de la excreción total anual de nitrógeno de cada especie/categoría de
ganado T que se gestiona en el sistema de gestión del estiércol S en el país, sin
dimensión
𝑬𝑭𝟑(𝑺) = Factor de emisión para emisiones directas de N2O del sistema de gestión del
estiércol S en el país, kg N2O − N kg⁄ N en el sistema de gestión del estiércol S
𝑺 = Sistema de gestión del estiércol
𝑻 = Especie/categoría de ganado
44/28 = conversión de emisiones de (N2O − N)(mm) a emisiones de N2O(mm)
7.3.2 Tierras
Teniendo en cuenta las seis categorías de la tierra es posible que se den en el
territorio 36 combinaciones distintas de cambio en los contenidos de carbono, en
las cuales es posible reportar tanto las emisiones como las absorciones de CO2.
Las ecuaciones para el cálculo de cada subcategoría de uso son divididas en
tierras que se convierten y tierras que permanecen en una categoría. La
confiabilidad del cálculo depende que se reporten en primera instancia toda la
88
matriz de dinámica de la tierra planteada en la Tabla 7.3. Cumpliendo con una
coherente representación de las áreas reportadas, esto es llamado:
“Representación coherente de las tierras”.
Tabla 7.2. Representación coherente de las tierras
USO FINAL
Tierras
Forestales
Tierras de
Cultivo Pastizales Humedales
Asentamien
tos Otras Tierras
USO
IN
ICIA
L
Tierras
Forestales
Tierras
Forestales
que
permanece
n
Tierras
forestales
que se
convierten
en cultivos
Tierras
forestales
que se
convierten
en
Pastizales
Tierras
forestales
que se
convierten
en
Humedales
Tierras
forestales
que se
convierten
en
Asentamien
tos
Tierras
forestales
que se
convierten
en Otras
Tierras
Tierras de
Cultivo
Tierras de
cultivo que
se
convierten
en tierras
forestales
Tierras de
Cultivo que
permanece
n
Tierras de
cultivo que
se
convierten
en
Pastizales
Tierras de
cultivo que
se
convierten
en
Humedales
Tierras de
cultivo que
se
convierten
en
Asentamien
tos
Tierras de
cultivo que
se
convierten
en Otras
Tierras
Pastizales
Pastizales
que se
convierten
en tierras
forestales
Pastizales
que se
convierten
en cultivos
Pastizales
que
permanece
n
Pastizales
que se
convierten
en
Humedales
Pastizales
que se
convierten
en
Asentamien
tos
Pastizales
que se
convierten
en Otras
Tierras
Humedales
Humedales
que se
convierten
en tierras
forestales
Humedales
que se
convierten
en cultivos
Humedales
que se
convierten
en
Pastizales
Humedales
que
permanece
n
Humedales
que se
convierten
en
Asentamien
tos
Humedales
que se
convierten
en Otras
Tierras
Asentamien
tos
Asentamien
tos que se
convierten
en tierras
forestales
Asentamien
tos que se
convierten
en cultivos
Asentamien
tos que se
convierten
en
Pastizales
Asentamien
tos que se
convierten
en
Humedales
Asentamien
tos que
permanece
n
Asentamien
tos que se
convierten
en Otras
Tierras
Otras Tierras
Otras tierras
que se
convierten
en tierras
forestales
Otras tierras
que se
convierten
en cultivos
Otras tierras
que se
convierten
en
Pastizales
Otras tierras
que se
convierten
en
Humedales
Otras tierras
que se
convierten
en
Asentamien
tos
Otras tierras
que
permanece
n
La estimación de cambios en el Carbono depende de la disponibilidad de datos
y la disponibilidad de modelo y los recursos para recopilar y analizar información.
La superficie (área) de la tierra es uno de los principales datos con el cual se debe
tener cuidado al momento de realizar el análisis de la dinámica de cambio de los
usos de la tierra, evitando una posible doble cuantificación debido al traslape de
89
áreas entre cada una de las categorías de uso de la tierra. Se presentan a
continuación tres aproximaciones posibles que garantizan la coherencia entre
áreas.
Aproximación 1: Superficie total de uso de la tierra, cuando no existen
datos de las conversiones entre los usos de la tierra. Este método se utiliza
principalmente cuando los valores de áreas de las categorías de la tierra
son tomados de estadísticas nacionales y/o bases de datos
internacionales. Este método es usado cuando a partir de las superficies
totales de un territorio, solo se pueden estimar los cambios netos en la
superficie de uso de la tierra, desconociéndose los patrones en el cambio
de uso de la tierra. En este método se debe garantizar que el balance neto
entre la superficie inicial y final de un periodo determinado corresponda a
cero (0).
Aproximación 2: Superficie de la tierra total incluyendo los cambios entre
categorías. En este método se garantiza la contabilización de las pérdidas
y ganancias netas de la superficie de las categorías específicas de uso de
la tierra en un periodo específico. Este método proporciona información
sobre los cambios entre las categorías de la tierra, aunque no se conoce
datos explícitos de la ubicación espacial de estos cambios. (En este
método se utiliza una matriz que permite evidenciar la permanencia y
cambios entre las categorías de uso de la tierra, cuya sumatoria final entre
periodos debe ser igual al total de la superficie incluida en el inventario (ej:
superficie total del país, departamento, municipio, etc.).
Aproximación 3: Datos de conversión de uso de la tierra explícitos en el
espacio: El método 3 proporciona información espacial específica de los
cambios entre las categorías en un periodo de tiempo específico, basado
en herramientas de sistemas de información geográfica (SIG). Es
importante aclarar que, aunque se puede utilizar combinación de
diferentes fuentes de información SIG, se debe garantizar la compatibilidad
y que las resoluciones espaciales sean comparables.
Como se observó en la Tabla 7.3. las emisiones/absorciones se dividen en tierras
que permanecen y tierras que se convierten, para las cuales existen ecuaciones
unificadas independientemente de la categoría de uso que se quiera reportar.
Cada una de estas ecuaciones son independientes para el reporte de cada
depósito: Biomasa, MOM y suelo.
Las tierras que permanecen pueden producir incrementos o pérdidas de carbono
dependiendo de sus características biofísicas y la gestión que el hombre da a
cada una de ellas. Bajo el nivel metodológico más simple, las Directrices del IPCC
90
(2006) recomiendan evaluar dichos incrementos y perdidas de carbono
principalmente para las subcategorías Tierras Forestales y Tierras de cultivo. Para
Pastizales, si no se cuenta con información que cumpla los criterios establecidos
por las directrices, se utiliza el supuesto que esta categoría de uso se encuentra en
un equilibrio dinámico, es decir, el balance neto entre las pérdidas y ganancias
anuales de carbono de su biomasa es igual a cero (0), siempre y cuando no haya
emisiones importantes asociadas a disturbios (por ejemplo incendios) o
actividades específicas propias de la categoría que puedan afectar el carbono
contenido en el suelo (por ejemplo actividades ganaderas en suelos orgánicos
drenados).
Por el contrario, en las tierras que se convierten se evalúa el cambio en los
contenidos de carbono (principalmente la biomasa) entre la tierra inicial y la tierra
final. Si la tierra inicial presenta un mayor contenido de carbono que la final como
resultante se obtendrá una pérdida o emisión, en caso contrario se obtendrá una
ganancia o absorción de carbono.
El GPC recomienda el empleo de una aproximación sencilla que contempla solo
el cambio en el uso del suelo. Sin embargo, el IPCC suministra las ecuaciones
generales para realizar un cálculo más detallado y específico, aproximación que
es empleada también en los inventarios nacionales y departamentales de GEI de
Colombia elaborados por el IDEAM. Por lo tanto, a continuación, se presenta el
método de cálculo propuesto por el IPCC, según cada depósito.
Cada ciudad debe seleccionar el método de acuerdo a la importancia de las
emisiones de esta categoría en la ciudad (por ejemplo, ciudades con vocación
agropecuaria o con amplia extensión de tierras forestales) y en la disponibilidad
de información, principalmente en lo que respecta a las áreas requeridas para el
cálculo.
a) Biomasa:
Ecuación 7-4. Variación anual de las reservas de carbono de la biomasa
∆ 𝑪𝑩 = ∆𝑪𝑮 − ∆𝑪𝑳
Descripción:
∆ 𝑪𝑩 = Variacion anual de las reservas de carbono de la biomasa. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒚𝒓−𝟏
∆ 𝑪𝑮 = Aumento anual de las reservas de carbono de la biomasa. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒚𝒓−𝟏
∆ 𝑪𝑳 = Disminución anual de las reservas de carbono de la biomasa. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒚𝒓−𝟏
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.7. Volumen 4, capítulo 2.
Ecuación 7-5. Aumento anual de las reservas de carbono de la biomasa debido al crecimiento de la
biomasa
∆ 𝑪𝑮 = 𝚺(𝑨 ∗ 𝑮𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 ∗ 𝑪𝑭
∆ 𝑪𝑮 = Aumento anual de las reservas de carbono de la biomasa. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒚𝒓−𝟏
A= Área de tierras que permanecen en la misma categoría. Ha
91
𝑮𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = Crecimiento medio anual de la biomasa. Ton dm ha-1 yr-1
𝑪𝑭 = Fracción de carbono de la materia seca. TonC (Tonelada dm)-1
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.9. Volumen 4, capítulo 2.
Ecuación 7-6. Crecimiento medio anual de la biomasa por encima y por debajo del suelo
𝑮𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝚺(𝑮𝒘 ∗ (𝟏 + 𝑹))
𝑮𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = Crecimiento medio anual de la biomasa. Ton dm ha-1 yr-1
𝑮𝒘 = Crecimiento medio anual de la biomasa por encima del suelo. Ton dm ha-1 yr-1
𝑹 = Relación entre la biomasa subterránea y la biomasa por encima del suelo. Tonbg dm (Tonag
dm)-1
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.10. Volumen 4, capítulo 2.
Ecuación 7-7. Disminución anual de las reservas de carbono debido a la pérdida de biomasa
𝚫𝑪𝑳 = 𝑳𝒓𝒆𝒎𝒐𝒄𝒊ó𝒏−𝒃𝒐𝒔𝒒𝒖𝒆𝒔 + 𝑳𝒎𝒂𝒅𝒆𝒓𝒂−𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆 + 𝑳𝒑𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒃𝒂𝒄𝒊ó𝒏
𝚫𝑪𝑳 = Disminución anual de las reservas de carbono de la biomasa. Ton C yr-1
𝑳𝒓𝒆𝒎𝒐𝒄𝒊ó𝒏−𝒃𝒐𝒔𝒒𝒖𝒆𝒔 = Pérdida anual de carbono debido a las extracciones de madera*. Ton C yr-1
𝑳𝒎𝒂𝒅𝒆𝒓𝒂−𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆 = Pérdida anual de carbono debido a las extracciones de leña-combustible. Ton
C yr-1
𝑳𝒑𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒃𝒂𝒄𝒊ó𝒏= Pérdida anual de carbono debido a perturbaciones*. Ton C yr-1
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.11. Volumen 4, capítulo 2.
Ecuación 7-8. Pérdida anual de carbono debida a las extracciones de biomasa
𝑳𝒓𝒆𝒎𝒐𝒄𝒊ó𝒏−𝒃𝒐𝒔𝒒𝒖𝒆𝒔 = {𝑯 ∗ 𝑩𝑪𝑬𝑭𝑹 ∗ (𝟏 + 𝑹) ∗ 𝑪𝑭}
𝑳𝒓𝒆𝒎𝒐𝒄𝒊ó𝒏−𝒃𝒐𝒔𝒒𝒖𝒆𝒔 = Pérdida anual de carbono debido a las extracciones de madera*. Ton C yr-1
𝑯= Extracción de madera anual. m3 yr-1
𝑩𝑪𝑬𝑭𝑹= Factor de conversión de biomasa para la conversión de remociones en volumen venable a
remociones totales de biomasa (incluida la corteza). Tonbiomasa-removida (m3removida)-1
𝑹 = Relación entre la biomasa subterránea y la biomasa por encima del suelo. Tonbg dm (Tonag dm)-1
CF= Fracción de carbono de la materia seca. TonC (Tonelada dm)-1
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.12. Volumen 4, capítulo 2.
Ecuación 7-9. Pérdida anual de carbono debida a las extracciones de biomasa
𝑳𝒎𝒂𝒅𝒆𝒓𝒂−𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆 = [{𝑭𝑮𝒂𝒓𝒃𝒐𝒍 ∗ 𝑩𝑪𝑬𝑭𝑹(𝟏 + 𝑹)} + 𝑭𝑮𝒑𝒂𝒓𝒕 ∗ 𝑫] ∗ 𝑪𝑭
𝑳𝒎𝒂𝒅𝒆𝒓𝒂−𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒃𝒍𝒆 = Pérdida anual de carbono debido a las extracciones de leña-combustible. Ton
C yr-1
𝑩𝑪𝑬𝑭𝑹= Factor de conversión de biomasa para la conversión de remociones en volumen venable a
remociones totales de biomasa (incluida la corteza). Tonbiomasa-removida (m3removida)-1
𝑹 = Relación entre la biomasa subterránea y la biomasa por encima del suelo. Tonbg dm (Tonag dm)-1
𝑭𝑮𝒑𝒂𝒓𝒕= Volumen anual de remoción de leña como partes de los árboles**. m3 yr-1
D= Densidad de la madera. Ton m-3
CF= Fracción de carbono de la materia seca. TonC (Tonelada dm)-1
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.13. Volumen 4, capítulo 2.
Ecuación 7-10. Pérdida anual de carbono debida a perturbaciones
𝑳𝒑𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒃𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = {𝑨𝒑𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒃𝒂𝒄𝒊ó𝒏 ∗ 𝑩𝑾 ∗ (𝟏 + 𝑹) + 𝑪𝑭 ∗ 𝒇𝒅}
𝑳𝒑𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒃𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = Pérdida anual de carbono debido a perturbaciones. Ton C yr-1
𝑩𝒘= Promedio de biomasa aérea de las zonas afectadas. Ton dm ha-1
𝑹 = Relación entre la biomasa subterránea y la biomasa por encima del suelo. Tonbg dm (Tonag
dm)-1
92
𝑪𝑭 = Fracción de carbono de la materia seca. Ton c dm-1
𝒅𝒇. = Fracción de la biomasa perdida por perturbaciones
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.14. Volumen 4, capítulo 2.
En una metodología de nivel 1, para la subcategoría “Tierras Forestales que
Permanecen”, se calcula el aumento anual de la biomasa (Gtotal; ton ms ha-1) en
los bosques naturales gestionados, plantaciones forestales y otras tierras que la
ciudad determine que se encuentran en esta subcategoría. “Para la
subcategoría Tierras de Cultivos” que Permanecen se calcula el Gtotal para los
cultivos de plantas leñosas perennes.
Para las pérdidas de biomasa (ΔCL) se puede considerar que todas las
remociones de madera- combustible (leña) y aquellas debido a perturbaciones
se emiten en el mismo año del inventario. Es decir, no se realiza un cálculo del
paso de uno a otro depósito. Se debe tener en cuenta que, si no se tiene
disgregada la información, se aconseja incluir las remociones de madera-
combustible (leña) y perturbaciones en el cálculo de la subcategoría Tierras
Forestales que Permanecen para evitar una doble cuantificación.
En este nivel se puede tomar como hipótesis que no hay cambios en la biomasa
de la subcategoría “Pastizales que Permanecen”, ya que se asume que la
biomasa estará en un régimen relativamente constante, entre el crecimiento
vegetal y las perdidas por pastoreo.
Ecuación 7-11. Cambio anual en las existencias de carbono de la biomasa en tierras que convierten
a otra categoría de la tierra
∆ 𝑪𝑩 = ∆𝑪𝑮 + ∆𝑪𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏 − ∆𝑪𝑳
∆ 𝑪𝑩 = Variacion anual de las reservas de carbono de la biomasa. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒚𝒓−𝟏
∆ 𝑪𝑮 = Aumento anual de las reservas de carbono de la biomasa. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒚𝒓−𝟏
∆ 𝑪𝑳 = Disminución anual de las reservas de carbono de la biomasa. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒚𝒓−𝟏
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.15. Volumen 4, capítulo 2.
Ecuación 7-12. Cambio inicial en las existencias de carbono en biomasa en tierras convertidas en
otra categoría
𝚫𝑪𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏 = 𝚺 ((𝑩𝒅𝒆𝒔𝒑𝒖é𝒔 − 𝑩𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔) ∗ 𝚫 𝑨𝒐𝒕𝒓𝒂𝒔) ∗ 𝑪𝑭
Bdespués= Existencia de biomasa en tipo tierra i antes de la conversión. ton.d.m.ha-1
Bantes= Existencia de biomasa en tipo tierra i antes de la conversión. ton.d.m.ha-1
ΔAotras= Superficie de uso de la tierra i convertida a otra categoría de uso. ha yr-1
𝑪𝑭 =Fracción de carbono de la materia seca. Ton C (Ton dm)-1
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.16. Volumen 4, capítulo 2.
En una metodología de nivel 1 se aplica la hipótesis que no hay cambio en las
existencias iniciales de la tierra (ver ecuación 2.15), es decir este cálculo solo se
aplica en niveles superiores (2 o 3) cuando se tenga información de la cobertura
anterior al cambio. Además de lo anterior, es importante tener en cuenta que
aquí no se hace diferencia entre las emisiones inmediatas de quemado y otras
pérdidas relacionadas. Para el nivel 2, el cálculo de las emisiones/absorciones de
la biomasa para las tierras que se convierten hace necesario conocer las
93
existencias de la biomasa antes y después del cambio (Bantes y Bdespues), siendo
posible utilizar la ecuación 2.16 de forma separa para identificar los cambios para
el cálculo del cambio anual de las existencias de carbono en tipos específicos de
tierras.
Para el cálculo de las emisiones/absorciones de la biomasa en tierras que se
convierten, es importante tener en cuenta que la cuantificación se debe hacer
en dos fases. La Fase 1 que contempla el año de perturbación inicial por el
cambio de uso del suelo, y la Fase 2 que contempla 19 años posterior a la
perturbación donde se debe seguir contemplando la nueva tierra en la categoría
de cambio; posterior a los 20 años las áreas en conversión pasan a la categoría
de permanencia.
Los cálculos de Nivel 2 se basan en las siguientes características: 1) Se debe incluir
el método de fases (Fase 1 y Fase 2) descrito anteriormente y las superficies de la
tierra deben tener una disgregación mayor para capturar las variaciones
regionales. 2). Se puede modificar la hipótesis que la biomasa después de la
conversión sea cero, estimándose los depósitos de ganancia o pérdida de C
durante la transición a partir de una curva de pérdida o acumulación. En el Nivel
2 se puede asumir esta curva como una función de cambio lineal, mientras que
en el Nivel 3 las curvas deben corresponder a su verdadera forma.
b) Materia Orgánica Muerta (DOM, por sus siglas en inglés):
Para el cálculo de DOM en tierras que permanecen, para la subcategoría “Tierras
Forestales que Permanecen”, la estimación de emisiones/absorciones de la
materia orgánica muerta se realiza en función de la madera muerta y la
hojarasca; para esto el IPCC provee ecuaciones de cálculo, que correspondes a
niveles 2 y 3 de gran complejidad. En el nivel 1 se asume el supuesto que la
acumulación de carbono de toda la materia orgánica muerta en tierras que
permanecen se emite el mismo año del inventario por descomposición y en el
caso de “Tierras de Cultivo” y “Pastizales” que es casi inexistente.
Para las tierras que se convierten, para el nivel 1, para todas las categorías de uso
excepto las tierras forestales - bosques, en el Nivel 1 se parte de la hipótesis que los
depósitos de DOM posterior a la conversión equivalen a cero, asumiéndose que
todas las pérdidas de C de DOM se producen en el año de conversión. El método
para estimar los cambios en los inventarios consiste en estimar las diferencias en
las existencias de C entre la nueva y la vieja categoría, aplicando este cambio
para el año del inventario o distribuirla uniformemente a lo largo del periodo de
transición. Solo para los bosques se encuentran valores por defecto de existencias
de C para la hojarasca (Cuadro 2.2 Capítulo 2, Vol. 4, IPCC 2006 en ton C ha-1),
los cuales pueden contemplarse para los cálculos.
94
c) Suelos: Los métodos suministrados en las guías IPCC 2006 para el cálculo de las
emisiones/absorciones de carbono en el suelo se concentran en la estimación de
C orgánico en el suelo. Esta estimación varía ampliamente en suelos minerales y
orgánicos. Los suelos orgánicos presentan una mayor materia orgánica, cuyas
emisiones se reportan en la categoría de permanencia de las tierras.
* Suelos Orgánicos drenados (LOrganic), bajo el nivel 1, todas las pérdidas de
carbono que se dan por la gestión de suelos orgánicos drenados son calculadas
dentro de las subcategorías de uso de las tierras que permanecen a partir de la
siguiente ecuación:
Ecuación 7-13. Pérdida anual de carbono en suelos orgánicos drenados
𝑳𝒐𝒓𝒈á𝒏𝒊𝒄𝒐𝒔 = 𝚺(𝑨 ∗ 𝑬𝑭)
A= Superficie de suelos orgánicos drenados. ha.
EF= Factor de emisión por el tipo de clima
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.26. Volumen 4, capítulo 2.
* Suelos Minerales (ΔCMineral): Los cambios anuales de las existencias de carbono
en suelos minerales son reportados en las categorías de conversión de uso de la
tierra. En los niveles 1 y 2 el valor por defecto del carbono orgánico de los suelos
minerales se calcula a una profundidad por defecto de 30 cm. En el nivel 2, si se
tienen los datos, se puede proponer una mayor profundidad. En los niveles 1 y 2
no se dispone de métodos para calcular el cambio en los inventarios de Carbono
inorgánico del suelo, por lo cual se supone que el flujo neto de los intercambios
de C inorgánico es cero. El cálculo de C inorgánico corresponde a utilizar
métodos de Nivel 3 en los inventarios.
Para el cálculo del carbono orgánico en suelos minerales es necesario que todas
las categorías de uso de la tierra estén diferenciadas por región climática y tipos
de suelo. El cálculo de estimación se basa en los cambios de existencias de C en
un periodo finito, los cuales variaran dependiendo del sistema de gestión de uso
de la tierra (Ej. Cultivos de Alta, Media y Baja Intensidad y para pastizales,
pastizales gestionados nominalmente, pastizales moderada y severamente
degradados y pastizal mejorado), empleando la siguiente ecuación:
Ecuación 7-14. Cambio anual de las existencias de carbono en suelos minerales
𝚫𝑪𝑴𝒊𝒏𝒆𝒓𝒂𝒍𝒆𝒔 = ((𝑺𝑶𝑪𝟎 − 𝑺𝑶𝑪(𝟎−𝑻))/𝐃)
SOC0 = Existencia de carbono orgánico en suelos en el último año de un periodo en el inventario.
ton.C
SOC0-T = Existencia de carbono orgánico en suelos al comienzo de un periodo en el inventario. ton.C
D= Cantidad de tiempo de un periodo dado
𝐒𝐎𝐂 = 𝚺 (𝑺𝑶𝑪𝑹𝑬𝑭 * 𝑭𝑳𝑼* 𝑭𝑴𝑮 ∗ 𝑭𝑰 ∗ 𝑨
A = Área para uso de la tierra por el clima y la combinación del suelo
SOCref = Referencia de carbono para la combinación de clima / suelo
95
FLU = Factor de cambio de existencias para sistemas de uso de la tierra.
FMG = Factor de cambio de existencias para regímenes de gestión.
FLU = Factor de cambio de existencias para el aporte de materia orgánica.
Fuente: IPCC – 2006, Ecuación 2.25. Volumen 4, capítulo 2.
7.4.3 Fuentes agregadas y emisiones de no CO2 provenientes de la tierra
En este grupo se contabilizan las emisiones de GEI que no son CO2 debidas a la
quema de biomasa, gestión de suelos agrícolas y sistemas de producción de
arroz. Por lo anterior en su mayoría estas emisiones dependen que en la ciudad se
desarrollen dichas actividades.
a) Quema de biomasa
En esta categoría se incluyen las emisiones de CH4 y N2O asociadas a la quema
de biomasa de las diferentes categorías de usos de la tierra, descritas en la
sección anterior, lo que incluye los incendios ocasionados por el hombre y los
asociados a las prácticas de manejo. Las emisiones de CO2 por esta actividad se
incluyen en la sección de perdida de carbono por disturbios de la categoría
Tierras.
Se debe tener en cuenta que el IDEAM
(http://www.ideam.gov.co/web/pronosticos-y-alertas/informe-diario-de-
incendios?inheritRedirect=true) reporta que la gran mayoría de incendios son
producidos por el hombre, razón por la cual el inventario nacional cuantifica la
totalidad de estos. Adicionalmente, cuando la biomasa es quemada para
energía, el resultado de emisiones de GEI no-CO2 debe ser reportado en el sector
de energía estacionaria (ver capítulo 3).
Actualmente el país no cuenta con factores específicos para este cálculo por lo
cual se puede usar factores alternativos incluidos en las guías IPCC (2006).
Adicionalmente en el nivel 1 el factor de combustión es igual a 1, lo cual supone
que toda la biomasa se quema en el proceso de combustión.
Ecuación 7-15. Emisiones por quema de biomasa
𝑮𝑬𝑰𝒏𝒐 𝑪𝑶𝟐 = 𝑨 ∗ 𝑴𝒃 ∗ 𝑪𝑭 ∗ 𝟏𝟎−𝟑
Descripción:
𝑮𝑬𝑰𝒏𝒐−𝑪𝑶𝟐 = Emisiones anuales del GEI no-CO2 por quema de biomasa. 𝒕𝒐𝒏 𝑪𝑶𝟐 𝒆𝒒𝒚𝒓−𝟏
𝑨 = Área de la tierra quemada. 𝒉𝒂 𝒚𝒓−𝟏
𝑴𝒃 = biomasa disponible para la combustión. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝒉𝒂−𝟏 𝒚𝒓−𝟏
𝑪𝑭 = Factor de combustión. 𝑨𝒅𝒊𝒎𝒆𝒏𝒔𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍
𝑪𝑭 = Factor de emisión por GEI. 𝒈 𝑮𝑬𝑰 𝒌𝒈 − 𝒎𝒂𝒕𝒆𝒓𝒊𝒂 𝒔𝒆𝒄𝒂−𝟏
b) Emisiones de CO2 por aplicación de cal y urea a cultivos.
96
La aplicación de cal y urea para reducir la acides y fertilizar el suelo
respectivamente en los cultivos, genera emisiones de CO2, las cuales se reportan
en esta sección.
Ecuación 7-16. Emisiones por aplicación de cal.
𝑪𝑶𝟐 = ((𝑴𝒄𝒂𝒍𝒄𝒊𝒕𝒂 ∗ 𝑬𝑭𝒄𝒂𝒍𝒄𝒊𝒕𝒂) + (𝑴𝒅𝒐𝒍𝒐𝒎𝒊𝒕𝒂 ∗ 𝑬𝑭𝒅𝒐𝒍𝒐𝒎𝒊𝒕𝒂)) ∗ 𝟒𝟒 𝟏𝟐⁄
Descripción:
𝑪𝑶𝟐 = Emisiones CO2 por aplicación de cal. 𝒕𝒐𝒏 𝑪𝑶𝟐 𝒆𝒒𝒚𝒓−𝟏
𝑴 = Cantidad de piedra caliza y dolomita aplicada. 𝒕𝒐𝒏 𝒚𝒓−𝟏
𝑬𝑭 = Factor de emisión de piedra caliza o dolomita. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝑻𝒐𝒏𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂 𝒐 𝒅𝒐𝒍𝒐𝒎𝒊𝒕𝒂−𝟏 𝒚𝒓−𝟏
𝟒𝟒 𝟏𝟐⁄ = Conversión de cambio de los contenidos de carbono a CO2.
Ecuación 7-17. Emisiones por aplicación de urea.
𝑪𝑶𝟐 = 𝑴 ∗ 𝑬𝑭 ∗ 𝟒𝟒 𝟏𝟐⁄
Descripción:
𝑪𝑶𝟐 = Emisiones CO2 por aplicación de urea. 𝒕𝒐𝒏 𝑪𝑶𝟐 𝒆𝒒𝒚𝒓−𝟏
𝑴 = Cantidad de urea aplicada. 𝒕𝒐𝒏 𝒚𝒓−𝟏
𝑬𝑭 = Factor de emisión de urea. 𝑻𝒐𝒏 𝑪 𝑻𝒐𝒏𝒖𝒓𝒆𝒂−𝟏 𝒚𝒓−𝟏
𝟒𝟒 𝟏𝟐⁄ = Conversión de cambio de los contenidos de carbono a CO2.
C) Emisión directas de N2O por suelos gestionados.
Las emisiones agrícolas de N2O provienen directamente de los suelos gestionados
a los que se añade N e indirectamente a través de la volatilización, quema de
biomasa, lixiviación y escurrimiento se liberan N2O.
Ecuación 7-18. Emisiones directas de N2O por suelos gestionados.
𝑵𝟐𝑶𝑫𝒊𝒓𝒆𝒄𝒕 = (𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑵 𝒊𝒏𝒑𝒖𝒕𝒔 + 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝒐𝒔 + 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑷𝑹𝑷) ∗ 𝟒𝟒 𝟐𝟖⁄ ∗ 𝟏𝟎−𝟑
Descripción:
𝑵𝟐𝑶𝑫𝒊𝒓𝒆𝒄𝒕 = Emisiones directas de N2O producida por suelos gestionados. 𝒕𝒐𝒏 𝑪𝑶𝟐 𝒆𝒒𝒚𝒓−𝟏 (Ecuación
7-19)
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑵 𝒊𝒏𝒑𝒖𝒕𝒔 = Emisiones por entradas N2O - N en suelos manejadas. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑶𝑺 = Emisiones por entradas N2O - N por suelos orgánicos gestionados. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏
(Ecuación 7-19)
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑷𝑹𝑷 = Emisiones por entradas N2O - N de pasturas por aplicación de orina y
estiércol. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏(Ecuación 7-21)
𝟒𝟒 𝟐𝟖⁄ = Conversión de N (N2O-N) a N2O.
Ecuación 7-19. Emisiones por entradas N2O - N en suelos manejados.
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑵 𝒊𝒏𝒑𝒖𝒕𝒔 = [{(𝑭𝑺𝑵 + 𝑭𝑶𝑵 + 𝑭𝑪𝑹 + 𝑭𝑺𝑶𝑴) ∗ 𝑬𝑭𝟏)} + {(𝑭𝑺𝑵 + 𝑭𝑶𝑵 + 𝑭𝑪𝑹 + 𝑭𝑺𝑶𝑴)𝑭𝑹 ∗ 𝑬𝑭𝟏𝑭𝑹} ]
Descripción:
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑵 𝒊𝒏𝒑𝒖𝒕𝒔 = Emisiones por entradas N2O - N en suelos manejadas. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏
𝑭𝑺𝑵 = Cantidad de fertilizantes N aplicado a los suelos. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏
𝑭𝑶𝑵 = cantidad anual de estiércol animal, compost, lodos cloacales y otros aportes de N aplicada a
los suelos (Nota: Si se incluyen los barros cloacales, realizar una verificación cruzada con el Sector
Desechos para asegurarse de que no hay cómputo doble de las emisiones de N2O del N contenido
en los barros cloacales). 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏(Ecuación 7-22)
97
𝑭𝑪𝑹 = Cantidad anual de N en los residuos agrícolas (aéreos y subterráneos), incluyendo los cultivos
fijadores de N y la renovación de forraje/pastura, que se regresan a los suelos, 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏
(Ecuación 7-25)
𝑭𝑺𝑶𝑴 = cantidad anual de N en suelos minerales que se mineraliza, relacionada con la pérdida de C
del suelo de la materia orgánica del suelo como resultado de cambios en el uso o la gestión de la
tierra. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏 (Ecuación 7-27)
𝑬𝑭𝟏 = Factor de emisión para emisiones de N2O de aportes de N. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 (𝒌𝒈 𝒂𝒑𝒐𝒓𝒕𝒆 𝒅𝒆 𝑵)−𝟏
𝑬𝑭𝟏𝑭𝑹 = Factor de emisión para emisiones de N2O de aportes de N en planicies de arroz
inundadas. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 (𝒌𝒈 𝒂𝒑𝒐𝒓𝒕𝒆 𝒅𝒆 𝑵)−𝟏
Ecuación 7-20. Emisiones por entradas N2O - N por suelos orgánicos gestionados.
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑶𝑺 = {(𝑭𝑶𝑺,𝑪𝑮,𝑻𝒆𝒎𝒑 ∗ 𝑬𝑭𝟐,𝑪𝑮,𝑻𝒆𝒎𝒑) + (𝑭𝑶𝑺,𝑪𝑮,𝑻𝒓𝒐𝒑 ∗ 𝑬𝑭𝟐,𝑪𝑮,𝑻𝒓𝒐𝒑) + (𝑭𝑶𝑺,𝑭,𝑻𝒆𝒎𝒑,𝑵𝑹 ∗ 𝑬𝑭𝟐,𝑭,𝑻𝒆𝒎𝒑,𝑵𝑹)
+ (𝑭𝑶𝑺,𝑭,𝑻𝒆𝒎𝒑,𝑵𝑷 ∗ 𝑬𝑭𝟐,𝑭,𝑻𝒆𝒎𝒑,𝑵𝑷) + (𝑭𝑶𝑺,𝑭,𝑻𝒓𝒐𝒑 ∗ 𝑬𝑭𝟐,,𝑭,𝑻𝒓𝒐𝒑)}
Descripción:
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑶𝑺 = Emisiones por entradas N2O - N por suelos orgánicos gestionados. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏
𝑭𝑶𝑺 = Superficie anual de suelos orgánicos gestionados/drenados (Nota: los subíndices CG, F, Temp,
Trop, NR y NP se refieren a Tierras de cultivo y Pastizales, Tierras forestales, Templado, Tropical, Rico en
nutrientes y Pobre en nutrientes, respectivamente). 𝒉𝒂
𝑬𝑭𝟐 = factor de emisión para emisiones de N2O de suelos orgánicos drenados/gestionados (Nota:
los subíndices CG, F, Temp, Trop, NR y NP se refieren a Tierras de cultivo y Pastizales, Tierras forestales,
Templado, Tropical, Rico en nutrientes y Pobre en nutrientes, respectivamente). 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒉𝒂−𝟏𝒚𝒓−𝟏
Ecuación 7-21. Emisiones directas anuales de 𝐍𝟐𝐎–𝐍 de aportes de orina y estiércol a tierras de
pastoreo.
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑷𝑹𝑷 = {(𝑭𝑷𝑹𝑷,𝑪𝑷𝑷 ∗ 𝑬𝑭𝟑,𝑷𝑹𝑷,𝑪𝑷𝑷) + (𝑭𝑷𝑹𝑷,𝑶𝑺 ∗ 𝑬𝑭𝟑,𝑷𝑹𝑷,𝑶𝑺)}
Descripción:
𝑵𝟐𝑶 − 𝑵𝑷𝑹𝑷 = Emisiones directas anuales de 𝐍𝟐𝐎–𝐍 de aportes de orina y estiércol a tierras de
pastoreo. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏
𝑭𝑷𝑹𝑷 = Cantidad anual de N de la orina y el estiércol depositada por los animales en pastoreo sobre
pasturas, prados y praderas (Nota: los subíndices CPP y SO se refieren a Vacunos, Aves de corral y
Porcinos, y a Ovinos y Otros animales, respectivamente). 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 − 𝑵 𝒚𝒓−𝟏(Ecuación 7-24)
𝑬𝑭𝟑 = 𝑭actor de emisión para emisiones de N2O del N de la orina y el estiércol depositado en
pasturas, prados y praderas por animales en pastoreo, (Nota: los subíndices CPP y SO se refieren a
Vacunos, Aves de corral y Porcinos, y a Ovinos y Otros animales, respectivamente. 𝒌𝒈 𝑵𝟐𝑶 −𝑵 (𝒌𝒈 𝒂𝒑𝒐𝒓𝒕𝒆 𝒅𝒆 𝑵)−𝟏
Ecuación 7-22. Cantidad total anual de fertilizante de N orgánico aplicada a los suelos, excepto el
de animales en pastoreo
𝑭𝑶𝑵 = 𝑭𝑨𝑴 + 𝑭𝑺𝑬𝑾 + 𝑭𝑪𝑶𝑴𝑷 + 𝑭𝑶𝑶𝑨
Descripción 𝑭𝑶𝑵 = Cantidad total anual de fertilizante de N orgánico aplicada a los suelos, excepto
el de animales en pastoreo, kg N año−1 𝑭𝑨𝑴 = cantidad anual de N de estiércol animal aplicada a los suelos, kg N año−1
(Ecuación 7-23) 𝑭𝑺𝑬𝑾 = cantidad anual de N total de barros cloacales (coordinar con el Sector Desechos
para asegurarse de que no haya cómputo doble de N) que se aplica a los
suelos, 𝐤𝐠 𝐍 𝐚ñ𝐨−𝟏 𝑭𝑶𝑶𝑨 = cantidad anual del total de N de compost aplicada a los suelos (asegurarse de
que no haya cómputo doble del N de estiércol del compost), 𝐤𝐠 𝐍 𝐚ñ𝐨−𝟏
98
Ecuación 7-23. Cantidad anual de N de estiércol animal aplicada a los suelos.
𝑭𝑨𝑴 = 𝑵𝑴𝑴𝑺−𝑨𝒗𝒃 ∗ [𝟏 − (𝑭𝒓𝒂𝒄𝑨𝑳𝑰𝑴 + 𝑭𝒓𝒂𝒄𝑪𝑶𝑴𝑩𝑼𝑺𝑻 + 𝑭𝒓𝒂𝒄𝑪𝑵𝑺𝑻)]
Descripción 𝑭𝑨𝑴 = cantidad anual de N de estiércol animal aplicada a los suelos, kg N año−1
𝑵𝑴𝑴𝑺−𝑨𝒗𝒃 = cantidad de N del estiércol gestionado disponible para aplicación al suelo y
para uso como alimento, combustible o en la construcción, kg N año−1 𝑭𝒓𝒂𝒄𝑨𝑳𝑰𝑴 = Fracción del estiércol gestionado utilizada para alimento. 𝑭𝒓𝒂𝒄𝑪𝑶𝑴𝑩𝑼𝑺𝑻 = fracción del estiércol gestionado utilizada para combustible.
𝑭𝒓𝒂𝒄𝑪𝑵𝑺𝑻 fracción del estiércol gestionado utilizada para construcción.
Ecuación 7-24 Cantidad anual de N de la orina y el estiércol depositada en pasturas, prados y
praderas por animales de pastoreo.
𝑭𝑷𝑹𝑷 = ∑[(𝑵(𝑻) × 𝑵𝒆𝒙(𝑻)) × 𝑴𝑺(𝑻,𝑷𝑹𝑷)]
𝑻
Descripción 𝑭𝑷𝑹𝑷 = Cantidad anual de N de la orina y el estiércol depositada en pasturas, prados y
praderas por animales de pastoreo, kg N año−1
𝑵(𝑻) = Cantidad de cabezas de ganado de la especie/categoría T del país
𝑵𝒆𝒙(𝑻) = Promedio anual de excreción de N por cabeza de la especie/categoría T en el
país, kg N animal−1 año−1
𝑴𝑺(𝑻,𝑷𝑹𝑷) = Fracción del total de la excreción anual de N de cada especie/categoría de
ganado T que se deposita en pasturas, prados y praderas
Ecuación 7-25. Nitrógeno de residuos agrícolas y renovación de forraje/pasturas.
𝑭𝑪𝑹 = ∑{𝑪𝒖𝒍𝒕𝒊𝒗𝒐(𝑻) × (𝑺𝒖𝒑𝒆𝒓𝒇(𝑻) − 𝑺𝒖𝒑𝒆𝒓𝒇. 𝒒𝒖𝒆𝒎𝒂𝒅𝒂(𝑻) × 𝑪𝒇) × 𝑭𝒓𝒂𝒄𝑹𝒆𝒏𝒐𝒗(𝑻)
𝑻
× [𝑹𝑨𝑮(𝑻) × 𝑵𝑨𝑮(𝑻) × (𝟏 − 𝑭𝒓𝒂𝒄𝑹𝒆𝒎𝒐𝒄(𝑻)) + 𝑹𝑩𝑮(𝑻) × 𝑵𝑩𝑮(𝑻)]}
Descripción 𝑭𝑪𝑹 = Cantidad anual de N en los residuos agrícolas (aéreos y subterráneos),
incluyendo los cultivos fijadores de N y de la renovación de
forraje/pastura, devueltos a los suelos, kg N año−1
𝑪𝒖𝒍𝒕𝒊𝒗𝒐(𝑻) = Rendimiento anual de materia seca cosechada para el cultivo T,
𝐤𝐠 𝐝. 𝐦. 𝐡á−𝟏(Ecuación 7-26).
𝑺𝒖𝒑𝒆𝒓𝒇(𝑻) = Total de superficie anual de cosecha del cultivo T, há año−1
𝑺𝒖𝒑𝒆𝒓𝒇. 𝒒𝒖𝒆𝒎𝒂𝒅𝒂(𝑻) = Superficie anual del cultivo T quemada, há año−1
𝑪𝒇 = Factor de combustión (sin dimensión)
𝑭𝒓𝒂𝒄𝑹𝒆𝒏𝒐𝒗(𝑻) = Fracción de la superficie total dedicada al cultivo T que se renueva
anualmente. Para países en los que las pasturas se renuevan, en
promedio, cada X años, FracRenov = 1/X. Para cultivos anuales, FracRenov = 1
𝑹𝑨𝑮(𝑻) = Relación entre la materia seca de los residuos aéreos (AGDM(T)) y el
rendimiento de cosecha del cultivo T (Cultivo(T)), kg d. m. (kg d. m. )−1, =
AGDM(T) ×1000
Cultivo(T) (calculando AGDM(T) a partir del cuadro 11.2 [IPCC-2006,
Volumen 4, Capítulo 11, pág. 11.19])
𝑵𝑨𝑮(𝑻) = Contenido de N de los residuos aéreos del cultivo T, kg N (kg d. m. )−1
𝑭𝒓𝒂𝒄𝑹𝒆𝒎𝒐𝒄(𝑻) = Fracción de los residuos aéreos del cultivo T que se extraen anualmente,
como los destinados a alimentos, camas y construcción, kg N (kg cultivo −N)−1. Se requiere un sondeo a cargo de expertos del país para obtener los
datos. Si no se dispone de datos respecto a 𝐹𝑟𝑎𝑐𝑅𝑒𝑚𝑜𝑐, se supone que no hay remoción.
𝑹𝑩𝑮(𝑻) = Relación entre residuos subterráneos y rendimiento de cosecha del cultivo
T, 𝑘𝑔 𝑑. 𝑚. (𝑘𝑔 𝑑. 𝑚. )−1. Si no se dispone de datos alternativos, 𝑅𝐵𝐺(𝑇) puede
calcularse multiplicando 𝑅𝐵𝐺−𝐵𝐼𝑂 del cuadro 11.2 (IPCC-2006, Volumen 4,
99
Capítulo 11, pág. 11.19) por la relación entre el total de biomasa aérea y
el rendimiento del cultivo ( = [(AGDM(T) × 1000 + Cultivo(T)) / Cultivo(T)],
(también calculando AGDM(T) a partir del cuadro 11.2 [IPCC-2006,
Volumen 4, Capítulo 11, pág. 11.19])
𝑵𝑩𝑮(𝑻) = Contenido de N de los residuos subterráneos del cultivo T, 𝑘𝑔 𝑁 (𝑘𝑔 𝑑. 𝑚. )−1
𝑻 = Tipo de cultivo o forraje
Ecuación 7-26. Rendimiento de materia seca cosechada para el cultivo.
𝑪𝒖𝒍𝒕𝒊𝒗𝒐(𝑻) = 𝐑𝐞 𝒏 𝐝𝐢𝐦 𝑭𝒓𝒆𝒔𝒄𝒐(𝑻) × 𝑺𝑬𝑪𝑶
Descripción 𝑪𝒖𝒍𝒕𝒊𝒗𝒐(𝑻) = Rendimiento de materia seca cosechada para el cultivo T, kg d. m. há−1
𝐑𝐞 𝒏 𝐝𝐢𝐦 𝑭𝒓𝒆𝒔𝒄𝒐(𝑻) = Rendimiento en fresco cosechado para el cultivo T, kg peso fresco há−1
𝑺𝑬𝑪𝑶 = Fracción de materia seca del cultivo T, kg d. m. (kg peso fresco)−1
Ecuación 7-27. Cantidad neta anual de N mineralizado en suelos minerales debido a la perdida de
carbono del suelo por cambios en el uso o la gestión de la tierra.
𝑭𝑺𝑶𝑴 = ∑[(𝜟𝑪𝑴𝒊𝒏𝒆𝒓𝒂𝒍𝒆𝒔,𝑳𝑼 × 𝟏
𝑹)
𝑳𝑼
× 𝟏𝟎𝟎𝟎]
Descripción 𝑭𝑺𝑶𝑴 = Cantidad neta anual de N mineralizado en suelos minerales debido a la perdida
de carbono del suelo por cambios en el uso o la gestión de la tierra, kg N 𝜟𝑪𝑴𝒊𝒏𝒆𝒓𝒂𝒍𝒆𝒔,𝑳𝑼 = Pérdida promedio anual de carbono del suelo para cada tipo de uso de la tierra
(LU), ton C (Nota: para el Nivel 1, el 𝛥𝐶𝑀𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠,𝐿𝑈 tendrá un único valor para todos
los usos de la tierra y sistemas de gestión. Empleando el nivel 2, el valor
𝛥𝐶𝑀𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠,𝐿𝑈 se desagregará para los distintos usos de la tierra y/o sistemas de
gestión). 𝑹 = Relación C:N de la materia orgánica del suelo. Puede usarse un valor por defecto
de 15 (rango de incertidumbre entre 10 y 30) para la relación C:N (R) para
situaciones que impliquen cambios en el uso de la tierra de tierras forestales o
pastizales a tierras de cultivo, en ausencia de datos más específicos de la zona.
Puede usarse un valor por defecto de 10 (rango entre 8 y 15) para situaciones
que impliquen cambios en la gestión en tierras de cultivo que permanecen como
tales. La relación C:N puede cambiar a través del tiempo, con los usos de la tierra
o las prácticas de gestión. Si los países pueden documentar los cambios en la
relación C:N, entonces, pueden utilizarse diferentes valores según la serie
temporal, el uso de la tierra y la práctica de gestión. 𝑳𝑼 = Tipo de uso de la tierra y/o sistema de gestión
d) Emisión indirectas de N2O por suelos gestionados.
Las emisiones de N2O también se producen mediante la volatilización de N como
NH3 y óxidos de N (NOx), y la lixiviación y escorrentía de las adiciones de N
agrícolas a las tierras gestionadas. A continuación, se presentan las ecuaciones
de esta categoría.
Ecuación 7-28. Cantidad anual de N2O–N producida por deposición atmosférica de N volatilizado
de suelos gestionados.
𝑵𝟐𝑶(𝑨𝑻𝑫) − 𝑵 = {(𝑭𝑺𝑵 ∗ 𝑭𝒓𝒂𝒄 𝑮𝑨𝑺𝑭) + ((𝑭𝑶𝑵 + 𝑭𝑷𝑹𝑷) ∗ 𝑭𝒓𝒂𝒄 𝑮𝑨𝑺𝑴)) ∗ 𝑬𝑭𝟒
100
Descripción
N2O(ATD)–N = Cantidad anual de N2O–N producida por deposición atmosférica de N volatilizado
de suelos gestionados, kg N2O–N año-1
FSN = Cantidad anual de N de fertilizante sintético aplicado a los suelos, kg N año-1.
FracGASF = Fracción de N de fertilizantes sintéticos que se volatiliza como NH3 y NOx, kg N
volatilizado (kg de N aplicado)-1
FON = Cantidad anual de estiércol animal gestionado, compost, lodos cloacales y otros
agregados de N orgánico aplicada a los suelos, kg N año-1
FPRP = Cantidad anual de N de la orina y el estiércol depositada por animales de pastoreo en
pasturas, prados y praderas, kg N año-1
FracGASM = Fracción de materiales fertilizantes de N orgánico (FON) y de N de orina y estiércol
depositada por animales de pastoreo (FPRP) que se volatiliza como NH3 y NOx, kg N volatilizado
(kg de N aplicado o depositado)-1
EF4 = Factor de emisión correspondiente a las emisiones de N2O de la deposición atmosférica de
N en los suelos y en las superficies del agua [kg N–N2O (kg NH3–N + NOx–N volatilizado)-1]
Ecuación 7-29. Cantidad anual de N2O–N producida por lixiviación y escurrimiento de agregados de
N a suelos gestionados
𝑵𝟐𝑶(𝒍) − 𝑵 = {(𝑭𝑺𝑵 + 𝑭𝑶𝑵 + 𝑭𝑷𝑹𝑷 + 𝑭𝑪𝑹 + 𝑭𝑺𝑶𝑴)) ∗ 𝑭𝒓𝒂𝒄𝒍𝒊𝒙𝒊𝒗𝒊𝒂𝒅𝒂−(𝒉) ∗ 𝑭𝑬𝟓
Descripción
N2O(L)–N = Cantidad anual de N2O–N producida por lixiviación y escurrimiento de agregados de N
a suelos gestionados en regiones donde se producen estos fenómenos, kg N2O–N año-1
FSN = Cantidad anual de N de fertilizantes sintéticos aplicada a los suelos en regiones donde se
produce lixiviación/escurrimiento, kg N año-1.
FON = Cantidad anual de estiércol animal gestionado, compost, lodos cloacales y otros agregados
de N orgánico aplicada a los suelos en regiones donde se produce lixiviación/escurrimiento, kg
Naño-1
FPRP = Cantidad anual de N de la orina y el estiércol depositada por los animales en pastoreo en
regiones donde se produce lixiviación/escurrimiento, kg N año-1
FCR = Cantidad de N en los residuos agrícolas (aéreos y subterráneos), incluyendo los cultivos
fijadores de N y de la renovación de forraje/pastura, devuelta a los suelos anualmente en
regiones donde se produce lixiviación/escurrimiento, kg N año-1
FSOM = Cantidad anual de N mineralizado en suelos minerales relacionada con la pérdida de C
del suelo de la materia orgánica del suelo, como resultado de cambios en el uso o la gestión de
la tierra en regiones donde se produce lixiviación/escurrimiento, kg N año-1
Frac LIXIVIACIÓN-(H) = Fracción de todo el N agregado a/mineralizado en suelos gestionados en
regiones donde se produce lixiviación/escurrimiento, kg N (kg de agregados de N)-1
EF5 = Factor de emisión para emisiones de N2O por lixiviación y escurrimiento de N, kg N2O–N (kg N
por lixiviación y escurrido)-
e) Cultivo de arroz.
La descomposición anaeróbica de material orgánico en campos de arroz inundados
produce metano (CH4), que escapa a la atmósfera principalmente por transporte a través
de la planta de arroz.
Ecuación 7-30. Emisiones anuales de metano producidas por el cultivo del arroz
𝑪𝑯𝟒𝑹𝒊𝒄𝒆 = ∑(𝑬𝑭𝒊, 𝒋, 𝒌 ∗ 𝒕𝒊, 𝒋, 𝒌 ∗ 𝑨𝒊, 𝒋, 𝒌 ∗ 𝟏𝟎−𝟔)
Descripción
CH4 arroz = Emisiones anuales de metano producidas por el cultivo del arroz, Gg CH4 año-1
EFijk = Factor de emisión diario para las condiciones i, j, y k, kg CH4 há-1 día-1
tijk = Período de cultivo del arroz para las condiciones i, j, y k, días
101
Aijk = Superficie de cosecha anual de arroz para las condiciones i, j, y k, há año-1
i, j, y k = Representan los diferentes ecosistemas, regímenes hídricos, tipo y cantidad de abonos
orgánicos y otras condiciones bajo las cuales pueden variar las emisiones de CH4 producidas por
el arroz.
7.4 Datos de actividad.
La información y los datos de actividad requeridos y que las ciudades deben
recopilar para el cálculo en el sector AFOLU, según las fuentes de emisión y
métodos de cálculo descritos se presentan en la tabla a continuación.
Tabla 7.3. Datos de actividad para el sector AFOLU.
Categoría/Subcategoría o
depósito Dato de actividad
Ecuación
relacionada
Ganado/Fermentación
entérica y gestión de
estiércol.
Número de cabezas de animales por especie o
categoría ganadera.
Ecuación 7-2
Tierras/Biomasa
Tierras que permanecen
Área de tierras que permanecen en la misma
categoría.
Ecuación 7-3
Extracción de madera anual Ecuación 7-6
Volumen anual de remoción de leña de árboles
enteros.
Ecuación 7-7
Volumen anual de remoción de leña como
partes de los árboles.
Ecuación 7-7
Área afectada por disturbios. Ecuación 7-8
Tierras/Biomasa tierras que
cambian
Superficie de uso de la tierra i convertida a otra
categoría de uso
Ecuación 7-10
Tierras/Suelos orgánicos
drenados
Área por uso de la tierra que se encuentra en un
suelo orgánico drenado.
Ecuación 7-11
Tierras/Suelos minerales Área para uso de la tierra por el clima y la
combinación del suelo
Ecuación 7-12
Fuentes agregadas/Quema
de biomasa
Área quemada de la tierra Ecuación 7-15
Fuentes agregadas/Cal y
Urea
Cantidad de piedra caliza, dolomita y urea
aplicada
Ecuación 7-16
Ecuación 7-17
Fuentes agregadas/Directas
e indirectas de N2O.
Cantidad de fertilizantes N aplicado a los suelos. Ecuación 7-19
Fuentes agregadas/Directas
e indirectas de N2O.
Cantidad anual de estiércol animal, compost,
lodos cloacales
Ecuación 7-19
Fuentes agregadas/Directas
e indirectas de N2O.
Cantidad anual de N en los residuos agrícolas Ecuación 7-19
Fuentes agregadas/Directas
e indirectas de N2O.
Cantidad anual de N en suelos minerales que se
mineraliza
Ecuación 7-19
Fuentes agregadas/Directas
e indirectas de N2O.
Superficie anual de suelos orgánicos
gestionados/drenados
Ecuación 7-20
Fuentes agregadas/Directas
e indirectas de N2O.
Cantidad anual de N de la orina y el estiércol
depositada por los animales en pastoreo
Ecuación 7-21
Fuentes agregadas/Arroz Superficie de cosecha anual de arroz para las
condiciones
Ecuación 7-29
102
7.5 Factores de emisión y otros parámetros para el cálculo.
Para la selección de los factores se recomienda revisar los suministrados por el
IPCC – 2006 en el Volumen 4 – Agricultura, Silvicultura y Otros Usos de la Tierra,
capítulos 2 al 12 de tal forma que se puedan seleccionar los factores que más se
ajustan a la realidad de cada ciudad; en la Tabla 7.4 se citan los cuadros y las
respectivas páginas que se pueden consultar en las directrices del IPCC 2006 para
obtener los factores por defecto.
Tabla 7.4. Factores de emisión y otros parámetros para el sector AFOLU.
Depósito Factores Ecuación relacionada
Ganado/Fermentación
entérica y gestión de
estiércol.
Factor de emisión para la fermentación
entérica
Cuadro 10.10 Página 10.30
Cuadro 10.11 Página 10.31
Factor de emisión para la población de
ganado definida,
Cuadro 10.14 Página 10.41
Cuadro 10.15 Página 10.43
Cuadro 10.16 Página 10.44
Cuadro 10.19 Página 10.64
Cuadro 10.20 Página 10.65
Cuadro 10.21 Página 10.67
Biomasa
Tierras que permanecen
Crecimiento medio anual de la biomasa
por encima del suelo.
Cuadro 4.9 Página 4.66
Cuadro 4.10 Página 4.68
Cuadro 4.12 Página 4.72
Cuadro 5.1 Página 5.10
Cuadro 5.2 Página 5.10
Cuadro 5.9 Página 5.33
Cuadro 6.4 Página 6.31
Relación entre la biomasa subterránea y
la biomasa por encima del suelo.
Cuadro 4.4 Página 4.58
Cuadro 6.1 Página 6.8
Fracción de carbono de la materia seca. Cuadro 4.3 Página 4.57
Factor de conversión y expansión de
biomasa para la conversión de
remociones en volumen venable a
remociones totales de biomasa (incluida
la corteza)
Cuadro 4.5 Página 4.59
Densidad de la madera. Cuadro 4.13 Página 4.73
Cuadro 4.14 Página 4.80
Promedio de biomasa aérea de las zonas
afectadas.
Cuadro 4.7 Página 4.62
Cuadro 4.8 Página 4.63
Cuadro 5.1 Página 5.10
Cuadro 5.2 Página 5.10
Cuadro 5.3 Página 5.11
Cuadro 6.4 Página 6.31
Fracción de biomasa perdida por
perturbaciones
Incendios = 1 (Nivel 1)
Plagas = 0.3 (Nivel 1)
Biomasa tierras que
cambian
Existencia de biomasa en tipo tierra i
antes de la conversión
Cuadro 4.7 Página 4.62
Cuadro 4.8 Página 4.63
Cuadro 5.1 Página 5.10
Cuadro 5.2 Página 5.10
Cuadro 5.3 Página 5.11
Cuadro 6.4 Página 6.31
Existencia de biomasa en tipo tierra i Cuadro 4.7 Página 4.62
103
Depósito Factores Ecuación relacionada
después de la conversión Cuadro 4.8 Página 4.63
Cuadro 5.1 Página 5.10
Cuadro 5.2 Página 5.10
Cuadro 5.3 Página 5.11
Cuadro 6.4 Página 6.31
Fracción de carbono de la materia seca. Cuadro 4.3 Página 4.57
Suelos orgánicos
drenados
Factor de emisión para el tipo de clima.
Cuadro 5.6 Página 5.22
Cuadro 6.3 Página 6.20
Suelos minerales
Referencia de carbono para la
combinación de clima / suelo
Cuadro 2.3 Página 2.36
Dependencia temporal de los factores
de cambio de existencias (D) o el
número de años durante un solo período
de inventario (T). Si T>D se debe aplicar T.
D = 20 años
Factor de cambio de existencias para el
sistema de uso de la tierra en el último
año de un período de inventario
Cuadro 5.5 Página 5.20
Cuadro 6.2 Página 6.19
Factor de cambio de existencias para el
régimen de gestión en el año pasado de
un período de inventario
Cuadro 5.5 Página 5.20
Cuadro 6.2 Página 6.19
Factor de cambio de existencias para la
entrada de C en el último año del
período de inventario
Cuadro 5.5 Página 5.20
Cuadro 6.2 Página 6.19
Factor de cambio de existencias para el
sistema de uso de la tierra a principios del
período de inventario
FE = 1
Factor de emisión para el tipo de clima. Cuadro 2.3 Página 2.36
Fuentes
agregadas/Directas e
indirectas de N2O.
Factor de emisión para emisiones de N2O
de aportes de N.
Cuadro 11.1 Página 11.12
Cuadro 11.2 Página 11.19
Cuadro 11.3 Página 11.26
Factor de emisión para emisiones de N2O
de aportes de N en plantaciones de
arroz.
Cuadro 11.1 Página 11.12
Cuadro 11.2 Página 11.19
Cuadro 11.3 Página 11.26
Factor de emisión para emisiones de N2O
de suelos orgánicos
drenados/gestionados
Cuadro 11.1 Página 11.12
Cuadro 11.2 Página 11.19
Cuadro 11.3 Página 11.26
Factor de emisión para emisiones de N2O
del N de la orina y el estiércol depositado
en pasturas
Cuadro 10.22 Página 10.70
Fracción del estiércol gestionado
utilizada para alimento.
Cuadro 10.22 Página 10.70
fracción del estiércol gestionado
utilizada para combustible.
Cuadro 10.22 Página 10.70
Fracción del estiércol gestionado
utilizada para construcción.
Cuadro 10.22 Página 10.70
Fracción del total de la excreción anual
de N de cada especie/categoría de
ganado
Cuadro 10.22 Página 10.70
Fracción de materiales fertilizantes de N
orgánico (FON) y de N de orina y estiércol
depositada por animales de pastoreo
(FPRP) que se volatiliza como NH3 y NOx,
Cuadro 11.1 Página 11.12
Cuadro 11.2 Página 11.19
Cuadro 11.3 Página 11.26
Factor de emisión correspondiente a las
emisiones de N2O de la deposición
Cuadro 11.1 Página 11.12
Cuadro 11.2 Página 11.19
104
Depósito Factores Ecuación relacionada
atmosférica de N en los suelos y en las
superficies del agua
Cuadro 11.3 Página 11.26
Fracción de todo el N agregado
a/mineralizado en suelos gestionados en
regiones donde se produce
lixiviación/escurrimiento,
Cuadro 11.1 Página 11.12
Cuadro 11.2 Página 11.19
Cuadro 11.3 Página 11.26
Factor de emisión para emisiones de N2O
por lixiviación y escurrimiento de N,
Cuadro 11.1 Página 11.12
Cuadro 11.2 Página 11.19
Cuadro 11.3 Página 11.26
Fuentes
agregadas/Cultivo de
arroz
Factor de emisión diario para las
condiciones
Cuadro 5.11 Página 5.57
Cuadro 5.12 Página 5.57
También se recomienda consultar a los encargados del inventario nacional de
emisiones GEI en el IDEAM para la mejor selección de los factores a emplear.
IDEAM et al (2016) reporta el uso de factores propios para bosques naturales,
cultivos, pastizales y plantaciones forestales, desarrollados por el mismo instituto y
otras instituciones de investigación del país.
105
8. Bibliografía
CARLONI, 2012. Gestão do Inventário e do Monitoramento de Emissões de Gases
de Efeito Estufa em Cidades: O Caso do Rio de Janeiro. Tese de D. Sc,
Planejamento Energético. http://www.ppe.ufrj.br/ppe/production/tesis.php.
IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2016. Inventario nacional y
departamental de Gases Efecto Invernadero – Colombia. Tercera Comunicación
Nacional de Cambio Climático.
http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023634/INGEI.pdf
IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2015. Inventario Nacional de Gases de
Efecto Invernadero (GEI) de Colombia. Tercera Comunicación Nacional de
Cambio Climático.
http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023421/cartilla_INGEI.pd
f
IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2015. Primer Informe Bienal de
Actualización de Colombia.
http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023423/1_INFORME_BIEN
AL_ACTUALIZACION.pdf.
IPCC 2006, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories,
Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S.,
Buendia L., Miwa K., Ngara T. y Tanabe K. (eds). Published: IGES, Japón.
http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.html. Versión en español:
http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/spanish/.
Neves C. G, Dopico Y. B. Análise de Metodologias de Produção de Inventários de
Gases de Efeito Estufa de Cidades. Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica, 2013.
SIPPEL, M. 2011. Urban GHG Inventories, Target Setting and Mitigation
Achievements: How German Cities Fail to Outperform their Country, Greenhouse
Gas Measurement and Management.
http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.3763/ghgmm.2010.0001
WRI, WBCSD. 2004. GHG Protocol. The Greenhouse Gas Protocol:a corporate
accounting and reporting standard.
http://www.ghgprotocol.org/standards/corporate-standard.
WRI, ICLEI, C40. 2014. GHG Protocol. Global Protocol for Community-Scale
Greenhouse Gas Emission Inventories. http://www.ghgprotocol.org/city-
accounting
