Emisiones de carbono para la ciudad de Buenos Aires

RESUMEN Se presenta una evaluación de las emisiones de carbono para la Ciudad de Buenos Aires a partir de variables socioeconómicas que determinan su consumo de energía entre los años 1985 y 2005. Se realiza un análisis sectorial y por tipo de combustible y se las compara con otras ciudades, a partir de un análisis de flujo de materiales. Se observa que Buenos Aires la centralización de las administraciones gubernamentales, comerciales y financieras, provocan un aumento creciente del consumo energético per cápita muy superior a la media del país, movilizado por el aumento del transporte y el comercio.

Consecuentemente sus emisiones de carbono, pasaron de 4 Mg/cap en 1985 a 8 Mg/cap en el 2005. En comparación Argentina se mantiene en 3,6 Mg/cap y Estados Unidos en los 20 Mg/cap. En cambio la ciudad de Nueva York pasa de 6,8 a 7,1 Mg/cap Toronto de 8,5 a 9,5 Mg/cap y San Diego 10,5 a 11,7 Mg/cap en 10 años. El aumento del consumo per cápita en las ciudades está produciendo un aumento en las emisiones atmosféricas dificultando su nivelación global.

Palabras claves: Inventario de gases de efecto invernadero, análisis de flujo de materiales, Buenos Aires, balance energético 1985-2005.

Introducción

Las zonas urbanas metropolitanas, viven actualmente una dinámica poblacional (económica, política y social) muy compleja de crecimiento acelerado, que afectan el uso de suelo, incrementan la necesidad de transporte y de abastecimiento, generando una presión ambiental sobre el entorno rural que tiene una repercusión global. En el marco de las Naciones Unidas, el Panel Internacional sobre Cambio Climático (IPCC) ha normalizado una metodología de cálculo para la determinación del inventario de emisiones usando datos sociodemográficos, PBI, volúmenes de consumo y factores de emisión a fin de evaluar el aporte de una región o país, sobre las emisiones mundiales de Gases de Efecto Invernadero (GEI). A fin de evaluar el comportamiento urbano se han desarrollado diversas metodologías similares de contabilidad ambiental como por ejemplo el ciclo de vida urbano, el metabolismo urbano, el análisis de flujo de materiales, la impronta ecológica entre otras. Algunas lecturas interesantes son Douglas (1983), Giradet (1990), Rees y Wackernage (1996), Lawson y Douglas (1998), Newman (1999), Huang y Hsu (2003); Fischer and Amann (2001), Field C., Raupach M. (2003). El flujo de análisis de materiales o MFA (del inglés Material Flow Analysis) (OECD, 2000, Bringezu, 1997) es una herramienta de evaluación ambiental de rendimiento de proceso que estudia la extracción, cosecha, transformación química, manufactura, reciclado y disposición de materiales. Se basa en el cómputo de volúmenes de sustancias (CO2, NOx, etc) o materiales en bruto (madera, hierro, etc) usadas en una industria o economía regional, generalmente sobre una base anual (modelos tipo top-down). El flujo de materiales se mide en unidades de volumen (peso del flujo por unidad de tiempo) a fin de determinar la presión sobre el ambiente, minimizar su consumo y medir el impacto que produce. En este trabajo se presentan los resultados del análisis de flujo de materiales para la Ciudad de Buenos Aires asociados al rendimiento sectorial del consumo de energía y su impacto sobre las emisiones de GEI. En Puliafito, (2005) y Romero et al. (2005) se presenta una primera aproximación a la identificación de indicadores comunes para las ciudades de México, Santiago de Chile, Buenos Aires y Mendoza, con el objeto de realizar una evaluación del metabolismo urbano en estas ciudades. El trabajo que aquí se presenta muestra una mirada al funcionamiento de las ciudades desde las emisiones de carbono a fin de evaluar cuáles son las estrategias locales que permitan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, es decir mejorar el rendimientoespecífico de una ciudad.

MATERIALES Y MÉTODOS

Determinación del inventario de emisiones de gases de efecto invernadero
La metodología usada para la estimación de la emisión de contaminantes y gases de efecto invernadero es la propuesta por las agencias ambientales internacionales tales como EEA la Agencia Ambiental Europea (CORINAIR), EPA con su Manual AP-42, (US EPA, 1998), o el Panel Internacional para el Cambio Climático (IPCC, 1996).

Estos métodos permiten el cálculo de la emisión de contaminantes a partir del uso de factores de emisión que representan un valor que relaciona la cantidad de contaminante emitido a la atmósfera con una actividad asociada a esa emisión. Estos factores se expresan generalmente como el peso del contaminante emitido dividido por la unidad de peso, volumen, distancia, o duración de la actividad que emite el agente contaminador (e. g., kilogramos de NOx por toneladas de combustible quemado). En la mayoría de los casos, estos factores son simplemente promedios de todos los datos que se encuentran disponibles y que tienen una calidad aceptable, y se asumen como representativos de los promedios a largo plazo para todas las instalaciones similares. La forma general para la estimación de la emisión a través de factores de emisión es:

E=AxFx(1-C/100)

Donde E es la emisión total de contaminantes: g de contaminantes por unidad de tiempo, A es la tasa de actividad, por ejemplo, kg anuales de combustible consumido, F es el factor de emisión, (por ejemplo g de contaminantes emitidos por kg de combustible anual utilizado), C es la eficiencia promedio de reducción de contaminantes en dispositivos de control, en %. La tasa de actividad A puede expresarse también como la producción anual de la industria, por ejemplo, toneladas de cemento anuales; entonces el factor de emisión F se expresará como g de contaminantes emitidos por tonelada de producto producido.

Área bajo estudio

La Ciudad de Buenos Aires (34º S, 58º W) ciudad Capital de la Argentina, aloja aproximadamente tres millones de personas en 203 km2 de superficie. Junto a las 19 municipalidades vecinas, conforman la megaciudad llamada Gran Buenos Aires (GBA). La Ciudad de Buenos Aires es una de las ciudades con mayor número de habitantes del país. Este inventario de emisiones se realiza sobre la base de la energía consumida en el ámbito urbano de la Ciudad de Buenos Aires sin incluir el Gran Buenos Aires.

Fuente de datos

Para los balances de energía y emisiones se consultaron las siguientes fuentes y anuarios estadísticos: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INDEC) (www.indec.gov.ar); Secretaría de Energía de la Nación (www.energia.mecon.gov.ar), Ente Nacional de Regulación del Gas (ENARGAS) www.enargas.com.ar, Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires (GCBA) (www.buenosaires.gov.ar), Comisión Nacional de Regulación del Transporte (CNRT). Los factores de emisión han sido adaptaos de la EPA Manual AP-42 (US EPA, 1998) o IPCC (1996) www.ipcc.org. Ministerio de Ambiente y Obras Públicas. Gobierno de Mendoza: www.ambiente.mendoza.gov.ar/, DEIE: Dirección de Estadísticas e Investigaciones Económicas. Gobierno de Mendoza. www.economia.mendoza.gov.ar/sitios/deie/informes/informes.html. Los datos internacionales se obtuvieron de International Energy Outlook 2005, del Energy Information Administration (EIA), www.eia.doe.gov, ciudad de Neuva York (EUA) www.nyc.gov; Ciudad de Sydney (Australia): www.cityofsydney.nsw.gov.au, Australian Bureau of Statistics: www.abs.gov.au, Ciudad de Torono: www.toronto.ca, ciudad de San Diego (EUA) www.sandg.gov. Chile www.cne.cl, Mexico: www.ine.gob.mx, Puliafito, (2005) y Romero et al. (2005).

BALANCE DE ENERGÍA Y COMBUSTIBLES CONSUMIDOS

El consumo energético de la Ciudad de Buenos Aires se caracteriza por tres sectores bien definidos, el sector de la generación de electricidad, principalmente a través del consumo de gas natural, el sector del transporte mayoritariamente a través del consumo de combustibles líquidos y el sector residencial-comercial con consumos de electricidad y gas natural. A continuación presentaremos el detalle de la evolución del consumo energético de cada sector entre los años 1985 y 2005.

Generación y consumo de energía eléctrica

Si bien la oferta de energía eléctrica de la ciudad de Buenos Aires depende del sistema interconectado nacional, desde el punto de vista de las emisiones de gases de efecto invernadero nos interesa la generación dentro del ámbito territorial urbano de la ciudad.

La principal fuente de generación de energía eléctrica la constituyen dos centrales térmicas de 745 MW y 515 MW de ciclo combinado de vapor y gas respectivamente, que abastecen las necesidades de la ciudad. La Tabla 1 presenta la generación de electricidad y el combustible utilizado en la generación. El consumo de energía eléctrica se duplicó (2.15 veces) entre el año 1985 y el año 2005, duplicándose aproximadamente también el consumo de gas natural. El consumo sectorial de energía eléctrica según se presenta en la Tabla 2. Se observa que en veinte años se duplicó el consumo residencial, y se cuadriplicó (4.25 veces) el consumo comercial, reduciéndose el consumo industrial, demostrando la transformación de la ciudad como centro residencial y de consumo movilizada por el comercio, los servicios financieros, bancarios, gubernamentales, ofertas culturales, etc. Debe notarse que en los años 2004 y 2005 hubo un incremento de uso de fuel oil respecto de años anteriores por la escasez de oferta de gas natural, pasando de un mínimo de 30 mil toneladas en 2002 a 740 mil toneladas en el 2005, para la generación de electricidad lo que produjo un mayor consumo de energía de transformación, es decir una pérdida de eficiencia en el sistema energético eléctrico.

El consumo de gas natural se realiza aproximadamente 50% para la generación de electricidad, y el otro 50% para los otros sectores, según se detalla en la Tabla 3 con un incremento del 80% en el consumo del año 2005, respecto del año 1985. La principal demanda de combustibles líquidos corresponde para el uso en el sector transporte (Tabla 4). El transporte público está conformado por cinco líneas de subterráneos y siete líneas de trenes y 136 líneas de servicio de transporte público de ómnibus.

Además posee 1,5 millones de vehículos registrados y una extensión de 31 km de autopistas. El principal combustible del transporte público de ómnibus es gas-oil y de los vehículos privados son las naftas, aunque en los últimos 20 años ha habido un incremento en el uso de gas natural comprimido en taxis y vehículos privados.

Para evaluar el rendimiento del consumo de combustibles diversos es conveniente convertirlos a unidades de energía a partir del poder calorífico de cada combustible. Así la Tabla 5 resume la demanda total energética (en TJ) según el tipo de combustible y en la Tabla 6 se muestra el consumo sectorial (en TJ). Se aprecia la fuerte dependencia de 58% al gas natural y el resto de los combustibles líquidos. Debe notarse que el sector energético implica los gastos de energía realizados en la transformación a electricidad. En promedio el 34% de la energía se consume en el sector transporte, el 28,5% en la transformación energética, 23,4% se consume en el sector residencial, 9% se usa en el sector comercial, y 5,1% en el sector industrial.

Balance de emisiones

Una vez determinados los consumos principales, se calculan las emisiones de los diversos gases de efecto invernadero a partir de factores de emisión que vinculan la cantidad de gases emitidos por energía consumida. La Tabla 7 muestra los factores de emisión utilizados (IPCC, 1996), para los principales gases que afectan la calidad del aire y que además son gases de efecto invernadero.

A partir de estos factores de emisión y el consumo general de energía (Tabla 6) se puede construir un primer inventario de emisiones anuales como se detalla en la Tabla 8. La Figura 1 muestra la variación anual de las emisiones de dióxido de carbono según su participación sectorial y por tipo de combustible. Estas emisiones son directamente proporcionales al consumo de energía, y son las principales emisiones de efecto invernadero. Se observa especialmente las emisiones provenientes del gas natural conforman un 60% (utilizados en la generación de energía eléctrica y uso residencial e industrial), el 40% restante proviene de los combustibles líquidos, usados en el transporte y la generación eléctrica. Las tendencias, muestran que mientras las emisiones residenciales se han estabilizado, proporcionales a una estabilización de la población urbana, existe un marcado aumento a partir del año 2003 movilizado por un aumento en las emisiones del transporte y de la generación de energía eléctrica, para uso comercial y servicios.

DISCUSIÓN Y ANÁLISIS

El objeto principal de este trabajo es presentar un inventario de emisiones y evaluar este resultado con otras ciudades a fin de determinar el desempeño del habitante urbano de Buenos Aires. Una forma de realizar esta comparación es normalizar las emisiones con respecto al producto bruto geográfico y respecto a la cantidad de habitantes. La energía per cápita nos da un indicador del consumo por habitante, y la energía por unidad de PBG nos indica la eficiencia o intensidad en el costo del consumo de esa energía. Igualmente podemos decir de las emisiones per cápita y la intensidad de las emisiones.

La Figura 2 muestra la variación de la población urbana (millones de habitantes) entre los años 1985 y 2005 y el producto bruto geográfico (millones de U$S o $ constantes de 1993) para la ciudad de Buenos Aires. Se observan claramente las crisis económicas de los años 1989-1990 y 2000-2001. La población se ha mantenido casi estable alrededor de los 3 millones de habitantes con una leve reducción del 0.68 % de promedio intrecensal. Se observa además la variación del producto bruto per cápita, variando de 14 mil U$S/cap en el año 1985 a 24 mil U$S/cap 2005. El consumo de energía per cápita pasó de 60 a 130 (GJ/capita), y las emisiones de CO2 per cápita de 3,7 a 8 Mg/hab. Minetras que el PBG per cápita casi se duplica, el consumo de energía anual por habitante se triplicó y las emisiones se duplicaron en el mismo período. Desde el punto de vista de las intensidades energética y de emisiones se aprecia una leve tendencia de reducción de los años 1985 al 2002, pero con un incremento en los últimos años. La Figura 6 muestra una comparación de las intensidades energéticas y consumos energéticos per cápita de la Ciudad de Buenos Aires comparada con la media de Argentina y el Gran Mendoza, entre los años 1985 y 2005. Se observa que el Gran Mendoza tiene un mayor intensidad energética que Buenos Aires y Argentina, principalmente por el consumo energético de transformación energética (centrales térmicas y refinerías de petróleo) e industrias localizadas en el entorno periurbano (Buenos Aires sólo posee dos centrales térmicas en su entrono urbano). Por otra parte la ciudad de Buenos Aires concentra un producto bruto geográfico más elevado, principalmente debido a la actividad financiera y gubernamental. En cambio desde el punto de vista del consumo per cápita se observa que el habitante de la ciudad de Buenos Aires tiene mayor consumo energético alcanzando los 120 GJ/hab en 2005, frente a 45 GJ/habitantes en Mendoza y 78 GJ/hab a nivel nacional para el mismo año. Esto se refleja también en el producto bruto per cápita, Buenos Aires alcanza los 22 mil U$S (o $ de 1993) por habitante en 2005 frente a 8 mil a nivel nacional y 6 mil quinientos para el Gran Mendoza.

Desde un punto de vista global se observa que no sólo las ciudades han crecido rápidamente, sino que su consumo per cápita de energía y materiales se incrementa año a año. Esto produce una importante presión ambiental que se suele expresar en forma de una huella o impronta ecológica. Es por ello que es importante evaluar el desempeño del consumo de las ciudades a través de comparaciones con el consumo medio de la población de un país o región y entre diversas ciudades. La Tabla 9 muestra un grupo de indicadores comparativos para ciudades para algunos años seleccionados. La Tabla 10 muestra los mismos indicadores para los países respectivos. Estas tablas nos muestran que Argentina se mantiene en 3,6 Mg/cap, mientras que Estados Unidos oscila en los 20 Mg/cap, Canadá 19,5 Mg/cap y Australia en 16 Mg/cap. En cambio la ciudad Nueva York pasó de 6,8 a 7,1 Mg/cap en diez años, Toronto de 8,5 a 9,5 Mg/cap y San Diego 10,5 a 11,7 Mg/cap en 15 años. Esto nos indica que Buenos Aires (pasó de 6 a 8 Mg/cap en 15 años) se ubica en forma similar a otras grandes ciudades, siendo sus emisiones por habitante más del doble que la media de Argentina. La media de EUA y Canadá está muy por encima de la media de Nueva York y Toronto respectivamente, debido a que la mayor parte de las emisiones de transformación energética e industriales se ubican en otros Estados, como así también las emisiones propias de la agricultura. Sydney en cambio muestra el mismo patrón que Buenos Aires con una tasa de emisiones per cápita muy superior a la media de Australia. Finalmente si comparamos el producto bruto per cápita y el consumo energético per cápita se observa que la ciudad de Buenos Aires tiene consumos más elevados que las medias de países Latinoamericanos e inferior a países desarrollados. Nótese que el consumo energético por habitante de Nueva York es cuatro veces el consumo de Buenos Aires y diez veces el de Mendoza. Santiago de Chile y Ciudad de México tienen emisiones y consumos energéticos per cápita similares a Buenos Aires. Por otra parte Chile, Argentina, México, Brasil y Venezuela aportan más del 60% de las emisiones de GEI de Latinoamérica con similares características per cápita.

CONCLUSIONES

El presente estudio mostró el cálculo de un inventario de emisiones de gases de efecto invernadero a partir del consumo de energía primaria para la Ciudad de Buenos Aires entre los años 1985 y 2005, sin incluir el Gran Buenos Aires. Se realizó una evaluación por tipo de combustible consumido, como así también un análisis sectorial detallado. Se observa una fuerte dependencia al gas natural de casi 60% usados para uso residencial, y generación de electricidad. Tanto el consumo de electricidad como de gas natural se duplicó en el período, mientras que la población disminuyó levemente, produciendo un aumento del consumo de energía per cápita y emisiones per cápita. Se observa que Buenos Aires, como toda mega ciudad concentran una parte importante del producto bruto del país a través de la centralización de las administraciones gubernamentales, comerciales, financieras, provocando un consumo energético per cápita muy superior a la media del país. Finalmente se comparó la Ciudad de Buenos Aires, con otras ciudades, mostrando consumos per cápita superiores a los países Latinoamericanos y comparables a otras ciudades desarrolladas. Todas las ciudades analizadas muestran un incremento de sus emisiones per cápita, por lo que es necesario focalizar nuestra atención en el consumo de las ciudades a fin de reducir las emisiones globales de gases de efecto invernadero.

REFERENCIAS

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Por: Enrique Puliafito¹², Guillermo Rojic², Federico Perez Gunella²
Universidad Tecnológica Nacional /CONICET
2- Facultad Regional Buenos Aires
1- Facultad Regional Mendoza
Fuente: Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente