“Herramienta de d Cálculo para la Me edición de Huella de Carbono y Guía parra R nsación en Empresas s Dedicada as a la Producción de su Reducción y Compen Mezcla As sfáltica en Cundinam marca, para a las Emisiiones de Fuentes Controlad das por la Compañía y las que se Genera an por la Energía Consumida. Implem mentación en la emp presa Pavc col S.A.S. 2 2013“.
MARIA CAROLINA SIERR RA JIMENE EZ SHER RLEY PAOL LA CHOLO O ALGECIR RA DIANA A CAROLIN NA GUAPA ACHA TOVA VAR
U TARIA AGR RARIA DE C COLOMBIA A FUNDACION UNIVERSIT Especializa E ación en Se eguridad In ndustrial, H Higiene y G Gestión Am mbiental Bogotá, Abril de 2 2014
TRABA AJO DE GRAD DO
“Herramienta de d Cálculo para la Me edición de Huella de Carbono y Guía parra su Reducción R y Compen nsación en Empresas s Dedicada as a la Producción de sfáltica en Cundinam marca, para a las Emisiiones de Fuentes Mezcla As Controlad das por la Compañía y las que se Genera an por la Energía Consumida. Implem mentación en la emp presa Pavc col S.A.S. 2 2013“.
MARIA CAROLINA SIERR RA JIMENE EZ SHER RLEY PAOL LA CHOLO O ALGECIR RA DIANA A CAROLIN NA GUAPA ACHA TOVA VAR
Tesis de d grado para p obten er el título o de sta en Seg guridad Ind dustrial, Hi giene y Ge estión Amb biental Especialis
Director(a): D Nury Alfon nso Avila
FUNDACION UNIVERSIT U TARIA AGR RARIA DE C COLOMBIA A Especializa E ación en Se eguridad In ndustrial, H Higiene y G Gestión Am mbiental Bogotá, Abril de 2 2014 2
TRABAJO DE GRADO
Nota de aceptación: _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________
_______________________________ Firma Director
_______________________________ Firma Jurado 1
_______________________________ Firma Jurado 2
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TRABAJO DE GRADO
Doy Gracias a Dios por estar siempre conmigo y darme las bendiciones que recibo de El todos los días. A Pavcol S.A.S. por darme la oportunidad de estudiar y de poder crecer profesionalmente. A mis papas María Cristina de Sierra y Edgar Sierra por su ejemplo y por el constante apoyo en todos los proyectos de mi vida. A Fanny Quijano por estar pendiente de mi durante este proceso. Y especialmente a mis hijos quienes tuvieron la paciencia para aceptar que su mama no pudiera dedicarles el tiempo que hubieran querido mientras estaba estudiando. María Carolina Sierra Jiménez
Este proyecto va dedicado a mis padres Estefania Algecira y Pedro Cholo a quienes quiero expresar mis agradecimientos por su incondicionalidad, amor y por ser los gestores de mi perseverancia, a Dios por ser el pilar de mi fortaleza y mi convicción, a mi familia por su paciencia y apoyo. También doy las gracias a mis compañeras Carolina Sierra y Carolina Guapacha con quienes nos embarcamos en este viaje para compartir conocimientos, confianza, afecto y amistad y finalmente a todos aquellos que de manera directa o indirecta participaron en este proceso de formación tan importante en mi vida. Sherley Paola Cholo Algecira
Agradezco a Dios y a toda mi familia por haberme acompañado durante este proceso, ya que sin su apoyo y consejos no hubiera podido lograr este objetivo de Vida. Diana Carolina Guapacha Tovar
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TRABAJO DE GRADO
A nuestro director(a) de tesis, Nury Alfonso Avila por sus conocimientos, asesoría y acompañamiento en el desarrollo de nuestro trabajo.
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TRABAJO DE GRADO
TABLA DE CONTENIDO INDICE DE GRAFICAS .................................................................................................... 12 GLOSARIO ......................................................................................................................... 13 RESUMEN .......................................................................................................................... 17 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 19 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................... 22 2. JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................... 24 3. OBJETIVOS ................................................................................................................ 29 3.1
GENERAL ............................................................................................................ 29
3.2
ESPECIFICOS ..................................................................................................... 29
4. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 31 4.1
CAMBIO CLIMÁTICO ......................................................................................... 31
4.2
EL PROTOCOLO DE GASES EFECTO INVERNADERO ........................... 36
4.3
LA HUELLA DE CARBONO .............................................................................. 37
4.4
HUELLA DE CARBONO EN COLOMBIA ....................................................... 40
4.5 HUELLA DE CARBONO EN COLOMBIA PARA EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN .......................................................................................................... 43 4.6
COLOMBIA FRENTE AL CAMBIO CLIMATICO. .......................................... 43
4.7
MECANISMOS PARA COMBATIR CAMBIO CLIMATICO. COLOMBIA ... 45
4.8 ESTRATEGIA COLOMBIANA DE DESARROLLO BAJO EN CARBONO ECDBC ............................................................................................................................ 47 4.9
ASPECTOS GEOGRÁFICOS ........................................................................... 48
4.10
COMPENSACION POR LA HUELLA DEL CARBONO ............................ 50
4.11
MARCO NORMATIVO .................................................................................... 53
5. DISEÑO METODOLOGICO ..................................................................................... 56 5.1
TIPO DE INVESTIGACIÓN ............................................................................... 56
5.2
POBLACIÓN ........................................................................................................ 56
5.3
MUESTRA ............................................................................................................ 56 6
TRABAJO DE GRADO
5.4
ACTIVIDADES DEL PROYECTO .................................................................... 57
5.4.1
Recopilar y revisar la literatura asociada al tema en estudio. .............. 57
5.4.2
Etapas del Proceso ..................................................................................... 57
5.4.2.1 Identificar las actividades que generan Gases Efecto Invernadero en las empresas dedicadas a la producción de mezcla asfáltica en Cundinamarca. ............................................................................................ 57 5.4.2.2 Construir los factores de conversión de las emisiones identificadas a Toneladas de CO2............................................................... 59 5.4.2.2.1 Combustibles Líquidos ............................................................... 59 5.4.2.2.2 Combustibles sólidos: ................................................................ 60 5.4.2.2.3 Combustibles gaseosos ............................................................. 62 5.4.2.3
Energía Eléctrica ......................................................................... 63
5.4.2.4
Emisiones fugitivas por almacenamiento de carbón ................... 63
5.4.2.5 Cálculo de Emisiones por tratamiento de Aguas Residuales por procesos anaerobios ................................................................................... 64 5.4.3 Elaborar la herramienta de cálculo para medir la Huella de Carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica en Cundinamarca que permita la medición mes a mes. .............................................................................. 65 5.4.4 Implementar la Herramienta de Cálculo en la Planta de Producción de Mezcla Asfáltica ubicada en Sibaté, de propiedad de la empresa Pavcol S.A.S para el año 2013. ........................................................................................................ 65 5.4.5 Definir la Guía para la definición de las medidas de mitigación y compensación de huella de carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica. ....................................................................................................................... 66 5.4.6 Aplicar la Guía y establecer propuestas aplicables en la empresa Pavcol S.A.S. para reducir y compensar los impactos ambientales producidos durante el año 2013. .................................................................................................. 67 5.4.7 Determinar los costos de las medidas propuestas y el cronograma de implementación de dichas medidas. ....................................................................... 67 5.4.8 Realizar el análisis de los costos de las medidas y determinar el plazo en que se recupera la inversión. .............................................................................. 67 6. ANALISIS DE LOS RESULTADOS ......................................................................... 68
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TRABAJO DE GRADO
6.1 DESCRIPCION DEL PROCESO DE PRODUCCION ASFALTICA EN LA PLANTA DE SIBATE DE PAVCOL S.A.S. ................................................................ 68 6.2
RESULTADOS DE LA ENCUESTA ................................................................. 79
6.2.1
Combustible utilizado para la planta ............................................................ 79
6.2.2
Combustible utilizado para la caldera: ......................................................... 80
6.2.3 Maquinaria pesada que se utiliza para la planta, cantidad y tipo de combustible utilizado para la maquinaria ................................................................... 81 6.2.4
Tipo de Energía utilizada para el área administrativa ............................... 83
6.2.5 Número de Plantas Eléctricas con las que se cuenta y tipo de combustible que utilizan plantas .................................................................................. 83 6.2.6
Materiales que se acopian y volumen aproximado mensual en m3 ....... 84
6.2.7
Tratamiento de aguas residuales .................................................................. 85
6.2.8
Controles para emisiones (tipos de filtros con los que cuenta la planta)86
6.3
FACTORES DE CONVERSIÓN DE CO2 ....................................................... 87
6.4 HERRAMIENTA DE CÁLCULO DE HUELLA DE CARBONO Y REPORTES .................................................................................................................... 88 6.5
GUIA PARA LA REDUCCIÓN DE HUELLA DE CARBONO ....................... 88
6.6 IMPLEMENTACIÓN DE LA HERRAMIENTA DE CÁLCULO Y LA GUÍA PARA REDUCCIÓN DE HUELLA DE CARBONO EN PAVCOL S.A.S. .............. 89 6.6.1
Resultados de Consumos .......................................................................... 89
6.6.2
Resultados de Emisiones ........................................................................... 92
6.6.3
Recomendaciones para reducción y Compensación ............................. 98
6.6.4
Costo de las medidas ................................................................................ 102
7. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 106 8. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 108 9. BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................... 109 10.
INFOGRAFIA ......................................................................................................... 111
11.
ANEXOS ................................................................................................................ 113
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TRABAJO DE GRADO
INDICE DE FIGURAS Figura 1. Resultados ensamble multimodelo para precipitación ........................................35 Figura 2. Resultados ensamble multimodelo para temperatura .........................................36 Figura 3. Alcance de la medición de huella de carbono .....................................................39 Figura 4. Emisiones co2 per capita ...................................................................................41 Figura 5. . Emisiones co2 en latinoamérica ........................................................................41 Figura 6. Mapa de cundinamarca .......................................................................................49 Figura 7. Proceso de producción de mezcla asfáltica ........................................................56 Figura 8. Proceso de secado ..............................................................................................60 Figura 9. Proceso de mezclado de los agregados con el asfalto. ......................................61
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TRABAJO DE GRADO
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Capacidad de Captura de CO2 en Toneladas, de Especies en Cundinamarca ...53 Tabla 2. Marco Normativo para control emisiones ............................................................54 Tabla 3. Factor conversión Combustibles líquidos. Elaborado por los autores. .................60 Tabla 4. Factor conversión Combustibles líquidos. Elaborado por los autores. .................61 Tabla 5. Factor conversión Combustibles líquidos. Elaborado por los autores. .................62 Tabla 6. Factores de Emisión .............................................................................................88 Tabla 7. Medidas a implementar en la empresa Pavcol S.A.S...........................................99 Tabla 8. Reducción estimada de CO2 para la empresa Pavcol S.A.S. después de la implementación de las medidas .......................................................................................101 Tabla 9. Compensación estimada según la capacidad de captura de CO2 por especie .102 Tabla 10. Costo estimado de las medidas de reducción de CO2 para la empresa Pavcol S.A.S. según la Guía ........................................................................................................103 Tabla 11. Costo estimado de las medidas de reducción de CO2 para la empresa Pavcol S.A.S.................................................................................................................................103 Tabla 12. Resultados del Análisis Financiero de Implementación de las Medidas de Reducción de Huella de Carbono en Pavcol S.A.S. .........................................................104
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TRABAJO DE GRADO
INDICE DE FOTOGRAFIAS
Fotografia 1. Cargue de Material. .......................................................................................70 Fotografia 2. Sistema de Alimentación ...............................................................................71 Fotografia 3. Alimentación de las tolvas .............................................................................71 Fotografia 4. Conducción de la mezcla de s por medio de bandas transportadoras al tambor secador. ..................................................................................................................72 Fotografia 5. Proceso de Secado .......................................................................................74 Fotografia 6. Tanques de almacenamiento para producción de mezcla ............................76 Fotografia 7. Sistema de Elevación y Cargue a Vehículos .................................................77 Fotografia 8. Estación de Medición y Regulación ...............................................................78
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TRABAJO DE GRADO
INDICE DE GRAFICAS Grafica 1. Combustible utilizado para planta ......................................................................80 Grafica 2. Combustible utilizado para Caldera ...................................................................81 Grafica 3. Maquinaria pesada que se utiliza para la planta y cantidad .............................82 Grafica 4. Tipo de combustible para la Maquinaria ...........................................................82 Grafica 5. Tipo de energía utilizada para el área administrativa ........................................83 Grafica 6. Número de Plantas Eléctricas ............................................................................84 Grafica 7. Tipo de combustible que utilizan planta .............................................................84 Grafica 8. Materiales acopiados .........................................................................................85 Grafica 9. Tratamiento de aguas reciclables ......................................................................86 Grafica 10. Tipo de filtros utilizados....................................................................................87 Grafica 11. Consumo de combustible para la producción de mezcla .................................89 Grafica 12. Consumo de combustible para la producción de mezcla (acumulado) ............90 Grafica 13. Consumo de combustible para la uso de maquinaria y equipos ......................90 Grafica 14. Consumo de combustible para el uso de maquinaria y equipos (acumulado) .91 Grafica 15. Consumo de energía........................................................................................91 Grafica 16. Consumo de energía (acumulado)...................................................................92 Grafica 17. Emisiones asociadas a la producción de mezcla.............................................93 Grafica 18. Emisiones asociadas a la producción de mezcla (Acumulado) .......................93 Grafica 19. Emisiones asociadas a maquinaria y transporte..............................................94 Grafica 20. Emisiones asociadas a maquinaria y transporte..............................................94 Grafica 21. Emisiones por consumo de energía.................................................................95 Grafica 22. Emisiones por consumo de energía (Acumulado) ...........................................95 Grafica 23. Emisiones Mensuales en Ton de CO2.............................................................96 Grafica 24. Emisiones Mensuales en Ton de CO2.............................................................96 Grafica 25. Distribucion y Procesos de Mezclas Asfalticas ................................................97
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TRABAJO DE GRADO
GLOSARIO
Huella de Carbono: Es la cuantificación mediante la cual se miden las emisiones equivalentes de CO2 que se realizan en la totalidad de las actividades que son de propiedad o que son controladas por la empresa.
Cambio Climático: Modificación del clima respecto al historial climático a una escala global o regional. Son debidos a causas naturales como antrópicas y se producen sobre todos los parámetros meteorológicos: temperatura, presión atmosférica, precipitaciones, nubosidad etc.
Efecto Invernadero: Fenómeno mediante el cual se retiene parte de la energía que emite la superficie de la tierra por haber sido calentada por la radiación solar. Es un fenómeno natural que se ve alterado por las emisiones de ciertos gases a la atmósfera.
Gases Efecto Invernadero (GEI): Son considerados los gases que contribuyen al cambio climático. Estos gases son:
Dióxido de carbono (CO2)
Gas metano (CH4)
Óxido nitroso (N2O), y 3 gases fluorados:
Hidrofluorocarbonos (HFC)
Perfluorocarbonos (PFC)
Hexafluoruro de azufre (SF6)
Emisiones Fugitivas: Emisiones generadas por el desarrollo de las actividades pero que no se pueden controlar. Ej Aire acondicionado, fugas de materiales.
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TRABAJO DE GRADO
Factor de Emisión: Relación entre la cantidad de contaminante emitido a la atmósfera y una unidad de actividad. Ej: 50 Ton de CO2/Galón de ACPM consumido.
Protocolo de Gases Efecto Invernadero (PGEI): Documento que dicta parámetros para calcular las emisiones de gases efecto invernadero que produce una industria.
Carbono Neutro: Remover de la atmósfera el CO2 que se genera a partir de la siembra de árboles u otras medidas.
Responsabilidad Ambiental: Aplicación continúa de una estrategia ambiental preventiva e integrada a los procesos productivos, los productos y servicios, tendiente a reducir los riesgos relevantes para los humanos y el medio ambiente
Inventario de Emisiones: Levantar un inventario de emisiones consiste en cuantificar las diferentes fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), de una organización a lo largo del proceso productivo de ésta, bajo un marco metodológico estandarizado. Esta medida permite determinar lo que cada empresa o sector productivo contribuye con el calentamiento global, gestionando directamente sus emisiones de manera adecuada, responsable, eficiente y transparente, proporcionando un sello diferenciador que es cada día mas valorado en el mercado.
The Greenhouse Gas Protocol (GHG Protocol): Es la herramienta de contabilización más utilizada a nivel de gobiernos y empresas para entender, cuantificar, y gestionar las emisiones GEI. Se genera de un proceso de múltiples partes
interesadas,
como
empresas,
gobiernos,
grupos
ambientales
y
organizaciones no gubernamentales (ONG´s). Convocadas por el Instituto de
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TRABAJO DE GRADO
Recursos Mundiales (WRI) y el Consejo Mundial Empresarial para el Desarrollo Sustentable (WBCSD), con el propósito de desarrollar programas con credibilidad.
Calentamiento global: término utilizado para referirse al fenómeno del aumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de los océanos.
Combustibles fósiles: término para designar los depósitos geológicos de materiales orgánicos combustibles que se encuentran enterrados y que se formaron por la descomposición de plantas y animales que fueron posteriormente convertidos en petróleo crudo, carbón, gas natural o aceites pesados al estar sometidos al calor y presión de la corteza terrestre durante cientos de millones de años.
Compensación de emisiones CO2: Práctica de empresas e instituciones de calcular las emisiones de CO2 resultantes de una
actividad y compensarlas
mediante el financiamiento de proyectos de energías limpias o que capturan carbono, como p.ej. plantaciones de árboles.
Biomasa: Se refiere al peso o masa del tejido de su planta viva y es generalmente expresado en unidades de toneladas métricas (t). La biomasa viva puede ser separada en sobre el suelo (hojas, ramas y tallo) (aérea) y componentes bajo el suelo (raíces). Lo más común es estimar del árbol la biomasa seca viva sobre le suelo (BSS), lo cual es el peso del tejido vivo de la planta sobre el suelo después de que toda el agua haya sido removida, es decir, después de que las hojas, ramas y tallos se hayan secado por completo, a menudo utilizando un horno especial de laboratorio. En general, el agua representa aproximadamente el 50% o la ½ del peso (o biomasa húmeda) de un árbol vivo.
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TRABAJO DE GRADO
Desarrollo sostenible: Desarrollo que atiende las necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades.
Dióxido de carbono (CO2): Gas que se produce de forma natural, y también como subproducto de la combustión de combustibles fósiles y biomasa, cambios en el uso de las tierras y otros procesos industriales. Es el principal gas de efecto invernadero antropogénico que afecta al equilibrio de radiación del planeta. Es el gas de referencia frente al que se miden otros gases de efecto invernadero y, por lo tanto, tiene un Potencial de calentamiento mundial de 1.
Protocolo de Kioto: El Protocolo de Kioto de la Convención Marco sobre el Cambio Climático (CMCC) de las Naciones Unidas fue adoptado en el tercer período de sesiones de la Conferencia de las Partes (COP) en la CMCC, que se celebró en 1997 en Kioto. Contiene compromisos jurídicamente vinculantes, además de los señalados en la CMCC. Los países del Anexo B del Protocolo (la mayoría de los países de la
Organización de Cooperación y Desarrollo
Económicos y de los países de economía en transición) acordaron reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero antropógenos (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, hidrofluorocarbonos, perfluorocarbonos y hexafluoruro de azufre) en un 5% como mínimo por debajo de los niveles de 1990 durante el período de compromiso de 2008 a 2012. El Protocolo de Kioto entró en vigor el 16 de febrero de 2005.
Mitigación del cambio climático: Intervención humana destinada a reducir las fuentes o intensificar los sumideros de gases de efecto invernadero (GEI).
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TRABAJO DE GRADO
RESUMEN El cambio climático, provocado por la emisión de Gases de Efecto Invernadero (GEI) y en especial del CO2 (Dióxido de Carbono), es el azote de nuestro tiempo. Existen evidencias considerables de que la mayor parte del calentamiento global ha sido causado por las actividades humanas, principalmente por el consumo de energías fósiles y la falta de mecanismos de absorción de los gases denominados GEI, lo que contribuye a las altas concentraciones y emisiones de GEI en la atmósfera.
La medición de estas emisiones y el rastro que ellas van dejando en nuestro ecosistema se han convertido en un aspecto fundamental para la prevención de una potencial catástrofe ecológica, a nivel mundial. Estos hechos han generado la necesidad de crear herramientas que permitan calcular cual es la huella de carbono de las empresas.
Para las empresas en Colombia, las actuales “Las calculadoras de Huella de Carbono”, que permiten hacer la conversión del uso de combustibles (ACPM, Gas Natural, Carbón etc.) y consumo de energía, a Toneladas de CO2, utilizan factores de años anteriores, no permiten realizar la medición de manera mensual sino anual y algunas de ellas son muy costosas; además la gran mayoría de ellas no están adecuadas a las condiciones particulares del país.
Centrándonos en las empresas productoras de mezcla asfáltica en Cundinamarca, No se evidencia gran interés en cuanto a la medición y reducción de la huella de carbono, principalmente porque no se conocen los beneficios que esto puede traer no solo en términos de prevención de la contaminación sino en términos de ahorro económico.
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TRABAJO DE GRADO
El resultado de esta investigación es el desarrollo de una herramienta de cálculo con factores de conversión a CO2 actualizados y aplicados para Colombia para determinar la huella de carbono mes a mes, y una guía para establecer las medidas a implementar que permitan reducirla y definir la compensación que se debe realizar para lograr un “Carbono Neutral”.
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TRABAJO DE GRADO
INTRODUCCIÓN Desde que existe el ser humano en la tierra, ha requerido recursos naturales para su supervivencia. La contaminación del aire se empezó a evidenciar a partir de la revolución industrial, aunque a pequeña escala siempre ha estado presente entre nosotros y se empezó a evidenciar a partir de la era industrial. Según un artículo de 1983 de la revista Science, se establece que “Hollín hallado en el techo de cuevas prehistóricas proveen evidencia de altos niveles de contaminación que estaban asociados a una inadecuada ventilación de las fogatas”. 1
Según la misma revista, el forjado de los metales, y su utilización en los fines industriales, se convirtieron en el momento de la aparición de una etapa de contaminación del aire por parte del Hombre. Posteriormente, con la llegada de la revolución industrial que trajo consigo la aparición de grandes fábricas y el consumo de grandes cantidades de carbón y otros combustibles fósiles, se considera el momento en que se inicia la contaminación; no solo al aire sino al agua por lo vertimientos, y al suelo por la generación de residuos peligrosos.
En el año de 1952 el evento conocido como la “Gran Niebla”
2
mató a unas 4000
personas en Londres, lo cual motivó la creación de una de las más importantes leyes sobre el medio ambiente: La Ley del Aire Limpio del año de 1956 por parte de la EPA (Agencia de Protección Ambiental). En Estados Unidos la contaminación comenzó a recibir la atención pública a mediados de la década de los 50´s y principios de la década de los 70´s fechas que coinciden con la creación y aprobación de la Ley de Aire Limpio, Ley del Agua Limpia, Ley de Política Ambiental y Ley del Ruido. 3 1
RUIZ OJEDA, Rosita. (2008) La contaminación Ambiental.. Publicación web. Tomado de http://www.scribd.com/doc/181035407/La‐Contaminacion‐Ambiental. Visitado 23 Junio de 2014. 2 La gran Niebla de 1952. Tomado www.jornada.unam.mx. Visitado en Julio 25 de 2014. 3 QUIROGA, Rayen. Análisis del desarrollo sostenible en Colombia. Estado del Arte. Septiembre 2001.Tomado de página web. www.cepal.org. Visitado en julio 25 de 2014.
19
TRABAJO DE GRADO
Según estudios recientes de la ONU, en la década de los años ochenta, la temperatura del planeta comenzó a ascender gradualmente debido al llamado “Efecto Invernadero”, fenómeno que empezó a tomar importancia a partir de esta época, el cual es causado por el aumento y creciente presencia en el aire de una serie de gases que atrapan el calor impidiendo su salida al espacio exterior. Estos gases transmiten el calor atrapado al resto de la atmosfera provocando un incremento general de la temperatura, a nivel mundial.
Cuanta mayor cantidad haya de gases efecto invernadero en la atmosfera, mayor es la energía que es capaz de atrapar y más se calienta el planeta. El hecho cierto es que estos gases han estado aumentando desde hace más de un siglo y medio, desde el comienzo de la revolución industrial y a causa de ella. Lo peor es que en las últimas décadas este incremento se ha acelerado. Los gases que principalmente producen este problema son: los Clorofluorocarbonados, el Metano y el Dióxido de Carbono. Este último es el más importante, y su fuente principalmente es el consumo de combustibles fósiles (Petróleo, Carbón y Gas natural). 4
La medición de estos gases se conoce como la huella de carbono, que consiste en determinar las emisiones de GEI a la atmósfera mediante unidades de CO2 equivalente de un producto, proceso o actividad durante un periodo de tiempo, esto a su vez permite establecer objetivos y metas de reducción de emisión de dichos gases, con el fin de plantear mecanismos de compensación que permitan disminuir los gases emitidos a la atmosfera.
Bajo este prisma, la huella de carbono, representa una medida para la contribución de las organizaciones a ser entidades socialmente responsables y un elemento más de concienciación para la implementación de prácticas más sostenibles. 4
Enciclopedia Virtual. Calentamiento global. Junio 29 de 2011. Tomado página web.www.icarito.cl. Visitado en 27 de julio de 2014.
20
TRABAJO DE GRADO
Con este trabajo, se pretende estructurar una calculadora que permita medir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero, medidas en emisiones de CO2 equivalente, que son liberadas a la atmósfera de manera mensual debido a la producción de mezclas asfálticas en empresas localizadas en el departamento de Cundinamarca (Colombia) y determinar una guía para la reducción de la misma, ya que una de las limitantes que se tienen con respecto a otros tipos de calculadoras es precisamente que las mediciones solo se pueden realizar anualmente no permitiendo actuar de manera inmediata sobre los efectos negativos que se dan al medio ambiente.
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TRABAJO DE GRADO
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La evolución que se ha generado para identificar el aumento de las emisiones atmosféricas ha marcado un incremento importante a través del tiempo, mostrando que uno de los sectores que genera importantes emisiones de gases efecto invernadero (GEI) es el de la construcción por su excesivo consumo de combustibles y electricidad, sin embargo es uno de los que menos tiene en cuenta para la medición de huella de carbono. 5
Para contextualizar mejor el problema en el enfoque nacional,
se encuentran
datos del inventario nacional de Gases de Efecto Invernadero (GEI) para los años 2000 y 2004 que realizó Colombia a través del Ministerio de Ambiente en donde los resultados encontrados indican que “Los sectores que más emisiones de GEI aportaron en el 2004 fueron: Agricultura (38%); Energía (37%); y Uso del suelo, cambio de uso del suelo y silvicultura –Uscuss– (14%). Cabe aclarar que el sector de la construcción se encuentra categorizado dentro del sector de la Energía.6
En Colombia se cuenta con
calculadoras de huella de carbono que permiten
hacer la conversión del uso de combustibles (ACPM, Gas Natural, Carbón etc.) y Consumo de energía, a Toneladas de CO2, pero las calculadoras disponibles en el país utilizan factores de años anteriores, no permiten realizar la medición de manera mensual sino anual y el acceso a algunas de ellas son muy costosas.
Actualmente, no se evidencia gran interés por parte de las empresas productoras de mezcla asfáltica en Cundinamarca en cuanto a la medición y reducción de la huella de carbono, porque no se conocen los beneficios que esto puede traer no 5
Revista Campo Sureño. Reduce tu Huella. Fundación Reduce tu Huella. Tomado página web.www.reducetuhuella.org. Visitado el 25 de Julio de 2014. 6 MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Inventario Nacional de emisiones de gases de efecto Invernadero. Programa Nacional de las naciones unidas para el cambio climático. Colombia. 2004. Tomado página web.www.pnud.org.co. Visitado el 01 de Agosto de 2014.
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TRABAJO DE GRADO
solo en términos de prevención de la contaminación sino en términos de ahorro económico.
De esta manera la pregunta que surge es ¿Cómo lograr la reducción de la huella de carbono en las empresas del sector de la construcción dedicadas a la producción de mezcla asfáltica en Cundinamarca, si no se cuenta con una herramienta que permita definir las medidas para su reducción con el fin de prevenir la contaminación ambiental y la reducción de costos? Con la elaboración de este proyecto se busca dar respuestas a estas preguntas y formular el desarrollo de una calculadora adecuada a las condiciones locales del país, que permita conocer los datos de una forma rápida y que además proponga las medidas de compensaciones adecuadas.
23
TRABAJO DE GRADO
2. JUSTIFICACIÓN En Colombia ha ido creciendo la conciencia ambiental por parte de las empresas, lo cual ha llevado a las mismas a implementar sistemas de gestión ambientales como la ISO 14001; pero la globalización incrementa la exigencia en la implementación de mecanismos más efectivos para reducir los impactos ambientales negativos.
Según, el Ministerio del medio Ambiente, Las actividades, productos y servicios del sector de la construcción que contribuyen al cambio climático son:
Consumo de recursos naturales como; combustibles fósiles, agua, energía Eléctrica, materiales pétreos y madera
Emisiones de gases a la atmósfera
Generación de aguas residuales
Generación de residuos sólidos.7
Las cuales aportan al:
Calentamiento global
Destrucción de la capa de ozono
Acidificación del suelo y el agua
Agotamiento de fuentes no renovables de energía
Agotamiento de materiales no renovables
Agotamiento de fuentes hídricas
Pérdida de flora y fauna8
Para mitigar estos impactos, en las empresas de construcción se establecen controles
operacionales
mediante
implementación
de
infraestructura,
7
Cambio Climático. La construcción y los Habitantes. www.cambioclimatico.andi.org . Visitado el 08 Agosto de 2014. 8 Idem.
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ANDI.
Tomado
página
web:
TRABAJO DE GRADO
capacitaciones al personal, seguimientos y monitoreo, entre otros, pero no se puede determinar la mejora del desempeño ambiental de un periodo a otro, dado que no se mide bajo un mismo parámetro. Adicionalmente, se pueden realizar compensaciones a los impactos generados por medio de la reforestación, pero tampoco se tiene claridad en qué grado se está mitigando dicho impacto.
La contaminación que se genera a partir de los gases efecto invernadero (GEI) genera problemas en la atmosfera, produciendo efectos muy difíciles de solucionar. Los gases que se emiten a la atmósfera permanecen durante 100 años por lo cual hoy no vemos las consecuencias de las acciones actuales, pero nuestros hijos y nietos si las verán. Nos debemos preocupar no solo por lo que vamos a ver nosotros sino por el legado que vamos a dejar a las generaciones futuras. 9
Según el programa de las naciones unidas para el cambio climático (PNUD), los efectos que se han identificado por el calentamiento global han ido en aumento gradual de la temperatura de la tierra, deshielos glaciares y aumento del nivel del mar, mayor sequedad en zonas áridas y semiáridas, reducción de la cobertura forestal, entre otros, los cuales se registran día a día con mayor intensidad. 10
Por tal motivo, “Es fundamental preocuparse de sectores como el de la construcción, el cual a pesar de ser uno de los motores de la economía, genera miles de puestos de trabajo y oportunidades de emprendimiento para personas de todo nivel socio-económico, las actividades desarrolladas en sus distintas etapas y procesos aportan significativamente al cambio climático”.11 9
Los Gases en la atmosfera. Estudio Climático. Tomado pagina web. www.centrodeartigos.com. Visitada el 25 de julio de 2014. 10 GONZALEZ , Javier. LAS NACIONES UNIDAS Y EL CAMBIO CLIMATICO EN COLOMBIA. Bogotá. Noviembre de 2009. Tomado Pagina Web: www.pnud.org.co. Visitado el 10 Agosto de 2014. 11 VILLASEÑOR, Mauricio. Huella de Carbono para Materiales, el Nuevo Atributo de Valor para el Rubro de la Construcción. Artículo publicado en el Boletín No. 5 de Catálogo Verde. Cl. Chile. 2011. Disponible en Internet http://www.catalogoverde.cl/documentos/5336_huella_de_carbono_para_materiales.pdf
25
TRABAJO DE GRADO
“En términos estadísticos, se puede decir que el sector de la Construcción es responsable del 50% de los recursos naturales empleados, del 40% de la energía consumida (incluyendo la energía en uso) y del 50% del total de los residuos generados”12.
Por otra parte, en este momento el Pacto Global exige a las empresas la medición de la Huella de Carbono para demostrar su Responsabilidad Social con el medio ambiente. “El Pacto Global es una iniciativa voluntaria, en la cual las empresas se comprometen a alinear sus estrategias y operaciones con diez principios universalmente aceptados en cuatro áreas temáticas: derechos humanos, estándares laborales, medio ambiente y anti-corrupción. Por su número de participantes, varios miles en más de 100 países, el Pacto Global es la iniciativa de ciudadanía corporativa más grande del mundo, El Pacto es un marco de acción encaminado a la construcción de la legitimación social de los negocios y los mercados. Aquellas empresas que se adhieren al Pacto Global comparten la convicción de que las prácticas empresariales basadas en principios universales contribuyen a la construcción de a un mercado global más estable, equitativo e incluyente que fomentan sociedades más prósperas.”13
Teniendo en cuenta las políticas ambientales generadas a nivel mundial, Colombia se enfoca en llevar productos hacia el
“Carbono Neutro”, por tanto, se debe
buscar reducir las emisiones generadas a partir de la producción de los mismos y compensar lo que finalmente de emite.
El resultado de esta investigación, busca la definición de una herramienta de cálculo con factores de conversión a CO2 actualizados para determinar la huella 12 SARLINGO, Marcelo. Venenos en la Sangre. Breve Descripción de la Contribución de la Especie Humana a la Contaminación del Planeta. [En línea]. Disponible http://www.soc.unicen.edu.ar/newsletter/.../historia_de_la_contaminacion.doc
en
Internet
13
Página web oficial del Pacto Global: http://www.pactoglobal‐colombia.org/quees.html . Visitado el 26 de julio de 2014.
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TRABAJO DE GRADO
de carbono mes a mes, y una guía para establecer las medidas a implementar que permitan reducir la Huella de Carbono y la compensación que se debe realizar para lograr “Carbono Neutral”.
Con la medición de Huella de Carbono se logra:
Comparar el desempeño ambiental de una organización de un año a otro y determinar la mejora.
Determinar las medidas para la reducción y compensación de la contaminación producida en un periodo y en qué medida se está contribuyendo con el medio ambiente.
Reducir costos en la operación al identificar acciones para la reducción de los consumos de recursos naturales o generación de residuos y aguas residuales.
Asumir una Responsabilidad Social Empresarial (RSE) y aportar para el desarrollo sostenible para las generaciones futuras.
La ventaja competitiva de las empresas que utilicen la herramienta y la guía para la definición de medidas para reducir las emisiones de CO2 es generar AHORROS a la empresa, además de estar contribuyendo a la preservación del Medio Ambiente.
La validación de la herramienta de cálculo y la guía para la definición de medidas para reducir emisiones en empresas productoras de mezcla asfáltica se realizará mediante la implementación en la empresa Pavcol S.A.S. en su planta ubicada en Sibaté.
Para esta empresa es relevante la medición de la Huella de Carbono para incluirla en el GRI (Global Reporting Initiative) que debe ser entregado al “Pacto Global” de manera anual, por formar parte de este.
27
TRABAJO DE GRADO
Adicionalmente, este trabajo de grado, permitirá graduarse a las autoras del mismo como especialistas en Seguridad Industrial, Higiene y Gestión Ambiental en la Fundación Universitaria Agraria de Colombia “UNIAGRARIA”, además de convertirse en un documento de consulta para las demás generaciones de estudiantes, o particulares que vean la problemática ambiental y en especial el tema de emisión y medición de la huella del carbono, como un tema de actualidad y que nos atañe a todos.
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TRABAJO DE GRADO
3. OBJETIVOS
3.1 GENERAL
Elaborar la herramienta de cálculo para la medición de huella de carbono
y
establecer propuestas para su reducción y compensación en empresas dedicadas a la producción de mezcla asfáltica en Cundinamarca, para las emisiones de fuentes controladas por la compañía y las que se generan por la energía consumida. Implementación en la Empresa Pavcol S.A.S.
3.2 ESPECIFICOS
Identificar las actividades que generan Gases Efecto Invernadero en las empresas dedicadas a la producción de mezcla asfáltica en Cundinamarca.
Construir los factores de conversión de las emisiones identificadas a Toneladas de CO2.
Elaborar la herramienta de cálculo para medir la Huella de Carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica en Cundinamarca que permita la medición mes a mes.
Definir la Guía para la definición de las medidas de mitigación y compensación de huella de carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica
Implementar la herramienta de cálculo en la Planta de Producción de Mezcla Asfáltica ubicada en Sibaté, de propiedad de la empresa Pavcol S.A.S para el año 2014.
Establecer propuestas para reducir y compensar los impactos ambientales producidos durante el año 2013 para la empresa Pavcol S.A.S.. a través de lo establecido en la Guía.
Determinar los costos de las medidas propuestas
29
TRABAJO DE GRADO
Realizar el análisis de los costos de las medidas y determinar el plazo en que se recupera la inversión.
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TRABAJO DE GRADO
4. MARCO TEÓRICO
4.1 CAMBIO CLIMÁTICO
El clima del planeta depende de muchos factores. La cantidad de energía procedente del sol es el más importante de ellos, aunque también intervienen otros factores como la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero y aerosoles o las propiedades de la superficie terrestre. Estos factores determinan la proporción de energía solar que se absorbe o se devuelve reflejada al espacio. La concentración atmosférica de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O) ha aumentado notablemente desde el comienzo de la revolución industrial. Esto se debe, principalmente, a actividades humanas como la quema de combustibles fósiles, el cambio en los usos de la tierra y en la agricultura. 14
“Desde que comenzaron los registros sistemáticos sobre el clima alrededor de 1960, el mayor aumento de la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero se ha producido en los últimos diez años”.15
El cambio climático mundial es hoy en día una realidad. Muchas observaciones constatan el aumento de las temperaturas atmosféricas y oceánicas, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, y el aumento del nivel del mar. “Concretamente, desde que comenzaron a registrarse las temperaturas de la superficie terrestre en 1850, once de los doce años más cálidos se han producido en los últimos doce años (1995-2006)”. 16 14
DILLGER, Donald. Cambio climático y Desertificación. Organización Meteorológica mundial. Tiempo Clima Agua. Tomado de página web. www.wmo.int. 15 Editorial de Green Facts. Cambio climático. Extraido del documento original:“Climate Change 2013: The Physical Science Basis" . Noviembre 2013. Tomado de web www.greenfacts.org. Visitado el 26 de Julio de 2014. 16 Departamento estadística. Estadísticas Nacionales. Ideam. Tomado página web. www.ideam.gov.co. Visitado el 26 de julio de 2014.
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TRABAJO DE GRADO
En los últimos cien años (1906-2005), la temperatura mundial se ha incrementado de 0.74°C. El nivel medio del mar aumentó de 17 cm durante el siglo XX. Esto se debe, en parte, al derretimiento de nieve y hielo en un buen número de montañas, así como en las regiones polares. También se han observado otros cambios de carácter regional, como variaciones en el nivel de las temperaturas y del hielo en el Ártico, en la salinidad de los océanos, en el régimen de vientos, sequías y precipitaciones, en la frecuencia de las olas de calor y en la intensidad de los ciclones tropicales. 17
La temperatura media mundial de la segunda mitad del siglo pasado se sale de lo normal en relación con los últimos 1300 años como mínimo. La última vez que las regiones polares atravesaron un largo periodo con un clima notablemente más cálido que el actual (hace 125.000 años), el nivel del mar aumentó entre 4 y 6 metros.
“Es muy probable que el grueso del aumento de la temperatura del
planeta observado durante los últimos cincuenta años se deba a las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por las actividades humanas”.18
“ Según, el ministerio de ambiente de España, son numerosas las consecuencias que el cambio climático está teniendo y va a tener sobre nuestro planeta. Dichos efectos no inciden por igual en todas las regiones del mundo, siendo las más desfavorecidas y densamente pobladas las más vulnerables.
Aumento de la temperatura terrestre: La principal consecuencia del cambio climático es el aumento de la temperatura de la Tierra. La tendencia de calentamiento de los últimos 50 años ha sido de 0,13 °C, casi el doble que para los últimos cien años. El incremento total desde 1850-1899 hasta
17
Editorial de Green Facts. Cambio Climático. Resumen del informe de evaluación 2007 del IPCC. Green Facts. Tomado de página web. www.greenfacts.org. Visitado el 26 de julio de 2014. 18 Editorial de Green Facts. Cambio Climático. Resumen del informe de evaluación 2007 del IPCC. Green Facts. Tomado de página web. www.greenfacts.org. Visitado el 26 de julio de 2014
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TRABAJO DE GRADO
2001-2005 ha sido de 0,76ºC. De continuar con la tendencia actual de emisiones de gases de efecto invernadero se prevé que la temperatura media global pueda llegar a aumentar hasta 4ºC para 2050.
Cambios en la capa de nieve, hielo y suelo helado: Los polos cada vez se están derritiendo a mayor velocidad, lo que está produciendo una inestabilidad del suelo y de las avalanchas rocosas. Según nuevos datos científicos, las pérdidas en las placas de hielo de Groenlandia y la Antártida han hecho que el nivel del mar aumente considerablemente en los últimos años.
Aumento del nivel y de la temperatura del mar: El nivel medio de crecida ha sido de 1,8mm/año entre 1961 y 2003. Hecho que está poniendo en peligro a una serie de ciudades que se encuentran situadas a orillas de los ríos o de los propios océanos. Sería el caso del propio Santander y de todos los municipios cántabros que se encuentran en primera línea de mar. La temperatura del agua de los océanos también ha aumentado lo que ha dado como resultado la acidificación de los mismos, poniendo en peligro a numerosas especies animales y vegetales que en ellos habitan.
Aumento de la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos: Fuertes olas de calor, precipitaciones, inundaciones, sequías, etc. son algunos de los fenómenos que ya se han dejado notar en nuestro planeta y que estarán presentes con más frecuencia si no se logran reducir considerablemente las emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo.
Peligro de extinción de numerosas especies animales y vegetales: Entre un 20% y un 30% de las especies vegetales y animales podrían verse en peligro de extinción si la temperatura global de la Tierra supera los 1,5-2,5 33
TRABAJO DE GRADO
ºC. Los diferentes ecosistemas podrían verse gravemente afectados en su estructura y funcionamiento por las consecuencias del cambio climático, teniendo que adaptarse a condiciones contrarias a su hábitat normal.
Efectos sobre la agricultura y el sector forestal: Los cultivos situados en las zonas bajas pueden perder la mayoría de su productividad haciendo que aumente el riesgo de hambre de las personas que sobreviven gracias a dichas tierras. El incremento en el número de incendios hará que las zonas forestales, grandes sumideros de carbono, desaparezcan y dejen de ejercer dicha actividad, importantísima para reducir los impactos del cambio climático.
Impactos sobre la salud humana: En función de la localización y de la capacidad de adaptación de las regiones, las consecuencias que el cambio climático pueda tener sobre la salud humana pueden ser muy negativas. El número de personas en situación de malnutrición aumentará, así como el de fallecidos y enfermos, debido a las olas de calor, inundaciones, tormentas, incendios o sequías.” 19
Hablando específicamente de Colombia, en la actualidad el IDEAM basado en estudios propios y en el estado del tema en el país, dispone de conocimiento suficientemente sustentado sobre el cambio climático en Colombia, el cual presenta a las diferentes entidades, sectores socioeconómicos y regiones del país, así como al público en general, para que sirva de elemento en las decisiones de programas de mitigación del calentamiento global y de adaptación al cambio climático.
La última investigación realizada por IDEAM calculó, para Colombia, un aumento 19
CONSEJERIA DEL CONSEJO DE CANTABRIA. Consecuencias del cambio Climático. Gobierno de Cantabria. Consejo del Medio Ambiente. España. 2006.
34
TRABAJO DE GRADO
de la temperatura media del orden de 0.13°C/década para 1971-2000 y, el ensamble multimodelo de los escenarios de cambio climático proyectan que la temperatura promedio del aire en el país aumentará con respecto al período de referencia 1971-2000 en: 1.4°C para el 2011-2040, 2.4°C para 2041-2070 y 3.2°C para el 2071-2100. A lo largo del siglo XXI, los volúmenes de precipitación decrecerían entre un 15% y 36% para amplias zonas de las regiones Caribe y Andina y existirían incrementos de precipitación hacia el centro y norte de la Región Pacífica. La humedad relativa disminuiría especialmente en La Guajira, Cesar, Tolima y Huila. 20 El IDEAM realizó un estudio para investigar el posible cambio de precipitación y la temperatura media, parámetro seleccionado por ser un elemento climatológico que caracteriza el estado del tiempo atmosférico (Montealegre, E., 2009) en Colombia para el período 2011-2100 frente al clima de referencia 1971-2000, llevando a cabo una metodología similar a la que IDEAM realizó para elaborar la Segunda Comunicación Nacional ante la Convención Marco de la Las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (Ruiz, F., 2010). Los resultados principales del estudio son los siguientes:
FIGURA 1. Resultados ensamble multimodelo para precipitación
20
RUIZ MURCIA, José. Cambio Climático en Temperatura, Precipitación y humedad relativa para Colombia. Subdirección de Meteorología. IDEAM. Bogota.2010.
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TRABAJO DE GRADO
Fuente: http://www.cambioclimatico.gov.co/jsp/2307
En cuanto a precipitación, las proyecciones indican que habrá lugares donde aumentaría y sectores donde se reduciría. En promedio, la precipitación anual decrecería, hasta un 36% hacia finales de siglo XXI (2100).
FIGURA 2. Resultados ensamble multimodelo para temperatura
Fuente: http://www.cambioclimatico.gov.co/jsp/2307
La temperatura media en el territorio nacional continuará incrementándose durante el transcurrir del siglo XXI de tal manera que para el período 2011-2040 habría aumentado en 1.4°C, para 2041-2070 en 2.4°C y para 2071-2100 en 3.2°C. 21 4.2 EL PROTOCOLO DE GASES EFECTO INVERNADERO
El Protocolo de Gases Efecto Invernadero (PGEI), es un documento en el cual se establecen estándares aceptados internacionalmente para contabilizar y reportar los gases efecto invernadero por parte de las empresas, con el fin de poder comparar los resultados obtenidos y determinar las medidas de reducción y 21
RUIZ MURCIA, José.(2010) Cambio Climático en Temperatura, Precipitación y humedad relativa para Colombia. Subdirección de Meteorología. IDEAM. Bogota. 2010.
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TRABAJO DE GRADO
compensación que se necesita implementar para mitigar el impacto al medio ambiente.
Este documento fue elaborado en septiembre de 2001 mediante una alianza multipartita de empresas, organizaciones no gubernamentales (ONGs), gobiernos y otras entidades, convocada por el Instituto de Recursos Mundiales (WRI), ONG radicada en Estados Unidos, y el Consejo Mundial Empresarial para el Desarrollo Sustentable (WBCSD), coalición integrada por 170 empresas internacionales, con sede en Ginebra, Suiza. 22
El PGEI tiene en cuenta lo establecido en el Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono (1990) y el Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (1997).
4.3 LA HUELLA DE CARBONO
La medición de la Huella de Carbono corresponde al inventario de las emisiones de gases efecto invernadero para determinada actividad, evento, producto, empresa etc., en términos de CO2.
Bajo este prisma la generación de los gases efecto invernadero contribuyen con el cambio climático del planeta el cual se entiende como “un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos comparables”.23 22
WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT. 2006. Protocolo de Gases Efecto Invernadero, Estándar Corporativo de Contabilidad y Reporte Segunda Edición. [En línea]. Disponible en Internet. http://www.ghgprotocol.org/files/ghgp/public/protocolo_de_gei.pdf
23
NACIONES UNIDAS. Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Kyoto 1998. [En línea]. Disponible en Internet. http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpspan.pdf
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TRABAJO DE GRADO
Para realizar el cálculo de las emisiones de los gases efecto invernadero de una empresa, es necesario conocer los procesos que se llevan a cabo en la misma, los insumos, las emisiones, los consumos etc., los cuales se traducen en términos de CO2 a través de unos factores de conversión que se establecen según la actividad, el proceso y el lugar en donde se desarrolla la actividad.
De acuerdo con el Protocolo de GEI, dentro de la metodología para el cálculo de la Huella de Carbono, se consideran 3 alcances para determinar el resultado, teniendo en cuenta las actividades propias de la organización, el consumo de energía y las actividades de la cadena del producto o servicio pero cuyas emisiones son generadas por terceros
A continuación se describen dichos alcances:
Alcance 1: Emisiones directas de GEI Para este alcance se toman en cuenta las emisiones directas que ocurren por fuentes que son propiedad de o están controladas por la empresa. Por ejemplo, emisiones provenientes de la combustión en calderas, hornos, vehículos, etc., que son propiedad o están controlados por la empresa. Alcance 2: Emisiones indirectas de GEI asociadas a la electricidad El alcance 2 incluye las emisiones de la generación de electricidad consumida directamente por la empresa. Las emisiones del alcance 2 ocurren en la planta donde se genera la electricidad.
Alcance 3: Otras emisiones indirectas El alcance 3 es una categoría opcional de reporte que permite incluir las emisiones indirectas de las actividades, productos o servicios de la empresa las cuales ocurren en fuentes que no son propiedad ni están controladas por la misma. Algunos ejemplos de actividades del alcance 3 son la extracción y producción de 38
TRABAJO DE GRADO
materiales adquiridos; el transporte de combustibles adquiridos; y el uso de productos y servicios vendidos.
FIGURA 3. Alcance de la medición de Huella de Carbono Fuente: CENTER OF LATIN-AMERICAN LOGISTICS INNOVATION. Medición de Huella de Carbono en la Cadena de Abastecimiento
De acuerdo a lo anterior, la ISO desarrollo la normas ISO 14064 mediante la cuales se proporciona a la industria y al gobierno un conjunto de herramientas para desarrollar programas destinados a reducir las emisiones de GEI. Esta norma es certificable y consta de 3 partes:
Parte 1: Especifica los requisitos para el diseño y desarrollo de inventarios de emisiones de GEI en el nivel de organización o entidad. Parte 2: Detalla los requisitos para la cuantificación, seguimiento y presentación de informes sobre mejoras en la reducción y eliminación de emisiones en proyectos de GEI. 39
TRABAJO DE GRADO
Parte 3: Establece los requisitos y directrices para la realización de la validación y verificación de información sobre los GEI (y es aplicable a los organismos de verificación).
En la actualidad, la ISO se encuentra desarrollando la Norma ISO 14067 mediante la cual se establecen parámetros para la medición de huella de carbono de productos.
4.4 HUELLA DE CARBONO EN COLOMBIA Colombia es uno de los 17 países mega diversos del planeta.24 El cambio climático constituye una amenaza para la biodiversidad, que no solo afecta a las especies, sino a los ecosistemas que prestan los bienes y servicios ambientales, los cuales sustentan la productividad de la nación. La biodiversidad no se aborda en las negociaciones de cambio climático pues se considera que otra convención de naciones unidas, la de diversidad biológica, es el ámbito para tratarla.
Colombia es un país boscoso, un 58.5% de la superficie está cubierta por bosques (CEPAL, 2005). El aporte colombiano al problema del cambio climático por deforestación es bajo comparado con un país en desarrollo con bosques, incluso considerando el grave daño ambiental ocasionado por los cultivos ilícitos. El interés de proteger el bosque crece pues se están diseñando, internacionalmente, instrumentos para estimular a los países en desarrollo a reducir la deforestación y restaurar el bosque. 25
Como se puede ver en la Figura 3, el aporte de las emisiones de CO2 equivalente en Colombia es 1.5 Ton de Co2 per capita, las cuales son muy inferiores a las de 24
Ministerio de Relaciones Exteriores. Colombia, Un país de Prosperidad y Democracia. Bogotá. 2011. Tomado depagina web. www.cancilleria.gov.co. Visitado el 1 de agosto de 2014. 25 HERRERA SANTOS, Carlos Manuel. Colombia Hacia una economía baja en carbono. Asociación Nacional de industriales. ANDI. Bogotá. 2010.
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TRABAJO DE GRADO
países desarrollados como Estados Unidos y Canadá. Así mismo, con relación a países latinoamericanos como Venezuela, Chile y Brasil la emisión per capita sigue siendo inferior.
FIGURA 4. Emisiones CO2 per capita Tomado pagina web. www.eia.com
Aunque es importante mencionar los esfuerzos de los industriales por reducir el carbono, entre otros: Eficiencia energética, Prácticas sostenibles de la agricultura, Transporte sostenible, manejo y aprovechamiento de los residuos, Proyectos de carbono forestal, hábitos y consumo responsable, entre otras propuestas tal como se puede ver en la Figura 4.
FIGURA 5. . Emisiones CO2 en Latinoamérica
41
TRABAJO DE GRADO
Tomado Informe EOIC, Octubre 2009.
Existen varias calculadoras desarrolladas “on line” para medir la huella de carbono que produce una persona en el año e inclusive la Secretaría Distrital de Ambiente creó la herramienta STORM, mediante la cual es posible determinar a nivel de empresa, de manera anual, la emisión equivalente de CO2, pero no permite determina las actividades que generan mayor emisión ni permite hacer la medición mes a mes e irla acumulando.
Según la información del Pacto Global, “Se espera que en el 2014 Colombia implemente una nueva herramienta llamada la ‘Calculadora de Carbono’ con la que se busca demostrar las posibles opciones que el país podría optar para reducir las emisiones y ahorrar energía. La iniciativa abarca sectores económicos como el de energía, minería, industria, agricultura, transporte, edificaciones y residuos”26. No se conoce el costo aún de esta herramienta y tampoco se sabe mucho más al respecto.
Internacionalmente se cuenta con la calculadora “Umberto NXT CO2” que es aplicable en Colombia, y permite medir las emisiones anuales, mediante el pago de US$ 1.200 por año.
En Colombia, La construcción de factores de combustibles líquidos, sólidos y gaseosos se puede realizar a través del aplicativo “FECOC” Factores de Emisión para los Combustibles Colombianos, desarrollado por la Unidad de Planeación Minero Energética y la Academia Colombiana de Ciencias en 2003.
26
IMPLEMENACIÓN Y COMPROMISO. Calculadora Huella del carbono. Tomado de la página web.http://www.unglobalcompact.org/languages/spanish/Implementacixn y Compromiso.html. Visitada el 19 de Febrero de 2014.
42
TRABAJO DE GRADO
4.5 HUELLA DE CARBONO EN COLOMBIA PARA EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN
En Colombia existen factores definidos para actividades como el transporte, producción del acero, cemento y petróleo que se encuentran relacionados con el sector de la construcción, pero para actividades como lo es la producción de mezcla asfáltica y producción en general no se cuenta con la calculadora específica para poder medir la Huella de Carbono producto de sus actividades.
Una de las empresas del sector de la construcción que ha avanzado en el tema del cálculo de la huella de carbono es Cemex quien produce cemento y concreto, y en 2010 desarrolló una herramienta de cálculo verificada por DNV teniendo en cuenta estándares internacionales. En 2011 realiza el primer reporte de resultados de las emisiones de CO2 en todas sus plantas a nivel internacional. 27
Aunque en este momento hay algunas empresas del sector que han mostrado interés en medir la huella de carbono, no han llegado a generar el primer reporte según el PGEI (Protocolo de Gases Efecto Invernadero). 28
Por otra parte, una vez se cuenta con la medición de huella de carbono, no existe una herramienta que permita definir las medidas que se pueden implementar para lograr su reducción.
4.6 COLOMBIA FRENTE AL CAMBIO CLIMATICO.
A pesar de ser un país que no ha contribuido de manera muy significativa al cambio climático, con unas emisiones inferiores al 0.4% de las emisiones globales 27
CONSEJO EMPRESARIAL COLOMBIANO PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE.Sostenibilidad en Colombia. Informe de indicadores 2011. Colombia 2011.Tomado página web. www.cecodes.org.co. Visitada el 01 de agosto de 2014. 28 MI HUELLA. Calculadora Huella del carbono. Chile. Tomado de pagina web.www.calcula.mihuella.cl. Visitada el 01 de Agosto de 2014.
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TRABAJO DE GRADO
de gases de efecto invernadero, Colombia es un país comprometido con contribuir a la solución de este problema global. Dada su alta vulnerabilidad a los efectos del cambio climático, Colombia considera que es necesario llegar a acuerdos multilaterales ambiciosos, que garanticen la integridad ambiental a través de la definición de compromisos jurídicamente vinculantes para todos los Estados parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (CMNUCC). De lo contrario, las consecuencias del cambio climático pondrán en riesgo las posibilidades de desarrollo sostenible. Por eso, para Colombia la reducción de gases de efecto invernadero no es un impedimento para el desarrollo, sino un requisito para lograr el desarrollo sostenible.
Colombia cuenta con una Estrategia de Desarrollo Bajo en Carbono, que le apuesta a lograr desacoplar el crecimiento económico del aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. En materia de adaptación, Colombia está avanzando en la implementación de su Plan Nacional de Adaptación, que considera una herramienta fundamental para avanzar hacia el desarrollo sostenible.
Colombia también considera que es importante avanzar en la estandarización de metodologías para evaluar la vulnerabilidad y así formular e implementar NAPs que realmente respondan a las realidades nacionales, así como para medir y evaluar los impactos de las medidas de adaptación y el aumento de la resiliencia ante los efectos del cambio climático. el avance en materia de adaptación requerirá del apoyo financiero de los países desarrollados, en particular proveniente de recursos públicos, que permitan diseñar e implementar medidas de adaptación eficientes en países altamente vulnerables como Colombia. 29
29
CANCILLERIA DE RELACIONES EXTERIORES. Colombia en la Negociaciones Internacionales de Cambio Climático. Coordinación de estudios ambientales Colombia. 2013.
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TRABAJO DE GRADO
4.7 MECANISMOS PARA COMBATIR CAMBIO CLIMATICO EN COLOMBIA
La agenda colombiana de adaptación al cambio climático ha cobrado mayor importancia en los últimos años, como consecuencia del proceso global de negociaciones y de una mayor toma de conciencia nacional.
Colombia ha venido desarrollando capacidades importantes para enfrentar los desafíos y adaptarse al cambio climático, tanto en el marco de sus comunicaciones nacionales como en el nivel de las acciones que promueven la adaptación y mitigación del cambio climático. El país se encuentra implementando medidas de adaptación concretas en regiones prioritarias, como las islas del Caribe y el macizo colombiano, y en sectores fundamentales, como el agrícola, el sanitario y la gestión de recursos hídricos.
Existen iniciativas orientadas a ampliar la discusión en los ámbitos académicos y generar procesos de difusión, educación y concientización de la población. Algunas regiones y comunidades locales también han iniciado sus propios procesos de adaptación al cambio climático, como el eje cafetero y la región capital. Colombia está en el proceso de definir una política nacional que incluye el tema de la adaptación.
De manera complementaria, dentro del sistema de las naciones unidad (SNU) de Colombia, se creó en el 2009 el Grupo interagencial del cambio climático, para contribuir a la coordinación de estos esfuerzos, integrado por 12 de los 22 organismos del sistema presente del país.
De este modo, Colombia se encuentra en un momento propicio para aplicar un enfoque programático, que incluya las consideraciones relativas al cambio climático en las políticas sectoriales y alinear sus actividades de adaptación al 45
TRABAJO DE GRADO
cambio climático con las trayectorias del desarrollo y con las agendas clave del país. Este proceso se ha denominado Transversalizacion de los riesgos climáticos. 30
La reforestación se ha convertido en una alternativa para controlar el cambio climático y absorber la mayor cantidad de CO2, y en esta política, los árboles se convierten en un actor fundamental para este propósito.31
Los mecanismos de desarrollo limpio, permiten a los países industrializados a implementar proyectos que reduzcan las emisiones de gases en los territorios de los países en desarrollo. Las reducciones certificadas de las emisiones (CERs), generadas
por
tales
proyectos
pueden
ser
utilizadas
por
los
países
industrializados para cumplir con su cuota de reducción de emisiones, y al mismo tiempo los proyectos ayudan a los países en desarrollo a lograr un desarrollo sostenible y contribuir al cumplimiento del objetivo principal de la convención.
En particular, el MDL Forestación / Reforestación es el conjunto de proyectos que apuntan a disminuir los gases invernaderos mediante la plantación de árboles que absorben y almacenan un gas particular que es el dióxido de carbono. Estos proyectos
pueden incluir varias actividades, como la agroforestacion mixta,
plantaciones pequeñas de grado comercial, conservación del bosque y bosques maderables. La cantidad de carbono absorbido por las plantas e considera como créditos y puede ser comercializado entre los países involucrados en el proyecto.32
30
MARTIN, Piedad. 2010. El Cambio climático en Colombia y en el sistema de las Naciones Unidas. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. Bogotá. 31 FIGUEROA, Enrique. Sumideros Naturales de CO2. 2008. Mexico. 32 CHAVARRO, Mauricio. 2013. Controlando el cambio climático y protegiendo el medio ambiente. Material de difusión y socialización sobre cambio climático, protocolo de Kioto y mecanismo de desarrollo limpio. Bogotá.
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TRABAJO DE GRADO
4.8 ESTRATEGIA COLOMBIANA DE DESARROLLO BAJO EN CARBONO ECDBC
La Estrategia Colombiana de Desarrollo Bajo en Carbono (ECDBC) es un programa de planeación del desarrollo a corto, mediano y largo plazo, liderado por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS), a través de la Dirección de Cambio Climático, con el apoyo del Departamento Nacional de Planeación (DNP), y los Ministerios Sectoriales de Colombia, que busca desligar el crecimiento de las emisiones de gases efecto invernadero (GEI) del crecimiento económico nacional. Esto se hará a través del diseño y la implementación de planes, proyectos y políticas que tiendan a la mitigación de GEI y simultáneamente, fortalezcan el crecimiento social y económico del país, dando cumplimiento a los estándares mundiales de eficiencia, competitividad y desempeño ambiental. Los sectores que participan en la ECDBC son Industria, Energía, Minería, Transporte, Vivienda, Residuos y Agricultura. La Estrategia Colombiana de Desarrollo Bajo en Carbono, junto con el Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático, la Estrategia Nacional REDD+ y la Estrategia para la Protección Financiera ante Desastres, fueron las cuatro acciones priorizadas por el Plan Nacional de Desarrollo 2010 - 2014, para hacer frente al Cambio Climático.
La Estrategia busca: 1) Identificar y valorar acciones que estarán encaminadas a evitar el crecimiento acelerado de las emisiones de GEI a medida que los sectores crecen, 2) Desarrollar planes de acción de mitigación en cada sector productivo del país, y 3) Crear o promover las herramientas para su implementación, incluyendo un sistema de monitoreo y reporte. 33
33
Cartilla ECDBC. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Tomado pagina web: www.cambioclimatico.gov.co/jsp/2573. Visitado el 01 de Agosto de 2014.
47
TRABAJO DE GRADO
Por otro lado las Acciones Nacionalmente Apropiadas de Mitigación (NAMAs) en Colombia generan beneficios por contribución al desarrollo sostenible como se muestra en el siguiente cuadro34:
Fuente: http://www.cambioclimatico.gov.co/jsp/2307
4.9 ASPECTOS GEOGRÁFICOS
El departamento objeto de nuestro estudio es Cundinamarca, el cual es uno de los 32 departamentos de Colombia. Ocupa una superficie de 24.210 km²., tiene una población de 2.280.037 habitantes (sin Bogotá), y fue creado el 5 de agosto de 1886 bajo los términos de la constitución del mismo año.
34
MINAMBIENTE. Acciones Nacionalmente Apropiadas de Mitigación (NAMAs) Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Colombia. 2013.
48
TRABAJO DE GRADO
En este departamento se encuentra una zona industrial importante que suple las necesidades de la capital del país, ubicadas principalmente en Mosquera, Siberia, Sibaté, Zona Franca y la Zonas Industriales de Bogotá (Montevideo y Puente Aranda).
Dentro de las actividades que se desarrollan en las zonas industriales fuera de Bogotá se encuentran aquellas que producen materiales para la construcción como ladrillo, cemento, concreto, hierro y mezcla asfáltica entre otros los cuales se suministran principalmente para las obras que se llevan a cabo en la ciudad.
Las plantas productoras de mezcla asfáltica generan gran contaminación por la cantidad de materiales derivados del petróleo que utilizan, tanto como materia prima (asfálto), como insumo (ACPM, Fuel Oil, Gasolina, Carbón, Gas Natural etc.).
FIGURA 6. Mapa de Cundinamarca Fuente: http://www.luventicus.org/mapas/colombia/cundinamarca.html
49
TRABAJO DE GRADO
4.10 COMPENSACION POR LA HUELLA DEL CARBONO
La compensación de emisiones de CO2, en países desarrollados, se basa en la aportación voluntaria de una cantidad económica de dinero proporcional a las toneladas de CO2 emitidas, y que todavía no se han podido reducir, para un periodo de tiempo determinado. Esta aportación económica se dedica a proyectos que se encuentran en países en desarrollo y que han de: Captar una cantidad de toneladas de CO2 equivalente a la cantidad emitida mediante el desarrollo de un proyecto de sumidero de carbono por reforestación o evitar la emisión de una cantidad de toneladas de CO2 equivalente a la cantidad emitida, por medio de un proyecto de eficiencia energética, sustitución de combustibles fósiles por energías renovables, gestión de residuos, deforestación evitada, o transformación de agricultura intensiva por agricultura orgánica.
Los proyectos de compensación de CeroCO2 se desarrollan en países no industrializados con el doble objetivo de luchar contra el cambio climático y contra la pobreza. Los proyectos deben: Ayudar a mitigar y adaptarse al cambio climático, Contribuir al desarrollo sostenible, Proteger, conservar y mejorar la biodiversidad y Generar reducciones de carbono cuantificables mediante créditos35.
El carbono se encuentra en grandes cantidades en las hojas, ramas, tallos y raíces de los árboles. Además de estar compuesta de hasta 50% de agua, la biomasa de un árbol vivo contiene aproximadamente 25% de carbono. El 25% restante está formado de otros elementos en diferentes cantidades incluyendo el Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y otros elementos en cantidades mínimas. Sin embargo, si toda el agua contenida en un árbol vivo fuera removida, la proporción de la restante biomasa seca que consista 35
Tomado página web: www.ceroco2.org. Compensación huella de Carbono. Visitado el 06 de Agosto de 2014.
50
TRABAJO DE GRADO
de carbono se incrementaría de 25 a 50%. Por consiguiente, el carbono constituye aproximadamente la ½ del total de la BSS de un árbol.36
Según estudio de la Universidad Distrital, los árboles fijan CO2 al realizar la fotosíntesis y se convierte el carbono en celulosa y libera el Oxígeno, este carbono hace parte del 50 % en promedio de la biomasa de los árboles (48 – 52%) y se distribuye en promedio de la siguiente forma:
51 % en el tronco
30 % en las ramas
18 – 24 % en las raíces (15 – 20% en raíces con diámetro>2 mm)
3 % en el follaje 37
Para calcular el CO2 fijado en los árboles, debe multiplicarse el carbono por 3.67, por que una molécula de Carbono pesa 12/mol y una molécula de CO2 pesa 44 gr/mol, luego 44/12 = 3.67, una tonelada de carbono fijada en un árbol equivale a fijar 3.67 toneladas de CO2. La fijación de CO2 por parte de los árboles depende de varias causas:
Tipo de especie
Calidad del sitio (suelo, clima, topografía)
Manejo y cuidados38
Un árbol con diámetro superior a 50 centímetros ha llegado a tener mas de 2 toneladas de peso verde, si el 50 % es carbono, que una tonelada de C equivale a 3.67 toneladas de CO2, y que el 50 % es agua, entonces un solo árbol en 30 años puede fijar más de 3.67 toneladas de CO2 durante su vida.39 36
WALKER, W., A. BACCINI, M. NEPSTAD, N. HORNING, D. KNIGHT, E. BRAUN, y A. Bausch. Guía de Campo para la Estimación de Biomasa y Carbono Forestal. Woods Hole Research Center, Falmouth, Massachusetts, USA 2011 37 SILVA HERRERA, Luis Jairo. FIJACION DE CO2 POR PARTE DE LOS ARBOLES URBANOS PROPUESTA PARA UN PROGRAMA DE CAPTURA PARA BOGOTA D. C. , Universidad Distrital. Bogotá 38 Ibid. Pag 51 39 Ibid. Pag 51
51
TRABAJO DE GRADO
Para el caso de nuestra zona de estudio, en Cundinamarca, el Gobernador Álvaro Cruz, lanzo el programa “Cundinamarca Neutra” con el fin de que el departamento sea ambientalmente sostenible, invitando a los Cundinamarqueses a adoptar prácticas que permitan medir, mitigar y compensar la huella del carbono generada con responsabilidad social y ambiental, para ayudar a proteger el ambiente y contribuir a neutralizar las emisiones de GEI a nivel mundial.
Con esta nueva estrategia que se inicia, se cuantifica la cantidad de emisiones de gases efecto invernadero, en términos de CO2 equivalente, que son liberadas a la atmósfera, producto del consumo de combustible y energía eléctrica. Así mismo, la estrategia de Cundinamarca Neutra, busca definir objetivos en materia de políticas de reducción de emisiones, reorientar los procesos culturales y administrativos con el fin de encontrar eficacia y la efectividad de la entidad y la disminución en sus costos operativos.
Los tipos de árboles escogidos para la reforestación son especies naturales de la región, que no impacten el ecosistema y que cumplan su principal función, como es la absorción del CO2 generado por las industrias y el ser humano. Los tipos de árboles escogidos son: Cauchos, Alcaparros, Sauces, Arrayanes, Nogales, Cedros y Urapanes principalmente, junto a otras especies nativas.40
Usando la ecuación alométrica de Chave et al. (2005) para especies de bosque tropical, la biomasa seca viva sobre el suelo (BSS en toneladas métricas) de un árbol individual se puede calcular como: BSS árbol = (ρ* exp(-1.499 + (2.148 * ln(D)) + (0.207 * ln(D)2) – (0.0281 * ln(D)3)) * 0.001
40
GARCIA BARRIGA, Hernando. Arboles de la Sabana de Bogotá. Sección de Biosistemática. Universidad Nacional. Bogotá. 2008. Pág. 273‐275.
52
TRABAJO DE GRADO
Donde ρ es la densidad de la madera en g/cm3 y D es el diámetro a la altura del pecho en cm. 41
Con información entregada por el Ingeniero Forestal Rafael Macea de la empresa Pavcol S.A.S. sobre el nombre científico de las especies, el Diámetro a Nivel de Pecho (DAP) y la densidad de las especies antes mencionadas, se logró calcular la biomasa y las toneladas de CO2 que puede capturar en su vida útil logrando el siguiente resultado:
Nombre común Caucho Alcaparros Sauces Arrayanes Nogales Cedros Urapanes
Nombre científico Ficus andicola Standl Senna viarum Salix humboldtiana Myrcianthes leucoxyla Juglans neotropica Cedrela odorata Fraxinus chinensis
DAP Biomasa Carbono (cm) (Ton) (Ton)
Capacidad de Captura de CO2 (Ton)
Edad (años)
Altura
Densidad (g/cm3)
30
20m
0,6
6,3
0,012
0,006
0,022
20
15m
0,65
16
0,151
0,076
0,277
50
15m
0,48
80
6,568
3,284
12,053
160
16m
0,78
50
3,433
1,716
6,299
200
30m
0,7
120
24,075
12,037
44,177
25
20m
0,53
60
3,649
1,824
6,696
25
25m
0,5
100
11,446
5,723
21,003
Tabla 1. Capacidad de Captura de CO2 en Toneladas, de Especies en Cundinamarca Fuente: Elaborado por los autores
4.11
MARCO NORMATIVO
En la actualidad, las normas vigentes en Colombia asociadas a la calidad del aire y las emisiones atmosféricas son principalmente las siguientes:
41
WALKER, W., A. BACCINI, M. NEPSTAD, N. HORNING, D. KNIGHT, E. BRAUN, y A. Bausch. Guía de Campo para la Estimación de Biomasa y Carbono Forestal. Woods Hole Research Center, Falmouth, Massachusetts, USA 2011.
53
TRABAJO DE GRADO
TIPO
No.
FECHA
ENTIDAD Ministerio de
Resolución
760
20/04/10
651
29/03/10
Vigilancia de la Contaminación Atmosférica Generada
Desarrollo Territorial
por Fuentes Fijas.
Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial Ministerio de
Resolución
650
29/03/10
Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial
Resolución
909
15/07/08
Por la cual se adopta el Protocolo para el Control y
Ambiente Vivienda y
Ministerio de Resolución
ASUNTO
Por la cual se crea el Subsistema de Información sobre Calidad del Aire – SISAIRE
Por la cual se adopta el Protocolo para el Monitoreo y Seguimiento de la Calidad del Aire
Ministerio de
Por la cual se establecen las normas y estándares de
Ambiente Vivienda y
emisión admisibles de contaminantes a la atmósfera
Desarrollo Territorial
por fuentes fijas y se dictan otras disposiciones Por la cual se reglamentan los niveles permisibles de
Ministerio de Resolución
910
24/06/08
emisión de contaminantes que deberán cumplir las
Ambiente, Vivienda y
fuentes móviles terrestres, se reglamenta el artículo 91
Desarrollo Territorial
del Decreto 948 de 1995 y se adoptan otras disposiciones. Por la cual se establece la norma de calidad del aire o
Resolución
601
04/04/06
Ministerio de
nivel de inmisión, para todo el territorio nacional en
Ambiente Vivienda y
condiciones de referencia, que se encuentra publicada
Desarrollo Territorial
en el Diario Oficial 46.232 del 5 de abril de 2006. Folios 12. Por el cual se modifican los artículos 7°, 10, 93, 94 y
Resolución
979
03/04/06
Ministerio de
108 del Decreto 948 de 1995.De las clases de normas
Ambiente Vivienda y
de calidad del aire o de los distintos niveles periódicos
Desarrollo Territorial
de inmisión, De los niveles de prevención, alerta y emergencia por contaminación del aire.
Resolución
619
07/07/97
Ministerio de
Por la cual se establecen parcialmente los factores a
Ambiente Vivienda y
partir de los cuales se requiere permiso de emisión
Desarrollo Territorial
atmosférica para fuentes fijas. Por el cual se reglamentan, parcialmente, la Ley 23 de 1973, los artículos 33, 73, 74, 75 y 76 del Decreto - Ley
Decreto
948
05/06/95
Ministerio del Medio
2811 de 1974; los artículos 41, 42, 43, 44, 45, 48 y 49
Ambiente
de la Ley 9 de 1979; y la Ley 99 de 1993, en relación con la prevención y control de la contaminación atmosférica y la protección de la calidad del aire.
Tabla 2. Marco Normativo para control emisiones Fuente: Elaborado por los autores, (http://www.minambiente.gov.co)
La Norma en Colombia que hace referencia a los Gases Efecto Invernadero es la Resolución 2734 del 29 de Diciembre de 2010. Por la cual se adoptan los 54
TRABAJO DE GRADO
requisitos y evidencias de contribución al desarrollo sostenible del país y se establece el procedimiento para la aprobación nacional de proyectos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero que optan al Mecanismo de Desarrollo Limpio – MDL y se dictan otras disposiciones”, no es de obligatorio cumplimiento. Por tanto la medición de huella de carbono y la implementación de medidas para su compensación y reducción de la misma es voluntario de las empresas que promueven la “Responsabilidad Ambiental”
55
TRABAJO DE GRADO
5. DISEÑO METODOLOGICO
5.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
Según el enfoque y tipo de análisis objeto del estudio, el tipo de investigación a realizar es cuantitativo, teniendo en cuenta que se recolecta información numérica y datos reales encontrados durante la ejecución de los procesos del pavimento asfaltico de una planta productora.
Posteriormente, luego de recolectada la información, la investigación se convierte en tipo Cualitativa, Inductiva y Explicativa. Con la información inicial, se pasa al análisis de los resultados obtenidos, modelación de datos, investigaciones exploratorias, descriptivas y correlaciónales, con lo cual se llega a un modelo para aplicar inicialmente a los procesos de la empresa PAVCOL y posteriormente, hacer extensiva su aplicación a otras empresas de la región.
5.2 POBLACIÓN
Empresas de Producción de Mezcla Asfáltica ubicadas en Cundinamarca
5.3 MUESTRA
Empresas de Producción de Mezcla Asfáltica ubicadas en Cundinamarca que se encuentran en el listado de Proveedores del Instituto de Desarrollo Urbano (IDU). Con corte de 15 de Octubre de 2013, las que se encuentran en dicho listado son:42 Concrescol S.A. ICM Ingenieros Ltda. Cortazar y Gutierrez Ltda. 42
Tomado de la página web del IDU: http://www.idu.gov.co/web/guest/entidad_amb_info
56
TRABAJO DE GRADO
ICEIN Ecomezclas S.A. Doble A Ingeniería Dromos Pavimentos S.A. Constructora LHS Asfáltos GR Ltda. Pavcol S.A.S.
5.4 ACTIVIDADES DEL PROYECTO
5.4.1 Recopilar y revisar la literatura asociada al tema en estudio. Para el desarrollo de este trabajo se inicia recopilando información relacionada en el tema visitando bibliotecas públicas, bibliografía especializada y artículos científicos y técnicos en la web, de esta manera se garantiza que el objeto estudio de este trabajo se cimente sobre información verídica.
5.4.2 Etapas del Proceso
5.4.2.1 las
Identificar las actividades que generan Gases Efecto Invernadero en
empresas
dedicadas
a
la
producción
de
mezcla
asfáltica
en
Cundinamarca.
Esta actividad se realizó aplicando la encuesta para la recolección de datos de empresas de producción de mezcla asfáltica en Cundinamarca (Ver Anexo 1), a las 9 empresas productoras de dicha composición que se encuentran en el listado de proveedores del IDU, el cual se puede consultar en el siguiente link.
57
TRABAJO DE GRADO
http://www.idu.gov.co/web/guest/entidad_amb_info 43
Estas empresas son: Concrescol S.A. ICM Ingenieros Ltda. ICEIN Ecomezclas S.A. Doble A Ingeniería Dromos Pavimentos S.A. Asfáltos GR Ltda. Pavcol S.A.S.
Esta guía fué aplicada vía telefónica por la complejidad en el desplazamiento a las diferentes empresas y por los tiempos de los encargados de las áreas ambientales de las mismas.
Para la recolección de datos en la empresa PAVCOL S.A.S. se realizó visita el día 10 de Mayo de 2014 a las instalaciones de la planta de producción de Mezcla Asfáltica ubicada en el Municipio de Sibaté – Cundinamarca, a partir de la cual se identificaron las características del proceso. .
Una vez recopilada la información, se tabuló para identificar los tipos de combustibles que se generan, el tipo de tratamiento de aguas residuales que utilizan, el tipo de energía y los materiales que se acopian en cada una de las empresas. Esto con el fin de definir los factores que se deben construir para la calculadora.
En el Anexo 2 se encuentra la tabulación de los resultados de la encuesta. 43
Página Oficial del IDU. Bogotá. www.idu.gov.co. Visitado el 25 julio de 2014.
58
TRABAJO DE GRADO
5.4.2.2
Construir los factores de conversión de las emisiones identificadas
a Toneladas de CO2.
La determinación de los factores de emisión de CO2 de los combustibles en Colombia se realiza con base en la metodología establecida en el documento “Metodología Simplificada para el Cálculo de la Línea Base para Proyectos de Pequeña Escala”
44
de la Unidad de Planeación Minero Energética, la cual se
explica a continuación.
5.4.2.2.1 Combustibles Líquidos
Para determinar el factor de conversión de galones de combustible líquido, a Toneladas de CO2, se toma inicialmente el poder calorífico inferior (LHV) del combustible en Megajulio por Kilogramo (MJ/Kg) de combustible, tomado del aplicativo FECOC desarrollado por la Unidad de Planeación Minero-Energética.
El julio es la unidad de medida que se utiliza para determinar unidades de energía, trabajo y calor.
Se hace la conversión de este valor a las unidades Terajulio por Kilogramo (TJ/Kg) de combustible. Dado que un Terajulio corresponde a un millón de Megajulios (1´000.000), el valor de poder calorífico se debe dividir entre un millón para hacer la conversión.
Del mismo aplicativo FECOC se toma el Factor de Emisión de CO2 en las unidades Kilogramo por Terajulio y se multiplica al valor obtenido anteriormente. Dado que el consumo de combustible usualmente se obtiene en galones, se debe 44 UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA DEL MINISTERIO DE MINAS. Metodología Simplificada para el Cálculo de la Línea Base para Proyectos de Pequeña Escala. Bogotá 2005.
59
TRABAJO DE GRADO
determinar el valor equivalente de Kg en galones. Para esto se debe tener en cuenta la densidad del combustible el cual difiere dependiendo el tipo.
La fuente a través de la cual obtenemos las densidades de los combustibles es Ecopetrol y se obtienen en Kilogramo por metro cúbico. (kg/m3). Se multiplica el valor obtenido por la densidad, pero se deben convertir los metros cúbicos en galones, teniendo en cuenta que 1 m3 equivale a 264.18 galones, por lo cual el resultado se divide por este valor.
Por último se convierten los Kilogramos en Toneladas y por tanto el valor obtenido se divide en 1000 y se obtiene el factor de conversión de galones de combustible a Toneladas de CO2.
Ejemplo: Poder calorífico
Factor
del
(pasar
Factor de combustible
inferior (LHV) Factor (MJ/Kg
Densidad
de Emisión
de Conversión (Kg
(solo de líquidos)
Factor Factor
de galones de
de Conversión combustible
Conversión de Kg CO2 a
Ton
Combustible combustible)
de MJ a TJ CO2/TJ)
(Kg/m3)
(m3 a gal)
a Ton CO2 CO2)
ACPM
1000000
843
264.18
1000
42.37
42.37
∗
1 1.000.000
∗
74869
74869
2
∗
843 3
∗
3 264.18
∗
1000
2
2
0.0101
0.0101
2
Tabla 3. Factor conversión Combustibles líquidos. Elaborado por los autores.
5.4.2.2.2 Combustibles sólidos:
En el caso de los combustibles sólidos se determina el poder calorífico inferior (LHV) del combustible en Megajulio por Kilogramo (MJ/Kg) de combustible, 60
de
de
TRABAJO DE GRADO
tomado del aplicativo FECOC desarrollado por la Unidad de Planeación MineroEnergética.
Se hace la conversión de este valor a las unidades Terajulio por Kilogramo (TJ/Kg) de combustible. Dado que un Terajulio corresponde a un millón de Megajulios (1´000.000), el valor de poder calorífico se debe dividir entre un millón para hacer la conversión.
Del mismo aplicativo FECOC se toma el Factor de Emisión de CO2 en las unidades Kilogramo por Terajulio (Kg/TJ) y se multiplica al valor obtenido anteriormente.
Por último se convierten los Kilogramos en Toneladas y por tanto el valor obtenido se divide en 1000 y se obtiene el factor de conversión de Toneladas de combustible a Toneladas de CO2. Ejemplo: Poder calorífico inferior
Factor (Ton de
(LHV) (MJ/Kg
Factor
de Factor
de CO2 por Ton
de Conversión Emisión (Kg de combustible
Combustibles
combustible) de MJ a TJ de CO2/TJ)
sólido)
Carbón Genérico
25.23
2.5
25.23
∗
1 1.000.000
∗
97257
1000000
2
∗
97257
1000
2
2
∗
1000
2.5
Tabla 4. Factor conversión Combustibles líquidos. Elaborado por los autores.
61
2
TRABAJO DE GRADO
5.4.2.2.3 Combustibles gaseosos
Se determina el poder calorífico inferior (LHV) del combustible en Megajulio por Nm3 de combustible (MJ/Nm3), tomado del aplicativo FECOC desarrollado por la Unidad de Planeación Minero-Energética.
Se hace la conversión de este valor a las unidades Terajulio por Kilogramo (TJ/Kg) de combustible. Dado que un Terajulio corresponde a un millón de Megajulios (1´000.000), el valor de poder calorífico se debe dividir entre un millón para hace la conversión.
Del mismo aplicativo FECOC se toma el Factor de Emisión de CO2 en las unidades Kilogramo por Terajulio (Kg/TJ) y se multiplica al valor obtenido anteriormente.
Por último se convierten los Kilogramos en Toneladas y por tanto el valor obtenido se divide en 1000 y se obtiene el factor de conversión de Nm3 de combustible gaseoso a Toneladas de CO2.
Ejemplo: Poder calorífico
Factor de Factor
de
inferior
Factor
(LHV)
Conversión (Kg
Combustibles
(MJ/Nm3)
de MJ a TJ CO2/TJ)
Ton
gas)
Gas Natural Genérico
33.8
1000000
1000
0.0019
1 33.8 ∗ 1.000.000 3
∗
55101
de Emisión
Conversión Factor de de
55101
2
∗
1000
2
2
Kg
de
a CO2 por Nm3 de
0.0019
2
3
Tabla 5. Factor conversión Combustibles líquidos. Elaborado por los autores.
62
(Ton
TRABAJO DE GRADO
5.4.2.3
Energía Eléctrica
Para la obtención de los factores de energía eléctrica se tomó la información del documento CO2 EMISSIONS FROM FUEL COMBUSTION 2012
45
que se emite
de manera anual por parte de la Agencia Internacional de Energía. En la página 113 se encuentra el factor para Colombia en el año 2010 que sería la información que se encuentra más actualizada, el cual corresponde a 176 gramos de CO2 por KW-hora que equivalen a 0.000176 Ton de CO2 por KW-h para trabajar la emisión de CO2 en las mismas unidades.
5.4.2.4
Emisiones fugitivas por almacenamiento de carbón
La oxidación del carbón cuando se lo expone a la atmósfera por extracción de carbón libera CO2. Esta fuente suele ser insignificante si se la compara con el total de emisiones de las minas de carbón subterráneas gaseosas. En consecuencia, no se incluyen métodos para estimarlas. El factor de emisión del Almacenamiento del Carbón es de 0,012 Ton de CH4/Ton de Carbón Almacenado según las directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero.
Para realizar la conversión de Ton de CH4 a Ton de CO2 el factor es 25 por lo cual el factor de emisión del Almacenamiento del Carbón correspondería a 0,3 Ton de CO2/Ton de Carbón Almacenado.
45 AGENCIA INTERNACIONAL DE ENERGÍA. CO2 Emissions from Fuel Combustion 2012. Paris 2012.
63
TRABAJO DE GRADO
5.4.2.5
Cálculo de Emisiones por tratamiento de Aguas Residuales por
procesos anaerobios
El IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)
46
determina el factor de
emisión de 0,25 Kg de CH4/ Kg de DQO de agua residual tratada, en el documento Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero.
Para determinar el gas metano producido se utiliza la siguiente fórmula:
Donde:
Kg de DQO/año: Caudal total año X Concentración de laboratorio (Carga contaminante) % De reducción de la PTAR: Demanda química tratada en condiciones anaerobias. S: Concentración de DQO en lodos, siempre se considera cero (0) por condiciones anaerobias. CH4 recuperado: Gas metano utilizado en procesos de combustión. F.E: 0,25 Kg de CH4/ Kg de DQO.
Para hacer la conversión a CO2 equivalente se utiliza la siguiente fórmula:
46 IPCC (INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE). Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. USA 2006 .
64
TRABAJO DE GRADO
En el Anexo 3 se encuentra la matriz con los cálculos de los factores de conversión a CO2 equivalentes por combustibles y tratamiento de aguas residuales. 5.4.3 Elaborar la herramienta de cálculo para medir la Huella de Carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica en Cundinamarca que permita la medición mes a mes.
Inicialmente se hace la calculadora de Huella de Carbono en Excel en la cual se incluyen todos los factores aplicables a la industria en Cundinamarca según la información recopilada, y se elaboran formularios de captura de información para facilitar el registro mes a mes.
Para ello se tomaron en cuenta las emisiones que generan los diferentes tipos de combustibles que se utilizan para la producción de mezcla y para la maquinaria, la energía eléctrica, el almacenamiento de carbón (emisiones fugitivas) y el tratamiento de aguas residuales por el metano.
En el Anexo 4 se encuentra la Herramienta de Cálculo para Medir la Huella de Carbono con sus respectivos formularios y en el Anexo 5 el Instructivo para el uso de dicha herramienta.
5.4.4 Implementar la Herramienta de Cálculo en la Planta de Producción de Mezcla Asfáltica ubicada en Sibaté, de propiedad de la empresa Pavcol S.A.S para el año 2013.
65
TRABAJO DE GRADO
Una vez finalizada la herramienta de cálculo se procede a realizar la implementación dentro de la empresa Pavcol S.A.S. en el año 2013 para la Planta de Producción de Mezcla Asfáltica de Sibaté - Cundinamarca, ingresando los datos mensuales de consumos de combustible y consumo de energía eléctrica los suministrados por el Departamento HSEQ de la empresa. La Planta en mención no almacena carbón y tampoco realiza el tratamiento de aguas residuales en sus instalaciones por lo cual no se incluyeron datos al respecto para la medición de Huella de Carbono.
Con esta implementación se logra validar la calculadora y los reportes resultantes.
5.4.5 Definir la Guía para la definición de las medidas de mitigación y compensación de huella de carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica.
Después de obtener los resultados de la aplicación de la calculadora en la empresa PAVCOL se analiza la información obtenida y se definen posibles estrategias a implementar en una empresa de Producción de Mezcla Asfáltica en Cundinamarca para reducir la Huella de Carbono y compensar lo que no se pueda mitigar.
Esta guía permite ser una herramienta para que las empresas no se limiten a medir la huella de carbono sino a definir estrategias para su reducción buscando ser más responsables con el medio ambiente y reducir costos en su operación.
66
TRABAJO DE GRADO
5.4.6 Aplicar la Guía y establecer propuestas aplicables en la empresa Pavcol S.A.S. para reducir y compensar los impactos ambientales producidos durante el año 2013.
Una vez estructurada la guía, se definen las posibles estrategias que puede implementar la empresa Pavcol S.A.S. en la Planta de Producción de Mezcla Asfáltica en Sibaté – Cundinamarca para reducir la Huella de Carbono teniendo en cuenta los resultados de la medición realizada.
5.4.7 Determinar los costos de las medidas propuestas y el cronograma de implementación de dichas medidas.
Una vez identificadas las medidas, se estableció el costo de la implementación de las mismas en un presupuesto que se elabora específico para la Planta de Mezcla Asfáltica de Sibaté de propiedad de la empresa Pavcol S.A.S.
5.4.8 Realizar el análisis de los costos de las medidas y determinar el plazo en que se recupera la inversión.
Se procede entonces a hacer un análisis de retorno de la inversión y el plazo para la misma con el fin de que las medidas se presenten de tal manera que la Gerencia de Pavcol S.A.S. se interese en su implementación.
67
TRABAJO DE GRADO
6. ANALISIS DE LOS RESULTADOS
6.1
DESCRIPCION DEL PROCESO DE PRODUCCION ASFALTICA EN LA PLANTA DE SIBATE DE PAVCOL S.A.S.
Una planta de mezcla asfáltica es un conjunto de equipos mecánicos electrónicos en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente que debe cumplir con lo especificado por el laboratorio mediante el “Diseño Marshall” en el cual se establece la proporción de agregados, y de asfalto que se requiere para cumplir las especificaciones técnicas requeridas en cada proyecto.
Los procesos que intervienen en la fabricación de mezcla asfáltica son: 1 3
2 4
5
figura 7. Proceso de Producción de Mezcla Asfáltica Fuente: Manual de Operación Planta de Mezcla Asfáltica ASTEC.
Existen dos tipos de plantas, las cuales se diferencian principalmente por el sistema de dosificación y mezcla de los materiales (agregados 68
asfalto). Las
TRABAJO DE GRADO
plantas continuas dosifican y mezclan en proceso continuo. Estas suelen ser móviles, lo que facilita la instalación y desinstalación de las mismas. Por otro lado, las plantas discontinuas dosifican y mezclan los materiales de forma cíclica. También llamadas de plantas por bachadas, estas normalmente, son fijas, y se transportan en camiones.
6.1.1 Almacenamiento
6.1.1.1
Asfalto.
Se dispone de un área de descargue de asfalto que cuenta con un dique de contención para la prevención de emergencias, en esta zona los vehículos que transportan el asfalto necesario para la producción de la mezcla descargan el asfalto alimentando los tanques de almacenamiento. Se cuenta con tres (3) tanques de almacenamiento de asfalto, dos de los cuales tienen capacidad de 20.000 gal/tanque y un tercero con capacidad de 1000 galones, estos tanques también cuentan con su respectivo dique de contención. En esta zona también se cuenta con un tanque de Fuel Oil Tipo M1, como medida de contingencia para operar la Planta ASTEK en caso que se presente una emergencia que no permita el suministro de Gas. La cantidad requerida para la producción de (un) 1 m3 de mezcla asfáltica es aproximadamente 3,5 gal de Fuel Oil M1.
6.1.1.2
Agregados
Los agregados que se utilizan para la producción de mezcla cumplen con las exigencia requeridas por las normas INVIAS 2007, IDU ET 2005 y AC150-10C ACTUALIZACION 2007. Estos materiales son:
Arena de Trituración de Rio Tipo 1. 69
TRABAJO DE GRADO
Arena de Trituración de Rio Tipo 2.
Gravilla Triturada de ¾”.
Gravilla Triturada de 1”.
6.1.2
Cargue de Material.
En esta etapa se realiza el cargue de los diferentes tipos de material granular desde la zona de acopio hacía la zona de alimentación de la planta, de acuerdo al tipo de mezcla asfáltica a producir. (Ver Fotografía 1).
Fotografia 1. Cargue de Material. Fuente Carolina Sierra
6.1.3 Sistema de Alimentación y Dosificación en Frío.
Este sistema, se encuentra conectado al procesador principal de la planta, el cual dosifica los agregados en proporciones definidas. Está compuesto por 4 tolvas de alimentación en frío, cuyas bocas de descarga con altura modificable y sus cintas de alimentación con velocidad variable, permiten que cada tolva entregue la cantidad necesaria para lograr la mezcla de agregados requerida según el Diseño 70
TRABAJO DE GRADO
Marshall de la mezcla asfáltica. Cada tolva suministra un tipo de s diferente (Arena Tipo 1, Arena Tipo 2, Gravilla de ¾” o Gravilla de 1”). En las Fotografías 2 y 2A se observa el sistema de alimentación de 4 tolvas.
Fotografia 2. Sistema de Alimentación Fuente: Carolina Sierra
Fotografia 3. Alimentación de las tolvas Fuente: Carolina Sierra
Desde la cabina de control se programa el porcentaje de dosificación de los agregados. Dichos porcentajes pueden ser modificados al variar las velocidades de las distintas cintas, ya sea de manera individual (una cinta) o colectiva.
La cinta colectora descarga en una cinta de alimentación principal. En ella se ubica el sistema o puente de pesaje dinámico de agregados, el cual envía una 71
TRABAJO DE GRADO
señal eléctrica al procesador, información que posteriormente es utilizada por el sistema dosificador de asfalto para determinar la cantidad de producto que debe ser inyectado a la mezcla (Ver Fotografía 3).
Fotografia 4. Conducción de la mezcla de s por medio de bandas transportadoras al tambor secador. Fuente: Carolina Sierra
6.1.4
Sistema de Secado y Mezclado (Tambor Mezclador).
La llama para el secado y calentamiento de los agregados se genera a través de un quemador situado en un extremo del tambor. El formato de la misma se controla a través de un sistema de válvulas, las cuales posibilitan el ajuste del diámetro y largo de la misma, garantizando el menor consumo de combustible por tonelada producida (regulación entre combustible y aire para combustión).
La mezcla de los agregados con el asfalto se realiza fuera de la zona de influencia de la llama del secador. Con ello se eliminan los riesgos de inflamación de la
72
TRABAJO DE GRADO
emulsión de asfalto y, a su vez, se evita la destilación de los aceites y emisiones por formación de otros compuestos.
El doble tambor mezclador combina las funciones de un secador y amasadora. Tiene un tambor que da vueltas en el interior de un cilindro exterior fijo. El interior del tambor hace funciones de un altamente eficaz secador de contraflujo. La cara exterior del tambor interno posee palas mezcladoras, fijadas al mismo, que actúan a modo de una gran amasadora. La mitad inferior del tambor fijo exterior sirve como cubeta de mezclado. Las palas mezcladoras remueven los materiales, agitándolos y mezclándolos mientras se mueven a lo largo del fondo del tambor.
Así pues, la mezcla se lleva a cabo en una zona apartada de la corriente de gas caliente del secador. El bajo nivel de oxígeno en la cámara de mezclado minimiza la oxidación de la mezcla. Prácticamente no se desprende calor a la atmósfera, garantizando
un
alto
aprovechamiento
energético
y
un
comportamiento
ecológicamente adecuado. Parte del calor es transmitido, a través de las paredes del tambor, hasta el material situado en la zona de mezclado. Además, el tambor fijo está cubierto con 7.6 cm de un aislamiento térmico de fibra de vidrio para mantener la pérdida de calor de la zona de mezclado al mínimo. Juntas flexibles minimizan las filtraciones de aire, eliminando así la oxidación de la mezcla.
La planta ASTEC cuenta con un sistema de combustión especial manteniendo un bajo nivel de NOX, CO y COV’s. El sistema incluye una cámara especial de combustión y un sistema de recirculación de los gases de combustión. Tiene controles continuos de combustión que ajustan automáticamente la relación de aire combustible para asegurar una combustión óptima e ínfimas emisiones de NOx y CO.
El proceso de secado que ocurre dentro del tambor mezclador se observa en la Figura 8 y Fotografía 5. Así mismo en la Figura 9 se observa el proceso de 73
TRABA AJO DE GRAD DO
secad do.
Figura 8. Proceso de Sec cado Fuente: Man nual de Operació ón Planta de Me ezcla Asfáltica A ASTEC.
Fotografia 5. 5 Proceso de S Secado Fu uente: Propia
74
TRABA AJO DE GRAD DO
Figura 9. Prroceso de Mezclado de los agre egados con el a asfalto. Fuente: Man nual de Operació ón Planta de Me ezcla Asfáltica A ASTEC.
6.1.5
Sistema de d Dosifica ación e Iny yección de e Asfalto.
ariador de frecuencia a controla la velocid dad de un motor en función d del Un va porce entaje de as sfalto ingre esado en el procesado or y el flujo o de agregados medid do por el sistema de d pesaje dinámico (en ( tonelad das/hora). E Ello permitte inyectar la cantid dad de asfa alto necesarria para log grar una me ezcla acorde al diseño o.
áltico es mantenido m a una temp peratura ap proximada d de 150ºC e en El cemento asfá s especialm mente acon ndicionadoss para ello (ver Fotog grafía 6). La tres (3) tanques tempe eratura dell asfalto es elevada mediante la utilización de ace eite calientte, transffiriendo calo or al cemen nto asfáltico o.
75
TRABAJO DE GRADO
Fotografia 6. Tanques de almacenamiento para producción de mezcla Fuente: Consultoría Ambiental, Estudio Evaluación de Contaminación Fuentes Fijas, Abril 2010.
6.1.6 Sistema de Elevador y Cargue.
Una vez efectuado el mezclado, la mezcla asfáltica en caliente es depositada desde el tambor hacia un elevador vertical, el cual lleva la mezcla hasta el silo de abastecimiento. Las compuertas ubicadas en la zona inferior del silo se accionan desde la cabina de operación, lo que permite al operador de la planta asfáltica realizar el cargue de volquetas como se muestra en la Fotografía 7.
76
TRABAJO DE GRADO
Fotografia 7. Sistema de Elevación y Cargue a Vehículos Fuente: Propia.
6.1.7 Otros Equipos
Caldera. Se cuenta con dos calderas que funciona a base de gas natural. Estas calderas permiten calentar el aceite térmico que es conducido por la tubería, para mantener el asfalto a la temperatura ideal para el proceso con el fin de lograr la especificación requerida de la mezcla asfáltica.
Subestación Eléctrica. Se cuenta con una subestación eléctrica que consta de:
‐
1 Transformador de 114 – 440 w con potencia de 400 KVA
‐
1 Celda de protección
‐
1 Equipo de medida
‐
1 Banco de condensadores de 100 KVAs
‐
1 Transformador de 440 – 220 V
77
TRABAJO DE GRADO
6.1.8 Combustible
6.1.8.1
Combustible Planta
La Planta ASTEC, trabajará en su totalidad con GAS NATURAL, el cual es suministrado por la empresa GAS NATURAL S.A. ESP., haciendo de la actividad de producción de mezcla asfáltica un proceso limpio.
El sistema de alimentación de Gas Natural funcionará a través de una Conexión Domiciliaria de la red principal de Gas Natural S.A. ESP hacia la Estación de Medición y Regulación, suministrada e instalada por esta empresa. (Ver Fotografía 7).
Fotografia 8. Estación de Medición y Regulación Fuente: Pavcol S.A.S.
La Primera Válvula de corte de Seguridad ante cualquier eventualidad está bajo el reglamento y la normatividad vigente para el trabajo con Gas Natural. Salida de Tubería en 4” enterrada con su respectiva cinta de seguridad.
Como medida de contingencia frente a la ausencia de suministro de Gas Natural se cuenta con un tanque de almacenamiento de Fuel Oil Tipo M1 para operar la 78
TRABAJO DE GRADO
Planta ASTEC en caso que se presente una emergencia que no permita el suministro de Gas.
6.1.8.2
Combustible Maquinaria y Vehículos.
El combustible para la maquinaria y vehículos (cargador y volquetas) es ACPM. El abastecimiento se realiza en la planta, para lo cual se cuenta con carrotanque (verificando que cumpla con los requerimientos legales vigentes) a través del cual se realizará el suministro de combustible.
6.1.9 Producción
La planta de producción de mezcla asfáltica, está en la capacidad de producir aproximadamente 200 ton de mezcla asfáltica por hora, teniendo en cuenta las condiciones de humedad y tipo de materiales a trabajar; la proyección de trabajo se establece de acuerdo a la demanda interna a nivel de las obras con las que se cuenta en la ciudad de Bogotá y sus alrededores para el suministro de la mezcla.
6.2
RESULTADOS DE LA ENCUESTA
De acuerdo a los resultados arrojados por las encuestas realizadas a cada una de las empresas de producción de mezcla asfáltica en Cundinamarca se tienen los siguientes resultados:
6.2.1
Combustible utilizado para la planta
En el primer punto de la encuesta se buscaba encontrar cuales son los tipos de combustibles que más se usan para la planta encontrando que este es el ACPM
79
TRABAJO DE GRADO
con un 50% del total, seguido por un 30% de gas natural y finalmente solo el 20% de las empresas hace uso del fuel oil.
Grafica 1. Combustible utilizado para planta Fuente: Elaborado por los autores
6.2.2
Combustible utilizado para la caldera:
De igual manera los resultados arrojados en el punto 2 de la encuesta nos indica que el 50% de las empresas hacen uso del gas natural para la operación de sus calderas y solo el 37% maneja el ACPM, sin embargo en este punto se destaca que el 13% de las empresas hace uso de otro tipo de combustible siendo este el aceite crudo para motores.
80
TRABAJO DE GRADO
Grafica 2. Combustible utilizado para Caldera Fuente: Elaborado por los autores
6.2.3
Maquinaria pesada que se utiliza para la planta, cantidad y tipo de combustible utilizado para la maquinaria
En las preguntas 3 y 4 se quiere indagar sobre la maquinaria que se usa y el tipo de combustible de las mismas, encontrando que el uso de las volquetas dentro de este tipo de operación es el más alto con un porcentaje del 53% equivalente a 15 volquetas, seguido del cargador y la retroexcavadora con un porcentaje del 36% y 7% respectivamente y tan solo en una de las empresas se hace uso de 1 bulldozer representando el 4% del total de uso.
De acuerdo a el uso de este tipo de maquinaria se encuentra que en todas se hace uso del ACPM como principal fuente de combustible para su funcionamiento. De esta manera en las gráficas 3 y 4 se pueden observar los resultados descritos para estas dos preguntas:
81
TRABAJO DE GRADO
Grafica 3. Maquinaria pesada que se utiliza para la planta y cantidad Fuente: Elaborado por los autores
Grafica 4. Tipo de combustible para la Maquinaria Fuente: Elaborado por los autores
82
TRABAJO DE GRADO
6.2.4 Tipo de Energía utilizada para el área administrativa
Otros de los parámetros a estandarizar para la herramienta de cálculo que se quería establecer era el tipo de energía usada dentro de las áreas administrativas obteniendo como resultado que el 100% de las empresas usa la energía eléctrica sin contar con formas de energía alternativa como lo son la eólica y la solar.
Grafica 5. Tipo de energía utilizada para el área administrativa Fuente: Elaborado por los autores
6.2.5
Número de Plantas Eléctricas con las que se cuenta y tipo de combustible que utilizan plantas
Para saber si dentro de las empresas cuentan con plantas eléctricas y que tipo de combustible se usa para ellas se generaron las preguntas 6 y 7 en donde los resultados arrojaron que 4 de las empresas encuestadas tienen de a 2 plantas, 3 de las empresas no cuentan con plantas eléctricas y 1 empresa solo tiene 1 planta. De la misma se obtiene el dato que 5 de las empresas usa para sus plantas electicas ACPM y 1 sola hace uso de fuel oil.
83
TRABAJO DE GRADO
Grafica 6. Número de Plantas Eléctricas Fuente: Elaborado por los autores
Grafica 7. Tipo de combustible que utilizan planta Fuente: Elaborado por los autores
6.2.6
Materiales que se acopian y volumen aproximado mensual en m3
Esta es una pregunta que se realizó con el fin de saber si existían acopios de materiales, encontrando que en 5 de las empresas encuestadas se tienen 84
TRABAJO DE GRADO
aproximadamente 4400 m3 de s correspondiente al 95% y en una de ellas 210 Ton de asfalto líquido equivalente al 5% restante.
Grafica 8. Materiales acopiados Fuente: Elaborado por los autores
6.2.7
Tratamiento de aguas residuales
Otro de los factores a contemplar fue el hecho de saber si en las empresas se contaba o no con tratamiento de aguas residuales, encontrando que 5 de ellas usan pozo séptico y 1 sola tiene planta de tratamiento de aguas residuales y 2 de ellas hacen sus vertimientos directamente al alcantarillado, mostrando así el impacto al que se somete el recurso hídrico con este tipo de plantas.
85
TRABAJO DE GRADO
Grafica 9. Tratamiento de aguas reciclables Fuente: Elaborado por los autores
6.2.8
Controles para emisiones (tipos de filtros con los que cuenta la planta)
Finalmente se solicitó información para saber el tipo de filtros con los cuales se realizan el control de las emisiones atmosféricas, encontrando que 7 de las empresas encuestadas usan filtro de manga y solo 1 hace uso de un filtro de ducha que cae a una piscina.
Con estos resultados se procedió a trabajar en la herramienta de cálculo ya que son la información de entrada para tener un panorama más real sobre el proceso de mezcla asfáltica en las diferentes empresas del sector a nivel de Cundinamarca.
86
TRABAJO DE GRADO
Grafica 10. Tipo de filtros utilizados Fuente: Elaborado por los autores
6.3
FACTORES DE CONVERSIÓN DE CO2
Una vez determinados los tipos de combustibles que se utilizan en las diferentes plantas de mezcla asfáltica en Cundinamarca, así como el tipo de energía, almacenamiento de carbón y tratamiento de aguas residuales, se procedió a realizar el cálculo de los factores correspondientes según la metodología planteada en el numeral 7.4.2. de lo cual se obtuvieron los siguientes resultados: Item
Factor de Emisión
ACPM
0,01012251
Ton CO2 /Gal de ACPM
Diésel
0,01014854
Ton CO2 /Gal de Diésel
Fuel Oil
0,00814618
Ton CO2 /Gal de Fuel Oil
Gasolina Corriente
0,01066178
Ton CO2 /Gal de Gasolina
Gas Natural
0,00186241
Ton CO2 /m³ de Gas Natural
Carbón
2,45379411
Ton CO2 / Ton de Carbón
0,000176
Ton de CO2 / KW‐h
Energía Eléctrica
87
Unidades
TRABAJO DE GRADO
Factor de
Item
Unidades
Emisión
Almacenamiento de Carbón
Ton de CO2/Ton de carbón
0,3
Tratamiento de Aguas Residuales
0,5555
almacenado Ton de CO2/Lt de agua residual tratada
Tabla 6. Factores de Emisión Elaborado por los autores.
En el Anexo 3 se encuentran los datos a partir de los cuales se llega al resultado obtenido.
6.4
HERRAMIENTA DE CÁLCULO DE HUELLA DE CARBONO Y REPORTES
La herramienta fue elaborada en Excel lo que facilita su adquisición y utilización. En el Anexo 4 se encuentra la herramienta y en el Anexo 5 se encuentra el instructivo para su utilización. Dentro del alcance de los resultados de la calculadora se encuentran reportes de consumos y emisiones por actividades y procesos generadores de GEI así como la cantidad de individuos que se deben plantar para lograr carbono neutral para el año evaluado. Así mismo, permite comparar los resultados de emisiones y consumos entre diferentes años.
6.5
GUIA PARA LA REDUCCIÓN DE HUELLA DE CARBONO
Se desarrolló la guía con base en las actividades y procesos que generan emisiones de GEI a la atmósfera. Para cada una de ellas se establecen medidas que se pueden implementar para reducir la emisión a futuro, siendo más eficientes y reduciendo costos en la operación. 88
TRABAJO DE GRADO
En el Anexo 6 se encuentra la Guía para la Reducción de Huella de Carbono
6.6
IMPLEMENTACIÓN DE LA HERRAMIENTA DE CÁLCULO Y LA GUÍA PARA REDUCCIÓN DE HUELLA DE CARBONO EN PAVCOL S.A.S.
Con el fin de validar la herramienta de cálculo y la guía para reducción de la Huella de Carbono, se hace la implementación en la empresa Pavcol S.A.S. en la Planta de Mezcla Asfáltica ubicada en Sibaté – Cundinamarca para el año 2013 y se llega a los siguientes resultados:
6.6.1
Resultados de Consumos
Grafica 11. Consumo de combustible para la producción de mezcla Fuente: Elaborado por los autores
89
TRABAJO DE GRADO
Grafica 12. Consumo de combustible para la producción de mezcla (acumulado) Fuente: Elaborado por los autores
El total de consumo de gas natural para la producción de mezcla es de 694.730 m3. El mes en donde se presentó el mayor consumo fue Noviembre y el de Menor Enero seguido por Julio. Esta reducción se presenta porque en el mes de Enero solo se trabajaron 15 días y en el mes de Julio se finalizó el suministro de mezcla a un proyecto. El único combustible utilizado para la producción de mezcla asfáltica es gas natural.
Grafica 13. Consumo de combustible para la uso de maquinaria y equipos Fuente: Elaborado por los autores
90
TRABAJO DE GRADO
Grafica 14. Consumo de combustible para el uso de maquinaria y equipos (acumulado) Fuente: Elaborado por los autores
El consumo total de ACPM para maquinaria y equipos en la Planta de Mezcla Asfáltica fue de 3676 Galones. Los meses de septiembre y noviembre presentan mayores consumos mientras que enero y diciembre son los meses en que se presenta menor consumo.
Grafica 15. Consumo de energía Fuente: Elaborado por los autores
91
TRABAJO DE GRADO
Grafica 16. Consumo de energía (acumulado) Fuente: Elaborado por los autores
El consumo de energía total del año fue de 230.090 KW-h para la Planta. El comportamiento del consumo es similar en todos los meses con excepción de Enero en donde solo se trabajaron 15 días y los meses de Agosto, Noviembre y Diciembre en los cuales se presentó el mayor consumo. No se hace almacenamiento de carbón y tampoco se hace tratamiento de aguas residuales directamente en el predio de propiedad de Pavcol S.A.S. por lo cual no se generan emisiones de GEI a causa de estos procesos.
6.6.2
Resultados de Emisiones
Con respecto a los consumos y los factores de conversión a CO2 equivalente, se tienen los siguientes resultados de emisiones:
92
TRABAJO DE GRADO
Grafica 17. Emisiones asociadas a la producción de mezcla Fuente: Elaborado por los autores
Grafica 18. Emisiones asociadas a la producción de mezcla (Acumulado) Fuente: Elaborado por los autores
El total de las emisiones generadas por el consumo de gas natural para la producción de mezcla asfáltica es de 1293.87 Ton de CO2.
93
TRABAJO DE GRADO
Grafica 19. Emisiones asociadas a maquinaria y transporte Fuente: Elaborado por los autores
Grafica 20. Emisiones asociadas a maquinaria y transporte Fuente: Elaborado por los autores
El total de las emisiones generadas por el consumo de ACPM para maquinaria y equipos es de 37,22 Ton de CO2.
94
TRABAJO DE GRADO
Grafica 21. Emisiones por consumo de energía Fuente: Elaborado por los autores
Grafica 22. Emisiones por consumo de energía (Acumulado) Fuente: Elaborado por los autores
El total de emisiones de GEI generadas a partir del consumo de energía es de 40,50 Ton de CO2
Comparando las emisiones por actividad o proceso generador de GEI se tienen los siguientes resultados: 95
TRABAJO DE GRADO
Emisiones Mensuales en Ton de CO2 250,00
200,00
150,00 PRODUCCION 100,00
TRANSPORTE CONSUMO DE ENERGIA ALMACENAMIENTO DE CARBÓN
50,00
TRATAMIENTO DE AGUAS ‐
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
4,10
106,25
69,15
123,03
123,03
82,40
43,52
71,83
SEPTIEMB RE 125,45
OCTUBRE
PRODUCCION
148,99
NOVIEMB RE 215,35
DICIEMBR E 180,75
TRANSPORTE
0,98
CONSUMO DE ENERGIA
2,95
2,56
3,28
1,88
2,70
2,53
3,58
5,53
3,91
5,60
1,71
0,74
3,17
3,48
3,17
3,59
3,06
3,01
4,51
2,82
3,01
4,96
4,96
ALMACENAMIENTO DE CARBÓN
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
TRATAMIENTO DE AGUAS
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Grafica 23. Emisiones Mensuales en Ton de CO2 Fuente: Elaborado por los autores
Emisiones acumuladas en Ton de CO2 1400,00 1200,00 1000,00 800,00 PRODUCCION
600,00
TRANSPORTE 400,00
CONSUMO DE ENERGIA ALMACENAMIENTO DE CARBÓN
200,00
TRATAMIENTO DE AGUAS
0,00 ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBR E
OCTUBRE
PRODUCCION
4,10
110,36
179,50
302,53
425,57
507,97
551,49
623,32
748,77
897,77
1113,12
1293,87
TRANSPORTE
0,98
3,93
6,49
9,77
11,65
14,36
16,89
20,47
25,99
29,90
35,50
37,22
CONSUMO DE ENERGIA
0,74
3,91
7,39
10,56
14,15
17,21
20,22
24,74
27,56
30,57
35,53
40,50
ALMACENAMIENTO DE CARBÓN
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
TRATAMIENTO DE AGUAS
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Grafica 24. Emisiones Mensuales en Ton de CO2 Fuente: Elaborado por los autores
96
NOVIEMBR DICIEMBRE E
TRABA AJO DE GRAD DO
Porcentaje de EEmisionees de CO O2 por Activid dad/Procceso 3%
3%0% %
PRO ODUCCION TRA ANSPORTE CON NSUMO DE ENERGIA ALM MACENAMIENTTO DE CARBÓN N
94%
TRA ATAMIENTO DEE AGUAS
Grafica 25. 2 Distribucion y Procesos de Mezclas Asfalt icas Fuente: Elab borado por los A Autores
Las emisiones de CO2 equivalen nte para la Planta de Mezccla Asfáltica corres sponden a 1.371,59 Ton T de CO2, las cuale es son emiitidas en ell 94% por el mismo o proceso de produc cción de mezcla m asfá áltica, el 3 3% por el consumo d de combustibles pa ara maquin naria y veh hículos y 3% restante por el consumo d de gía eléctrica a. energ
Tenie endo en cue enta la prod ducción de e la planta d de mezcla durante el 2013 la cu ual corres sponde a 48.924,78 4 m3, se gen neraron 0.0 028 Ton de CO2 equ uivalente p por cada m3 de mez zcla produc cida.
97
TRABAJO DE GRADO
6.6.3
Recomendaciones para reducción y Compensación
Teniendo en cuenta la GUÍA PARA LA REDUCCIÓN Y COMPENSACIÓN DE HUELLA DE CARBONO EN EMPESAS DE PRODUCCIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA y aplicando el Anexo 2 de dicha Guía, podemos concluir lo siguiente para la implementación de medidas en la empresa Pavcol S.A.S. (Ver Tabla 7. Medidas a implementar en la empresa Pavcol S.A.S).
98
Tabla 7. Medidas a implementar en la empresa Pavcol S.A.S. Fuente: Elaborado por los autores
Actividad o Proceso
No.
Medida de Reducción
3.1.1
Utilización de gas natural o GLP como combustible
3.1.2
Producción constante
3.1.3
Mejora de la Combustión
% de Reducción estimado de emisión de GEI respecto a la actual, por actividad o proceso
Costo inicial estimado en SMMLV
La emisión se lograría reducir hasta un 50% por el uso de gas natural
180,03
X
92,21
X
32,95
X
La reducción que se da es del 12,5% aprox. Entre el 10% y el 20%
Implementación SI NO
3.1.4
Mantenimiento de la Planta
La reducción que se puede generar por un buen mantenimiento de la planta es hasta del 10%
25,39
3.1.5
Utilización de Mezclas Tibias
Reducción hasta del 30%
65,65
3.2.1
Operación Logística
La reducción se puede dar entre 10%‐ 15%
8,77
X
PRODUCCIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA
UTILIZACIÓN DE VEHÍCULOS Y
Justificación En la planta se utiliza Gas Natural por lo cual la medida no aplica.
La implementación de la medida no aplica, dado que en la empresa se X realiza el mantenimiento de la planta de manera quincenal. No es viable en este momento la utilización de mezclas tibias dado que las normas INVIAS 2007 y las 2014 no contemplan el uso de X este tipo de mezclas por lo cual no se encuentran avaladas para su uso en proyectos IDU e INVIAS que son los principales clientes de Pavcol S.A.S.
Aplicaría para un solo vehículo
TRABAJO DE GRADO
Actividad o Proceso MAQUINARIA PESADA
No.
Medida de Reducción
SI NO
Justificación
Se puede generar reducción de 10%‐ 25%
3,90
X
3.2.3
Vehículos Eficientes
Se puede reducir entre 9%‐25%
73,05
X
3.2.4
Mantenimiento Preventivo de Vehículos y Maquinaria
4%‐7%
17,53
X
Se hace mantenimiento cada 250 Km.
3.3.1
Utilización de Biodiesel
La opacidad de los humos puede disminuir hasta 20% para la mezcla B20 (20% ACPM – 80% biodiesel), dependiendo directamente de la afinación del motor y del buen estado de sus componentes.
0,55
X
La empresa no cuenta con Planta Eléctrica
3.3.2
Utilización Continua de la Planta
La reducción que se da es del 10% aprox.
0
X
16,39
X
0,81
X
No se utiliza aire acondicionado en las oficinas de la Planta
3.4.2
El % de ahorro cambiando la iluminación fluorescente por la de Iluminación tipo LED genera un ahorro de hasta un 75% y puede reemplazar 2 tubos fluorescentes de 32W o uno de 96W. Realizando mantenimientos preventivos se puede tener un ahorro Uso de Aire Acondicionado del 50% aprox, en consuno de energía por el uso de aires acondicionados.
3.4.3
Uso de Equipo de Oficina
Ahorro en el Costo de Energía, ya que se puede reducir costos de energía en un 40% aprox.
6,17
X
Para 20 computadores
3.5
Eliminar el almacenamiento de Carbón
Reducción del 100% de emisiones fugitivas producidas por el almacenamiento de carbón
180,03
X
No se hace almacenamiento de carbón
100
Implementación
Conducción Eficiente
3.4.1
ALMACENAMIENTO DE CARBON
Costo inicial estimado en SMMLV
3.2.2
PLANTA ELÉCTRICA
ENERGÍA ELÉCTRICA
% de Reducción estimado de emisión de GEI respecto a la actual, por actividad o proceso
TRABAJO DE GRADO
Actividad o Proceso
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
No.
3.6
Medida de Reducción
% de Reducción estimado de emisión de GEI respecto a la actual, por actividad o proceso
Utilización de Biogas como Reducción del 100% de las emisiones combustible producidas por el biogás
Costo inicial estimado en SMMLV
48,70
Implementación SI NO
X
Justificación No se cuenta con sistema de tratamiento de aguas residuales por lo cual no es viable la utilización de biogas
Con estas medidas, se estima una reducción de GEI de 340,4 Ton de CO2 equivalente, de acuerdo con el siguiente análisis: Actividad o Proceso
No.
Medida de Reducción
PRODUCCIÓN 3.1.2 DE MEZCLA ASFÁLTICA 3.1.3
Producción constante
3.2.1 UTILIZACIÓN DE VEHÍCULOS 3.2.2 Y MAQUINARIA PESADA 3.2.3 ENERGÍA ELÉCTRICA
3.4.1 3.4.3
Reducción % de emisión actual % de Reducción estimado estimada en Ton Emisión Proyectada en en Ton de CO2 de emisión de GEI de CO2 Ton de CO2 equivalente equivalente respecto a la actual equivalente 12,50% 1293,9
Mejora de la Combustión
10%
Operación Logística
10%
Conducción Eficiente
10%
37,2
Vehículos Eficientes
1002,8
10,8
26,4
38,5
2,0
9%
Iluminación Uso de Equipo de Oficina
291,1
75% 40,50
20%
TOTAL
340,4
Tabla 8. Reducción estimada de CO2 para la empresa Pavcol S.A.S. después de la implementación de las medidas Fuente: Elaborado por los autores
101
Teniendo en cuenta esta información, y la emisión total de 1.371,59 Ton de CO2 y que la reducción podría ser de 340,4 Ton de CO2, se tendría una emisión total estimada de 1.031,2 Ton de CO2 lo que implica una reducción total del 24.8% para la misma producción. Es decir, que la emisión estimada sería de 0.021 Ton de CO2 por cada m3 de mezcla asfáltica en vez de 0.028 Ton de CO2 por cada m3 de mezcla asfáltica producida. En este caso, la comensación para las emisiones generadas en 2013 sería así:
Nombre común
Nombre científico
Capacidad de Captura de CO2 (Ton) 0,022
Unidades a sembrar
Caucho
Ficus andicola Standl
62345
Alcaparros
Senna viarum
0,277
4952
Sauces
Salix humboldtiana
12,053
114
Arrayanes
Myrcianthes leucoxyla
6,299
218
Nogales
Juglans neotropica
44,177
31
Cedros
Cedrela odorata
6,696
205
Urapanes
Fraxinus chinensis
21,003
65
Tabla 9. Compensación estimada según la capacidad de captura de CO2 por especie Fuente: Elaborado por los autores
Se debe tener en cuenta que la compensación planteada en la Tabla 9 es excluyente; es decir que se pueden sembrar 4952 Alcaparros ó 114 Sauces , por ejemplo. El valor de la compensación estimado para el 2013 es de $41’150.000 que equivale a 67.9 SMMLV.
6.6.4
Costo de las medidas
Según las medidas propuestas para la reducción de GEI en la Planta de Mezcla Asfáltica de Sibaté de propiedad de la empresa Pavcol S.A.S., se presenta el costo estimado de las mismas:
TRABAJO DE GRADO
Actividad o Proceso
No.
Medida de Reducción
Costo estimado en SMMLV
PRODUCCIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA
3.1.2
Producción constante
92,21
3.1.3
Mejora de la Combustión
32,95
3.2.1
Operación Logística
8,77
3.2.2
Conducción Eficiente
3,90
3.2.3
Vehículos Eficientes
73,05
3.4.1
Iluminación
16,39
3.4.3
Uso de Equipo de Oficina
6,17
TOTAL
233,44
UTILIZACIÓN DE VEHÍCULOS Y MAQUINARIA PESADA ENERGÍA ELÉCTRICA
Tabla 10. Costo estimado de las medidas de reducción de CO2 para la empresa Pavcol S.A.S. según la Guía Fuente: Elaborado por los autores
Esto es lo estimado según la Guía. Estas medidas a precios 2014 corresponden a $ 143.799.040,00.
Elaborando un presupuesto ajustado a la realidad de Pavcol S.A.S., podemos determinar que: Actividad o Proceso
PRODUCCIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA
UTILIZACIÓN DE VEHÍCULOS Y MAQUINARIA PESADA
ENERGÍA ELÉCTRICA
Costo estimado en SMMLV
Valor estimado a precios 2014
No.
Medida de Reducción
3.1.2
Producción constante
3.1.3
Mejora de la Combustión
3.2.1
Operación Logística
5,03
$ 3.100.000,00
3.2.2
Conducción Eficiente
3,90
$ 2.400.000,00
3.2.3
Vehículos Eficientes
3.4.1
Iluminación
3.4.3
92,21 34,58
36,53
16,39 Uso de Equipo de Oficina 6,17
TOTAL
194,80
$ 56.800.000,00 $ 21.300.000,00
$ 22.500.000,00 $ 10.098.750,00 $ 3.800.000,00
$ 119.998.750,00
Tabla 11. Costo estimado de las medidas de reducción de CO2 para la empresa Pavcol S.A.S. Fuente: Elaborado por los autores
103
TRABAJO DE GRADO
La diferencia radica en que la planta se cuenta con 5 vehículos y no con 10 como está establecida la Guía.
En el Anexo 7 del presente documento se encuentra el soporte del costo calculado de estas medidas y el ahorro anual que se generaría con la implementación de las mismas. De igual forma se evidencia el costo del año 2 y 3 después de la inversión inicial.
Se estima un ahorro anual de $ 72.732.926,50 a precios de 2014 (118,07 SMMLV) lo que equivale a un ahorro mensual de $ 6.061.077,21 (9,84 SMMLV).
Con base en esta información, se realiza un análisis económico y se determina el VPN y la TIR de la inversión obteniendo los siguientes resultados:
VP Beneficios VP Inversión VPN B/C TIR TIR EA
$ 185.165.408,63 $ 180.576.371,06 $ 4.589.037,56 1,02541 2,38708% 32,72165%
Tabla 12. Resultados del Análisis Financiero de Implementación de las Medidas de Reducción de Huella de Carbono en Pavcol S.A.S. Fuente: Elaborado por los autores
Se debe observar que la TIR EA sea superior a la esperada por el inversionista que en este caso es del 25% (estimada), que la relación Costo – Beneficio (B/C) sea superior a 1 y que el VPN sea positivo. Dado que en este caso se cumplen los tres requisitos, se puede concluir que el modelo es viable y por tanto amerita realizar la inversión. Esta inversión se recupera en el mes 36 y a partir de ese momento se generan ahorros para la planta de producción de mezcla asfáltica.
104
TRABAJO DE GRADO
En el Anexo 8 Análisis Financiero de la Inversión de las Medidas para Reducir la Huella de Carbono - Pavcol S.A.S, se encuentra el soporte de los cálculos mediante los cuales se llegó a esta conclusión.
105
TRABAJO DE GRADO
7. CONCLUSIONES
Las empresas de producción de mezcla asfáltica generan grandes cantidades de GEI a la atmósfera al año. De aquellas empresas en las cuales se aplicó la encuesta, ninguna de ellas realiza la medición de Huella de Carbono por lo cual se concluye que no existe conciencia aún en Cundinamarca relacionada con esta actividad.
La herramienta de cálculo para medir la Huella de Carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica en Cundinamarca, permite realizar mediciones mensuales de las emisiones de GEI en términos de CO2 equivalente, lo cual permite tener mayor control de las emisiones para generar acciones e implementar medidas de manera oportuna.
La Guía en la cual se definen las medidas para la reducción y compensación de huella de carbono en empresas de Producción de Mezcla Asfáltica en Cundinamarca, a través de su Anexo 1 Tabla de Medidas para Reducción de Huella de Carbono, permite identificar fácilmente las medias que se pueden implementar para la reducción de las emisiones de GEI. Adicionalmente
establece
porcentajes
estimados
de
reducción
de
emisiones por cada proceso o actividad al igual que costos estimados en términos de Salarios Mínimos Mensuales Legales Vigentes (SMMLV) lo que permite tener información para la toma de decisiones respecto a la conveniencia de la implementación de cada medida que se propone implementar.
La implementación de la herramienta de cálculo creada en la Planta de Producción de Mezcla Asfáltica ubicada en Sibaté de propiedad de la empresa Pavcol S.A.S. para el año 2013, arrojó que las emisiones de CO2 equivalente para la Planta de Mezcla Asfáltica corresponden a 1.371,59 106
TRABAJO DE GRADO
Ton de CO2, las cuales son emitidas en el 94% por el mismo proceso de producción de mezcla asfáltica, el 3% por el consumo de combustibles para maquinaria y vehículos y 3% restante por el consumo de energía eléctrica. Teniendo en cuenta la producción de la planta de mezcla durante el 2013 la cual corresponde a 48.924,78 m3, se generaron 0.028 Ton de CO2 equivalente por cada m3 de mezcla producida.
A través de la Guía se pudieron establecer las medidas que se pueden implementar para reducir la emisión el próximo año dentro de las cuales se encuentra la implementación de medidas para mejorar la combustión en la planta, reducir el consumo de combustible por la conducción de vehículos, cambios en la tecnología de la maquinaria, entre otras. Con la implementación de estas medidas se lograría una reducción estimada del 25% en la emisión, con unos costos iniciales de $ 143.799.040,00, que equivale a 233,44 SMMLV para una recuperación de la inversión en 9 meses.
El modelo financiero a través del cual se evaluó la viabilidad de la inversión nos arroja que
la Tasa Interna de Retorno (TIR) efectiva anual es de
32,72% la cual es superior a la estimada del 25%. Así mismo el Valor Presente Neto es positivo y la relación Costo – Beneficio es de 1,02 lo que indica que la inversión es viable y es rentable para la empresa la implementación de las medidas establecidas.
107
TRABAJO DE GRADO
8. RECOMENDACIONES
Se recomienda la implementación de las medidas propuestas para la reducción de Huella de Carbono en la Planta de Producción de Mezcla Asfáltica de Sibaté y medir nuevamente las emisiones en el 2014 para realizar una comparación y validar la reducción estimada.
Es recomendable realizar la evaluación de costos una vez implementadas las medidas, respecto al ahorro y a la reducción de la emisión para validar el modelo financiero.
Es conveniente incluir dentro de la Calculadora los datos de producción para que se pueda determinar la huella de carbono por unidad de producción, que en este caso sería por m3 de mezcla asfáltica producida.
Se recomienda a la empresa Pavcol S.A.S. evaluar la posibilidad de realizar la compensación de las emisiones generadas en el año 2013 para lograr Carbono Neutral para dicho año para lo cual se debe contar con el aval del jardín botánico de Bogotá, en caso que sea en Cundinamarca el ente referido son las CAR de cada municipio.
Se recomienda dar a conocer la herramienta a las empresas que suministraron la información inicial para poder construirla, con el fin de que se pueda implementar de manera gratuita y sea un paso importante para la toma de conciencia en las empresas productoras de mezcla asfáltica en Cundinamarca para iniciar la implementación de medidas que favorecen al medio ambiente y reducen costos en la producción.
108
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9. BIBLIOGRAFIA
UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA DEL MINISTERIO DE MINAS. Metodología Simplificada para el Cálculo de la Línea Base para Proyectos de Pequeña Escala. Bogotá 2005.
AGENCIA
INTERNACIONAL
DE
ENERGÍA.
CO2
Emissions
from
Fuel
Combustion 2012. Paris 2012.
IPCC (INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE). Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. USA 2006
UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA DEL MINISTERIO DE MINAS. Metodología Simplificada para el Cálculo de la Línea Base para Proyectos de Pequeña Escala. Bogotá 2005.
MINAMBIENTE. Acciones Nacionalmente Apropiadas de Mitigación (NAMAs) Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Colombia. 2013.
MORTIMER, Cormack. Evaluation of the comparative energy, global warming and socio-economic costs and benefits of biodiesel. 2003.
HGCA. Developing carbon and GHG assurance for bioethanol production in the UK. 2005
BELTRÁN, R. Principios de conversión térmica de energía. Uniandes. Colombia. 1997.
109
TRABAJO DE GRADO
LOPERA Conrado Hernando. DISEÑO Y PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS TIBIAS A PARTIR DE LA MEZCLA DE ASFALTO Y ACEITE CRUDO DE PALMA, Universidad Nacional, Medellín 2011. WALKER, W., A. BACCINI, M. NEPSTAD, N. HORNING, D. KNIGHT, E. BRAUN, y A. Bausch. Guía de Campo para la Estimación de Biomasa y Carbono Forestal. Woods Hole Research Center, Falmouth, Massachusetts, USA 2011.
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TRABAJO DE GRADO
10. INFOGRAFIA
NACIONES UNIDAS. Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Kyoto 1998. [En línea]. Disponible en Internet. http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpspan.pdf
NACIONES UNIDAS. Protocolo de Montreal Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono. Londres 1990, Copenhague 1992, Viena 1995, Montreal 1997, Beijing 1999. [En línea]. Disponible en Internet. http://ozone.unep.org/new_site/sp/Treaties/treaties_decisions-hb.php?sec_id=5
WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT. Protocolo de Gases Efecto Invernadero, Estándar Corporativo de Contabilidad y Reporte Segunda Edición. [En línea]. Disponible en Internet. http://www.ghgprotocol.org/files/ghgp/public/protocolo_de_gei.pdf
CENTER OF LATIN-AMERICAN LOGISTICS INNOVATION. Medición de Huella de Carbono en la Industria Colombiana de Alimentos [En línea]. Disponible en Internet http://www.webpicking.com/down/forosustentabilidad2011/7_Isabel%20Agudelo.pd f
CENTER OF LATIN-AMERICAN LOGISTICS INNOVATION. Medición de Huella de Carbono en la Cadena de Abastecimiento [En línea]. Disponible en Internet http://www.webpicking.com/down/Isabel-Agudelo.pdf
VILLASEÑOR, Mauricio. Huella de Carbono para Materiales, el Nuevo Atributo de Valor para el Rubro de la Construcción. Artículo publicado en el Boletín No. 5 de Catálogo Verde. Cl. Chile. 2011. Disponible en Internet
111
TRABAJO DE GRADO
http://www.catalogoverde.cl/documentos/5336_huella_de_carbono_para_materiale s.pdf
OBSERVATORIO DE LA SOSTENIBILIDAD. Manual de cálculo y reducción de Huella de Carbono en el sector del comercio. [En línea]. Disponible en Internet http://www.sostenibilidades.org/sites/default/files/_Recursos/Publicaciones/manual_comercios_final.pdf
SARLINGO, Marcelo. Venenos en la Sangre. Breve Descripción de la Contribución de la Especie Humana a la Contaminación del Planeta. [En línea]. Disponible en Internet http://www.soc.unicen.edu.ar/newsletter/.../historia_de_la_contaminacion.doc INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO (IDU). Guía para la recolección de datos de empresas de producción de mezcla asfáltica en Cundinamarca. [En línea]. Disponible en Internet http://www.idu.gov.co/web/guest/entidad_amb_info
Revista Campo Sureño. Reduce tu Huella. Fundación Reduce tu Huella. [En línea]. Disponible en Internet http://www.reducetuhuella.org.
MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Inventario Nacional de emisiones de gases de efecto Invernadero. Programa Nacional de las naciones unidas para el cambio climatico. Colombia. 2004. Disponible en Internet http://www.pnud.org.co.
Página Oficial del IDU. Bogotá. Disponible en Internet http://www.idu.gov.co.
Cartilla ECDBC. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Tomado página web: Disponible en Internet http://www.cambioclimatico.gov.co/jsp/2573. 112
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11. ANEXOS
ANEXO 1: ENCUESTA PARA RECOLECCIÓN DE DATOS ANEXO 2: TABULACIÓN DE DATOS DE LA ENCUESTA ANEXO 3: FACTORES DE CONVERSIÓN A CO2 EQUIVALENTE ANEXO 4: HERRAMIENTA DE CÁLCULO PARA MEDIR HUELLA DE CARBONO ANEXO 5: INSTRUCTIVO PARA EL USO DE LA HERRAMIENTA DE CÁLCULO PARA MEDIR HUELLA DE CARBONO ANEXO 6: GUÍA PARA LA REDUCCIÓN DE HUELLA DE CARBONO ANEXO 7: PRESUPUESTO DE LAS MEDIDAS PARA LA REDUCCIÓN DE HUELLA DE CARBONO PAVCOL S.A.S. ANEXO 8: ANÁLISIS FINANCIERO DE LA INVERSIÓN DE LAS MEDIDAS PARA REDUCIR LA HUELLA DE CARBONO - PAVCOL S.A.S
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