Identificacion de las necesidades de eficiencia energetica en el

Identificacion de las necesidades de eficiencia energetica en el transporte
Francisco Izurieta1,*, Alvaro Corral1, Verónica Guayanlema1
1
Sostenibilidad y Transporte, INER, Quito, Ecuador
*
Autor corresponsal: [email protected]
RESUMEN
El transporte ha sido uno de los principales partícipes en el desarrollo económico y social de las
sociedades. En el Ecuador, el consumo de combustibles fósiles está ligado al transporte,
principalmente al transporte terrestre. Esta problemática conlleva consecuencias no favorables
como la contaminación del aire y a largo plazo el calentamiento global.
Ante ello se identificó la importancia de analizar los puntos específicos donde se pueden alcanzar
mejoras y optimizaciones en lo que se refiere a eficiencia energética en el sector transporte, que
ayudarán a generar hitos en la historia del desarrollo sostenible del país.
Para ello se sigue una metodología de recopilación y análisis de estudios relacionados con la
situación actual del país y del mundo. Para así analizar y comprender la situación energética
mundial en lo referente a transporte; y consecuentemente, entender y encontrar los puntos y
necesidades de mejora en lo que se refiere a eficiencia energética en este sector.
PALABRAS CLAVE
Eficiencia, transporte, consumo de combustibles, emisiones, eco-eficiencia.
INTRODUCCIÓN
La energía en todas sus formas resulta esencial para el desarrollo social y económico de la
sociedad, así como también para el medio ambiente. Entre los usos y servicios básicos de la
energía se encuentran: cocción, iluminación, calefacción, enfriamiento y transporte. Siendo este
último de particular importancia para la sociedad proveyendo movilidad y de esta forma se
convierte en un servicio esencial para el desarrollo comercial e industrial. Sin embargo como
todo servicio energético, además de ser esencial para las actividades cotidianas de la sociedad,
también tiene aspectos negativos.
El impacto ambiental con el que aporta el sector transporte es de gran importancia global y local.
El transporte está asociado al 23% de las emisiones de efecto invernadero a nivel mundial debido
a la combustión de combustibles fósiles (IEA, 2009). En el 2007, el 61.2% del consumo global de
petróleo fue usado en transporte, de hecho este sector es el mayor y de más rápido crecimiento
consumidor global de petróleo (IEA, 2009). Mientras en el Ecuador el transporte ha sido el sector
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de mayor demanda y de mayor crecimiento en las últimas 5 décadas, como se muestra en la
Figura 1.
Figura 1. Hacia una matriz energética diversificada en Ecuador (Castro, 2011).
Si la tasa mundial de crecimiento poblacional mantiene los valores presentados por la ONU, las
proyecciones nos llevan a cifras que pueden afectar considerablemente en nuestra vida diaria, así
en América Latina y el Caribe, la población alcanzaría algo más de 736 millones de personas
hacia 2100, en comparación con los 617 millones actuales (ONU, 2013).
Por otro lado, dentro de las tecnologías que se utilizan actualmente en el sector transporte,
encontramos que son las mismas utilizadas desde hace ya más de un siglo, con algunas mejoras
tecnológicas, dadas especialmente por las mejoras en el sector electrónico y control, pero
mantienen sus principios tecnológicos. De esta manera vemos de suma importancia analizar y
estudiar las tendencias mundiales en desarrollos tecnológicos y estratégicos para obtener una
mejor eficiencia energética y un desarrollo sostenible, que permita a toda la sociedad mundial
afrontar las problemáticas venideras.
Paralelamente se examinaron estudios para cuantificar los gases de efecto invernadero
ocasionados por el sector transporte en el Ecuador. A su vez se han identificado estudios de
origen destino de pasajeros y estudios de aforo físico de la red vial nacional. Para esto se ha
considerando estudios que evalúen la huella ambiental de transportar una persona de un lugar a
otro, y así poder estimar los impactos ambientales que se generan dentro del sector transporte,
desde emisión de gases efecto invernadero, uso de tierra y hasta consumo total de energía para
transportar una persona o un kilogramo de carga.
Esta incógnita nos abre una gran perspectiva de posibles metodologías para identificar focos de
ahorro y mejora, siendo primordial poder identificar las necesidades de eficiencia energética en el
sector transporte.
Al contar con estudios que demuestren la necesidad de implementación de eficiencia energética
en el transporte, se dispondrá de herramientas para la toma de decisiones y desarrollo de
proyectos estratégicos y de mitigación, apoyando al desarrollo sostenible de la sociedad.
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MÉTODOS
Análisis energético
El Ecuador como país exportador de petróleo presentó un consumo anual de 74 MBEP en el 2010
(MICSE, 2012), de los cuales un 56% fue destinado al sector transporte. El 14% del consumo en
el sector transporte está agrupado entre navegación, aéreo y ferroviario, mientras que el 86% del
consumo está concentrado en el parque automotor, el cual en el 2010 está constituido en su
mayor parte por vehículos livianos y camionetas, llegando a un 71% entre estos dos (Tabla 1).
Los camiones de carga pesada llegan apenas a un 11%, pero, son responsables del 45.7% del
consumo total del parque automotor, como se muestra en la Figura 2. (MICSE, 2012).
Considerando que el sistema ferroviario en el Ecuador está enfocado netamente al turismo y tiene
una muy baja demanda, nos indica claramente que el transporte de carga en el sector terrestre es
el rubro de mayor consumo en el país. (MICSE, 2012).
Tabla 1: Consumo porcentual por tipo de transporte - Bep (MICSE, 2012).
Motor Otto
Motor Diesel
Tipo de Vehículo
Parque
%
Parque
%
Automóviles y jeeps
562,819
48.03%
8,316
0.71%
Camionetas
226,517
19.33%
35,896
3.06%
Otros *
180,137
15.37%
1,489
0.13%
Camiones
50,837
4.34%
78,109
6.67%
Taxis
18,986
1.62%
57
0.00%
Buses
266
0.02%
8,489
0.72%
Total
1,039,565 88.71%
132,36
11.29%
Total
Parque
%
571,135
48.73%
262,413
22.39%
181,626
15.50%
128,946
11%
19,043
1.62%
8,758
0.75%
1,171,925
100%
*(Motos y vehículos de construcción)
Figura 2. Consumo energético del parque
automotor (MICSE, 2012).
Fuera del ámbito energético es importante describir levemente el sector transporte en el Ecuador,
y considerar que el consumo o ineficiencia energética se ve reflejado directamente por la
tecnología usada, la edad del parque y por la congestión vehicular, como se lo analizará más
adelante. El parque automotor en el Ecuador tiene en sus filas un 24% de vehículos que
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sobrepasan los 20 años de edad, y un 15% que sobrepasa los 30 años (AEADE, 2012). Asimismo,
las ciudades principales en el Ecuador tienen un alto índice de tráfico en horas pico, habiendo
llegado incluso a incorporar medidas restrictivas de circulación por número de placa para aliviar
el tráfico; mientras que la red vial estatal está compuesta principalmente por vías de dos carriles a
excepción del corredor central, lo que genera consumos extras para el adelantamiento y por
tiempo de viaje. Finalmente es importante mencionar que el tráfico vehicular en el Ecuador goza
de muy poco control sobre el cumplimiento de las leyes de tránsito, y de esta manera se llegan a
obtener consumos elevados debidos a hábitos de conducción completamente ineficientes,
especialmente en buses urbanos y de carretera y en camiones de carga pesada en carreteras, al
exceder límites de velocidad y/o mantener una alta tasa de aceleración y desaceleración; de esta
manera.
El consumo final de la energía en el transporte tiene dos factores primordiales: (Usón, Capilla,
Bribián, Scarpellini, & Sastresa, 2011)
1. El consumo específico de la energía (tep/Mt) (Toneladas equivalentes de petróleo/por
millones de toneladas transportadas – mercancía)
2. Movilidad ((Mv*km – millones de viajeros por kilómetros viajados)
Se puede determinar que los automóviles son de 2 a 3 veces menos eficientes que un tren o
cualquier otro tipo de transporte masivo (Usón et al., 2011). Para poder analizar la eficiencia en el
combustible no solamente es necesario estudiar el consumo del combustible, además es necesario
estudiar la energía incorporada en los materiales utilizados para la construcción de todos los
componentes que forman parte de un automóvil. Es ahí donde se presenta la idea de ecoeficiencia, la cual fue definida en el World Business Council for Sustainable Development
(WBCSD) en su publicación de 1992 "Cambiando el rumbo", esto se refiere a producir más con
menos (Usón et al., 2011). El propósito de eco-eficiencia es estimular, mejorar, innovar y
cambiar los sistemas de producción de vehículos ya establecidos a través de re ingeniería,
evaluación de ciclo de vida o LCA por sus siglas en inglés, nuevos enfoques de mercadeo,
procesos generales “de la cuna a la tumba”, determinar la cantidad de recursos a ser utilizados,
determinar la cantidad de desperdicios, y así poder alcanzar lo previamente mencionado a través
de Evaluaciones de Ciclo de Vida. Sin embargo las recomendaciones serían de ayuda para el país
solamente cuando la calidad de los combustibles se mejore. Tomando en consideración que de
acuerdo al Ministerio de Recursos Naturales no Renovables la cantidad de azufre en la gasolina y
diesel premium que se comercializa en el país es de 462 [ppm] (MRNNR, 2012). Este valor es
más alto comparado con otros países de la región y normativas internacionales. Al momento en
que exista una mejora, se podrá introducir nuevas tecnologías, y lograr paralelamente que la vida
útil de estas tecnologías sea alcanzable a las condiciones de la sierra Ecuatoriana.
Desde el punto de vista ambiental se debe considerar la cantidad y calidad de los combustibles
que se comercializan en el país, para determinar el total la contaminación ambiental. Estudios
muestran que más del 50% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) son
ocasionadas por el transporte dentro del sector energía (Guayanlema, 2013). En el 2012 el 90%
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de las emisiones del transporte fueron ocasionadas por el transporte terrestre (Guayanlema,
2013), lo que permite identificar al transporte terrestre como el de mayor impacto ambiental en el
Ecuador.
Ante esta problemática se ve la importancia de implementar medidas de eficiencia energética que
ayuden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (Plan Nacional del Buen Vivir 20132017, 2013). Entre las principales alternativas de eficiencia energética está la sustitución de los
combustibles fósiles por otras alternativas energéticas, como biocombustibles o electricidad, pues
actualmente la energía eléctrica en el Ecuador proviene en más de un 50% de fuentes renovables
y se están desarrollando proyectos hidroeléctricos con capacidad de abastecer grandes demandas
e incluso se analiza la posibilidad de exportación (Castro, 2011).
Análisis Económico
El Ecuador en el 2011 exportó un total de 105.5 millones de barriles de petróleo, lo que
representó un ingreso económico de $11,314 millones de dólares (PETROECUADOR, 2011),
mientras que por otra parte el Ecuador importa combustibles debido a su limitada capacidad de
refinación, de esta manera en el 2011 se importaron 65,235,282 galones de gasolina y
633,749,137 galones de Diesel (PETROECUADOR, 2011).
En el 2005 el precio de venta al público de un galón de gasolina Extra estuvo valorado en 1.17
USD y de gasolina súper 1.50 USD, mientras que en la actualidad el galón de extra está valorado
en 1.48 USD. y el de súper en 2.00 USD. Existió alzas de apenas un 26%, mientras el porcentaje
de subsidio no se vio modificado. El gobierno en la actualidad subsidia un 47% del precio de
venta al público, y si se asumen las siguientes consideraciones, se puede estimar a groso modo el
impacto que se tiene en la economía nacional. Si se considera que la mayoría de conductores en
el Ecuador recorren un promedio de 20 kilómetros diarios, que el 43% de los vehículos livianos
tienen más de 10 años y utilizan gasolina extra y que el vehículo con especificaciones EURO II
es el que más su comercializa en el Ecuador (AEADE, 2012), y que normalmente tiene 10 años
de edad en promedio y rinde 31 km por galón (Usón et al., 2011); considerando que el parque
automotor del Ecuador está compuesto por 1,418,339 (INEC, 2011) vehículos, se puede decir que
el estado gasta en subsidio de este pequeño sector del parque automotor de vehículos livianos, un
total de 112,610,137 USD dólares en gasolina extra y 194,466,190 USD en gasolina súper.
Considerando que, si la densidad de tráfico aumenta en un 5%, se puede decir que el consumo de
combustible se verá incrementado en un 20%, si se considera que el 80 % del parque automotor
está dentro de la zona urbana, que 50% de las ciudades en el Ecuador soportan tráfico crítico; y,
si se considera que solo el 40% del parque estará circulando en horas de congestión y que
solamente la mitad de su recorrido es afectado por congestión vehicular, se puede decir a groso
modo que el aumento en gasto económico por subsidio a la congestión urbana en horas pico es de
29,479,327 USD; dado por las siguientes formulas.
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(1)
Tamaño del parque circulante en congestión.
(
Costo de subsidios a combustibles por congestión.
)
(2)
Ante esta situación nacional, se vuelve imprescindible realizar un análisis mundial para
comprender el nivel macro de la situación del transporte, y las tendencias en desarrollo técnico,
científico y logístico del transporte.
El costo del calentamiento global llega mucho más allá del precio financiero que esta afectación
pueda tener en el mundo. La principal preocupación del calentamiento global es el costo que
tendrá sobre los habitantes del planeta al tener eventos meteorológicos que estén fuera del
alcance del ser humano. “Economistas encuestados dicen que el cambio climático es una clara
amenaza para Estados Unidos y la economía global” (Carey, 2011). Las políticas para
implementar estándares más estrictos son de primordial importancia para el país, tomando en
cuenta patrones internacionales que nos ayuden a cumplir reducciones significativas en
mitigación de gases efecto invernadero.
Situación energética Mundial
El sector transporte, de acuerdo al Energy Outlook 2040 publicado por Exxon Mobil, señala que
el uso de petróleo en el sector transporte se estima en 40 MBEP al día o 14,600 MBEP al año,
siendo el transporte terrestre el de mayor consumo como se muestra en la Figura 3, es necesario
adentrarse en su estructura para comprender esta demanda (Mobil, 2013). De acuerdo a Exxon
Mobil, se predice que la demanda del transporte pesado se incremente en un 40% hasta el año
2040 (Mobil, 2013) y la estimación del petróleo para cubrir este incremento se puede observar en
la Figura 3.
Nuevamente, si solo nos enfocamos en vehículos livianos, podemos señalar que la energía
utilizada por este sector era la más alta, con un 44.5%, y una producción de emisiones de dióxido
de carbono en el 2004, equivalente a 6.3 GtCO2 (Suzana Ribeiro, 2009).
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Figura 3. Demanda de energía en el sector
transporte (Mobil, 2013).
Al mismo tiempo se puede analizar el tema del parque automotor de vehículos personales en el
mismo periodo de tiempo, donde las políticas gubernamentales incentivaran la mejora de
tecnologías para utilizar el combustible más eficientemente. Es así que para el 2040 nuevos
automóviles tendrán un promedio de 75 km/gal, perfeccionando los siguientes elementos
mostrados en la Figura 4 (Mobil, 2013).
Figura 4. Mejoramiento de los automóviles para 2040 (Mobil, 2013)
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CONCLUSIONES
El transporte terrestre se compone principalmente en transporte de carga y de pasajeros, el
transporte de carga en varias partes del mundo intenta optimizar el consumo energético, con redes
multi modales, promoviendo la utilización de trenes eléctricos de carga de altas capacidades en
trayectos largos y estratégicamente diseñados, para luego transportar las cargas a centros de
distribución en camiones grandes y finalmente trasladarlos a los destinos finales en furgones o
camionetas. Sin embargo en varios sitios a nivel mundial no se cuenta con redes ferroviarias que
conecten y optimicen este modo de transporte, de manera que la optimización del parque
automotor se vuelve el campo en donde más se puede trabajar respecto a eficiencia energética. Es
en este campo donde gobiernos e industria necesitan trabajar conjuntamente para desarrollar
programas innovadores y lograr un desarrollo sostenible y una mejora en la eficiencia energética
en el sector transporte.
El nivel de movilidad y la cantidad de productos transportados en un país están directamente
relacionados con la economía y la industria, sorprendentemente la mejora de las economías y el
incremento en los parques automotores mundiales, especialmente en las zonas urbanas, han
ocasionado que el vehículo se convierta en un instrumento que obstaculiza la movilidad debido a
la congestión ocasionada por el alto número de vehículos en zonas urbanas no diseñadas para
soportar esta demanda vial. En la Unión Europea se considera que el costo de la congestión
vehicular puede llegar a un 2% del PIB ("Fair and Efficient Pricin in Transport Policy Options
for Internalising the External Cost of Transport in the European Union," 1995); siendo este otro
punto en donde se requiere profundizar en investigación y desarrollo para eficiencia energética.
La optimización de la logística está directamente relacionada con la eficiencia energética, así
llegar a puntos finales de distribución con vehículos livianos puede evitar gastos económicos
innecesarios. No se puede dejar de comprender la situación del sector naviero y del sector aéreo.
Considerando que para el transporte de pasajeros y de mercancía en las zonas no accesibles por
vía terrestre se utilizan avionetas, helicópteros y barcazas, estas últimas generalmente son sobre
dimensionadas con la finalidad de abastecer para ocasiones contadas, sin embargo la existencia
de subsidios no permite que se desarrollen mercados específicos en el sector.
De esta manera, poder comprender las necesidad de orientar las actividades diarias hacia una
eficiencia energética, puede aportar a que las medidas y la acciones correctivas para evitar el
calentamiento global, sean tomadas en cuenta e implementadas voluntariamente por una sociedad
consiente versus lo que se vive a nivel mundial que las medidas para una mejora son adoptadas
tras incentivos u obligaciones tributarias que estimulan a la sociedad a comportamientos
específicos que aporten a cumplir este tipo de objetivos por un desarrollo sostenible.
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RECONOCIMIENTOS
Los autores desean reconocer el soporte financiero del proyecto de investigación Línea Base para
la eficiencia energética en el transporte del Institutito Nacional de Eficiencia Energética y
Energías Renovables (INER) y sus directivos.
REFERENCIAS
IEA. (2009). Transport, Energy and CO2 :International Energy Agency.
AEADE. (2012). ANUARIO 2012: Asociación de Empresas Automotrices del Ecuador
Carey, J. (2011). Calculating the True Cost Of Global Climate Change. Retrieved from YALE
Environment 360 website:
Castro, M. (2011). Hacia una matriz energética diversificada en Ecuador. Quito: Centro
Ecuatoriano de Derecho Ambiental, CEDA.
Fair and Efficient Pricin in Transport Policy Options for Internalising the External Cost of
Transport in the European Union. (1995). Brussels: European Commission Green Paper.
Guayanlema, V. (2013). Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero en el sector
transporte al 2012. Quito: Universidad Central del Ecuador.
INEC. (2011).
MICSE. (2012). El Transporte en la Matriz Energética del Ecuador
Mobil, E. (2013). The Outlook of Energy: A view of 2040 Exxon Mobil Corporation
MRNNR. (2012). CONFIRMAN CALIDAD DE COMBUSTIBLES QUE DISTRIBUYE EP
PETROECUADOR AL PAÍS, 2013, from http://www.recursosnaturales.gob.ec/confirmancalidad-de-combustible-que-distribuye-ep-petroecuador-al-pais/
ONU. (2013). World Population Prospects: The 2012 Revision, Highlights and Advance Tables
(P. D. Department of Economic and Social Affairs, Trans.). New York: ONU.
PETROECUADOR, E. (2011). Informe Anual. Quito.
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Suzana Ribeiro, A. A. (2009). Energy efficiency in transport sector for mitigating climate change.
[Earth and Environmental Science]. Climate Change: Global Risks, Challenges and
Decisions, 6. doi: 10.1088/1755-1307/6/0/202009
Usón, A. A., Capilla, A. V., Bribián, I. Z., Scarpellini, S., & Sastresa, E. L. (2011). Energy
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