Diferencia entre revisiones de «Intensidad de emisión»

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La intensidad de emisión (también llamada intensidad de carbono, C.I. por sus siglas en inglés, cuando lo que se emite es dióxido de carbono) es el ritmo de emisión de un determinado contaminante durante una actividad concreta, o un proceso de producción industrial. Por ejemplo gramos (g) de dióxido de carbono liberado por megajoule de la energía producido, o la cantidad de gases de greenhouse (GEI) emitida por unidad monetaria del producto doméstico bruto (PIB). Las intensidades de emisión se utilizan para calcular estimaciones de aire pollutant o GEI basadas en la cantidad de combustible combusted, en el número de animales de animales husbandry, en los niveles de producción industrial, en las distancias viajadas o en datos similares de actividad. Las Intensidades de emisión también pueden emplearse para comparar el impacto medioambiental de diferentes actividades o combustibles. En algún caso los términos relacionados factor de emisión e intensidad de carbono se emplean indistintamente. Diferentes sectores industriales también pueden utilizar estos términos con sentidos distintos. Normalmente el término "carbono" (que en este contexto alude al compuesto CO2 más que al elemento químico C) excluye otros contaminantes, como las partículas. Una variable comúnmente utilizada es la intensidad de carbono por kilovatio-hora (CIPK por sus siglas en inglés), con la cual se compararan emisiones de distintas fuentes de energía eléctrica.

Metodologías

Pueden usarse diferentes metodologías para evaluar la intensidad de carbono de un proceso. Entre las más utilizadas se encuentran:

  • La valoración del ciclo de vida (LCA por sus siglas en inglés): esto incluye no sólo las emisiones de carbono durante un proceso concreto, sino también las originadas por la producción previa y posterior reciclaje (o desecho) de los materiales, los edificios y las maquinarias utilizados para dicho proceso. La LCA es por tanto un método bastante complejo que requiere un gran conjunto de variables.
  • El índice WTW, siglas en inglés "del pozo [de petróleo] a las ruedas [del vehículo que consume el combustible refinado de ese petróleo]", se emplea habitualmente en los sectores de energía y transporte. El WTW es una LCA simplificada considerando solo las emisiones del proceso en sí mismo más las emisiones debidas a la extracción y refinado del material (o combustible) utilizado en el proceso (llamadas también "emisiones aguas arriba"), pero excluyendo las emisiones debidas a la producción y reciclaje de edificios y maquinarias. Los modelos GREET en Estados unidos y JEC WTW en Europa emplean la metodología WTW.
  • Métodos híbridos WTW-LCA que intentan llenar las lagunas entre ambos sistemas. Por ejemplo, para un vehículo eléctrico, un método híbrido que considere también los GEI debidos a la fabricación y el reciclaje de la batería da unas emisiones de GEI del 10 al 13 % más altas que las del WTW[1]​
  • Métodos que no consideran todo el ciclo de vida, sino solo las emisiones durante un proceso concreto; i.e. solo la quema de un combustible en una central eléctrica, sin considerar las emisiones aguas arriba.[2]​

Los diferentes métodos de cálculo pueden llevar a distintos resultados. Estos resultados también pueden variar ampliamente para regiones geográficas diferentes y distintos marcos temporales (véase, por ejemplo, abajo, en Enlaces externos, cómo la intensidad de carbono de la electricidad varía para diferentes países europeos, y cómo cambió en unos cuantos años: de 2009 a 2013 cayó de media un 20 % en la Unión Europea. Así que, cuando se comparan diferentes valores de intensidad de carbono, es importante a considerar correctamente todas las condiciones de contorno (o hipótesis iniciales) para los cálculos.[3]​ Por ejemplo, los yacimientos chinos de petróleo emiten entre 1,5 y más de 40 g de CO2eq (dióxido de carbono equivalente) por megajulio (MJ) de energía extraído, con aproximadamente el 90 % de todos estos yacimientos emitiendo entre 1,5 y 13,5 g de CO2eq por MJ.[4]​ Para entender esta elevada dispersión de intensidades de carbono es necesaria una desagregación de actividades emisivas aparentemente homogéneas y una consideración apropiada de muchos factores.[5]​

Una fuente de emisión de contaminación de aire

Estimación de emisiones

Las intensidades se utilizan también para proyectar posibles escenarios futuros, como los empleados en las valoraciones del IPCC por sus siglas en inglés), junto con la evolución previsible de población, cantidad de energía consumida, fuentes de esta energía y actividad económicas. Las interrelaciones de estas variables se tratan con la llamada identidad de Kaya.

El grado de incertidumbre de las estimaciones resultantes depende significativamente en la categoría de la fuente y del contaminante. Algunos ejemplos:

  • Las emisiones de Dióxido de carbono (CO2) producidas por la quema de un combustible pueden ser estimada con un alto grado de certeza sin que influya cómo se usa concretamente este combustible, porque estas emisiones dependen casi exclusivamente del contenido de carbono (aquí sí se refiere al elemento químico C) del combustible, el cual generalmente se conoce con elevada precisión. Lo mismo ocurre  para el dióxido de azufre (SO2), porque el contenido en azufre (S) de cada combustible también se conoce con bastante exactitud. Tanto el carbono como el azufre son casi completamente oxidados durante la combustión, por lo que sus contenidos en el combustible estarán presentes en los flue gases como CO2 y SO2 respectivamente.
  • En cambio, los niveles de otros contaminantes atmosféricos y de gases de efecto invernadero (GEI) diferentes del CO2 dependen de qué tecnología de combustión se aplica. Estas emisiones son básicamente causadas por la combustión incompleta de una pequeña fracción del combustible (monóxido de carbono, metano, no-metano compuestos orgánicos volátiles diferentes del metano) o por complicados procesos químicos y físicos durante la combustión y en el humo de la chimenea o el tubo de escape. Ejemplos de dichas emisiones son las particulates, NOx, una mezcla de óxido nítrico, NO, y dióxido de nitrógeno, NO2).
  • las emisiones de Nitrous Óxido (N2O) de tierras agrícolas son altamente inciertas porque dependen mucho tanto de las condiciones exactas del suelo como del uso de @fertiliser y las condiciones meteorológicas.

Intensidad de carbono de diversas fuentes de energía

El Intergovernmental Tablero encima Cambio de Clima llevó a cabo en 2011 una revisión de la literatura sobre emisiones de CO2 por unidad de energía de diversas tecnologías de generación de electricidad en todo su ciclo de vida. Aunque los resultados variaban mucho, se pudieron establecer las siguientes cifras representativas (el percentile 50 %):[6]​

Emisiones de gases de efecto invernadero de las diferentes tecnologías de generación eléctrica en todo su ciclo vital
Tecnología Descripción  Gramos CO2eq/kWhe (percentil 50)

Hidroeléctrico embalse 4
Viento aerogenerador terrestre 12
Nuclear varios tipos de reactor de segunda generación 16
Biomasa varios 230
Solar térmico Parabólico trough 22
Geotérmico roca seca caliente 45
Solar PV Silicio policristalino 46
Gas natural varias turbinas de ciclo combinado sin captura de CO2 469
Carbón varios tipos de generador sin captura de CO2 1001
Factores de emisión de combustibles comunes
Recurso/de combustible

 Thermalg(CO2-eq)/MJth

 Intensidad de energía (min & max estimación)W·hth/W·he

 Eléctrico (min & max estimación) g(CO2-eq)/kW·he

Madera 7002115000000000000♠115[7]​
Turba 7002106000000000000♠1067002110000000000000♠110[8]​

Carbón B:91.50@–91.72Br:94.3388



 B:2.62@–2.85Br:3.463.01[9]​



 B:863@–941Br:1,175955



[10]​
Aceite 7001730000000000000♠73[11]​ 7000340000000000000♠3.40 7002893000000000000♠893
Gas natural cc:68.20oc:68.4051



 cc:2.35 (2.20 @– 2.57)oc:3.05 (2.81 @– 3.46)

 cc:577 (491@–655)oc:751 (627@–891)599



GeothermalPower

 		7000300000000000000♠3~ TL0@–1TH91@–122

UraniumNuclear Poder

 WL0.18 (0.16~0.40)WH0.20 (0.18~0.35)

 WL60 (10~130)WH65 (10~120)

Hydroelectricity 6998460000000000000♠0.046 (0.020 @– 0.137) 7001150000000000000♠15 (6.5 @– 44)
Conc. Solar Pwr 7001400000000000000♠40±15#
Photovoltaics 6999330000000000000♠0.33 (0.16 @– 0.67) 7002106000000000000♠106 (53@–217)
Poder de viento 6998660000000000000♠0.066 (0.041 @– 0.12) 7001210000000000000♠21 (13@–40)

Nota: 3,6 MJ = 1 kW·h = kilovatio-hora(s), por lo que 1 g/MJ = 3,6 g/kW·h.Leyenda: B = hulla (en caldera antigua supercrítica)–(nueva subcrítica), Br = lignito (nuevo subcrítica), cc = ciclo combinado, oc = ciclo abierto, TL = baja temperatura/circuito cerrado (doblete geotérmico), TH = alta temperatura/circuito abierto, WL = Reactores de agua ligera, WH = Reactores de agua pesada, estimación educada.

Intensidad de carbono por regiones

Refer to caption.
Intensidad de emisiones de gases de efecto invernadero en el año 2000, incluyendo los cambios de uso del suelo.
Refer to caption.
Intensidad de carbono por PIB (utilizando paridad de poder de compra) diferentes en diferentes regiones, 1982-2011.
Refer to caption.
Intensidad de carbono de PIB (utilizando MER) para regiones diferentes, 1982-2011.

Las siguientes tablas muestran la intensidad de carbono del PIB en tipos de cambio de mercado (MER por sus siglas en inglés) y paridades de poder adquisitivo (PPA). Las unidades son toneladas métricas de dióxido de carbono por mil dólares de EE.UU. de 2005. El dato está tomado de la Administración de Información de Energía de EE.UU..[12]​ Los datos anuales entre 1980 y 2009 se promedian con la siguiente división: 1980-89, 1990–99, y 2000–09.

Intensidad de carbono del PIB, medido en MER
1980-89 1990-99 2000-09
África 1,13149 1,20702 1,03995
Oceanía & de Asia 0,86256 0,83015 0,91721
América & Del sur central 0,55840 0,57278 0,56015
Eurasia ND 3,31786 2,36849
Europa 0,36840 0,37245 0,30975
Oriente Medio 0,98779 1,21475 1,22310
América del Norte 0,69381 0,58681 0,48160
Mundial 0,62170 0,66120 0,60725
Intensidad de carbono del PIB, medido en PPA
1980-89 1990-99 2000-09
África 0,48844 0,50215 0,43067
Asia y Oceanía 0,66187 0,59249 0,57356
América Central y del Sur 0,30095 0,30740 0,30185
Eurasia ND 1,43161 1,02797
Europa 0,40413 0,38897 0,32077
Oriente Medio 0,51641 0,65690 0,65723
América del Norte 0,66743 0,56634 0,46509
Mundial 0,54495 0,54868 0,48058

En 2009 la intensidad de CO2 del PIB de los países de la OCDE se redujo el 2,9 % y llegó a 0,33 toneladas (T) de CO2/k$05p  ("k$05p" = mil dólares estadounidenses de 2005 utilizando paridades de poder adquisitivo).[13]​ EE.UU. mostraba una intensidad mayor, 0,41 TCO2/k$05p mientras Europa mostró la mayor caída en intensidad de CO2 comparada con el año anterior (−3,7 %). La Intensidad de CO2 continuó siendo aproximadamente más alta en países no OCDE. A pesar de una leve mejora leve, China continuó con una alta intensidad de CO2 (0,81 TCO2/k$05p). La intensidad de CO2 en Asia aumentó el 2 % durante 2009 porque el consumo de energía continuó creciendo a  fuerte ritmo. También se observan altas ratios en la Comunidad de Estados Independientes y Oriente Medio.

Intensidad de carbono en Europa

Las emisiones totales de CO2 por consumo energético en Europa en 2007 fueron 5 % inferiores a las de 2007.[14]​ Sobre el periodo 1990–2007, las emisiones de CO2 por consumo energético han disminuido anualmente el 0,3 % de media, a pesar de que la actividad económica (PIB) aumentó el 2,3% anualmente. Después de caer un 1,6 % anualmente de 1990 a 1994, aumentaron luego de 1995 a 2002 un 0,4 % de media anual, y desde 2003 descienden una media de 0,6 % al año. Las emisiones de CO2 per cápita se redujeron de de 8,7 T en 1990 a 7,8 T en 2007, es decir una disminución del 10 %. Casi el 40 % de la reducción en intensidad de CO2 se debe a un mayor uso de vectores energéticos con menores factores de emisión. Las emisiones totales de CO2 por unidad de PIB, la “intensidad de CO2”, disminuyeron un 2,3 %/año, más rápidamente que la intensidad energética, que bajó de media un 1,4 % anual entre 1990 y 2007.[15]​

La Bolsa de Comercio de Bratislava (CEB por sus siglas en inglés) ha calculado en 0,343 TCO2/MWh la intensidad de carbono de los proyectos de Reducción voluntaria de emisiones en 2012.[16]​

Factores de emisión para informar sobre el inventario de las emisiones de gases de efecto invernadero

Uno de los usos más importantes de los factores de emisión es  informar de los inventarios nacionales de estas emisiones en cumplimiento de la Convención de Marco de las Naciones Unidas encima Cambio de Clima (UNFCCC). Las denominadas "Partes [países] del anexo I" de la UNFCCC tienen que informar, anualmente y según un formato específico, de sus emisiones totales nacionales de gases de efecto invernadero, definiendo las categorías de fuentes y los combustibles que deben incluirse.

La UNFCCC ha aceptado las Directrices IPCC para inventarios nacionales de emisiones gases de efecto invernadero revisadas en 1996, desarrolladas y publicadas por el Intergovernmental Tablero encima Cambio de Clima (IPCC) como los métodos de estimación de las emisiones que deben utilizar las partes en la convención para asegurar transparencia, completitud, consistencia, comparabilidad y exactitud de estos inventarios.[17]​[18]​ Estas directrices son la fuente primaria para los factores de emisión por defecto. El IPCC ha publicado también el Directrices IPCC 2006 para inventarios nacionales de emisiones gases de efecto invernadero. Estos y muchos más factores de emisión pueden ser encontrarse en la base de datos de factores de emisión del IPCC.[19]​ Factores de emisión organizacionales comercialmente aplicables pueden encontrarse en el motor de búsqueda EmissionFactors.com.[20]​

Particularmente para los factores de emisión de GEI distintos del CO2, hay a menudo un alto grado alto de incertidumbre cuando se utilizan para países individuales. En general, el uso de factores de emisión específicos para cada país proporcionaría estimaciones más exactas  que el uso de factores de emisión por defecto. Según el IPCC, si una actividad es una fuente importante de emisiones para un país («fuente clave»), una buena práctica consiste en desarrollar un factor de emisión específico para esa actividad en ese país.

Factores de emisión para inventario de contaminantes atmosféricos

Las Naciones Unidas Comisión Económica para Europa y la UE Directiva de Techos de Emisión Nacional (2016) requiere que los países elaboren inventarios nacionales de emisiones de contaminación atmosférica, en cumplimiento de las disposiciones de la Convención en Largo-Variar Transboundary Contaminación de Aire (CLRTAP por sus siglas en inglés).

El Programa europeo de evaluación y monitorización (EMEP por sus siglas en inglés), un grupo de trabajo de la Agencia de Entorno europea, ha elaborado métodos para estimar las emisiones y los factores de emisión asociados para contaminantes atmosféricos, los cuales han sido publicados en la Guía de inventario de emisiones EMEP/CORINAIR para inventarios de emisiones y proyecciones TFEIP[21]​[22]​[23]​

Objetivos de intensidad

Intensidad de emisiones de gases de efecto invernadero en el año 2000, incluyendo los cambios de uso del suelo.

EE.UU. se propone reducir el 18 % la intensidad de carbono por dólar de PIB para 2012.[24]​ Esto ha sido criticado por el Instituto de Recursos Mundiales porque este planteamiento no asegura reducciones absolutas de las emisiones si el PIB crece más rápido de lo que disminuye esta intensidad.[25]​

De 1990 a 2000, la intensidad de carbono de la economía de EE.UU. bajó el 17 %, y sin embargo las emisiones totales aumentaron el 14 %.[26]​ En 2002, la estadounidense Fundación Medioambiental Nacional (National Environmental Trust), una ONG dedicada a concienciar a los ciudadanos sobre asuntos ambientales, tildó a la intensidad de carbono de «truco contable que permite a la Administración no hacer nada contra el calentamiento mundial mientras continúan elevándose los ya inseguros niveles de emisiones.»[27]​

Fuentes de factores de emisión

Gases de efecto invernadero

Contaminantes atmosféricos

Véase también

Referencias

  1. ↑ Moro A; Helmers E. «A new hybrid method for reducing the gap between WTW and LCA in the carbon footprint assessment of electric vehicles». Int J Life Cycle Assess (2017) 22: 4. doi:10.1007/s11367-015-0954-z. 
  2. ↑ This method is used by the International Energy Agency in the annual report: CO2 emissions from fuel combustion.
  3. ↑ Moro A; Lonza L. «Electricity carbon intensity in European Member States: Impacts on GHG emissions of electric vehicles». Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2017, ISSN 1361-9209. doi:10.1016/j.trd.2017.07.012. 
  4. ↑ Masnadi, M. (2018). «Well-to-refinery emissions and net-energy analysis of China’s crude-oil supply». Nature Energy 3: 220-226. Bibcode:2018NatEn...3..220M. doi:10.1038/s41560-018-0090-7. 
  5. ↑ Höök, M (2018). «Mapping Chinese supply». Nature Energy 3: 166-167. Bibcode:2018NatEn...3..166H. doi:10.1038/s41560-018-0103-6. 
  6. ↑ Moomaw, W., P. Burgherr, G. Heath, M. Lenzen, J. Nyboer, A. Verbruggen, 2011: Annex II: Methodology. In IPCC: Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (ref. page 10)
  7. ↑ Hillebrand, K. 1993. The Greenhouse Effects of Peat Production and Use Compared with Coal, Natural Gas and Wood. Technical Research Centre of Finland (enlace roto disponible en este archivo).. Seai.ie
  8. ↑ The CO2 emission factor of peat fuel 106 g CO2/MJ, (enlace roto disponible en este archivo).. Imcg.net. Retrieved on 2011-05-09.
  9. ↑ «Life-cycle energy balance and greenhouse gas emissions of nuclear energy: A review». Energy Conversion & Management 49 (8): 2178-2199. August 2008. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2009. 
  10. ↑ Fridleifsson,, Ingvar B.; Bertani, Ruggero; Huenges, Ernst; Lund, John W.; Ragnarsson, Arni; Rybach, Ladislaus (11 de febrero de 2008). O. Hohmeyer and T. Trittin, ed. The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change (PDF). Luebeck, Germany. pp. 59-80. Archivado desde el original el 22 de julio de 2011. Consultado el 6 de abril de 2009. 
  11. ↑ Hanova, J; Dowlatabadi, H (9 November 2007), «Strategic GHG reduction through the use of ground source heat pump technology», Environmental Research Letters (UK: IOP Publishing) 2: 044001 8pp, Bibcode:2007ERL.....2d4001H, ISSN 1748-9326, doi:10.1088/1748-9326/2/4/044001, consultado el 22 de marzo de 2009 .
  12. ↑ US EIA, «Carbon intensity», International Energy Statistics, US Energy Information Administration (EIA), consultado el 21 December 2013 .
  13. ↑ «CO2 intensity - Map World CO2 Intensity by region - Enerdata». yearbook.enerdata.net. 
  14. ↑ «Energy Efficiency Trends & Policies - ODYSSEE-MURE». www.odyssee-indicators.org. 
  15. ↑ This section deals with CO2 emissions from energy combustion published in official inventories from the European Environment Agency. The indicators are not expressed under normal climate conditions (i. e. with climate corrections) to comply with the official definition of CO2 inventories. CO2 emissions of final consumers include the emissions of auto producers.
  16. ↑ Calculation of carbon intensity in 2012 kbb.sk, Slovakia
  17. ↑ Task Force on National Greenhouse Gas Inventories (1996). «Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories». IPCC. Consultado el 19 August 2012.  |autor= y |apellido= redundantes (ayuda)|autor= y |apellido= redundantes (ayuda)
  18. ↑ «FCCC/SBSTA/2004/8» (PDF). Consultado el 20 de agosto de 2018. 
  19. ↑ «Emission Factor Database – Main Page». IPCC. 2012. Consultado el 19 August 2012. 
  20. ↑ «Emission Factors». emissionfactors.com. 2012. Consultado el 19 August 2012. 
  21. ↑ EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook.eea.europa.eu, 2016, retrieved 13.7.2018
  22. ↑ «EMEP Home». www.emep.int. 
  23. ↑ TFEIP, 2008-03-15 tfeip-secretariat
  24. ↑ White house fact sheet: Earth day 2007 (see section on providing a Realistic growth-orientated approach to climate change
  25. ↑ Tim Herzog (27 de abril de 2007). «China's Carbon Intensity Target». World resources Institute. Consultado el 4 de noviembre de 2010.  |autor= y |apellido= redundantes (ayuda)|autor= y |apellido= redundantes (ayuda)
  26. ↑ Fischlowitz-Roberts, Bernie (2001). «Carbon Emissions Climbing». Earth Policy Institute. Consultado el 12 de agosto de 2006. 
  27. ↑ "National Environmental Trust Special Reports", 2002. Retrieved 2006-08-12 (enlace roto disponible en este archivo).

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